VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN ELEKTRONIK.
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
TUGAS AKHIR
Oleh :
ALI IHWAN
0734015038
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
SURABAYA
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Jurusan Teknik Informatika
Oleh :
ALI IHWAN
0734015038
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
SURABAYA
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PERSETUJ UAN
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
Disusun oleh :
ALI IHWAN
0734015038
Telah disetujui mengikuti Ujian Negara Lisan
Periode II Tahun Akademik 2012/2013
Pembimbing II
Pembimbing I
Ir.Sutiyono, MT.
NIP.19600713 198703 1 001
Basuki Rahmat, S.Si, MT.
NPT. 269 070 640 209
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
NIP. 1965 0731 1992 03 2001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
Disusun Oleh :
ALI IHWAN
0734015038
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 14 Desember 2012
Pembimbing :
1.
Tim Penguji :
1.
Ir .Sutiyono,MT.
NIP. 19600713 198703 1 001
Dr.Ir .Ni Ketut Sar i,MT
NPT. 1965 0713 199203 2 001
2.
2.
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NPT. 269 070 640 209
Ir .Kar tini,S.Kom,M.Kom
NPT. 1961 1110 1991 03 2001
3.
Intan Yuniar , S.Kom, M.Sc
NPT. 3 8006 04 0198 1
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Ir. Sutiyono, MT.
NIP. 19600713 198703 1 001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Rasa syukur yang teramat dalam peneliti panjatkan ke hadirat Allah SWT,
yang telah berkenan memelihara dan membimbing peneliti, sehingga peneliti
dapat menyelesaikan pengerjaan dan penyusunan laporan ini.
Kegiatan Tugas Akhir yang berjudul Visual Basic Sebagai Pusat Kendali
Peralatan Elektronik yang peneliti kerjakan.
Tak lupa, peneliti ucapkan rasa terimakasih yang teramat dalam kepada
Dosen Pembimbing, Bapak Ir.Sutiyono,MT dan Bapak Basuki Rahmat,S.Si,MT
yang telah membimbing peneliti dalam kegiatan tugas Akhir.
Disadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih jauh dari kata
sempurna, namun, peneliti tetap berharap semoga isi dari laporan ini dapat benarbenar berguna baik untuk para peneliti khususnya dan para pembaca pada
umumnya, maka dari itu kritik dan saran yang membangun sangat peneliti
harapkan.
Sebagai perwujudan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
Rahmat dan berkahNya peneliti dapat menyusun dan menyelesaikan Laporan
tugas akhir ini hingga selesai. terselesaikannya Tugas Akhir ini. Tak lupa ucapan
terima kasih ini peneliti tujukan kepada :
1. Bapak Prof.Dr.Ir.Teguh Sudarto,MP selaku Rektor UPN “Veteran” Jatim.
2. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri serta selaku
Dosen Pembimbing I Laporan Tugas Akhir yang telah meluangkan begitu
banyak waktu, tenaga dan pikiran serta dengan sabar membimbing peneliti
dari awal hingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3. Bapak Ir. Mu’tasim Billah, MS selaku Wakil Dekan I Fakultas Teknologi
Industri.
4. Ibu Ni Ketut Sari, selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika.
5. Bapak Basuki Rahmat,S.Si,MT Pembimbing II yang memberikan ilmu tentang
analisa serta pembimbing Laporan Tugas Akhir yang telah meluangkan begitu
banyak waktu, tenaga dan pikiran serta dengan sabar membimbing peneliti
dari awal hingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
6. Seluruh dosen Teknik Informatika yang telah memberikan ilmu yang
bermanfaat bagi peneliti.
7. Keluarga tercinta, terutama Bapak Ibuku tersayang, serta adik-adikku terima
kasih atas semua doa, dukungan serta harapan-harapanya pada saat peneliti
menyelesaikan kerja praktek dan laporan ini. Yang penulis minta hanya doa
restunya, sehingga peneliti bisa membuat sesuatu yang lebih baik dari laporan
ini.
8. Teman tercinta Sururil Qolbi,Aulia Kusuma Wardhani,dan Nurul Imaroh yang
telah mendampingi peneliti serta memberikan dukungan moral dan spiritual
dengan sepenuh hati
9. Saudara Agus Supriadi selaku pembimbing peneliti dalam memahami tentang
analisa TI.
10. Kawan-kawan yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini,
Arek Uibi (eko & yudha), Arek Kontrakan (gecol, reza, mumun, jemblung),
Pia setyo pratiwi, Ari Supriyono (gondring), Rahmawati F.Tyas, Kresna
Sandhi P. (Papua), Norman Apriyantono, S.Kom kawan-kawan BEM FTI,
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
kawan-kawan HIMATIFA, Kawan-kawan INFORMANIA dan kawan-kawan
jurusan Informatika Sore yang telah memberikan dorongan dan doa, yang tak
bisa penulis sebutkan satu persatu. Terima Kasih yang tak terhingga untuk
kalian semua.
Surabaya, November 2012
Peneliti
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................
i
ABSTRAK ..................................................................................................
i
KATA PENGANTAR .................................................................................
ii
UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................
iii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
v
BAB I
PENDAHULUAN .....................................................................
1.1. Latar Belakang .................................................................
1.2. Perumusan Masalah ..........................................................
1.3. Batasan Masalah ...............................................................
1.4. Tujuan ..............................................................................
1.5. Manfaat ............................................................................
1.6. Metodologi .......................................................................
1.7. Sistematika Penulisan .......................................................
1
1
2
2
2
3
3
4
BAB II
LANDASAN TEORI .................................................................
2.1. Mikrokontroler AT89S51 .................................................
2.1.1. Kontruksi AT89S51 ..............................................
2.1.2. Pin – Pin Pada Mikrokontroler ..............................
2.2 Komponen – Komponen Pendukung .................................
2.2.1 Resistor ..................................................................
2.2.2 Kapasitor .................................................................
2.2.2.1 Elektronik Kapasitor (ELCO) ..................
2.2.2.2 Kapasitor Keramik ...................................
2.2.3 Transistor ...............................................................
2.3 Bahasa Assembly .............................................................
7
7
8
11
13
13
16
17
17
19
23
BAB III
METODOLOGI TUGAS AKHIR...............................................
3.1. Perancangan Rangkaian Catu Daya ...................................
3.2. Perancangan Rangkaian Lampu ........................................
3.2.1 Rangkaian Sistem AT89S51 ....................................
3.2.2 Rangkaian rs 485.....................................................
3.3. Perancangan Perangkat Lunak ..........................................
29
29
31
32
34
37
BAB IV
IMPLEMENTASI PERANGKAT LUNAK ...............................
4.1. Alat Yang Digunakan .......................................................
4.2. Implementasi AT89S51 ....................................................
4.2.1 Rangkaian AT89S51 .............................................
4.2.2 Rangkaian Lampu .................................................
4.2.3 PC Komputer atau Laptop .....................................
40
40
40
41
41
41
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
vi
4.3. Implementasi Visual Basic ................................................
4.3.1 Windows XP Service Park 2 .................................
4.3.2 Microsoft Access 2000 ..........................................
4.4 Visual Basic 6.0 ................................................................
4.5 Microsoft Access 2000 ......................................................
42
42
43
43
44
BAB V
UJICOBA DAN ANALISA HASIL ..........................................
5.1 Pengujian Hardware ..........................................................
5.1.1 Rangkaian Power Supply .......................................
5.1.2 Rangkaian Lampu ..................................................
5.1.2.1 Pengujian Tegangan Output ......................
5.2 Pengujian Keseluruhan Alat ..............................................
5.3 Tabel Hasil Percobaan .......................................................
45
45
45
46
46
46
50
BAB VI
PENUTUP ..................................................................................
6.1 Kesimpulan .......................................................................
6.2 Saran .................................................................................
54
54
54
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
55
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Mikrokontroler AT89S51 ......................................................
11
Gambar 2.2. Resistor Karbon ....................................................................
14
Gambar 2.3. Elektronik Kapasitor (ELCO) Warna Putih ............................
17
Gambar 2.4
Elektronik Kapasitor (ELCO) Berwarna ................................
18
Gambar 2.5
Kapasitor Keramik ................................................................
19
Gambar 2.6
Simbol Tipe Transistor ..........................................................
20
Gambar 2.7
Transistor Sebagai Saklar ON ...............................................
21
Gambar 2.8
Transistor Sebagai Saklar OFF ..............................................
22
Gambar 3.1
Rangkaian Power Supply ......................................................
29
Gambar 3.2
Rangkaian Arus Daya ...........................................................
30
Gambar 3.3
Blok Diagram ........................................................................
31
Gambar 3.4
Rangkaian AT89S51 .............................................................
32
Gambar 3.5
Skematik Rangkaian ..............................................................
33
Gambar 3.6
Grafik Kecepatan Transfer Data VS Panjang Kabel Data .......
35
Gambar 3.7
Topologi Jaringan rs 485 .......................................................
36
Gambar 3.8
Sinyal Grounding Tipikal ......................................................
37
Gambar 3.9
Flowchart Program .................................................................
39
Gambar 4.1
Rangkaian AT89S51 ..............................................................
41
Gambar 4.2
Lampu ...................................................................................
41
Gambar 4.3
PC Komputer atau Laptop .....................................................
42
Gambar 4.4
Tampilan Visual Basic 6.0 .....................................................
42
Gambar 4.5
Tampilan Windows XP Park 2 ..............................................
42
Gambar 4.6
Tampilan Visual Basic 6.0 .....................................................
43
Gambar 4.7
Tampilan Microsoft Office 2000 ...........................................
44
Gambar 5.1
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Depan ....
