LCD penampil data sensor untuk sistem telemetri multi tone - USD Repository
LCD PENAMPIL DATA SENSOR UNTUK
SISTEM TELEMETRI MULTI TONE
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh :
Henricus Rani Bayu Saputra
NIM : 045114002
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
LCD DISPLAY FOR MULTI TONE
TELEMETRY SYSTEM
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
to Obtain the SARJANA TEKNIK Degree
in Electrical Engineering
by:
Henricus Rani Bayu Saputra
Student number : 045114002
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Life is a Journey, not a Guided Tour”
(Unknown)
“We can try to avoid making choices by doing nothing, but even that is a
decision”
(Gary Collins)
“
Karena siapa yang mempunyai, kepadanya akan diberi, tetapi siapa
yang tidak mempunyai,apapun juga yang ada padanya akan diambil dari
padanya”
(Markus 4 : 25)
Kupersembahkan karya tulis ini kepada :
Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria
atas anugerah dan bimbingan-Nya...
Bapak Robertus Sagiran dan
Ibu Lusia Iriani, kalian orang tua
yang terhebat, yang slalu menjagaku
s’tiap waktu...
Kak Rita dan Suwar, Rini dan Maria
terima kasih atas semangat,
perhatian dan kasih sayang kalian...
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih atas
rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang
berjudul “LCD Penampil Data Sensor untuk Sistem Telemetri Multi Tone” Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelarSarjana Teknik Elektro di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
sekaligus sebagai upaya untuk memperdalam dan memperkaya wawasan berpikir
serta menambah wacana di bidang elektronika khususnya dan sains teknologi pada
umumnya.Pembuatan tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak, untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bernadeta Wuri Harini, S.T., M,T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro yang
telah memberikan perhatiannya selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.2. A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, masukan, waktu, dan perhatiannya selama penyusunan tugas akhir ini.
3. Martanto, S.T., M.T selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, masukan, waktu, dan perhatiannya selama penyusunan tugas akhir ini.
4. Segenap dosen dan laboran Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.
5. Segenap karyawan sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi.
6. Robertus Sagiran dan Lusia Iriani, yang selalu memberi kasih sayang, kesabaran dan semangat dalam menyelesaikan kuliah dan pengerjaan tugas akhir ini.
7. Saudaraku Agnes Rita Purwaningsih, Bernadeta Tri Listyarini dan Antonius
Suwardi, terima kasih atas dorongan dan semangatnya.
8. Maria Catur Sri Andriani yang selalu menjadi semangat dan inspirasi dalam
berkarya selama ini.9. Teman-teman TE angkatan 2004 terima kasih atas dukungan dan kekompakannya.
10. Teman-teman seperjuangan, I Putu Eka Putra Wiantara, Supriyadi terima kasih atas semangat dan kerjasamanya.
11. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu persatu sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Penulis dengan penuh kesadaran memahami dalam pembuatan tugas akhir ni
masih banyak terdapat kekurangannya. Oleh karenanya sumbang saran yang bersifat
membangun dari pembaca sangat diharapkan.Akhirnya penulis berharap semoga
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca khususnya dan dunia elektronika
umumnya.Yogyakarta, 26 Februari 2009 Penulis
Henricus Rani Bayu Saputra
Intisari
LCD penampil data sensor untuk sistem telemetri multi tone adalah sistempendukung dari sistem telemetri termodulasi frekuensi dengan metode multitone
yang merupakan alat ukur suhu udara, tekanan udara dan kelembaban udara.LCD penampil data sensor ini akan menampilkan data sensor-sensor, sensor suhu dengan frekuensi 2kHz sampai 7kHz untuk suhu 15 C sampai 95 C, sensor
tekanan udara dengan frekuensi 8kHz sampai 13kHz untuk tekanan udara 30kPa
sampai 90kPa dan sensor kelembaban udara dengan frekuensi 14kHz sampai 19kHz
untuk kelembaban udara 20% sampai 80%. LCD penampil data sensor ini terdiri dari
2 bagian yaitu pencacah frekuensi dan penampilan. Pada bagian pencacah frekuensi,
ketiga data sensor dalam bentuk frekuensi itu akan dicacah dan dikonversi oleh
mikrokontroler AT89S52 dan kemudian dikirim ke bagian penampilan (LCD). LCD
yang dipakai adalah LCD grafik tipe ABG128064A dengan AT89S52 sebagai
pengontrolnya. Data yang ditampilkan pada LCD grafik ini dalam bentuk grafik bar
untuk tiap detiknya.Dari hasil percobaan, didapat alat ini telah bekerja sesuai dengan
perancangan. Hal ini dapat dibuktikan, dari hasil pengujian dengan data simulasi dari
