TUGAS AKHIR PENAMPIL KECEPATAN MOTOR DC DENGAN LED BERBENTUK JARI BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C51

  

TUGAS AKHIR

PENAMPIL KECEPATAN MOTOR DC DENGAN LED

BERBENTUK JARI BERBASIS MIKROKONTROLER

AT89C51

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi

  

Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh:

ALDIUS GINTING

  

NIM: 065114039

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

2008

  

ii

FINAL PROJECT

THE DISPLAY OF DC MOTOR SPEED WITH LED CIRCUITS

LIKE A FINGER BASED ON MICROCONTROLLER AT89C51

  

In partial fulfillment of the requirements

for the degree of SARJANA TEKNIK Science and Technology Faculty Electrical

Engineering Study Program Sanata Dharma University

  

BY:

ALDIUS GINTING

NIM: 065114039

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

2008 iii

  

v

Kar ya ini

persembahan t erindah unt uk:

  

Kedua Orang tuaku terkasih

Keluarga Ginting S uka rumah Galuh

Nd Karoku y ang S etia

S emua y ang mencintaiku

  

M ot o

“Bila engkau ingin mengenal Allah, maka berusahalah mengenal

dirimu lebih dahulu”

  (Evagrius Pontikus)

“Setiap manusia wajib mendengarkan apa yang dibisikkan kata

hatinya, setiap orang dapat diajarkan berbuat baik, segala

kelakuan jahat, semata-mata berdasarkan cara berpikir yang

salah”

  (Socrates)

“Kit a dapat mencapai banyak dengan ilmu penget ahuan, t et api

hanya cint a t erhadap pekerjaan yang membawa kit a ke

kesempurnaan” (Rabindranat h T agore)

vi

  

PENAMPIL KECEPATAN MOTOR DC DENGAN LED

BERBENTUK JARI BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C51

ALDIUS GINTING

065114039

  

INTISARI

Penelitian ini mengkaji penampil kecepatan motor DC dengan LED berbentuk jari

berbasis mikrokontroler AT89C51. Hal ini bertolak dari asumsi bahwa mikrokontroler

  

AT89C51 dapat digunakan untuk menggerakkan dot matrik LED. Dot matrik LED

merupakan salah satu tampilan yang dapat digunakan selain tampilan lainnya, seperti

seven segment dan LCD.

  Dalam penelitian ini, pengukuran kecepatan motor DC dirancang dengan

menggunakan dot matrik LED sebagai tampilan. Dot matrik LED tersebut disusun

menyerupai jari, LED pada dot matrik dipasang secara paralel sebanyak 5 buah LED.

Teori yang digunakan untuk merancang penampil kecepatan motor DC tersebut berupa

teori mikrokontroler AT89C51, perhitungan piringan encoder, perhitungan nilai tegangan

penggerak LED, dan perhitungan nilai rotation per minute (RPM).

  Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kecepatan motor DC dapat ditampilkan

pada LED melalui mikrokontroler AT89C51. Tampilan yang dit unjukkan pada LED

tersebut merupakan kecepatan dari 100 Rpm sampai dengan 2300 Rpm, dengan kenaikan

per 100 Rpm. Untuk titik kritis masih ada error.

  Kata kunci: LED berbentuk jari, mikrokontroler AT89C51, piringan, RPM

viii

  

THE DISPLAY OF DC MOTOR SPEED WITH LED CIRCUITS

LIKE A FINGER BASED ON MICROCONTROLLER AT89C51

ALDIUS GINTING

065114039

ABSTRACT

  This research studied the display of dc motor speed with LED circuits like a

finger based on microcontroller AT89C51. It is starting from assumption that a

microcontroller AT89C51 can be used to move LED dot matrix. The LED dot matrix is

one of the display can be used beside other displays, like a seven segment and LCD.

  In this research, the measurement of a DC motor speed is designed by using LED

dot matrix as the display. The LED dot matrix is compiled like a finger, LED in the dot

matrix attached parallelly of 5 LED. The theories used for designing the display are

microcontroller AT89C51 theory, calculation of encoder saucer, calculation of LED

driver voltages value, and calculation of rotation per minute (RPM).

