Dot Matriks atau Matriks LED Mikrokontroler

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Dot Matriks atau Matriks LED

Matriks LED adalah sejumlah LED yang disusun dalam kolom dan baris. LED-LED ini kemudian digunakan untuk menampilkan gambar-gambar atau tulisan yang biasanya ditampilkan dengan efek animasi tertentu. Oleh karena itu, matriks LED sering disebut sebagai Running Text atau Moving Sign. Gambar 2.1 Dot Matriks MXLED merupakan simulator dari rangkaian matriks LED. Dengan simulator ini, kita bisa mencoba program pengendali matriks LED walaupun tanpa hardware. MXLED membuat matriks LED dengan cara menyusun LED pada jalur-jalur vertikal dan jalur-jalur horisontal. Kita harus menyediakan jalur horisontal sebanyak jumlah baris kita buat delapan baris. Kemudian, kita juga Universitas Sumatera Utara membuat jalur vertikal sebanyak jumlah kolom. Susunan jalur-jalur vertikal dan horisontal tersebut adalah seperti gambar berikut: Gambar 2.2 Susunan Jalur-Jalur Vertikal Dan Horisontal Jalur-jalur vertikal dan horisontal tersebut tidak saling terhubung. Kemudian, pada setiap titik pertemuan antara jalur vertikal dan horisontal tersebut, pasanglah sebuah LED dengan cara menghubungkan anoda ke jalur horisontal dan katoda ke jalur vertikal. Pemasangan LED tersebut adalah seperti gambar berikut: Gambar 2.3 Cara Pemasangan LED Universitas Sumatera Utara Dengan memasang LED seperti di atas, LED yang menyala adalah LED dimana anodanya terhubung pada jalur horisontal yang tinggi 1 dan katodanya terhubung pada jalur vertikal yang rendah 0. Hanya ada satu jalur vertikal yang rendah pada satu waktu, sedangkan jalur-jalur lainnya harus tetap tinggi. Jalur vertikal yang rendah ini kita sebut sebagai kolom aktif. Berbeda dengan jalur vertikal, jalur horisontal yang terdiri dari delapan baris ini boleh bernilai tinggi atau rendah tanpa harus memperhatikan jalur-jalur horisontal lainnya.

2.2 Moving text dengan IC 74HC595

Moving text dengan mode scanning lebih banyak digunakan untuk tujuan komersil dibanding dengan mode static, tetapi masing-masing ada kelemahan dan kelebihannya. Berikut ini adalah gambar rangkaian atau skema dari moving text mode scan dengan menggunakan IC TTL 74HC595, untuk driver kolom juga untuk driver baris yang dibantu oleh ULN2803 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 15 1 2 3 4 5 6 7 15 1 2 3 4 5 6 7 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 8 9 10 11 12 13 14 16 8 9 10 11 12 13 14 16 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 1 2 3 4 5 6 7 8 11 12 13 14 16 15 9 17 18 GND 5 VOLT clock slx latch U L N2 803 74 HC95 9 74HC959 74HC959 74HC959 74HC959 + - TEST LED Gambar 2.4 Rangkaian Moving Text Mode Scan dengan IC TTL 74HC595 Universitas Sumatera Utara Salah satu kelebihan dari rangkaian ini adalah jumlah kabel hanya 5 1 . Vcc 2. GND 3. DATA 4. Clock 5. Latch Prinsip pemrogramannya adalah sebagai berikut, kirim baris dan kirim kolom secara serentak sebanyak jumlah kolom atau kirim kolom dan kirim baris secara serentak sebanyak jumlah baris. Kalau eeprom bawaan dari atmega32 masih terasa kurang, dapat ditambahkan memory eeprom external seperti 24c64, demikian juga jika RTC bawaan atmega32 kurang memuaskan, dapat ditambahkan DS1307 sebagai RTC external. Display dapat juga disusun dengan led sehingga berbentuk matriks. IC 74HS595 dipasang pada bagian belakang PCB untuk menghemat PCB sbb: Gambar 2.5 Rangkaian Belakang PCB Universitas Sumatera Utara Pemasangan kabel dan pengujian dot matriks dapat dilakukan dengan cara menguhubungkan kabel pada dot matriks tersebut. Agar kita dapat membuktikan antara kolom dan baris hidup atau tidak. Atau menggunakan MATRIX LED 8X8 yang sudah jadi, sbb: Gambar 2.6 Rangkaian Kabel yang dipasang Ke Dot Matriks Selanjutnya kita menguji kolom dan baris, dengan ATmega32 untuk membuktikan atau mengetes kolom dan baris pada dot matriks menyala atau tidak led pada kordinat.. Gambar 2.7 Rangkaian Moving Text Menggunakan Dot Matriks Universitas Sumatera Utara