AFG untuk pengukuran suhu udara mampu menampilkan data suhu udara dari 0 C
sampai 127 C dengan frekuensi masukan dari 1100 Hz sampai 8150 Hz, untuk
pengukuran tekanan udara mampu menampilkan data tekanan udara dari 0 kPa
sampai 127 kPa dengan frekuensi masukan dari 5600 Hz sampai 15400 Hz dan untuk
pengukuran kelembaban udara dari 20% sampai 80% dengan frekuensi masukan dari
14000 Hz sampai 19000 Hz.Kata kunci : sistem telemetri, multi tone, LCD grafik.
Abstract
LCD display for multi tone telemetry system is support system of multi tonetelemetry system. That is measure instrument of atmospheric temperature,
atmospheric pressure and atmospheric humidity.LCD display will present sensors data, atmospheric temperature sensor with frequency 2kHz until 7kHz for atmospheric temperature 15 C until 95 C,
atmospheric pressure sensor with frequency 8kHz until 13kHz for atmospheric
pressure 30kPa until 90kPa and atmospheric humidity sensor with frequency 14kHz
until 19kHz for atmospheric humidity of 20% until 80%. LCD display consist of 2
part that is frequency counter and appearance. At part of frequency counter, third
sensor data in the form of the frequency will be count and converted by
mikrokontroler AT89S52 and then will be sent to part of appearance ( LCD). Used
Graphic LCD type ABG128064A with AT89S52 as the controller. Data presented at
this graphic LCD in the form of bar graphic for every second.From result of experiments, this equipment has worked as according to
scheme. This is provable from result of examination with simulation data from AFG
for atmospheric temperature measurement can present atmospheric temperature
data from 0 C until 127 C with input frequency of 1100 Hz to 8150 Hz, for
examination of atmospheric pressure measurement can present atmospheric pressure
data from 0 kPa until 127 kPa with input frequency of 5600 Hz to 15400 Hz and for
examination of atmospheric humidity from 20% until 80% with input frequency out
of 14000 Hz to 19000 Hz.Keywords : telemetry system, multi tone, graphic LCD.
DAFTAR ISI
HalamanHALAMAN JUDUL ................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN..................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................... vHALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO ....................................... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYAILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .................................. vii
INTISARI .................................................................................................... viii ABSTRAK ................................................................................................... ix KATA PENGANTAR................................................................................. x DAFTAR ISI................................................................................................ xii DAFTAR GAMBAR................................................................................... xv DAFTAR TABEL ....................................................................................... xviii DAFTAR GRAFIK ..................................................................................... xix DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xx
BAB I: PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1. Judul ........................................................................................ 1 1.2. Latar Belakang Masalah..........................................................
1
1.3. Tujuan...................................................................................... 2
1.5. Batasan Masalah......................................................................
3
1.6. Manfaat.................................................................................... 4
1.7. Metode Penelitian dan Pengambilan Data ..............................
4
1.8. Sistematika Penulisan..............................................................
5 BAB II: DASAR TEORI ............................................................................
7
2.1. Saklar.................................................................................... 7
2.2.1. Push Button.............................................................. 7
2.2.2. Rotary Switch........................................................... 8
2.2. Mikrokontroler AT89S52.....................................................
8 2.2.1. Fasilitas yang dimiliki AT89S52 .............................
9 2.2.2. Diskripsi fungsi pin dari AT89S52..........................
10 2.2.3. Sistem Interupsi AT89S52.......................................
12 2.2.4. Sistem Timer AT89S52 ...........................................
14
2.2.5. On-chip Oscillator ................................................... 18
2.2.6. Reset ........................................................................ 18
2.3. LCD (Liquid Crystal Display) ............................................ 19
BAB III: PERANCANGAN ....................................................................... 24
3.1. Diagram Blok .......................................................................
25
3.1.1. Input unit.................................................................. 26
3.1.2. Control unit.............................................................. 27
3.1.3. Display unit.............................................................. 27
3.2. Rancangan Perangkat Keras.................................................
28
3.2.2. Rangkaian Osilator ..................................................
55
5.1. Kesimpulan .......................................................................... 78
69 BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN..................................................... 78
66 4.2.3 Pembahasan Kelembaban Udara .............................