  The result of research can be concluded that the DC motor speed can be presented

on LED through the microcontroller AT89C51. The display presented on LED is the

speed from 100 Rpm up to 2300 Rpm, with 100 Rpm increase. For the critis point still

exist some error.

  Keyword: LED like a finger, microcontroller AT89C5, encoder, RPM

ix

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis dipanjatkan kepada Tuhan Yesus atas berkat dan

karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

  

Penyelesaian Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam

menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Patut diakui bahwa penyelesaian Tugas Akhir ini merupakan buah usaha keras,

dimana penulis telah mencurahkan segala kemampuan, gagasan, dan segala inspirasi

yang ada, tentunya pula berkat bantuan dan dampingan serta bimbingan dari berbagai

pihak. Namun, penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna dan tidak dapat diselesaikan tanpa dukungan dan bantuan dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Bapak A. Bayu Primawan, S.T.,M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Terima kasih atas dukungannya selama ini.

  2. Ibu Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M.T. selaku pembimbing I, terima kasih atas segala ide, saran, dan inspirasi yang tak ternilai harganya, yang penulis dapatkan selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  3. Bapak Ir. Tjendro selaku pembimbing II, terima kasih atas segala saran dan bantuannya yang begitu besar telah membantu penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

x

  

4. Bapak Ir. Iswanjono, M.T. dan Bapak Ir. Linggo M. Suwarno, M.T. yang telah

banyak memberikan ide dan gambaran kepada penulis.

  

5. Para dosen Teknik Elektro yang telah banyak memberi bekal pengetahuan selama

menempuh studi di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  

6. Para karyawan Laboratorium Teknik Elektro, terima kasih atas segala fasilitas Lab-

nya sehingga pembuatan alat untuk Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

  

7. Bapak Aris Sukarjito, S.IP. selaku Kepala Sekretariat Jurusan Teknik Elektro yang

telah memberikan pelayanan dan perhatian yang sangat baik selama penulis menempuh studi di Uninersitas Sanata Dharma.

  

8. Kedua orang tuaku, Bapa Bena Ginting (Alm.) dan Nande Marta br Tarigan yang

telah membimbingku dan terima kasih pula atas semua cinta dan doanya.

  

9. Saudara-saudaraku yang tidak henti-hentinya memberikan dukungan moral selama

aku menyelesaikan studi di Universitas Sanata Dharma.

  

10. Keluarga besar Ginting Suka Rumah Galuh yang selalu memberikan saran-saran

kepadaku untuk menyelesaikan studi.

  

11. Mama Sofian Sitepu dan Mami Sri Ningsih di Giwangan yang telah banyak

membantuku, terima kasih atas perhatian, saran, dan doa yang telah diberikan kepadaku.

  

12. Nd Karoku, Rosalana Viva Sitepu yang selalu setia mendampingiku dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta terima kasih atas doa dan cinta yang selalu diberikan kepadaku.

  

13. Anak dan keponakanku Vedrik, Steven, Deril, Erik, Efran, Eli, Senni, Eka, Tika,

Sella, Ester, dan Fili atas gurauan-gurauan yang selalu diberikan kepadaku.

xi

14. Mbah, Aan, Tedi, Loren, dan Om Bung yang senantiasa bercerita tentang Yogjakarta.

  15. Sawa Geng, Manto (Tabib), Zeno (Sawa Nelen), Sarman (Dewa Mabuk), Riston, dan Antonius atas segala kenangan yang tidak pernah berakhir atas persahabatan kita, serta Bang Robert di Gambir yang selalu mena nyakan perkembangan Tugas Akhirku.

  16. Teman-temanku Prana ‘Merana’ “Kapan neh punya pacar?” Terima kasih ya atas bantuannya; Sularso ‘Opo Man’ terima kasih atas alat-alatnya, “Kapan nyusul?”; Stenly ‘Beta-Beta’ “Kalau mau bolos ajak-ajak ok”; Toni ‘Parto’ terima kasih atas saran softwarenya; anak-anak kost Dabag; anak-anak Gambir, kalian adalah yang terbaik.

