Power Supply Adjust 12 Volt, 10a Menggunakan Sensor Acs712 Berbasis Atmega8

BAB II
LANDASAN TEORI

2.1.

MIKROKONTROLLER ATMEGA8
AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya

terdapat berbagai macam fungsi.Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya
digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator
eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator . Selain itu
kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada
tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara
otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat
beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan
512 byte.

Gambar 2.1. ATMEGA8

AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR
RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler

dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan

Universitas Sumatera Utara

kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan
ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan
untuk bekerja.
Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan
antara 2,7 - 5,5V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan
antara 4,5–5,5 V.

2.1.1. Konfigurasi Pin Atmega8

Gambar 2.2. Konfigurasi Pin Atmega8

ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang
berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan
dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8.
a. VCC Merupakan supply tegangan digital.
b. GND Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan

grounding.

Universitas Sumatera Utara

c. Port B (PB7...PB0) Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1,
TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai
dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port
B merupakan sebuah 8-bit bi- directional I/O dengan internal pull-up
resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara
eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor
diaktifkan. Khusus PB6 dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting
oscillator amplifier ) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung

pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock.
Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output
oscillator amplifier ) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan

untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator
internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika
menggunakan maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk

saluran input timer.
Tabel 2.1. Fungsi Alternatif Port B

Universitas Sumatera Utara

d. Port C (PC5…PC0) Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port
yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya
hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai
keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal
menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source). ADC 6 channel
(PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10bit. ADC dapat
kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi
data digital. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat
pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device
lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas,
accelerometer nunchuck, dll.

e. RESET/PC6 Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi
sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pinpin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak
diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level

tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek
dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset
meskipun clock-nya tidak bekerja. RESET merupakan salah satu pin
penting di mikrokontroler, RESET dapat digunakan untuk merestart
program. Pada ATMega8 pin RESET digabungkan dengan salah satu pin
IO (PC6). Secara default PC6 ini di disable dan diganti menjadi pin
RESET. Kita dapat melakukan konfigurasi di fusebit untuk melakukan
pengaturannya.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.2. Fungsi Alternatif Port C

f. Port D (PD7…PD0) Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan
internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang
lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain.
Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau
biasa disebut dengan I/O.

Tabel 2.3. Fungsi Alternatif Port D

USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial
dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data
serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi

Universitas Sumatera Utara

untuk menerima data serial. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin
dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya
digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program
berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program
utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi. XCK dapat
difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga
dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan
external clock. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external

untuk timer 1 dantimer 0. AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan
input untuk analog comparator.
g. Avcc, Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini
harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan

untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja
disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika
ADC digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low
pass filter.

h. AREF, Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

2.1.2. Status Register
Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil
dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk
altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa
pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic Logic

Universitas Sumatera Utara

Unit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian
Instruction Set Reference.

Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang penggunaan
kebutuhan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat

menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana
dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah
rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari
interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software. Berikut adalah
gambar status register.

Gambar 2.3. Status Register ATMega8

Penjelasan :


Bit 7(I)
Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set agar semua

perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk perintah interupsi individual akan di
jelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi
baik yang individual maupun yang secara umum akan di abaikan. Bit ini akan
dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi di jalankan dan
akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset
melalui aplikasi dan intruksi SEI dan CLL.



Bit 6(T)

Universitas Sumatera Utara

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit
Load) and BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit

yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam Register File dapat
disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di
dalam bit ini dapat disalin ke dalam bit di dalam register pada Register File
dengan menggunakan perintah BLD.


Bit 5(H)
Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry

dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatika BCD.


Bit 4(S )
Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah ekslusif di antara

Negative Flag (N) dan two’s Complement Overflow Flag (V).



Bit 3(V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan

fungsi aritmatika dua komplemen.


Bit 2(N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil

negative di dalam sebuah fungsi logika atai aritmatika.


Bit 1(Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah jasil nol “0”

dalan sebuah fungsi aritmatika atau logika.


