Sensor ultrasonic SR-04 akan bekerja jika mendapat suplay tegangan sebesar 5 V DC. Dimana tegangan 5 V DC dihubungkan dengan konektor Vcc dan ground
pada sensor. Untuk konektor SIG dapat dihubungkan dengan mikrokontroler. Konektor SIG adalah sebagai control sensor dalam pendeteksian objek sekaligus
pembacaan jarak objek dengan sensor. Budiharjo,2007
Gambar 2.4 Instalasi Sensor Jarak Ultrasonik SR-04
2.3 Laser Pointer
Laser light amplification by stimulated emission of radiation merupakan mekanisme suatu alat yang memancarkan radiasi elektromagnetik, biasanya dalam
bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat maupun dapat dilihat dengan mata normal, melalui proses pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal,
memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari mekanika kuantum.
Dalam teknologi laser, cahaya yang koheren menunjukkan suatu sumber cahaya yang memancarkan panjang gelombang yang didefenisikan dari frekuensi
yang sama, beda fase yang konstan dan polarisasinya. Keluaran yang berkelanjutan dari laser dengan amplitudo konstan dikenal sebagai cw atau
gelombang berkelanjutan, atau detak adalah dengan menggunakan teknik Q- switching, modelocking atau gain-switching.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Laser Pointer Sifat koheren sulit ditemui pada sumber cahaya atau incoherens, dimana
terjadi beda fase yang tidak tetap antara foton yang dipancarakan oleh sumber cahaya. Secara kontras laser biasanya memancarkan foton dalam cahaya yang
sempit, terpolarisasi, sinar koheren mendekati monokromatik terdiri dari panjang gelombang tunggal atau satu warna.
2.4 Mikrokontroller ATmega 8535
Mikrokontroler merupakan system computer yang seluruh atau sebagian esar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering juga disebut dengan
single chip microcomputer. Mikrokontroler biasa dikelompokkan dalam satu keluarga, masing-masing mikrokontroler memiliki spesifikasi tersendiri namun
masih kompatibel dalam pemrogramannya. Budioko, 2005 Mikrokontroler dapat dianalogikan dengan sebuah system computer yang
dikemas dalam sebuah chip. Artinya bahwa di daam sebuah IC mikrokontroler sebenarnya sudah terdapat kebutuhan minimal agar mikroprosesor dapat bekerja,
yaitu meliputi mikroprosesor, ROM, RAM, IO dan clock seperti halnya yang dimiliki oleh sebuah computer PC. ATmega8535 memiliki fitur yang cukup
lengkap, mulai dari kapasitas memori program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timercounter, PWM, USART, TWI, analog comparator,
EEPROM internal dan juga ADC internal semuanya ada di dalam ATmega8535. Bejo, 2008
Universitas Sumatera Utara
Mikrokontroler jenis MCS memiliki kecepatan frekuensi kerja 112 kali frekuensi osilator yang digunakan sedangkan pada kecepatan frekuensi kerja AVR
sama dengan kecepatan frekuensi kerja osiator yang digunakan. Jadi apabia menggunakan frekuensi osilator yang sama, maka AVR memiliki kecepatan kerja
12 kali lebih cepat dibandingkan dengan MCS. Setiawan, 2011 Kemampuan eksekusi yang lebih tinggi menjadi alasan bagi banyak orang
untuk beralih dan lebih memilih menggunakan mikrokontroler jenis AVR ketimbang mikrokontroler pendahulunya yaitu keluarga MCS-51. Mikrokontroller
ATmega8535 adalah mikrokontroller 8 bit buatan ATMEL dengan 8 KByte System Programable Flash dengan teknologi memori tak sumirna nonvolatile,
kepadatan tinggi, dan kompatibel dengan pin out dan set instruksi standar industri MCS51 INTEL. Bejo, 2008
2.4.1 Fitur ATMEGA8535
Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega 8535. 1. 130 macam intruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock
2. 32 x 8-bit register serbaguna 3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz
4. 8 Kbyte Flash Memori, yang memiliki fasilitas In System Programming 5. 512 Byte internal EEPROM
6. 512 Byte SRAM 7. Programming Lock, fasilitas untuk mengamankan kode program
8. 2 buah timercounter 8-bit dan 1 buah timercounter 16-bit 9. 4 channel output PWM
10. 8 channel ADC 10-bit 11. Serial USART
12. MasterSlave SPI serial interface 13. Serial TWI atau 12C
14. On-Chip Analog Comparator
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 Konfigurasi pin ATmega8535
2.4.2 Deskripsi Pin-Pin Pada Mikrokontroler ATMega8535
2.4.2.1 Port B
Merupakan Port IO 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Selain sebagai Port IO 8-bit Port B juga dapat difungsikan sebagai berikut :
1. PB7 : SCK = SPI bus serial clock 2. PB6 : MISO = SPI bus master input slave output
3. PB5 : MOSI = SPI bus master output slave input 4. PB4 : SS = SPI slave select input
5. PB3 : AIN1 = analog comparator negative input 6. PB2 : AIN0 = analog comparator positive input
7. PB1 : T1 = timercounter 0 external counter input 8. PB0 : T0 = timercounter 0 external counter input
2.4.2.2 RESET Reset input
Universitas Sumatera Utara
RESET RST pada pin 9 merupakan pin reset yang akan bekerja bila diberi pulsa rendah selama minimal 1.5 us.