2.2.1 Program Menyalanya Led Pada Kordinat

kol = 0x01; posisi kolom scanning while 1 { Place your code here kar = 0x55; data yang mau dikirim baris while 1 { soe = 0; shift_outkar; kirim baris shift_outkol; kirim kolom soe = 1; delay_ms150; kol = kol 1; if kol == 0 kol = 0x01; } } } Universitas Sumatera Utara Berikut ini adalah tampilan dari program diatas pada display led Gambar 2.8 Tampilan Program Baris Dan Kolom

2.3 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah piranti elektronik berbentuk IC integrated circuit yang memiliki kemampuan manipulasi data informasi berdasarkan suatuurutan instruksi program yang dibuat oleh programmer. Mikrokontroler merupakan contoh suatu sistem komputer sederhana yang masuk kedalam kategori embedded system sistem tertanam. Dalam sebuah struktur mikrokontroler akan kita temukan juga kompunen – komponen seperti : processor, memory, clock dll. Jika berbicara tentang mikrokontroler maka tidak terlepas dengan pengertian atau definisi tentang komputer, ada beberapa kesamaan antara mikrokontroler dengan komputer antara lain : 1. sama – sama memiliki unit pengolah pusat atau yang lebih dikenal dengan Central Processing Unit CPU. 2. CPU tersebut sama – sama menjalankan program dari suatu lokasi atau tempat, biasanya dari ROM Read Only Memory atau RAM Random Access Memory . Universitas Sumatera Utara 3. Sama – sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan data– data sementara atau yang lebih dikenal dengan variabel. 4. Sama – sama memiliki beberapa masukan dan keluaran yang berfungsi sebagai jalur komunikasi timbal balik dengan dunia luar. Yang membedakan antara mikrokontroler dan komputer atau mikrokomputer yaitu komputer atau mikrokomputer merupakan komputer serbaguna general purpose computer yang bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam aplikasi atau perangkat lunak sedangkan mikrokontroler adalah komputer berkemampuan khusus special purpose computer yang hanya dapat menjalankan satu macam aplikasi saja sesuai dengan program atau aplikasi yang telah dibuat oleh programmer. Selain perbedaaan tersebut, mikrokontroler juga memiliki ciri khas tersendiri diantaranya adalah: 1. Mikrokontroler bersifat tertanam embedded pada satu atau beberapa piranti yang dikenal dengan istilah embedded system atau sistem tertana. 2. Berfungsi untuk satu macam fungsi saja, dimana dalam laporan ini berfungsi hanya untuk memantau kondisi mobil dan tidak dapat digunakan untuk memutar musik atau aplikasi lainnya. 3. Hanya membutuhkan daya yang rendah bisa dibawah 1 watt bila dibandingkan dengan komputer atau mikrokomputer yang menggunakan daya yang besar bisa diatas 10 watt bahkan lebih. 4. Memiliki beberapa jalur masukan input dan keluaran output yang memiliki fungsi – fungsi khusus. 5. Berukuran kecil dan berharga relatif murah. Universitas Sumatera Utara 6. Beberapa jenis IC seringkali tahan banting khususnya untuk aplikasi otomotif atau mesin dan militer. Selain dengan komputer atau mikrokomputer, mikrokontroler juga memiliki perbedaan dengan mikroprosesor. Salah satu perbedaan yang cukup penting adalah jika mikroprosesor hanya merupakan sebuah CPU tanpa adanya jalur input – output dan memori sedangkan mikrokontroler seperti dijelaskan diatas umumnya memiliki CPU, memori, jalur input – output dan beberapa fungsi atau fitur tertentu seperti ADC Analog to Digital Converter yang sudah terintegrasi dalam IC mikrokontroler tersebut. Kelebihan utama dari mikrokontroler adalah tersedianya RAM, jalur input – output dan fitur – fitur pendukung dalam satu IC sehingga dalam aplikasinya memiliki rangkaian yang ringkas dan dapat diminimalisir ukuran board atau rangkaiannya. Terdapat berbagai jenis mikrokontroler dari berbagai vendor yang beredar luas di dunia, diantaranya yang terkenal adalah Intel, Maxim, Motorolladan Atmel. Pada pembuatan Interface ini menggunakan mikrokontroler produksi Atmel yaitu Atmel AVR ATMEGA32.

2.4 Atmel AVR ATMega32