Batasan Masalah Mikrokontroler Perancangan Pemutus Aliran Listrik Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega8535

1.4 Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas penulis akan merancang Pemutus Aliran Listrik Secara Otomatis Jika Tegangan Turun Di Bawah Normal berbasis mikrokontroler ATMega8535, dengan batasan- batasan sebagai berikut : 1. Pembahasan mikrokontroler Atmega8535. 2. Komponen yang digunakan adalah trimpot sebagai pengatur tegangan 3. Pembahasan hanya meliputi rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 dan rangkaian pendukung, analisa pengukuran beserta gambar rangkaian dan diagram alir.

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pemahaman serta pembahasan bagaimana sebenarnya prisnsip kerja sistem alat pemutus aliran listrik pada saat terjadi terjadi penurunan tegangan di bawah normal dengan menggunakan mikrokontroler, maka sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagahi berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah serta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler ATMega 8535 hardware dan software, bahasa pemrograman yang digunakan serta karakteristik dari komponen-komponen pendukung.

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega 8535.

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

Dalam bab ini akan dibahas tentang hasil dari pengujian alat dan analisa guna melengkapi pembuktian kebenaran dari alat yang dirancang.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini akan menjelaskan kesimpulan dan saran yang merupakan bagian akhir penyusunan Tugas Akhir ini. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis maupun dihapus. Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat elektronika. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler sangat banyak digunakan terutama dalam pengontrolan robot. Seiring perkembangan elektronika, mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah. Salah satu nya adalah mikrokontroler AVR Alf and Vegard’s Risc processor ATmega8535 yang menggunakan teknologi RISC Reduce Instruction Set Computing dimana program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi program. Secara umum, AVR dapat dikelompkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hamper sama. Mikrokontroler adalah singel chip yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan dirancang khusus untuk aplikasi kontrol serta dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas IO pada satu chip. Mikrokontroler merupakan satu hasil dari kemampuan komputasi yang sangat cepat dengan bentuk yang sangat kecil dan harga yang yang murah. Mikrokontroler terus berkembang dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan pasar terhadap alat-alat elektronik dengan perangkat cerdas, cepat sebagai pengontrol dan pemroses data.

2.1.1 Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroler AVR Alf and Vegard’s Risc processor dari Atmel ini menggunakan arsitektur RISC Reduced Instruction Set Computer yang artinya prosesor tersebut memiliki set instruksi program yang lebih sedikit dibandingkan dengan MCS-51 yang menerapkan arsitektur CISC Complex Instruction Set Computer . Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar belum tentu sederhana, sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus mesin untuk menjalankannya. Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2 siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini yang memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu atau dua siklus mesin, sehingga akan semakin cepat dan handal. Proses downloading programnya relatif lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya. Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, keluarga AT90CAN, keluarga AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya, sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka hampir sama. Sebagai pengendali utama dalam pembuatan alat ini, digunakan salah satu produk ATMEL dari keluarga ATmega yaitu ATmega8535.

2.1.2 Arsitektur ATMega 8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut. 1. Saluran IO sebanyak 32 buah yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. 3. Tiga unit 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 kbytes 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. 11. Antarmuka komparator analog. 12. Port USART untuk komunikasi serial. Mikrokontroler AVR ATMega8535 merupakan mikrokontroler produksi Atmel dengan 8 KByte In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512 Bytes Internal SRAM. AVR ATMega8535 memiliki seluruh fitur yang dimiliki AT90S8535. Selain itu, konfigurasi pin AVR ATMega8535 juga kompatibel dengan AT90S8535. Diagram blok arsitektur ATmega8535 ditunjukkan oleh Gambar 2.3. Terdapat sebuah inti prosesor processor core yaitu Central Processing Unit, di mana terjadi proses pengumpanan instruksi fetching dan komputasi data. Seluruh register umum sebanyak 32 buah terhubung langsung dengan unit ALU Arithmatic and Logic Unit. Tedapat empat buah port masing- masing delapan bit dapat difungsikan sebagai masukan maupun keluaran. Media penyimpan program berupa Flash Memory, sedangkan penympan data berupa SRAM Static Ramdom Access Memory dan EEPROM Electrical Erasable Programmable Read Only Memory . Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI Serial Peripheral Interface, USART Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter, serta TWI Two-wire Serial Interface. Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC Analog Comparator, 8 kanal 10- bit ADC Analog to Digital Converter, 3 buah TimerCounter, WDT Watchdog Timer, manajemen penghematan daya Sleep Mode, serta osilator internal 8 MHz. Seluruh fitur terhubung ke bus 8 bit. Unit interupsi menyediakan sumber interupsi hingga 21 macam. Sebuah stack pointer selebar 16 bit dapat digunakan untuk menyimpan data sementara saat interupsi. Gambar 2.1 Blok Diagram dan Arsitektur ATMega 8535 Mikrokontroler ATmega8535 dapat dipasang pada frekuensi kerja hingga 16 MHz maksimal 8MHz untuk versi ATmega8535L. Sumber frekuensi bisa dari luar berupa osilator kristal, atau menggunakan osilator internal. Keluarga AVR dapat mengeksekusi instruksi dengan cepat karena menggunakan teknik “memegang sambil mengerjakan” fetch during execution. Dalam satu siklus clock, terdapat dua register independen yang dapat diakses oleh satu instruksi.

2.1.3 Konfigurasi PIN

Secara umum deskripsi mikrokontroler ATMega 8535 adalah sebagai berikut : Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATMega 8535  VCC power supply  GND ground  Port A PA7..PA0 Port A berfungsi sebagai input analog pada AD Konverter. Port A juga berfungsi sebagai suatu Port IO 8-bit dua arah, jika ADKonverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up yang dipilih untuk masing-masing bit.Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetrisdengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pinPA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, pin – pin akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. Pin Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.  Port B PB7..PB0 Port B adalah suatu Port IO 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up yang dipilih untuk beberapa bit. Port B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port B yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullup diaktifkan. Pin Port B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.  Port C PC7..PC0 Port C adalah suatu Port IO 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up yang dipilih untuk beberapa bit. Port C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port C yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullup diaktifkan. Pin Port C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.  Port D PD7..PD0 Port D adalah suatu Port IO 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up yang dipilih untuk beberapa bit. Port D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port D yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullup diaktifkan. Pin Port D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.  RESET Reset input  XTAL1 Input Oscillator  XTAL2 Output Oscillator AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk port A dan AD Konverter  AREF adalah pin referensi analog untuk AD konverter.

2.2 Stack Pointer