Data yang dipakai dalam mikrokontroler ATMega8535 dipresentasikan dalam sistem bilangan biner, desimal dan bilangan heksadesimal. Data yang terdapat di
mikrokontroler dapat diolah dengan berbagai operasi aritmatik penjumlahan, pengurangan, dan perkalian maupun operasi nalar AND, OR, dan EOR eksklusif
OR. AVR ATmega8535 memiliki tiga buah timer, yaitu: 1. Timercounter 0 8 bit
2. Timercounter 1 16 bit 3. Timercounter 2 8 bit
Karena ATMega8535 memiliki 8 saluran ADC maka untuk keperluan konversi sinyal analog menjadi data digital yang berasal dari sensor dapat langsung
dilakukan prosesor utama. Beberapa karakteristik ADC internal ATMega8535 adalah: 1. Mudah dalam pengoperasian
2. Resolusi 10 bit 3. Memiliki 8 masukan analog
4. Konversi pada saat CPU sleep 5. Interrupt waktu konversi selesai
2.5 MAX 232
MAX232 adalah chip yang digunakan untuk menghubungkan antara isyarat RS232 dan UART. MAX232 adalah IC pertama yang dalam satu paket berisi driver dan
penerima. MAX232 mempunyai 16 pin dan menggunakan tegangan 5V. Isyarat RS232 banyak terdapat pada komputer dan beberapa peralatan lain. Isyarat UART terdapat
pada mikrokontroler atau IC Integrated Circuit. Isyarat RS232 dan isyarat UART adalah hampir sama. Antara lain meliputi isyarat menghantar dan menerima transmit
and receive . Yang membedakan kedua isyarat ini hanyalah level tegangannya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10 Max-232
. RS-232 adalah standar komunikasi serial yang didefenisikan sebagai antar muka
antara perangkat terminal data dan perangkat kumunikasi data menggunakan pertukaran data biner secara serial.
Standar RS-232 mendefenisikan kecepatan 256 kbps atau lebih rendah dengan jarak kurang dari 15 meter. Dengan susunan pin khusus yang disebut null modem
cable , standar RS-232 dapat juga digunakan untuk komunikasi data antara dua
komputer secara langsung.
2.6 Motor Stepper
Motor Stepper adalah motor DC yang gerakannya bertahap step per step sesuai dengan pulsa yang diberikan padanya dan memiliki akurasi yang tinggi tergantung
pada spesifikasinya.
Pada umumnya motor stepper hanya mempunyai kumparan pada statornya sedangkan pada bagian rotornya merupakan magnet permanen. Dengan model motor
seperti ini maka motor stepper dapat diatur posisinya pada posisi tertentu danatau berputar ke arah yang diinginkan, searah jarum jam atau sebaliknya.
Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data pada komutatornya. Semakin cepat data yang diberikan maka motor stepper akan
semakin cepat pula berputarnya. Pada kebanyakan motor stepper kecepatannya dapat diatur dalam daerah frekuensi audio dan akan menghasilkan putaran yang cukup cepat.
Universitas Sumatera Utara
2.6.1 Jenis Motor Stepper
Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, secara umum terdapat dua jenis motor stepper yaitu bipolar dan unipolar.
1. Motor Stepper Unipolar Motor stepper unipolar terdiri dari dua lilitan yang memiliki center tap. Center
tap dari masing - masing lilitan ada yang berupa kabel terpisah ada juga yang sudah terhubung didalamnya sehingga center tap yang keluar hanya satu kabel.
Untuk motor stepper yang center tapnya ada pada masing – masing lilitan kabel
inputnya ada 6 kabel. Namun jika center tapnya sudah terhubung di dalam kabel inputannya hanya 5 kabel. Center tap dari motor stepper dapat
dihubungkan ke pentanahan atau ada juga yang menghubungkannya ke +VCC hal ini sangat dipengaruhi oleh driver yang digunakan. Sebagai gambaran dapat
dilihat konstruksi motor stepper unipolar pada gambar berikut.
Gambar 2.11 Konstruksi Motor Stepper Unipolar
Motor ini mempunyai step tiap 30° dan mempunyai dua buah liliatan yang didistribusikan berseberangan 180° di antara kutub pada stator. Sedangkan
pada rotornya menggunakan magnet permanen yang berbentuk silinder dengan mempunyai 6 buah kutub, 3 kutub selatan dan 3 buah kutub utara. Sehingga
dengan konstruksi seperti ini maka jika dibutuhkan kepresisian dari motor stepper yang lebih tinggi dibutuhkan pula kutub - kutub pada stator dan rotor
yang semakin banyak pula. Pada gambar 2.11, motor tersebut akan bergerak setiap step sebesar 30° dengan 4 bit urutan data terdapat dua buah lilitan
dengan tap, total lilitan menjadi 4 lilitan.