Bit 0(C)
Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau

sisa dalam sebuah aritmatika atau logika.

Universitas Sumatera Utara

2.1.3. Memori AVR Atmega8
Memori atmega terbagi menjadi tiga yaitu :
a. Memori Flash
Memori flash adalah memori ROM tempat kode-kode program berada.
Kata flash menunjukan jenis ROM yng dapat ditulis dan dihapus secara elektrik.
Memori flash terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian aplikasi dan bagian boot.
Bagian aplikasi adalah bagian kode-kode program apikasi berada.Bagian boot

adalah bagian yang digunakan khusus untuk booting awal yang dapat diprogram
untuk menulis bagian aplikasi tanpa melalui programmer/downloader , misalnya
melalui USART.

Gambar 2.4. Peta Memory ATMEGA8

b. Memori Data
Memori data adalah memori RAM yang digunakan untuk keperluan
program. Memori data terbagi menjadi empat bagian yaitu : 32 GPR (General
Purphose Register ) adalah register khusus yang bertugas untuk membantu

Universitas Sumatera Utara

eksekusi program oleh ALU (Arithmatich Logic Unit), dalam instruksi assembler
setiap instruksi harus melibatkan GPR.
Dalam bahasa C biasanya digunakan untuk variabel global atau nilai balik
fungsi dan nilai-nilai yang dapat memperingan kerja ALU. Dalam istilah
processor komputer sahari-hari GPR dikenal sebagai “chace memory”.I/O register
dan Aditional I/O register adalah register yang difungsikan khusus untuk
mengendalikan berbagai pheripheral dalam mikrokontroler seperti pin port,
timer/counter, usart dan lain-lain.
Register ini dalam keluarga mikrokontrol MCS51 dikenal sebagai SFR
(Special Function Register ).
c. EEPROM
EEPROM adalah memori data yang dapat mengendap ketika chip mati
(off), digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan terhadap
gangguan catu daya.

2.1.4. Timer/Counter 0
Timer/counter 0 adalah sebuah timer/counter yang dapat mencacah sumber
pulsa/clock baik dari dalam chip (timer) ataupun dari luar chip (counter ) dengan
kapasitas 8-bit atau 256 cacahan. Timer/counter dapat digunakan untuk :
- Timer/counter biasa.
- Clear Timer on Compare Match (selain Atmega 8)
- Generator frekuensi (selain Atmega 8)
- Counter pulsa eksternal

Universitas Sumatera Utara

2.1.5. Komunikasi Serial Pada Atmega8
Mikrokontroler AVR Atmega 8 memiliki Port USART pada Pin 2 dan Pin
3 untuk melakukan komunikasi data antara mikrokontroler dengan mikrokontroler
ataupun mikrokontroler dengan komputer.
USART dapat difungsikan sebagai transmisi data sinkron, dan
asinkron.Sinkron berarti clock yang digunakan antara transmiter dan receiver satu
sumber clock.
Sedangkan asinkron berarti transmiter dan receiver mempunyai sumber
clock sendiri-sendiri. USART terdiri dalm tiga blok yaitu clock generator,

transmiter, dan receiver .

2.1.6. Arsitektur Mikrokontroler Atmega8

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.5. Blok Diagram ATmega8

Universitas Sumatera Utara

2.1.7. Kelebihan (Fitur) Mikrokontroler AVR ATmega8
Mikrokontroler AVR ATmega8 merupakan CMOS dengan konsumsi daya
rendah, mempunyai 8-bit proses data (CPU) berdasarkan arsitektur AVR
RISC.Dengan mengeksekusi instruksi dalam satu (siklus) clock tunggal,
ATmega8 memiliki kecepatan data rata-rata (throughputs) mendekati 1 MIPS per
MHz, yang memungkinkan perancang sistem dapat mengoptimalkan konsumsi
daya dan kecepatan pemrosesan. Berikut kelebihan yang dimiliki ATmega8 :

1.

