DAFTAR ISI - Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang...

63
BUKU DIKTAT MIKROKONTROLLER Dibuat Oleh: Iswanto, S.T, M.Eng TEKNIK ELEKTRO MEDIK PROGRAM VOKASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2015 1

Transcript of DAFTAR ISI - Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang...

Page 1: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BUKU DIKTAT

MIKROKONTROLLER

Dibuat Oleh:

Iswanto, S.T, M.Eng

TEKNIK ELEKTRO MEDIK

PROGRAM VOKASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2015

1

Page 2: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

DAFTAR ISI

BUKU DIKTAT....................................................................................................................................1

MIKROKONTROLLER.......................................................................................................................1

DAFTAR ISI.............................................................................................................................................2

DAFTAR GAMBAR..................................................................................................................................4

BAB I PENGENALAN MIKROKONTROLER (OK)..........................................................................1

1.1. PENDAHULUAN.................................................................................................................1

1.2. MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16.....................................................................................1

1.3. KONFIGURASI PIN AVR ATMEGA 16.......................................................................................3

1.4. STRUKTUR MEMORI...............................................................................................................4

1.4.1. FLASH MEMORI.........................................................................................................4

1.4.2. MEMORI SRAM..............................................................................................................4

1.4.3. MEMORI EEPROM..........................................................................................................4

BAB II PENGENALAN BAHASA C...................................................................................................5

2.1. PENDAHULUAN......................................................................................................................5

2.2. Preprosesor............................................................................................................................5

2.3. Tipe Data................................................................................................................................5

2.4. Deklarasi Variabel , Konstanta dan Alamat I/O......................................................................5

2.5. Struktur Percabangan............................................................................................................7

2.6. Struktur Perulangan...............................................................................................................7

2.7. Fungsi dan Subrutin...............................................................................................................8

2.8. Operasi relasional (perbandingan).........................................................................................8

2.9. Operasi aritmatika.................................................................................................................8

2.10. Operasi logika dan biner....................................................................................................9

BAB III PORT SEBAGAI INPUT/OUTPUT DIGITAL(OK)............................................................10

3.1. PENDAHULUAN...............................................................................................................10

3.2. PORT...................................................................................................................................10

3.2.1. RANGKAIAN LAMPU LED......................................................................................10

3.2.2. PEMROGRAMAN MENYALAKAN LED................................................................11

3.2.3. RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD........................................11

3.2.4. PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD.................................................................12

3.2.4. RANGKAIAN SEVEN SEGMENT............................................................................14

2

Page 3: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

3.2.5. PEMROGRAMAN SEVENT SEGMENT........................................................................15

3.3. PIN.......................................................................................................................................16

3.3.1. RANGKAIAN PEMBACAAN 8 TOMBOL...............................................................17

3.3.2. PEMROGRAMAN PEMBACAAN 8 BUAH TOMBOL............................................17

3.3.3. RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD........................................18

3.3.4. PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD.................................................................19

BAB IV ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (OK).....................................................................22

4.1. PENDAHULUAN....................................................................................................................22

4.2. RANGKAIAN ADC ATMEGA DENGAN LED.............................................................................23

4.3. PEMROGRAMAN ADC ATMEGA16.......................................................................................23

BAB V TIMER / COUNTER (OK).....................................................................................................25

5.1. PENDAHULUAN....................................................................................................................25

5.2. TIMING DIAGRAM TIMER/COUNTER...................................................................................25

5.3. RANGKAIAN MENCACAH COUNTER TIMER T0.....................................................................27

5.4. PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T0........................................................................28

5.5. PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T0........................................................................29

BAB VI INTERUPSI (OK).................................................................................................................31

6.1. PENDAHULUAN...............................................................................................................31

6.2. RANGKAIAN INTERUPSI EKTERNAL......................................................................................32

6.3. PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT0......................................................................32

6.4. PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT1......................................................................34

6.5. RANGKAIAN INTERUPSI TIMER MIKROKONTROLLER...........................................................35

6.6. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 0..................................................................................36

6.7. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 1..................................................................................37

6.8. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 2..................................................................................38

BAB VII SERIAL PORT(OK)............................................................................................................40

7.1. PENDAHULUAN...............................................................................................................40

7.2. INISIALISASI USART.......................................................................................................40

7.3. RANGKAIAN SERIAL MIKROKONTROLLER..............................................................41

7.4. PEMROGRAMAN PORT SERIAL MIKROKONTROLLER............................................42

BAB VIII PWM(OK)..........................................................................................................................44

8.1. PENDAHULUAN....................................................................................................................44

8.2. RANGKAIAN PWM MIKROKONTROLLER..............................................................................45

8.3. PEMROGRAMAN PWM MIKROKONTROLLER.......................................................................46

3

Page 4: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

4

Page 5: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

DAFTAR GAMBAR

5

Page 6: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB I PENGENALAN MIKROKONTROLER (OK)

1.1. PENDAHULUAN

Mikrokontroler, jika diterjemahkan secara harfiah, berarti pengendali yang berukuran mikro.

Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor. Namun mikrokontroler memiliki

banyak komponen yang terintegrasi didalamnya, misalnya timer/counter.Sedangkan pada

mikroprosesor, komponen tersebut tidak terintegrasi. Mikroprosesor umumnya terdapat pada

komputer dimana tugas dari mikroprosesor adalah untuk memproses berbagai macam data

input maupun output dari berbagai sumber. Mikrokontroler lebih sesuai untuk tugas-tugas

yang lebih spesifik.

Gambar 1.1 Perbedaan mikrokontroler dengan mikroprosesor

1.2. MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16

AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur

RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang ditingkatkan. Hampir semua instruksi

dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register generalpurpose,

timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART,

programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Mempunyai ADC dan PWM

internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan

memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.

ATmega16 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang

ditingkatkan. Untuk lebih jelas tentang arsitektur dari ATmega16 ditunjukan pada gambar 1.1

ATmega16 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem

untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses.

Beberapa keistimewaan dari AVR ATmega16 antara lain:

1

Page 7: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

Keuntungan arsitektur RISC

� 130 Instruksi yang hebat – Kebanyakan satu detak untuk satu instruksi

� 32 x 8 General Purpose Fully Static Operation

� Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz

� On-chip 2-cycle Multiplier

Nonvolatile Program and Data Memories

� 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash

� Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits

� 512 Bytes EEPROM

� 512 Bytes Internal SRAM

� Programming Lock for Software Security

Peripheral Features

� Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Mode

� Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes

� One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture

Mode

� Real Time Counter with Separate Oscillator

� Four PWM Channels

� 8-channel, 10-bit ADC

� Byte-oriented Two-wire Serial Interface

� Programmable Serial USART

Special Microcontroller Features

� Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection

� Internal Calibrated RC Oscillator

� External and Internal Interrupt Sources

� Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby

and Extended Standby

� 5. I/O and Package

� 32 Programmable I/O Lines

� 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF

Operating Voltages

� 2.7 - 5.5V for ATmega16L

� 4.5 - 5.5V for Atmega16

2

Page 8: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

Gambar 1.2 Arsitektur ATMEGA16

1.3. KONFIGURASI PIN AVR ATMEGA 16

Pin-pin pada ATmega16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual inline package)

ditunjukkan oleh gambar 1.2 Kemasan pin tersebut terdiri dari 4 Port yaitu Port A, Port B,

Port C,Port D yang masing masing Port terdiri dari 8 buah pin. Selain itu juga terdapat

RESET, VCC, GND 2 buah, VCC, AVCC, XTAL1, XTAL2 dan AREF.

Gambar 1.3 Pin -pin ATmega16 kemasan 40 -pin

3

Page 9: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

1.4. STRUKTUR MEMORI

Untuk memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur

Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Instruksi pada memori

program dieksekusi dengan pipelining single level. Selagi sebuah instruksi sedang dikerjakan,

instruksi berikutnya diambil dari memori program.