47
Gambar 5.2
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Kanan ....
47
Gambar 5.3
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Kiri .......
48
Gambar 5.4
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Atas .......
48
Gambar 5.5
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Bawah ...
48
Gambar 5.6
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Belakang
49
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
viii
Gambar 5.7
Bentuk Fisik Rangkaian Keseluruhan ....................................
49
Gambar 5.8
Tampilan Sistem Kendali ......................................................
50
Gambar 5.9
Pengujian Mikrokontroler AT89S51 ......................................
52
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Fungsi Pin-Pin Mikrokontroler AT89S51 ..............................
12
Tabel 2.2
Gelang Resistor .....................................................................
14
Tabel 2.3
Nilai Kapasitor ......................................................................
18
Tabel 2.4
Mnemonik Perintah Assembly AT89S51 ...............................
23
Tabel 5.1
Ujicoba Power Supply ..........................................................
46
Tabel 5.2
Pengujian Pada Lampu ..........................................................
50
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ABSTRAK
Perkembangan teknologi dibidang mikroelektronika telah mengakibatkan
semakin banyaknya peralatan yang dikendalikan oleh komputer baik itu berbentuk
personal computer (PC) maupun dalam bentuk mikrokomputer atau biasa dikenal
dengan mikrokontroler. Kelebihan yang dimiliki mikrokontroler yaitu setiap
perubahan terjadi cara kerja sistem dapat dilakukan dengan merubah program
yang terdapat pada memorinya. Rangkaian dengan mikrokontroler sebagai pusat
kendali sistem
tidak perlu mengalami perubahan yang banyak, karena
karakteristik dari rangkaian sistem minimum mikrokontroler pada dasarnya
hampir sama tergantung pemrogram / perancangan rangkaian.
Sistem kendali perangkat elektronik dirancang menggunakan
mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali utama dalam menjalankan instruksi.
Perangkat lunak dibuat dalam bahasa assembly ASM’51 sehingga pemrograman
mikrokontroler dapat dilakukan dengan mudah. Realisasi sistem pertama-tama
dilakukan dalam model project board untuk setiap rangkaian yang kemudian
dibuat dalam PCB sederhana sesuai dengan rangkaian yang dibuat.
Keyword : Mikrokontroler,visual basic
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bab ini dijelaskan beberapa hal dasar yang meliputi latar belakang,
permasalahan, batasan masalah, tujuan dan manfaat, metodologi pelaksanaan serta
sistematika penulisan buku tugas akhir ini. Dari uraian tersebut diharapkan,
Gambran umum permasalahan dan pemecahan yang diambil dapat di pahami.
1.1
Latar Belakang
Teknologi komputer mampu menyelesaikan berbagai pekerjaan dan
perhitungan yang rumit menjadi sederhana, mudah dan cepat terselesaikan serta
dapat dilakukan secara otomatis.
Dalam
suatu
perusahaan
atau
perkantoran
sering
dijumpai
suatu
permasalahan yang kiranya sangat mempengaruhi, yaitu masalah pencahayaan,
dimana pencahayaan yang digunakan pada perusahaan atau perkantoran kurang
efektif. Hal ini sering terjadi di gedung-gedung perkantoran dan industri-industri
yang sangat membutuhkan pencahayaan yang cukup. Kondisi tersebut dapat
ditanggulangi salah satunya yaitu dengan menggunakan konsep dasar komputer,
komputer dapat diprogram untuk dapat memantau lampu mana yang harus nyala
dan lampu mana yang harus mati sesuai dengan waktu yang dibutuhkan, disini
komputer bekerja memonitoring status lampu yang sedang nyala dan yang sedang
mati secara otomatis, jika program komputer tersebut di jalankan maka komputer
akan bekerja sebagai pengawas. Selama ini pencahayaan pada gedung-gedung
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
perkantoran biasanya berupa sistem convensional (manual) memiliki kelemahan
yaitu tidak termonitoring dengan baik .
Berdasarkan permasalahan diatas maka peneliti memberikan salah satu
pemecahannya yaitu dengan merancang dan merealisasikan “Visual Basic
Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik”. Dengan sistem ini diharapkan
akan dapat mempermudah pekerjaan manusia sehingga sistem
pencahayaan
(lampu) akan lebih efektif.
1.2
Perumusan Masalah.
Permasalahan yang akan dibahas pada Skripsi ini adalah :
a. Bagaimana merancang
sistem monitoring pencahayaan gedung, baik
secara hardware maupun software.
b. Bagaimana sistem monitoring pencahayaan tersebut dapat mengendalikan
jumlah lampu.
1.3
Pembatasan Masalah
Batasan
masalah
dalam
perancangan
dan
pembuatan
sistem
pengendalian peralatan elektronik ini adalah :
a. Monitoring pencahayaan ini hanya menggunakan sistem terjadwal,
menggunakan jalur komunikasi serial RS-485
b. Rangkaian monitoring pencahayaan ini menggunakan
bertegangan 220V (5 lampu).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
lampu AC
3
1.4
Maksud dan Tujuan.
Adapun maksud penyusunan Skripsi ini adalah Merancang alat dan
membuat program interface agar dapat menyalakan dan mematikan lampu,
melakukan komunikasi antara komputer dengan rangkaian lampu lewat
komunikasi serial RS-485 dan mensimulasikan tampilan pencahayaan (lampu)
di komputer
Adapun tujuan penyusunan Skripsi ini adalah Terciptanya sistem
monitoring pencahayaan gedung sehingga dapat mempermudah
pekerjaan
manusia karena bekerja secara otomatis serta sistem pencahayaan menjadi lebih
efektif.
1.5
Manfaat Tugas Akhir.
Adanya tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat :
a. Untuk meminimalisir kejadian konsleting listrik yang tidak diinginkan di
dalam gedung ataupun perkantoran.
b. Untuk memudahkan system manajemen pada perusaahaan dengan adanya
bantuan pengendali listrik lewat tombol panel pada program.
1.6
Metode Penelitian
Pada penelitian ini peneliti menggunakan metode deskriptif yang
mengambarkan gejala nyata yang terjadi di lapangan pada saat penelitian.
Langkah –langkah pengumpulan data yang digunakan dalam metode tersebut :
a. Studi pustaka
Yaitu dengan cara mempelajari buku-buku atau berbagai literatur yang
dapat memberikan masukan dan sebagai referensi untuk materi penulisan dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
penyusunan Skripsi ini diantaranya Keterampilan Elektronika untuk Pemula,
Belajar
Mikrokontroller AT89S51 (Teori dan Aplikasi),
Pengenalan
Komputer, Prinsip - Prinsip Elektronik, Step by step Microsoft Visual basic
6.0
Profesional,
VB
sebagai
Pusat
Kendali
peralatan
Elektronika,
Pemrograman dengan Bahasa Assembly. Sehingga data-data yang diperoleh
dapat diproses dan dianalisa lebih lanjut.
b. Observasi
Yaitu melakukan penelitian dan pengamatan secara langsung mengenai
kegiatan bagaimana cara memonitoring pencahayaan yang digunakan agar
lebih efektif
dan melakukan wawancara kepada orang-orang yang
berhubungan dengan bidang ini agar diperoleh penjelasan yang lebih
terperinci.
c. Perancangan sistem
Yaitu membuat dan mengukur rangkaian secara langsung.
d. Implementasi Perancangan
Yaitu hasil ujicoba seluruh rangkaian
1.7
Sistematika Penulisan
Dalam memberikan penjelasan tentang uraian dan urutan dari Skripsi ini
maka penulis membuat suatu sistematika pembahasan dengan membagi pokok
bahasan kedalam beberapa bagian. Sistematika pembahasan tersebut antara lain :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini akan diuraikan tentang latar belakang masalah, perumusan
masalah, pembatasan masalah, maksud dan tujuan pembuatan Skripsi
ini, manfaat tugas akhir ini, metodologi penelitian serta sistematika
penulisan dari setiap bab yang ada.
BAB II
LANDASAN TEORI
Bab ini menguraikan tentang teori-teori proses pembuatan pusat
kendali elektonik serta sistem monitoring pencahayaan yang penulis
rancang.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Bab ini menguraikan tentang perancangan perangkat keras diantaranya
perancangan rangkaian catudaya, rangkaian RS-485 dan rangkaian
lampu. Perancangan
perangkat lunak diantaranya program untuk
mikrokontroler (assembly) dan flowchart program.
BAB IV
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini menguraikan tentang implementasi
perangkat keras dan
perangkat lunak sistem monitoring pencahayaan yang penulis rancang.
BAB V
HASIL DAN UJICOBA APLIKASI
Bab ini berisi penjelasan ujicoba aplikasi,pelaksanaan ujicoba dan
evaluasi dari hasil ujicoba yang telah dilakukan untuk kelayakan
pemakaian.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini
akan diuraikan kesimpulan dari permasalahan yang telah
dibahas, dan saran-saran yang menunjang kearah pengembangan
sistem monitoring pencahayaan yang peneliti rancang agar lebih baik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan
mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi
baru. Sebagai teknologi baru yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan
transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat
diproduksi secara massal dalam jumlah banyak sehingga harga menjadi lebih
murah dibandingkan mikroprosesor. Sebagai kebutuhan pasar mikrokontroler
hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan
keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih serta dalam bidang
pendidikan.
Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam
program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya).
Mikrokontroler hanya bias digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan
lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROMnya. Pada sistem komputer
perbandingan RAM dan ROMnya besar, artinya program-program pengguna
disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada
mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAMnya yang besar artinya program
control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan Ram
digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk registerregister yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51
keluaran ATMEL. Jenis Mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan
untuk mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.
