Post on 30-Dec-2016
KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG
RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya
DEDDI S SAMOSIR
042408032
DEPARTEMEN FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2007
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
2
PERSETUJUAN
JuduI : KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Kategori : TUGAS AKHIR Nama : DEDDI S SAMOSIR Nomor Induk Mahasiswa : 042408032 Program Studi : D3 FISIKA INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juli 2007
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Ketua
(DR.Marhaposan Situmorang) (Drs. AditiA warman,MSi .)
NIP : 130 810 771 NIP : 131 273 461
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
3
PERNYATAAN
KOMUNIKASI DIGITAL MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO FM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dan rinkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2007
DEDDI. S. SAMOSIR
042408032
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
4
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Drs.Aditia Warman,MSi selaku pembimbing pada penyelesaian laporan tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan perhatian kepada penulis untuk menyempurnakan laporan ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada ketua jurusan Fisika Instrumentasi bapak DR.Marhaposan Situmorang dan dosen-dosen pengajar pada jurusan Fisika Instrumentasi,dan kawan-kawan stambuk “04” atas segala bantuan dan motivasinya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik. Dan juga saya tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada kedua orang tua penulis yang begitu banyak memberikan materil maupun spirituil pada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Bermain mobil-mobilan yang dikendalikan lewat sinyal radio merupakan permainan yang
menarik. Mobil mainan yang banyak digemari anak-anak, dengan ditambah rangkaian
sederhana ini akan menjadi mobil mainan idaman. Rangkaian ini mengggunakan IC
digital keluarga CMOS yang memerlukan arus listrik sangat kecil, sehingga tidak akan
membebani kinerja mobil mainan asli Mobil mainan remot control ini juga sudah banyak
dipasarkan dengan harga yang cukup murah. Mobil mainan remot control terdiri dari dua
bagian yaitu remot control yang merupakan rangkaian pemancar gelombang radio FM
(TX) Dan mobil mainan yang didalamnya terdapat rangkaian penerima gelombang radio
FM (RX) tersebut.
Dengan memanfaatkan rangkaian pemancar dan penerima gelombang radio FM
yang ada pada mobil mainan remot kontrol kita dapat Memodifikasi komunikasi mobil
mainan remote control tersebut menjadi sutu komunikasi digital yang dapat digunakan
untuk kepentingan lain.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
2
Rancangan modifikasi Komunikasi digital ini yaitu dengan menambahkan rangakain
keyped dan rangkaian mikrokontroler pada Pemancar radio kemudian menambahkan
rangakain mikrokontrel dan display seven segmen pada penerima. Sehingga apa yang kita
tekan pada keyped akan ditampilkan pada display seven segmen.
Berdasarkan pemikiran-pemikiran diatas, maka penulis tertarik untuk merancang
Modifikasi komunikasi mobil mainan remote control menjadi sutu komunikasi digital dan
mengangkatnya sebagai sebagai tugas akhir.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat perancangan tersebut
kedalam bentuk skripsi sebagai Tugas Akhir dengan judul “Komunikasi digital
menggunakan gelombang radio FM berbasis mikrokontroler AT89S51”.
Alat ini memakai rangkaian pemancar dan penerima gelombang radio FM yang
diambil dari mobil mainan remote control yang digunakan sebagai sarana pegiriman data
digital. Dalam sistem ini, sinyal radio tidak terus menerus dipancarkan tapi hanya
dibangkitkan saat penekanan salah satu tombol keypad, itupun hanya merupakan
frekuensi radio yang terputus-putus, sehingga merupakan pengiriman pulsa-pulsa
frekuensi gelombang radio. Penerima (RX) akan menerima sinyal dari pemancar (TX)
dengan frekuensi 27 MHz.
Pada rangkaian pemancar gelombang radio ditambahkan rangkaian
mikrokontrioler AT89S51 dan Keypad begitu juga dengan rangkaian penerima
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
3
gelombang radio ditambahkan rangkaian mikrokontroler AT89S51 dan seven segmen
sebagai tampilan data digital yang dihubungkan secara pararel. Jadi setiap penekanan
salah satu tombol keypad akan ditampilkan pada seven segmen.
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengenali nilai-nilai yang dikirimkan oleh
keypad untuk dipancarkan oleh pemancar gelombang radio FM.
2. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengenali nilai-nilai yang diterima dari
penerima gelombang radio FM untuk ditampilkan pada display seven segmen.
3. Membuat Modifikasi rangkaian komunikasi analog menjadi komunikasi digital.
4. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkulihaan
terhadap realita.
1.4 Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas, penulis membuat Modifikasi rangkaian komunikasi analog
menjadi komunikasi digital berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan batasan-batasan
sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S51.
2. Data yang dikirim digunakan keypad.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
4
3. Pengiriman data dihunakan pemancar dan penerima gelombang radio dari mobil
mainan remote control
4. Display data yang diterima digunakan 1 digit seven segmen
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika
pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja modifikasi rangkaian komunikasi
analog menjadi komunikasi digital berbasis mikrokontroler AT89S51, maka penulis
menulis laporan ini sebagai berikut:
BAB 1. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2. LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian. Teori
pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware dan
software), bahasa program yang digunakan. serta karekteristik dari
komponen-komponen pendukung.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
5
BAB 3. PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir
dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51.