1.4.1. FLASH MEMORI

ATmega16 memiliki 16K byte flash memori dengan lebar 16 atau 32 bit. Kapasitas memori

itu sendiri terbagi manjadi dua bagian yaitu bagian boot program dan bagian aplikasi

program. Flash memori memiliki kemampuan mencapai 10.000 write dan erase.

1.4.2. MEMORI SRAM

Penempatan memori data yang lebih rendah dari 1120 menunjukkan register, I/O memori,

dan data internal SRAM. 96 alamatmemori pertama untuk file register dan memori I/O, dan

1024 alamat memori berikutnya untuk data internal SRAM. Lima mode pengalamatan yang

berbeda pada data memori yaitu direct, indirect, indirect dis-placement, indirect pre-

decreament dan indirect post-increament .Pada file register, mode indirect mulai dari register

R26-R31.

Pengalamatan mode direct mencapai keseuruhan kapasitas data. Pengalamatan mode indirect

displacement mencapai 63 alamat memori dari register X atau Y. Ketika meggunakan mode

pengalamatan indirect dengan predecrement dan post increment register X, Y, dan Z akan di-

dicrement-kan atau di-increment-kan. Pada ATmega16 memiliki 32 register, 64 register I/O

dan 1024 data internal SRAM yang dapat mengakses semua mode-mode pengalamatan.

1.4.3. MEMORI EEPROM

Pada EEPROM ATmega16 memiliki memori. Memori yang dimiliki sebesar 512 byte.

Memori tersebut memiliki daya tahan 100.000 siklus write/read.

4

Page 10: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB II PENGENALAN BAHASA C

2.1. PENDAHULUAN

Bahasa pemrograman C adalah sebuah bahasa 'mid-level', namun memiliki fitur 'highlevel'

(seperti support pada fungsi dan modul) dan juga memiliki fitur 'lowlevel' (seperti mengakses

hardware melalui pointer). Dengan menggunakan bahasa C, kita dapat dengan mudah untuk

pindah ke jenis mikrokontroler yang lain, lebih mudah dan cepat dalam menulis kode

program, dan lebih mudah dimengerti, dan lebih mudah dalam melakukan debugging. Berikut

penjelasan kode kode dasar bahasa C untuk pemrograman mikrokontroler keluarga MCS51

yang sering digunakan:

2.2. PREPROSESOR

Merupakan bagian program yang digunakan untuk mendefenisikan library berupa file header

(*.h) yang ikutkan (include) ke dalam program. Beberapa contoh penggunaannya:

#include //mengikutsertakan file at89x51.h #include #include

2.3. TIPE DATA

char : 1 byte ( -128 s/d 127 )

unsigned char : 1 byte ( 0 s/d 255 )

int : 2 byte ( -32768 s/d 32767 )

unsigned int : 2 byte ( 0 s/d 65535 )

long : 4 byte ( -2147483648 s/d 2147483647 )

unsigned long : 4 byte ( 0 s/d 4294967295 )

float : bilangan desimal

array : kumpulan data-data yang sama tipenya.

Terkadang untuk mendefenisikan tipe data dengan nama tersendiri dapat menggunakan

keyword typedef.

Perhatikan contoh berikut : typedef unsigned char ubyte;

ubyte merupakan nama lain dari tipe data unsigned char

2.4. DEKLARASI VARIABEL , KONSTANTA DAN ALAMAT I/O

Variabel merupakan lokasi memori tempat penyimpanan data yang nilai datanya dapat

diubah pada saat program dijalankan. Sementara Konstanta merupakan lokasi memori

penyimpan data yang nilai datanya tetap/konstan.

5

Page 11: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

Ketika kita mendeklarasikan suatu variabel atau konstanta secara otomatis compiler bahasa C

akan mengalokasikan sebuah lokasi memori pada RAM internal MCS51 yang akan

digunakan untuk menyimpan nilai data dari variabel/konstanta tersebut. Untuk

mendeklarasikan variabel data penulisan kode programnya sebagai berikut: [tipe data] [nama

variabel] [= nilai awal (Optional)]

Contoh:

int counter = 0;

unsigned char sum;

Untuk mendeklarasikan konstanta penulisannya adalah sebagai berikut:

[#define] [nama konstanta] [nilai konstanta]

Contoh:

#define phi 3.14

#define data_led 0xFF

Selain variabel dan konstanta kita juga dapat mendeklarasikan sebuah variabel data dari

sebuah PORT I/O atau Memori External dengan alamat tertentu. Yaitu dengan cara

mengalokasikan lokasi memori /alamat PORT I/O secara manual menggunakan kata kunci

xdata at(alamat)

Contoh penggunaan xdata at(0x4002)

#include

xdata at(0x4002)

unsigned char PORT_LED;

unsigned char data_led

void main()

{ PORT_LED = 0x40; }

Pada contoh program diatas, alamat 0x4002 dialokasikan sebagai alamat

PORT_LED.Alamat external ini merupakan alamat yang dikeluarkan melaui Bus Alamat dari

MCS51. Tipe data yang harus digunakan untuk mendeklarasikan sebuah PORT adalah

unsigned char.

Contoh

menuliskan/mengeluarkan data ke sebuah PORT Output

[nama_port] = [data_port]

PORT_LED = 0x40;

membaca data dari sebuah PORT Input

[variabel_data] = [nama_port]

6

Page 12: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

data_led = PORT_LED;

2.5. STRUKTUR PERCABANGAN

Struktur percabangan digunakan untuk memilih atau menyeleksi kondisi yang dipersyaratkan

dalam mengeksekusi perintah dalam pemrograman.

Bentuk penulisannya

If (kondisi1) {perintah1 } else{perintah2}

if(a==0xff){ b=0x1f; }else{ b=0x00; }

Jika kondisi1 terpenehi maka barisan perintah1 dieksekusi, jika kondisi1 tidak terpenuhi

maka barisan perintah2 yang dieksekusi.

If (kondisi1){perintah1} else if(kondisi2) {perintah2}

if(a==0xff){ b=0x1f; }else if(a==0x00){ b=0x00; }

Jika kondisi1 terpenuhi maka barisan perintah1 dieksekusi, jika kondisi1 tidak terpenuhi

tetapi kondisi2 terpenuhi maka barisan perintah2 yang dieksekusi.

if (kondisi1){perintah1}else if(kondisi2){pernitah2} else{perintah3}

if(a==0xff){ b=0x1f; }else if(a==0x00){ b=0x00; }else{ b = 0xff; }

Jika kondisi1 terpenuhi maka barisan perintah1 dieksekusi, jika kondisi1 tidak terpenuhi

tetapi kondisi2 terpenuhi maka barisan perintah2 yang dieksekusi, dan jika tidak ada kondisi

yang terpenuhi maka barisan perintah3 yang dieksekusi.

2.6. STRUKTUR PERULANGAN

Struktur perulangan digunakan untuk mengeksekusi barisan perintah secara berulang sesuai

dengan kondisi atau jumlah perulangan yang dipersyaratkan.

Perulangan dengan for

Pada Perulangan ini looping dilakukan sesuai dengan jumlah yang ditentukan.

Contoh: for (n=0;n0;n--){ b= b+1; }

Baris perintah b=b+1 akan dieksekusi berulangkali .dimana perulangan eksekusi dilakukan

sebanyak 10 kali dari n = 10 (kondisi awal) s/d n = 1 (kondisi akhir n > 0).nilai n akan

berkurang setiap perulangan (n--).

Perulangan dengan while

Perulangan jenis ini kan melakukan looping selama kondisi yang dipersyaratkan terpenuhi.

Contoh

PORT_LED2 = 0xFF;

while(data_led !=0xFF){ data_led = PORT_LED1; } PORT_LED2 = 0x00;

7

Page 13: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

Kondisi awal PORT_LED2 adalah 0xFF kemudian program akan melakukan perulangan

while(). Pada perulangan ini program akan mengeksekusi perintah data_led = PORT_LED1

atau perintah membaca data pada PORT_LED1 berulangkali. Selama data_led tidak sama (!