Kinerja Tinggi, Low-power AVR® 8-bit Microcontroller
Seperti yang disebutkan Atmel dalam websitenya "The low-power Atmel

8-bit AVR RISC-based microcontroller... The device supports throughput of 16
MIPS at 16 MHz and operates between 2.7-5.5 volts". AVR (Alf (Egil Bogen) and
Vegard (Wollan) 's Risc processor ) mengeluarkan ATmega8 dengan fitur yang

sangat menarik untuk dicoba.
Selama ini Penulis masih merasakan bahwa ATmega8 sangat bagus dalam
hal kinerja, cocok untuk penelitian, pembuatan produk, bahkan untuk
pembelajaran Robotik. Disamping kinerjanya yang handal, ATmega8 juga hemat
energi (daya rendah), karena mampu beroperasi pada tegangan 2,7 sampai 5,5
Volt, dan hanya mengkonsumsi arus sebesar 3,6 mA.

2.

Kemajuan Arsitektur RISC
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur Reduced Instruction Set

Computing (RISC) atau "set instruksi Komputasi yang disederhanakan".

Arsitektur Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau "Set instruksi

Universitas Sumatera Utara

Komputer yang disederhanakan" pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti
dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa
sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari
keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini
adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali
dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di
Berkely .Atmel AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai

dalam bidang elektronika dan instrumentasi.
Mikrokontroler AVR ini memiliki arsitektur RISC delapan bit, di mana
semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16 bits word) dan sebagian besar
instruksi dieksekusi dalam 1 (satu ) siklus clock.

3.

Daya Tahan Tinggi dan Segmen Memori non-volatile.
Mikrokontroler AVR memiliki daya tahan data (retensi data) 20 tahun

ketika suhu mencapai 85°C atau 100 tahun ketika suhu mencapai 25°C. ATmega8
memiliki 8 KB (KiloByte) memori Flash internal yang dapat dimasukan kode
program utama (seperti file .hex) sehingga cukup untuk diterapkan dalam
penelitian skala kecil - menengah. Disamping memori Flash, ATmega8 juga
memiliki 512 Byte EEPROM yang dapat menampung data meskipun dalam
keadaan OFF. Mikrokontroler ini juga memiliki 1K Byte Internal SRAM sehingga
proses data bisa lebih cepat.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.6. Flash ATmega8

Kelebihan lainnya dari ATmega8 adalah :


Dapat diisi data (write) dan dihapus (eraser ) sampai 10.000 kali (untuk
Flash) dan 100.000 kali untuk EEPROM



Memiliki daya tahan data (retensi data) 20 tahun ketika suhu mencapai
85°C atau 100 tahun ketika suhu mencapai 25°C



Terdapat pilihan Kode Boot Section dengan Lock Bits independen



Sistem keamanan data dengan mengunci program untuk Software Security

2.2. Code Vision AVR
CodeVisionAVR pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman
microcontroller keluarga AVR berbasis bahasa C. Ada tiga komponen penting

yang telah diintegrasikan dalam perangkat lunak ini: Compiler C, IDE dan
Program generator. Berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan
pengembangnya, Compiler C yang digunakan hampir mengimplementasikan

Universitas Sumatera Utara

semua komponen standar yang ada pada bahasa C standar ANSI (seperti struktur
program, jenis tipe data, jenis operator, dan library fungsi standar-berikut
penamaannya). Tetapi walaupun demikian, dibandingkan bahasa C untuk aplikasi
komputer, compiler C untuk microcontroller ini memiliki sedikit perbedaan yang
disesuaikan dengan arsitektur AVR tempat program C tersebut ditanamkan
(embedded).
Ada beberapa program yang dapat digunakan sebagai editor dan compiler
untuk mikrokontroler AVR, salah satunya adalah Code Vision.CodeVision AVR
merupakan sebuah software yang digunakan untuk memprogram mikrokontroler
sekarang ini telah umum. CodeVision AVR adalah salah satu alat bantu
pemrograman yang bekerja dalam pengembangan di lingkungan perangkat lunak
yang telah terintegrasi (Integrated Development Environment, IDE).
Seperti aplikasi IDE lainnya Code VisionAVR dilengkapi dengan source
code editor , compiler, linker , dan dapat memanggil Atmel AVR Studio untuk

