LANDASAN TEORI - Sistem Perancangan Monitoring Pengisian Dan Pengosongan Tangki Air Menggunakan Sensor Ultrasonik Dengan SMS Gateway Berbasis Atmega32

LANDASAN TEORI

Dalam bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen
yang di gunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan
menyimpang dari topic utama laporan ini,maka setiap komponen hanya di bahas
sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya
2.1

Mikrokontroler ATMega 8535
Mikrokontroler merupakan sebuah single chip yang didalamnya telah

dilengkapi dengan CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access
Memori), ROM (Read Only Memori), Input dan Output, Timer/Counter, Serial
com port secara spesifik digunakan untuk aplikasi – aplikasi kontrol dan aplikasi
serbaguna. Perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan kontrol tertentu
seperti pada sebuah penggerak motor.Read Only Memori (ROM) yang isinya tidak
berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Memori penyimpanan program
dinamakan sebagai memori program.Random Access Memori (RAM) isinya akan
langsung hilang ketika IC kehilangan catudaya yang dipakai untuk menyimpan
data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini
disebut sebagai memori data.

Mikrokontroler

biasanya

dilengkapi

dengan

UART

(Universal

Asychronous Receiver Transmitter) yaitu port serial komunikasi serial asinkron,
USART (Universal Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and
Transmitter) yaitu port yang digunakan untuk komunikasi serial sinkron dan
asinkron yang kecepatannya 16 kali lebih cepat dari UART, SPI (Serial Port
Interface), SCI (Serial Communication Interface), Bus RC (Intergrated

18

circuitBus) merupakan 2 jalur yang terdapat 8 bit, CAN (Control Area Network)
merupakan standart pengkabelan SAE (Society of Automatic Engineers).
Mikrokontroler saat ini sudah dikenal dan digunakan secara luas pada
dunia

industri.Banyak

sekali

penelitian

atau

proyek

mahasiswa

yang

menggunakan berbagai versi mikrokontroler yang dapat dibeli dengan harga yang

relative murah. Mikrokontroler saat ini merupakan chip utama pada hamper setiap
peralatan elektronika canggih. Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8
bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bit word) dan sebagian
besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda dengan instruksi CS51
yang membutuhkan siklus 12 clock. AVR berteknologi RISC (Reduce Instruction
Set Computing), sedangkan seri MCS51berteknologi CISC (Complex Instruction
Set Computing).Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi beberapa kelas,
yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.Pada dasarnya yang
membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya.
Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hamper
sama.

2.1.1.

Fitur ATMega8535
Fitur-fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega32 adalah sebagai

berikut:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D.
2. ADC internal sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

19

5. SRAM sebesar 512 byte.
6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.
7. Port antarmuka SPI
8. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
9. Antarmuka komparator analog.
10. Port USART untuk komunikasi serial.
11. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.

2.1.2.

Konfigurasi Pin ATMega32
Konfigurasi pinATmega32 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline

Package) dapat dilihat pada gambar xxxxxx. Dari gambar di atas dapat

dijelaskan fungsi dari masing-masing pin Atmega8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pinyang berfungsi sebagai masukan catu daya.
2. GND merukan pin Ground.
3. PortA (PortA0…PortA7) merupakan pin input/outputdua arah dan
pinmasukan ADC.
4. PortB (PortB0…PortB7) merupakan pin input/outputdua arah dan dan
pinfungsi khusus,
5. Port C (PortC0…PortC7) merupakan pin input/outputdua arah dan
pinfungsi khusus,
6. Port D (PortD0…PortD7) merupakan pin input/output dua arah dan pin
fungsi khusus,
7. RESET merupakan pinyang digunakan untuk me-resetmikrokontroler.

20

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clockeksternal.
9. AVCC merupakan pinmasukan tegangan untuk ADC.
10. AREFF merupakan pinmasukan tegangan referensi ADC.

Gambar 2.1Konfigurasi Pin ATmega32 PDIP

Berikut ini penjelasan mengenai konfigurasi pin ATMega32 sebagai
berikut :

1. Port A
Pin33 sampai dengan pin 40 merupakan pin dari port A. Merupakan 8 bit
directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up
resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port A dapat memberi arus 20 mA
dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port A (DDRA) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port A
digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang
disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.