  17. Semua pihak (tanpa terkecuali) yang telah membantu dan mend ukung kelancaran penulisan skripsi ini. Tiada kata yang sanggup menggantikan selain rasa terima kasih yang mendalam.

  Sejak awal, penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis

harapkan dari pembaca demi peningkatan dan perbaikan penelitian ini. Akhirnya, penulis

pun berharap kiranya skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan nuansa baru bagi

perkembangan di bidang Mikrokontroler.

  Penulis

xii

  

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………………..… i

  

FINAL PROJECT ………………………………………………………………………. ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ……………………………………..…. iii

HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………………….. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ………………………………………………………… v

MOTO ……………………………………………………………………………………vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA …………………………………………….… . vii

  

INTISARI ……………………………………………………………………………... viii

ABSTRACT

  ………........………………………………………………………………... ix

KATA PENGANTAR ………………………………………………………………….. x

DAFTAR ISI … ..………...………………………………………………………...…. xiii

DAFTAR GAMBAR ..… .…………………………………………………………….. xvii

DAFTAR TABEL … ..…………………………………………………………..……... xix

  

BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………………….. 1

  1.1 Latar Belakang ………………………………………………………………… 1

  1.2 Perumusan Masalah ……………………………………………………………1

  1.3 Pembatasan Masalah …………………………………………………………... 2

  1.4 Tujuan Penelitian ……………………………………………………………… 3

  1.5 Manfaat Penelitian ……………………………………………………………. 3

  1.6 Metode Penelitian … …..………………………………………………………. 3

xiii

  

BAB II DASAR TEORI ………………………………………………………………… 4

  2.1 Prinsip Dasar ……………………………………………………………........... 4

  2.2 Sensor Optocoupler … ………………………………………………………… 4

  2.3 Encoder ………………………………………………………………………... 7

  2.4 Mikrokontroler AT89C51 ………………………………………………........... 7

  2.4.1 Memori ……………………………………………………………........... 8

  2.4.1.1 Memor i Program ………………………………………………… 8

  2.4.1.2 Memor i Data ……………………………………………….......... 9

  2.4.2 Mode Pengalamatan ……………………………………………………... 9

  2.4.2.1 Pengalamatan Langsung ………………………………………… 9

  2.4.2.2 Pengalamatan Tidak Langsung ………………………………… 10

  2.4.2.3 Pengalamatan Data ……………………………………………... 10

  2.4.2.4 Pengalamatan Kode ……………………………………………..10

  2.4.2.5 Pengalamatan Bit ………………………………………………. 11

  2.4.3 Port Paralel ……………………………………………………………... 11

  2.4.4 Instruksi-Instruksi ……………………………………………………… 14

  2.4.4.1 Instruksi-Instruksi Aritmatika ………………………………….. 14

  2.4.4.2 Instruksi-Instruksi Logika ……………………………………… 14

  2.4.4.3 Instruksi-Instruksi Transfer Data ………………………………. 14

  2.4.4.4 Instruksi-Instruksi Boolean …………………………………….. 14

  2.4.5 Pewaktu CPU …………………………………………………………... 15

  2.4.5.1 Timer dan Counter dalam Mikrokontroler AT89C51 ………….. 15

  2.4.5.2 ON-Chip Oscilator ……………………………………………... 17

xiv

  2.4.6 Siklus-Siklus Mesin ……………………………………………………. 17

  2.5 Motor DC …………………………………………………………………….. 17

  2.6 Pemicu Schmitt ………………………………………………………………. 29

  2.7 Transistor sebagai Saklar …………………………………………………….. 20

  2.8 LED (Light Emitting Diode) …………………………………………………. 22

  