62 4.2.2 Pembahasan Tekanan Udara....................................
62 4.2.1 Pembahasan Suhu ....................................................
57
4.2. Pengujian Sistem Penampilan ..............................................
4.1.1 Proses Pencacahan Frekuensi masukan (frequency counter ).................................................................... 55 4.1.2 Proses Perhitungan (konversi) .................................
BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 55
4.1. Pembahasan Control Unit 1 .................................................
30 3.2.3. Saklar Pemilih..........................................................
3.3.3. Kelembaban ............................................................. 45
3.3.2. Tekanan.................................................................... 44
3.3.1. Suhu ......................................................................... 42
38
34
3.3. Bagan Alir Program .............................................................
32 3.2.6. Komunikasi Mikrokontroler dengan LCD...............
31 3.2.5. Komunikasi antar Mikrokontroler ...........................
30 3.2.4. Data Masukan (data sensor) ....................................
5.2. Saran..................................................................................... 79
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 80
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Rotary switch.............................................................................8 Gambar 2.2 Konfigurasi kaki-kaki rotary switch ......................................... 8 Gambar 2.3 Konfigurasi pin AT89S52 .........................................................
9 Gambar 2.4 Register Interrupt Enable.......................................................... 12 Gambar 2.5 Register TCON .........................................................................
14 Gambar 2.6 Register TMOD.........................................................................
15 Gambar 2.7 Register T2CON........................................................................
17 Gambar 2.8 Rangkaian Osilator....................................................................
18 Gambar 2.9 Konfigurasi tombol reset...........................................................
19 Gambar 2.10 LCD grafik ABG128064A ......................................................
20 Gambar 2.11 Pemetaan LCD grafik ABG128064A .....................................
20 Gambar 2.12 Blok diagram LCD ABG128064A..........................................
21 Gambar 2.13 Power supply LCD ABG128064A..........................................
21 Gambar 3.1 Sistem telemetri.........................................................................
24 Gambar 3.2 Diagram blok penerima.............................................................
25 Gambar 3.3 Diagram blok penampil data sensor ..........................................
26 Gambar 3.4 Diagram blok input unit ............................................................
27 Gambar 3.5 Bentuk tampilan pada LCD.......................................................
28 Gambar 3.6 Rangkaian reset .........................................................................
29
Gambar 3.8 Konfigurasi rangkaian saklar pemilih .......................................47 Gambar 3.20 Ukuran bentuk tampilan. .........................................................
54 Gambar 4.1 Rangkaian pengujian proses pencacahan ..................................
53 Gambar 3.28 Diagram alir subrutin tampilkan data (B). ..............................
52 Gambar 3.27 Diagram alir subrutin tampilkan data(A). ...............................
51 Gambar 3.26 Diagram alir proses cek kode tampilan ..................................
51 Gambar 3.25 Diagram alir utama proses penampilan..................................
50 Gambar 3.24 Diagram alir penggambaran display ......................................
49 Gambar 3.23 Diagram alir pengaktifan display ............................................
48 Gambar 3.21 Data bus LCD untuk grafik bar lebar 6 byte........................... 48 Gambar 3.22 Contoh pembentuk karakter huruf A.......................................
45 Gambar 3.19 Peta LCD grafik ABG128064A ..............................................
31 Gambar 3.9 Konfigurasi rangkaian masukan data sensor.............................
43 Gambar 3.18 Diagram alir subrutin hitung tekanan......................................
41 Gambar 3.17 Diagram alir subrutin hitung suhu...........................................
40 Gambar 3.16 Diagram alir subrutin cacah 2. ................................................
39 Gambar 3.15 Diagram alir subrutin cacah 1 .................................................
38 Gambar 3.14 Diagram alir subrutin cek pilihan............................................
34 Gambar 3.13 Diagram alir utama..................................................................
34 Gambar 3.12 Komunikasi AT89S52 dengan LCD grafik (B) ......................
33 Gambar 3.11 Komunikasi AT89S52 dengan LCD grafik (A) ......................
32 Gambar 3.10 Rangkaian interface 2 mikrokontroler.....................................
56
Gambar 4.3 Rangkaian pengujian keluaran hasil perhitungan......................58 Gambar 4.4 Tampilan led hasil perhitungan data suhu.................................