21

2. Port B
Pin 1 sampai dengan pin 8 merupakan pin dari port B. Merupakan 8 bit
directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up
resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port B dapat memberi arus 20 mA
dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port B (DDRB) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port B

digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang
disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin
port B juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat
dalam tabel:

Tabel 2.1 Penjelasan pin pada port B

Pin

Keterangan

PB.7

SCK (SPI Bus Serial Clock)

PB.6

VISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

PB.5

VOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

PB.4

SS (SPI Slave Select Input)

PB.3

AIN1 (Analog Comparator Negative Input)OCC
(Timer/Counter0 Output Compare Match Output)

PB.2

AIN0 (Analog Comparator Positive Input)INT2 (External
Interrupt2 Input)

PB.1

T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

PB.0

T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)XCK (JSART

22

External Clock Input/Output)

3. Port C
Pin 22 sampai dengan pin 29 merupakan pin dari port C. Port C sendiri
merupakan port input atau output. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal
pull-up resistor (dapat diatur per bit).Output buffer port C dapat memberi arus
20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port C (DDRC) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port C
digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang
disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.

4. Port D
Pin 14 sampai dengan pin 20 merupakan pin dari port D. Merupakan 8 bit

directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up
resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port D dapat memberi arus 20 mA
dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data

Direction

Register port D (DDRD) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port D
digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang
disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin
port D juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat
dalam tabel:

Tabel 2.2 Penjelasan pin pada port D

23

Pin

2.1.3.

Keterangan

PD.0

RDX (UART input line)

PD.1

TDX (UART output line)

PD.2

INT0 (external interrupt 0 input)

PD.3

INT1 (external interrupt 1 input)

PD.4

OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output)

PD.5

OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output)

PD.6

ICP (Timer/Counter1 input capture pin)

PD.7

OC2 (Timer/Counter2 output compare match output)

Peta Memori ATMega 32
ATMega8535 memiliki dua jenis memori yaitu Data Memori dan Program

Memori ditambah satu fitur tambahan yaitu EEPROM Memori untuk penyimpan
data.

1. Program Memori
ATMEGA32 memiliki On-Chip In-SistemReprogrammable Flash Memory
untuk menyimpan program.Untuk alasan keamanan, program memori dibagi
menjadi dua bagian, yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section.Boot
Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program
yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan.

24

Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi
yang dibuat user. AVR tidak dapat menjalakan program aplikasi ini sebelum
menjalankan program Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat
diprogram dari 128 word sampai 1024 word tergantung setting pada konfigurasi
bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada
Application Flash Sectionjuga sudah aman.

Gambar 2.2 Peta Memori Progra
Gambar 2.2 Peta Memori Program

2. Data Memori
Gambar berikut menunjukkan peta memori SRAM pada ATMEGA32.
Terdapat 608 lokasi address data memori. 96 lokasi address digunakan untuk
Register File dan I/O Memori sementara 512 lokasi address lainnya digunakan
untuk internal data SRAM. Register file terdiri dari 32 general purpose working
register, I/O register terdiri dari 64 register.

25

Gambar 2.3 Peta Memori Data

3. EEPROM Data Memori
ATMEGA32 memiliki EEPROM 8 bit sebesar 512 byte untuk menyimpan
data. Loaksinya terpisah dengan sistem address register, data register dan control
register yang dibuat khusus untuk EEPROM. Alamat EEPROM dimulai dari $000
sampai $1FF.

Gambar 2.4 EEPROM Data Memori

26

2.1.4.

Status Register (SREG) ATMega32
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap

operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan
bagian dari inti CPU mikrokontroler.

Gambar 2.5 Status Register ATMega32

1. Bit 7-I : Global Interrupt Enable
Bit harus diset untuk meng-enable interupsi. Setelah itu anda dapat
mengaktifkan interupsi mana yang akan digunakan dengan cara mengenable bit kontrol register yang bersangkutan secara individu. Bit akan diclear apabila terjadi suatu interupsi yang dipicu oleh hardware, dan bit
tidak akan mengizinkan terjadinyainterupsi, serta akan diset kembali oleh
instruksi RETI.
2. Bit 6-T : Bit Copy Storage
Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan
dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit
T menggunakan instruksi BTS, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali
ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BDL.
3. Bit 5-H : half Carry Flag