BAB III PERANCANGAN PERANGKAT KERAS ………………………………….. 24

  3.1 Rangkaian Sensor …………………………………………………………….. 25

  3.2 Osilator Kris tal ……………………………………………………………… .. 27

  3.3 Rancangan Encoder ………………………………………………………….. 28

  3.4 Motor DC …………………………………………………………………….. 29

  3.5 Penampil LED ………………………………………………………………... 29

  3.6 Penggerak LED ………………………………………………………………. 31

  3.7 Tombol Start/Reset dan Stop ………………………………………………… 34

  3.8 Skala …………………………………………………………………………. 35

  3.9 Perancangan Perangkat Lunak ……………………………………………….. 35

  3.9.1 Program Utama ………………………………………………………… 35

  3.9.2 Diagram Alir Perhitungan Rpm ………………………………………... 38

  3.9.3 Proses Perkalian ………………………………………………………... 40

  3.9.4 Pencuplikan Data Selama Satu Detik ………………………………….. 43

  3.9.5 Proses Tampilan ………………………………………………………... 44

  

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ………………………........ 45

  4.1 Hasil Akhir Perancangan …………………………………………………….. 45

  4.2 Contoh Tampilan LED ………………………………………………………. 48

xv

  

xvi

  4.3 Pembahasan Rangkaian Elektronik ………………………………………...... 52

  4.3.1 Rangkaian Sensor Optis ……………………………………………...... 52

  4.3.2 Rangkaian Transistor sebagai Saklar ………………………………….. 54

  4.4 Analisis Software……………………………………………………………... 55

  4.4.1 Pencuplikan Data Satu Detik …………………….…………………….. 55

  4.4.2 Perhitungan Rpm …………………………………………………….... 56

  

BAB V PENUTUP…………………… ……………………………………………….. 59

  5.1 Kesimpulan …………………………………………………………………... 59

  5.2 Saran ………………………………………………………………………..... 59

DAFTAR PUSTAKA …………… ...…………………………………………………...60

LAMPIRAN…………………………………………………………………………… . 61

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Simbol Optocoupler ………………………………………………………... 5Gambar 2.2 Rangkaian Optocoupler ……………………………...…………………….. 5Gambar 2.3 Piringan …………………………………………………………………….. 7Gambar 2.4 Motor DC …………………………………………………………………. 19Gambar 2.5 Pe micu Schmitt …………………………………………………………… 19Gambar 2.6 Bentuk Gelombang Masukan dan Keluaran Pemicu Schmitt …………….. 20Gambar 2.7 Transistor sebagai Saklar ……………………………………………......... 20Gambar 2.8 Grafik Output dari Transistor ……………………………………………... 21Gambar 2.9 Penggerak LED ………………………………………………………........ 23Gambar 3.1 Diagram Blok Alat ………………………………………………………... 24Gambar 3.2 Rangkaian Sensor …………………………………………………………. 26Gambar 3.3 Rangkaian Osilator ………………………………………………………... 28Gambar 3.4 Rancangan Encoder ……………………………...……………………….. 28Gambar 3.5 Motor DC …………………………………………………………………. 29Gambar 3.6 Matrik LED ……………………………………………………………….. 30Gambar 3.7 Bentuk Matrik LED yang Disusun ……………………………………….. 30Gambar 3.8 Rangkaian Penggerak LED ……………………………………………...... 32Gambar 3.9 Rangkaian Lengkap Penggerak LED ……………………………………... 34Gambar 3.10 Rangkaian Tombol Start/Reset dan Stop …………………………… ....... 34Gambar 3.11 Diagram Alir Program Utama …………………………………………… 37 xviiGambar 3.12 Diagram Alir Proses Perhitungan RPM …………………………………. 49Gambar 3.13 Diagram Alir Proses Perkalian …………………………………………... 42Gambar 3.14 Diagram Alir Timer Satu Detik …………………………………………. 43Gambar 3.15 Diagram Alir Pe nampil LED ……………………………………………. 44Gambar 4.1 Rangkaian Catu Daya …………………………………………………...... 46Gambar 4.2 Rangkaian Mikrokontroler ……………………………………………...... 46Gambar 4.3 Motor, Encoder, dan Tampilan LED …...………………………………… 47Gambar 4.4 Tombol Start/Reset dan Stop……………………………………………... 47Gambar 4.5 Tampilan Pada Saat 600 Rpm…………………………………………...... 48Gambar 4.6 Tampilan Pada Saat 2000 Rpm…………………………………………… 49

  

xviii

  