debuggernya. Mulai dari penggunaan untuk kontrol sederhana sampai kontrol
yang cukup kompleks, mikrokontroler dapat berfungsi jika telah diisi sebuah
program, pengisian program ini dapat dilakukan menggunakan compiler yang
selanjutnya diprogram ke dalam mikrokontroler menggunakan fasilitas yang
sudah disediakan oleh program tersebut.
Salah satu compiler program yang umum digunakan sekarang ini adalah
CodeVision AVR yang menggunakan bahasa pemrograman C. CodeVision AVR
mempunyai suatu keunggulan dari compiler lain, yaitu adanya codewizard,
fasilitas ini memudahkan kita dalam inisialisasi mikrokontroler yang akan kita
gunakan. Untuk memulai menjalannkan CodeVision buka program CodeVision

Universitas Sumatera Utara

lalu melalui menu Start|ALL Program||CodeVision|CodeVisionAVR C Compiler
atau melalui lambang CodeVision melalui dekstop.

2.3. LCD (Liquid Cristal Display)
LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu komponen elektronika
yang berguna untuk menampilkan suatu data, baik karakter, huruf maupun
grafik.Tampilan LCD sudah tersedia dalam bentuk modul yaitu tampilan LCD
beserta rangkaian pendukungnya termasuk ROM dan pelengkap lainnya.
LCD mempunyai pin data, kontrol catu daya, dan pengatur kontras
tampilan. LCD dapat bekerja dengan tegangan sebesar 5 volt yang didapat dari
keluaran mikrokontroler, untuk itu biasanya LCD dihubungkan dengan
mikrokontroler.
LCD adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya
menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah LCD M1632 refurbish
karena harganya cukup murah. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan
tampilan 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah.Modul tersebut
dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan
LCD.

Gambar 2.7. LCD 2x16

Universitas Sumatera Utara

Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai
pengendali LCD memiliki CGROM (Character Generator Read Only Memory),
CGRAM (Character Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display
Data Random Access Memory).driver LCD seperti HD44780 memiliki dua

register yang aksesnya diatur menggunakan pin RS. Pada saat RS berlogika 0,
register yang diakses adalah perintah, sedangkan pada saat RS berlogika 1,
register yang diakses adalah register data.

Gambar 2.8. Susunan Alamat pada LCD

Alamat awal karakter 00H dan alamat akhir 39H.Jadi, alamat awal di baris
kedua dimulai dari 40H.Jika Anda ingin meletakkan suatu karakter pada baris ke2 kolom pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi, meskipun LCD yang
digunakan 2x16 atau 2x24, atau bahkan 2x40, maka penulisan programnya sama
saja.
CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter,
dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. Namun,
memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan
hilang. Berikut tabel pin untuk LCD M1632. Perbedaannya dengan LCD standar
adalah pada kaki 1 VCC, dan kaki 2 Gnd. Ini kebalikan dengan LCD standar.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.4. Pin untuk LCD

Kaki pin LCD 16x2 memiliki beberapa fungsi dan kegunaan yang sesuai dengan
karakteristik sebagai berikut :
1.

Pin data

Pin data dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti
Mikrokontroler dengan lebar data 8 bit. Pin data ini berguna untuk menampilkan
data yang terbaca dari mikrokontroler.
2.

Pin RS (Register Select)

Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan
jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang
masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan yang masuk adalah
data.
3.

Pin R/W (Read Write)

Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada LCD jika low tulis
data, sedangkan high baca data. Pin R/W juga sering disebut dengan pin perintah.

Universitas Sumatera Utara

4.

Pin E (Enable)

Pin E (Enable) digunakan untuk membaca data baik masuk atau keluar. Data
masukan ataupun keluaran dari mikrokontroler yang akan ditampilkan pada layar
LCD 16x2.
5.