27

4. Bit 4-S : Sigh Bit
Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara Flag-N (negatif) dan flag
V(komplemen dua overflow).
5. Bit 3-V : Two’s Complement Overflow Flag
Bit berguna untuk mendukung operasi aritmatika.
6. Bit 2-N : Negative Flag
Apabila suatu operasi menghasilkan bilangan negatif, maka flag-N akan
di-set.
7. Bit 1-Z : Zero Flag
Bit akan di-set bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol.
8. Bit 0-C : Carry Flag
Apabila suatu operasi menghasilkan carry, maka bit akan di-set.
Port I/O pada mikrokontroler ATMega8535 dapat difungsikan sebagai
input ataupun dengan keluaran high atau low. Untuk mengatur fungsi port I/O
sebagai input ataupun output perlu dilakukan setting pada DDR dan Port. Logika
port I/O dapat berubah-ubah dalam program secara byte atau hanya bit tertentu.
Mengubah sebuah keluaran bit I/O dapat dilakukan menggunakan perintah cbi
(clear bit I/O) untuk menghasilkan output low atau perintah sbi (set bit I/O) untuk
menghasilkan output high. Perubahan secara byte dilakukan denganperintah in
atau out yang menggunakan register bantu.

2.2

Modem GSM
Modem adalah sebuah alat yang dapat membuat komputer terkoneksi

dengan internet melalui line telepon standar. Modem banyak digunakan komputer

28

rumah dan jaringan sederhana untuk dapat berkomunikasi dengan jutaan komputer
lain dalam lalu lintas internet. Kata Modem itu sendiri merupakan kependekan
dari Modulator Demodulator. Ini berarti Modem bekerja dengan cara mengubah
informasi digital dari komputer pengirim ke dalam bentuk sinyal analog yang
ditransmisikan melaluli line telepon.
Selanjutnya Modem pada komputer penerima akan mengubah ulang sinyal
analog ke sinyal digital. Modem GSM adalah sebuah perangkat Modem Wireless
Plug andPlay dengan konektivitas GSM/GPRS untuk aplikasi-aplikasi machine
tomachine. GSM Modul atau Modem GSM adalah jenis khusus dari modem yang
menerima kartu SIM, dan mengoperasikan selama berlangganan ke operator
mobile, seperti ponsel. Modem GSM dihubungkan dengan suatu interface yang
memungkinkan aplikasi seperti SMS untuk mengirim dan menerima pesan
melalui Modem. Beberapa fungsi kegunaan modem ini di masyarakat adalah
antara lain:
· SMS Broadcast application
· SMS Quiz application
· SMS Polling
· SMS auto-reply
· M2M integration
· Aplikasi Server Pulsa
· Telemetri
· Payment Point Data
Pada pembuatan proyek ini, digunakan Modem GSM Serial Wavecom Fastrack
M1306B.Untuk Modem seri ini memiliki dua type konektor yaitu

29

serial dan USB[12].

Gambar 2.6 Modem Gsm Fastrack M1306b

Spesifikasi modem WAVECOM FASTRACK M1306B:
· Dual-band GSM 900/1800MHZ & GPRS Class 10
· GSM Dual Band antenna
· Power Supply with 4 pin connector (untuk serial)
· Standard USB 2.0 interface (untuk USB)
· Input Voltage : 5V-32V
· Maximum transmitting speed 253KBps
· Support AT-Command
· Dimensi : 74×54×25mm

2.2.5.

AT-Command
AT-Command adalah singkatan dari Attention Command.AT Command

adalah perintah yang digunakan dalam komunikasi dengan serial port. Pada

30

awalnya standar perintah ini untuk modem-modem telepon PSTN, akan tetapi
perintah ini sekarang dikembangkan juga untuk modem-modem GSM.
Perintah

AT-Command

dapat

diberikan

kepada

handphone

atau

GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan
menerima

SMS.Dengan

memberikan

perintah

ini

di

dalam

komputer/mikrokontroller maka perangkat kita dapat melakukan pengiriman atau
penerimaan SMS secara otomatis untuk mencapai tujuan tertentu. Untuk memulai
suatu perintah AT-Command, diperlukan prefiks
“AT” atau “at” dalam setiap perintah AT-Command.[6]

Tabel 2.3 Tabel Set AT-Command

31

2.2.6.