2.4.2.3 VCC
VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai catu daya digital.
2.4.2.4 GND
Ground untuk catu daya digital.
2.4.2.5 XTAL2
Merupakan output dari penguat osilator pembalik.
2.4.2.6 XTAL1
Merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input ke internal clock.
2.4.2.7 Port D
Merupakan Port IO 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Selain sebagai Port IO 8-bit Port D juga dapat difungsikan secara individu sebagai berikut :
1. PD7 : OC2 TimerCounter2 output compare match output 2. PD6 : ICP TimerCounter1 input capture pin
3. PD5 : OC1A TimerCounter1 output compareA match output 4. PD4 : OC1B TimerCounter1 output compare B match output
Universitas Sumatera Utara
5. PD3 : INT1 external interrupt 1 input 6. PD2 : INT0 external interrupt 0 input
7. PD1 : TDX UART output line 8. PD0 : RDX UART input line
2.4.2.8 Port C
Merupakan Port IO 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal. Selain sebagai Port IO 8-bit 4 bit Port C juga dapat difungsikan secara individual sebagai
berikut: 1. PC7 : TOSC2 timer oscillator 2
2. PC6 : TOSC1 timer oscillator 1 3. PC1: SDA serial data inputoutput
4. PC0 : SCL serial clock
2.4.2.9 AVCC
Merupakan catu daya yang digunakan untuk masukan analog, ADC yang terhubung ke Port A
2.4.2.10 GND
Ground untuk catu daya analog.
2.4.2.11 AREF
AREF adalah tegangan referensi analog untuk ADC.
Universitas Sumatera Utara
2.4.2.12 Port A
Merupakan Port IO 8-bit dua arah dengan resistansi pull-up internal. Selain sebagai Port IO 8-bit juga dapat difungsikan sebagai masukan 8 channel ADC.
Bejo, 2008
2.4.3 Arsitektur ATmega8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode pemrogram dan memori untuk data sehingga dapat
memaksimalkan unjuk kerja dan paralelisme. Intruksi-intruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu intruksi
dikerjakan intruksi berikutnya diambil pre-fetched dari memori program. Konsep ilmiah yang memungkinkan instruksi-instruksi dapat dieksekusi dalam
setiap satu sikus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada
Arithmetic Logic Unit ALU yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serba guna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada
mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketika register pointer 16-bit ini disebut dengan register X gabungan R26 dan
R27, register Y gabungan R28 dan R29, dan register Z gabungan R30 dan R31.
Hampir semua intruksi AVR memiliki format 16-bit word. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serbaguna
di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped IO sebesar 64 Byte. ATmega8535 mempunyai 32 general purpose register R0..R31
yang terhubung langsung dengan Arithmetic Logic Unit ALU, sehingga register dapat diakses dan dieksekusi hanya dalam waktu satu siklus clock. Bejo, 2008
2.4.4 Organisasi Memori ATMega8535
Universitas Sumatera Utara
Mikrokontroler ATmega 8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM.
Gambar 2.7 Organisasi memori ATMega8535
2.4.4.2 Memori Program
ATmega8535 mempunyai kapasitas memori program sebesar 8 Kbytes. Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program boot dan bagian
program aplikasi. Jika kita tidak menggunakan fitur Boot Loader Flash maka semua kapasitas memori program di atas dapat digunakan untuk program aplikasi.
Tetapi jika kita menggunakan fitur Boot Loader Flash maka pembagian ukuran kedua bagian ini ditentukan oleh BOOTSZ fuse. Bejo, 2008
2.4.4.3 Memori Data
Memori data pada ATMega 8535 terdiri atas memori data internal dan eksternal kapasitas dari mSRam internal adalah sebesar 512 Kbytes. Ini menempati ruang
alamat setelah 32 lokasi register serbaguna. alamat dan setelah 64 register IO.
