2 karena merupakan generasi terbaru dari produk sebelumnya, yang mengalami
penyempurnaan untuk mempermudah pengisian program. Dengan menggunakan sistem ISP In – system Programming. Selain itu jumlah port paralel yang
digunakan sebagai jalur masukan dan keluaran menjadi lebih banyak. Para desainer sistem elektronika telah diberi suatu teknologi yang memiliki
kapabilitas yang sangat maju, tetapi dengan biaya ekonomis yang cukup minimal. Berdasarkan latar belakang tersebut, Penulisan Tugas Akhir dengan judul
“Komparasi Dengan dan Tanpa Pengkondisi Sinyal Pada Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega32.”.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam merancang dan membuat Komparasi Dengan dan Tanpa Pengkondisi Sinyal Pada Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega32.
Penulis akan membahas dan menganalisa rangkaian tersebut secara blok per blok. Komponen yang di gunakan dalam perancangan akan di bahas fungsinya secara
umum dan karakteristik tidak di bahas. Perencanaan dan analisa rangkaian, di jelaskan secara blok perblok. Tidak di bahas bagaimana cara pembuatan program
dan hasilnya hanya sekilas tentang bagaimana program tersebut berkerja.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut: 1.
Untuk Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi pengontrolan dan elektronika sebagai bidang diketahui.
2. Memanfaatkan Sensor LM35 untuk mendeteksi tegangan seakurasi
mungkin.
3 3.
Untuk membandingkan hasil sensor LM35 sebelum dan sesudah dibuffering
1.4 Batasan Masalah
Dalam perencanaan penulisan ini terdapat beberapa batasan masalah sebagai berikut:
1. Rangakaian Mikrokontroller yang di gunakan adalah mikrokontroller
ATMega32. 2.
Sensor yang di gunakan adalah Sensor LM35 dan LM741.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan penulisan laporan ini, penulis membuat susunan bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika
penulisan tugas akhir dengan urutan sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian dan bahasa program yang
digunakan, serta karakteristik dari komponen-komponen pendukung.
4
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
Bab ini berisikan tentang proses perancangan dan pembuatan alat. Mulai dari peancangan dan pembuatan system secara hardware atau software
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan, penjelasan
mengenai program yang diisikan ke mikrokontroller ATMega32
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam bab ini menjelaskan kesimpulan dan saran dari alat ataupun data yang dihasilkan dari alat. Bab ini juga merupakan pengembangan tugas akhir ini di
masa mendatang.
5
BAB II
LANDASAN TEORI
Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen yang di gunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan
menyimpang dari topik utama laporan ini, maka setiap komponen hanya di bahas
sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya.
2.1 Mikrokontroller ATMega32
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori sejumlah kecil
RAM, memori program, atau keduanya, dan perlengkapan input output. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk
mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem
elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung, mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang
seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran IO. Dengan kata lain,
mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa
dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog DAC, konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan
sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.
6
2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega32
Mikrokontroler AVR ATMega32 merupakan sebuah mikrokontroler low power CMOS 8 bit berdasarkan arsitektur AVR RISC. Mikrokontroler ini
memiliki karakteristik sebagai berikut. 1.
Menggunakan arsitektur AVR RISC •
131 perintah dengan satu clock cycle •
32 x 8 register umum 2.
Data dan program memori •
32 Kb In-System Programmable Flash •
2 Kb SRAM •
1 Kb In- System EEPROM 3.
8 Channel 10-bit ADC 4.
Two Wire Interface 5.
USART Serial Communication 6.
MasterSlave SPI Serial Interface 7.
On-Chip Oscillator 8.
Watch-dog Timer 9.
32 Bi-directional IO 10.
Tegangan operasi 2,7 – 5,5 V Arsitektur AVR ini menggabungkan perintah secara efektif dengan 32
register umum. Semua register tersebut langsung terhubung dengan Arithmetic Logic Unit ALU yang memungkinkan 2 register terpisah diproses dengan satu
perintah tunggal dalam satu clock cycle. Hal ini menghasilkan kode yang efektif dan kecepatan prosesnya 10 kali lebih cepat dari pada mikrokontroler CISC biasa.
7
Gambar 2.1 Arsitektur AVR ATMega32
2.1.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega32
Mikrokontroler ATMega32 memiliki 40 pin untuk model PDIP ditunjukkan pada Gambar 2.2, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-
nama pin pada mikrokontroler ini adalah : 1.
VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya digital.
2. GND merupakan pin ground untuk catu daya digital.
3. Port A PA0...PA7 merupakan pin IO 8bit dua arahbi-directional
dan pin masukan 8 chanel ADC.
8 4.
Port B PB0 – PB7 merupakan akan pin IO 8 bit dua arah bi- directionaldengan resistor pull-up internal dan pin fungsi khusus,
yaitu sebagai TimerCounter, komperator analog dan SPI. 5.
Port C PC0 – PC7 merupakan pin IO 8bit dua arah bi- directionaldan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komperator analog,
input ADC dan Timer Osilator. 6.