Short Message Service (SMS)
Short Message Service (SMS) merupakan salah satu tipe Instant

Messaging (IM) yang memungkinkan user untuk bertukar pesan singkat. SMS
dihantarkan pada channel signal Global System for Mobile Communication
(GSM). Dewasa ini perkembangan teknologi yang sangat pesat membuat
teknologi SMS ini banyak digemari masyarakat karena teknologi ini bersifat
praktis, murah danmudah untuk digunakan.
Sebuah pesan SMS maksimal terdiri dari 140 bytes, yang berarti dapat
memuat 140 karakter 8-bit, 160 karakter 7-bit atau 70 karakter 16-bit untuk
bahasa Jepang, bahasa Mandarin dan bahasa Korea yang memakai Hanzi (Aksara
Kanji/Hanja). User pun dapat mengirim pesan SMS yang lebih dari 140 bytes
dengan catatan membayar lebih dari sekali biaya kirim SMS. [5] 21 SMS
menjamin pengiriman pesan oleh jaringan, jika terjadi kegagalan maka disimpan
di jaringan atau yang disebut SMS Center (SMSC). Di SMSC pesan disimpan dan
dicoba untuk mengirimkannya selama beberapa kali.Batas waktu yang telah
ditentukan untuk menyimpannya biasanya sekitar 1 hari atau 2 hari, lalu pesan
dihapus.

2.2.7.

Database
Database merupakan sekumpulan data yang terintegrasi yang diorganisasi

untuk memenuhi kebutuhan pemakai untuk keperluan organisasi yang dimana
dapat dipakai hanya sekali atau berulang yang dimana dalam bentuk digital.Salah
satu

komponen

penting

dalam

penggunaan

database

adalah

DataBase

Management System (DBMS).DBMS ini bertugas untuk menangani semua akses

32

ke database dan bertanggug jawab untuk menerapkan pemeriksaan otorisasi dan
prosedur validasi.

2.2.8.

Microsoft Office Access
Salah satu software atau aplikasi yang banyak digunakan untuk membuat

suatu database sederhana adalah Microsoft Access. Micosoft Access merupakan
software yang dikeluarkan oleh microsoft untuk membuat aplikasi database.
Sofware ini cocok untuk kalangan industri kecil atau rumah tangga,
karena kapasitas datanya yang mencapai 4 GB. Program ini banyak dipakai
karena kemudahannya dalam mengolah database.

2.3 LCD
LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai
banyak digunakan.Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari
penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan
manusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih),
maupun yang berwarna.Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan
dengan teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang
digunakan

sebelum

transistor

ditemukan.

Beberapa

keuntungan

LCD

dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan,
tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor
CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD

33

Gambar 2.7 LCD

LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai
pemendar cahaya.Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi
piksel yang dibagi dalam baris dan kolom.Dengan demikian, setiap pertemuan
baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar (backplane),
yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang
ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan.Dalam keadaan normal, cairan yang
digunakan memiliki warna cerah. Daerah-daerah tertentu pada cairan akan
berubah warnanya menjadi hitam ketika tegangan diterapkan antara bidang latar
dan pola elektroda yang terdapat pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan.
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa
microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat
menggunakan catu daya yang kecil.Keunggulan lainnya adalah tampilan yang
diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari.Di
bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu
(berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan.

34

LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang mena mpilkan data dengan 2
baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk
membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data
dan 3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional.
4. Daya yang digunakan relative sangat kecil.

D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7

LCD 16x2

RS
RW
EN

4
5
6

1
GND
3
LCD Drv
16
V-BL

10
11
12
13
11
12
13
14

2
VCC
V+BL15

+5VDC

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin LCD

Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses
proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan
instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap
karakter dengan huruf 5x7 dot matrik.Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter
(membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data.Perintah

35

utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display
Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift. Tabel 2.3 menunjukkan operasi
dasar LCD
Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD

RS

R/W

Operasi

0

0

Input Instruksi ke LCD

0

1

Membaca Status Flag (DB7) dan alamat counter (DB0 ke
DB6)

1

0

Menulis Data

1

1

Membaca Data

Tabel 2.5 Konfigurasi Pin LCD

Pin

Keterangan

Konfigurasi Hubung

1

GND

Ground

2

VCC

Tegangan +5VDC

3

VEE

Ground

4

RS

Kendali RS

5

RW

Ground

6

E

Kendali E/Enable

7

D0

Bit 0

No.

