TUGAS AKHIR BANNER ELEKTRONIK BERBASIS ATMEGA 128

  

TUGAS AKHIR

BANNER ELEKTRONIK BERBASIS ATMEGA 128

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada

  Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

  Oleh : HARY SEPTIAWAN

  NIM : 065114017

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

  

FINAL PROJECT

ELECTRONIC BANNER BASED ON ATMEGA128

  Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

  In Electrical Engineering Study Program By :

  HARY SEPTIAWAN Student Number : 065114017

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

  

LEMBAR PERSETUJUAN

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128 ( Electronic Banner Based ATMega128 )

  disusun oleh : HARY SEPTIAWAN

  NIM : 065114017 telah disetujui oleh : Pembimbing

  

HALAMAN PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128

  

( Electronic Banner Based ATMega128 )

  Oleh : HARY SEPTIAWAN

  NIM : 065114017 Telah dipertahankan di depan panitia penguji

  Pada tanggal 26 Januari 2011 Dan dinyatakan memenuhi syarat

  Susunan Panitia Penguji : Nama Lengkap Tanda Tangan

  Ketua : Damar Wijaya S.T.,M.T. _______________ Sekretaris : Martanto,S.T.,M.T. _______________ Anggota : Petrus Setyo Prabowo S.T. _______________

  Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

  Dekan,

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  “Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian dari orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana karya ilmiah.” Yogyakarta 26 januari 2012 Hary Septiawan

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

  

“Work as hard as you can like you will live forever and, enjoy your live like

there’s no tomorrow”

  Kupersembahkan karya tulis ini kepada: Ayah dan ibu tercinta Sahabat-sahabatku yang selalu memberi support Untuk almamaterku Teknik Elektro USD

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Hary Septiawan Nomor Mahasiswa : 065114017

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul

  

Banner Elektronik Berbasis ATMega 128

  berserta perangkat yang diperlukan(bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak nuntuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikanya secara terbatas dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

  Yogyakarta, 26 januari 2012 (Hary Septiawan)

  INTISARI

  Kemajuan teknologi telah merambah pada hampir semua aspek manusia, salah satunya pada bidang periklanan. Banner elektronik dapat digunakan sebagai salah satu media promosi dan pesan-pesan singkat bagi masyarakat banyak.

  Pada penelitian ini, penulis membahas tentang banner elektronik yang menggunakan dot matrix sebagai penampilnya dan dapat diberi masukan melalui computer. Pengambilan dan pengolahan data menggunakan mikrokontroler ATMega128.

  Pada penelitian ini, hardware dapat berfungsi dengan baik, akan tetapi software belum dapat berjalan dengan yang diinginkan sehingga keluaran dari penampil tidak sesuai dengan yang diharapkan.

  Kata kunci: dot matrix, ATMega128

  ABSTRACT

  The technology development is reached almost of every of human aspect, one of the aspect is on the commercial area. Electronic banner can be used as one of the commercial tool or simple message for read by human.

  On this research, writer talk about electric banner used dot matrix as the display and can get input from computer. The data taking and processing used microcontroller ATMega128.

  On this research, hardware can working properly, but software not working properly and same with the hope. So the output on the display is not same with the goal.

  Key word: dot matrix, ATMega128

KATA PENGANTAR

  Puji dan sukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, karena atas bantuan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Banner Elektronik berbasis ATMega128”.

  Dalam menyusun tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa begitu banyak pihak yang telah membantu dengan caranya masing-masing sehingga tugas akhir ini terselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin mengucap terimakasih kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus atas penyertaan-Nya.

  2. Bapak Martanto, selaku pembimbing atas binbingan, saran, dukungan, dan kesabaran bagi penulis.

  3. Seluruh dosen dan laboran atas ilmu dan bantuan yang diberikan selama penulis menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma.

  4. Ayah dan ibu tercinta atas doa, dorongan, dan bantuan dalam moril maupun materiil.

  5. Sahabat-sahabat yang selalu ada untuk membantu penulis dalam segala hal.

  6. Dan seluruh pihak yang telah ikut ambil bagian dalam proses penulisan tugas akhir ini yang terlalu banyak jika sisebutkan satu-persatu.

  Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat berguna bagi pihak yang membutuhkan. Terima kasih.

  Yogyakarta 26 januari 2012 (Hary Septiawan)

  

DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP .................................... vi LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................. vii

  INTISARI ................................................................................................... viii ABSTRACT ................................................................................................... ix KATA PENGANTAR ....................................................................................... x DAFTAR ISI ................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv BAB I PENDAHULUAN ......................................................................

  1

  1.1 Judul ................................................................................................... 1

  1.2 Latar Belakang ............................................................................................ 1 1.3 Tujuan dan Manfaat .....................................................................................

  2 1.4 Batasan Masalah ..........................................................................................

  2 1.5 Metodologi Penelitian ..................................................................................

