Gambar 2.8 Cara pengendalian LED
Pada cara pertama, LED akan menyala jika keluaran rangkaian berlogika 0 terhubung ke ground. Sedangkan pada cara kedua LED akan menyala jika keluaran
berlogika 1 terhubung dengan catu positif. Jika rangkaian keluaran yang disambungkan ke LED berupa keluaran mikrokontroler, port, TTL atau CMOS, maka
cara pertama lebih menguntungkan karena rangkaian keluaran hanya difungsikan untuk menerima arus dan menyambungkan ke ground. Pada kenyataannya pun, cara
ini memang lebih sering digunakan.
2.4. Bahasa Assembly MCS-51
Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89C4051 adalah bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa
ini hanya ada 51 instruksi.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
RANCANGAN SISTEM
3.1. Perangkat keras
Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari alat pengukur tinggi badan yang terdiri dari diagram blok, rangkaian power supply, rangkaian mikrokontroler AT89S51,
rangkaian Display Seven Segment.
3.1.1 Diagram Blok
Secara garis besar, rangkaian pengukuran tinggi badan dengan menggunakan sensor ultrasonik ini, memiliki 4 blok utama. Yaitu pemancar ultrasonik, penerima ultrasonik,
Mikrokontroler AT89S51 dan display seven segment. Diagram blok rangkaian tampak seperti gambar berikut :
M ikrokont
rol er A
T
89S 51
Pemancar Ultrasonik
Display Seven Segmen
Penerima Ultrasonik
Gambar 3.1 Diagram blok rangkaian
Universitas Sumatera Utara
Gambar di atas merupakan gambar diagram blok dari rangkaian pengukur
tinggi badan dengan menggunakan sensor ultrasonik.
1. Pemancar ultrasonik berfungsi untuk memancarkan gelombang ultrasonik,
dimana proses pengendaliannya dilakukan oleh mikrokontroler AT89S51. 2.
Penerima ultrasonik berfungsi untuk menerima gelombang pantulan dari gelombang ultrasonik yang dikirimkan oleh pemancar ultrasonik.
3. Mikrokontroler AT89S51 berfungsi untuk mengendalikan pemancar
ultrasonik dan menerima sinyal yang dikirimkan oleh pemancar ultrasonik, kemudian mengolah hasil pengukuran dan menampilkannya pada display
seven segment. 4.
Display seven segment berfungsi untuk menampilkan nilai hasil pengukuran tinggi badan yang dilakukan.
3.1.2 Rangkaian Power Supply PSA
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt,
keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian. Rangkaian power supply ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay PSA
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan
disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200
μF. Regulator tegangan 5 volt LM7805CT digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan
masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada
rangkaian, sehingga regulator tegangan LM7805CT tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari
keluaran 2 buah dioda penyearah.
Universitas Sumatera Utara
3.1.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Dimana mikrokontroler berfungsi untuk mengendalikan pemancar ultrasonik, menerima sinyal
yang dikirimkan oleh pemancar ultrasonik, kemudian mengolah hasil pengukuran dan menampilkan hasil pengukuran tersebut pada display seven segment. Rangkaian
mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller AT89S51
Universitas Sumatera Utara
Pin 31 External Access Enable EA diset high H. Ini dilakukan karena mikrokontroler AT89S8253 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19
dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan kapasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler AT89S8253 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam
program. Pin 9 merupakan masukan reset aktif tinggi. Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroler ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang
merupakan saluranbus IO 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program
eksternal. Pada port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 Ohm. Resistor 4k7 Ohm yan dihubungkan ke port 0 berfungsi sebagai pull up penaik
tegangan agar output dari mikrokontroler dapat mentrigger transistor. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3.
Pin 39 yang merupakan P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum
mikrokontroler AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroler tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum
tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubung ke Pin 39 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum
tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supply. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan
+ 5 volt dari power supply.
Universitas Sumatera Utara
3.1.4 Perancangan Rangkaian Display Seven Segment
Rangkaian display seven segment ini berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran tinggi badan. Rangkaian display seven segment ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Gambar 3.4 Rangkaian display seven segment
Universitas Sumatera Utara
Display ini menggunakan 3 buah seven segment yang dihubungkan ke IC HEF 4094BP yang merupakan IC serial to paralel. IC ini akan merubah 8 bit data serial
yang masuk menjadi keluaran 8 bit data paralel. Rangkaian ini dihubungkan dengan P3.0 dan P3.1 AT89S51. P3.0 merupakan fasilitas khusus pengiriman data serial yang
disediakan oleh mikrokontroler AT89S51. Sedangkan P3.1 merupakan sinyal clock untuk pengiriman data serial. Pada rangkaian display ini digunakan dua buah dioda
yang berfungsi untuk menurunkan tegangan supplay untuk seven segment. Satu buah dioda dapat menurunkan tegangan sekitar 0,6 volt. Jadi, apabila dioda yang digunakan
dua buah maka tegangan yang dapat diturunkannya adalah 1,2 volt. Tegangan ini diturunkan agar umur seven segment lebih tahan lama dan karena tegangan maksimum
seven segment adalah 3,7 volt.
3.2 Perangkat lunak
