Makalah Seminar Tugas Akhir Aplikasi PPI 8255 dengan Bahasa Pemrograman Borland Delphi untuk Pengaturan Jam Kuliah
APLIKASI PPI 8255 DENGAN BAHASA PEMROGRAMAN BORLAND DELPHI UNTUK PENGATURAN JAM DAN PENERANGAN RUANG KULIAH
Chusni Mubarok L2F 399 377 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro Semarang
ABSTRAK - Berangkat dari adanya kemudahan yang diperoleh manusia dengan adanya komputer, maka pada
tugas akhir ini akan didayagunakan komputer pribadi PC sehingga dapat digunakan untuk mengatur jam
schedule jam kuliah dan menyalakan lampu.
Untuk keperluan pengaturan jam kuliah ini, diperlukan peralatan elektronik di luar komputer yang
dapat mengoptimalkan fungsi dari PC sebagai pengatur jadwal jam dan penerang ruang kuliah, yaitu rangkaian
clock decoder yang merupakan acuan jam kuliah ini, rangkaian sensor LDR
untuk mendeteksi cahaya lingkungan guna menyalakan lampu apabila kondisi
ruangan gelap, rangkaian pengendali lampu, rangkaian pengendali amplifier dan amplifier sebagai penguat suara
untuk pemberitahuan pergantian jam kuliah.
Sebagai interface komputer dengan peralatan
elektroniknya digunakan antarmuka card Programmable
Peripheral Interface PPI 8225 dan bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengendalikan pengatur jam
kuliah dan menyalakan lampu ini adalah Borland Delphi.
I. PENDAHULUAN K
emajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi segala
permasalahan yang timbul di sekitarnya. Keterbatasannya untuk terjun langsung melakukan proses pengendalian dan
pengaturan, baik karena faktor keletihan ataupun faktor kejenuhan, lambat laun telah dapat diatasi dengan
ditemukannya peralatan-peralatan kendali yang bekerja secara otomatis mekanis dan atau elektris, salah satu contohnya
adalah komputer. Alat ini dapat digunakan untuk meringankan dan memudahkan pekerjaan manusia dalam berbagai hal,
diantaranya sebagai pengontrol mesin-mesin industri, sebagai media komunikasi dan lain-lain.
Pada tugas akhir ini komputer digunakan untuk mengatur jam kuliah dan menayalakan lampu yang mana
untuk keperluan
ini dibutuhkan
peripheral sebagai
penghubung antara komputer dengan perangkat elektronik bagian dari sistem pengaturan jam dan penerangan ruang
kuliah. Peripheral tersebut adalah PPI 8255, sebagai pengolah data adalah bahasa pemrograman Borland Delphi.
II. PERANGKAT KERAS
A. Blok Diagram Keseluruhan Sistem Blok diagram secara keseluruhan dari rancangan
sistem pengaturan jam dan penerangan ruang kuliah diperlihatkan pada gambar 2.1.
Komputer berhubungan dengan PPI 8255 melalui slot ISA. Data-data yang masuk ke komputer dari perangkat
elektronik di luar komputer, yaitu masukan dari sensor cahaya LDR akan diolah kemudian digunakan untuk menggerakkan
rangkaian pengendali driver lampu sehingga dapat diaktifkan sesuai dengan yang diinginkan setelah sebelumnya
melalui PPI 8255, sedangkan data yang merupakan masukan program akan diolah juga oleh komputer dan kemudian
digunakan untuk mengaktifkan menggerakkan perangkat elektronik di luar komputer, seperti rangkaian clock decoder
untuk menampilkan tampilan jam, rangkaian pengendali 2 SSR solid state relay yang merupakan rangkaian
pengendali amplifier. Pengelola data menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi.
Melalui bahasa pemrograman Delphi ini dibuat suatu program yang dapat mengambil file-file yang ada di hard disk
file wav, mengaktifkan clock display dengan tampilan seven- segment, mengendalikan amplifier serta dapat mengendalikan
lampu.