BAB 4. ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja
alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk
mengaktipkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke
mikrokontroler AT89S51.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya
pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
6
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 PERANGKAT KERAS
2.1.1Arsitektur Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroller sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan microkomputer,
hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi
baru, yaitu teknologi semikonduktor 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 microprocessor).
Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para
konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggi
serta dalam bidang pendidikan.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program
aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya), Microcontroller
hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
7
perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan
ROM-nya 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 RAM-nya
yang besar artinya program control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih
besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara,
termasuk register-register yang digunakan pada Microcontroller yang bersangkutan.
Microcontroller AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran
Atmel. Jenis Microcontroller ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data
per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.
Pada prinsipnya program pada Microcontroller dijalankan bertahap, jadi pada
program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara
bertahap atau berurutan.
Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh microcontroller AT89S51 adalah sebagai
berikut :
Sebuah Central Processing Unit 8 bit
Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu
RAM internal 128 byte
Flash memori 4 Kbyte
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
8
Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi
internal)
Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan buah
jalur I/o
Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART
Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika
Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi
12 MHz.
2.1.2 Kontruksi AT89S51
Mikrokontrol AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal
serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm dipakai untuk
membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S51 otomatis
direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 24
MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator
pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroler.
Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. Read Only Memory
(ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan
keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan progam ini dinamakan
sebagai memori progam.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
9
Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya,
dipakai untuk menyimpan data pada saat progam bekerja. RAM yang dipakai untuk
menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku
dan diproduksi secara masal, progam diisikan ke dalam ROM pada saat IC
mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler
mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang
disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet
Eraseable Progamble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada
flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.
Jenis memori yang dipakai untuk Memori Program AT89S51 adalah Flash
PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat
bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer. Memori
Data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja
tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup. Sarana Input/Ouput yang
disediakan cukup banyak dan bervariasa. AT89S51 mempunyai 32 jalur Input/Ouput.
Jalur Input/Ouput paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan
P3.7).
AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmiter) yang
biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri (RXD
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
10
dan TXD) diletakan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1 di kaki nomor 2 dan 3, seningga
kalau sarana input/ouput yang 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
bisa dipakai untuk jalur input/ouput parelel 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 sebagai jalur input/output
parelel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi. Port1 dan 2,
UART, Timer 0,Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik
merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Functoin Regeister (SFR).
2.1.3 SFR (Register Fungsi Khusus ) Pada Keluarga 51
Sekumpulan SFR atau Special Function Register yang terdapat pada Mikrokontroler
Atmel Keluarga 51 ditunjukan pada gambar I.01, pada bagian sisi kiri dan kanan
dituliskan alamat-alamatnya dalam format heksadesimal.
Tidak semua alamat pada SFR digunakan, alamat-alamat yang tidak digunakan
diimplementasikan pada chip. Jika dilakukan usaha pembacaan pada alamat-alamat yang
tidak terpakai tersebut akan menghasilkan data acak dan penulisannya tidak
menimbulkan efek sama sekali. Pengguna perangkat lunak sebaiknya jangan menuliskan
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
11
‘1’ pada lokasi-lokasi ‘tak bertuan’ tersebut, karena dapat digunakan untuk
mikrokontroler generasi selanjutnya. Dengan demikian, nilai-nilai reset atau non-aktif
dari bit-bit baru ini akan selalu ‘O’ dan nilai aktifnya adalah ‘1’. Berikut akan dijelaskan
secara singkat SFR-SFR beserta fungsinya:
F8 FF F0 B F7 E8 EF E0 ACC E7 D8 DF D0 PSW D7 C8 (T2CON) (T2MOD) (RCAP2L) (RCAP2H) (TL2) (TH2) CF C0 C7 B8 IP BF B0 P3 B7 A8 IE AF A0 P2 A7 98 SCON SBUF 9F 90 P1 97 88 TCON TMOD TLO TL1 THO TH1 8F 80 PO SP DPL DPH PCON 87
Gambar 2.1. Peta Register Fungsi Khusus – SFR (Special Function Register)
1.Akumulator
ACC atau akumulator yang menempati lokasi E 0h digunakan sebagai register untuk
penyimpanan data sementara, dalam program, instruksi mengacunya sebagai register A
(bukan ACC).
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
12
2.Register B
Register B (lokasi D 0h) digunakan selama operasi perkalian dan pembagian, untuk
instruksi lain dapat diperlakukan sebagai register scratch pad (“papan coret-coret”)
lainnya.
3Program Status Word (PSW)
Register PSW (lokasi D 0h) mengandung informasi status program.
4.Stack Pointer
Register SP atau Stack Pointer (lokasi 8 1h) merupakan register dengan panjang 8-bit,
digunakan dalam proses simpan menggunakan instruksi PUSH dan CALL. Walau Stack
bisa menempati lokasi dimana saja dalam RAM, register SP akan selalu diinisialisasi ke
07h setelah adanya reset, hal ini menyebabkan stack berawal di lokasi 08h.
