3.5 Rangkaian penampil seven segment
Seven segment adalah susunan dari beberapa led yang kemudian disusun sedemikian rupa sehingga dapat menampilkan angka-angka desimal, rangkaian seven segment yang
dihubungkan dengan mikrokontroller dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3.5. Rangkaian Penampil Seven Segment
Pada rangkaian diatas, masing-masing pin seven segment di hubungkan langsung dengan pin- pin pada mikrokontroller, sedangkan jenis 7-segment nya sendiri adalah common-cathoda,
yang artinya apabila diberi logika low atau tegangan 0 volt, maka segment pada 7-segment akan hidup
Universitas Sumatera Utara
3.6 Flowchart Program
Universitas Sumatera Utara
Penjelasan Flowchart : - Pertama-tama mikrokontroler menginisialisasi port-port yang akan
digunakan untuk keperluan pembacaan sensor dan port untuk menampilkan ke seven segment.
- Setelah selesai inisilisasi maka sensor fotodioda sudah dapat mengirimkan sinyal yang akan dihasilkan sebelum menuju ke mikrokontroller
- Sinyal dari penguat akan diteruskan ke pin input yang dimiliki oleh mikrokontroler ATMega 8535.
- Data yang telah diterima mikrokontroler akan diolahdiproses oleh mikrokontroler - Hasil yang berupa nilai digit ini akan ditampilkan di seven segment
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISA PROGRAM
4.1 Pengujian Rangkaian
4.1.1 Pengujian Rangkaian Power Supply
Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply
menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan
terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar +9 Volt dan +12 Volt, tetapi +8.97Volt dan +12.03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa
faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni. Selain itu, tegangan jala-jala listrik yang digunakan tidak stabil.
4.1.2 Pengujian Rangkaian Sensor dan Penguat
Untuk menguji rangkaian ini adalah dengan cara memancerkan sinar infra merah ke photodioda secara langsung dang melihat hasil outputnya. Pada rangkaian penerima,
Fotodioda dioperasikan pada bias balik, dimana fotodioda ini akan memiliki hambatan besar jika tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi kecil jika terkena
sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil. Pada rangkaian, output dari fotodioda
diumpankan sistem komparator lm324. Analisanya sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Jika ada sinar infra merah yang mengenai fotodioda, maka hambatan pada fotodioda akan kecil, sehingga tegangan V- akan kecil. Misal tahanan photodiode mengecil menjadi 10
kOhm. Maka dengan teorema pembagi tegangan: V- = RrxRrx + R2 x Vcc
V- = 10 10+10 x Vcc V- = 12 x 5 Volt
V- = 2.5 Volt Sedangkan jika tahanan photodiode besar ,maka tegangan V- akan besar mendekati nilai
Vcc. Misal tahanan photodiode menjadi 150 kOhm. Maka dengan teorema pembagi tegangan:
V- = RrxRrx + R2 x Vcc V- = 150 150+10 x Vcc
V- = 150160 x 5 Volt V- = 4.7 Volt
Sekarang kita akan melihat trimpot. Trimpot adalah komponen pembagi tegangan dengan mengubah nilai resistansi yang ada di dalamnya. Dalam rangkaian ini maka nilai
trimpot akan berkisar antara 5 Volt sampai 0 Volt. Nilai tegangan trimpot ini akan
mempengaruhi nilai V+ yang diterima komparator sebagai nilai referensi komparator.
Komparator dalam rangkaian ini berfungsi untuk menghasilkan tegangan sebesar 0
Volt atau 5 Volt pada output komparator. Jika V+ lebih dari V- maka output komparator = 5 Volt. Jika V+ kurang dari V- maka output komparator = 0 Volt.
Universitas Sumatera Utara
Misal kita mengatur besar V+ dengan cara memutar putaran pada trimpot hingga dihasilkan tegangan sebesar 3.5 Volt.Pada saat intensitas infrared besar yang mengakibatkan
tahanan Photodiode mengecil menjadi 10 kOhm dan mengakibatkan V- = 2.5 Volt maka output komparator menjadi 5 Volt.Pada saat intensitas infrared kecil yang mengakibatkan
tahanan Photodiode membesar menjadi 150 kOhm dan mengakibatkan V- = 4.7 Volt maka output komparator menjadi 0 Volt.