  2

  2.3 Konfiguasi Pin ATMega 128 ..................................................... 6

  3.1 Diagram Blok ............................................................................ 14

  3.3 Perancangan Perangkat Lunak ................................................... 19

  3.2.5 Rangkaian MAX232 .................................................................. 18

  3.2.4 Rangkaian Mikro Switch ........................................................... 18

  3.2.3 Rangkaian Power Supply ........................................................... 16

  3.2.2 Penguat ...................................................................................... 16

  3.2.1 Decoder ...................................................................................... 15

  3.2 Perancangan Perangkat Keras .................................................... 15

  BAB III RANCANGAN PENELITIAN ................................................... 14

  2.4 USART ..................................................................................... 7

  2.7.5 IC Regulator .............................................................................. 13

  2.7.4 Transistor Power ......................................................................... 12

  2.7.3 Filter .......................................................................................... 12

  2.7.2 Rectifier ..................................................................................... 11

  2.7.1 Transformer ............................................................................... 10

  2.7 Power Supply ............................................................................ 10

  2.6 Kofigurasi DB-9 ........................................................................ 9

  2.5 Komunikasi Serial RS232 .......................................................... 8

  3.3.1 Perancangan Program pada Mikrokontroler ............................... 19

  3.3.1.5 Subroutine Tampilkan Karakter ................................................. 23

  3.3.2 Perancangan Program pada Visual Basic ................................... 23

  3.3.2.1 Program Utama Visual Basic ..................................................... 23

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 25 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 28 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ LAMPIRAN ...................................................................................................

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 1.1. Diagram blok penampil dot matriks LED………………………

  3 Gambar 2.1. Konfigurasi pin SN74LS154 ......................................................

  4 Gambar 2.2. Diagram rangkaian internal dot matrix .......................................

  5 Gambar 2.3. USARTn I/O Data Register ........................................................

  7 Gambar 2.4. USART control dan status register A .........................................

  8 Gambar 2.5. Konfigurasi pin MAX232 ...........................................................

  8 Gambar 2.6. Konfigurasi DB-9 .......................................................................

  9 Gambar 2.7. Blok diagram power supply ........................................................ 10

Gambar 2.8. Gambar Transformer step-down ................................................. 11Gambar 2.9. Bentuk dioda bridge tipe KBJ6005G-KBJ610G.......................... 11Gambar 2.10. Blok diagram input dan output rectifier ...................................... 11Gambar 2.11. Blok diagram input dan output filter ........................................... 12Gambar 2.12. Bentuk fisik transistor power ...................................................... 12Gambar 2.13. Gambar aplikasi dari LM78XX .................................................. 13Gambar 3.1. Diagram blok penampil dot matrik LED ..................................... 14Gambar 3.2. Dimensi display.......................................................................... 15Gambar 3.3. Rangkaian selektor untuk kolom dot matrix ................................ 16Gambar 3.4. Rangkaian power supply ............................................................. 17Gambar 3.7. Diagram alir program utama ....................................................... 19Gambar 3.8. Diagram alir program penampil aksara ....................................... 20Gambar 3.9. Subroutine geser kiri .................................................................. 21Gambar 3.10. Subroutine baca mikro switch ..................................................... 22Gambar 3.11. Subroutine tampilkan karakter .................................................... 23Gambar 3.12. Program utama Visual Basic....................................................... 24Gambar 4.1. Pengujian menggunakan karakter diam ...................................... 26

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1. tabel kebenaran SN74LS154....................................................................... 4Tabel 2.2. konfigurasi pin dot matrix LED .................................................................. 6

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Judul Banner Elektronik Berbasis ATMega 128 ( Electronic Banner Based on ATMega128 ).

  1.2 Latar Belakang

  Selama ini sering dijumpai pesan-pesan atau slogan yang dipaparkan oleh media massa menggunakan papan reklame, spanduk, ataupun baliho untuk menarik perhatian dari masyarakat. Tidak jarang juga kita jumpai perkembangan teknologi sudah mulai merambat ke bidang periklanan seperti nama sebuah perusahaan yang dibuat bercahaya, iklan menggunakan lampu sebagai penarik perhatian, dan sebagainya.

  Berdasarkan hal di atas, penulis ingin membuat suatu banner elektronik yang dapat diberi data masukan dari komputer. Kelebihan dari banner elektronik adalah lebih dapat menarik perhatian dari pada media iklan biasa karena banner elektronik dapat memancarkan cahaya yang dapat berubah-ubah posisi. Banner elektronik yang dapat diberi masukan dari PC akan mempermudah user jika ingin mengubah-ubah karakter yang ditampilkan pada display. Dengan mudahnya pergantian karakter pada display, user akan lebih banyak memasang iklan dengan menggunakan satu alat.