=) dengan 0xFF maka perulangan akan terus terjadi. ketikadata_led=0xFF maka perulangan

akan berhenti. Dan program akan lanjut ke baris perintah dibawahnya yaitu perintah

PORT_LED2 = 0x00.

2.7. FUNGSI DAN SUBRUTIN

Fungsi adalah blok program yang digunakan untuk melakukan sekumpulan instruksi akan

mengembalikan nilai tertentu setelah semua instruksi dilaksanakan. Subrutin adalah blok

program yang digunakan untuk melakukan sekumpulan instruksi tertentu. Perbedaannya

dengan fungsi adalah subrutin hanya menjalankan sekumpulan instruksi dan tidak

mengembalikan nilai tertentu.

//contoh subrutin void counter_up(){ counter++; } //contoh fungsi int kalikan(int ct){ int

temp; temp = 2 * ct; return temp; //pengembalian nilai }

Prototype fungsi dan subrutin

Jika sebuah penulisan kode fungsi atau subrutin berada dibawah program utama (subrutin

main()), agar fungsi atau subrutin tersebut dapat dipanggil oleh program utama maka perlu

dilakukan deklarasi fungsi/subrutin atau yang disebut dengan prototype. Perhatikan contoh

berikut:

#include

int hasil = 0; int counter = 0; int kalikan(int); //prototype fungsi kalikan void counter_up();

//prototype subrutin counter_up void main(){ counter_up(); hasil = kalikan(counter); } void

counter_up(){ counter++; } int kalikan(int ct){ int temp; temp = 2 * ct; return temp; }

2.8. OPERASI RELASIONAL (PERBANDINGAN)

Sama dengan : ==

Tidak sama dengan : !=

Lebih besar : >

Lebih besar sama dengan : >=

Lebih kecil : <

Lebih kecil sama dengan : <=

8

Page 14: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

2.9. OPERASI ARITMATIKA

+ , – , * , / : tambah,kurang,kali,bagi += , -= , *= , /= : nilai di sebelah kiri operator di

tambah/kurang/kali/bagi dengan nilai di sebelah kanan operator % : sisa bagi ++ , — :

tambah satu (increment) , kurang satu (decrement) Contoh : a = 5 * 6 + 2 / 2 -1 ; maka nilai a

adalah 30 a *= 5 ; jika nilai awal a adalah 30, maka nilai a = 30×5 = 150. a += 3 ; jika nilai

awal a adalah 30, maka nilai a = 30+5 = 33. a++ ; jika nilai awal a adalah 5 maka nilai a =

a+1 = 6. a– ; jika nilai awal a adalah 5 maka nilai a = a-1 = 4.

2.10. OPERASI LOGIKA DAN BINER

Logika Logika AND :&& Logika NOT : ! Logika OR : || Biner AND : & Biner OR : | Biner

XOR : ^ Shift right biner: >> Shift left biner : << Komplemen : ~ Beberapa struktur dan

elemen bahasa C lainnya dapat dilihat pada literatur yang ada baik di-internet maupun di

buku.

9

Page 15: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB III PORT SEBAGAI INPUT/OUTPUT DIGITAL(OK)

3.1. PENDAHULUAN

ATmega16 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB, PortC, dan

PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur bidirectional dengan pilihan internal pull-up.

Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf

‘x’mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf ‘n’ mewakili nomor bit. Bit DDxn

terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit

PINxn terdapat pada I/O address PINx. Bit DDxn dalam regiter DDRx (Data Direction

Register) menentukan arah pin.

3.2. PORT

Bila DDxn diset 1 maka Px berfungsi sebagai pin output. Bila PORTxn diset 1 pada

saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 1. Dan bila PORTxn

diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat

mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi output high

(DDxn=1, PORTxn=1) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled

(DDxn=0, PORTxn=1) atau kondisi output low (DDxn=1, PORTxn=0).

Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan

impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah strong high driver dengan

sebuah pull-up. Jika ini bukan suatu masalah, maka bit PUD pada register SFIOR dapat diset

1 untuk mematikan semua pull-up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input dengan

pullup ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama. Kita harus

menggunakan kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) atau kondisi output high (DDxn=1,

PORTxn=0) sebagai kondisi transisi.

3.2.1. RANGKAIAN LAMPU LED

Rangkaian minimum untuk menghidupkan 8 LED melalui Port B ditunjukan pada

Gambar 3.1. yang perlu diperhatikan adalah konfigurasi rangkaian LED yaitu Common

Anode (CA) artinya untuk menghidupkan LED pada Port B, port B harus dikirim atau diberi

logika ‘0’.

10

Page 16: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

S W 1

12

C 3 1 0 0 n F

V C C

V C C

R 1

X1

C 1 2 2 p F

V C C

V C C

U 1

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

R S T

C 2 2 2 p F

Gambar 3.1 Hasil pemasangan komponen rangkaian lampu led

3.2.2. PEMROGRAMAN MENYALAKAN LED

Setelah rangkaian LED dibuat dan dihubungkan dengan port pararel mikrokontroller,

maka sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED

tersebut.

Program sebagai berikut ini

//-------------------------------------------------------// Program LED Menyala// DEKLARASI HEADER//-------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>//-------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//-------------------------------------------------------void main(void){ char a; a=0x000; DDRB=0xFF; while(1) { PORTB = a; }}

11

Page 17: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

3.2.3. RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD

Rangkaian tombol 4x4 adalah rangkaian untuk membaca tombol 4x4 dari port

keluaran mikrokontroller. Pada saat penekanan tombol key pad, data dari key pad akan

ditampilkan dengan port serial komputer.

S 8

S W

S 1 1

S W

P D 2

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A IN 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 ( IN T0 )P D 3 ( IN T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [S C K )P B 6 [M IS O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 /A IN 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 ( IC P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

J 5

H E A D E R 5

12345

p in b .6

P D 0X1

P D 5

S 1 7

S W

P D 1

C 3 1 0 0 n F 1

p in b .0

S W 2

12

D 3

1 N 4 0 0 2

AC

S 5

S W

p in b . 6

V C C

S 9

S W

P D 7

p in b .7

p in b .0

J 1 6 .

H E A D E R 1 6

123456789

1 01 11 21 31 41 51 6

P D 1

p in b . 6

P D 6

C 2 2 2 p F

P D 4S 1 5

S W

P D 6

p in b . 6

S 1 2

S W

p in b .5

S 1 8

S W

P D 5

S 1 6

S W

R S T

P D 2

p in b .1

P D 7

S 6

S W

p in b .7

p in b . 7

p in b .2

S 1 3

S W

C 1 2 2 p F

P D 3

p in b . 7

P D 0

S 1 0

S W

V C C

p in b .6

p in b . 7

S 1 9

S W

p in b .5

R 1

P D 3

V C C

V C C

p in b .1

R 95 k

V C C

V C C

S 4

S W

S 7

S W

S 1 4

S W

p in b .2

p in b .4

P D 4

p in b . 5

Gambar 3. 2Rangkaian aplikasi tombol keypad dengan lcd

3.2.4. PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD

Setelah rangkaian tombol 4x4 dibuat dan dihubungkan dengan port pararel

mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program Program pembacaan

tombol. 4x4.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------//Program KEYPAD LCD

12

Page 18: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <lcd.h>#include <stdio.h>#include <mega16.h>#include <delay.h>//------------------------------------------------------//DEKLARASI PIN LCD//------------------------------------------------------#asm.equ __lcd_port=0x18;PORTB#endasm//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char dt, dtkey;char buf[33];//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN KEYPAD//------------------------------------------------------void inkey(void);//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main(){ PORTD = 0XFF; DDRD=0xF0; lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Hello world"); while(1) { inkey(); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(buf,"hex %x ",dtkey); lcd_puts(buf); }}//------------------------------------------------------//SUB RUTIN KEYPAD//------------------------------------------------------void inkey(void){PORTD.4 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x01; break;case 2:dtkey = 0x05;