58 Gambar 4.5 Tampilan led hasil perhitungan data tekanan............................
59 Gambar 4.6 Tampilan led hasil perhitungan data kelembaban(suhu 25
C).. 60
Gambar 4.7 Tampilan led hasil perhitungan data kelembaban(suhu 35C).. 61
Gambar 4.8 Tampilan led hasil perhitungan data kelembaban(suhu 45C).. 61 Gambar 4.9 Tampilan pengukuran data suhu ...............................................
62 Gambar 4.10 Tampilan pengukuran data suhu saat error............................. 66 Gambar 4.11 Tampilan pengukuran data tekanan.........................................
66 Gambar 4.12 Tampilan pengukuran data tekanan saat error........................ 69 o
Gambar 4.13 Tampilan pengukuran data kelembaban (suhu 25C)............. 70 o
Gambar 4.14 Tampilan pengukuran data kelembaban (suhu 35C)............. 72 o
Gambar 4.15 Tampilan pengukuran data kelembaban (suhu 45C)............. 74 Gambar
4.16 Tampilan pengukuran data kelembaban udara dengan
frekuensi masukan di bawah rentang frekuensi data kelembaban udara....................................................................76 Gambar 4.17 Tampilan pengukuran data kelembaban udara dengan frekuensi masukan di atas rentang frekuensi data kelembaban udara....................................................................
77
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Fungsi tambahan pada port ...........................................................10 Tabel 2.2 Fungsi kendali khusus pada port 3................................................
11 Tabel 2.3 Register IE (Interrupt Enable Register) ........................................
13 Tabel 2.4 Mode Kerja timer/counter.............................................................
15 Tabel 2.5 Mode-mode operasi Timer 2.........................................................
17 Tabel 2.6 Diskripsi pin pada LCD ABG128064A ........................................
21 Tabel 3.1 Mode operasi tombol pemilih .......................................................
31 Tabel 3.2 Penggunaan port-port mikrokontroler 1........................................
33 Tabel 3.3 Penggunaan port-port mikrokontroler 2........................................
33 Tabel 3.4 Penggunaan port untuk LCD grafikal ...........................................
37 Tabel 3.5 Konversi ke dalam bentuk data biner (suhu) ................................
43 Tabel 3.6 Konversi ke dalam bentuk data biner (tekanan)............................
45 o
Tabel 3.7 Konversi ke dalam bentuk data biner untuk suhu 25 C ................ 46o
Tabel 3.8 Konversi ke dalam bentuk data biner untuk suhu 35 C ................ 46o
Tabel 3.9 Konversi ke dalam bentuk data biner untuk suhu 45 C ................ 46
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 4.1 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap suhu(1)........63 Grafik 4.2 Grafik perbandingan frekuensi masukan dengan galat suhu
terukur pada LCD dan alat ukur suhu. .......................................
64 Grafik 4.3 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap suhu(2)........
65 Grafik 4.4 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap tekanan udara(1) ...................................................................................... 67 Grafik 4.5 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap tekanan udara(2) ...................................................................................... 68 Grafik 4.6 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap kelembaban udara pada suhu 25 C ................................................................. 71 Grafik 4.7 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap kelembaban udara pada suhu 35 C ................................................................. 73 Grafik 4.8 Grafik perbandingan frekuensi masukan terhadap kelembaban udara pada suhu 45 C ................................................................. 75
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Data Pembahasan Suhu ............................................................. L1 Lampiran 2 Data Pembahasan Tekanan........................................................ L7 Lampiran 3 Data Pembahasan Kelembaban ................................................. L13 Lampiran 4 Data Pengukuran Sensor Suhu .................................................. L19 Lampiran 5 Data Pengukuran Sensor Suhu Tekanan.................................... L21 Lampiran 6 Data Pengukuran Sensor Suhu Kelembaban ............................. L23 Lampiran 7 Listing Program Pengujian Cacah 1 .......................................... L26 Lampiran 8 Listing Program Mikrokontroler 1 ............................................ L27 Lampiran 9 Listing Program Mikrokontroler 2 ............................................ L36 Lampiran 10 Data Sheet LCD ABG128064A .............................................. L44 Lampiran 11 Data Sheet AT89S52 ............................................................... L45 Lampiran 12 Gambar Rangkaian .................................................................. L52 Lampiran 13 Foto Alat .................................................................................. L54BAB I PENDAHULUAN