Penghubungan Output komparator dengan Vcc bertujuan sebagai rangkaian PullUp. Hal ini dikarenakan arus yang keluar dari komparator begitu kecil sehingga walaupun memiliki
nilai tegangan sebesar 5 Volt tidak dapat diterima beban dalam rangkaian diatas beban adalah LED. Dengan penambahan Vcc,ketika tegangan output dari komparator berniali 0 Volt maka
arus dari Vcc lebih banyak memilih mengalir menuju output komparator yang bernilai 0 Volt dan tanpa beban.ketika tegangan output dari komparator bernilai 5 Volt maka arus dari Vcc
akan banyak mengalir menuju LED kemudian ke ground yang mengakibatkan LED menyala LED akan menyala jika sensor menerima sinar infra merah, dan akan mati jika sensor tidak
menerima sinar infra merah.
NO hidup Mati
1 4,7 V
0 V
Tabel 4.1. Tegangan Fotodioda
Secara sngkat, maka prinsip kerja dari komparator dapat dijelaskan sebagai berikut: Sebuah rangkaian komparator pada Op Amp akan membandingkan tegangan yang
masuk pada satu saluran input dengan tegangan pada saluran input lain, yang disebut tegangan referensi. Tegangan output berupa tegangan high atau low sesuai dengan
perbandingan Vin dan Vref. Dan berikut adalah rangkaian komparator sederhana.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1. Komparator Sederhana
Vref di hubungkan ke +V supply, kemudian R1 dan R2 digunakan sebagai pembagi tegangan, sehingg nilai tegangan yang di referensikan pada masukan + op-amp adalah
sebesar : V = [R1R1+R2 ] Vsupply
Op-amp tersebut akan membandingkan nilai tegangan pada kedua masukannya, apabila masukan - lebih besar dari masukan + maka, keluaran op-amp akan menjadi
sama dengan – Vsupply, apabila tegangan masukan - lebih kecil dari masukan + maka keluaran op-amp akan menjadi sama dengan + Vsupply.
Jadi dalam hal ini jika Vinput lebih besar dari V maka keluarannya akan menjadi – Vsupply, jika sebaliknya, Vinput lebih besar dari V maka keluarannya akan menjadi +
Vsupply. Secara umum prinsip kerja rangkaian komparator adalah membandingkan amplitudo
dua buah sinyal, jika +Vin dan −Vin masing-masing menyatakan amplitudo sinyal input tak
membalik dan input membalik,
Vo dan Vsat masing-masing menyatakan
tegangan output dan tegangan saturasi, maka prinsip dasar dari komparator adalah
Universitas Sumatera Utara
+Vin ≥ −Vin maka Vo = Vsat+
+Vin −Vin maka Vo = Vsat−
Keterangan: +Vin = Amplitudo sinyal input tak membalik V
−Vin = Amplitudo sinyal input membalik V
Vsat+ = Tegangan saturasi + V Vsat
− = Tegangan saturasi - V
Vo = Tegangan output V
4.1.3 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
Karena pemrograman menggunakan mode ISP In System Programming mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian
mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader yaitu
ATMega8535.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2. Informasi Signature Mikrokontroler
ATMega menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan
rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.
4.1.4 Pengujian rangkaian Ic 74245
IC TTL 74xx245 yang menurut data Sheet adalah ‘ Octal Bus Tranceiver, 3 State’ yang diberi seri ‘74xx245’. Yaitu IC TTL yang dapat digunakan sebagai masukan
dan keluaran pada kaki yang sama, tiga kondisi tersebut adalah: Masukan, Keluaran, Pengunci, dan tidak membalikkan keadaan logika pada input ke output.