DEKODER ALAMAT
SOUND CARD
Pengendali 2 SSR
Sensor LDR SPEAKER
Pengendali 3 SSR
AMPLIFIER
S L
O T
IS A
KOMPUTER
R E
S E
T D
7 D
A 2
A 9
A A
1 IO
W IO
R
D D
7 C
S A
1 A
R E
S E
T
W R
R D
A E
N
PB1 PB2
PB6 PB5
PB4 PB3
P C
PB7 PB0
PA7 PA6
PA5 PA4
PA3 PA2
PA1 PA0
P C
7 P
C 6
P C
5 P
C 4
P C
3 P
C 2
P C
1
Pengendali 1 IC 74LS47
text
LAMPU
~ 220 V
. .
PPI 8255
: Sinyal input atau masukan digital : Sinyal input atau masukan analog
: Sinyal input atau output IO digital
Gambar 2.1 Diagram blok sistem pengaturan jam kuliah
B. Rancangan Perangkat Keras Sistem Perangkat keras pada sistem pengaturan jam dan
penerangan ruang kuliah dibagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut :
1. Rangkaian PPI 8225 card + IC 8255 2. Rangkaian pengendali 1 clock decoder IC 74LS47
3. Rangkaian pengendali 2 dan pengendali 3 SSRSolid State Relay
Makalah Seminar Tugas Akhir Aplikasi PPI 8255 dengan Bahasa Pemrograman Borland Delphi untuk Pengaturan Jam Kuliah
4. Rangkaian sensor cahaya LDR 1 Rangkaian PPI 8255 Card + IC 8255
Rangkaian interface
ini berfungsi
sebagai penghubung antara komputer dengan rangkaian luar. PPI 8255
memiliki tiga buah port, yaitu port A, port B dan port C. Masing-masing port terdiri dari delapan penyemat bit,
sehingga ada 24 penyemat yang dapat difungsikan sebagai masukan atau keluaran. Pada PPI 8255 terdapat rangkaian
dekoder alamat, dekoder ini digunakan untuk mengaktifkan chip select CS. Komponen yang digunakan adalah IC
74LS688, resistor dan DIP Switch. IC 74LS688 akan aktif apabila masukan Pn = Qn. Karena alamat yang digunakan
adalah 300
H
, maka alamat dari A9 – A2 sama dengan 11000000, dekoder alamat akan mengaktifkan chip select.
Sinyal kendali yang diambil dari komputer, yaitu IOR, IOW dan reset. Sinyal IOR menyatakan bahwa CPU sedang
membaca data dari IC 8255. Sinyal IOW menyatakan bahwa CPU sedang menulis data ke IC 8255. sinyal IOR dan IOW
adalah aktif rendah. Sinyal reset digunakan untuk mereset IC 8255, sinyal ini merupakan power on reset dan sinyal aktif
tinggi. Pengaturan port-port yang digunakan adalah sebagai berikut :
Port A sebagai output : -
PA – PA
3
untuk seven-segment II menit II -
PA
4
– PA
6
untuk seven-segment I menit I Port B sebagai output :
- PB
– PB
3
untuk seven-segment II jam II -
PB
4
– PB
5
untuk seven- segment I jam I -
PB
6
untuk LED kedip detik -
PB
7
untuk rangkaian pengendali lampu Port C atas sebagai output dan port C rendah sebagai
input : -
PC menerima input dari rangkaian sensor
LDR -
PC
4
untuk rangkaian pengendali amplifier Dengan demikian control word yang digunakan untuk proses
inisialisasi adalah 81
H
. Skema rangkaian PPI 8255 dapat dilihat pada gambar 2.2.