Pada prinsipnya program pada mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi
pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap intruksi itu
dijalankan secara bertahap atau berurutan.
Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah
sebagai berikut: a. Sebuah Central Processing Unit 8 bit.
b. Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu.
c. RAM internal 128 byte.
d. Flash memori 4 Kbyte.
e. Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah
interupsi internal).
f. Empat buah programmable port I/0 yang masing-masing terdiri dari
delapan jalur I/0.
g. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.
h. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi
logika.
i. Kecepatan dalam melaksanakan intruksi persiklus 1 mikro detik pada
frekwensi 12 MHz.
2.1.1. Konstruksi AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1
resistor dan 1 kristal serta catudaya 5 volt. Kapasitor 10 mikrofarad dan resistor
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
10 kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian riset. Dengan adanya rangkaian
riset ini
AT89S51 otomatis diriset begitu rangkaian catudaya. Kristal dengan
frekuensi maksimum 12 MHz dan kapasitor 30 piko-farad dipakai untuk
melengkapi rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan
kerja Microcontroller.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada Microcontroller.
Microcontroller memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda :
1. Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC
kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51
memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program.
2. Random Access Memory (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan
catudaya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM
yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data. Ada
berbagai jenis ROM untuk Microcontroller dengan program yang sudah
baku dan diproduksi secara massal, program diisikan kedalam ROM pada
saat IC Microcontroller dicetak dipabrik IC. Untuk keperluan tertentu
Microcontroller menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble
Eraseable ROM yang disingkat menjadi PROM (PEROM). Dulu banyak
UVEPROM (Ultra Violet Eraseable Programble ROM). Yang kemudian
dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya
jauh lebih murah.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah flash
PEROM, program untuk mengendalikan Microcontroller diisikan kememori itu
lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 flash PEROM Programmer.
Memori data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 kilo byte
meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu
sudah
cukup.
AT89S51
dilengkapi
UART
(Universal
Asyncronous
Receiver/Transmiter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur
untuk komunikasi data seri (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P1.0
dan P1.1 pada kaki nomor 2 dan 3, sehingga kalau sarana input/output bekerja
menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari
oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1/T0 dan T1
berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3,4 dan P3,5 tidak bias dipakai
untuk jalur input/output paralel kalau T0 dan T1 dipakai.
AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya
adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini
berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai dipakai sebagai
jalur input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal
interupsi.
Port1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan yang
secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function
Register (SFR).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
2.1.2. Pin-Pin Pada Mikrokontroler AT89S51
Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler AT89S51
Gambar. 2.1 Mikrokontroler AT89S51
VCC (Pin 40)
VCC berfungsi sebagai suplai tegangan.
GND (Pin 20)
GND berfungsi sebagai ground.
Port O (Pin 39 – Pin 32)
Port O dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data
atau pun penerima kode byte pada saat flash programming. Pada fungsi sebagai
I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau
dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.
Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan
mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal
pull up, terutama pada saat verifikasi program.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Port 2 (Pin 21 – Pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order addresss, pada saat
mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan
mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal
pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output
port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.
Port 3 (Pin 10 – Pin 17)
Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3
juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :
Tabel 2.1. Fungsi Pin – Pin Microkontroler AT89S51.
Nama Pin
Fungsi
P3.0 (Pin 10)
RXD (Port Input Serial)
P3.1 (Pin 11)
TXD (Port Output Serial)
P3.2 (Pin 12)
INT0 (Interrupt 0 Eksternal)
P3.3 (Pin 13)
INT1 (Interrupt 1 Eksternal)
P3.4 (Pin 14)
T0 (Input Eksternal Timer 0)
P3.5 (Pin 15)
T1 (Input Eksternal Timer 1)
P3.6 (Pin 16)
WR (Menulis Untuk Eksternal Data Memori)
P3.7 (Pin 17)
RD (Untuk Membaca Eksternal Data Memori)
RST (Pin 9)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
ALE/PROG (Pin 30)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
Address Latch Enable adalah pulsa output untuk melatch byte bawah dari alamat
selama mengakses memori eksternal. Selain itu sebagai pulsa input program
(PROG) selama memprogram Flash.
PSEN (Pin 29)
Program Store Enable (PSE) digunakan untuk mengakses memori program
eksternal.
EA (Pin 31)
Pada kondisi low pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu microcontroller akan
menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika
kondisi high pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada
memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12
Volt.
XTAL1 (Pin 19)
Xtal1 merupakan input untuk clock internal.
XTAL2 (Pin 18)
Xtal2 merupakan output dari osilator.
2.2. Komponen – Komponen Pendukung
2.2.1. Resistor
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi
arus listrik yang mengalir. Resistor sebagai pembagi tegangan dan arus
berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed Resistor dan Variable
Resistor dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak
menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain. Pada dasarnya bahan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
memiliki sifat resistif namun beberapa bahan tembaga perak emas dan bahan
metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahanbahan tersebut
menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan
dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki
resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai isolator.
Fixed Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk
membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Tipe
resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga
dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode
warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur
besarnya dengan ohm meter. Kode warna tersebut adalah standar menufaktur yang
dikeluarkan oleh ELA (Electronic Industries Association).
Gambar. 2.2 Resistor Karbon
Tabel 2.2. Gelang Resistor
WARNA
Hitam
GELANG I
0
GELANG II
0
GELANG III
1
GELANG IV
-
Coklat
1
1
10
-
Merah
2
2
100
-
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Jingga
3
3
1000
-
Kuning
4
4
10000
-
Hijau
5
5
100000
-
Biru
6
6
1000000
-
Violet
7
7
10000000
-
Abu-abu
8
8
100000000
-
Putih
9
9
1000000000
-
Emas
-
-
0,1
5%
Perak
-
-
0,01
10%
Tanpa Warna
-
-
-
20%
Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan kea rah gelang
toleransi berwarna coklat, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini
berada pada bahan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih
menonjol,
sedangkan warna gelang yang keempat agak sedikit kedalam. Dengan demikian
pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau
anda telah bisa menentukan nama gelang pertama selanjutnya adalah membaca
nilai resistansinya.
Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki gelang
(tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2%
(toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang
pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukan besar nilai satuan dan gelang
terakhir adalah faktor pengalinya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
2.2.2. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika sebagai penyimpan muatan listrik
sementara dan filter. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum
dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat
metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada
salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan
negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat
mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa
menuju keujung kutub positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non
konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduktif pada ujungujung kakinya. Di alam bebas fenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya
muatan-muatan positif dan negatif di awan.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai
didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, filter
dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah plat elektroda yang saling
berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah
insulator. Sedangkan bahan yang
digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan
tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama
kapasitor melakukan pengisian arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti
bila kapasitor telah penuh.
Yang membedakan tiap-tiap kapasitor adalah
dielektriknya. Berikut ini adalah jenisjenis kapasitor yang dipergunakan dalam
rangkaian elektronik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
2.2.2.1. Elektrolik Kapasitor (ELCO)
Gambar 2.3 dan 2.4. Elektolik Kapasitor (ELCO) Putih dan Warna
Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan
membrane oksidasi yang tipis. Karakteristik utama dari Electrolytic Capasitor
adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita
harus berhatihati didalam pemasangannya pada rangkaian jangan sampai terbalik.
Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan meledak.
Biasanya
jenis
kapasitor
ini
digunakan
pada
rangkaian
power
supply.Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi.
Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan
catudaya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan
5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x
5 = 10 Volt
2.2.2.2.Kapasitor Keramik
Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya.
Karena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada
rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal
frekuensi tinggi. Menuju ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
rangkaian analog, karena dapat mengubah bentuk sinyal. Jenis ini tidak
mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang sangat kecil
dibandingkan dengan kedua kapasitor diatas.
Gambar 2.5. Kapasitor keramik
Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat
angka/kode yang tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis
elektrolit memang mudah, karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas
pada tubuhnya.
Sedangkan untuk kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya
dikodekan. Biasanya kode tersebut terdiri dari 4 digit pertama merupakan angka
dan digit terakhir berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit
pertama angka yang terakhir berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n dapat
dilihat pada tabel dibawah.
Tabel 2.3. Nilai Kapasitor
3rd Digit
Multiplier
Letter
Tolerance
0
1
D
0,5pF
1
10
F
1%
2
100
G
2%
3
1,000
H
3%
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
4
10,000
J
5%
5
100,000
K
10%
6,7
Not Used
M
20%
8
0,1
P
+100,-20%
9
1
Z
+80,-20%
Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai
kapasitansinya adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0,47 µF sedangkan toleransinya
5%. Yang harus diingat didalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam
pF (Pico Farad).
2.2.3. Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah
terminal. Terminal itu disebut emitor, basis dan kolektor. Transistor seakan-akan
dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling
digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama.
Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga
menghasilkan ransistor NPN.
Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan
Padalah silicon dan germanium. Oleh karena itu dikatakan :
1. Transistor germanium PNP.
2. Transistor germanium NPN.
3. Transistor silikon PNP.
4. Transistor silikon NPN.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
Semua
komponen didalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak
panah yang terdapat didalam simbol menunjukan arah yang melalui transistor.
Gambar 2.6. Simbol Tipe Transistor
Keterangan :
B = Basis
C = Kolektor
E = Emiter
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar
(Switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah
penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter
secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short).