Pin LCD

Pin LCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan dengan
ground, sedangkan tegangan catu daya yang dibutuhkan untuk mengaktifkan LCD
sebesar 5 volt.

2.3.1 Cara Kerja LCD
Untuk menerima data dari mikrokontroler adalah pin D1-D7 dimana untuk
menerima data, pin 5 pada LCD (R/W) harus diberi logika nol dan logika satu
untukmengirimkan data ke mikrokontroler. Setiap menerima atau mengirimkan
data untuk mengaktifkan LCD diperlukan sinyal E (chip Enable) dalam bentuk
perpindahan logika 1 ke logika 0. Sedangkan pin RS (Register Selector ) berguna
untuk memilih instructio register (IR) atau data register (DR). Jika nilai RS 1 dan
R/W 1 maka akan dilakukan operasi penulisan data ke DDRAM atau CGRAM.
Sedangkan jika RS berlogika 1 dan berlogika R/W 1 maka akan membaca data
dari DDRAM atau CGRAM ke register DR. Karakter yang ditampilkan ke display
disimpan di memori DDRAM.
Fungsi display dalam suatu aplikasi microcontroller sangat penting sekali
.diantaranya untuk:
• Memastikan data yg kita input valid

Universitas Sumatera Utara

• Mengetahui hasil suatu proses
• Memonitoring suatu proses
• Mendebug program
• Menampilkan pesan

2.4.

SENSOR ARUS ACS712
Sensor arus adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus

listrik.Sensor arus ini menggunakan metode Hall Effect Sensor. Hall Effect
Sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi medan magnet.

Gambar 2.9. Sensor arus ACS712

Hall Effect Sensor akan menghasilkan sebuah tegangan yang proporsional
dengan kekuatan medan magnet yang diterima oleh sensor tersebut. Pendeteksian
perubahan kekuatan medan magnet cukup mudah dan tidak memerlukan apapun
selain sebuah inductor yang berfungsi sebagai sensornya. Kelemahan dari detector
dengan menggunakan induktor adalah kekuatan medan magnet yang statis
(kekuatan medan magnetnya tidak berubah) tidak dapat dideteksi. Oleh sebab itu

Universitas Sumatera Utara

diperlukan cara yang lain untuk mendeteksinya yaitu dengan sensor yang
dinamakan dengan ‘hall effect’ sensor. Sensor ini terdiri dari sebuah lapisan
silikon yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. Dengan metode ini arus
yang dilewatkan akan terbaca pada fungsi besaran tegangan berbentuk gelombang
sinusoidal.
Tabel 2.5. Keterangan gambar sensor arus ACS712
NO.

Nama

Keterangn

1 dan 2

IP+

Masukan arus

3 dan 4

IP-

Keluaran Arus

5

GND

Ground

6

N.C

Terminal untuk kapasitor eksternal, untuk
menentukan bandwidth

7

VOUT

8

VCC

Keluaran Tegangan Analog
Power Supplay 5 V

Gambar 2.9. Diagram blok dari IC ACS712.

Universitas Sumatera Utara

Berikut ini adalah karakteristik dari sensor suhu ACS712.

1.

Memiliki sinyal analog dengan sinyal-ganguan rendah (low-noise)

2.

Ber-bandwidth 80 kHz

3.

Total output error 1.5% pada Ta = 25°C

4.

Memiliki resistansi dalam 1.2 mΩ

5.

Tegangan sumber operasi tunggal 5.0V

6.

Sensitivitas keluaran: 66 sd 185 mV/A

7.

Tegangan keluaran proporsional terhadap arus AC ataupun DC

8.

Fabrikasi kalibrasi

9.

Tegangan offset keluaran yang sangat stabil

10. Hysterisis akibat medan magnet mendekati nol
11. Rasio keluaran sesuai tegangan sumber

Sensor ACS712 Low Current Sensor Breakout ini yangmerupakan produk dari
Allegro mempunyai tingkatpengukuran arus dari rentang mili hingga 5 ampere,
dan telahdilengkapi dengan penguat sehingga memudahkan penggunauntuk
mengukur arus. Keluaran ACS712 Low Current SensorBreakout terhadap arus
yang disensor dapat dilihat pada Gbr 2.10 berikut ini:

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.10.Keluaran ACS712

2.5.

