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 gelar

Sarjana 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 sistem

pendukung 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 tone

telemetry 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

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN..................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO ....................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  ILMIAH 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 35

  C).. 61

Gambar 4.8 Tampilan led hasil perhitungan data kelembaban(suhu 45

  C).. 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 25

  C)............. 70 o

Gambar 4.14 Tampilan pengukuran data kelembaban (suhu 35

  C)............. 72 o

Gambar 4.15 Tampilan pengukuran data kelembaban (suhu 45

  C)............. 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 ................ 46

  o

Tabel 3.8 Konversi ke dalam bentuk data biner untuk suhu 35 C ................ 46

  o

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 .................................................................................. L54

BAB 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 Fungsi

  P3.0 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