Keadaanini menyebabkan tegangan kolektor emiter (Vce) = 0 Volt pada keadaan
ideal, tetapi pada kenyataannya Vce bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan
menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on
seperti pada gambar 2.7.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
Gambar 2.7. Transistor Sebagai Saklar ON
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi
maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturasi adalah :
Hubungan antara tegangan basis (VB ) dan arus basis (IB ) adalah :
saturasi dengan IC mencapai maksimum.
Gambar 2.7. menunjukan apa yang dimaksud dengan VCE (sat) adalah
hargaVCE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya ditentukan
pada lembar data. Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan volt, walaupun
pada arus kolektor sangat besar bisa melebihi 1 Volt.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
Pada daerah prnyumbatan nilai resistansi persambungan kolektor emitter
secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka
(open).
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber
(Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena
terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor
sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2.8. Transistor sebagai saklar Off
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama
dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
2.3. Bahasa Assembly
Bahasa Assembly adalah bahasa komputer yang kedudukannya di antara
bahasa mesin dan bahasa level tinggi misalnya bahasa C, C++, Pascal, Turbo
Basic, Java, dan sebagainya. Bahasa C atau Pascal dikatakan sebagai bahasa level
tinggi karena memakai kata-kata dan pernyataan yang mudah dimengerti manusia,
meskipun masih jauh berbeda dengan bahasa manusia sesungguhnya. Assembler
adalah program yang bekerja membantu penulisan instruksi dalam format Bahasa
Inggris sehingga mudah dibaca dan dipahami.
MOV R0, #02h
MOV A, #03h
ADD A, R0
Perintah baris pertama bekerja menjalankan proses pengisian register R0
dengan data 02h. Perintah baris kedua bekerja menjalankan proses pengisian
register A dengan data 03h. Kemudian proses penjumlahan data pada register A
dengan data pada register R0 dijalankan menggunakan perintah ADD A,R0 dan
menghasilkan data 05h tersimpan di register A.
Perintah MOV dan ADD adalah mnemonik atau singkatan dari perintah
MOVE dan ADD. nemonik dari perintah lainnya dapat dirangkum dalam tabel 8
berikut.
Tabel 2.4 Mnemonik Perintah Assembly AT89S51
No.
1
2
3
4
5
6
PERINTAH
ADD
ADD WITH CARRY
SUB WITH BORROW
INCREMENT
DECREMENT
MULTIPLY
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
MNEMONIK
ADD
ADC
SBB
INC
DEC
MUL
24
7
DEVIDE
DIV
8
9
10
11
12
13
14
15
AND LOGIC
OR LOGIC
EXLUSIVE OR LOGIK
DECIMAL ADJUST ACCUMULATOR
CLEAR ACCUMULATOR
COMPLEMENT ACCUMULATOR
ROTATE ACCUMULATOR LEFT
ROTATE ACCUMULATOR LEFT THROUGH
CARRY
16
ROTATE ACCUMULATOR RIGHT
17
18
19
ROTATE ACCUMULATOR RIGHT THROUGH
CARRY
SWAPP NIBBLE WITHIN ACCUMULATOR
PUSH DIRECT BYTE KE STACK
20
21
POP DIRECT BYTE DARI STACK
JUMP IF CARRY SET C=1
POP
JC
22
JUMP IF CARRY NOT SET C = 0
JNC
23
JUMP IF DIRECT BIT SET
24
25
26
27
28
29
30
JUMP IF DIRECT BIT NOT SET
JUMP IF DIRECT BIT SET & CLEAR BIT
ABSOLUTE CALL
LONG CALL
RETURN
RETURN FROM INTERRUPT
ABSOLUTE JUMP
31
32
33
34
LONG JUMP
SHORT JUMP
JUMP INDIRECT
JUMP IF ACCUMULATOR ZERRO
LJMP
SJMP
JMP
JZ
35
36
JUMP IF ACCUMULATOT NOT ZERRO
COMPARE AND JUMP IF NOT EQUAL
JNZ
CJNE
37
38
DECREAMENT AND JUMP IF NOT ZERO
NO OPERATION
DJNZ
ANL
ORL
XRL
DAA
CLR A
CPL A
RL A
RLC A
RRA
RRC A
SWAP
PUSH
JB
JNB
JBC
ACALL
LCALL
RET
RETI
AJMP
Bahasa mesin adalah kumpulan kode biner yang merupakan instruksi yang
bisa dijalankan oleh komputer. Di dalam mikrokontroler instruksi disimpan dalam
kode heksa sehingga sulit dibaca dan dipahami maknanya. Sedangkan bahasa
assembly memakai kode mnemonik untuk menggantikan kode biner, agar lebih
mudah diingat sehingga lebih memudahkan dalam penulisan program.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
Tabel 2.3.2 Operation code mode
NO
OPERATION CODE ASSEMBLY
1
26
MOV RO,#02h
2
27
MOV A,#03h
3
28
RO
Kode bahasa mesin atau sering disebut dengan operation code dari
perintah MOV R0,#02h adalah 78 02. Untuk MOV A,#03h kode operasinya dalah
74 03 dan 28 adalah kode operasi dari perintah ADD A, R0. Kode operasi untuk
setiap perintah dapat dibaca pada lembar instruction set. Program yang ditulis
dengan bahasa assembly terdiri dari label; kode mnemonik, operand 1, operand 2,
keterangan, dan lain sebagainya. Program ini disebut sebagai program sumber
(Source Code). Source code belum bisa diterapkan langsung pada prosesor untuk
dijalankan sebagai program. Source code harus diterjemahkan dulu menjadi
bahasa mesin dalam bentuk kode biner atau operasi.
Source code ditulis dengan program editor biasa, misalnya Note Pad pada
Windows atau SideKick pada DOS, TV demo, lalu source code diterjemahkan ke
bahasa mesin dengan menggunakan program Assembler. Proses menterjemahkan
source code menjadi bahasa mesin disebut dengan proses assembled. Hasil kerja
program Assembler adalah “program objek” dan juga “assemly listing”.
Program Objek berisikan kode kode operasi bahasa mesin. Biasanya file
program objek menguanakan ekstensi .HEX. Kode-kode operasi bahasa mesin
inilah yang dituliskan ke memori- program prosesor. Dalam dunia mikrokontroler
biasanya program objek ini diisikan ke UV EPROMatau EEPROM dan khusus
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
untuk mikrokontroler buatan Atmel, program ini diisikan ke dalam Flash PEROM
yang ada di dalam chip mikrokontroler AT89S51 atau AT89C2051.
Assembly Listing merupakan naskah yang berasal dari program sumber,
dalam naskah tersebut pada bagian sebelah setiap baris dari program sumber
diberi tambahan hasil terjemahan program Assembler. Tambahan tersebut berupa
nomor memori-program berikut dengan kode yang akan diisikan pada memoriprogram bersangkutan. Naskah ini sangat berguna untuk dokumentasi dan sarana
untuk menelusuri program yang ditulis.
Yang perlu diperhatikan adalah setiap prosesor mempunyai konstruksi
yang berlainan, instruksi untuk mengendalikan masing-masing prosesor juga
berlainan, dengan demikian bahasa Assembly untuk masing-masing prosesor juga
berlainan, yang sama hanyalah pola dasar cara penulisan program Assembly saja.
Konstruksi Program Assembly
Source program dalam bahasa Assembly menganut prinsip 1 baris untuk
satu perintah tunggal. Setiap baris perintah tersebut bisa terdiri atas beberapa
bagian (field), yakni bagian Label, bagian mnemonik, bagian operand yang bisa
lebih dari satu dan terakhir bagian komentar. Untuk membedakan masing-masing
bagian tersebut dibuat ketentuan sebagian berikut:
1.
Masing-masing bagian dipisahkan dengan spasi atau TAB, khusus untuk
operand yang lebih dari satu masing-masing operand dipisahkan dengan
koma.
2.
Bagian-bagian tersebut tidak harus semuanya ada dalam sebuah baris, jika
ada satu bagian yang tidak ada maka spasi atau TAB sebagai pemisah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
bagian tetap harus di tulis.
3. Bagian Label ditulis mulai huruf pertama dari baris, jika baris
bersangkutan tidak mengandung Label maka label tersebut digantikan
dengan spasi atau TAB, yakni sebagai tanda pemisah antara bagian Label
dan bagian mnemonik.
Label mewakili nomor memori-program dari instruksi pada baris
bersangkutan, pada saat menulis instruksi JUMP, Label ini ditulis dalam bagian
operand untuk menyatakan nomor memori-program yang dituju. Dengan
demikian Label selalu mewakili nomor memori- program dan harus ditulis
dibagian awal baris instruksi.
Disamping Label dikenal pula Symbol, yakni satu nama untuk mewakili
satu nilai tertentu dan nilai yang diwakili bisa apa saja tidak harus nomor memoriprogram. Cara penulisan Symbol sama dengan cara penulisan Label, harus
dimulai di huruf pertama dari baris instruksi. Mnemonik
(artinya sesuatu yang
memudahkan diingat) merupakan singkatan perintah, dikenal dua macam
mnemonik, yakni manemonic yang dipakai sebagai instruksi mengendalikan
prosesor, misalnya ADD, MOV, DJ NZ dan lain sebagainya. Ada pula mnemonik
yang dipakai untuk mengatur kerja dari program Assembler misalnya ORG, EQU
atau DB, mnemonik untuk mengatur kerja dari program Assembler ini dinamakan
sebagai ‘Assembler Directive’. Operand adalah bagian yang letaknya di belakang
bagian mnemonik, merupakan pelangkap bagi mnemonik. Kalau sebuah instruksi
di-ibaratkan sebagai kalimat perintah, maka mnemonik merupakan subjek (kata
kerja) dan operand meru
ELEKTRONIK
TUGAS AKHIR
Oleh :
ALI IHWAN
0734015038
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
SURABAYA
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Jurusan Teknik Informatika
Oleh :
ALI IHWAN
0734015038
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
SURABAYA
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PERSETUJ UAN
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
Disusun oleh :
ALI IHWAN
0734015038
Telah disetujui mengikuti Ujian Negara Lisan
Periode II Tahun Akademik 2012/2013
Pembimbing II
Pembimbing I
Ir.Sutiyono, MT.