13

Page 19: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

break;case 4:dtkey = 0x09; break;case 8:dtkey = 0x13; break;}PORTD.4 = 1;PORTD.5 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x02; break;case 2:dtkey = 0x06; break;case 4:dtkey = 0x10; break;case 8:dtkey = 0x14; break;}PORTD.5 = 1;PORTD.6 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x03; break;case 2:dtkey = 0x07; break;case 4:dtkey = 0x11; break;case 8:dtkey = 0x15; break;}PORTD.6 = 1;PORTD.7 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x04; break;case 2:dtkey = 0x08; break;case 4:dtkey = 0x12; break;case 8:dtkey = 0x16; break;}PORTD.7 = 1;}

14

Page 20: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

3.2.4. RANGKAIAN SEVEN SEGMENT

Rangkaian seven segment tunggal adalah rangkaian untuk menggerakkan penampil 7

segment secara langsung dari port keluaran mikrokontroller. Penampil seven segment yang

digunakan common anoda. Data yang digunakan untuk menghasilkan angka atau huruf

tertentu didapatkan dengan cara seperti pada Tabel 4.1

10985421

6

3

P 2

P D 5

P 6

P 7

P D 2

P 4

P 1

P D 3

P D 4

P D 0

P D 1

V C C

R 1

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2(I N T2 /A I N 0 )

XTA L2XTA L1

P B 1(T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M IS O )P B 5(M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0(XC K /T0 )

P B 3(O C 0 /A I N 1 )P B 4(S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

P 6

P D 5

P D 4

C 1 2 2 pF

V C C

P D 7

P D 6

C 3 1 0 0 n F 1

P 5

P 5

S W 2

12

P 3

P D 0

V C C

R S T

P D 7

P 0

P D 3

J IS P

H E A D E R 5

12345

C 2 2 2 pF

P D 6

R S TP 7

X1

V C C

P D 2

G N D

P D 1

Gambar 3. 3 Rangkaian aplikasi penggerak seven segmen tunggal

3.2.5. PEMROGRAMAN SEVENT SEGMENT

Setelah rangkaian seven segment dibuat dan dihubungkan dengan port pararel

mikrokontroller, maka sekarang saatnya anda membuat program Program Seven Segment 1.

Program ini digunakan untuk menampilkan data 3 dan 2 secara bergantian.

Program sebagai berikut ini

//-------------------------------------------------------// Program Sevent Segmen Tunggal// DEKLARASI HEADER//-------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>//-------------------------------------------------------//SUB RUTIN//-------------------------------------------------------void bin7seg(unsigned char data1){ switch(data1) { case 0 : PORTD = 0xc0; break;

15

Page 21: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

case 1 : PORTD = 0xf9; break; case 2 : PORTD = 0xa4; break; case 3 : PORTD = 0xb0; break; case 4 : PORTD = 0x99; break; case 5 : PORTD = 0x92; break; case 6 : PORTD = 0x82; break; case 7 : PORTD = 0xf8; break; case 8 : PORTD = 0x80; break; case 9 : PORTD = 0x90; break; }}//-------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//-------------------------------------------------------void main(void){DDRD=0xFF;while(1) { bin7seg(0); delay_ms(100); bin7seg(2); delay_ms(100); }}

3.3. PIN

Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai pin input. Bila PORTxn diset 1 pada

saat pin terkonfigurasi sebagai pin input, maka resistor pull-up akan diaktifkan. Untuk

mematikan resistor pull-up, PORTxn harus diset 0 atau pin dikonfigurasi sebagai pin output.

Pin port adalah tri-state setelah kondisi reset. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin

16

Page 22: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 1. Dan bila PORTxn diset 0

pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat

mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi output high

(DDxn=1, PORTxn=1) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled

(DDxn=0, PORTxn=1)atau kondisi output low (DDxn=1, PORTxn=0).

Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan

impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah strong high driver dengan

sebuah pull-up. Jika ini bukan suatu masalah, maka bit PUD pada register SFIOR dapat diset

1 untuk mematikan semua pull-up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input dengan

pullup ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama. Kita harus

menggunakan kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) atau kondisi output high (DDxn=1,

PORTxn=0) sebagai kondisi transisi.

Bit 2 – PUD : Pull-up Disable. Bila bit diset bernilai 1 maka pull-up pada port I/O akan

dimatikan walaupun register DDxn dan PORTxn dikonfigurasikan untuk menyalakan pull-up

(DDxn=0, PORTxn=1).

3.3.1. RANGKAIAN PEMBACAAN 8 TOMBOL

Rangkaian pembacaan 8 buah tombol adalah rangkaian untuk membaca penekanan tombol

yang terhubung pada port keluaran mikrokontroller yang hasilnya tertampil pada led .

P O R TC . 6U 1

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K /T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

P O R TC . 1

P O R TC . 4

P O R TC . 5

V C C

C 2 2 2 p F

C 1 2 2 p F

V C C

V C C

P O R TC . 0

R S T

P O R TC . 6

P O R TC . 1

V C C

P O R TC . 4

P O R TC . 7

C 3 1 0 0 n F

J P 3

R -P A C K

123456789

P O R TC . 2

R 1

P O R TC . 7

P O R TC . 5

P O R TC . 3

V C C

S W 1

12

P O R TC . 0

P O R TC . 3

X1

P O R TC . 2

Gambar 3.4 Rangkaian aplikasi pembacaan 8 buah tombol

3.3.2. PEMROGRAMAN PEMBACAAN 8 BUAH TOMBOL

Setelah rangkaian tombol dibuat dan dihubungkan dengan port pararel

mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program pembacaan tombol.

Program sebagai berikut ini

17

Page 23: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//-------------------------------------------------------//Program Program pembacaan 8 buah tombol//DEKLARASI HEADER//-------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>//-------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//-------------------------------------------------------void main(void){DDRC=0x00;DDRB=0xFF;while(1) { PORTB = PINC; }}

3.3.3. RANGKAIAN PEMBACAAN KEYPAD DENGAN LCD

Rangkaian tombol 4x4 adalah rangkaian untuk membaca tombol 4x4 dari port

keluaran mikrokontroller. Pada saat penekanan tombol key pad, data dari key pad akan

ditampilkan dengan port serial komputer.

18

Page 24: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

S 8

S W

S 11

S W

P D 2

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3635343332

37

1

45

9

1 41 5

2 0 21

403938

31302928272625242322

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 ( IN T0 )P D 3 ( IN T1 )P D 4 (O C 1B )P D 5 (O C 1A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4)P A 5(A D C 5)P A 6(A D C 6)P A 7(A D C 7)

A R E F

P A 3(A D C 3)

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 ( IC P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0(A D C 0)P A 1(A D C 1)P A 2(A D C 2)

A G N DA V C C

P C 7(TO S C 2 )P C 6(TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

J 5

H E A D E R 5

12345

p in b .6

P D 0X1

P D 5

S 1 7

S W

P D 1

C 3 1 0 0 n F 1

p inb . 0

S W 2

12

D 3

1 N 4 0 0 2

AC

S 5

S W

p in b .6

V C C

S 9

S W

P D 7

p in b .7

p in b . 0

J 1 6 .

