Modul III
Mikrokontroller AT MEGA 128
a. Merangkai dan menguji output pada mikrokontroller ATMEGA 128
b. Merangkai dan menguji input pada mikrokontroller ATMEGA 128
c. Merangkai dan menguji I/O pada mikrokontroller ATMEGA 128
a. Module AT MEGA 128
b. LED
c. Seven Segment
d. Buzzer
e. LCD
f. Jumper
g. Motor stepper
h. Sensor LM35
i. Keypad
j. LDR
k. Dot matrix
g. Motor stepper
h. Sensor LM35
i. Keypad
j. LDR
k. Dot matrix
1.3 Dasar Teori [kembali]
A. Mikrokontroller ATMEGA 128
Mikrokontroller ATMEGA 128 merupakan mikrokontroller keluarga AVR yang mempunyai kapasitas flash memori 128KB. AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan ATEMEL inc, berdasarkan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Secara umum, AVR dapat terbagi menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga AT-Mega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, bisa dikatakan hampir sama. Semua jenis AVR dilengkapi dengan flash memori sebagai memori program. Kapasitas dari flash memori ini berbeda antara chip yang satu dengan chip yang lain. Tergantung dari jenis IC yang digunakan. Untuk flash memori yang paling kecil adalah 1 kbytes (ATtiny11, ATtiny12, dan ATtiny15) dan paling besar adalah 128 kbytes (AT-Mega128). Berikut ini adalah spesifikasi Mikrokontroler AVR ATMega-128 dan konfigurasi pin ATMEGA 128.1. Saluran I/O sebanyak 56 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D, Port E, Port F dan Port G.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. 2 buah Timer/Counter 8 bit dan 2 buah Timer/Counter 16 bit.
4. Dua buah PWM 8 bit.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. Internal SRAM sebesar 4 kbyte.
7. Memori flash sebesar 128 kBytes.
8. Interupsi Eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 4 kbyte.
11. Real time counter.
12. 2 buah Port USART untuk komunikasi serial.
13. Enam kanal PWM.
14. Tegangan operasi sekitar 4,5 V sampai dengan 5,5V
 |
| Konfigurasi pin ATMEGA-128 |
B. LED
LED adalah suaatu semikonduktor yang
memancarkan cahaya,LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
C. SEVENT SEGMENT
Layar
tujuh segmen ini seringkali digunakan pada jam digital,
meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya yang menampilkan informasi
numerik. Layar tujuh segmen ini seringkali digunakan pada jam digital, meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya yang menampilkan informasi numerik. Layar tujuh segmen ini terdiri dari 7 buah LED yang membentuk angka 8 dan 1 LED untuk titik/DP. Angka yang ditampilkan di seven segmen ini dari 0-9. Cara kerja dari seven segmen disesuaikan dengan LED. LED merupakan komponen diode yang dapat memancarkan cahaya. kondisi dalam keadaan ON jika sisi anode mendapatkan sumber positif dari Vcc dan katode mendapatkan sumber negatif dari ground.
Berdasarkan cara kerjanya, tujuh segmen dibagi menja
D. BUZZER
Buzzer
adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran
listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama
dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada
diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi
elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung
dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma
maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik
sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa
digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu
kesalahan pada sebuah alat (alarm)
E. LCD
berikut penjelasan kakinya yaitu:
F. JUMPER
Sebagai
konektor antar modul satu dengan modul lainnya
G. MOTOR STEPPER
(Motor stepper )mengubah pulsa-pulsa
listrik yang diberikan menjadi gerakan-gerakan diskrit rotor yang disebut
langkah (steps). Nilai rating dari suatu motor stepper diberikan dalam langkah
per putaran (steps per revolution). Motor stepper umumnya mempunyai kecepatan
dan [torsi] yang rendah.
Motor stepper bekerja berdasarkan
pulsa-pulsa yang diberikan pada lilitan fasenya dalam urut-urutan yang tepat.