D0
A6 A5
A4 A1
A0
A3 A2
D0 D7
D6 D5
D4 D3
D2 D1
D1 D2
D3 D4
D5 D6
D7
A9 A8
A7 A0
A1
A2 A3
A4 A5
A6 A7
A8 A9
WR CS
RD IOWR
IORD IORD
IOWR RESET
A0 A1
RESET RESET
D0 D1
D2 D3
D4 D5
D6 D7
R PACK 10K
DIP- S
SLOT - XT
AEN G
P=Q
Q7 Q6
Q5 Q4
Q3 Q2
Q1 Q0
P7 P6
P5 P4
P3 P2
P1 P0
1 39
38 37
36 35
34 33
32 31
30 29
28 27
PA0
25 24
23 22
21 20
19
18 17
16 15
14 13
12 11
10 9
8 7
6 5
4 3
2
1
+5V 40
1 1
2
2 3
3 4
4 5
5 6
6
7 8
8 9
9 10
11
11 12
12 13
13 14
14 15
15 16
16 17
18 19
AEN PC6
PC3 PC1
74LS47
PC2 PC0
PB7 PB6
PB5 PB4
PB3 PB2
PB1 PB0
PA7 PA6
PA5 PA4
PA3 PA2
PA1
PC7
8255
PC4 PC5
Gambar 2.2 Skema rangkaian PPI 8255
2 Rangkaian Pengendali 1 Clock Decoder IC 74LS47 Rangkaian
pengendali ini
digunakan untuk
mengaktifkan display clock dari timer yang ada di komputer, yaitu berupa 4 buah 7-segmen. Kerja dari rangkaian clock
decoder ini menggunakan IC 74LS47 untuk mengaktifkan 7- segmen. Skema rangkaian IC 74LS47 dengan tampilan clock
utamanya 4 buah 7-segmen ditunjukkan pada gambar 2.3.
A D
a C
B d
c b
f e
g A
B C
D
a b
c d
e f
g A
B C
D
a b
c d
e f
g B
C D
A a
b c
d e
f g
+ 5V + 9V
150 ohm
Gambar 2.3 Skema rangkaian IC 74LS47 dengan tampilan clock utama
3 Rangkaian Pengendali 2 dan Pengendali 3 SSRSolid State Relay
Rangkaian pengendali
2 digunakan
untuk mengendalikan lampu, sedangkan rangkaian pengendali 3
untuk mengendalikan amplifier. Rangkaian pengendali ini menggunakan IC MOC 3041 dan triac. IC MOC 3041
berfungsi sebagai
driver, prinsip
kerjanya dengan
memanfaatkan suatu
masukan berarus
kecil untuk
menghidupkan LED yang berada dalam kemasan IC tersebut dan juga akan menyulut triac yang juga berada dalam kemasan
IC tersebut. Sedangkan triac berfungsi seperti saklar elektronik yang dapat melewatkan arus bolak-balik dan juga
dapat melindungi lampu dari lonjakan tegangan transient tinggi pada saat pertama kali lampu atau amplifier dihidupkan.
Skema rangkaian pengendali 2 dan 3 ditunjukkan pada gambar 2.4.
AC R1
330 +5V
A B
Zero Detector
R2 150
Q4006LT IC MOC 3041
Lamp Ampli
Gambar 2.4 Skema rangkaian pengendali 2 dan pengendali 3 SSR
4 Rangkaian Sensor Cahaya Sensor cahaya fotoresistor digunakan untuk
mengontrol output dari op-amp, seperti pada gambar 2.5.