H E A D E R 1 6

123456789

1 01 11 21 31 41 51 6

P D 1

p in b .6

P D 6

C 2 2 2 p F

P D 4S 1 5

S W

P D 6

p in b .6

S 1 2

S W

p in b .5

S 1 8

S W

P D 5

S 1 6

S W

R S T

P D 2

p inb . 1

P D 7

S 6

S W

p in b .7

p in b .7

p in b . 2

S 1 3

S W

C 1 2 2 p F

P D 3

p in b .7

P D 0

S 10

S W

V C C

p in b .6

p in b .7

S 1 9

S W

p in b .5

R 1

P D 3

V C C

V C C

p in b . 1

R 95 k

V C C

V C C

S 4

S W

S 7

S W

S 1 4

S W

p inb . 2

p in b .4

P D 4

p in b . 5

Gambar 3.5 Rangkaian aplikasi tombol keypad dengan lcd

3.3.4. PEMROGRAMAN PEMBACAAN KEYPAD

Setelah rangkaian tombol 4x4 dibuat dan dihubungkan dengan port pararel

mikrokontroller, maka sekarang saatnya Anda membuat program Program pembacaan

tombol. 4x4.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------//Program KEYPAD LCD//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <lcd.h>#include <stdio.h>#include <mega16.h>#include <delay.h>//------------------------------------------------------//DEKLARASI PIN LCD

19

Page 25: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//------------------------------------------------------#asm.equ __lcd_port=0x18;PORTB#endasm//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char dt, dtkey;char buf[33];//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN KEYPAD//------------------------------------------------------void inkey(void);//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main(){ PORTD = 0XFF; DDRD=0xF0; lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Hello world"); while(1) { inkey(); lcd_gotoxy(0,1); sprintf(buf,"hex %x ",dtkey); lcd_puts(buf); }}//------------------------------------------------------//SUB RUTIN KEYPAD//------------------------------------------------------void inkey(void){PORTD.4 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x01; break;case 2:dtkey = 0x05; break;case 4:dtkey = 0x09; break;case 8:dtkey = 0x13; break;}PORTD.4 = 1;PORTD.5 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);

20

Page 26: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

switch (dt){case 1:dtkey = 0x02; break;case 2:dtkey = 0x06; break;case 4:dtkey = 0x10; break;case 8:dtkey = 0x14; break;}PORTD.5 = 1;PORTD.6 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x03; break;case 2:dtkey = 0x07; break;case 4:dtkey = 0x11; break;case 8:dtkey = 0x15; break;}PORTD.6 = 1;PORTD.7 = 0;dt = (~PIND & 0x0F);switch (dt){case 1:dtkey = 0x04; break;case 2:dtkey = 0x08; break;case 4:dtkey = 0x12; break;case 8:dtkey = 0x16; break;}PORTD.7 = 1;}

21

Page 27: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB IV ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (OK)

4.1. PENDAHULUAN

ATmega16 mempunyai ADC (Analog to Digital Converter) internal dengan fitur sebagai

berikut (untuk lebih detil dapat mengacu pada datasheet) :

� 10-bit Resolution

� 65 - 260 μs Conversion Time

� Up to 15 kSPS at Maximum Resolution

� 8 Multiplexed Single Ended Input Channels

� Optional Left Adjustment for ADC Result Readout

� 0 - VCC ADC Input Voltage Range

� Selectable 2.56V ADC Reference Voltage

� Free Running or Single Conversion Mode ~ ADC Start Conversion by Auto

Triggering on Interrupt 9Ibit ha l 49 Sources

� Interrupt on ADC Conversion Complete

� Sleep Mode Noise Canceler

Dibawah ini gambar timing diagram untuk mode single convertion maksudnya hanya satu

input chanel saja yang dikonversi.

Gambar 4. 1 Timing diagram mode single conversion

22

Page 28: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

4.2. RANGKAIAN ADC ATMEGA DENGAN LED

Rangkaian minimum untuk membaca ADC dengan tempilan LED ditunjukan pada

Gambar 9.7 yang perlu diperhatikan adalah konfigurasi rangkaian LED yaitu Common Anode

(CA) artinya untuk menghidupkan LED pada Port D, port D harus dikirim atau diberi logika

‘0’.

P 7

G N D

C 1 2 2 p F

S W 2

12

P 7

C 2 2 2 p F

P 3

V C C

R S T

V C C

J I S P

H E A D E R 5

12345

1 2

P 6

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3635343332

37

1

45

9

1 41 5

2 0 21

403938

31302928272625242322

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1B )P D 5 (O C 1A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4)P A 5 (A D C 5)P A 6 (A D C 6)P A 7 (A D C 7)

A R E F

P A 3 (A D C 3)

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0)P A 1 (A D C 1)P A 2 (A D C 2)

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L)

1 21 2

R 1

R S T

C 3 1 0 0 n F 1

P 1

P 5

V C C

P 2

1 2

V C C

L 11 2

1 2

X1

P 6

1 2

1 2

P 4

R 2

P O T

13

2

P 0

P 5

Gambar 4.2 Hasil pemasangan komponen ADC LED

4.3. PEMROGRAMAN ADC ATMEGA16

Setelah rangkaian adc mikrokontroller ATMEGA16 dibuat, maka sekarang saatnya

Anda membuat program yang digunakan untuk membaca ADC ATMEGA16 dan

menampilkan data ADC tersebut dengan menggunakan LED yang terhubung pada PORT D

yang konfigurasi rangkaian LED yaitu Common Anode (CA).

Program sebagai berikut ini

//-------------------------------------------------------//Program ADC LED//-------------------------------------------------------

//-------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//-------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <stdio.h>#include <delay.h>

//-------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//-------------------------------------------------------unsigned int data_adc;

23

Page 29: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

int suhu;

//-------------------------------------------------------//DEFINISI VARIABEL//-------------------------------------------------------#define ADC_VREF_TYPE 0x60

//-------------------------------------------------------//SUB RUTIN ADC//-------------------------------------------------------unsigned char read_adc(unsigned char adc_input){ADMUX=adc_input|ADC_VREF_TYPE;ADCSRA|=0x40;while ((ADCSRA & 0x10)==0);ADCSRA|=0x10;return ADCH;}

//-------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//-------------------------------------------------------void main(void){DDRD = 0xFF;ADMUX=ADC_VREF_TYPE;ADCSRA=0x87;SFIOR&=0xEF;while (1) {

data_adc=read_adc(0); suhu=~data_adc; PORTD = suhu; }}

24

Page 30: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB V TIMER / COUNTER (OK)

5.1. PENDAHULUAN

Timer/couter adalah tujuan umum single channel, module 8 bit timer/counter.

Beberapa fasilitas chanel dari timer counter antara lain:

Counter channel tunggal

Pengosongan data timer sesuai dengan data pembanding

Bebas -glitch, tahap yang tepat Pulse Width Modulator (PWM)

Pembangkit frekuensi

Event counter external

Gambar 5. 1 Blok diagram timer counter

Gambar diagram block timer/counter 8 bit ditunjukan pada gambar di bawah ini.

Untuk penempatan pin I/O telah di jelaskan Ibit hal 67 pada bagian I/O di atas. CPU dapat

diakses register I/O, termasuk dalam pinpin I/O dan bit I/O. Device khusus register I/O dan

lokasi bit terdaftar pada deskripsi timer/counter 8 bit pada gambar 1.13

5.2. TIMING DIAGRAM TIMER/COUNTER

Timer/counter disain sinkron clock timer (clkT0) oleh karena itu ditunjukan

sebagai sinyal enable clock pada gambar berikut. Gambar ini termasuk informasi ketika

flag interrupt dalam kondisi set. Data timing digunakan sebagai dasar dari operasi

timer/counter.

Sesuai dengan gambar dibawah timing diagram timer/counter dengan prescaling

maksudnya adalah counter akan menambahkan data counter (TCNTn) ketika terjadi pulsa

25

Page 31: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

clock telah mencapai 8 kali pulsa dan sinyal clock pembagi aktif clock dan ketika telah

mencapai nilai maksimal maka nilai TCNTn akan kembali ke nol. Dan kondisi flag timer

akan aktif ketika TCNTn maksimal.