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Fungsi-Fungsi Khusus Port 1 …………………………………………… .. … 12Tabel 2.2 Fungsi-Fungsi Khusus Port 3 ……………………………………………. …. 13Tabel 2.3 Register TMOD …………………………………………………………. …. 15Tabel 2.4 Register TCON ……………………………………………………………… 16Tabel 3.1 Kombinasi Port dalam Penyalaan LED …………………………………. … 31Tabel 4.1 Perbandingan dengan Tachometer…………………………………………… 49Tabel 4.2 Putaran Motor dengan Posisi LED…………………………………………... 51Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Terhadap Fototransistor……………………………….. …52Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Terhadap Transistor sebagai Saklar………………… ........ 54

  

xix xx

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang Motor DC merupakan salah satu tipe dari berbagai tipe motor yang ada.

  Motor DC tersebut seringkali digunakan dalam kegiatan sehari- hari maupun dalam industri. Pada umumnya, kecepatan motor DC diukur dengan suatu instrumen elektronis dengan penampil analog yang biasanya menggunakan jarum sebagai penunjuk kecepatan putaran atau menggunakan penampil digital.

  Penelitian ini akan merancang dan membuat suatu penampil alternatif untuk mengukur kecepatan motor DC, yaitu dengan tampilan LED. Proses pengukuran kecepatan motor DC dilakukan dengan rangkaian elektronis, kemudian pengolahan data dan proses penampil dilakukan oleh mikrokontroler.

  Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEL AT89C51 yang merupakan bagian dari MCS-51.

  1.2 Perumusan Masalah

  Penelitian ini akan merancang suatu mekanik pengukuran kecepatan motor DC dengan LED sebagai tampilan. Putaran motor DC akan dibaca oleh suatu sensor optocoupler. Hasil pembacaan dari sensor optocoupler tersebut akan diolah oleh mikrokontroler dan akan ditamp ilkan melalui penampil LED.

  Oleh karena itu, penulis merumuskan permasalahan yang diobservasi adalah sbb:

  1. Bagaimana merancang alat agar menghasilkan data input yang dapat dibaca oleh sensor optocoupler. Hasil pembacaan tersebut akan dikirim lewat rangkaian pemicu Schmitt, kemudian diolah mikrokontroler AT89C51.

  2. Bagaimana cara mengatur pengaksesan data input maupun data output secara program atau software.

  3. Bagaimana instalasi port agar data digital dapat dibaca dan diterima, serta diolah oleh mikrokontroler AT89C51.

1.3 Pembatasan Masalah

  Dalam melakukan perancangan tugas akhir ini, penulis menggunakan mikrokontroler AT89C51 untuk mengolah banyaknya putaran motor dalam waktu tertentu sehingga menghasilkan suatu nilai kecepatan. Perancangan kecepatan motor tersebut diukur dengan satuan rotation per minute (rpm) dan menggunakan skala 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300.

  Sebagai piranti masukan pada perancangan, penulis menggunakan sensor optocoupler dan 2 tombol (start/ reset, stop). Sensor optocoupler berfungsi sebagai pendeteksi pulsa putaran motor yang berasal dari pantulan sinar infra merah terhadap motor yang berputar. Cara kerja dari kedua tombol tersebut, antara lain: tombol start untuk memulai pengukuran; tombol reset untuk mengembalikan ke keadaan semula; dan tombol stop untuk menghentikan proses pengukuran dan menampilkan data pengukuran terakhir.

  Piranti keluaran berupa LED (Light Emitting Diode) akan menampilkan kecepatan putaran motor.

  1.4 Tujuan Penelitian

  Tujuan ya ng ingin dicapai dalam penelitian ini adalah merancang dan mengaplikasikan mikrokontroler AT89C51 sebagai alat ukur untuk pengukuran putaran motor dan menampilkan hasilnya dengan deretan LED yang membentuk jari.

  1.5 Manfaat Penelitian

  Penelitian ini dapat memberikan suatu alternatif alat untuk mengukur kecepatan motor, serta memperkaya pengetahuan kita tentang penggunaan mikrokontroler sebagai piranti pengolahan.

