72681707 jam-digital-at-mega-16

download 72681707 jam-digital-at-mega-16

of 23

Embed Size (px)

Transcript of 72681707 jam-digital-at-mega-16

  • PROPOSAL

    PERENCANAAN DAN FABRIKASI RANGKAIAN ELEKTRONIKA

    Pemanfaatan mcu atmega sebagai jam digital dengan fasilitas alarm

    Disusun oleh:

    ANAS AMINULLAH (02)

    CAMELIA ARIZONA (08)

    DICHA DESI ANINDA (09)

    GANJAR GANDHI S (10)

    2A / KELOMPOK 4

    PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

    POLITEKNIK NEGERI MALANG

    2011

  • ii

    DAFTAR ISI

    Daftar isi ii

    BAB I PENDAHULUAN 1

    1.1. Latar Belakang 1

    1.2. Rumusan Masalah 1

    1.3. Batasan Masalah 2

    1.4. Manfaat 2

    BAB II LANDASAN TEORI 3

    2.1. JAM DIGITAL 3

    2.2. COUNTER / PENCACAH DIGITAL 4

    2.3. MIKROKONTROLLER 5

    2.4. ATMEGA 16 6

    2.5. SEVEN SEGMEN 8

    2.6. ALARM 9

    BAB III PERENCANAAN 10

    3.1. Gambar rangkaian 10

    3.2. Listing program 10

    3.3. Perhitungan arus power supply 15

    3.4. Pembuatan jalur rangkaian 16

    3.5. Penyablonan 17

    BAB IV METODOLOGI 18

    4.1. Pengumpulan Teori 19

    4.2. Pemahaman Teori 19

    4.3. Perencanaan 19

    4.4. Pembuatan Program 19

    4.5. Simulasi 19

    4.6. Fabrikasi 20

    4.7. Pengetesan 20

    DAFTAR PUSTAKA 21

  • 1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Pada era sekarang ini kebanyakan barang barang elektronik dalam

    penerapannya menggunakan prinsip prinsip logika atau yang dinamakan prinsip

    digital, dengan semakin maju cara berfikir kita, semakin bermacam - macam pula

    variasi suatu barang elektronika yang memanfaatkan prinsip rangkaian logika atau

    digital ini. Sehingga sekarang tidak menutup kemungkinan jika dimana mana

    menemukan bermacam macam alat yang memanfaatkan fungsi tersebut.

    Berdasarkan fakta diatas, maka kami ingin membuat suatu rangkaian

    sederhana yang memanfaatkan prinsip kerja rangkaian logika atau digital, lebih

    jelasnya kami mencoba mempraktekan teori yang sebelumnya telah kami dapatkan

    kedalam bentuk sebuah rangkaian yaitu jam digital.

    Jam digital merupakan perangkat elektronik yang sangat sederhana atau

    sudah terlalu umum, tapi dari jam digital dapat dipelajari prinsip-prinsip dasar control

    dengan mikrokontroler, antara lain sitem tampilan 7 ruas dan pemakaian timer.

    Jam digital umumnya menggunakan 50 atau 60 hertz osilator AC atau kristal

    osilator seperti dalam jam kuarsa untuk menjalankannya. Kebanyakan jam digital

    menampilkan jam dalam format hari 24 jam, di Amerika dan beberapa negara lain

    menggunakan pewaktu dalam format 12 jam dengan indikasi pembeda "AM" atau

    "PM".

    Jam elektronika digital yang terdiri dari pencacah yang merupakan komponen

    terpenting dari sistem jam digital. Kebanyakan jam menggunakan daya frekuensi

    jala-jala 60 Hz sebagai masukannya. Frekuensi ini dibagi menjadi detik, menit dan

    jam oleh bagian pembagi frekuensi dari jam tersebut. Kemudian pulsa satu-per-detik,

    satu-per-menit, dan satu-per-jam dihitung dan disimpan dalam akumulator pencacah

    jam tersebut. Selanjutnya isi akumulator pencacah (detik, menit, jam) yang tersimpan

    didekode, dan waktu yang tepat ditayangkan pada tayangan waktu keluaran. Jam

    digital mempunyai elemen sistem khusus. Pengolahan terjadi pada pembagi

    frekuensi, akumulator pencacah.

    1.2. Rumusan Masalah

    1.2.1. Bagaimana membuat jam digital dengan menggunakan mikrokontroler.

    1.2.2. Bagaimana program mikrokontroler dalam pembuatan jam digital.

  • 2

    1.3. Batasan Masalah

    1.3.1. Pembuatan dengan menggunakan IC mikrokontroler atmega.

    1.3.2. Jam digital ditampilkan dengan seven segment.

    1.4. Manfaat

    Jam digital yang dibuat digunakan untuk menunjukkan waktu dalam

    kehidupan sehari-hari.

  • 3

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1. JAM DIGITAL

    Jam elektronika digital yang terdiri dari pencacah yang merupakan komponen

    terpenting dari sistem jam digital. Gambar (1) merupakan diagram blok sederhana

    suatu sistem jam digital. Kebanyakan jam menggunakan daya frekuensi jala-jala 60 Hz

    sebagai masukannya. Frekuensi ini dibagi menjadi detik, menit dan jam oleh bagian

    pembagi frekuensi dari jam tersebut. Kemudian pulsa satu-per-detik, satu-per-menit,

    dan satu-per-jam dihitung dan disimpan dalam akumulator pencacah jam tersebut.