  Banner elektronik digunakan sebagai media untuk memunculkan suatu

  pesan tertentu sebagai pengganti dari media iklan pendahulunya seperti poster,

  1.3 Tujuan dan Manfaat

  Penelitian ini bertujuan untuk membantu periklanan media massa dengan mempermudah periklanan karena tampilannya dapat diubah-ubah sedemikian rupa sesuai dengan keinginan operator.

  Manfaat bagi masyarakat adalah untuk memberikan kemudahan kepada masyarakat, khususnya operator periklanan media massa dalam menampilkan slogan, pesan, dan himbauan serta lebih ramah lingkungan dibanding dengan menggunakan alat-alat konvensional lainnya. Manfaat penelitian bagi mahasiswa adalah untuk menambah wawasan mahasiswa tentang penampil LED matriks.

  1.4 Batasan Masalah

  Batasan masalah pada penelitian ini adalah: a. Menggunakan Mikrokontroler ATMega 128.

  b. Menggunakan 16 buah DOT matriks LED 5x8 sebagai penampil.

  c. Menampilkan maksimal 800 karakter.

  d. Menggunakan PC sebagai input.

  e. Menggunakan mikro switch sebagai pemilih mode.

  f. Mengguanakan RS232 sebagai port serial penghubung komputer ke mikrokontroler.

  g. Dapat bergeser ke kiri per kolom.

  1.5 Metodologi Penelitian

  Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah:

  a. Studi Literatur Mengumpulkan bahan-bahan referensi melalui perpustakaan dan internet berupa buku-buku dan jurnal-jurnal.

  b. Pembuatan Alat dan Pengujian data mempertimbangkan permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Blok sistem yang akan dirancang ditunjukkan pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1. Diagram blok penampil dot matriks LED

  Berdasarkan Gambar 1.1, rangkaian akan bekerja bedasarkan data yang dimasukkan oleh PC, lalu PC akan mengirimkan data tersebut melalui port serial RS 232. Data yang diterima mikro akan diolah dan kemudian dikirimkan ke sistem MUX dan sistem penguat. Kemudian data tersebut diolah sehingga nantinya dapat ditampilkan ke dalam display dalam bentuk karakter-karakter.

  c. Analisa dan Pengambilan Kesimpulan Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan data yang ditampilkan pada display dengan data yang dikirimkan melalui PC. Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan menghitung presentase error yang terjadi.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Decoder 4 to 16

  Decoder 4 to 16 berfungsi untuk mengkode ulang 4 biner kode input menjadi 16 output. Komponen decoder 4 to 16 yang dipakai adalah SN74LS154N.

  Komponen ini mempunyai 24 kaki, 4 pin di antaranya merupakan input, 16 pin lain merupakan output, 2 pin merupakan fungsi enable, 1 pin sebagai VCC dan 1 pin sebagai ground. Konfigurasi pin dari SN74LS154N ditunjukkan pada gambar 2.1. Sedangkan tabel kebenaran dari SN74LS154 ditunjukkan pada tabel 2.1.

Gambar 2.1. Konfigurasi pin SN74LS154 [5]Tabel 2.1. Tabel kebenaran SN74LS154 [5]

2.2 Dot Matrix 5x8

  Pembentuk dot matrix 5x8 merupakan LED yang dirangkai membentuk kolom dan baris, macam-macam bahan untuk membuat LED yang dipakai untuk dot matrix adalahang memancarkan warna hijau dan, (GaAsP) yang memancarkan warna kuning. Masing-masing dot dari dot matrix membutuhkan paling sedikit arus sebesar 14mA. Diagram rangkaian internal dari dot matrix 5x8 ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2. Diagram rangkaian internal dot matrix

  Dari gambar 2.4, diketahui bahwa baris dari dot matrix merupakan anoda dan kolom dot matrix merupakan katoda. Untuk menghidupkan LED baris 1 dan

Tabel 2.2. Konfigurasi pin dot matrix LED

  12 Anoda baris 8

  Konfigurasi pin dan arsitektur ATMega128 yang digunakan adalah: a. PortA, PortB, PortC, dan PortD sebagai saluran data.

  B, PortC, PortD, PortE, PortF, PortG). Selain itu, mikrokontroler ATMega128 memiliki memori EEPROM yang besar. Kapasitas EEPROM dari ATMega128 adalah sebesar 4 Kilo Bytes.

  Port

  Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler yang berjenis ATMega128. Mikrokontroler ini dipilih karena memiliki 7bytePort I/O (PortA,

  17 Katoda kolom 1 8,9,15,16,18 Tidak terpakai

  14 Anoda baris 5

  13 Anoda baris 7

  11 Anoda baris 6

  Pin no. deskripsi

  10 Katoda kolom 5

  7 Katoda kolom 4

  6 Katoda kolom 3

  5 Anoda baris 3

  4 Anoda baris 2

  3 Katoda kolom 2

  2 Anoda baris 4

  1 Anoda baris 1

2.3 Konfigurasi pin ATMega128 [5]

  e. Port E.0 (RXD) dan Port E.1 (TXD), merupakan Port USART (Universal

  Asyncronous Receiver/Transmitter) yang digunakan untuk komunikasi serial .

