Metode Pengumpulan Data Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler ATMega8535 dan ISD2560 beserta program. Pembahasan hanya sebatas pemrograman mikrokontroler dan interfacing untuk pemrograman dari komputer ke mikrokontroler tidak dibahas. 3. Pengujian alat dilakukan pada kondisi yang statis, tidak ekstrim mis: objek yang diukur dalam keadaan tenang, dan tidak terlalu terguncang. Serta sensor tidak mengenai cairan atau objek yang diukur. 4. Tangki yang digunakan yaitu tangki yang memiliki volume ± 3.5 L dengan ukuran 12x20x15Cm . Referensi data perbandingan volume bahan bakar per liter dan jarak tempuh yang digunakan tiap liter bahan bakar yaitu menggunakan spesifikasi sepeda motor Honda supra Fit dengan konsumsi 60km1 liter.

1.4 Metode Pengumpulan Data

Metoda pengumpulan data yang dilakukan oleh perancang adalah: 1. Melakukan studi ke perpustakaan mengenai teori-teori yang berkaitan dengan judul Tugas akhir ini. 2. Mengumpulkan dan membaca data sheet mengenai komponen yang digunakan. 3. Melakukan perancangan, pemrograman dan perakitan proyek . 4. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing serta dosen-dosen staff pengajar yang berkaitan dengan realisasi di bidang masing-masing. 5. Melakukan pengujian alat dan kinerja rangkaian. Universitas Sumatera Utara

1.5 Sistematika Penulisan

BAB I : PENDAHULUAN

Bagian ini meliputi latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode pengumpulan data, dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Pada bagian ini akan dijelaskan landasan teori meliputi arsitektur dan konstruksi mikrokontroler ATMega8535 Hardware dan software, cara kerja dan program yang dipergunakan mikrokontroler ATMega8535, selain itu juga membahas komponen pendukung lainnya yang berhubungan dengan proyek yang akan dikerjakan yaitu perancangan penghitungan volume bahan bakar sepeda motor.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

Pada bagian ini akan dijelaskan tentang perancangan alat yang meliputi diagram blok,skematik dari masimg-masing rangkaian, diagram alir, serta program yang diisikan ke mikrokontroler ATMega 8535. Universitas Sumatera Utara

BAB IV : PENGUJIAN RANGKAIAN

Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan hasil pengujian dari Masing - masing pada rangkaian serta di isikan program ke Mikrokontroler ATmega8535.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari laporan proyek ini serta saran yang diberikan demi kesempurnaan dan pengembangan proyek ini pada masa yang akan datang kearah yang lebih baik lagi. Universitas Sumatera Utara

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler, sesuai namanya adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau pengendali yang berukuran mikro atau kecil. Sebelum ada mikrokontroler, telah ada terlebih dahulu muncul mikroprosesor. Bila dibandingkan dengan mikroprosesor, mikrokontroler jauh lebih unggul karena terdapat berbagai alasan, diantaranya : 1. Tersedianya IO IO dalam mikrokontroler sudah tersedia sementara pada mikroprosesor dibutuhkan IC tambahan untuk menangani IO tersebut. IC IO yang dimaksud adalah PPI 8255. 2. Memori Internal Memori merupakan media untuk menyimpan program dan data sehingga mutlak harus ada. Mikroprosesor belum memiliki memori internal sehingga memerlukan IC memori eksternal. Dengan kelebihan-kelebihan di atas, ditambah dengan harganya yang relatif murah sehingga banyak penggemar elektronika yang kemudian beralih kemikrokontroler. Namun demikian, meski memiliki berbagai kelemahan, mikroprosesor tetap digunakan sebagai dasar dalam mempelajari Universitas Sumatera Utara mikrokontroler. Inti kerja dari keduanya adalah sama, yakni sebagai pengendali suatu sistem. Mikrokontroler merupakan komputer di dalam 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 seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Dengan menggunakan mikrokontroler ini maka: 1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas. 2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lu nak yang mudah dimodifikasi. 3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak. Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran input dan output IO. dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa bagian yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog DAC, konversi analog ke digital ADC, dan sebagainya hanya menggunakan Minimum System yang tidak rumit atau kompleks. Universitas Sumatera Utara Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai tambah karena didalamnya sudah terdapat memori dan sistem inputoutput dalam suatu kemasan IC. Mikrokontroler AVR Alf and Vegard’s RISC processor standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda dengan instruksi MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena memiliki arsitektur CISC seperti komputer. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT89RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega 8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega 8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu ATTiny, AVR klasik, dan ATMega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan IO yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM, dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah ATMega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega 8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega 8535 sebagai mikrokontroler yang powerfull. Adapun blok diagramnya sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Gambar 2. 1 Blok Diagram ATMega8535 Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega 8535 memiliki bagian sebagai berikut : 1. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. 3. Tiga buah TimerCounter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. Watchdog Timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte. 7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal. 9. Port antarmuka SPI. 10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. Universitas Sumatera Utara 11. Antarmuka komparator analog.. 12. Port USART untuk komunikasi serial. KapabilItas detail dari ATMega 8535 adalah sebagai berikut : 1. Sistem mikroprosesor 8 bit bebrbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 2. Kapabiltas memori flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM Electrically Erasable Programmab le Read Only Memory sebesar 512 byte. 3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel. 4. Portal komunikasi serial USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.1.1. Konfigurasi PIN ATMega8535