Transformator
Trafo atau transformator merupakan komponen utama dalam membuat

rangkaian catu daya yang berfungsi untuk mengubah tegangan listrik. Trafo dapat
menaikkan dan menurunkan tegangan. Berdasarkan tegangan yang dikeluarkan
dari belitan scundair dibagi menjadi 2 yaitu:
a.

Step up (penaik tegangan) apabila tegangan belitan scundair yang kita
butuhkan lebih tinggi dari tegangan primair ( jala listrik).

b.

Step down (penurun tegangan) apabila tegangan belitan scundair yang kita
butuhkan lebih rendah dari tegangan primair (jala listrik).

Setiap kumparan terdiri atas belitan-belitan sebanyak N buah lilit.
Jika kita anggap kumparan 1 adalah sebagai kumparan primer, maka
dengan adanya I1, maka di dalam inti besi akan muncul fluks magnetik. Jika fluks
magnetik yang muncul pada inti besi adalah berubah-ubah, maka pada kumparan

Universitas Sumatera Utara

sekunder akan muncul beda potensial. Fluks magnetik yang berubah-ubah ini
dapat dibangkitkan jika V1 adalah sumber tegangan AC. Besarnya tegangan pada
kumparan primer adalah sebanding dengan rasio jumlah lilit pada kumparan
sekunder terhadap primer. Dari Gambar 1 dapat dilihat N1 sebanyak 3 lilit,
sedangkan N2 adalah sebanyak 2 lilit, sehingga secara ideal, perbandingan
tegangan antara V1 terhadap V2 adalah sebanding dengan N1 terhadap N2.
Dengan mempertimbangkan kesamaan arah fluks magnetik yang
dibangkitkan oleh arus kumparan primer serta sekunder, maka dapat diturunkan
kesepakatan tentang titik (dot convention) dari kumparan trafo, yang selanjutnya
dikenal juga sebagai polaritas kumparan trafo. Penentuan titik pada kumparan
primer dan sekunder didasarkan pada aturan tangan kanan. Sebagai contoh, pada
Gambar 2 (sebelah kiri), jika arus masuk melalui terminal a, maka arah fluks
magnetik yang muncul dalam inti trafo adalah sama dengan jika arus dimasukan
juga melalui terminal d (ingat aturan tangan kanan). Sehingga polaritas pada
terminal a adalah sama dengan pada terminal d. Untuk selanjutnya pada terminal a
dan d diberi tanda titik.
Polaritas

trafo

sangat

penting

untuk

diketahui

jika

kita

akan

memparalelkan trafo (untuk meningkatkan daya trafo) ataupun men-serikan trafo
(untuk meningkatkan tegangan trafo).

2.6,.

Dioda
Pengertian Dioda adalah jenis komponen pasif yang berfungsi terutama

sebagai penyearah. Dioda memiliki dua kutub yaitu kutub anoda dan kutub
katoda. Dioda terbuat dari dua bahan atau yang biasa di sebut dengan dioda semi

Universitas Sumatera Utara

konduktor yaitu bahan tipe-p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n menjadi
katode.
Pada sambungan dua jenis berlawanan ini akan muncul daerah deplesi
yang akan membentuk gaya barier. Gaya barier ini dapat ditembus dengan
tegangan + sebesar 0.7 volt yang dinamakan sebagai break down voltage, yaitu
tegangan minimum dimana dioda akan bersifat sebagai konduktor/penghantar arus
listrik.
Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya,pengertian
dioda bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode
mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan
negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan
tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif).
Jenis-jenis dioda ada berbagai macam yaitu dioda silikon, dioda zener dan
dioda bridge. Jenis dioda silikon banyak di gunakan pada peralatan catu daya
sebagai penyearah arus dan pengaman tegangan kejut. Jenis dioda zener di
gunakan untuk membatasi atau mengatur tegangan. Sedangkan jenis dioda bridge
banyak di gunakan pada rangkaian catu daya sebagai penyearah gelombang penuh
(full wave rectifier).
Secara umum semua dioda memiliki konstruksi dan prinsip kerja yang
sama. Macam-macam dioda pada dasarnya terbentuk oleh sambungan PN yang
secara fisik dioda dikenali melalui nama elektrodanya yang khas yaitu, anode dan
katode.
Walaupun pengertian dioda kristal (semikonduktor) dipopulerkan sebelum
dioda termionik, dioda termionik dan dioda kristal dikembangkan secara terpisah