5.Data Pointer
Register Data Pointer atau DPTR mengandung DPTR untuk byte tinggi (DPH) dan byte
rendah (DPL) yang masing-masing berada dilokasi 83h dan 82h, bersama-sama
membentuk register yang mampu menyimpan alamat 16-bit. Dapat dimanipulasi sebagai
register 16-bit atau ditulis dari/ke port, untuk masing-masing Port 0,Port 1, Port2 dan
Port 3.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
13
6.Serial Data Buffer
SBUF atau Serial Data Buffer (lokasi 99h) sebenarnya terdiri dari dua register yang
terpisah, yaitu register penyangga pengirim (transmit buffer) dan penyangga penerima
(receive buffer). Pada saat data disalin ke SBUF, maka data sesungguhnya dikirim ke
penyangga pengirim dan sekaligus mengawali transmisi data serial. Sedangkan pada saat
data disalin dari SBUF, maka sebenarnya data tersebut berasal dari penyangga penerima.
7.Time Register
Pasangan register (TH0, TL0) dilokasi 8Ch dan 8Ah,(TH1, TL1) dilokasi 8Dh dan 8Bh
serta (TH2, TL2) dilokasi CDh dan CCH merupakan register-register pencacah 16-bit
untuk masing-masing Timer 0, Timern 1 dan Timer 2.
8.Capture Register
Pasangan register (RCAP2H, RCAP21) yang menempati lokasi CBh dan CAh
merupakan register capture untuk mode Timer 2 capture. Pada mode ini, sebagai
tanggapan terjadinya suatu transisi sinyal di kaki (pin) T2EX (pada AT89C52/55), TH2
dan TL2 disalin masing-masing ke RCAP2H dan RCAP2L. Timer 2 juga memiliki mode
isi-ulang-otomatis 16-bit dan RCAP2H serta RCAP2L digunakan untuk menyimpan nilai
isi-ulang tersebut.
9.Control Register
Register-register IP, IE, TMOD, TCON, T2CON, T2MOD, SCON dan PCON berisi bit-
bit control dan status untuk system interupsi, pencacah/pewaktu dan port serial.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
14
Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89C51 :
Kompatible dengan produk MCS-51
Empat K byte In-Sistem Reprogammable Flash Memory
Daya tahan 1000 kali baca/tulis
Fully Static Operation : 0 Hz sampai 24 MHz
Tiga level kunci memori progam
128x8 bit RAM internal
32 jalur I/O
Tiga 16 bit Timer/Counter
Enam sumber interupt
Jalur serial dengan UART
Gambar 2.2 IC Mikrokontroler AT89S51
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
15
Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut.
1.VCC (Pin 40)
Suplai tegangan
2.GND (Pin 20)
Ground
3.Port 0 (Pin 39-Pin 32)
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun
penerima kode byte pada saat flash progamming 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.
4.Port 2 (Pin 21 – pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengaksememori
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.
5.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 :
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
16
Tabel 2.1. Pin-Pin Port 3
Nama pin Fungsi
P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial)
P3.1 (pin 11) TXD (Port output serial)
P3.2 (pin 12) INTO (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)
6.RST (pin 9)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.
7.ALE/PROG (pin 30)
Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama
mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG) selama
memprogam Flash.
8.PSEN (pin 29)
Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.
9.EA (pin 31)
Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan
menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
17
high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada memori internal.
Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.
10.XTAL1 (pin 19)
Input untuk clock internal.
11.XTAL2 (pin 18)
Output dari osilator.
2.2 PERANGKAT LUNAK
2.2.1 Bahasa Assembly MCS-51
Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa
assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini hanya
ada 51 instruksi. Dari 51 instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi.
Instruksi –instruksi tersebut antara lain :
1. Instruksi MOV
Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register
tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.
Contoh pengisian nilai secara langsung
MOV R0,#20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.
Contoh pengisian nilai secara tidak langsung
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
18
MOV 20h,#80h
...........
............
MOV R0,20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal
ke register 0 (R0).
Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah
alamat.
2. Instruksi DJNZ
Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi
nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol.
Contoh ,
MOV R0,#80h
Loop: ...........
............
DJNZ R0,Loop
............
R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan
ke perintah pada baris berikutnya.
3. Instruksi ACALL
Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh :
.............
ACALL TUNDA
.............
TUNDA:
.................
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
19
4. Instruksi RET
Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin
pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,
ACALL TUNDA
.............
TUNDA:
.................
RET
5. Instruksi JMP (Jump)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh,
Loop:
.................
..............
JMP Loop
6. Instruksi JB (Jump if bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
dimaksud berlogika high (1). Contoh,
Loop:
JB P1.0,Loop
.................
7. Instruksi JNB (Jump if Not bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
dimaksud berlogika Low (0). Contoh,
Loop:
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
20
JNB P1.0,Loop
.................
8. Instruksi CJNZ (Compare Jump If Not Equal)
Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan
suatu nilai tertentu. Contoh,
Loop:
................