Mikrokontroler ATMega8535 mempunyai jumlah pin sebanyak 40 buah, dimana 32 pin digunakan untuk keperluan port IO yang dapat menjadi pin inputoutput sesuai konfigurasi. Pada 32 pin tersebut terbagi atas 4 bagian port, yang masing-masingnya terdiri atas 8 pin. Pin-pin lainnya digunakan untuk keperluan rangkaian osilator, supply tegangan, reset, serta tegangan referensi untuk ADC. Untuk lebih jelasnya, konfigurasi pin ATMega8535 dapat dilihat pada gambar 2.2. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535 Berikut ini adalah susunan pin-pin dari ATMega8535;  VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukkan catu daya  GND merupakan pin ground  Port A PA0..PA7 merupakan pin IO dua arah dan pin masukan ADC  Port B PB0..PB7 merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TimerCounter, Komparator Analog, dan SPI  Port C PC0..PC7 merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, Komparator Analog, dan Timer Oscilator  Port D PD0..PD7 merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Komparator Analog, Interupsi Iksternal dan komunikasi serial USART  Reset merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler Universitas Sumatera Utara  XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukkan clock eksternal osilator menggunakan kristal, biasanya dengan frekuensi 11,0592 MHz. Pada pengapliasiannya hanya port B dan port D. sedangkan port A hanya digunakan 1 pin saja. Sedangkan port C hanya digunakan beberapa pin saja.

2.1.2. Peta Memori ATMega8535

ATMega8535 memiliki dua jenis memori yaitu Program Memory dan Data Memory ditambah satu fitur tambahan yaitu EEPROM Memory untuk penyimpan data.

2.1.3. Program Memory

ATMEGA 8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan keamanan, program memory dibagi menjadi dua bagian, yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat user. AVR tidak dapat menjalakan program aplikasi ini sebelum menjalankan program Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat deprogram dari 128 word sampai 1024 word tergantung setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah aman. Universitas Sumatera Utara Gambar 2. 3 Peta Memori Program

2.1.4. Data Memory

Gambar berikut menunjukkan peta memori SRAM pada ATMEGA 8535. Terdapat 608 lokasi address data memori. 96 lokasi address digunakan untuk Register File dan IO Memory sementara 512 likasi address lainnya digunakan untuk internal data SRAM. Register file terdiri dari 32 general purpose working register, IO register terdiri dari 64 register. Universitas Sumatera Utara Gambar 2. 4 Peta Memori Data 2.1.5. EEPROM Data Memory ATMEGA 8535 memiliki EEPROM 8 bit sebesar 512 byte untuk menyimpan data. Loaksinya terpisah dengan system address register, data register dan control register yang dibuat khusus untuk EEPROM. Alamat EEPROM dimulai dari 000 sampai 1FF. Gambar 2. 5 EEPROM Data Memory

2.1.6. Status Register SREG

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian Universitas Sumatera Utara dari inti CPU mikrokontroler. Berikut ini bentuk dari status register dan penjelasannya : Gambar 2. 6 Status Register ATMega 8535  Bit 7 – I : Global Interrupt Enable Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat dijalankan. Bit ini akan clear ketika ada interrupt yang dipicu dari hardware, setelah program interrupt dieksekusi, maka bit ini harus di set kembali dengan instruksi SEI.  Bit 6 – T : Bit Copy Storage Instruksi bit copy BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit.  Bit 5 – H: Half Carry Flag  Bit 4 – S : Sign Bit Bit S merupakan hasil exlusive or dari Negative Flag N dan Two’s Complement Overflow Flag V.  Bit 3 – V : Two’s Complement Overflow Flag Digunakan dalam operasi aritmatika Universitas Sumatera Utara  Bit 2 – N : Negative Flag Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan negatif, maka bit ini akan set.  Bit 1 – Z : Zero Flag Jika operasi aritmatika menghaslkan bilangan nol, maka bit ini akan set.  Bit 0 – C : Carry Flag Jika suatu operasi menghasilkan Carry, maka bit ini akan set.

2.2. Sensor Ultrasonic