NIP.19600713 198703 1 001
Basuki Rahmat, S.Si, MT.
NPT. 269 070 640 209
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
NIP. 1965 0731 1992 03 2001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
VISUAL BASIC SEBAGAI PUSAT KENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK
Disusun Oleh :
ALI IHWAN
0734015038
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 14 Desember 2012
Pembimbing :
1.
Tim Penguji :
1.
Ir .Sutiyono,MT.
NIP. 19600713 198703 1 001
Dr.Ir .Ni Ketut Sar i,MT
NPT. 1965 0713 199203 2 001
2.
2.
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NPT. 269 070 640 209
Ir .Kar tini,S.Kom,M.Kom
NPT. 1961 1110 1991 03 2001
3.
Intan Yuniar , S.Kom, M.Sc
NPT. 3 8006 04 0198 1
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Ir. Sutiyono, MT.
NIP. 19600713 198703 1 001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Rasa syukur yang teramat dalam peneliti panjatkan ke hadirat Allah SWT,
yang telah berkenan memelihara dan membimbing peneliti, sehingga peneliti
dapat menyelesaikan pengerjaan dan penyusunan laporan ini.
Kegiatan Tugas Akhir yang berjudul Visual Basic Sebagai Pusat Kendali
Peralatan Elektronik yang peneliti kerjakan.
Tak lupa, peneliti ucapkan rasa terimakasih yang teramat dalam kepada
Dosen Pembimbing, Bapak Ir.Sutiyono,MT dan Bapak Basuki Rahmat,S.Si,MT
yang telah membimbing peneliti dalam kegiatan tugas Akhir.
Disadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih jauh dari kata
sempurna, namun, peneliti tetap berharap semoga isi dari laporan ini dapat benarbenar berguna baik untuk para peneliti khususnya dan para pembaca pada
umumnya, maka dari itu kritik dan saran yang membangun sangat peneliti
harapkan.
Sebagai perwujudan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
Rahmat dan berkahNya peneliti dapat menyusun dan menyelesaikan Laporan
tugas akhir ini hingga selesai. terselesaikannya Tugas Akhir ini. Tak lupa ucapan
terima kasih ini peneliti tujukan kepada :
1. Bapak Prof.Dr.Ir.Teguh Sudarto,MP selaku Rektor UPN “Veteran” Jatim.
2. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri serta selaku
Dosen Pembimbing I Laporan Tugas Akhir yang telah meluangkan begitu
banyak waktu, tenaga dan pikiran serta dengan sabar membimbing peneliti
dari awal hingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3. Bapak Ir. Mu’tasim Billah, MS selaku Wakil Dekan I Fakultas Teknologi
Industri.
4. Ibu Ni Ketut Sari, selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika.
5. Bapak Basuki Rahmat,S.Si,MT Pembimbing II yang memberikan ilmu tentang
analisa serta pembimbing Laporan Tugas Akhir yang telah meluangkan begitu
banyak waktu, tenaga dan pikiran serta dengan sabar membimbing peneliti
dari awal hingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
6. Seluruh dosen Teknik Informatika yang telah memberikan ilmu yang
bermanfaat bagi peneliti.
7. Keluarga tercinta, terutama Bapak Ibuku tersayang, serta adik-adikku terima
kasih atas semua doa, dukungan serta harapan-harapanya pada saat peneliti
menyelesaikan kerja praktek dan laporan ini. Yang penulis minta hanya doa
restunya, sehingga peneliti bisa membuat sesuatu yang lebih baik dari laporan
ini.
8. Teman tercinta Sururil Qolbi,Aulia Kusuma Wardhani,dan Nurul Imaroh yang
telah mendampingi peneliti serta memberikan dukungan moral dan spiritual
dengan sepenuh hati
9. Saudara Agus Supriadi selaku pembimbing peneliti dalam memahami tentang
analisa TI.
10. Kawan-kawan yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini,
Arek Uibi (eko & yudha), Arek Kontrakan (gecol, reza, mumun, jemblung),
Pia setyo pratiwi, Ari Supriyono (gondring), Rahmawati F.Tyas, Kresna
Sandhi P. (Papua), Norman Apriyantono, S.Kom kawan-kawan BEM FTI,
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
kawan-kawan HIMATIFA, Kawan-kawan INFORMANIA dan kawan-kawan
jurusan Informatika Sore yang telah memberikan dorongan dan doa, yang tak
bisa penulis sebutkan satu persatu. Terima Kasih yang tak terhingga untuk
kalian semua.
Surabaya, November 2012
Peneliti
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................
i
ABSTRAK ..................................................................................................
i
KATA PENGANTAR .................................................................................
ii
UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................
iii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
v
BAB I
PENDAHULUAN .....................................................................
1.1. Latar Belakang .................................................................
1.2. Perumusan Masalah ..........................................................
1.3. Batasan Masalah ...............................................................
1.4. Tujuan ..............................................................................
1.5. Manfaat ............................................................................
1.6. Metodologi .......................................................................
1.7. Sistematika Penulisan .......................................................
1
1
2
2
2
3
3
4
BAB II
LANDASAN TEORI .................................................................
2.1. Mikrokontroler AT89S51 .................................................
2.1.1. Kontruksi AT89S51 ..............................................
2.1.2. Pin – Pin Pada Mikrokontroler ..............................
2.2 Komponen – Komponen Pendukung .................................
2.2.1 Resistor ..................................................................
2.2.2 Kapasitor .................................................................
2.2.2.1 Elektronik Kapasitor (ELCO) ..................
2.2.2.2 Kapasitor Keramik ...................................
2.2.3 Transistor ...............................................................
2.3 Bahasa Assembly .............................................................
7
7
8
11
13
13
16
17
17
19
23
BAB III
METODOLOGI TUGAS AKHIR...............................................
3.1. Perancangan Rangkaian Catu Daya ...................................
3.2. Perancangan Rangkaian Lampu ........................................
3.2.1 Rangkaian Sistem AT89S51 ....................................
3.2.2 Rangkaian rs 485.....................................................
3.3. Perancangan Perangkat Lunak ..........................................
29
29
31
32
34
37
BAB IV
IMPLEMENTASI PERANGKAT LUNAK ...............................
4.1. Alat Yang Digunakan .......................................................
4.2. Implementasi AT89S51 ....................................................
4.2.1 Rangkaian AT89S51 .............................................
4.2.2 Rangkaian Lampu .................................................
4.2.3 PC Komputer atau Laptop .....................................
40
40
40
41
41
41
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
vi
4.3. Implementasi Visual Basic ................................................
4.3.1 Windows XP Service Park 2 .................................
4.3.2 Microsoft Access 2000 ..........................................
4.4 Visual Basic 6.0 ................................................................
4.5 Microsoft Access 2000 ......................................................
42
42
43
43
44
BAB V
UJICOBA DAN ANALISA HASIL ..........................................
5.1 Pengujian Hardware ..........................................................
5.1.1 Rangkaian Power Supply .......................................
5.1.2 Rangkaian Lampu ..................................................
5.1.2.1 Pengujian Tegangan Output ......................
5.2 Pengujian Keseluruhan Alat ..............................................
5.3 Tabel Hasil Percobaan .......................................................
45
45
45
46
46
46
50
BAB VI
PENUTUP ..................................................................................
6.1 Kesimpulan .......................................................................
6.2 Saran .................................................................................
54
54
54
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
55
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Mikrokontroler AT89S51 ......................................................
11
Gambar 2.2. Resistor Karbon ....................................................................
14
Gambar 2.3. Elektronik Kapasitor (ELCO) Warna Putih ............................
17
Gambar 2.4
Elektronik Kapasitor (ELCO) Berwarna ................................
18
Gambar 2.5
Kapasitor Keramik ................................................................
19
Gambar 2.6
Simbol Tipe Transistor ..........................................................
20
Gambar 2.7
Transistor Sebagai Saklar ON ...............................................
21
Gambar 2.8
Transistor Sebagai Saklar OFF ..............................................
22
Gambar 3.1
Rangkaian Power Supply ......................................................
29
Gambar 3.2
Rangkaian Arus Daya ...........................................................
30
Gambar 3.3
Blok Diagram ........................................................................
31
Gambar 3.4
Rangkaian AT89S51 .............................................................
32
Gambar 3.5
Skematik Rangkaian ..............................................................
33
Gambar 3.6
Grafik Kecepatan Transfer Data VS Panjang Kabel Data .......
35
Gambar 3.7
Topologi Jaringan rs 485 .......................................................
36
Gambar 3.8
Sinyal Grounding Tipikal ......................................................
37
Gambar 3.9
Flowchart Program .................................................................
39
Gambar 4.1
Rangkaian AT89S51 ..............................................................
41
Gambar 4.2
Lampu ...................................................................................
41
Gambar 4.3
PC Komputer atau Laptop .....................................................
42
Gambar 4.4
Tampilan Visual Basic 6.0 .....................................................
42
Gambar 4.5
Tampilan Windows XP Park 2 ..............................................
42
Gambar 4.6
Tampilan Visual Basic 6.0 .....................................................
43
Gambar 4.7
Tampilan Microsoft Office 2000 ...........................................
44
Gambar 5.1
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Depan ....