CJNE R0,#20h,Loop
................
Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop.
Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi
selanjutnya..
9. Instruksi DEC (Decreament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud
dengan 1. Contoh,
MOV R0,#20h R0 = 20h
................
DEC R0 R0 = R0 – 1
.............
10. Instruksi INC (Increament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang
dimaksud dengan 1. Contoh,
MOV R0,#20h R0 = 20h
................
INC R0 R0 = R0 + 1
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
21
.............
11. Dan lain sebagainya
12.
2.2.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah
editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE). Tampilannya seperti di bawah ini.
Gambar 3. 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble (di-
compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih
ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau
ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada
pesan kesalahan lagi.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
22
Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke
dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an.
Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroller.
2.2.3 Software Downloader
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan
software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet. Tampilannya
seperti gambar di bawah ini
Gambar 4. ISP- Flash Programmer 3.a
Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file
heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil
kompilasi tersebut ke mikrokontroller.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
23
BAB 3
PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
3.1 Diagram Blok Alat
Gambar 3.1 Diagram blok komunikasi digital menggunakan gelombang radi FM
berbasis mikrokontroler AT89S51
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
24
Dengan memaanfaatkan Rangkaian pemancar dan penerima gelombang radio FM yang
ada pada mobil mainan remot kontrol maka dapat dibuat Modifikasi komunikasi mobil
mainan remote control tersebut menjadi suatu komunikasi digital.
Rancangan modifikasi Komunikasi digital ini yaitu dengan menambahkan rangakain
keyped dan rangkaian mikrokontroler pada Pemancar radio kemudian menambahkan
rangakain mikrokontrolerl dan display seven segmen pada penerima. Sehingga apa yang
kita tekan pada keyped akan ditampilkan pada display seven segmen. Berikut diagram
blok perancangan modifikasi komunikasi mainan menjadi komunikasi digital.
3.2 Perancangan Rangkaia Alat
3.2.1 Perancangan Power Supplay (PSA)
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada.
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, Tetapi
yang digunakan hanya keluaran 5 volt yaitu digunakan untuk mensupplay tegangan ke
seluruh rangkaian,. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2.
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan
dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan
menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200
µF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan
tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
25
Vreg
LM7805CT
IN OUT
TIP32C
100ohm
100uF
330ohm220V 50Hz 0Deg
TS_PQ4_12
2200uF 1uF1N5392GP
1N5392GP
12 Volt
5 Volt
LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini
berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian,
sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus
yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda
penyearah.
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
3.2.2 Perancangan Rangkain µC AT89S51
Ada 2 Rangkaian µC AT89S51 pada perancangan ini yaitu pada rangkaian pemancar
(TX) dan rangkaian penerima(RX) yang berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh
sistem. Rangkaian mikrokontroler AT89S51 pada pemancar akan menunggu pengiriman
data dari keyped. Ketika terjadi penekanan pada salah satu tombol keyped maka data
akan diterima oleh mikrokontroler berupa 8 bit bilangan biner dan menerjemahkannnya.
Kemudian Rangkaian mikrokontroler ini akan mengirimnya ke rangkaian pemancar
gelombang sehinggga data itu akan dipancarkan. Rangkaian mikrokontroler AT89S51
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
26
5VVCC
10uF
5VVCC
21
30pF30pF
XTAL 12 MHz
AT89S51
P0.3 (AD3)
P0.0 (AD0)
P0.1 (AD1)
P0.2 (AD2)
VccP1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
P0.4 (AD4)
P0.5 (AD5)
P0.6 (AD6)
P0.7 (AD7)RST
EA/VPPP3.0 (RXD)
P3.1 (TXD)
P3.2 (INT0)
P3.3 (INT1)
P3.4 (T0)
ALE/PROG
PSEN
P2.7 (A15)
P2.6 (A14)
P2.5 (A13)
P2.4 (A12)
P2.3 (A11)
P2.2 (A10)
P2.1 (A9)
P3.6 (WR)
P3.5 (T1)
P3.7 (RD)
XTAL2
XTAL1
GND P2.0 (A8)
1
2
3
4
5
6
7
8
40
39
38
37
36
35
34
33
9
10
11
12
13
14
15
32
31
30
29
28
27
2616
17
18
19
20
25
24
23
22
21
4.7k2SA733
5VVCC
LED1
pada penerima akan menerima data tersebut melalui rangkaian penerima Gelombang
radio dan akan menerjemahkannnya data tersebut hasilnya akan ditampilkan di display
seven segmen berupa angka – angka digital. Rangkaian mikrokontroler AT89S51
ditunjukkan oleh gambar 3.3 berikut :
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroler AT89S51
Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51.
Kapasitor 10 µF dan resistor K ohm bekerja sebagai “ power on reset” bagi
mikrokontroler AT89CS51 dan kristal 12 MHZ bekerja sebagai penentu nilai clock
kepada mikrokontroler, sementara kapasitor 30 µF bekerja sebagai resenator terhadap
kristal.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
27
Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini
dilakukan hanya untuk menguji apakan rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51
sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller
tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik
atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang
diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Namun setelah
seluruh rangkaian disatukan, LED yang terhubung ke in 17 ini tidak digunakan lagi.