2.4 USART

  USART (Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and

  

Transmitter ) merupakan fasilitas yang disediakan oleh mikrokontroler untuk

menunjang komunikasi secaraserial.

  Fitur-fiturnya adalah: 1. Operasi full duplex.

  2. Mode operasi sinkron ataupun asinkron.

  3. Generator baud rate resolusi tinggi.

  4. Support frame serial dengan 5, 6, 7, 8, atau 9 data bit dan 1 atau 2 stop bit.

  5. Deteksi framing error.

  6. Menyaring noise.

  7. Pembagian interrupt menjadi 3, yaitu TX complete, TX data register empty dan RX complete.

  8. Komunikasi multiprocessor.

  9. Komunikasi asinkron dengan dua kali kecepatan.

  USART terbagi dalam tiga blok yaitu clock generator, transmitter, dan

  

receiver . Clock generator menangani kecepatan transfer data, USART transmitter

  menangani pengiriman data pada pin TX mikrokontroler, sedangkan receiver menangani penerimaan data dari pin RX mikrokontroler.

  Deskripsi dari register USART, USARTn Transmitter Data Buffer Register dan USARTn Receive Data Buffer Registers memiliki alamat I/O yang sama sebagai USARTn Data Register atau UDRn. Deskripsi dari gambaran alamat

Gambar 2.3. USARTn I/O Data Register[4]

  Sedangkan untuk USART control dan status register A dapt dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4. USART control dan status register A[4]

  Bit ke 7 adalah RXCn, flag bit ini akan ter set jika ada data tak terbaca pada dan dihapus ketika receiver buffer kosong. Bit ke 6 adalah TXCn,

  receiver buffer

  flag bit ini akan ter set ketika seluruh frame pada Transmit Shift Register telah tergeser dan tidak ada data yang ada pada transmit buffer(UDRn). Bit ke 5 adalah UDREn, flag ini akan terindikasi bila UDRn telah siap menerima data baru. Bit ke 4 adalah FEn, bit ini akan ter set jika karakter selanjutnya dalam receive buffer mengalami frame error. Bit ke 3 adalah DORn, bit ini akan ter set jika data

  

overrun terdeteksi. Bit ke 2 adalah UPEn, bit ini akan ter set jika pada karakter

  selanjutnya mengalami parity error. Bit ke 1 adalah U2Xn ini adalah Double The

  

USART Transmission Speed . Bit ke 0 adalah MPCMn, bit ini merupakan enable

bagi Multi-Processor Communication Mode.

2.5 Komunikasi Serial RS232

  Komunikasi serial antara mikrokontroler dengan PC adalah dengan menggunakan RS232, IC MAX232 ini merupakan dualdriver/receiver yang masing-masing receiver mengubah input EIA-232 menjadi 5V TTL/CMOS level. Sedangkan driver mengubah TTL/CMOS inputlevel menjadi EIA-232 level. Konfigurasi dari pin MAX232 ditunjukkan pada gambar 2.5.

Gambar 2.5. Konfigurasi pin MAX232[10]

  Standar RS-232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association and

  

Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Istilah lengkapnya adalah

EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-

Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange . Standar ini

  berisi tentang komunikasi data antara komputer dengan alat-alat pelengkap komputer. Beberapa parameter yang ditetapkan EIA (Electronics Industry

  Association ) antara lain: a. Sebuah ‘spasi’ (logika 0) antara tegangan +3 s/d +25 volt.

  b. Sebuah ‘tanda’ (logika 1) antara tegangan -3 s/d -25 volt.

  c. Daerah tegangan antara +3 s/d -3 volt tidak didefenisikan.

  d. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt.

  e. Arus hubung singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA.

2.6 Konfigurasi DB-9

  DB-9 merupakan port serial yang terdapat pada PC, konfigurasi dari DB-9 ditunjukkan pada gambar 2.6.

Gambar 2.6. Konfigurasi DB-9 [10]

  Keterangan: 1. Pin 1 berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya data pada DTE.

  7. Pin 7 digunakan saat DTE meminta DCE untuk mengirimkan data.

  8. Pin 8 digunakan daat DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mengirimkan data.

  9. Pin 9 digunakan oleh DCE untuk memberitahukan bahwa ada terminal yang siap berhubungan dengan DTE.

2.7 Power Supply

  Power supply merupakan piranti yang berguna sebagai penghasil daya bagi

  seluruh rangkaian. Daya ini dihasilkan dari tegangan AC yang telah diubah menjadi tegangan DC dengan menggunakan transformer step-down sebagai pengubah tegangan yang besar menjadi lebih kecil.