Universitas Sumatera Utara

pada waktu yang bersamaan. Prinsip kerja dari dioda termionik ditemukan
olehFrederick Guthrie pada tahun 1873 Sedangkan prinsip kerja dioda kristal
ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti Jerman, Karl Ferdinand Braun.
Dalam pemasangannya pengertian dioda harus terpasang dengan benar,
tidak boleh terbalik. Secara fisik kaki katoda ( K ) adalah kaki yang dekat dengan
tanda gelang yang terdapat pada body-nya. Untuk mengetahui sebuah pengertian
dioda masih bagus atau sudah rusak adalah dengan menggunakan AVO Meter.
Fungsi Dioda dalam komponen elektronika adalah sebagai, penyerah arus, sebagai
catu daya, sebagai penyaring atau pendeteksi dan untuk stabilisator tegangan.
Dioda adalah komponen aktif yang memiliki dua terminal yang melewatkan arus
listrik hanya satu arah.
Dioda memiliki dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir,
dan kebanyakan diode digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya.
Dioda

varikap

(VARIable

CAPacitor/kondensator

variabel)

digunakan

sebagai kondensator terkendali tegangan.
Dalam dunia otomotif, fungsi dioda sangat di perlukan pada sistem
pengisian alternatol/dinamo isi dimana tegangan AC yang di bangkitkan oleh
alternator di searahkan menjadi tegangan DC oleh dioda sebagai sumber suplay
tegangan ke beban serta sebagai charger accu/aki dengan 12 volt melalui IC
regulator alternator.

2.7.

IC regulator LM317
Regulator tegangan variabel merupakan rangkaian regluator yang memiliki

tegangan output dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan. Rangkaian regulator

Universitas Sumatera Utara

tegangan variabel pada saat ini telah tersedia dalam bentuk chip IC regulator
tegangan variabel 3 pin. Salah satu contoh regulator tegangan variabel adalah IC
LM317. IC LM317 merupakan chip IC regulator tegangan variable untuk
tegangan DC positif. Untuk membuat power supply dengan tegangan output
variabel dapat dibuat dengan sederhana apabila menggunakan IC regulator
LM317. IC Regulator tegangan variabel LM317 terdiri dari rangkaian internal
sebagai berikut.

Gambar 2.11. Rangakaian internal LM317

Fungsi bagian pada regulator tegangan positif LM317 Voltage Reference
adalah jalur atau bagian yang berfungsi memberikan tegangan referensi kontrol
tegangan output pada regulator LM317. Input tegangan referensi daiambil dari
rangkaian pembagi tegangan variabel (R1 dan R2 pada rangkaian dibawah).
Komparator berfungsi sebagai pembanding antar tegangan output dan tegangan
referensi, dimana besarnya tegangan output dapat dihitung dari persamaan

Universitas Sumatera Utara

dibawah. Circuit Protection adalah rangkaian pelindung IC LM317 dari erjadinya
arus konrsleting dan sebagi pelindung IC dari panan kerlebihan.
Power regulator adalah ragnkaain darlinto transistor NPN yang berfungsi
untuk memperkuat arus output regulator tegangan variabel LM317. IC regulator
tegangan variabel LM317 memiliki kemampuan mengalirkan arus maksimum
sebesar 1,5 Ampere dan mampu memberikan tegangan output variabel dari 1,2
volt DC sampai dengan 37 volt DC.

Universitas Sumatera Utara