3.2.3 Perancangan Rangkaian Pemancar dan penerima gelombang radio
Rangkaian pemancar dan penerima diambil dari rangkaian yang ada pada mobil maianan
remote control. Rangkaian pemancar gelombang radio diambil dari rangkaian yang ada
pada remote control dan penerima gelombang radio diambil dari rangkaian yang ada pada
mobil maianan tersebut. Jenis mobilannya adalah Mobilan ini memakai gelombang FM
dengan frekuensi 27MHz. Dengan memanfaatkan skalar perintah maju/mundur dan
kanan kiri maka data dapat dikirim oleh pemancar adan diterima oleh penerima.
Sambungan perintah kanan/kiri,dan maju mundur lansung dihubungkan dengan
rangkaian µC AT89S51.
3.2.4 Perancangan Display Seven segmen
Sebagai hasil akhir dari alat ini adalah 1 digit display seven segmen dimana setiap angka
yang ditekan pada keyped akan ditampilkan pada seven segmen.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
28
Seven segmen ini dihubungkan pararel dengan rangkaian mikrokontroler AT89S51.
Seven segmen yang digunakan adalah common anoda, dimana segmen akan menyala jika
diberi logika 0 dan sebaliknya segmen akan mati jika diberi logika 1. Data yang diterima
oleh seven segmen adalah 8 bit bilangan biner. Berikut tabel
Berikut Gambar seven segmen :
Gambar 3.4 Seven segmen
3.2.5 Perancangan rangkaian keypad
Rangkaian Keypad berfungsi sebagai tombol untuk memasukan pin. Kemudian data yang
diketikkan pada keypad akan diterima oleh mikrokontroler AT89S51 untuk kemudian
diolah dan dipancarkan oleh pemancar gelombang radio (TX). Rangkaian keypad
ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Rangkaian keypad yang digunakan adalah rangkaian keypad 4 x 4 yang telah ada
dijual dipasaran. Keypad ini terdiri dari 16 tombol yang hubungan antara tombol-
tombolnya seperti tampak pada gambar di atas. Rangkaian ini dihubungkan ke port 1
mikrokontroler AT89S51.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
29
Tbl 1 Tbl 2 Tbl 3 Tbl A
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
Gambar 3.5 Rangkaian keypad
Rangkaian keypad yang digunakan adalah rangkaian keypad 4 x 4 yang telah ada
dijual dipasaran. Keypad ini terdiri dari 16 tombol yang hubungan antara tombol-
tombolnya seperti tampak pada gambar di atas. Rangkaian ini dihubungkan ke port 1
mikrokontroler AT89S51.
3.3 Perancangan Program
Adapun program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51 pada perancangan
“Komunikasi digital menggunakan gelombang radio FM berbasis mikrokontroler
AT89S51”. Adalah sebagai berikut :
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
30
3.3.1 Program pada pemancar gelombang radio (TX)
$MOD51
Org 000 ;Reset Vector
Ajmp Start
Tunda5mS:
Push TMOD
Mov TH0,#0EEH
Mov TL0,#0FFH
Mov TMOD,#21H
Setb TR0
Tunggu5mS:
Jbc TF0,Sudah5mS
Ajmp Tunggu5mS
Sudah5mS:
Clr TR0
Pop TMOD
Ret
Delay_1S:
Mov R4,#200
Tunggu1D:
Acall Tunda5ms
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
31
Djnz R4,Tunggu1D
Ret
Delay_500ms:
Mov R4,#100
Tunggu500mD:
Acall Tunda5ms
Djnz R4,Tunggu500mD
Ret
DELAY_250MS:
Mov R4,#50
Tunggu250Md:
Acall Tunda5ms
Djnz R4,Tunggu250Md
Ret
SCAN:
Mov P1,#0FEH
MOV A,P1
CJNE A,#0EEH,SCAN1 ;1
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#00000001B
RET
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
32
SCAN1:
CJNE A,#0DEH,SCAN2 ;2
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#00000010B
RET
SCAN2:
CJNE A,#0BEH,SCAN3 ;3
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#01000000B
RET
SCAN3:
Mov P1,#0FDH
MOV A,P1
CJNE A,#0EDH,SCAN4 ;4
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#01000001B
RET
SCAN4:
CJNE A,#0DDH,SCAN5 ;5
MOV P2,#00000001B
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
33
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#01000010B
RET
SCAN5:
CJNE A,#0BDH,SCAN6 ;6
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#10000000B
RET
SCAN6:
Mov P1,#0FBH
MOV A,P1
CJNE A,#0EBH,SCAN7 ;7
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#10000001B
RET
SCAN7:
CJNE A,#0DBH,SCAN8 ;8
MOV P2,#00000010B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#00000001B
RET
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
34
SCAN8:
CJNE A,#0BBH,SCAN9 ;9
MOV P2,#00000010B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#00000010B
RET
SCAN9:
CJNE A,#0D7H,SCAN10 ;0