  Komponen yang digunakan sebagai bahan pembuat power supply adalah sebagai berikut:

  1. Transformer berfungsi sebagai penghasil tegangan AC.

  2. Rectifier berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh.

  3. IC regulator berfungsi sebagai penghasil tegangan tetap.

  4. Transistor power berfungsi sebagai pelewat arus.

  5. Kapasitor berfungsi sebagai penghilang ripple.

  6. Dioda berfungsi sebagai pengaman arus balik.

  7. Resistor berfungsi sebagai penghambat dan pengatur arus yang lewat. Blok diagram sederhana dari power supply dapat dilihat pada gambar 2.7.

  transformer rectifier filter

  IC regulator untuk merubah sinyal AC menjadi lebih besar disebut transformer step-up, dan

  

transformer yang berfungsi untuk merubah sinyal AC menjadi lebih kecil disebut

  transformer step-down. Transformer step-down memiliki jumlah lilitan pada input jauh lebih banyak dari jumlah lilitan pada output. Sedangkan transformer step-up memiliki jumlah lilitan pada input jauh lebih sedikit dari lilitan pada output. Gambar perbandingan jumlah lilitan pada N1 dan N2 dari transformer step-down dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8. Gambar Transformer step-down

2.7.2 Rectifier

  Rectifier berfungsi sebagai penyearah sinyal AC murni menjadi dua

  gelombang keluaran yang berupa bagian positif dan ground. Rectifier yang sering dipakai adalah dioda bridge.

  Gambar dari bentuk fisik dioda bridge tipe KBJ6005G-KBJ610G dapat dilihat pada gambar 2.9.

Gambar 2.9. Bentuk dioda bridge tipe KBJ6005G-KBJ610G[6]

  Sedangkan gambar dari sinyal sebelum memasuki penyearah dan sesudah memasuki penyearah dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar 2.10. Blok diagram input dan output rectifier

  2.7.3 Filter

  Filter berfungsi untuk memperhalus sinyal yang telah disearahkan oleh

  rectifier , pada umumnya, kapasitor digunakan sebagai filter untuk memperhalus

  sinyal DC yang didapat dengan memperkecil ripple. Gambar dari sinyal yang telah keluar dari filter dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.11. Blok diagram input dan output filter[2]

  2.7.4 Transistor Power

  Transistor power berfungsi untuk melewatkan arus yang tidak dapat ditangani oleh IC regulator. IC regulator LM7805 hanya mampu menghasilkan arus puncak sebesar 140 mA, sedangkan jika dibandingkan dengan transistor power TIP 2955 dapat melewatkan arus sebesar 15 A. semakin besar arus yang dilewatkan oleh transistor power, maka semakin besar juga panas yang dihasilkan. Untuk melewatkan arus besar, transistor power membutuhkan heatsink untuk membuang panas yang dihasilkan. Bentuk fisik dari transistor power dapat dilihat pada gambar 2.12.

Gambar 2.12. Bentuk fisik transistor power[9]

2.7.5 IC Regulator

  IC regulator merupakan penghasil tegangan tetap yang berfungsi sebagai pengaman dari overload, comparator amplifier, dan control device dalam satu IC. Tegangan yang dihasilkan dari IC regulator dapat berupa tegangan negatif maupun tegangan positif. Regulator seri 78 menghasilkan tegangan tetap dari 5 sampai 24 Volt. Gambar 2.13 menunjukkan aplikasi dari LM78XX.

Gambar 2.13. Gambar aplikasi dari LM78XX[7]

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

3.1 Diagram Blok

  Perancangan Banner Elektronik berbasis ATMega128 memiliki spesifikasi yang ditunjukkan pada diagram blok yang ada pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram blok penampil dot matrik LED

  Mikrokontroler ATMega128 akan mengirimkan data kepada port-port yang digunakan untuk input dari decoder dan penguat. Rangkaian decoder terdiri dari satu multiplexer 3 to 8 yang akan digunakan sebagai selektor enable dari

  15

  akan diproses dan dikirimkan ke penguat dan rangkaian decoder. Dimensi alat yang akan dirancang ditunjukkan pada gambar 3.2.

Gambar 3.2. Dimensi display

3.2 Perancangan Perangkat Keras

  Salah satu hal yang dibutuhkan dalam perancangan ini adalah perancangan perangkat keras (hardware). Perancangan perangkat keras meliputi rangkaian , rangkaian buffer, rangkaian decoder, rangkaian power supply, rangkaian

  display mikro switch , dan rangkaian max 232.

3.2.1 Decoder

  Decoder yang digunakan adalah decoder tipe DM74LS154N dan decoder

  tipe DM74LS138. Untuk mendapatkan 80 pin keluaran yang akan digunakan untuk selektor pada display, maka rangkaian ini harus memakai 5 buah decoder 4 to 16 dan satu buah decoder 3 to 8. Konfigurasi rangkaian ini dapat dilihat pada gambar 3.3.