1.1 Judul LCD Penampil Data Sensor untuk Sistem Telemetri Multi tone.
1.2 Latar Belakang Masalah Setiap tahun, perkembangan yang disebabkan oleh kemajuan alat komunikasi
sangat pesat. Dampak yang muncul bagi perkembangan ilmu pengetahuan sangatlah
besar dan penting selain untuk kebutuhan informasi, sistem komunikasi dapat juga
digunakan dalam pengendalian jarak jauh dalam pentransmisian data.Suatu informasi baik berupa data pengukuran atau hasil pengamatan dikirim
dan diterima, kemudian diproses sangat membutuhkan sarana transmisi data yang
cepat, akurat dan bisa dipindah – pindah. Sehingga untuk mengirim data dari tempat
yang sulit dijangkau dapat dengan mudah diatasi. Pengiriman data dapat
menggunakan berbagai media, yang salah satunya adalah dengan gelombang radio.
Gelombang radio digunakan sebagai media transmisi karena bersifat fleksibel dan
mempunyai rentang frekuensi yang cukup lebar. Selain itu juga mudah dipindahkan
karena tidak terkait dengan jaringan kabel.Sistim Telemetri dengan Metode Multi Tone menggunakan prinsip sinyal
pengukuran sensor. Sisi pemancar membangkitkan frekuensi tone berdasar
perubahan data keluaran sensor, frekuensi-frekuensi tersebut kemudian dijumlahkan
untuk kemudian diumpankan pada modulator frekuensi [1]. Sisi penerima
mengembalikan frekuensi diterima kemudian memisahkan kedua frekuensi dengan
tapis pelewat jalur bawah (LPF) , tapis pelewat jalur atas (HPF), dan tapis pelewat
bidang (BPF) [2]. Keluaran dari bagian penapis ini berupa frekuensi dengan
jangkauan tertentu tiap sensornya. Di sinilah fungsi mikrokontroler sebagai
pengkonversi sehingga data yang didapat berupa data biner. Selanjutnya data-data ini
akan dikirim ke bagian penampil.Bagian penampil akan menampilkan data pengukuran dalam bentuk grafik
bar dengan menggunakan sebuah LCD grafikal. Sehingga, data-data yang akan
dikirim harus dikonversikan terlebih dahulu menjadi format data gambar[11].
Dengan adanya LCD sebagai penampil, diharapkan dapat diketahui hasil pengukuran
dengan praktis dan mudah.1.3 Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari pembuatan alat ini adalah
1. Membuat hardware yang dapat menampilkan data-data dari tiga buah sensor ke LCD dalam bentuk grafik..
2. Mengaplikasikan mikrokontroler sebagai pengkonversi data.
1.4 Perumusan Masalah
Dengan melihat tujuan dan latar belakang yang ada, maka permasalahan yang dapat dirumuskan pada pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana cara mengkonversikan/mengubah sinyal masukan berupa frekuensi menjadi sinyal keluaran berupa data biner?
2. Bagaimana pembacaan sinyal masukan ke input mikrokontroler?
3. Bagaimana membuat frekuensi counter ?
4. Bagaimana pengiriman data dari mikrokontroler ke LCD Grafikal?
1.5 Batasan Masalah
Agar permasalahan yang ada tidak berkembang menjadi luas, maka perlu adanya batasan terhadap permasalahan yang akan dibuat yaitu:
1. Data masukan yang diterima mikrokontroler dari 3 buah sensor berupa frekuensi dengan rentang dari 2KHz sampai 19KHz.
2. Rentang frekuensi untuk data masukan dari sensor suhu adalah 2KHz
- – 7KHz yang mewakili besarnya nilai suhu antara 15 C – 95 C.
3. Rentang frekuensi untuk data masukan dari sensor tekanan udara adalah 8KHz – 13KHz yang mewakili besarnya nilai tekanan antara
30 KPa – 90 KPa.
4. Rentang frekuensi untuk data masukan dari sensor kelembaban adalah
14KHz – 19KHz yang mewakili besarnya nilai kelembaban antara 20 % - 80 %.
5. Digunakan 2 buah mikrokontroler, untuk pengkonversi data masukan yang berupa frekuensi dengan sistem pencacahan dan untuk proses penampilan..