36

8

D1

Bit 1

9

D2

Bit 2

10

D3

Bit 3

11

D4

Bit 4

12

D5

Bit 5

13

D6

Bit 6

14

D7

Bit 7

15

A

Anoda (+5VDC)

16

K

Katoda (Ground)

Tabel 2.6 Konfigurasi LCD

Pin
RS

RW

E

Bilangan biner

Keterangan

0

Inisialisasi

1

Data

0

Tulis LCD / W (write)

1

Baca LCD / R (read)

0

Pintu data terbuka

1

Pintu data tertutup

Lapisan film yang berisis Kristal cair diletakkan di antara dua lempeng
kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat teganga dicatukan pada

37

beberapa pasang elektroda, molekul – molekul Kristal cair akan menyusun diri
agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil
pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka,
atau gambar sesuai bagian yang di aktifka.
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular
untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain
seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter
digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan
mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam
satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan
baris secara bersamaan digunakan metode Screening.
Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan suatu
baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua. Penggunaan
metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk
mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD, mulai
jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film Transistor
Active Matrix (TFT-AMLCD). Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan daru
yang monokrom hingga yang mampu menampilkan ribuan warna.
2.4

Sensor Ultrasonic
Sensor ultrasonic adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan

gelombang dimana sensor menghasilkan gelombang pantulan ke benda yang
kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar
perhitungannya.. Perbedaan waktu antara gelombang pantulan yang di kembalikan
dan yang diterima kembali adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek

38

yang memantulkannya..Jenis objek yang dapat di indranya adalah padat, cair dan
butiran. Tanpa kontak jarak 2 cm sampai 3 meter dan dapat dengan mudah
dihubungkan dengan mikrokontroler malalui satu pin I/O saja. Dimensi : 2,6 cm
(p) x 4,1 cm (l) x 6,2 cm (t)

Gambar 2.9 Sensor Ultrasonic

Spesifikasi: :
•

Memiliki 2 jenis antarmuka yang dapat aktif bersamaan, yaitu I2C-bus
(fSCL maks. 65 kHz) dan pulse width (10µs/mm).

•

8 modul dapat digunakan bersama dalam satu sistem I2C-bus yang hanya
membutuhkan 2 pin I/O mikrokontroler saja.

•

Membutuhkan catu daya tunggal +5 VDC, dengan konsumsi arus 17 mA
typ (tanpa sensor infrared ranger).

•

Terdapat 2 mode operasi yaitu full operation dan reduced operation. Pada
mode reduced operation beberapa komponen ultrasonic ranger akan
dimatikan (saat idle) dan konsumsi arus mejadi 13 mA typ.

•

Terdiri dari sebuah ultrasonic ranger dengan spesifikasi: Mengukur jarak
dari 2 cm hingga 3 m tanpa dead zone atau blank spot. Obyek dalam jarak

39

0 - 2 cm dideteksi sebagai 2 cm. Menggunakan burst sinyal kotak 16 Vp-p
dengan frekuensi 40 kHz.
•

Dapat dihubungkan dengan maksimum 2 buah infrared ranger Sharp
GP2D12 yang memiliki jangkauan pengukuran 10 - 80 cm.

•

Data keluaran sudah siap pakai dalam satuan mm (untuk antarmuka I2C)
sehingga mengurangi beban mikrokontroler.

•

Ketelitian pengukuran jarak (ranger) adalah 5mm.

•

Siklus pengukuran yang cepat, pembacaan dapat dilakukan tiap 25 ms (40
Hz rate).

•

Memerlukan input trigger berupa pulsa negatif TTL (20µs min.) untuk
antarmuka pulse width.

•

Tersedia 1 pin output yang menunjukkan aktifitas sensor, dapat tidak
dimanfaatkan.

•

Tidak diperlukan waktu tunda sebelum melakukan pengukuran berikutnya.

•

Kompensasi kesalahan dapat diatur secara manual untuk mengurangi
pengaruhfaktor perubahan suhu lingkungan dan faktor reflektifitas obyek.

Blok diagram ini di lengkapi dengan tampilan seven segment agar kita bisa
melihat hasilnya tanpa mengaflikasikan ke sebuah alat.