IC TTL 74xx245 dapat menangani 8 buah jalur masukan maupun keluaran, dengan dikontrol oleh kaki DIR dan kaki E. Apabila Kaki DIR berkondisi Hight 1, maka IC akan
mengisolasi data masukan maupun keluaran. Dan apabila kaki DIR low
0 maka IC akan mengijinkan data keluaranmasukan bekerja. kontrol kaki data yang digunakan
sebagai masukan atau sebagai keluaran adalah kaki ‘E’.seperti terlihat dalam tabel.
Universitas Sumatera Utara
dot den
Kon Kaki ‘E’
L L
H
Ketr: L = Low
H = High X = Low
Dengan tmatrik mak
ngan kaki ntrol Masuk
Kaki ‘ L
H X
Ta
w 0 ht 1
w atau Hight
karakteristi ka terhubun
mikrokontr kan
‘DIR‘ L
D H
D X
D
abel 4.2. Fu
t
Gamba
ik IC TTL ng dengan
roler, denga Opera
Data berasa Data berasa
Data terisol
ungsi Kaki I
ar 4.3. Ben
74xx245 se kaki B pad
an melihat asional
al dari kaki B al dari kaki A
asi kondisi
IC TTL 74
tuk DIP IC
eperti diatas da IC TTL
pada tabel B menuju k
A menuju k i impedensi
4xx245
C 74xx245
s,untuk terp 74xx245, d
l diatas, m ke kaki A
ke kaki B i tinggi
pasang pada dan kaki B
maka data b a kaki jalur
B terhubung berasal dari
r g
i
Universitas Sumatera Utara
mikrokontroler yaitu pada kaki ‘ A ‘ dan output menuju kekaki ‘ B ‘ yang terhubung dengan kaki pada 7-Segment. Dengan keadaan ini, maka kaki ‘DIR’ akan terus berlogika Hight 1
sehingga dapat langsung dihubungkan ke VCC. Dan kaki‘ E ‘ dihubungkan ke kaki mikrokontroler yang berfungsi sebagai kontrol keaktifan dotmatriks.
Untuk mengetahui karakteristik dari IC 74ls245 dilakukan pengujian untuk mendapatkan cara kerja dan karakter dari IC74lc245 sehingga kemampuan dan hasil yang
diharapkan dapat lebih maksimal. Dalam pengujian IC 74xx245 dilakukan penyusunan seperti pada gambar .
Gambar 4.4. Rangkaian skematik pengujian 74LS245
Hasil dari pengujian karakteristik 74LS245, didapat arus maksimal yang dapat dibebani oleh IC74LS245 adalah 20 mA. sehingga 74LS245 dapat langsung dihubungkan
ke 7-segment didalam satu titik-nya yang memerlukan arus untuk dapat menyala secara optimal pada arus 15 mA. karena 7-segment adalah led yang terpasang membentuk karakter
sehingga sumber arus dari setiap titik dotmatriks adalah satu antarmuka atau satu pin dari 74LS245, sehingga konfigurasi semacam ini tidak terlalu membebani dari IC74LS245
disamping itu jika penyalaan dari semua titik 7-segment berbarengan menyala semua maka
Universitas Sumatera Utara
arus yang diperlukan untuk menyalurkan ke pengendali 7-segment yaitu mikrokontroler adalah hasil jumlah dari arus seluruh titik. Sehingga total arus pada 7-segment menyala
semua adalah: Arus dalam satu titik = 15 mA
Arus dalam satu 7-segment 8 buah aktifmenyala = 15 x 8 = 120 mA. Sehingga apabila arus yang mengalirkan ke mikrokontroler sebesar 120 mA, maka
mikrokontroler akan mengalami drop tegangan dan tentu saja arus sebesar 120 mA tidak diperbolehkan mengalir langsung ke mikrokontroler yang hanya mampu mengalirkan arus
maksimal sebesar 20 mA. maka diperlukan sebuah driver 7-segment yang berfungsi untuk menyalurkan arus yang lebih besar.
4.1.5 Pengujian Rangkaian Display 7-Segment
Pengetesan ini bertujuan untuk mengetahui apakah 7-segment tersebut dapat menampilkan hidup sesuai dengan proses yang diharapkan. Listing program Pengetesan 7-
segment: void_mainvoid
{ PORTC=0x10;
PORTD =0x10; }
Universitas Sumatera Utara
Jika program ini dijalankan, maka pada seven segment akan menghidupkan led pada seven segment sehingga akan memunculkan bilangan angka digit “8” dan dapat dikatakan bahwa
seven segment dapat berjalan dengan baik.