  1.6 Metode Penelitian

  Dalam merancang alat ukur ini, diperlukan langkah- langkah sebagai berikut:

  1. Studi literatur tentang masalah yang ada dan mempelajari cara kerja alat.

  2. Perancangan dengan percobaan-percobaan yang sesuai dengan teori yang ada untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan yang telah ditentukan.

BAB II DASAR TEORI

  2.1 Prinsip Dasar

  Pengukur kecepatan motor DC merupakan suatu peralatan yang terdiri dari piranti mekanis dan rangkaian elektronis dengan menggunakan mikrokontroler AT89C51. Mikrokontroler AT89C51 merupakan piranti pengolah data secara hardware maupun software. Perancangan dan pembuatan peralatan pengukur kecepatan motor DC ini menggunakan beberapa piranti pendukung, yaitu optocoupler, pemicu Schmitt, motor DC dan indikator LED. Motor DC akan diukur kecepatannya dengan sensor optocoupler, yang berfungsi untuk mendeteksi posisi kode biner. Sinyal output optocoupler akan masuk ke pemicu Schmitt untuk mempertegas sinyal masukan pada mikrokontroler. Pemicu Schmitt yang digunakan dalam peralatan ini adalah IC TTL yang dihubungkan ke mikrokontroler melalui port paralel.

  2.2 Sensor Optocoupler

  Optocoupler merupakan piranti elektronika yang berfungsi sebagai sensor cahaya. Optocoupler terdiri dari bagian sumber (source) dan penerima (reciver). Bagian sumber berupa LED infra merah sedangkan penerimanya berupa transistor photo atau dioda photo. Optocoupler dirancang sedemikian rupa sehingga cahaya yang dipancarkan dari sumber diterima dengan baik oleh penerima seperti ditunjukan pada gambar 2.1 dibawah ini.

  

ISO1

OPTO ISOLATOR-A

Gambar 2.1 Simbol Optocoupler

  Optocoupler digunakan untuk membaca kode gelap dan kode terang pada piringan menjadi logika ‘0’dan ‘1’. Gambar rangkaian aplikasi optocoupler untuk membaca kode gelap dan kode terang seperti pada gambar 2.2 berikut. _{Rd VCC Rd Rc VCC}

_{Optocoupler Optocoupler}

_{Rc Vout}

  Vout

  (a) (b)

Gambar 2.2 Rangkaian Optocoupler

  Ada dua macam rangkaian optocoupler seperti pada gambar 2.2. Pada

gambar 2.2 (a) keluaran optocoupler berlogika ‘1’ jika ada cahaya yang mengenai transistor photo (membaca kode terang) dan ‘0’ jika tidak (membaca kode gelap).

  Sedangkan gambar 2.2 (b) optocoupler berlogika ‘1’ jika tidak ada cahaya yang mengenai transistor photo (membaca kode gelap) dan logika ‘0’ jika transistor photo menerima cahaya (membaca kode terang).

  Untuk menentukan nilai dari resistansi dioda Rd dan resistansi kolektor Rc digunakan rumus:

  Vcc Vf (max) −

  ………………………..2.1

  Rd =

  If (max)

  Ic Vce Vcc Rc

  − =

  …………………………………….2.2 Dimana,

  Ve Ie Ic

  =

  Dengan : Rd = Resistansi Dioda (O) Rc = Resistansi Kolektor (O) Vcc = Tegangan (V) Vce = Tegangan antara kolektor dan emitter (V) Vf = Tegangan maju Dioda (V) If = Arus maju Dioda (A) Ic = Arus Kolektor (A)

2.3 Encoder (Piringan Penyandi)

  Piringan penyandi berguna untuk mendeteksi posisi diskret. Dalam mendeteksi posisi diskret tersebut, perlu digunakan pengkodean posisi. Metode pendeteksian posisi dilakukan dengan cara membentuk piringan penyandi yang telah dikodekan dalam kode biner. Resolusi atau tingkat ketelitian pendeteksian posisi dengan pengkodean dipengaruhi oleh banyaknya bit yang dipakai.