Universitas Sumatera Utara
Ketelitian dari magnet permanen di rotor dapat sampai 1,8° untuk tiap stepnya. Ketika arus mengalir melalui tap tengah pada lilitan pertama akan
menyebabkan kutub pada stator bagian atas menjadi kutub utara sedangkan kutub stator pada bagian bawah menjadi kutub selatan. Kondisi akan
menyebabkan rotor mendapat gaya tarik menuju kutub - kutub ini. Dan ketika arus yang melalui lilitan 1 dihentikan dan lilitan 2 diberi arus maka rotor akan
mengerak lagi menuju kutub - kutub ini. Sampai di sini rotor sudah berputar sampai 30° atau 1 step.
2. Motor stepper bipolar Motor stepper bipolar memiliki dua lilitan. Perbedaan dari tipe unipolar adalah
bahwa pada tipe bipolar lilitannya tidak memiliki center tap. Keunggulan tipe bipolar yaitu memiliki torsi yang lebih besar jika dibandingkan dengan tipe
unipolar untuk ukuran yang sama.
Gambar 2.12 Konstruksi Motor Stepper Bipolar
Pada motor stepper tipe ini hanya memiliki empat kabel masukan. Namun untuk menggerakan motor stepper tipe ini lebih rumit jika dibandingkan
dengan menggerakan motor stepper tipe unipolar.
2.7 ULN2803
ULN2803 adalah chip Integrated Circuit IC berupa rangkaian transistor Darlinton dengan Tegangan Tinggi. Hal ini memungkinkan untuk membuat antar muka sinyal
TTL dengan beban tegangan tinggi. Chip mengambil sinyal tingkat rendah TLL, CMOS, PMOS, NMOS - yang beroperasi pada tegangan rendah dan arus rendah dan
Universitas Sumatera Utara
bertindak sebagai relay, menyalakan atau mematikan tingkat sinyal yang lebih tinggi di sisi yang berlawanan. Bentuk fisiknya dapat dilihat seperti gambar berikut.
Gambar 2.13 ULN2803
Motor stepper merupakan motor yang bergerak dengan cara step per step atau langkah perlangkah. Pengontrolan motor ini berdasarkan pulsa - pulsa data yang
diberikan dengan urutan yang tepat, namun selain itu pulsa yang diberikan harus mempunyai arus yang cukup besar untuk fase lilitan agar motor bisa bergerak.
Untuk itu biasa digunakan IC ULN2803 sebagai driver motor stepper karena sifatnya seperti transistor darlington sehingga dapat menahan arus lebih besar
dibandingkan jika motor langsung dicatu dari port mikrokontroler bisa menyebabkan kerusakan akibat kelebihan arus.
Secara fisik ULN2803 adalah konfigurasi IC 18-pin dan berisi delapan transistor NPN. Pins 1-8 menerima sinyal tingkat rendah, pin 9 sebagai grounding
untuk referensi tingkat sinyal rendah. Pin 10 adalah COM pada sisi yang lebih tinggi dan umumnya akan dihubungkan ke tegangan positif. Pins 11-18 adalah output Pin 1
untuk Pin 18, Pin 2 untuk 17, dst.
Gambar 2.14 Konfigurasi Pin ULN 2803
Universitas Sumatera Utara
Sebuah sinyal TTL beroperasi dalam selang 0-5V, dengan segala sesuatu antara 0,0 dan 0.8V dianggap rendah off, dan 2,2 sampai 5.0V dianggap tinggi on. Daya
maksimum yang tersedia pada sinyal TTL tergantung pada jenisnya, tetapi umumnya tidak melebihi 25mW ~ 5mA 5V, sehingga tidak cukup untuk sesuatu seperti
kumparan relay. Di sisi output ULN2803 umumnya berada pada selang nilai 50V500mA, sehingga dapat mengoperasikan beban kecil secara langsung. Pada
aplikasi lain, sering digunakan untuk daya kumparan dari satu atau lebih relay, yang memungkinkan tegangan yang lebih tinggi atau arus yang lebih kuat, dikontrol oleh
sinyal tingkat rendah. Dalam aplikasi arus kuat listrik, ULN2803 menggunakan tingkat rendah TTL sinyal untuk mengaktifkan ataupun mematikan sinyal
teganganarus yang lebih tinggi pada sisi output.
2.8 IC LM324