6. Hasil pengkonversian akan ditampilkan ke LCD grafikal.
7. Ada 3 pilihan spesifikasi tampilan yaitu untuk suhu, tekanan atau kelembaban.
1.6 Manfaat
Adapun manfaat dari pembuatan alat ini adalah :
1. Sebagai salah satu bagian dari keseluruhan sistem telemetri termodulasi frekuensi dengan metode multitone.
2. Dapat digunakan untuk menampilkan data sensor ke LCD sehingga pembacaan data lebih mudah.
3. Sistem pengukuran yang dilakukan menjadi lebih praktis.
4. Sebagai dasar pengembangan untuk aplikasi lainnya yang lebih bervariasi.
1.7 Metode Penelitian dan Pengambilan Data
Agar dapat melakukan perancangan alat dengan baik, maka penulis membutuhkan masukan serta referensi yang didapatkan dengan metode :
1. Studi literatur, yaitu dengan mempelajari berbagai informasi, baik dari buku maupun internet sehingga dapat digunakan sebagai
2. Melakukan dialog secara langsung dengan pembimbing tugas akhir.
3. Merealisasikan pengetahuan yang diperoleh dalam bentuk perancangan hardware.
4. Melakukan pengujian terhadap hasil perancangan agar dapat diketahui hasil secara realistis.
5. Menganalisis hasil pengujian dan membandingkan dengan teori yang ada.
6. Mengambil kesimpulan terhadap perancangan dan pengujian yang telah dilakukan.
1.8 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini terbagi menjadi 5 bab yang disusun sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II. DASAR TEORI Bab ini berisi penjelasan-penjelasan umum yang berkaitan dengan sistem pengkonversi data dengan mikrokontroler dan penampil data ke LCD grafikal.
BAB III. RANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi tentang rancangan sistem pengkonversi data dengan
mikrokontroler dan penampil data ke LCD grafikal, yang meliputi diagram
blok, flow chart, penjelasan cara kerja secara singkat dan pemilihan
komponen.BAB IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi hasil pengamatan dan pembahasan dari pengujian yang telah dilakukan. BAB V. PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran.
BAB II DASAR TEORI Penampil data sensor ini dibuat untuk menampilkan data hasil pengukuran
beberapa parameter di suatu tempat yang dilakukan dengan sistem telemetri yaitu
dengan menempatkan beberapa sensor di suatu tempat yang diinginkan (jarak jauh).
Kemudian data hasil pengukuran ini dikirim dengan gelombang radio. Data tersebut
akan diterima kemudian diolah dan ditampilkan di sebuah LCD grafikal. Tampilan di
LCD ini adalah grafik bar. Untuk membangun sistem penampil data ini diperlukan
saklar sebagai pemilih tampilan, mikrokontroler dan sebuah LCD grafikal.
Mikrokontroler di sini berfungsi sebagai frequency counter karena akan mencacah
data masukan yang berupa frekuensi. Hal-hal pendukung untuk membangun sistem
tersebut akan dijelaskan sebagai berikut :1.1 Saklar
Ada beberapa saklar yang digunakan, antara lain :
2.1.1 Push Button
Saklar ini dipakai untuk tombol reset mikrokontroler. Saklar push button
termasuk saklar manual. Pengoperasian saklar ini adalah dengan ditekan. Terdiri dari
dua jenis, yaitu NO dan NC, untuk NO, jika saklar ini ditekan, maka akan
mengalirkan arus, namun jika dilepaskan, maka arus akan berhenti mengalir,
2.1.2 Rotary Switch
Saklar ini dipergunakan untuk operasi switching yang lebih kompleks, seperti yang terdapat pada osciloskop dan multimeter. Saklar ini juga sering disebut sebagai wafer switch [3].
Gambar 2.1 Rotary switch.
SW1
13
12
1
11
2
10
3
9
4
8
5
7
6 SW ROTARY 2P-6W
14 Gambar 2.2 Konfigurasi kaki-kaki rotary switch.
1.2 Mikrokontroler AT89S52
Meskipun perkembangan mikrokontroler didahului dengan munculnya
mikroprosesor yang berdampak pada pesatnya pengembangan teknologi komputer,
mikrokontroler sangat dibutuhkan untuk menjadi pengontrol utama sistem
elektronika digital berukuran kecil dan menengah[4]. Pada mikrokontroler sudah
berhubungan. Komponen – komponen tersebut adalah RAM, ROM, timer,
komponen I/O paralel dan serial, dan interrupt kontroler[5].Dalam perancangan ini, mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S52 buatan Atmel.