Universitas Sumatera Utara
Jika SRAM eksternal digunakan, ini akan mengiukuti besar SRAM eksternal sampai dengan maksimum 64K terganung ukuran SRAM eksternal.
Operasi SRAM eksternal dimungkinkan oleh setting bit SRE di register MCUCR. Mode pengalamatan untuk mengakses memori data meliputi
pengalamatan langsung Direct Addressing, pengalamatan tak langsung Indirect Addressing, Indirect dengan Pre-Decrement, Indirect dengan Post-Decrement,
dan Indirect dengan Displacement. www.ATMEL.com.Data sheet ATMega 8535
Gambar 2.8 Memori Data
2.4.4.4 Memori EEPROM
ATmega 8535 memiiki memori EEPROM SEBESAR 512 Byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya
dapat diakses dengan menggunakan register-register IO yaitu register EEPROM Addres EEARH-EEARL, register EEPROM Data EEDR dan register
EEPROM Contro EECR. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal sehingga waktu eksekusinya relative lebih lama
bila dibandingkan dengan data dari SRAM. Bejo, 2008
Universitas Sumatera Utara
2.4.5 Status Register SREG
Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari register SREG dapat digunakan
untuk mengubah alur program yang sedang dijalankan dengan menggunakan instruksi percabangan. Data SREG akan selalu berubah setiap instruksi atau
operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila terjadi instruksi percabangan baik karena interupsi maupun lompatan. Bejo, 2008
2.5 Bahasa Pemrograman ATMega8535
Dalam proses merancang sistem mikrokontroler diperlukan adanya software yang berupa software compiler dan software downloaderprogrammer.
2.5.1 CODEVISION AVR
Pemrograman mikrokontroler ATMega8535 dapat menggunakan low level language assembly dan high level language C, Basic, Pascal, Java, dll
tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler mikrokontroler AVR memiliki kesamaan instruksi, sehingga jika pemrograman satu jenis
mikrokontroler AVR sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman keseluruhan mikrokontroler jenis mikrokontroler AVR. Namun
bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari dari pada bahasa C. CodeVision AVR merupakan salah satu software compiler yang khusus
digunakan untuk mikrokontroler keluarga AVR. Meskipun CodeVisionAVR termasuk software komersil, namun kita dapat menggunakannya dengan mudah
karena terdapat versi evaluasi. Salah satu kelebihan CodeVisionAVR adalah tersedianya fasilitas untuk
mendownload program ke mikrokontroler yang telah terintegrasi sehingga dengan demikian CodeVisionAVR ini selain dapat berfungsi sebagai software compiler
Universitas Sumatera Utara
juga dapat berfungsi sebagai software programmerdownloader. Jadi kita dapat melakukan proses download program yang telah dikompile dengan menggunakan
software CodeVisionAVR. Untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan waktu yang
lama serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa C memiliki keunggulan dibanding bahasa assembler yaitu independent terhadap hardware
serta lebih mudah untuk menangani project yang besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dimiliki bahasa assembler bahasa mesin, hampir
semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan dengan bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah. Bahasa
C terletak diantara bahasa pemrograman tingkat tinggi dan assembly. Bejo, 2008
2.6 LCD 16x2
LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini banyak digunakan menggantikan fungsi dari penampil CRT Cathode Ray Tube. LCD
memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk kristal cair sebagai pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi pexel yang
dibagi dalam bentuk baris dan kolom.
Gambar 2.9 Bentuk LCD Liquid Cristal Display
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus beberapa mikro ampere, sehingga alat atau system menjadi portable karena dapat menggunakan catudaya
yang kecil. Keuntungan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca
Universitas Sumatera Utara
dengan mudah dibawah terang sinar matahari. LCD ini menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port IO karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional. 4. Data yang digunakan relative sangat kecil.
Operasi dasar dari LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk dan
instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter
membaca program, maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ONOFF, Display
Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift.
Tabel 2.1 Konfigurasi pin LCD PIN
BILANGAN BINER KETERANGAN
RS Inisiasi
1 Data
RW Tulis LCDWwrite
1 Baca LCDRRead
E Pintu data terbuka
1 Pintu data tertutup
Lapisan film yang berisi Kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat tegangan dicatukan pada beberapa
pasang elektroda, molekul-molekul kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang menganainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil pantulan atau
penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai bagian yang diaktifkan. Setiawan, 2011
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
RANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Rangkaian
