Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
Pin 31 External Access Enable EA diset high H. Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S51 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19
dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program.
Pin 9 merupakan masukan reset aktif tinggi. Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me- reset mikrokontroller 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. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin
21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3. Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji
apakah rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah
rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian
minimum tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan
dengan + 5 volt dari power supplay.
3.1.4 Rangkaian Catu Daya PSA
Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
Vreg
LM7805CT
IN OUT
TIP32C
100ohm
100uF 330ohm
220V 50Hz 0Deg
TS_PQ4_12 2200uF
1uF 1N5392GP
1N5392GP
12 Volt
5 Volt
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 supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.5 Rangkaian Power Supply 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
Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
F. 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 42C 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.
3.1.5. Perancangan Driver penggerak Motor DC Jembatan H
Untuk dapat bergerak membuka dan menutup, maka alat ini harus dapat mengendalikan palang. Alat ini menggunakan 2 buah motor DC 6 volt untuk menggerakkan palang,
dimana 1 motor untuk menggerakkan palang sebelah kanan dan 1 motor lagi untuk menggerakkan palang sebelah kiri.
Motor DC akan berputar searahberlawanan arah dengan jarum jam jika salah satu kutubnya diberi tegangan positip dan kutub yang lainnya diberi tegangan negatif atau
ground. Dan motor DC akan berputar kearah sebaliknya jika polaritasnya dibalik. Dengan sifat yang demikian maka dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat membalikkan polaritas
yang diberikan ke motor DC tersebut, sehingga perputaran motor DC dapat dikendalikan oleh rangkaian tersebut. Dan jika rangkaian tersebut dihubungkan dengan mikrokontroler
AT89S51, maka pergerakan motor dapat dikendalikan oleh program. Rangkaian untuk mengendalikan perputaran motor DC tersebut adalah sebuah rangkaian yang dikenal
dengan jembatan H. Jembatan H ini terdiri dari 4 buah transistor, dimana 2 buah transistor
Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
VCC 5V
VCC 5V
18
330
330
2SC945
2SC945 1.0k
1.0k
18
Tip 127
Tip 122 Tip 127
18
Tip 122 1.0k
2SC945 1.0k
18
2SC945 330
330
MOTOR
VDD 6.2V
VDD 6.2V
P0.1 P0.0
bertipe NPN dan 2 buah transistor lagi bertipe PNP. Ke-4 transistor ini dirangkai sedemikian rupa sehingga dengan memberikan sinyal low atau high pada rangkaian maka
perputaran motor dapat diatur.
Untuk perintah buka, maka motor akan berputar ke arah kanan kedua motor sehingga kedua palang akan terangkat sebesar 90
. Untuk perintah tutup, maka motor akan berputar ke arah kiri kedua motor sehingga kedua palang akan turun. Rangkaian
jembatan H, ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.6 Rangkaian jembatan H
Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
Pada rangkaian di atas, jika P0.0 diset high yang berarti P0.0 mendapat tegangan 5 volt, maka kedua transistor tipe NPN C945 yang disebelah kiri akan aktif. Hal ini akan
membuat kolektor dari kedua transistor C945 itu akan mendapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri atas diumpankan ke
basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini aktif transistor tipe PNP akan aktif jika
tegangan pada basis lebih kecil dari 4,34 volt. Aktifnya transistor PNP TIP 127 ini akan mengakibatkan kolektornya terhubung ke emitor sehingga kolektor mendapatkan
tegangan 5 volt dari Vcc.
Sedangkan kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri bawah diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN TIP 122 sehingga basis dari transistor TIP
122 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini tidak aktif transistor tipe NPN akan aktif jika tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt. Karena transistor
TIP 122 ini tidak aktif, maka kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor tidak mendapatkan tegangan 0 volt dari ground.
Karena kolektor TIP 122 dihubungkan dengan kolektor TIP 127 yang mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, maka kolektor dari TIP 122 juga mendapatkan
tegangan yang sama. Hal ini menyebabkan motor sebelah kiri mendapatkan tegangan 5 volt polaritas positif.
Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
Agar motor dapat berputar ke satu arah maka motor harus mendapatkan tegangan 0 volt polaritas negatif. Hal ini diperoleh dengan memberikan logika low 0 pada P2.7
mikrokontroler AT89S51.
Pada rangkaian di atas, jika P0.1 diset low yang berarti P0.1 mendapat tegangan 0 volt, maka kedua transistor tipe NPN C945 yang disebelah kanan tidak akan aktif. Hal ini
akan membuat kolektor dari kedua transistor C945 itu akan mendapat tegangan 5 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kanan atas diumpankan ke basis
dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 5 volt yang menyebabkan transistor ini tidak aktif. Karena transistor PNP TIP
127 tidak aktif maka kolektornya tidak terhubung ke emitor sehingga kolektor tidak mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, tetapi mendapatkan tegangan yang berasal dari
transistor TIP 122 yang berada di bawahnya.
Sedangkan kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri bawah diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN TIP 122 sehingga basis dari transistor TIP
122 mendapatkan tegangan 5 volt yang menyebabkan transistor ini menjadi aktif. Karena transistor TIP 122 ini menjadi aktif, menyebabkan kolektornya terhubung ke emitor,
sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt dari ground.
Karena kolektor TIP 122 yang mendapatkan teganagan 0 volt dari ground dihubungkan dengan kolektor TIP 127, maka kolektor dari TIP 127 juga mendapatkan
Mona Farida Lumbantoruan : Aplikasi Mikrokontroler AT89S51 sebagai BASIS pada Simulasi Palang Kereta Api dengan Tampilan Running Text, 2009.
tegangan yang sama. Hal ini menyebabkan motor sebelah kanan mendapatkan tegangan 0 volt polaritas negatif. Hal ini akan menyebabkan motor akan berputar ke satu arah
tertentu. Sedangkan untuk memutar motor kea arah sebaliknya, maka logika yang diberikan ke P0.0 adalah low 0 dan logika yang diberikan ke P0.1 adalah high 1
3.2 Perancangan Program
Alat ini dirancang untuk membuka dan menutup palang kreta api secara otomatis. Diagram alir dari program yang akan dibuat adalah sebgai berikut.
START