2.2.1 Fasilitas yang dimiliki AT89S52
Pada mikrokontroler AT89S52 mempunyai beberapa fitur standar yaitu memiliki 8K bytes flash memory, 256 bytes RAM, 32 jalur I/O, watchdog timer, dua
data pointer register , tiga timer/counter 16-bit, 6 sumber interupsi (dua buah
interupsi eksternal, tiga buah interupsi internal dan satu buah interupsi port serial),
port serial full-duplex, on-chip oscillator, dan untai clock. AT89S52 juga terdapat
fasilitas ISP (In System Programming), yang artinya mikrokontroler ini mampu
diprogram meskipun dalam kondisi bekerja. Mikrokontroler AT89S52 memakai pin MOSI, MISO, dan SCK untuk flash programming (mengisi program). Gambar 2.3 memperlihatkan konfigurasi 40 kaki IC AT89S52.2.2.2 Deskripsi fungsi pin dari AT89S52 : a.
Port 0 (pin 32-39).
Merupakan port I/O bertipe open drain bidirectional. Port 0 dapat dikonfigurasikan sebagai bus alamat/data bagian rendah saat proses pengaksesan memori data dan program eksternal.
b. Port 1 (pin 1-8).
Merupakan port I/O dwi-arah yang dilengkapi dengan pullup internal. Port 1 juga menerima alamat bagian rendah (low byte) selama proses pemrograman dan verifikasi flash. Beberapa pin port 1 ini memiliki fungsi tambahan, yaitu sebagai berikut :
Tabel 2.1 Fungsi tambahan pada port 1.[6]Port pin Fungsi P1.0 T2 (masukan cacahan eksternal untuk Timer/Counter 2) P1.1 T2EX (masukan picu untuk Timer/Counter 2) c. Port 2 (pin 21-28).
Merupakan port I/O dwi arah di mana akan memberikan byte alamat bagian tinggi (high byte) selama pengambilan instruksi dari memori program eksternal dan selama pengaksesan memori data eksternal.
d. Port 3 (pin 10-17).
Merupakan port I/O dwi arah dan mempunyai fungsi kendali khusus. Fungsi kendali khusus port 3 ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 2.2 Fungsi kendali khusus pada port 3.[6][7] Port pin FungsiP3.0 RXD (port masukan serial) P3.1 TXD (port keluaran serial) P3.2
INT (interupsi eksternal 0) P3.3
INT 1 (interupsi eksternal 1) P3.4 T0 (masukan ekternal pewaktu/pencacah 0) P3.5 T1 (masukan ekternal pewaktu/pencacah 1) P3.6
WR (sinyal tanda baca memori data eksternal)
P3.7
RD (sinyal tanda tulis memori data eksternal)
e. PSEN (Program Store Enable, pin 29).PSEN merupakan sinyal tanda baca untuk memori program eksternal.
f. ALE/ PROG (Address Latch Enable, pin 30). Sinyal keluaran ALE
menghasilkan pulsa-pulsa untuk mengunci byte rendah (low byte) alamat
selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai masukan
pulsa program( PROG ) selama pemrograman.g.
EA /VPP (External Access Enable, pin 31). Saat mikrokontroler akan
mengeksekusi program dari memori eksternal lokasi 0000h hingga FFFFh
maka kaki ini harus dihubungkan ke ground. Sedangkan jika untuk
mengakses program secara internal maka harus dihubungkan ke VCC.h. RST (Reset, pin 9).
Jika diberikan logika tinggi selama paling sedikit 2 siklus mesin, akan mereset mikrokontroler.
i.
VCC (pin 40).
Berfungsi sebagai pin masukan suplai tegangan mikrokontroler. j. GND (kaki 20).
Digunakan sebagai pin masukan ground mikrokontroler. k.
XTAL (kaki 18 dan 19).
Sebagai masukan dari rangkaian osilator.