40

Gambar 2.10 Blok Sensor Ultrasonic dengan Tampilan Seven Segment
Kita lihat secara seksama cara kerja sensor ultrasonic dengan cara
memantulkan gelombang ke sebuah objek kemudian data yang di pantulkan
menentukan jarak dari sensor ke objek.

Gambar 2.11 Ilustrasi cara kerja sensor

Untuk pengaktifan sensor ultrasonik, hubungkan Pin Vss ke Ground,
kemudian pin Vdd ke catu daya yang keluarannya sudah diset 5V, setelah batere
dihubungkan dengan IC Regulator 7805, tinggal Pin SIG dihubungkan ke pin di
Mikrokontroller, buat sensor ke port P1.7, sedangkan indikator output P3.7

41

2.5

Komunikasi Serial
Pada PC / laptop standar, biasanya terdapat sebuah port untuk komunikasi

serial.Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman
data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel
seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali
detak. Beberapa contoh penerapan komunikasi serial ialah mouse, scanner dan
sistem akuisisi data yang terhubung ke port serial COM1/COM2. Sistem antar
muka komunikasi serial RS232 sering digunakan sebagai antar muka antara
komputer dengan mikrokontroler. Agar level tegangan data serial dari
mikrokontroler setara dengan level tegangan komunikasi port serial PC,
diperlukan MAX232 untuk mengubah ke tegangan TTL/CMOS logic level
RS232. MAX232 menggunakan sistim komunikasi simplex sehingga difungsikan
untuk mengubah dari arus dan tegangan logika TTL menjadi arus tegangan logika
komputer (RS232).

2.5.1

Karakteristik Sinyal Port Serial
Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standar

RS232 yang dikembangkan oleh Electronic Industri Association (EIA/TIA) yang
pertama kali dipublikasikan pada tahun 1962.Ini terjadi jauh sebelum IC TTL
populer sehingga sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan
IC TTL. Standar ini hanya menyangkut komunikasi antara (Data Terminal
Equipment – DTE) dengan alat – alat pelengkap komputer (Data Circuit
Terminating Equipment – DCE). Standar sinyal RS232 memiliki ketentuan level
tegangan sebagai berikut :

42

•

Logika 1 disebut ‘Mark’ terletak antara -3 Volt sampai -25 Volt

•

Logika ‘0’ disebut ‘space’ terletak antara +3 Volt samapai +25 Volt.

•

Daerah tegangan antara -3 Volt sampai +3 Volt adalah invalid level, yaitu
daerah tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus
dihindari. Demikian juga level tegangan dibawah -25 Volt dan diatas +25
Volt juga harus dihindari karena bisa merusak line driver pada saluran
RS232

Gambar dibawah adalah contoh level tegangan RS232 pada pengiriman huruf “A”
dalam format ASCII tanpa bit paritas.

Gambar 2.13 Level Tegangan RS232 pada Pengiriman Huruf “A” Tanpa Bit
Paritas.

2.5.2 Port Komunikasi Serial
Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampil port
serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial

43

Gambar 2.14Port DB9 Jantan

Gambar 2.15 Port DB9 Betina

Untuk menghubungkan antara 2 buah PC, biasanya digunakan format null
mode, dimana pin TxD dihubungkan dengan RxD pasangan, pin Sinyal ground
(5) dihubungkan dengan SG di pasangan, dan masing masing pin DTR, DSR dan
CD dihubung singkat, dan pin RTS dan CTS dihubung singkat di setiap devais.

44

Gambar.2.16 Susunan Pin Konektor DB9

Tabel 2.7 Fungsi Susunan Konektor DB9

45

Untuk dapat menggunakan port serial harus diketahui dahulu alamat dari port
serial tersebut.Biasanya tersedia dua port serial pada CPU, yaitu COM1 dan
COM2.Base Address COM1 biasanya 1016 (3F8h) dan COM2 biasanya 760
(2F8h).Alamat tersebut adalah alamat yang biasa digunakan, tergantung komputer
yang digunakan.Tepatnya kita bisa melihat pada peta memori tempat menyimpan
alamat tersebut, yaitu memori 0000.0400h untuk COM1 dan 0000.0402h untuk
COM2. Berikut adalah nama – nama register yang digunakan beserta alamatnya.

46