47
Gambar 5.2
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Kanan ....
47
Gambar 5.3
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Kiri .......
48
Gambar 5.4
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Atas .......
48
Gambar 5.5
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Bawah ...
48
Gambar 5.6
Bentuk Fisik Perangkat Mekanik Tampak Samping Belakang
49
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
viii
Gambar 5.7
Bentuk Fisik Rangkaian Keseluruhan ....................................
49
Gambar 5.8
Tampilan Sistem Kendali ......................................................
50
Gambar 5.9
Pengujian Mikrokontroler AT89S51 ......................................
52
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Fungsi Pin-Pin Mikrokontroler AT89S51 ..............................
12
Tabel 2.2
Gelang Resistor .....................................................................
14
Tabel 2.3
Nilai Kapasitor ......................................................................
18
Tabel 2.4
Mnemonik Perintah Assembly AT89S51 ...............................
23
Tabel 5.1
Ujicoba Power Supply ..........................................................
46
Tabel 5.2
Pengujian Pada Lampu ..........................................................
50
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ABSTRAK
Perkembangan teknologi dibidang mikroelektronika telah mengakibatkan
semakin banyaknya peralatan yang dikendalikan oleh komputer baik itu berbentuk
personal computer (PC) maupun dalam bentuk mikrokomputer atau biasa dikenal
dengan mikrokontroler. Kelebihan yang dimiliki mikrokontroler yaitu setiap
perubahan terjadi cara kerja sistem dapat dilakukan dengan merubah program
yang terdapat pada memorinya. Rangkaian dengan mikrokontroler sebagai pusat
kendali sistem
tidak perlu mengalami perubahan yang banyak, karena
karakteristik dari rangkaian sistem minimum mikrokontroler pada dasarnya
hampir sama tergantung pemrogram / perancangan rangkaian.
Sistem kendali perangkat elektronik dirancang menggunakan
mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali utama dalam menjalankan instruksi.
Perangkat lunak dibuat dalam bahasa assembly ASM’51 sehingga pemrograman
mikrokontroler dapat dilakukan dengan mudah. Realisasi sistem pertama-tama
dilakukan dalam model project board untuk setiap rangkaian yang kemudian
dibuat dalam PCB sederhana sesuai dengan rangkaian yang dibuat.
Keyword : Mikrokontroler,visual basic
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bab ini dijelaskan beberapa hal dasar yang meliputi latar belakang,
permasalahan, batasan masalah, tujuan dan manfaat, metodologi pelaksanaan serta
sistematika penulisan buku tugas akhir ini. Dari uraian tersebut diharapkan,
Gambran umum permasalahan dan pemecahan yang diambil dapat di pahami.
1.1
Latar Belakang
Teknologi komputer mampu menyelesaikan berbagai pekerjaan dan
perhitungan yang rumit menjadi sederhana, mudah dan cepat terselesaikan serta
dapat dilakukan secara otomatis.
Dalam
suatu
perusahaan
atau
perkantoran
sering
dijumpai
suatu
permasalahan yang kiranya sangat mempengaruhi, yaitu masalah pencahayaan,
dimana pencahayaan yang digunakan pada perusahaan atau perkantoran kurang
efektif. Hal ini sering terjadi di gedung-gedung perkantoran dan industri-industri
yang sangat membutuhkan pencahayaan yang cukup. Kondisi tersebut dapat
ditanggulangi salah satunya yaitu dengan menggunakan konsep dasar komputer,
komputer dapat diprogram untuk dapat memantau lampu mana yang harus nyala
dan lampu mana yang harus mati sesuai dengan waktu yang dibutuhkan, disini
komputer bekerja memonitoring status lampu yang sedang nyala dan yang sedang
mati secara otomatis, jika program komputer tersebut di jalankan maka komputer
akan bekerja sebagai pengawas. Selama ini pencahayaan pada gedung-gedung
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
perkantoran biasanya berupa sistem convensional (manual) memiliki kelemahan
yaitu tidak termonitoring dengan baik .
Berdasarkan permasalahan diatas maka peneliti memberikan salah satu
pemecahannya yaitu dengan merancang dan merealisasikan “Visual Basic
Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik”. Dengan sistem ini diharapkan
akan dapat mempermudah pekerjaan manusia sehingga sistem
pencahayaan
(lampu) akan lebih efektif.
1.2
Perumusan Masalah.
Permasalahan yang akan dibahas pada Skripsi ini adalah :
a. Bagaimana merancang
sistem monitoring pencahayaan gedung, baik
secara hardware maupun software.
b. Bagaimana sistem monitoring pencahayaan tersebut dapat mengendalikan
jumlah lampu.
1.3
Pembatasan Masalah
Batasan
masalah
dalam
perancangan
dan
pembuatan
sistem
pengendalian peralatan elektronik ini adalah :
a. Monitoring pencahayaan ini hanya menggunakan sistem terjadwal,
menggunakan jalur komunikasi serial RS-485
b. Rangkaian monitoring pencahayaan ini menggunakan
bertegangan 220V (5 lampu).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
lampu AC
3
1.4
Maksud dan Tujuan.
Adapun maksud penyusunan Skripsi ini adalah Merancang alat dan
membuat program interface agar dapat menyalakan dan mematikan lampu,
melakukan komunikasi antara komputer dengan rangkaian lampu lewat
komunikasi serial RS-485 dan mensimulasikan tampilan pencahayaan (lampu)
di komputer
Adapun tujuan penyusunan Skripsi ini adalah Terciptanya sistem
monitoring pencahayaan gedung sehingga dapat mempermudah
pekerjaan
manusia karena bekerja secara otomatis serta sistem pencahayaan menjadi lebih
efektif.
1.5
Manfaat Tugas Akhir.
Adanya tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat :
a. Untuk meminimalisir kejadian konsleting listrik yang tidak diinginkan di
dalam gedung ataupun perkantoran.
b. Untuk memudahkan system manajemen pada perusaahaan dengan adanya
bantuan pengendali listrik lewat tombol panel pada program.
1.6
Metode Penelitian
Pada penelitian ini peneliti menggunakan metode deskriptif yang
mengambarkan gejala nyata yang terjadi di lapangan pada saat penelitian.
Langkah –langkah pengumpulan data yang digunakan dalam metode tersebut :
a. Studi pustaka
Yaitu dengan cara mempelajari buku-buku atau berbagai literatur yang
dapat memberikan masukan dan sebagai referensi untuk materi penulisan dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
penyusunan Skripsi ini diantaranya Keterampilan Elektronika untuk Pemula,
Belajar
Mikrokontroller AT89S51 (Teori dan Aplikasi),
Pengenalan
Komputer, Prinsip - Prinsip Elektronik, Step by step Microsoft Visual basic
6.0
Profesional,
VB
sebagai
Pusat
Kendali
peralatan
Elektronika,
Pemrograman dengan Bahasa Assembly. Sehingga data-data yang diperoleh
dapat diproses dan dianalisa lebih lanjut.
b. Observasi
Yaitu melakukan penelitian dan pengamatan secara langsung mengenai
kegiatan bagaimana cara memonitoring pencahayaan yang digunakan agar
lebih efektif
dan melakukan wawancara kepada orang-orang yang
berhubungan dengan bidang ini agar diperoleh penjelasan yang lebih
terperinci.
c. Perancangan sistem
Yaitu membuat dan mengukur rangkaian secara langsung.
d. Implementasi Perancangan
Yaitu hasil ujicoba seluruh rangkaian
1.7
Sistematika Penulisan
Dalam memberikan penjelasan tentang uraian dan urutan dari Skripsi ini
maka penulis membuat suatu sistematika pembahasan dengan membagi pokok
bahasan kedalam beberapa bagian. Sistematika pembahasan tersebut antara lain :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini akan diuraikan tentang latar belakang masalah, perumusan
masalah, pembatasan masalah, maksud dan tujuan pembuatan Skripsi
ini, manfaat tugas akhir ini, metodologi penelitian serta sistematika
penulisan dari setiap bab yang ada.
BAB II
LANDASAN TEORI
Bab ini menguraikan tentang teori-teori proses pembuatan pusat
kendali elektonik serta sistem monitoring pencahayaan yang penulis
rancang.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Bab ini menguraikan tentang perancangan perangkat keras diantaranya
perancangan rangkaian catudaya, rangkaian RS-485 dan rangkaian
lampu. Perancangan
perangkat lunak diantaranya program untuk
mikrokontroler (assembly) dan flowchart program.
BAB IV
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini menguraikan tentang implementasi
perangkat keras dan
perangkat lunak sistem monitoring pencahayaan yang penulis rancang.
BAB V
HASIL DAN UJICOBA APLIKASI
Bab ini berisi penjelasan ujicoba aplikasi,pelaksanaan ujicoba dan
evaluasi dari hasil ujicoba yang telah dilakukan untuk kelayakan
pemakaian.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini
akan diuraikan kesimpulan dari permasalahan yang telah
dibahas, dan saran-saran yang menunjang kearah pengembangan
sistem monitoring pencahayaan yang peneliti rancang agar lebih baik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan
mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi
baru. Sebagai teknologi baru yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan
transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat
diproduksi secara massal dalam jumlah banyak sehingga harga menjadi lebih
murah dibandingkan mikroprosesor. Sebagai kebutuhan pasar mikrokontroler
hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan
keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih serta dalam bidang
pendidikan.
Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam
program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya).
Mikrokontroler hanya bias digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan
lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROMnya. Pada sistem komputer
perbandingan RAM dan ROMnya besar, artinya program-program pengguna
disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada
mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAMnya yang besar artinya program
control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan Ram
digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk registerregister yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51
keluaran ATMEL. Jenis Mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan
untuk mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.