  Sandi biner merupakan sandi yang digunakan bagi piranti masukan atau keluaran untuk mendeteksi setiap perubahan data masukan, pengubah analog ke digital, serta peralatan-peralatan bantu lainnya.

  Untuk menghitung jumlah putarannya dapat dihitung dengan persamaan 2.3 dibawah ini:

  p rpm

  60 ………………………….……………2.3

  = × n

Gambar 2.3 Piringan (Encoder)

2.4 Mikrokontroler AT89C51

  AT89C51 adalah mikrokontroler keluaran Atmel dengan 4K byte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory). AT89C51 merupakan memori dengan teknologi nonvolatile memory, isi memori tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus berkali kali.

  Memori ini biasanya digunakan untuk menyimpan intruksi (perintah) sehingga memungkinkan mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode operasi keeping tunggal) yang tidak memerlukan exretnal memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut (Nalwan, 2003:1).

  Mikrokont roler AT89C51 memiliki 128 x 8 bit internal RAM, 32 programmable I/O lines, 2 timer (counter) 16-bit, Full Duplex UART, Watch Timer, 2 data pointer, ISP dan lain lain tersebut.

2.4.1 Memori

  AT89C51 mempunyai struktur memori yang terdiri atas RAM Interna l, memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan untuk menyimpan variable atau data yang bersifat sementara. Special Function Register (register fungsi khusus), memori yang berisi register register mempunyai fungsi fungsi khusus yang disediakan oleh mikrokontroler tersebut, seperti timer serial, dan lain lain. Flash PEROM, memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi instruksi AT89C51. AT89C51 mempunyai struktur memori yang terpisah antara RAM Internal dan Flash PEROMnya. RAM Internal dialamati oleh RAM Address Register (Register Alamat Program) dengan adanya struktur memori yang terpisah tersebut RAM Internal dan Flash PEROM mempunyai alamat awal yang sama yaitu alamat 00, namun secara fisiknya kedua memori tersebut tidak saling berhubungan tersebut (Nalwan, 2003:4-5).

2.4.1.1 Memori Program

  Memori program sering juga disebut dengan Flash Memory dengan kapasitas sebesar 8K-byte yang hanya digunakan untuk membaca saja. Memori ini dapat diakses pada alamat 0000H-1FFH. Alamat memori program panjangnya selalu 16-bit, walaupun demikian jumlah memori program yang digunakan bisa kurang dari 64K-byte (Putra, 2002:5).

2.4.1.2 Memori Data

  Memori ini terbagi atas dua bagian yaitu: 128 byte internal RAM dan 128 byte special function register (SFR). Alamat memori data internal selalu 8 bit atau 1 byte, yang konsekuensinya hanya mampu mengalamati hingga 256 byte saja. Internal RAM dipetakan pada alamat 00H-FFH dan dapat diakses mernggunakan pengalamatan langsung serta pengalamatan tidak langsung, sedangkan SFR dipetakan pada alamat 80H-FFH dan hanya dapat diakses dengan pengalamtan tidak langsung.

2.4.2 Mode Pengalamatan

  Dalam pembuatan program pada mikrokontroler terdapat beberapa jenis pengalamatan data atau operan yaitu:

2.4.2.1 Pengalamatan Langsung

  Proses pengalamatan ini terjadi pada sebuh perintah ketika nilai operan merupakan data yang akan diproses. Hanya data internal saja yang bisa diakses secara langsung. Contoh: MOV A,#05H

  MOV A,#data Instruksi ini melakukan operasi memindahkan data pada alamat 05H ke dalam akumulator (Nalwan, 2003:69).

  2.4.2.2 Pengalamatan Tidak Langsung

  Proses pada pengalamatan ini terjadi pada sebuah perintah ketika salah satu operan merupakan register yang berisikan alamat dan data yang akan diisi atau dipindahkan. Contoh: MOV R0,#50H loop

  MOV @R0,#08H

  INC R0 CJNE R0,#58, loop

  Interuksi ini melakukan operasi memindahkan data dari alamat memori yang ditunjuk oleh register R1 ke akumulator(Nalwan, 2003:70).

  2.4.2.3 Pengalamatan Data