Selain itu, pulsa-pulsa itu harus juga menyediakan arus yang cukup besar pada
lilitan fase tersebut. Karena itu untuk pengoperasian motor stepper
pertama-tama harus mendesain suatu sequencer logic untuk menentukan urutan
pencatuan lilitan fase motor dan kemudian menggunkan suatu penggerak (driver)
untuk menyediakan arus yang dibutuhkan oleh lilitan fase
H. SENSOR LM35
Sensor
suhu IC LM 35 merupkan
chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk
mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik,
atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang
berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan
besaran elektrik.
I. KEYPAD
Penyusun tombol pada keypad dapat
dibuat dari bermacam-macam bahan/komponen, seperti switch metal, switch
karbon, dan resistif/kapasitif (touch panel). Penggunaan bahan tersebut
disesuaikan dengan kebutuhan akan sensifitas, aksi penekanan, dan kebutuhan akan
suatu tombol khusus. Bahan switch metal pada keypad digunakan untuk kebutuhan
keypad atau tombol-tombol dengan arus yang besar. Keypad dengan bahan carbon
dipakai untuk kebutuhan tombol-tombol dengan arus kecil. Biasanya itu digunakan
untuk alat-alat digital yang hanya memilikitegangan 0 dan 5v. Penerapan
bahan banyak kita jumpai seperti pada keypad remot tv, remot ac, joy stick,
serta masih banyak lainnya.
J. SENSOR ULTRASONIC
Sensor ultrasonik PING terdiri dari tiga
bagian utama yaitu :
·
Transmitter
Gelombang Ultrasonik
·
Receiver
Gelombang Ultrasonik
·
Rangkaian
kontrol
Transmitter berfungsi sebagai pemancar
gelombang ultrasonik. Gelombang yang dipancarkan memiliki frekuensi 40KHz.
Gelombang ini akan dipancarakan dengan kecepatan 344.424m/detik atau
29.034uS per centimeter. Jika didepan terdapat halangan atau objek maka
gelombang tersebut akan memantul. Pantulan gelombang akan dideteksi oleh
receiver. Rangkaian kontrol akan mendeteksi pantulan gelombang dan menghitung
lama waktu saat gelombang dipancarkan dan gelombang terdeteksi pantulannya.
Lama waktu pemantulan gelombang ini akan dikonversi menjadi sinyal digital
dalam bentuk pulsa. Sinyal inilah yang nantinya diolah oleh mikrokontroler atau
mikroprosesor sehingga didapat nilai jarak antara objek dan sensor. Nilai jarak
dapat diperoleh melalui rumus berikut ini :
Jarak (cm) = Lama Waktu Pantul (uS) /
29.034 / 2
Rumus jarak didapat dari pembagian lama
waktu pantul dengan kecepatan gelombang ultrasonik dan dibagi 2 karena pada
saat pemantulan terjadi dua kali jarak tempuh antara sensor dengan objek. Yaitu
pada saat gelombang dipancarkan dari transmitter ke objek dan pada saat
gelombang memantul ke receiver ultrasonik.
K. DOTMATRIX
Dot matrix adalah
susunan titik-titik dua dimensi yang digunakan untuk menampilkan
karakter-karakter, simbol atau gambar. Dahulu dot matrix digunakan pada
printer-printer tua dan banyak perangkat tampilan digital. Pada printer,
titik-titik tersebut adalah daerah yang diredupkan. Sedangkan pada display,
titik-titik tersebut adalah daerah yang bercahaya. Sebagaimana pada LED atau
CRT display cara kerjanya titik-titik yang sebelumnya mati, bercahaya sesuai
sesuai obyek yang diinginkan.
Dot matrix banyak
digunakan untuk menampilkan informasi pada mesin-mesin, jam, indikator
keberangkatan kereta api dan perangkat lainnya yang membutuhkan display
sederhana untuk resolusi yang terbatas. Display ini terdiri dari LED yang
tersusun secara matrix berbentuk segi empat (bentuk selain segi empat juga ada)
sehingga dengan menyalakan/mematikan lampu yang diinginkan, teks atau grafik
yang dapat ditampilkan. Pengendali dot matrix mengkonversi instruksi dari
decoder ke dalam sinyal elektris yang dapat menyalakan atau mematikan lampu
sehingga tampilan yang diinginkan dapat terjadi.
