Gambar 2.2.3 Software Desain PCB Printed Circuit Board Eagle 4.13r
Cara menggunakan software ini terlebih dahulu yang dikerjakan adalah mendesain skematik rangkaian, setelah itu memindahkannya ke dalam bentuk board
dan mendesain tata letak komponen sesuai keinginan tetapi harus sesuai jalur rangkaiannya agar rangkaian dapat berfungsi sesuai dengan skematiknya.
Setelah selesai di desain layout PCBnya, barulah siap di-print dan di- transfer ke PCB. Pada proses pentransferan layout PCB ke PCB dapat digunakan kertas
Transfer Paper .
2.3 Komponen – Komponen Pendukung
2.3.1 Resistor
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed
Resistor dan Variable R esistor Dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan tembaga perak emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil.
Bahan–bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas,
Universitas Sumatera Utara
karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 berikut :
Gambar 2.3.1 Resistor Karbon
2.3.2 Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu
bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain- lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka
muatan- muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan- muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu
lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif karena terpisah oleh bahan
elektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada
Universitas Sumatera Utara
konduktif pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas phenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan- muatan positif dan negatif diawan. Skema kapasitor dapat
dilihat pada gambar 2.3.2 dibawah :
Gambar 2.3.2 Skema Kapasitor.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan
penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai
insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi
listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhe nti bila kapasitor telah penuh. Yang
membedakan tiap-tiap kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam perancangan ini. Seperti ditunjukkan pada gambar
Di bawah ;
Universitas Sumatera Utara
C
B E
C B
E NPN
PNP
Kapasitor Elektrolit Kapasitor Kera mik
2.3.3 Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari
penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara
penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga menghasilkan transistor NPN.
Gambar 2.3.3. Simbol Tipe Transistor
Keterangan : C = kolektor
E = emiter
Universitas Sumatera Utara
B = basis
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar switching dengan memanfaatkan daerah penjenuhan saturasi dan daerah penyumbatan cut off
yang ada pada karakteristik transistor.
2.3.4 LCD Liquid Cristal Display
LCD merupakan penampil karakter elektronik, kapasitas karakter yang dapat ditampungoleh LCD bergantung kepada spesifikasi dari pabrik. Disini digunakan
LCD Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc terdiri atas dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk
hurufangka dua baris, masing- masing baris bisa menampung 16 hurufangka. LCD ini memiliki ciri-ciri sebgai berikut :
a. LCD ini terdiri atas 32 karakter dengan 2 baris masing- masing 16 karakter dengan displsy dot matrik 5x7.
b. Karakter generator ROM dengan 192 tipe karakter. c. Karakter generator RAM dengan 8 bit karakter.
d. 80x8 bit display data RAM. e. Dapat diinterfacekan ke MCU 8 atau 4.
f. Dilengkapi fungsi tambahan; display clear, cursor home, display on off,
corsor on off, display character blink, cursor shift, display shift. g. Internal data.
h. Internal otomatis, reset pada saat power on.
Universitas Sumatera Utara
i. Tegangan +5 Volt PSU tunggal
Liquid cristal display ini mempunyai konsumsi daya relatif rendah dan terdapat
sebuah kontroler CMOS di dalamnya. Kontroler tersebut sebgai pembangkit dari karakter ROMRAM dan display data RAM. Semua fungsi tampilan dikontrol oleh
suatu instruksi dan modul LCd dapat dengan mudah untuk diinterfacekan dengan mikrokontroller. Masukan yang diperlukan untuk mengendalikan modul ini berupa
bus data yang masih termultiflex dengan bus alamat serta 3 bit sinyal kontrol. Sementra pengendalian dot matrik LCD dilakukan secara internal oleh kontroler yang
sudah ada pada modul LCD. Dasar-dasar pengoperasian LCD ini terdiri atas pengoperasian dasar pada
register, busy flag, address counter, display data RAM. a. Register
Kontroller dari LCD mempunyai 2 buah register 8 bit yaitu register instruksi IR dan register data DR. IR menyimpan instruksi seperti display clear,
cursor shift dan display data DD RAM serta character generator CG
RAM. DR menyimpan data untuk ditulis di DD RAM atau CG RAM ataupun membaca data dari DD RAM atau CG RAM. Ketika data ditulis ke DD RAM
atau CG RAM, maka DR secara otomatis menulis data ke DD RAM atau CG RAM. Ketika data pada DD RAM atau CG RAM akan di baca maka alamat
data ditulis pada IR, sedangkan data akan dimasukan melalui DR dan mikrokontroller membaca data Dr.
b. Busy Flag Busy flag
menunjukan bahwa module siap untuk menerima instruksi selanjutnya. Register seleksi sinyal akan melalui BD
7
jika RS=0 dan RW=1.
Universitas Sumatera Utara
jika bernilai 1 maka modul LCD sedang melakukan kerja internal dan instruksi tidak akan diterima. Oleh karena itu status dari flag harus diperiksa sebelum
melaksanakan instruksi selanjutnya.
c. Address Counter Address Counter
menunjukan lokasi memori dalam modul LCD. Pemilihan lokasi alamat itu diberikan lewat register instruksi IR. Ketika data di baca
atau ditulis dari DD RAM atau CG RAM maka Address Counter secara otomatis menaikan atau menurunkan alamat tergantung dari entry mode set.
d. Display Data RAM DD RAM Pada LCD masing- masing pin mempunyai ringe alamat tersendiri. Alamat itu
diekspresikan dengan bilangan hexadesimal. Untuk line 1 range alamat berkisar antara 00
H
-0F
H
sedangkan untuk line 2 alamat berkisar antara 40
H
- 4F
H
. e. Character Generator ROM CG ROM
CG ROM mempunyai tipe dot matrik 5x7. alamat pada LCD telah tersedia ROM sebagai pembangkit character dalam kode ASCII.
f. Character Generator RAM CG RAM CG RAM untuk membuat karakter tersendiri melauli program.