Gambar 5. 2 Timing diagram timer/counter, tanpa prescaling

Gambar 5. 3 Timing diagram timer/counter, dengan prescaling

Gambar 5. 4 Timing diagram timer/counter, OCFO pescaler (fclk_I/O/8)

26

Page 32: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

Sama halnya timing timer diatas, timing timer/counter dengan seting OCFO timer

mode ini memasukan data ORCn sebagai data input timer. Ketika nilai ORCn sama dengan

nilaiTCNTn maka pulsa flag timer akan aktif. TCNTn akan bertambah nilainya ketika

pulsa clock telah mencapai 8 pulsa. Dan kondisi flag akan berbalik (komplemen) kondisi

ketika nilai TCNTn kembali ke nilai 0 (overflow).

Ketika nilai ORCn sama dengan nilai TCNTn maka pulsa flag timer akan aktif.

TCNTn akan bertambah nilainya ketika pulsa clock telah mencapai 8 pulsa. Dan kondisi

flag akan berbalik (komplemen) kondisi ketika nilai TCNTn kembalimkenilai 0 (overflow).

Gambar 5. 5 Timing diagram timer/counter, ,dengan pescaler (fclk_I/O/8)

5.3. RANGKAIAN MENCACAH COUNTER TIMER T0

Rangkaian minimum untuk counter melalui Port B.0 ditunjukan pada Gambar 6.2.

Rangkaian tersebut menggunakan penampil led. Konfigurasi rangkaian LED yaitu Common

Anode (CA) artinya untuk menghidupkan LED pada Port D, port D harus dikirim atau diberi

logika ‘0’.

V C C

P 6

P 2

P 7

P 5

P 3

P 1

R 1

L 11 2

P 0

C 3 1 0 0 n F 1

V C C

P 5

P 4

R S T

V C C

1 2

V C C

P 6

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (IN T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M IS O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K /T0 )

P B 3 (O C 0 /A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

C 2 2 2 p F

S W 2

12

P 7R S T

J IS P

H E A D E R 5

12345

X1

1 21 2

1 2

G N D

1 2

1 2

C 1 2 2 p F

1 2

Gambar 5.6 Hasil pemasangan komponen-komponen mencacah counter T0

27

Page 33: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

5.4. PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T0

Setelah rangkaian dibuat dan dihubungkan dengan port mikrokontroller, maka

sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk mencacah. Program cacah

menggunakan port B.0 pada mikrokontroller.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------// Program MENCACAH COUNTER TIMER 0//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char led,a;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER ();

//------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){ DDRD = 0xff; led=0x00; InisialisasiTIMER(); while(1) { a = TCNT0; if (a == 0x06) { led = PIND; PORTD=~led; TCNT0=0x00; } }}

28

Page 34: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI TIMER0//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER (){ TCNT0=0x00; TCCR0=0x07;}

5.5. PEMROGRAMAN MENCACAH COUNTER T0

Setelah rangkaian dibuat dan dihubungkan dengan port mikrokontroller, maka

sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk mencacah. Program cacah

menggunakan port B.0 pada mikrokontroller.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------// Program MENCACAH COUNTER TIMER 0//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char led,a;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER ();

//------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){ DDRD = 0xff; led=0x00; InisialisasiTIMER(); while(1) { a = TCNT0;

29

Page 35: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

if (a == 0x06) { led = PIND; PORTD=~led; TCNT0=0x00; } }}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI TIMER0//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER (){ TCNT0=0x00; TCCR0=0x07;}

30

Page 36: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB VI INTERUPSI (OK)

6.1. PENDAHULUAN

Interupsi adalah suatu kejadian atau peristiwa yang menyebabkan mikrokontroler

berhenti sejenak untuk melayani interupsi tersebut. Program yang dijalankan pada saat

melayani interupsi disebut Interrupt Service Routine. Pada sistem mikrokontroler yang

sedang menjalankan programnya, saat terjadi interupsi , program akan berhenti sesaat,

melayani interupsi tersebut dengan menjalankan program yang berada pada alamat yang

ditunjuk oleh vektor dari interupsi yang terjadi hingga selesai dan kembali meneruskan

program yang terhenti oleh interupsi tadi.

Meskipun memerlukan pengertian yang lebih mendalam, pengetahuan mengenai

interupsi sangat membantu mengatasi masalah pemrograman mikroprosesor / mikrokontroler

dalam hal menangani banyak peralatan input/output. Pengetahuan mengenai interupsi tidak

cukup hanya dibahas secara teori saja, diperlukan contoh program yang konkrit untuk

memahami. ATMEGA16 memiliki 21 buah sumber interupsi. Interupsi tersebut bekerja jika

bit I pada Register status atau Status Register (SREG) dan bit pada masing-masing register

bernilai 1.

Tabel 1. 1Interrupt vektor

31

Page 37: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

6.2. RANGKAIAN INTERUPSI EKTERNAL

Rangkaian berikut digunakan untuk interupsi ekternal mikrokontroller. Rangkaian

tersebut menggunakan interupsi eksternal 0, 1, dan 2 yang menggunakan tampilan LED yang

dihubungkan pada Port A.

12

P 6

P 3

12

INT2U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

R S T

C 2 2 2 p F

12

V C C

P 7

R S T

S W 2

12

L 112

J I S P

H E A D E R 5

12345

X1

V C C

P 5

V C C

12R 1

C 3 1 0 0 n F 1

P 5

P 4

P 2

V C C

G N D

INT1

12

V C C

P 6

P 7

C 1 2 2 p F V C C

P 112

P 0

INT0

12

V C C

Gambar 6.1 Rangkaian interupsi ekternal mikrokontroller

6.3. PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT0

Setelah membuat rangkaian interupsi ekternal untuk menghidupkan LED, maka

sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan

menggunakan interupsi external 0.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------//Program interupsi eksternal 0//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//EKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

32

Page 38: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//------------------------------------------------------//EKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char dt=0x01;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiINT0();

//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){

DDRA=0xff; InisialisasiINT0();#asm ("sei");

while(1) { PORTA=dt; delay_ms(100); dt=dt<<1; if (dt==0) {dt=0x01;} }}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INTERUPSI EXTERNAL0//------------------------------------------------------interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void){unsigned char rr=0;while (rr<5) { PORTA=0x0f; delay_ms(5); PORTA=0xf0; delay_ms(5); ++rr; }}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI INTERUPSI EXTERNAL0//------------------------------------------------------void InisialisasiINT0 (){ GICR|=0x80; MCUCR=0x0C; MCUCSR=0x00;

33

Page 39: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

GIFR=0x80;}

6.4. PEMROGRAMAN INTERUPSI EKTERNAL INT1

Setelah membuat rangkaian interupsi ekternal int 1, maka sekarang saatnya Anda

membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan menggunakan

interupsi external int1

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------//Program interupsi eksternal 1//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//EKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//------------------------------------------------------//EKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char dt=0x01;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiINT1();

//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){

DDRA=0xff; InisialisasiINT1();#asm ("sei");

while(1) { PORTA=dt; delay_ms(100); dt=dt<<1; if (dt==0) {dt=0x01;} };}

//------------------------------------------------------

34

Page 40: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//SUB RUTIN INTERUPSI EXTERNAL0//------------------------------------------------------interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void){unsigned char rr=0;while (rr<5) { PORTA=0x0f; delay_ms(5); PORTA=0xf0; delay_ms(5); ++rr; }}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI INTERUPSI EXTERNAL0//------------------------------------------------------void InisialisasiINT1(){ GICR|=0x80; MCUCR=0x0C; MCUCSR=0x00; GIFR=0x80;}

6.5. RANGKAIAN INTERUPSI TIMER MIKROKONTROLLER

Rangkaian berikut digunakan untuk interupsi ekternal mikrokontroller. Rangkaian

tersebut menggunakan interupsi timer 0 dan 1 yang menggunakan tampilan LED yang

dihubungkan pada Port D.