MOV P2,#00000001B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#00000000B
RET
SCAN10:
CJNE A,#0B7H,SCAN11 ;F
RET
SCAN11:
CJNE A,#077H,LOOP1 ;D
MOV P2,#00000010B
ACALL DELAY_500mS
MOV P2,#10000000B
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
35
RET
LOOP1:
MOV P2,#0
AJMP SCAN
START:
ACALL SCAN
AJMP START
END
3.3.2 Program pada penerima gelombang radio (RX)
$MOD51
ZERO EQU 0C0H
ONE EQU 0F9H
TWO EQU 0A4H
THREE EQU 0B0H
FOUR EQU 099H
FIVE EQU 092H
SIX EQU 082H
SEVEN EQU 0F8H
EIGHT EQU 080H
NINE EQU 090H
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
36
Org 000 ;Reset Vector
Ajmp Start
Tunda5mS:
Push TMOD
Mov TH0,#0EEH
Mov TL0,#0FFH
Mov TMOD,#21H
Setb TR0
Tunggu5mS:
Jbc TF0,Sudah5mS
Ajmp Tunggu5mS
Sudah5mS:
Clr TR0
Pop TMOD
Ret
Delay_1S:
Mov R4,#200
Tunggu1D:
Acall Tunda5ms
Djnz R4,Tunggu1D
Ret
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
37
Delay_500ms:
Mov R4,#110
Tunggu500mD:
Acall Tunda5ms
Djnz R4,Tunggu500mD
Ret
DELAY_250MS:
Mov R4,#50
Tunggu25Md:
Acall Tunda5ms
Djnz R4,Tunggu25Md
Ret
start:
mov P0,#0FFH
mov P1,#0FFH
mov P2,#0FH
mov P3,#0
Acall Delay_1S
Acall Delay_1S
MOV P1,#ZERO
Acall Delay_1S
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
38
MOV P1,#ONE
Acall Delay_1S
MOV P1,#TWO
Acall Delay_1S
MOV P1,#THREE
Acall Delay_1S
MOV P1,#FOUR
Acall Delay_1S
MOV P1,#FIVE
Acall Delay_1S
MOV P1,#SIX
Acall Delay_1S
MOV P1,#SEVEN
Acall Delay_1S
MOV P1,#EIGHT
Acall Delay_1S
MOV P1,#NINE
Acall Delay_1S
MOV P1,#_A
Acall Delay_1S
MOV P1,#_B
Acall Delay_1S
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
39
MOV P1,#_C
Acall Delay_1S
MOV P1,#_D
Acall Delay_1S
Sen1: Mov A,P2
Cjne A,#01H,GO
ACALL DELAY_500MS
Mov A,P2
Cjne A,#00H,Sen2
MOV P1,#ZERO
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Sen2: Cjne A,#01H,Sen3
MOV P1,#ONE
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Sen3: Cjne A,#02H,Sen4
MOV P1,#TWO
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
40
Sen4: Cjne A,#04H,Sen5
MOV P1,#THREE
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Sen5: Cjne A,#05H,Sen6
MOV P1,#FOUR
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Sen6: Cjne A,#06H,Sen7
MOV P1,#FIVE
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Sen7: Cjne A,#08H,Sen8
MOV P1,#SIX
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Sen8: Cjne A,#09H,Sen9
MOV P1,#SEVEN
ACALL DELAY_500MS
SEN9: AJMP SEN1
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
41
GO: Cjne A,#02H,SEN1
ACALL DELAY_500MS
Mov A,P2
Cjne A,#01H,GO1
MOV P1,#EIGHT
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
GO1: Cjne A,#02H,GO2
MOV P1,#NINE
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
GO2: Cjne A,#04H,GO3
MOV P1,#_A
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
GO3: Cjne A,#05H,GO4
MOV P1,#_B
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
42
GO4: Cjne A,#06H,GO5
MOV P1,#_C
ACALL DELAY_500MS
AJMP SEN1
GO5: Cjne A,#08H,GO6
MOV P1,#_D
ACALL DELAY_500MS
GO6: AJMP SEN
END
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
43
BAB 4
ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT
4.1 Analisa Rangkaian
4.1.1 Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan
baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan
program sederhana pada mikrokontroller AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut:
Loop:
Setb P2.7
Acall tunda
Clr P2.7
Acall tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov r7,#0ffh
Tnd: Mov r6,#0ffh
Djnz r6,$
Djnz r7,tnd
Ret
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
44
Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P2.7
selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus menerus.
Perintah Setb P2.0 akan menjadikan P2.7 berlogika high yang menyebabkan transistor
aktif, sehingga LED hidup. Acall tunda akan menyebabkan LED ini hidup selama
beberapa saat. Perintah Clr P2.7 akan menjadikan P2.7 berlogika low yang menyebabkan
transistor tidak aktif sehingga LED akan mati. Perintah Acall tunda akan menyebabkan
LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program
tersebut berulang, sehingga akan tampak LED tersebut berkedip.
Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :
Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin membutuhkan
waktu = 12 112 MHz
mikrodetik.