+ 9V
2K2 4K
LDR
Dz 5V1
C1 1 nF
C2 1 nF
1 K 5K1
100 K OUT
LM 308 8
6
4
3 2
7 +
-
Gambar 2.5 Skema rangkaian sensor cahaya LDR
Makalah Seminar Tugas Akhir Aplikasi PPI 8255 dengan Bahasa Pemrograman Borland Delphi untuk Pengaturan Jam Kuliah
Pada gambar 2.5, sensor cahaya fotoresistor difungsiksn sebagai saklar cahaya. Fotoresistor mempunyai hambatan
yang berubah terhadap penyinaran yang sampai pada permukaan fotoresistor tersebut, sehingga fotoresistor
berfungsi sebagai tahanan pada rangkaian pembagi tegangan. Pada rangkaian sensor cahaya terdapat 2 pembagi tegangan,
yaitu pembagi tegangan pada resistor 4K ohm dan pada resistor 2K2 ohm, yang digunakan sebagai masukan tegangan
referensi pada masukan op-amp sebagai pembanding. Pada masukan tegangan referensi 4K ohm berfungsi sebagai
acuan begi besarnya tegangan pembanding, sehingga keluaran output op-amp akan aktif apabila terdapat selisih antara kedua
masukan op-amp tersebut. III. PERANGKAT LUNAK
Perangkat lunak software dipakai untuk mengontrol sistem dan penampil kendali. Pembuatan perangkat lunak
menggunakan bahasa pemrograman Delphi versi 3.0, penggunaaan bahasa ini dimaksudkan untuk mempermudah
dalam pengaturan perangkat keras hardware dan tampilan. Perancangan pembuatan perangkat lunak diawali dengan
penyusunan diagram alir pada gambar 3.1. Diagram alir menunjukkan sistem yang dipakai dalam perancangan
perangkat lunak, yaitu mencakup beberapa tampilan dan aplikasi.
Dalam program ini, nama form utama adalah TUtama dan tampilan menu utamanya terlihat pada gambar 3.2.
MULAI Booting Windows
Inisialisasi PPI 8255 PA, PB dan PC Atas
sebagai Output PC Bawah sebagai Input
Load Seting Bulanan Eksekusi Program
Jalankan Proses
Tampilkan Jam ke PA dan PB
PROSES
IF Dayofweek = 6 Jumat ?
IF Dayofweek = 1 Minggu ?
IF Jam Sekarang =
08.00 ?
T Y
T T
T Y
Y Y
Ambil Tanggal
A B
Pilih Status Hari
Reguler Khusus
Playsound File 0
IF Jam Sekarang =
08.00 ? Playsound
File 0
A IF Jam
Sekarang = 08.00 ?
A Playsound
File 0
SELESAI A
IF Jam Sekarang = Jam
Terakhir Ekstensi ?
IF jam Sekarang =
Jam Akhir ?
IF Sekarang Tanggal
Terakhir ? P + 1
Ambil Data Jam dengan Indeks P
Playsound dengan Indeks P
Jam Akhir = Awal + Durasi
Jam Awal = Jam Akhir
B T
T
T Y
Y
Y PROSES
Ambil Jam Sekarang
Y T
Libur
Libur C
C
C
Gambar 3.1 Diagram alir program utama
Makalah Seminar Tugas Akhir Aplikasi PPI 8255 dengan Bahasa Pemrograman Borland Delphi untuk Pengaturan Jam Kuliah
Gambar 3.2 Tampilan menu utama
Tampilan menu utama terdiri 4 menu, yaitu menu File, menu Layanan, menu Setting dan menu Help.
Menu File terdiri dari : a. Menu Baru
b. Menu Buka c. Menu Simpan
d. Menu Exit
Menu Layanan terdiri dari 2 menu, yaitu: a. Menu Pengumuman
b. Menu Musik Menu Setting terdiri dari 1 menu, yaitu menu Aktifitas Sehari.
Dan untuk menu Help terdiri dari 3 menu, yaitu : a. Menu Spesifikasi Alat
b. Menu Bantuan c. Menu About
Ada beberapa unit yang digunakan untuk pembuatan program ini, yaitu unit 1 sampai unit 8, yang mana dengan
perintah uses maka unit-unit ini akan dihubungkan ke unit 1 unit utama. Setelah pendeklarasian kontanta dan variabel-
variabel tertentu maka program ini akan dioperasikan dalam beberapa prosedur perintah pemrograman yang ada.
IV. PENGUJIAN PERALATAN DAN PROGRAM