X1

C 3 1 0 0 n F 1

C 1 2 2 p F

P 4P 3

R S T

P 5

J I S P

H E A D E R 5

12345

C 2 2 2 p F

P 6P 7

1 2

1 2

R 1

1 2

V C CV C C

P 6

1 2

1 2

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

V C C

G N D

P 0

P 2

L 11 2

P 5

1 2

P 1

P 7

R S T

1 2

S W 2

12

Gambar 6.2 Rangkaian interupsi timer mikrokontroller

35

Page 41: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

6.6. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 0

Setelah membuat rangkaian interupsi timer untuk menghidupkan LED, maka sekarang

saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan

menggunakan interupsi timer 0.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------// Program INTERUPSI TIMER 0//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char led=0xfe;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN Inisialisasi TIMER0//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER0();

//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){

DDRD=0xff; InisialisasiTIMER0();#asm ("sei"); while(1);

}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INTERUPSI TIMER0//------------------------------------------------------interrupt [TIM0_OVF] void timer0_overflow(void){

TCNT0=0x00; led<<=1; led|=1;if (led==0xff) led=0xfe; PORTD=led;

}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI TIMER0//------------------------------------------------------

36

Page 42: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

void InisialisasiTIMER0(){ TCNT0=0x00; TCCR0=0x05; TIMSK=0x01; TIFR=0x01;}

6.7. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 1

Setelah membuat rangkaian interupsi timer untuk menghidupkan LED, maka sekarang

saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan

menggunakan interupsi timer 1.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------// Program INTERUPSI TIMER 1//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char led=0xfe;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER1();

//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){

DDRD=0xff; InisialisasiTIMER1();#asm ("sei"); while(1);

}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INTERUPSI TIMER 1//------------------------------------------------------interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void)

37

Page 43: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

{ TCNT1L=0x00; TCNT1H=0x00; led<<=1; led|=1; delay_ms(100); if (led==0xff) led=0xfe; PORTD=led;}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI TIMER 1//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER1(){ TCNT1L=0x00; TCNT1H=0x00; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x01; TIMSK=0x04; TIFR=0x04;}

6.8. PEMROGRAMAN INTERUPSI TIMER 2

Setelah membuat rangkaian interupsi timer untuk menghidupkan LED, maka sekarang

saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk menghidupkan LED dengan

menggunakan interupsi timer 2.

Program sebagai berikut ini

//------------------------------------------------------// Program INTERUPSI TIMER 2//------------------------------------------------------

//------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------unsigned char led=0xfe;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER2();

//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA

38

Page 44: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//------------------------------------------------------void main (void){

DDRD=0xff; InisialisasiTIMER2();#asm ("sei"); while(1);

}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INTERUPSI TIMER2//------------------------------------------------------interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void){ TCNT2=0x00; led<<=1; led|=1; delay_ms(100);

if (led==0xff) led=0xfe; PORTD=led;}

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI TIMER2//------------------------------------------------------void InisialisasiTIMER2(){ TCCR2=0x05; TCNT2=0x00; TIMSK=0x40; TIFR=0x40;}

39

Page 45: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB VII SERIAL PORT(OK)

7.1. PENDAHULUAN

Universal synchronous dan asynchronous pemancar dan penerima serial adalah suatu

alat komunikasi serial sangat fleksibel. Jenis yang utama adalah :

� Operasi full duplex (register penerima dan pengirim dapat berdiri sendiri )

� Operasi Asychronous atau synchronous

� Master atau slave mendapat clock dengan operasi synchronous

� Pembangkit boud rate dengan resolusi tinggi

� Dukung frames serial dengan 5, 6, 7, 8 atau 9 Data bit dan 1 atau 2 Stop bit

� Tahap odd atau even parity dan parity check didukung oleh hardware

� Pendeteksian data overrun

� Pendeteksi framing error

� Pemfilteran gangguan ( noise ) meliputi pendeteksian bit false start dan pendeteksian

low pass filter digital

� Tiga interrupt yaitu TX complete, TX data register empty dan RX complete.

� Mode komunikasi multi-processor

� Mode komunikasi double speed asynchronous

7.2. INISIALISASI USART

USART harus diinisialisasi sebelum komunikasi manapun dapat berlansung. Proses

inisialisasi normalnyaterdiri daripengesetan boud rate, penyetingan frame format dan

pengaktifan pengirim atau penerimatergantung pada pemakaian. Untuk interrupt

menjalankan operasi USART , global interrupt flag ( penanda ) sebaiknya dibersihkan ( dan

interrupt global disable ) ketika inisialisasi dilakukan. Sebelum melakukan inisialisasi ulang

dengan mengubah boud rate atau frame format, untuk meyakinkan bahwa tidak ada

transmisi berkelanjutan sepanjang peiode register yang diubah.

Flag TXC dapat digunakan untuk mengecek bahwa pemancar telah melengkapi

semua pengiriman, dan flag RXC dapat digunakan untuk mengecek bahwa tidak ada data

yang tidak terbaca pada buffer penerima. Tercatat bahwa flag TXC harus dibersihkan

sebelum tiap transmisi ( sebelum UDR ditulisi ) jika itu semua digunakan untuk tujuan

tersebut. USART sederhana inisialisasi kode contoh berikut menunjukan fungsi satu

assembly dan satu C itu mempunyai kesamaan dalam kemampuan. Pada contoh tersebit

40

Page 46: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

mengasumsikan bahwa operasi asinkron menggunakan metode poling ( tidak ada interrupt

enable ) frame format yang tetap. Boud rate diberikan sebagai fungsi parameter.

Untuk kode assembly, parameter boud rate diasumsikan untuk di simpan pada

register r16, r17. Ketika menulis fungsi pada register UCSRC, bit URSEL (MSB) harus

diset dalam kaitan dengan pembagian penempatan I/O oleh UBRRH dan UCSRC. Lebih

mengedepankan inisialisasi rutin dapat dibuat seperti itu meliputi frame format sebagai

parameter, disable interrupt dan lain-lain. Bagai manapun juga banyak aplikasi

menggunakan seting tetap boud dan register control, dan untuk aplikasi jenis ini dapat

ditempatkan secara langsung pada keseluruhan routine, atau dikombinasikan dengan

inisialisasi kode untuk modul I/O yang lain.

7.3. RANGKAIAN SERIAL MIKROKONTROLLER

Rangkaian berikut digunakan untuk interfacing Led dengan port serial. Rangkaian

tersebut, sebagai konverter dari serial ke pararel. Berikut adalah rangkaian serial led driver

yang akan kita hubungkan pada port serial. Rangkaian Led Driver Serial menggunakan

Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

RS232 Rangkaian Serial LED Driver ini akan mendeteksi setiap pengiriman data karakter

dari port serial computer.

U 4

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

A D D 9

P 3

G N D

A D D 8

P 712

P D 5

V C C

P 5

D A TA 5

A D D 1 2

L 112

P D 6

+ C 4

1 u F 1 6 V

12D A TA 2

P 6

TX1

R S T

R X1

P 4

S W 2

12

+

C 91 u F 1 6 V

V C C

12

P D 1X1

D A TA 4

J I S P

H E A D E R 5

12345

U 6

M A X2 3 2

1 38 1 1

1 0

1

3

4

5

2 6

1 2

91 47 R 1 I N

R 2 I N T1 IN

T2 IN

C +

C 1 -

C 2 +

C 2 -

V + V -

R 1 O U T

R 2 O U TT1 O U TT2 O U T

D A TA 7

D A TA 3

P 7

+ C 8

1 u F 1 6 V

12

C 1 2 2 p F

D A TA 0P 1

V C C

P 5

V C CP 2P 6

P D 7

A D D 1 1

C 2 2 2 p F

D A TA 1

P D 3

+ C 5

1 u F 1 6 V

D A TA 6

C 3 1 0 0 n F 1

12

P 0

P D 0

R S T

A D D 1 0

A D D 1 5

12

P D 2

J S e r ia l1

H E A D E R 3

123

A D D 1 3P D 4 A D D 1 4

12R 1

Gambar 7. 1 Hasil pemasangan komponen rangkaian serial mikrokontroller

41

Page 47: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

7.4. PEMROGRAMAN PORT SERIAL MIKROKONTROLLER

Setelah membuat dan menjalankan program mengirim data serial, maka sekarang

saatnya Anda membuat program kedua yang digunakan untuk program mengirim dan

menerima data serial.

