lii AT 89S51 adalah mikrokontroler 40 Pin, dimana Pin 29 merupakan PSEN
Program Store Enable dan pin 30 sebagai Address Latch Enable ALEPROG dihubungkan ke ground diset low, sedangkan Pin 31 External Access Enable EA
diset high H. Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S51 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33
pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset aktif
tinggi. Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluranbus IO 8 bit open collector dapat
juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Karena fungsi tersebut maka Port 0 dihubungkan
dengan resistor array. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5
volt dari power supplay.
3.4 Rangkaian 7-segment
Keadaan yang terdeteksi oleh potodioda diolah mikrokontroler AT89S51 untuk selanjutnya ditampilkan pada 5 digit 7-segmen. Rangkaian display seven
segmen tampak seperti gambar di bawah ini :
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
liii
Gambar 3.4 Rangkaian Display Seven Segmen
Display ini menggunakan 5 buah seven segmen yang dihubungkan ke IC 4094 yang merupakan IC serial to paralel. IC ini akan merubah 8 bit data serial yang masuk
menjadi keluaran 8 bit data paralel. Rangkaian ini dihubungkan dengan P3.0 dan P3.1 AT89S51. P3.0 merupakan fasilitas khusus pengiriman data serial yang disediakan
oleh mikrokontroler AT89S51. Sedangkan P3.1 merupakan sinyal clock untuk pengiriman data serial.
Dengan menghubungkan P3.0 dengan IC serial to paralel IC 4094, maka data serial yang dikirim akan diubah menjadi data paralel. Kemudian IC 4094 ini
dihubungkan dengan 7-segment agar data tersebut dapat ditampilkan dalam bentuk angka. 7-segment yang digunakan adalah aktif low, ini berarti 7-segment akan hidup
jika diberi data low 0 dan 7-segment akan mati jika diberi data high 1.
5V V CC
SEVEN_SEG_DISPLAY
A B CDE F G
In C
lo c
k O
u t
D 6
D 5
D 4
D 3
D 2
D 1
D
4094
D 7
2 3
1 1
4 1
3 1
2 1
1 7
6 5
4 SEVEN_SEG_DISPLAY
A B CDE F G
In C
lo c
k O
u t
D 6
D 5
D 4
D 3
D 2
D 1
D
4094
D 7
2 3
1 1
4 1
3 1
2 1
1 7
6 5
4 A B CDE F G
In C
lo c
k O
u t
D 6
D 5
D 4
D 3
D 2
D 1
D
4094
D 7
2 3
1 1
4 1
3 1
2 1
1 7
6 5
4 SEVEN_SEG_DISPLA Y
A B CDE F G
In C
lo c
k O
u t
D 6
D 5
D 4
D 3
D 2
D 1
D
4094
D 7
2 3
1 1
4 1
3 1
2 1
1 7
6 5
4 SEVEN_SEG_DISPLA Y
A B CDE F G
In C
lo c
k O
u t
D 6
D 5
D 4
D 3
D 2
D 1
D
4094
D 7
2 3
1 1
4 1
3 1
2 1
1 7
6 5
4
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
liv
3.5 Rangkaian sensor
Untuk mendeteksi adanya barang yang lewat digunakan sebuah sensor. Sensor dilengkapi dengan sebuah pemancar infra merah, sebuah potodioda dan sebuah
rangkaian penerima sinyal infra merah. Rangkaian pemancar infra merah tampak seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.5. Rangkaian Pemancar infra merah
Pada rangkaian di atas digunakan sebuah LED infra merah yang diserikan dengan sebuah resistor 18 ohm. Resistor ini berfungsi untuk membatasi arus yang
masuk ke LED infra merah agar LED infra merah tidak rusak. Resistor yang digunakan adalah 18 ohm sehingga arus yang mengalir pada LED infra merah adalah
sebesar:
5 0, 277
277 18
V i
A atau mA
R
VCC 5V
Infra Merah 18
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
lv Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED infra merah, maka intensitas pancaran
infra merah akan semakin kuat, yang menyebabkan jarak pancarannya akan semakin jauh.