Mnemonic Siklus Waktu Eksekusi
MOV Rn,#data 2 2 x 1 µd = 2 µd
DJNZ 2 2 x 1 µd = 2 µd
RET 1 1 x 1 µd = 1 µd
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
45
Tunda:
mov r7,#255 2
Tnd: mov r4,#255 2
djnz r6,$ 255 x 2 = 510 x 255 = 130.054 = 130.058 = 130.059 µd
djnz r7,loop3 2
djnz r2,loop8 2
ret 1
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 130.059
µdetik atau 0,130059 detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,13 detik. Jika program
tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S51, kemudian mikrokontroller dapat berjalan
sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum mikrokontroller
AT89S51 telah bekerja dengan normal.
4.1.2 Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen
Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini
dengan rangkaian mikrokontroler RX secara pararel ke port 1, kemudian memberikan
data tertentu pada port 1 dari mikrokontroler. Seven segmen yang digunakan adalah
common anoda, dimana seven segmen akan menyala jika diberi logika 0 dan sebaliknya
segmen akan mati jika diberi logika 1.
Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port 1 agar angka
desimal dapat ditampillkan pada seven segmen. Berikut tabel data yang akan dikirim
port1 ke display seven segmen :
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
46
Tabel 4.1 Data yang akan dikirim port1 ke display seven segmen
Angka Data yang dikirim P1.7 P1.6 P1.5 P1.4.P1.3 P1.2.P1.1.P1.0
1 0F9H 1 1 1 1 1 0 0 1
2 0A4H 1 0 1 0 0 1 0 0
3 0B0H 1 0 1 1 0 0 0 0
4 099H 1 0 0 1 1 0 0 1
5 092H 1 0 0 1 0 0 1 0
6 082H 1 0 0 0 0 0 1 0
7 0F8H 1 1 1 1 1 0 0 0
8 080H 1 0 0 0 0 0 0 0
9 090H 1 0 0 1 0 0 0 0
0 0C0H 1 1 0 0 0 0 0 0
Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai-nilai
tersebut adalah sebagai berikut:
$MOD51
ZERO EQU 0C0H
ONE EQU 0F9H
TWO EQU 0A4H
THREE EQU 0B0H
FOUR EQU 099H
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
47
FIVE EQU 092H
SIX EQU 082H
SEVEN EQU 0F8H
EIGHT EQU 080H
NINE EQU 090H
Org 000 ;Reset Vector
Program di atas akan menampilkan angka 0 pada seven segmen. Sedangkan untuk
menguji seven segmen tidak rusak. Maka Programnya adalah sebagai berikut :
start:
mov P0,#0FFH
mov P1,#0FFH
mov P2,#0FH
mov P3,#0
Acall Delay_1S
Acall Delay_1S
MOV P1,#ZERO
Acall Delay_1S
MOV P1,#ONE
Acall Delay_1S
MOV P1,#TWO
Acall Delay_1S
MOV P1,#THREE
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
48
Acall Delay_1S
MOV P1,#FOUR
Acall Delay_1S
MOV P1,#FIVE
Acall Delay_1S
MOV P1,#SIX
Acall Delay_1S
MOV P1,#SEVEN
Acall Delay_1S
MOV P1,#EIGHT
Acall Delay_1S
MOV P1,#NINE
Acall Delay_1S
Program di atas akan menampilkan angka 1 sampai 9 pada seven segmen ketika
rangkaian di hidupkan (on) dengan selang waktu 1 detik.
4.2 Cara Kerja Rangkaian dan Program
Secara unum cara kerja modifikasi komunikasi maianan ini menjadi komunikasi digital
adalah pengiriman data berupa angka menggunakan gelombang radio dimana setiap
penekanan angka 0 – 9 pada keypad akan dipancarkan oleh rangkaian pemancar dan
selanjutnya akan diterima oleh rangkaian penerima kemudian akan ditampilkan pada
seven segmen yang ada pada rangkaian penerima tersebut.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
49
Gambaran umum dari cara kerja rangkaian alat ini dapat digambarkan pada
diagram blok berikut :
Gambar 4.1 Diagram blok cara kerja komunikasi digital mennggunakan
gelombang Radio FM berbasis Mikrokontroler AT89S51
Dalam sistem ini, sinyal radio tidak terus menerus dipancarkan tapi hanya
dibangkitkan saat penekanan angka pada keyped, dan merupakan frekuensi radio yang
terputus-putus, sehingga merupakan pengiriman pulsa-pulsa frekuensi gelombang radio.
Keypad dihubungkan ke port 1 mikrokontroler.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
50
Angka – angka pada pada keyped merupakan bilangan biner 8 bit yang telah
diprkenalkan pada program yang telah diisikan pada mikrokontroler. Jadi setiap
penekanan angka pada keyped, maka mikrokontroler akan mengirimkan 8 bilangan biner
ke pemancar melalui port2.0, port2.1, port2.6, port2.7 yang dihubungkan ke saklar
perintah maju/mundur dan kanan/kiri dari rangkaian remote control mobil mainan
sebagai pemancar yang kemudian dipancarkan melalui antena.