2.2.3 Sistem Interupsi AT89S52
Mikrokontroler AT89S52 menyediakan enam sumber interupsi. Dua interupsi eksternal (External Interrupt) yang berasal dari kaki
INT dan
1 INT , tiga interupsi
Pewaktu (Timer Interrupt) yang berasal dari Timer 0, Timer 1 dan Timer 2 dan
sebuah interupsi Port Serial (Serial Port Interrupt) yang berasal dari bagian penerima
dan bagian pengirim port Serial.Semua sumber permintaan interupsi yang dibahas di atas, masing-masing
bisa diaktifkan atau di-non-aktifkan secara tersendiri lewat bit-bit register IE
(Interrupt Enable Register) dalam SFR. Jika isinya ’1’ artinya bit aktif(enable
interrupt ) sedangkan ’0’ artinya bit pasif (disable interrupt). Gambar 2.4
menunjukkan register IE pada mikrokontroler AT89S52.Fungsi-fungsi register IE dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut ini :
Tabel 2.3 Register IE (Interrupt Enable Register)[6] Simbol Posisi Fungsi
EA IE.7 Untuk mematikan dan menghidupkan seluruh
interupsi secara serentak.- - IE.6 Cadangan ATMEL seri berikutnya ET2 IE.5 Bit aktivasi interupsi timer 2
ES IE.4 Bit aktivasi interupsi Port Serial/SPI dan UART.
ET1 IE.3 Bit aktivasi interupsi timer 1 EX1 IE.2 Bit aktivasi interupsi external 1 ET0 IE.1 Bit aktivasi interupsi timer 0 EX0 IE.0 Bit aktivasi interupsi external 0
Pin IE7 digunakan sebagai kontrol utama bagi interupsi-interupsi yang lain.
Bila bit ini bernilai ’0’, maka apapun kondisi bit lain dalam register ini, semua
interupsi tidak akan dilayani. Oleh karena itu untuk mengaktifkan salah satu
interupsi, bit ini harus bernilai ’1’. Pin IE5 dipergunakan untuk bit aktivasi interupsi
timer 2, Pin IE4 dipergunakan sebagai bit aktivasi interupsi port serial(SPI dan
UART), apabila aktif maka interrupt akan terjadi setiap ada data yang masuk
ataupun keluar melalui port serial yang membuat Flag RI (Receive Interrupt Flag)
ataupun TI (Transmit Interrupt Flag) bernilai 1. Pin IE3 dan IE1 digunakan untuk
timer 0 dan timer 1. Bila terjadi limpahan pada masing-masing timer, interupsi ini
akan bernilai tinggi atau 1. Pin IE2 dan IE0 dipergunakan sebagai input interupsi
yang berasal dari luar, interrupt akan terjadi pada saat terjadi pulsa low pada INT1
dan INT0.2.2.4 Sistem Timer AT89S52
Pada AT89S52 memiliki 3 buah timer yaitu timer 0, timer 1 dan timer 2 yang merupakan Timer/counter 16-bit.
a. Timer 0 dan Timer 1
Timer 0 dibentuk dengan register TL0 (timer 0 low byte, alamatnya pada RAM internal adalah 6AH) dan register TH0 (timer 0 high byte, alamatnya
6BH). Sedangkan timer 1 dibentuk dengan register TL1 (timer 1 low byte,
alamatnya 6CH) dan register TH1 (timer 1 high byte, alamatnya 6DH).
Untuk mengatur kerja timer/counter dipakai 2 register tambahan yang dipakai bersama oleh timer 0 dan timer 1. Register tambahan tersebut adalah register TCON (timer control register, alamatnya 88H dan bisa dialamat secara bit) dan register TMOD (timer mode register, alamatnya adalah 89H).
Gambar 2.5 Register TCON[7] TF1/TF0 : sebagai bit flag penampung overflow timer 1/timer 0.TR1/TR0 : sebagai bit pengatur aktif tidaknya timer 1/timer 0.
IE1/IE0 : sebagai bit flag adanya interupsi eksternal I/O.
IT1/IT0 : sebagai bit untuk mengatur level pemicuan IE1/IE0.
Gambar 2.6 Register TMOD[7]
Timer/counter akan bekerja Jika TRx (TR1 atau TR0, dalam TCON)
bernilai ’1’ dan gate bernilai ’1’. C/T sebagai bit selektor untuk memilih
timer atau counter dan gate merupakan pengatur saluran sinyal clock. M1/M0
digunakan sebagai bit pemilih mode kerja timer. Tabel 2.4 Mode Kerja timer/counter[7]
Pada mode 0, mode 1 dan mode 2, timer 0 dan timer 1 masing-masing