Pada prinsipnya program pada mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi
pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap intruksi itu
dijalankan secara bertahap atau berurutan.
Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah
sebagai berikut: a. Sebuah Central Processing Unit 8 bit.
b. Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu.
c. RAM internal 128 byte.
d. Flash memori 4 Kbyte.
e. Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah
interupsi internal).
f. Empat buah programmable port I/0 yang masing-masing terdiri dari
delapan jalur I/0.
g. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.
h. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi
logika.
i. Kecepatan dalam melaksanakan intruksi persiklus 1 mikro detik pada
frekwensi 12 MHz.
2.1.1. Konstruksi AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1
resistor dan 1 kristal serta catudaya 5 volt. Kapasitor 10 mikrofarad dan resistor
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
10 kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian riset. Dengan adanya rangkaian
riset ini
AT89S51 otomatis diriset begitu rangkaian catudaya. Kristal dengan
frekuensi maksimum 12 MHz dan kapasitor 30 piko-farad dipakai untuk
melengkapi rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan
kerja Microcontroller.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada Microcontroller.
Microcontroller memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda :
1. Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC
kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51
memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program.
2. Random Access Memory (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan
catudaya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM
yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data. Ada
berbagai jenis ROM untuk Microcontroller dengan program yang sudah
baku dan diproduksi secara massal, program diisikan kedalam ROM pada
saat IC Microcontroller dicetak dipabrik IC. Untuk keperluan tertentu
Microcontroller menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble
Eraseable ROM yang disingkat menjadi PROM (PEROM). Dulu banyak
UVEPROM (Ultra Violet Eraseable Programble ROM). Yang kemudian
dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya
jauh lebih murah.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah flash
PEROM, program untuk mengendalikan Microcontroller diisikan kememori itu
lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 flash PEROM Programmer.
Memori data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 kilo byte
meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu
sudah
cukup.
AT89S51
dilengkapi
UART
(Universal
Asyncronous
Receiver/Transmiter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur
untuk komunikasi data seri (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P1.0
dan P1.1 pada kaki nomor 2 dan 3, sehingga kalau sarana input/output bekerja
menurut fungsi waktu. Clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari
oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1/T0 dan T1
berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3,4 dan P3,5 tidak bias dipakai
untuk jalur input/output paralel kalau T0 dan T1 dipakai.
AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya
adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini
berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai dipakai sebagai
jalur input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal
interupsi.
Port1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan yang
secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function
Register (SFR).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
2.1.2. Pin-Pin Pada Mikrokontroler AT89S51
Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler AT89S51
Gambar. 2.1 Mikrokontroler AT89S51
VCC (Pin 40)
VCC berfungsi sebagai suplai tegangan.
GND (Pin 20)
GND berfungsi sebagai ground.
Port O (Pin 39 – Pin 32)
Port O dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data
atau pun penerima kode byte pada saat flash programming. Pada fungsi sebagai
I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau
dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.
Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan
mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal
pull up, terutama pada saat verifikasi program.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Port 2 (Pin 21 – Pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order addresss, pada saat
mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan
mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal
pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output
port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.
Port 3 (Pin 10 – Pin 17)
Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3
juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :
Tabel 2.1. Fungsi Pin – Pin Microkontroler AT89S51.
Nama Pin
Fungsi
P3.0 (Pin 10)
RXD (Port Input Serial)
P3.1 (Pin 11)
TXD (Port Output Serial)
P3.2 (Pin 12)
INT0 (Interrupt 0 Eksternal)
P3.3 (Pin 13)
INT1 (Interrupt 1 Eksternal)
P3.4 (Pin 14)
T0 (Input Eksternal Timer 0)
P3.5 (Pin 15)
T1 (Input Eksternal Timer 1)
P3.6 (Pin 16)
WR (Menulis Untuk Eksternal Data Memori)
P3.7 (Pin 17)
RD (Untuk Membaca Eksternal Data Memori)
RST (Pin 9)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
ALE/PROG (Pin 30)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
Address Latch Enable adalah pulsa output untuk melatch byte bawah dari alamat
selama mengakses memori eksternal. Selain itu sebagai pulsa input program
(PROG) selama memprogram Flash.
PSEN (Pin 29)
Program Store Enable (PSE) digunakan untuk mengakses memori program
eksternal.
EA (Pin 31)
Pada kondisi low pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu microcontroller akan
menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika
kondisi high pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada
memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12
Volt.
XTAL1 (Pin 19)
Xtal1 merupakan input untuk clock internal.
XTAL2 (Pin 18)
Xtal2 merupakan output dari osilator.
2.2. Komponen – Komponen Pendukung
2.2.1. Resistor
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi
arus listrik yang mengalir. Resistor sebagai pembagi tegangan dan arus
berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed Resistor dan Variable
Resistor dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak
menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain. Pada dasarnya bahan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
memiliki sifat resistif namun beberapa bahan tembaga perak emas dan bahan
metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahanbahan tersebut
menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan
dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki
resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai isolator.
Fixed Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk
membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Tipe
resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga
dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode
warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur
besarnya dengan ohm meter. Kode warna tersebut adalah standar menufaktur yang
dikeluarkan oleh ELA (Electronic Industries Association).
Gambar. 2.2 Resistor Karbon
Tabel 2.2. Gelang Resistor
WARNA
Hitam
GELANG I
0
GELANG II
0
GELANG III
1
GELANG IV
-
Coklat
1
1
10
-
Merah
2
2
100
-
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Jingga
3
3
1000
-
Kuning
4
4
10000
-
Hijau
5
5
100000
-
Biru
6
6
1000000
-
Violet
7
7
10000000
-
Abu-abu
8
8
100000000
-
Putih
9
9
1000000000
-
Emas
-
-
0,1
5%
Perak
-
-
0,01
10%
Tanpa Warna
-
-
-
20%
Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan kea rah gelang
toleransi berwarna coklat, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini
berada pada bahan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih
menonjol,
sedangkan warna gelang yang keempat agak sedikit kedalam. Dengan demikian
pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau
anda telah bisa menentukan nama gelang pertama selanjutnya adalah membaca
nilai resistansinya.
Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki gelang
(tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2%
(toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang
pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukan besar nilai satuan dan gelang
terakhir adalah faktor pengalinya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
2.2.2. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika sebagai penyimpan muatan listrik
sementara dan filter. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum
dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat
metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada
salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan
negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat
mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa
menuju keujung kutub positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non
konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduktif pada ujungujung kakinya. Di alam bebas fenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya
muatan-muatan positif dan negatif di awan.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai
didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, filter
dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah plat elektroda yang saling
berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah
insulator. Sedangkan bahan yang
digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan
tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama
kapasitor melakukan pengisian arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti
bila kapasitor telah penuh.
Yang membedakan tiap-tiap kapasitor adalah
dielektriknya. Berikut ini adalah jenisjenis kapasitor yang dipergunakan dalam
rangkaian elektronik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
2.2.2.1. Elektrolik Kapasitor (ELCO)
Gambar 2.3 dan 2.4. Elektolik Kapasitor (ELCO) Putih dan Warna
Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan
membrane oksidasi yang tipis. Karakteristik utama dari Electrolytic Capasitor
adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita
harus berhatihati didalam pemasangannya pada rangkaian jangan sampai terbalik.
Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan meledak.
Biasanya
jenis
kapasitor
ini
digunakan
pada
rangkaian
power
supply.Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi.
Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan
catudaya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan
5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x
5 = 10 Volt
2.2.2.2.Kapasitor Keramik
Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya.
Karena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada
rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal
frekuensi tinggi. Menuju ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
rangkaian analog, karena dapat mengubah bentuk sinyal. Jenis ini tidak
mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang sangat kecil
dibandingkan dengan kedua kapasitor diatas.
Gambar 2.5. Kapasitor keramik
Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat
angka/kode yang tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis
elektrolit memang mudah, karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas
pada tubuhnya.
Sedangkan untuk kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya
dikodekan. Biasanya kode tersebut terdiri dari 4 digit pertama merupakan angka
dan digit terakhir berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit
pertama angka yang terakhir berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n dapat
dilihat pada tabel dibawah.
Tabel 2.3. Nilai Kapasitor
3rd Digit
Multiplier
Letter
Tolerance
0
1
D
0,5pF
1
10
F
1%
2
100
G
2%
3
1,000
H
3%
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
4
10,000
J
5%
5
100,000
K
10%
6,7
Not Used
M
20%
8
0,1
P
+100,-20%
9
1
Z
+80,-20%
Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai
kapasitansinya adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0,47 µF sedangkan toleransinya
5%. Yang harus diingat didalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam
pF (Pico Farad).
2.2.3. Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah
terminal. Terminal itu disebut emitor, basis dan kolektor. Transistor seakan-akan
dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling
digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama.
Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga
menghasilkan ransistor NPN.
Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan
Padalah silicon dan germanium. Oleh karena itu dikatakan :
1. Transistor germanium PNP.
2. Transistor germanium NPN.
3. Transistor silikon PNP.
4. Transistor silikon NPN.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
Semua
komponen didalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak
panah yang terdapat didalam simbol menunjukan arah yang melalui transistor.
Gambar 2.6. Simbol Tipe Transistor
Keterangan :
B = Basis
C = Kolektor
E = Emiter
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar
(Switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah
penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter
secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short).