Port D PD0 – PD7 merupakan pin IO 8 bit dua arahbi-directional dan pin fungsi khusus, yaitu komperator analog, interupsi eksternal
dan komunikasi serial. 7.
RESET merupakan
pin yang
digunakan untuk
mereset mikrokontroler.
8. XTAL1 merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input ke
internal clock. 9.
XTAL2 merupakan out put dari penguat oslator pembalik. 10.
AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC yang terhubung ke portA.
11. AREF merupakan pin tegangan referensi analog ADC.
9
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega32
2.1.3 Deskripsi Pin-Pin Pada Mikrokontroler ATMega32
1. Port A
Merupakan 8-bit dua arah bi-directional port IO,dengan menggunakan resistor pull-up internal dimana setiap pinnya dapat diatur per bit. Output buffer
Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A DDRA harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan8 channel ADC. 2.
Port B Merupakan 8-bit dua arahbi-directional port IO. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung. Data Direction Register port B DDRB harus disetting terlebih dahulu
10 sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.Selain sebagai port IO 8 bit port B juga dapat difungsikan secara individu sebagai
berikut: •
PB7: SCK SPI Bus Serial Clock •
PB6: MISO SPI Bus Master Input Slave Out put •
PB5: MOSI SPI Bus Master OutputSlave Input. •
PB4: SS SPI Slave Select Input •
PB3: AIN1Analog Comparator Negatif Input OC0 Out put Compare Timercounter 0
• PB2: AIN0 Analog Comparator Positif Input INT2 External Interrupt 2
Inpt •
PB1:T1 TimerCounter 1 External Counter Input •
PB0:T0 TimerCounter 0 External Counter Input XCK USART External Clock InputOutput
3. Port C
Merupakan port IO 8-bit dua arah bi-directional. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port C
dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C DDRC harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
Port C juga difungsikan secara individu sebagai berikut: •
PC7: TOSC2 Timer Oscillator 2
11 •
PC6: TOSC1 Timer Oscillator 1 •
PC1: SDA Serial Data InputOutput •
PC0: SCI Serial Clock 4.
Port D Merupakan Port IO 8-bit dua arah bi-directional . Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung. Data Direction Register port D DDRD harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus sebagai
berikut: •
PD7: OC2 Ouput Compare TimerCounter 1 •
PD6: ICP1 Timer Counter 1 input capture •
PD5: OC1A Output Compare A Timer Counter1 •
PD4: OC1B Output Compare B TimerCounter 1 •
PD3: INT1 External Interrupt 1 Input •
PD2: INT0 External interrupt 0 Input •
PD1: TXD USART Transmit •
PD0: RXD USART Receive 5.
RESET RST pada pin 9 merupakan pin reset yang akan bekerja bira diberi
pulsa rendah aktif Low selama minimal 1,5us.
12 6.
XTAL2 Merupakan out put dari penguat dari osilator pembalik
7. XTAL1
Merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input ke internal clock.
8. AVCC
Avcc adalah pin masukan catu daya yang digunakan untuk masukan analog ADC yang terhubung ke Port A. Kaki ini harus secara
eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter. 9.
AREF AREF adalah pin masukan referensi analog untuk ADC. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.
10. AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
13
2.1.4 Peta Memori Mikrokontroler ATMega32
Mikrokontroller ATMega32 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM. Ketigannya memiliki ruang-ruang
tersendiri dan terpisah seperti terlihat pada gambar 2.3
Gambar 2.3 Organisasi memori ATMega32
1. Memori Program
ATMega32 memiliki kapasitas memori program sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat
memiliki lebar data sebesar 16 bit.Sehingga organisasi memori program seperti ini sering dituliskan dengan 4K x 16 bit.Memori program ini juga
terbagi menjadi dua yaitu program boot dan juga bagian program aplikasi. 2.
Memori Data
ATMega32 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna,register IO dan SRAM.
32 byte alamat terendah digunakan untuk register serbaguna yaitu R0 –
14 R31. 64 byte berikut nya digunakan untuk register IO yang digunakan
untuk mengatur fasilitas timer counter, interrupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM dan port IO seperti Port A, Port B, Port C, dan Port D.
Selanjutnya 512 byte diatasnya digunakan untuk memory data SRAM . Jika register-register IO diatas diakses seperti mengakses data
pada memori Jika kita menggunakan instruksi LD atau ST maka register IO diatas menempati alamat 0020-005F. Tetapi jika register-
register IO diakses seperti mengakses IO pada umumnya menggunakan instruksi INIOUT maka register IO diatas menempati alamat memori
0000h – 003Fh.
Gambar 2.4 a Register IO Sebagai Memori Data, b Register IO sebagai IO
3. Memori Data EEPROM
ATMega35 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun dari memori data. Memori
15 EEPROM ini hanaya dapat diakses dengan menggunakan register-register
IO yaitu register EEPROM Addres EEARH-EEARL, register EEPROM Data EEDR dan register EEPROM control EECR. Untuk
megakses memory EEPROM ini diperlakukan sperti mengakses data eksternal sehingga waktu dari eksekusi relatif lebih lama dibadingkan jika
kita mengakses data dari SRAM.
2.2 LCD Liquid Crystal Display