  Port in 74138 digunakan untuk mengatur input dari DM74LS138 untuk

  mengatur enable dari ke lima DM74LS154N, saat enable bernilai low maka output dari DM74LS154N tergantung dari nilai input, dan saat enable bernilai high maka semua output dari DM74LS154N bernilai high. Port in 74154 berfungsi sebagai dari DM74LS154N, sedangkan kolom display adalah port keluaran dari

  input rangkaian decoder yang akan digunakan sebagai selektor kolom pada display LED.

  16

Gambar 3.3. Rangkaian selektor untuk kolom dot matrix

3.2.2 Penguat

  Rangkaian penguat hanya menggunakan resistor sebesar 100 ohm sebagai

  17

  penghasil tegangan 5 Volt, 7812 sebagai penghasil tegangan 12 Volt, dioda

  1N4002 sebagai pengaman arus, dioda bridge sebagai pengubah tegangan AC menjadi DC, dan resistor sebagai penghambat dan pembagi arus. Konfigurasi

  power supply dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4. Rangkaian Power Supply [2]

  Power supply dengan menggunakan konfigurasi ini memakai 2 buah

  masukan yang diambil dari trafo yaitu CT yang digunakan sebagai sinyal AC1, dan

  9 V sebagai sinyal AC2. Kedua sinyal AC ini masuk ke dalam dioda bridge untuk mengubah sinyal AC menjadi 2 buah sinyal DC yang bernilai 0 Volt dan 9 Volt. Tegangan yang keluar dari dioda bridge akan diatur oleh 7805 menjadi 5 Volt.. Arus yang keluar dari dioda bridge sebagian besar melewati resistor 10 Ω kemudian menuju TIP2955, sedangkan sebagian kecil arus dari trafo melewati 100 Ω kemudian masuk ke regulator 7805. Trafo yang dipakai adalah trafo yang mempunyai arus keluaran sebesar 2

  A. Dengan memakai resistor 10 Ω dan 100 Ω, maka diketahui bahwa arus yang melewati TIP2955 sebesar 9/10 dari 2 A, sedangkan arus yang melewati 7805 sebesar 1/10 dari2 A.

  18

  3.2.4 Rangkaian Mikro Switch

  Rangkaian mikro switch menggunakan mikro switch yang mempunyai nilai awal high, jika mikro switch ditekan maka keluaran mikro switch bernilai low. Rangkaian mikro switch dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5. Rangkaian mikro switch

  3.2.5 Rangkaian MAX232

  Rangkaian MAX232 membutuhkan 4 masukan yang digunakan untuk dapat melakukan komunikasi USART maupun UART. Masukan tersebut berupa RXD sebagai penerima, TXD sebagai pengirim, VCC sebagai tegangan power, dan ground. Konfigurasi dari rangkaian MAX232 dapat dilihat pada gambar 3.6.

  19

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

  Selain perancangan perangkat keras (hardware), perancangan perangkat lunak (software) juga dibutuhkan untuk mengatur data yang dikirimkan oleh mikrokontroler maupun PC. Perancangan perangkat lunak meliputi perancangan program pada mikrokontroler dan perancangan program pada program Visual Basic.

3.3.1 Perancangan Program pada Mikrokontroler

  Perancangan program pada mikrokontroler dimaksudkan untuk pengaturan komunikasi antara mikrokontroler dengan perangkat lain, pengaturan bilangan heksa menjadi aksara, dan pengaturan mode. Program pada mikrokontroler dapat menggunakkan berbagai macam bahasa, yang digunakan sebagai bahasa pemrograman pada perancangan ini adalah bahasa C.

3.3.1.1 Program Utama

  Secara umum program dimulai dengan inisialisasi untuk menentukanport mana saja yang dipakai, daninisialisasi yang berisi pembuatan data base aksara. Setelah inisialisasi terdapat main program yang berisi pengolahan data keseluruhan. Diagram alir kerangka utama program dapat dilihat pada gambar 3.7.

  

Mulai

Inisialisasi Olah data

  20

3.3.1.2 Program Olah Data

  Pada program olah data, program diawali dengan inisialisasiuntuk memilih

  

port mikrokontroler yang dipakai sebagai output. Yang dilakukan selanjutnya

adalah pemanggilan aksara yang telah diinisialisasi pada program sebelumnya.

  Setelah itu, program akan mengirimkan data satu per satu ke port yang telah diinisialisasi dengan mencocokkan pada kolom yang ditentukan. Setelah menampilkan aksara, program akan melakukan pengecekan terhadap mikro switch yang memilih mode komunikasi serial atau mode biasa yang berisi pengecekan terhadap ada atau tidaknya data yang dikirimkan pada komunikasi serial. Setelah pengecekan terhadap komunikasi serial dilakukan, langkah selanjutnya adalah menggeser karakter yang ditampilkan pada display ke arah kiri.Diagram alir program menampilkan aksara dapat dilihat pada gambar 3.8.