Berikut bentuk dan Susunan pin kaki LCD M1632 pada gambar 2.3.4 :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3.4. Bentuk dan Susunan pin kaki LCD M1632 Nelwan, P. A
Untuk mengetahi fungsi masing- masing terminal dan pin dari LCD tipe ini dapat dilihat dalam tabel 2.3.4 dan tabel 2.3.4
Tabel Fungsi- fungsi terminal pada LCD LCD M1632 Data Sheet
Nama Sinyal No.Term
IO Tujuan
Fungsi DB
-DB
3
4 IO
MPU Sebagai lalu lintas data dan instruksi ke dan dari
MPU, lower byte DB
4
-DB
7
4 IO
MPU Sebagai lalu lintas data dan instruksi ke dan dari
MPU, lower byte E
1 I
MPU Sinyal start readwrite
RW 1
I MPU
Sinyal seleksi register, 0 : write 1 : Read RS
1 I
MPU Sinyal seleksi register
0 : Instruksi register Busy Flag read VLC
1 -
PSU Driver
LCD VDD
1 -
PSU 5 volt
VSS 1
- PSU
Ground Terminal : 0 volt
Universitas Sumatera Utara
Tabel Fungsi pin modul LCD LCD M1632 Data Sheet
No Simbol
Level
1 Vss
- Gnd
2 Vcc
- POWER
5V ±
10
3 Vee
- SUPPLY
Lcd Drive 4
RS HL
5 RW
HL 6
E H,
7 DB0
HL 8
DB1 HL
9 DB2
HL 10
DB3 HL
11 DB4
HL 12
DB5 HL
13 DB6
HL 14
DB7 HL
15 V+BL
- Tegangan lampu
4 - 4,2V 16
V-BL -
Penerangan Gnd
H : Baca L : Tulis Enable
Signal
DATA BUS
Fungsi
H : Data Input L : Instruksi Input
Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempelkan dibalik panel LCD, berfungsi mengatur tampilan informasi selain
berfungsi mengatur komunikasi M1632 dengan mikrokontroler. Dengan demikian
Universitas Sumatera Utara
pemakaian M1632 menjadi sederhana, sistem lain pada Ml632 cukup mengirimkan kode-kode ASCII dari informasi yang ditampilkan seperti memakai sebuah printer.
Hitachi M1632 LCD Module dapat diakses secara 4 bit maupun 8 bit interface, namun rutin-rutin built in program yang ada pada DST-51 sudah dirancang untuk
meng-akses LCD Module ini secara 4 bit interface. Pada dasarnya akses dari microcontroller ke Modul LCD ini terdiri dari 4 jenis
sebagai berikut: ² Pengiriman Instruksi Register
² Pembacaan Address Counter dan Busy Flag ² Pengiriman Data Register
² Pembacaan Data Register
2.3.5 Pemancar ASK Ampitudo Shift Key
Modulasi adalah proses perubahan varying suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses
modulasi, suatu informasi biasanya berfrekeunsi rendah bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.
Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal
informasi berfrekuensi rendah untuk membentuk sinyal yang termodulasi. Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital sehingga terdapat dua
jenis modulasi yaitu: 1.
modulasi analog, di mana proses modulasi merupakan respon atas informsi sinya l analog. Teknik umum yang dipakai dalam modulasi analog :
Universitas Sumatera Utara
o
Modulasi berdasarkan sudut
§
Modulasi Fase Phase Modulation - PM
§
Modulasi Frekuensi Frequency Modulatio - FM
o
Modulasi Amplitudo Amplitudo Modulation - AM
§
Double-sideband modulation with unsuppressed carrier used on the radio AM band
§
Double-sideband suppressed-carrier transmission DSB-SC
§
Double-sideband reduced carrier transmission DSB-RC
§
Single-sideband modulation SSB, or SSB-AM, very similar to
§
single-sideband suppressed carrier modulation SSB-SC
§
Vestigial-sideband modulation VSB, or VSB-AM
§
Quadrature amplitude modulation QAM
o
Misal persamaan gelombang pembawa dirumuskan sebagai berikut : Uc = Ac sin wc + qc
Dalam modulasi amplitudo AM maka nilai ‘Ac’ akan berubah-ubah menurut fungsi dari sinyal yang ditumpangkan. Sedangkan dalam modulasi sudut yang
diubah-ubah adalah salah satu dari komponen ‘wc + qc’. Jika yang diubah- ubah adalah komponen ‘wc’ maka disebut Frekuensi Modulation FM, dan jika
komponen ‘qc’ yang diubah-ubah maka disebut Phase Modulation PM. 2.
modulasi digital, di mana suatu sinyal analog di- modulasi berdasarkan aliran data digital. Teknik yang umum dipakai dalam modulasi digital adalah :
o
Phase Shift Keying PSK, digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan fase.
o
Frekeunsi Shift Keying FSK, digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan frekuensi.
Universitas Sumatera Utara
o
Amplitudo Shift Keying ASK, digunakan suatu jumlah terbatas amplitudo.
2.3.6 Inframerah Inframerah adalah
radiasi elektromagnet ik dari
panjang gelombang lebih
panjang dari caha ya
tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio
. Namanya berarti bawah
merah dari bahasa Latin infra, bawah, merah
merupakan warna
dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga order dan memiliki panjang gelombang antara
700 nm
dan 1 mm
. Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom
kerajaan Inggris
ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring
optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar
matahari dalam tata surya
teleskop
BAB 3
PERANCANGAN SISTEM
3.1. Diagram Blok Rangkaian