    Selanjutnya isi akumulator pencacah (detik, menit, jam) yang tersimpan didekode, dan

    waktu yang tepat ditayangkan pada tayangan waktu keluaran. Jam digital mempunyai

    elemen sistem khusus. Masukannya berupa arus bolak-balik 60 Hz. Pengolahan

    terjadi pada pembagi frekuensi, akumulator pencacah, dan bagian pendekode.

    Gambar 1. Blok diagram jam digital

    Gambar 2. Blok diagram cara kerja jam digital

  • 4

    Penyimpanan terjadi pada akumulator. Bagian kendali barupa kendali set-waktu

    seperti pada gambar (2). Telah disebutkan bahwa semua sistem terdiri atas gerbang

    logika, flip-flop, dan subsistem. Diagram pada gambar (2) memperlihatkan bagaiman

    subsistem diorganisasikan sampai menampilkan waktu dalam jam, menit, detik. Ini

    merupakan diagram jam digital yang lebih terinci. Masukan berupa sinyal 60 Hz. 60 Hz

    dibagi 60 oleh pembagi frekuensi pertama. Keluaran rangkaian pembagi ini berupa

    pulsa 1 per detik. Pulsa 1 per detik dimasukkan ke pencacah naik yang mencacah

    naik dari 00 sampai 59 dan reset 00. Kemudian pencacah detik didekode dan

    ditayangkan pada 7segmen.

    Perhatikan rangkaian pembagi frekuensi tengah pada gambar (2). Masukan pada

    rangkaian ini berupa pulsa1 per detik. Keluarannya berupa pulsa 1 per menit.

    Keluaran pulsa 1 per menit dipindah ke pencacah menit 0 - 59. Pencacah naik ini

    mengawasi jumlah menit dari 00 sampai 59 dan reset menjadi 00. Keluaran

    akumulator pencacah menit didekode dan ditayangkan pada dua 7-segmen di sebelah

    atas tengah gambar (2).

    Memperhatikan rangkaian pembagi 60 di sebelah kanak gambar (2). Masukan pada

    pembagi frekuensi ini adalah pulsa 1 per menit. Keluaran rangkaian ii adalah pulsa 1

    per jam. Keluaran pulsa 1 per jam dipindah ke pencacah jam di sebelah kiri.

    Akumulator pencacah jam ini mengawasi jumlah jam dari 0 sampai 23. keluaran

    akumulator jam didekode dan dipindahkan kedua penayang 7-segmen pada kiri atas

    gambar (2). Kita telah perhatikan bahwa rangkaian tersebut sudah berupa suatu jam

    digital 24-jam. Rangkaian tersebut dapat diubah dengn mudah menjadi jam 12-jam

    dengan menukar akumulator pencacah 0 sampai 23 menjadi pencacah 0 sampai 11.

    2.2. COUNTER / PENCACAH DIGITAL

    Pencacah digital adalah sekumpulan FF yang berubah keadaan keluarannya dalam

    merespon pulsa-pulsa yang diberikan pada masukannya. Susunan beberapa FF

    tersebut menghasilkan bilangan biner ekivalen dari jumlah pulsa total yang diberikan

    pada saat itu.

    Pencacah banyak digunakan pada sistem digital, diantaranya sebagai penghitung

    pulsa, pembagi frekuensi, pewaktu, penunda waktu dan sebagainya. Berdasarkan

    Clock yang diberikan pada FF, maka Pencacah dikelompokkan menjadi Pencacah

    tidak serempak (Asynchronous) dan serempak (Synchronous).

    2.2.1. Pencacah Tak Serempak (Asynchronous) / Ripple / Serial

    Jenis Pencacah ini paling sederhana dan tersusun dari FF yang sejenis (SC, JK,

    T atau D) yang keluarannya Q (atau Q) dihubungkan dengan masukan Clock FF

  • 5

    berikutnya, sehingga semua keluaran FF tidak berubah bersamaan dengan

    adanya pulsa Clock. Perubahan keadaan keluaran tiap FF terjadi pada setiap

    sisi naik (atau turun) dari masukan Clocknya.

    Suatu Pencacah yang apabila perubahan hitungan keluarannya naik dari

    hitungan awalnya (misalnya 0000) dinamakan Pencacah naik / maju (Up-

    Counter). Sebaliknya, apabila perubahan hitungan keluarannya turun dari

    hitungan awalnya (misalnya 1111) dinamakan Pencacah turun / mundur (Down-

    Counter). Jumlah masukan pulsa Clock yang menyebabkan Pencacah kembali

    ke hitungan awalnya dinamakan modulus Pencacah, yaitu jumlah total keadaan

    keluaran yang berbeda (termasuk nol) dari Pencacah yang dinyatakan :

    Jumlah Modulus Pencacah = 2N N = Jumlah FF

    2.2.2. Pencacah Serempak (Synchronous) / Paralel

    Pada Pencacah biner sinkron, Clocknya dihubungkan dengan setiap masukan

    Clock FF, untuk itu setiap pemberian pulsa Clock akan menyebabkan semua

    keluaran juga berubah secara serentak. Hitungan pada Pencacah sinkron tidak

    hanya seperti Pencacah ripple yaitu berurutan, tetapi bisa melompat atau

    bahkan hitungan acak. Dalam merancang rangkaian Pencacah sinkron dengan

    hitungan tertentu harus mengetahui jenis FF yang digunakan, karena setiap FF

    mempunyai keluaran yang berbeda terhadap adanya pulsa Clock. Untuk itu

    harus mengetahui setiap perubahan keadaan keluaran FF sehubungan dengan

    hitungan yang diinginkan.

    2.3. MIKROKONTROLLER

    Mikrokontroller adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam

    sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan

    dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen

    pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antar