  Mulai

Inisialisasi port

Baca mikro switch

Panggil karakter

  

Geser kiri

  Y

  Geser kiri =6?

  N

  21

3.3.1.3 Subroutine Geser Kiri

  Pada subroutine geser kiri, program diawali dengan inisialisasi port dan variabel yang akan digunakan untuk menyimpan data sementara, kemudian data dikirimkan pada port yang ditentukan dan disesuaikan pada kolom pada posisi paling kanan. Data yang dikirimkan pada port disimpan ke dalam variabel yang telah diatur pada tahap inisialisasi untuk digeser ke kiri satu kali. Setelah data digeser ke kiri satu kali, port yang telah ditentukan diisi dengan data baru yang kemudian digeser satu kali. Hal ini dilanjutkan sampai batas kolom yang ada kecuali kolom paling kiri. Diagram alir subroutine geser kiri dapat dilihat pada gambar 3.9.

  mulai Inisialisasi variabel

Kirim data ke port

Simpan data dari port

  Geser ke kiri satu kolom selesai

Gambar 3.9. Subroutine geser kiri

  22

  akan langsung menuju langkah selesai. Setelah melakukan pengecekan terhadap

  

mikro switch yang aktif, program akan mencocokkan data yang dikirim dari PC

  dengan data baseaksarayang telah diinisialisasi pada awal program yang telah disimpan pada mikrokontroler. Setelah selesaidicocokkan, aksara yang dimaksud akan ditampilkan pada display. Setelah menampilkan karakter pada

  

display, program akan melakukan pengecekan terhadap ada tidaknya perulangan

  data yang dikirimkan melalui komunikasi serial.. Hal yang sama akan dilakukan oleh subroutine baca komunikasi serial ketika PC kembali mengirimkan data baru. Diagram alir subroutine baca mikro switch dapat dilihat pada gambar 3.10.

  

Mulai

Inisialisasi

komunikasi serial

  N

  

Cek switch

  Y

  Pencocokan karakter Tampilkan karakter Simpan ke EEPROM

  Y

  

Ulang?

  N

  23

3.3.1.5 Subroutine Tampilkan Karakter

  Subroutine tampilkan karakter dimulai dengan inisialisasi variabel yang

  akan digunakan sebagai array. Array tersebut berisi bilangan-bilangan yang membentuk karakter yang akan ditampilkan pada display. Setelah inisialisasi array selesai dilakukan, program akan menampilkan array pada display. Untuk menggeser satu karakter, program akan memindah data pada variabel satu ke variabel selanjutnya dan mengisi variabel lama dengan data yang baru. Diagram alir subroutine tampilkan karakter dapat dilihat pada gambar 3.11.

  Mulai Inisialisasi variabel Menampilkan array pada display

  Geser kiri satu karakter selesai

Gambar 3.11. Subroutinetampilkan karakter

3.3.2 Perancangan Program pada Visual Basic

  Untuk mengolah data yang diketikkan pada keyboard, sistem membutuhkan aplikasi software pada komputer. Software yang digunakan adalah Visual Basic. Program pada Visual Basic berfungsi untuk mengolah data yang diketikkan pada

  24

  program akan meminta data masukan dari keyboard. Setelah datadimasukan melalui keyboard, data akan diproses pada Visual Basic. Setelah data selesai diproses, data akan dikirimkan menuju mikrokontroler untuk diolah dan ditampilkan pada display. Diagram alir program pada Visual Basic dapat dilihat pada gambar 3.12.

  

mulai

Inisialisasi

komunikasi serial

Minta data masukan

  

Kirim ke mikrokontroler

selesai

Gambar 3.12. Program utama Visual Basic

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Suatu peralatan atau program dikatakan bekerja dengan baik apabila

  hasil data yang didapatkan dari pengambilan data tidak jauh berbeda dengan dasar teori dan hasil yang diharapkan dari perancangan. Bab ini berisi tentang hasil pengujian dari alat yang telah di rancang pada BAB III

  4.1 Pengujian Decoder

  Rangkaian decoder mendapatkan V sebesar 5,006 Volt. Pengujian

  CC

  pada rangkaian decoder dilakukan dengan cara memberikan nilai tegangan

input supaya mendapatkan hasil output yang mempunyai logika low dan hi.

Pada pengujian rangkaian decoder, saat output diatur bernilai logika hi, output yang terukur bernilai 4,8 Volt. Dan saat output diatur bernilai logika low,

  

output yang terukur dari decoder bernilai 0,2 Volt. Hasil yang didapat dari

  pengujian decoder sudah sesuai dengan data yang tertera pada tabel kebenaran SN74LS154.