4.1.6 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
Secara elektronis rangkaian telah bekerja dengan baik, respon dari fotodioda dapat memberikan nilai low apabila tidak mendapat pancaran infra merah dan akan megeluarkan
nilai high apabila mendapat pancaran infra merah. output dari mikrokontroler dapat mengirimkan data ke 7-segment. Tampilan pada 7-segment dapat menampilkan bilangan
digit 0-9
4.1.7 Analisa Program Keseluruhan
Listing program dari rangkain sistem pencacah nilai counter up adalah sebagai berikut:
This program was created by the
CodeWizardAVR V3.04 Evaluation
Automatic Program Generator
© Copyright 1998‐2013 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http:www.hpinfotech.com
Project :
Version :
Universitas Sumatera Utara
Date : 07062013
Author :
Company :
Comments:
Chip type : ATmega8535
Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 1,000000 MHz
Memory model : Small
External RAM size : 0
Data Stack size : 128
include mega8535.h
include delay.h
Declare your global variables here unsigned
char bil[10]={0x11,0xd7,0x32,0x52,0xd4,0x58,0x18,0xd3,0x10,0x50}; int
a,b; void
mainvoid {
Universitas Sumatera Utara
Declare your local variables here
InputOutput Ports initialization Port A initialization
Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In DDRA=0DDA7
| 0DDA6 | 0DDA5 | 0DDA4 | 0DDA3 | 0DDA2 | 0DDA1
| 0DDA0; State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T
PORTA=0PORTA7 | 0PORTA6 | 0PORTA5 | 0PORTA4 | 0PORTA3 |
0PORTA2 | 0PORTA1 | 0PORTA0;
Port B initialization Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In
DDRB=0DDB7 | 0DDB6 | 0DDB5 | 0DDB4 | 0DDB3 | 0DDB2 |
0DDB1 | 0DDB0;
State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T PORTB=0PORTB7
| 0PORTB6 | 0PORTB5 | 0PORTB4 | 0PORTB3 | 0PORTB2
| 0PORTB1 | 0PORTB0;
Port C initialization Function: Bit7=Out Bit6=Out Bit5=Out Bit4=Out Bit3=Out Bit2=Out Bit1=Out Bit0=Out
DDRC=1DDC7 | 1DDC6 | 1DDC5 | 1DDC4 | 1DDC3 | 1DDC2 |
1DDC1 | 1DDC0;
State: Bit7=0 Bit6=0 Bit5=0 Bit4=0 Bit3=0 Bit2=0 Bit1=0 Bit0=0
Universitas Sumatera Utara
PORTC=1PORTC7 | 1PORTC6 | 1PORTC5 | 1PORTC4 | 1PORTC3 |
1PORTC2 | 1PORTC1 | 1PORTC0;
Port D initialization Function: Bit7=Out Bit6=Out Bit5=Out Bit4=Out Bit3=Out Bit2=Out Bit1=Out Bit0=Out
DDRD=1DDD7 | 1DDD6 | 1DDD5 | 1DDD4 | 1DDD3 | 1DDD2 |
1DDD1 | 1DDD0;
State: Bit7=0 Bit6=0 Bit5=0 Bit4=0 Bit3=0 Bit2=0 Bit1=0 Bit0=0 PORTD=0PORTD7
| 0PORTD6 | 0PORTD5 | 0PORTD4 | 0PORTD3 | 0PORTD2
| 0PORTD1 | 0PORTD0;
TimerCounter 0 initialization Clock source: System Clock
Clock value: Timer 0 Stopped Mode: Normal top=0xFF
OC0 output: Disconnected TCCR0=0WGM00
| 0COM01 | 0COM00 | 0WGM01 | 0CS02 | 0CS01 |
0CS00; TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;
TimerCounter 1 initialization Clock source: System Clock
Universitas Sumatera Utara
Clock value: Timer1 Stopped Mode: Normal top=0xFFFF
OC1A output: Disconnected OC1B output: Disconnected