Keadaanini menyebabkan tegangan kolektor emiter (Vce) = 0 Volt pada keadaan
ideal, tetapi pada kenyataannya Vce bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan
menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on
seperti pada gambar 2.7.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
Gambar 2.7. Transistor Sebagai Saklar ON
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi
maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturasi adalah :
Hubungan antara tegangan basis (VB ) dan arus basis (IB ) adalah :
saturasi dengan IC mencapai maksimum.
Gambar 2.7. menunjukan apa yang dimaksud dengan VCE (sat) adalah
hargaVCE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya ditentukan
pada lembar data. Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan volt, walaupun
pada arus kolektor sangat besar bisa melebihi 1 Volt.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
Pada daerah prnyumbatan nilai resistansi persambungan kolektor emitter
secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka
(open).
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber
(Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena
terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor
sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2.8. Transistor sebagai saklar Off
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama
dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
2.3. Bahasa Assembly
Bahasa Assembly adalah bahasa komputer yang kedudukannya di antara
bahasa mesin dan bahasa level tinggi misalnya bahasa C, C++, Pascal, Turbo
Basic, Java, dan sebagainya. Bahasa C atau Pascal dikatakan sebagai bahasa level
tinggi karena memakai kata-kata dan pernyataan yang mudah dimengerti manusia,
meskipun masih jauh berbeda dengan bahasa manusia sesungguhnya. Assembler
adalah program yang bekerja membantu penulisan instruksi dalam format Bahasa
Inggris sehingga mudah dibaca dan dipahami.
MOV R0, #02h
MOV A, #03h
ADD A, R0
Perintah baris pertama bekerja menjalankan proses pengisian register R0
dengan data 02h. Perintah baris kedua bekerja menjalankan proses pengisian
register A dengan data 03h. Kemudian proses penjumlahan data pada register A
dengan data pada register R0 dijalankan menggunakan perintah ADD A,R0 dan
menghasilkan data 05h tersimpan di register A.
Perintah MOV dan ADD adalah mnemonik atau singkatan dari perintah
MOVE dan ADD. nemonik dari perintah lainnya dapat dirangkum dalam tabel 8
berikut.
Tabel 2.4 Mnemonik Perintah Assembly AT89S51
No.
1
2
3
4
5
6
PERINTAH
ADD
ADD WITH CARRY
SUB WITH BORROW
INCREMENT
DECREMENT
MULTIPLY
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
MNEMONIK
ADD
ADC
SBB
INC
DEC
MUL
24
7
DEVIDE
DIV
8
9
10
11
12
13
14
15
AND LOGIC
OR LOGIC
EXLUSIVE OR LOGIK
DECIMAL ADJUST ACCUMULATOR
CLEAR ACCUMULATOR
COMPLEMENT ACCUMULATOR
ROTATE ACCUMULATOR LEFT
ROTATE ACCUMULATOR LEFT THROUGH
CARRY
16
ROTATE ACCUMULATOR RIGHT
17
18
19
ROTATE ACCUMULATOR RIGHT THROUGH
CARRY
SWAPP NIBBLE WITHIN ACCUMULATOR
PUSH DIRECT BYTE KE STACK
20
21
POP DIRECT BYTE DARI STACK
JUMP IF CARRY SET C=1
POP
JC
22
JUMP IF CARRY NOT SET C = 0
JNC
23
JUMP IF DIRECT BIT SET
24
25
26
27
28
29
30
JUMP IF DIRECT BIT NOT SET
JUMP IF DIRECT BIT SET & CLEAR BIT
ABSOLUTE CALL
LONG CALL
RETURN
RETURN FROM INTERRUPT
ABSOLUTE JUMP
31
32
33
34
LONG JUMP
SHORT JUMP
JUMP INDIRECT
JUMP IF ACCUMULATOR ZERRO
LJMP
SJMP
JMP
JZ
35
36
JUMP IF ACCUMULATOT NOT ZERRO
COMPARE AND JUMP IF NOT EQUAL
JNZ
CJNE
37
38
DECREAMENT AND JUMP IF NOT ZERO
NO OPERATION
DJNZ
ANL
ORL
XRL
DAA
CLR A
CPL A
RL A
RLC A
RRA
RRC A
SWAP
PUSH
JB
JNB
JBC
ACALL
LCALL
RET
RETI
AJMP
Bahasa mesin adalah kumpulan kode biner yang merupakan instruksi yang
bisa dijalankan oleh komputer. Di dalam mikrokontroler instruksi disimpan dalam
kode heksa sehingga sulit dibaca dan dipahami maknanya. Sedangkan bahasa
assembly memakai kode mnemonik untuk menggantikan kode biner, agar lebih
mudah diingat sehingga lebih memudahkan dalam penulisan program.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
Tabel 2.3.2 Operation code mode
NO
OPERATION CODE ASSEMBLY
1
26
MOV RO,#02h
2
27
MOV A,#03h
3
28
RO
Kode bahasa mesin atau sering disebut dengan operation code dari
perintah MOV R0,#02h adalah 78 02. Untuk MOV A,#03h kode operasinya dalah
74 03 dan 28 adalah kode operasi dari perintah ADD A, R0. Kode operasi untuk
setiap perintah dapat dibaca pada lembar instruction set. Program yang ditulis
dengan bahasa assembly terdiri dari label; kode mnemonik, operand 1, operand 2,
keterangan, dan lain sebagainya. Program ini disebut sebagai program sumber
(Source Code). Source code belum bisa diterapkan langsung pada prosesor untuk
dijalankan sebagai program. Source code harus diterjemahkan dulu menjadi
bahasa mesin dalam bentuk kode biner atau operasi.
Source code ditulis dengan program editor biasa, misalnya Note Pad pada
Windows atau SideKick pada DOS, TV demo, lalu source code diterjemahkan ke
bahasa mesin dengan menggunakan program Assembler. Proses menterjemahkan
source code menjadi bahasa mesin disebut dengan proses assembled. Hasil kerja
program Assembler adalah “program objek” dan juga “assemly listing”.
Program Objek berisikan kode kode operasi bahasa mesin. Biasanya file
program objek menguanakan ekstensi .HEX. Kode-kode operasi bahasa mesin
inilah yang dituliskan ke memori- program prosesor. Dalam dunia mikrokontroler
biasanya program objek ini diisikan ke UV EPROMatau EEPROM dan khusus
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
untuk mikrokontroler buatan Atmel, program ini diisikan ke dalam Flash PEROM
yang ada di dalam chip mikrokontroler AT89S51 atau AT89C2051.
Assembly Listing merupakan naskah yang berasal dari program sumber,
dalam naskah tersebut pada bagian sebelah setiap baris dari program sumber
diberi tambahan hasil terjemahan program Assembler. Tambahan tersebut berupa
nomor memori-program berikut dengan kode yang akan diisikan pada memoriprogram bersangkutan. Naskah ini sangat berguna untuk dokumentasi dan sarana
untuk menelusuri program yang ditulis.
Yang perlu diperhatikan adalah setiap prosesor mempunyai konstruksi
yang berlainan, instruksi untuk mengendalikan masing-masing prosesor juga
berlainan, dengan demikian bahasa Assembly untuk masing-masing prosesor juga
berlainan, yang sama hanyalah pola dasar cara penulisan program Assembly saja.
Konstruksi Program Assembly
Source program dalam bahasa Assembly menganut prinsip 1 baris untuk
satu perintah tunggal. Setiap baris perintah tersebut bisa terdiri atas beberapa
bagian (field), yakni bagian Label, bagian mnemonik, bagian operand yang bisa
lebih dari satu dan terakhir bagian komentar. Untuk membedakan masing-masing
bagian tersebut dibuat ketentuan sebagian berikut:
1.
Masing-masing bagian dipisahkan dengan spasi atau TAB, khusus untuk
operand yang lebih dari satu masing-masing operand dipisahkan dengan
koma.
2.
Bagian-bagian tersebut tidak harus semuanya ada dalam sebuah baris, jika
ada satu bagian yang tidak ada maka spasi atau TAB sebagai pemisah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
bagian tetap harus di tulis.
3. Bagian Label ditulis mulai huruf pertama dari baris, jika baris
bersangkutan tidak mengandung Label maka label tersebut digantikan
dengan spasi atau TAB, yakni sebagai tanda pemisah antara bagian Label
dan bagian mnemonik.
Label mewakili nomor memori-program dari instruksi pada baris
bersangkutan, pada saat menulis instruksi JUMP, Label ini ditulis dalam bagian
operand untuk menyatakan nomor memori-program yang dituju. Dengan
demikian Label selalu mewakili nomor memori- program dan harus ditulis
dibagian awal baris instruksi.
Disamping Label dikenal pula Symbol, yakni satu nama untuk mewakili
satu nilai tertentu dan nilai yang diwakili bisa apa saja tidak harus nomor memoriprogram. Cara penulisan Symbol sama dengan cara penulisan Label, harus
dimulai di huruf pertama dari baris instruksi. Mnemonik
(artinya sesuatu yang
memudahkan diingat) merupakan singkatan perintah, dikenal dua macam
mnemonik, yakni manemonic yang dipakai sebagai instruksi mengendalikan
prosesor, misalnya ADD, MOV, DJ NZ dan lain sebagainya. Ada pula mnemonik
yang dipakai untuk mengatur kerja dari program Assembler misalnya ORG, EQU
atau DB, mnemonik untuk mengatur kerja dari program Assembler ini dinamakan
sebagai ‘Assembler Directive’. Operand adalah bagian yang letaknya di belakang
bagian mnemonik, merupakan pelangkap bagi mnemonik. Kalau sebuah instruksi
di-ibaratkan sebagai kalimat perintah, maka mnemonik merupakan subjek (kata
kerja) dan operand meru