  4.3 Pengujian Rangkaian Power Supply

  Pengujian rangkaian power supply dilakukan dengan cara mengukur tegangan keluaran dari rangkaian. Tegangan yang terukur adalah sebesar 4,96 Volt, sedangkan nilai keluaran yang diinginkan adalah 5V. Dengan nilai

  

output sebesar 4,96V maka, rangkaian power supply dianggap berhasil karena

  hanya mempunyai galat sebesar 0,8%. Dan rangkaian power supply kedua

  26

4.3 Pengujian Rangkaian Display

  Pada rangkaian display terdapat error pada kolom ke 41, ke delapan LED pada kolom 41 tidak menyala, hal ini disebabkan karena ada jalur yang terpitus. Selain kerusakan pada kolom ke 41, rangkaian display dapat berfungsi dengan baik, pada pengujian rangkaian display mengunakan program CodeVision AVR dengan mengatur semua kolom display bernilai

  

low sehinga semua kolom display berfungsi. Dan pada program diatur supaya

  semua baris bernilai hi sehinga LED pada display dapat menyala. Hasil dari pengujian rangkaian display menunjukkan bahwa tidak semua LED pada rangkaian display menyala.

  

4.4 Pengujian Keseluruhan Rangkaian Menggunakan

CodeVision AVR

  Pada pengujian keseluruhan rangkaian menggunakan CodeVision AVR dengan kata tidak bergerak terbukti bahwa rangkaian hardware dapat berfungsi dengan baik. Pada program CodeVision AVR diatur supaya output pada display muncul empat buah karakter yang yang terbaca “hary”. Pada

  

output display, muncul seperti yang telah diatur pada program CodeVision

AVR. Hasil percobaan dapat dilihat pada gambar 4.1.

  27

  Sedangkan pada pengujian keseluruhan rangkaian dengan karakter bergeser ke kiri output pada display tidak terlalu terang. Pada program CodeVision AVR diatur supaya output pada display berbentuk kata”hary”. Kata yang ditampilkan muncul dari kolom paling kiri sampai kolom ke delapan puluh. Karakter yang bergeser tidak seperti apa yang dimaksudkan pada perancangan. Karakter yang terlihat mempunyai bentuk yang tidak sempurna yang dikarenakan adanya beberapa LED yang mati pada saat bergeser.

4.4 Pengujian Hubungan Serial dengan PC

  Pada pengujian hubungan serial dengan PC, komunikasi dan inisialisasi karakter menggunakan program Visual Basic 6.0 belum dapat dilakukan. Pada pengujian ini belum mendapatkan data dikarenakan hardware untuk koneksi serial dengan PC belum dikerjakan

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan

  Dari hasil perancangan dan pengamatan selama pengerjaan tugas akhir, dapat diambil beberapa kesimpulan:

  1. Perangkat keras dapat bekerja dengan baik meskipun dengan adanya beberapa kesalahan.

  2. Program software belum dapat dibuat sesuai dengan yang dikehendaki.

  3. Koneksi serial dengan PC belum terselesaikan sehingga belum mendapatkan data pengamatan.

  5.2 Saran

  Dari pengalaman membuat tugas akhir ini, penulis ingin memberikan beberapa saran sebagai berikut:

  1. Pastikan semua hardware bekerja dengan baik sebelum mencoba keseluruhan sistem dengan menggunakan software.

  2. Memilih delay pada program CodeVision AVR dengan tepat agar kata tidak berjalan terlalu cepat maupun terlalu lambat

  3. Pastikan tidak ada kabel yang terhubung singkat(short) saat mencoba menyalakan alat.

  4. Bahan yang digunakan sebagai penutup(cover) menggunakan bahan yang tembus pandang dan ringan.

  DAFTAR PUSTAKA

  [1] Winoto, Ardi, 2010, Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/8535

  danPemrogramanyadenganBahasa C padaWinAVR , cetakankedua, Informatika, Bandung.

  [2] Boylestad, Robert, Nashelsky, Louis, 1996, Electronic Devices and Circuit Theory , Prentice-Hall, Inc., New Jersey.

  [3] Stanley, William, 1994, Operational Amplifiers with Linear Integrated Circuits, Macmillian College Publishing Company, New York.

  [4] -----, 1997, Data Sheet 2N2222, 2N2222A NPN Switching Transistor, Discrete Semiconductors.

  [5] -----, 2008, Data Sheet Microcontroller ATMega128, Atmel. [6] -----, 1989, Data Sheet 54154/DM54154/DM74154 4-line to 16-line Decoders/Demultiplexers , National Semiconductor.

  [7] -----, 2000, Data SheetLM78LXX Series 3-Terminal Positive Regulators, National Semiconductor.

  [8] -----, 1989, Data SheetMAX 232, MAX 232l Dual EIA-232 Drivers/Receivers, Texas Instruments.

  [9] -----, 2002, Data SheetTIP 2955 NPN Silicon Power Transistor, Bourns. [10] -----,2010, Data Sheet DB-9 – USB – RS232 Module Male and Female, Future

  Technology Devices International Ltd (FTDI)