Rangkaiaan penerima gelombang radio akan menerima 8 bilangan biner ini dalam
bentuk pulsa yang selanjutnya akan dikirimkan melalui pin 11, 10, 6, 7, yaitu pin dari IC
RX-2-G 70103285 ke mikrkontroler port2.0, port2.1, port2.2, port2.3. Delapan bilangan
biner ini akan diterjemahkan oleh program yang diisikan dalam mikrokontroler yang
akan dikirimkan melalui port 1 ke displaly seven segmen, seven segmenlah yang akan
menampilkan data tersebut.
Rangkaian pemancar hanya memiliki 4 masukan begitu juga dengan rangkaian
penerima yaitu dengan memaanfaatkan perintah maju/mundur dan kanan/kiri dari
rangkain mobil mainan remot kontrol. Rangkaian ini dihubungkan secara pararel ke
mikrokontroler sehingga data 8 bilangan biner ini tidak dapat dikirim. Apabila data yang
dikirim hanya 4 bilngan biner maka angka 3 dan angka 7 tidak dapat di kirim dan juga
ditampilkan pada seven segmen. Hal ini disebabkan karena perintah kanan/kiri tidak
dapat diaktifkan secara bersamaan begitu juga dengan parintah maju/mundur.Untuk lebih
jelasnya dapat diperhatikan tabel logika berikut ini :
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
51
Tabel 4. 1 Logika 4 masukan bilangan biner pada perintah remote control mobil
mainan
Kanan Kiri Maju Mundur Angka Desimal
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 2
0 1 0 0 4
0 1 0 1 5
0 1 1 0 6
1 0 0 0 8
1 0 0 1 9
1 0 1 0 10
Untuk mengirim dan menampilkan angka desimal 0 - 9 maka dibuat
pengalamatan. Dengan pengalamatan tersebut maka setiap pengiriman angka dilakukan
dua kali dengan selang waktu 0,5 detik. Data yang pertama dikirim adalah alamat dan
kemudian angka yang ditekan pada keyped . Begitu juga dengan rangkaian penerima data
yang pertama diterima adalah alamat dan kemudian angka yang akan di tampilkan.
Dengan pengalamatan ini, akan banyak data yang bisa dikirim. Berikut tabel
pengalamatan angka 0 – 9 :
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
52
Tabel 4.2 Pengalamatan angka 0 - 9
Display
Alamat
Data yang dikirim
Pertama Kedua
0 10 0001 0000
1 11 0001 0001
2 12 0001 0010
3 14 0001 0100
4 15 0001 0101
5 16 0001 0110
6 18 0001 1000
7 19 0001 1001
8 21 0010 0001
9 22 0010 0010
Dari tabel diatas apabila yang ditekan adalah angka 0 maka yang pertama yang
harus dikirim adalah 0001 sebagai alamat. Setelah 0,5 detik maka data 0000 akan
terkirim. Begitu juga pada rangkaian penerima data yanng pertama diterima adalah 0001,
setelah 0,5 detik data 0000 akan diterima data ini akan diperkenalkan pada program
sebagai angka nol yang akan ditampilkan pada display seven ssegmen. Hal ini berlaku
pada setiap penekanan angka pada Keypad. Untu lebih jelasnya dapat dilihat gambar
rangkaian dibawah ini.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
53
2.2 Gambar rangkaian Alat
2.2.1 Gambar Rangkaian pemancar (TX)
Gambar 4.2 Gambar rangkaian pemancar
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
54
2.2.2 Gambar Rangkaian penerima (TX)
Gambar 4.3 Rangkain Penerima (RX)
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
55
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pelaksanaan perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka
penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain:
a. Mikrokontroler AT89S51 membantu pengenalan data dari keypad untuk
dipancarkan dan pengenalan data dari rangkaian penerima untuk ditampilkan pada
seven segmen.
b. Rangkaian penerima dapat menerima sinyal dari pemancar secara baik pada jarak
maksimum 6 meter. Apabila rangkaian penerima dan pemancar diletakkan melebihi
6 meter maka data yang ditampilkan pada display tidak akurat.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
56
5.2 Saran
Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk
dapat melakukan perancangan lebih lanjut, yaitu:
a. Untuk di masa yang akan datang, agar alat ini dapat lebih ditingkatkan dan
dikembangkan, seperti penambahan radius gelombang radio yang dipancarkan.
b. Alangkah baiknya jika alat ini dimanfaatkan dan lebih dikembangkan lagi, dengan
mengaplikasikannya dalam kebutuhanan manusia, Seperti komunikasi jarak jauh dan
juga pengontrolan suatu alat pada jarak jauh.
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009
57
DAFTAR PUSTAKA Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler
AT89C51. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
Setiawan,Rachmad. 2006 . Mikrokontroler MCS – 51 . Edisi pertama - Yogyakarta.
Penerbit Graha Ilmu.
Robert,Shrader. 1991. Komunikasi Elektronika. Jilid 1. Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.
www.elektronika-elektronika.blogspot.com
www.goolge.com
www.semikonduktor.com
Deddi S. Samosir : Komunikasi Digital Menggunakan Gelombang Radio FM Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2007. USU Repository © 2009