Pancaran dari sinar infra merah akan diterima oleh potodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan data biner, dimana jika potodioda
menerima pancaran sinar infra merah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika high 1, namun jika potodioda tidak menerima pantulan sinar
infra merah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika low 0. Rangkaian penerima infra merah seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.6 Rangkaian Penerima sinar infra merah
Potodioda memiliki hambatan sekitar 15 sd 20 Mohm jika tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 sd 300 Kohm jika
terkena sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil.
VCC 5V
330k
Poto dioda
4.7k
C828 10k
1.0k
Q2
2SA733 10k
2SC945
4.7k
1.0k
1.0k
Q4 2SA733
10k
330
LED1
AT89S51
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
lvi Pada rangkaian di atas, output dari potodioda diumpankan ke basis dari
transistor tipa NPN C828, ini berari untuk membuat transistor tersebut aktip maka tegangan yang keluar dari potodioda harus lebih besar dari 0,7 volt. Syarat ini akan
terpenuhi jika potodioda mendapatkan sinar infra merah. Analisanya sebagai berikut:
Jika ada sinar infra merah yang mengenai potodioda, maka hambatan pada potodioda 300 Kohm, sehingga:
2 330.000
5 2, 619
1 2
300.000 330.000 R
Vo xVcc
x Volt
R R
Vout akan diumpankan ke basis dari transistor C828, karena tegangannya lebih besar dari 0,7 volt yaitu 2,619 Volt maka transistor akan aktif.
Aktifnya transistor C828 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga colektor mandapat tegangan 0 volt dari ground, tegangan ini diumpankan ke
basis dari transistor ke-2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga aktif. Seterusnya aktipnya transistor A733 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor,
sehingga kolektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor A733 dihubungkan ke mikrokontroler AT89S51 sehingga jika transistor ini aktif, maka
kolektor akan mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc. Tegangan 5 volt inilah yang merupakan sinyal high 1 yang diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga
mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan sinyal high 1, yang berarti bahwa tidak ada barang yang menghalangi sensor. Tegangan ini juga
diumpankan ke basis dari transistor ke-3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini juga aktif.
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
lvii Transistor ke-4 tipe PNP A733 berfungsi untuk menyalakan LED sebagai
indikator bahwa sensor ini menerima pantulan sinar infra merah dari pemancar. LED ini akan menyala jika sensor menerima sinar infra merah, dan akan mati jika sensor
tidak menerima sinar infra merah.
Jika ada barang yang melewati sensor, maka pancaran infra merah yang mengenai potodioda akan terhalang sesaat. Hal ini menyebabkan hambatan pada
potodioda berubah dari 300 Kohm menjadi 15 Mohm, sehingga:
2 330.000
5 0,107
1 2
15.000.000 330.000 R
Vo xVcc
x Volt
R R
Vout akan diumpankan be basis dari transistor C828, karena tegangannya hanya 0,107 Volt maka transistor tidak aktip.
Tidak aktipnya transistor C828 akan menyebabkan kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan
ini diumpankan ke basis dari transistor ke-2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga tidak aktif. Seterusnya tidak aktifnya transistor A733 akan menyebabkan
kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor A733 dihubungkan ke mikrokontroler AT89S51
sehingga jika transistor ini tidak aktif, maka kolektor akan mendapatkan tegangan 0 volt dari ground. Tegangan 0 volt inilah yang merupakan sinyal low 0 yang
diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan sinyal low 0, yang berarti bahwa ada barang yang
menghalangi sensor ini ada barang yang melewati sensor. Tegangan ini juga diumpankan ke basis dari transistor ke-3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini juga
tidak aktif, sehingga LED tidak nyala.
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
lviii
Untuk mendeteksi adanya sinyal yang dikirimkan oleh sensor, maka mikrokontroler harus diprogram untuk untuk dapat mengecek sinyal apa yang
dikirimkan oleh sensor. Jika sinyal yang dikirimkan adalah sinyal high 1, berarti tidak ada barang yang lewat, namun jika sinyal yang dikirimkan adalah sinyal low,
maka ini berarti ada barang yang lewat.
Johan Christian Siahaan : Perancangan Counter Digital Sebagai Penghitung Produk Akhir Berbasis Microcontroller, 2008 USU Repository © 2008
lix
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Program Rangkaian