Program sebagai berikut ini

//-------------------------------------------------------//Program Bab 5.2. MENGIRIM DAN MENERIMA DATA//-------------------------------------------------------

//-------------------------------------------------------//DEKLARASI HEADER//------------------------------------------------------- #include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>

//-------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------- unsigned char data_terima = 0x00;const long int osilator = 12000000;unsigned long int UBRR;

//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiUSART (unsigned long int baud_rate);

//------------------------------------------------------//PROGRAM UTAMA//------------------------------------------------------void main(void){DDRC = 0xFF;PORTC = 0x00;InisialisasiUSART(9600);putsf("Selamat Datang Mas Iswanto"); putchar(13);while(1) { putsf("Tekan sembarang tombol"); putchar(13); data_terima = getchar(); delay_ms(100); putsf("Anda menekan tombol "); putchar(data_terima);; putchar(13); }}

42

Page 48: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

//------------------------------------------------------//SUB RUTIN BAUDRATE//------------------------------------------------------void InisialisasiUSART (unsigned long int baud_rate){UBRR = (osilator/(16*baud_rate))-1;UBRRL = UBRR;UBRRH = UBRR>>8;UCSRB = 0x18;UCSRC = 0x86;}

43

Page 49: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

BAB VIII PWM(OK)

8.1. PENDAHULUAN

PWM (Pulse Width Modulation) dapat digunakan untuk mengatur kecepatan motor,

yaitu dengan cara mengatur lebar pulsa (waktu ON) dari tegangan sumbernya (tegangan DC).

Perbandingan antara waktu ON dan waktu OFF disebut duty cycle (siklus kerja). Semakin

besar siklus kerjanya, akan semakin besar pula keluaran yang dihasilkan, sehingga kecepatan

motor akan semakin besar. Pembangkitan sinyal PWM dengan mikrokontroler memiliki

beberapa keuntungan, seperti teknik pemrograman yang sederhana, dan rangkaian listrik

menjadi sederhana.

Mikrokontroler AVR ATMEGA16 dapat digunakan sebagai pembangkit gelombang

PWM. Mikrokontroler AVR ATMEGA16 mempunyai PWM yang telah terintegrasi dalam

chip. Keluaran dari PWM tersebut terdapat pada pin 15 (OC1). Untuk menjalankan program

PWM, diperlukan 3 unit register timer, yaitu:

a. Timer/Counter Control Register (TCCR), untuk menentukan mode PWM.

b. Timer/Counter Register (TCNT), digunakan untuk menentukan modulasi

frekuensinya.

c. Output Compare Register (OCR), untuk menentukan nilai siklus kerjanya.

Dalam mikrokontroler ATMEGA16, terdapat beberapa mode PWM. Mode PWM yang

akan dibahas adalah mode Fast PWM, karena dalam perancangan sistem robot ini

menggunakan mode Fast PWM. Pada mode Fast PWM, semakin besar nilai OCR, maka

akan semakin besar pula siklus kerja yang dihasilkan. Keluaran PWM akan berlogika tinggi

setelah nilai TOP tercapai sampai nilai OCR tercapai dan kemudian akan berlogika rendah

sampai nilai TOP tercapai kembali. Prinsip kerja dari Fast PWM dapat dilihat pada Gambar

10.1.

nilai counter nilai OCR TOP

Keluaran

Gambar 8.1 Prinsip Kerja Mode Fast PWM

Untuk menghitung siklus kerja digunakan rumus:

44

Page 50: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

D= OCR

1+TOPx 100 %

........................................10.1

Untuk menentukan frekuensi PWM dihitung dengan rumus:

f PWM=

f clock

N (1+TOP) ..........................................10.2

Sedangkan untuk menentukan resolusi PWM digunakan rumus:

.................................10.3

keterangan:

N adalah faktor prescaler (1, 8, 64, 256, atau 1024), dan

TOP adalah nilai tertinggi dari pengaturan counter.

8.2. RANGKAIAN PWM MIKROKONTROLLER

Rangkaian minimum untuk pwm melalui Port D.4 dan Port D.5 ditunjukan pada

Gambar 10.2. Rangkaian tersebut menggunakan diver motor dc yaitu transistor. Rangkaian

driver tersebut akan di hubungkan dengan pin D.4 dan pin D.5.

U 1

A TM E G A 1 6

3

1 21 3

2

1 61 71 81 9

1 11 0

876

3 63 53 43 33 2

3 7

1

45

9

1 41 5

2 0 2 1

4 03 93 8

3 13 02 92 82 72 62 52 42 32 2

P B 2 (I N T2 / A I N 0 )

XTA L 2XTA L 1

P B 1 (T1 )

P D 2 (I N T0 )P D 3 (I N T1 )P D 4 (O C 1 B )P D 5 (O C 1 A )

G N DV C C

P B 7 [ S C K )P B 6 [ M I S O )P B 5 (M O S I )

P A 4 (A D C 4 )P A 5 (A D C 5 )P A 6 (A D C 6 )P A 7 (A D C 7 )

A R E F

P A 3 (A D C 3 )

P B 0 (XC K / T0 )

P B 3 (O C 0 / A I N 1 )P B 4 (S S )

R E S E T

P D 0 (R XD )P D 1 (TXD )

P D 6 (I C P ) P D 7 (O C 2 )

P A 0 (A D C 0 )P A 1 (A D C 1 )P A 2 (A D C 2 )

A G N DA V C C

P C 7 (TO S C 2 )P C 6 (TO S C 1 )

P C 5P C 4P C 3P C 2

P C 1 (S D A )P C 0 (S C L )

p in b . 7

1 2 V 2M G 2

M O TO R D C

12

R S T

4 7 0

Q 2TI 9 0 1 3

C 3 1 0 0 n F 1

p in b . 6

C 2 2 2 p F

5 V

TI 9 0 1 3

E N 2

4 7 0

E N 2E N 2

5 V

M G 2

M O TO R D C

12

p in b . 5

S W 2

12

E N 2

TI P 3 0 5 5

D 2

D I O D E

E N 2

E N 2

D 1

D I O D E

C 1 2 2 p F

R S T

E N 2

1 2 V 2

X1

E N 2

TI P 3 0 5 5

E N 2

J I S P

12345

E N 2

R 1

5 V

p in b . 6p in b . 7

p in b . 5

Gambar 8.2 Hasil pemasangan komponen rangkaian minimum untuk pwm

45

RPWM=log(TOP+1)log 2

Page 51: DAFTAR ISI -    Web viewRangkaian Led Driver Serial menggunakan Microcontroller ATMEGA16 yang dihubungkan ke port serial dengan menggunakan IC

8.3. PEMROGRAMAN PWM MIKROKONTROLLER

Setelah rangkaian dibuat dan dihubungkan dengan port mikrokontroller, maka

sekarang saatnya Anda membuat program yang digunakan untuk mengatur putaran motor dc.

Program sebagai berikut ini

//-------------------------------------------------------// Program PWM// DEKLARASI HEADER//-------------------------------------------------------#include <stdio.h>#include <mega16.h>#include <delay.h>//------------------------------------------------------//DEKLARASI SUB RUTIN//------------------------------------------------------void InisialisasiPWM();//------------------------------------------------------//DEKLARASI VARIABEL//------------------------------------------------------int data1;int data2;//------------------------------------------------------//RUTIN UTAMA//------------------------------------------------------void main (void){InisialisasiPWM();while(1) { data1 = 50; data2 = 1024; OCR1A=data1; OCR1B=data2; TIFR=0; }}//------------------------------------------------------//SUB RUTIN INISIALISASI PWM//------------------------------------------------------void InisialisasiPWM(){DDRD=0xff;TCCR1A=0xa3;TCCR1B=0x0b;TCNT1=0x0000;}

46