Noise Canceler: Off Input Capture on Falling Edge
Timer1 Overflow Interrupt: Off Input Capture Interrupt: Off
Compare A Match Interrupt: Off Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0COM1A1 | 0COM1A0 | 0COM1B1 | 0COM1B0 | 0WGM11 |
0WGM10; TCCR1B=0ICNC1
| 0ICES1 | 0WGM13 | 0WGM12 | 0CS12 | 0CS11 | 0CS10;
TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00; ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
Universitas Sumatera Utara
TimerCounter 2 initialization Clock source: System Clock
Clock value: Timer2 Stopped Mode: Normal top=0xFF
OC2 output: Disconnected ASSR=0AS2;
TCCR2=0WGM20 | 0COM21 | 0COM20 | 0WGM21 | 0CS22 | 0CS21
| 0CS20;
TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
TimersCounters Interrupts initialization TIMSK=0OCIE2
| 0TOIE2 | 0TICIE1 | 0OCIE1A | 0OCIE1B | 0TOIE1 | 0OCIE0
| 0TOIE0;
External Interrupts initialization INT0: Off
INT1: Off INT2: Off
MCUCR=0ISC11 | 0ISC10 | 0ISC01 | 0ISC00;
MCUCSR=0ISC2;
Universitas Sumatera Utara
USART initialization USART disabled
UCSRB=0RXCIE | 0TXCIE | 0UDRIE | 0RXEN | 0TXEN | 0UCSZ2 |
0RXB8 | 0TXB8;
Analog Comparator initialization Analog Comparator: Off
The Analog Comparators positive input is connected to the AIN0 pin
The Analog Comparators negative input is connected to the AIN1 pin
ACSR=1ACD | 0ACBG | 0ACO | 0ACI | 0ACIE | 0ACIC | 0ACIS1 |
0ACIS0; SFIOR=0ACME;
ADC initialization ADC disabled
ADCSRA=0ADEN | 0ADSC | 0ADATE | 0ADIF | 0ADIE | 0ADPS2 |
0ADPS1 | 0ADPS0;
SPI initialization SPI disabled
Universitas Sumatera Utara
SPCR=0SPIE | 0SPE | 0DORD | 0MSTR | 0CPOL | 0CPHA | 0SPR1
| 0SPR0;
TWI initialization TWI disabled
TWCR=0TWEA | 0TWSTA | 0TWSTO | 0TWEN | 0TWIE;
a=0; b=0;
PORTD=bil[b]; PORTC=bil[a];
while 1
{ if PINB.0==0
{while PINB.0==0; delay_ms200;
a++; if a==10
{ b++;
ifb=9 b=9; PORTD=bil[b];
Universitas Sumatera Utara
a=0; }
PORTC=bil[a]; }
if PINB.1==0 {while PINB.0==0;
delay_ms200; a‐‐;
if a==0 {
b‐‐; ifb=0 b=0;
PORTD=bil[b]; a=10;
} PORTC=bil[a];
}
Universitas Sumatera Utara
while a==9 b==9 {
PORTC=bil[a]; PORTD=bil[b];
delay_ms500; PORTC=0xFF;
PORTD=0xFF; delay_ms500;
} }
}
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari perancangan dan pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan : 1. Fotodioda akan mengalami konduksi jika menerima sinyal infra merah dan sebaliknya.
Hal ini dapat terlihat jika fotodioda menerima sinyal infra merah maka output penguat sebesar 4,5 v dan jika terhalangi tidak menerima sinyal maka output penguat 0 v
2. Peralatan akan mengcounter pada saat fotodioda terhalangi obyek melintas yaitu jika fotodioda terhalangi maka akan terjadi menghitung naik dan jika fotodioda yang
dikondisikan sebagai down terhalangi maka akan terjadi menghitung turun 3. Bahasa pemrograman Visual Basic dapat digunakan sebagai perangkat lunak
software yang berfungsi sebagai pengendali kerja sistem, karena dapat mengendalikan perangkat keras hardware.
5.2 Saran
Kategori