II. TEORI PENUNJANG

1. SISTEM SENSOR

Si8tem sensor berdasarkan Tank oscillator dan

Colpitts Oscillator, dimana transducer yang dipakai

adalah induktor. Untuk itu akan dijelaskan lebih

Ianjut.

1.1 Induktanei dan Induktor

Induktansi didefinisikan eebagai haeil pertautan

fluke total dengan arus yang bertautan. Secara

rumue sebagai berikut:

N <t>L =

I

Arus total I yang mengalir dalam kumparan N

lilitan menimbulkan fluks total N 0 , dengan

anggapan bahwa fluke bertautan dengan masing-

ma8ing lilitan.

Definiei diatas hanya berlaku untuk media mag-

netik yang linier, sehingga flukenya berbanding

Iurui3 dengan aruenya.

Satua.n dari Induktansi ialah Henry (H) yang

setara dengan satu Weber lilit per Ampere.

Sebuah benda yang mempunyai sifat Induktansi

disebut Induktor. Untuk induktor yang berupa

lilitan silindris memanjang dengan diameter a

(dalsm Inch) dan panjang lilitan b (dalam Inch)

Berts: lilitan sejumlah N dengan inti berupa udara

(air core) maka nilai induktansinya sebagai

berikut :

a2N2

9a + 10b

Bila digunakan inti selain udara dimana inti

tersEibut memiliki koefisien permeabi 1 i tas p maka

nilai induktansinya sebagai berikut :

L = n Lo

JeniEs-jenis induktor ialah :

- Induktor dengan inti udara atau inti ferrit

- Induktor dengan ferrit yang variabel

- Induktor cetakan (molded Inductor)

- Induktor film (thin film Inductor)

1.2 Tank Oeilator

Osilator adalah peralatan elektonik untuk mengha-

silkan tegangan AC. Frekuensi yang dihasilkan

bergcintung rangkaian konstan. Osilator digunakan

dalam radio dan penerima TV, radar. peralatan

pemancar, militer dan elektronik industri.

OBilasi adalah pergerakan maju dan mundur. Dalam

rangkaian LC paralel, elektron berosilasi ketika

rangkaian dibangkitkan. Pada rangkaian dalam

gambar 2-1, ketika SI ditutup capaeitor C mengiei

muatan dari tegangan baterai. Jlka SI dibuka dan

S2 ditutup, C membuang muatan melalui L, mengha-

eilkan medan magnet pada L. Setelah C kosong,

medan magnet berhenti dan arus L pada arah yang

Bama ketika C mengosongkan muatan. Aliran elek-

tron mengisi C pada polaritas yang berlawanan.

Setelah medan magnet berhenti, C mencoba lagi

menetralkan muatan. Elektron mengalir melalui L

pada arah yang berlawanan. Medan magnet muncul

kembali melalui L. tetapi pada arah yang berla-

wanan. Proses ini berulang maju dan mundur.

menyeibabkan elektron berosilasi dalam rangkaian

Tuned, biasa disebut Rangkaian Tank. Dengan

adanya reeistansi pada rangkaian amplitudo dari

osilasi diredam, seperti pada gambar 2-1. meeki-

pun periode dari setiap siklus adalah sama.

Ketika energi dalam rangkaian berkurang, diperlu-

kan emergi untuk mengisi capasitor C dari tegan-

gan Eiumber dan membuang muatan muatan melalui L.

Dengan menggerakan switch 31 dan S2 setelah

ma8irig-maeing siklus, osilasi dapat berulang.

Osilasi gelombang sinus dengan amplitudo yang

sama dapat dihasilkan.

7

:A

Fig. 36-1. Exciting a parallel LC circuit into oscillation.

GAMBAR 2-11

RANGKAIAN LC PARALEL

1.3 Rangkaian Tank Oeilator.

Salah satu bentuk Tank osilator dapat dilihat

pada gambar 2-2. Rangkaian bejana resonansi

ditala pada frekuensi sinyal masuk . Bila rang-

kaian mempunyai faktor kualitas Q yang tinggi,

resonansi paralel akan terjadi disekitar :

1

Pada frekuensi resonansi, impedansi dari rang-

kaian resonansi paralel sangat tinggi dan bersi-

fat nebagai tahanan murni. Jika rangkaian ditala

pada frekuensi reeonansi, tegangan yang melalui

R^ adalah makaimum dan berbentuk gelombang

sinuHoidal.

Gambar 2-2b memper1ihatkan lengkungan perubahan

gain tegangan terhadap frekuensi. Gain tegangan

1. Maivino, Albert Paul, 1990. Basic Electronic a Text Lab Manual. Sixth Edition. Singapore : MC Graw Hill, InternationalEdition, halaman

8

akan mencapai harga maksimum Afna|<s bila frekuen-

Binya sebesar fr. Diatas dan dibawah frekuensi

reBonansi, gain tegangan menurun. Makin besar Q

rangkaian, maka penurunan gain tegangan pada

kedua sisi frekuensi resonansi semakin cepat.

GARIS BEBAN DC —GARIS BEBAN AC

GAMBAR 2-22

RANGKAIAN TANK 08ILAT0R

- Tanpa prategangan

Garnbar 2-2c adalah rangkaian ekivalen dc.

Diaini tidak ada prategangan yang diterapkan

pada tranBi8tor, sehingga titik Q terletak pada

titik putus dan garis beban dc. Karena tidak

2. Malvino, Alb(?rt Paul, 1986. Prinsip-Prinsip Elektronika,Edisi Ketiga, Jakarta : Penerbit Erlangga, halaman 295.

ada prategangan dc, maka tegangan Vg£ berharga

no1. Artinya tidak ada arus kolektor yang dapat

mengalir sampai sinyal maauk lebih besar dari-

pada 0,7V. Resistansi kolektor dc adalah Rg,

merupakan resistansi dc inductor RF yang bia-

eanya besarnya beberapa ohm.

Garis Beban

Karena Rg amat kecil, garis beban dc tampak

vertikal, seperti pada gambar 2-2d. Disini

tidak ada bahaya pelanturan termal karena

transistor tidak mempunyai arus selain arus

bocor. Titik Q diletakkan pada titik putus

tanpa resiko pengaturan termal.

Garis beban ac yang untuk penguat CE adalah :

dan

VCE(put) = VCEQ + ICQrC

karena IQQ = 0 dan VQEQ = VQQ. maka :

rC

dan

VCE(Put) = VCC

Garis beban ac dapat dilihat pada gambar 2-2d,

bila transistor bekerja, titik operasinya

berayun ke atas sepanjang garis beban ac.

10

Colpitte Oscillator

Salah Batu osilator yang dapat dipakai untuk

frekuenei tinggi yaitu osilator collpits. Osila-

tor ini berjenis LC osilator yaitu dengan memakai

komponen induktor dan isolator untuk membangkit-

kan frekuensi tertentu.

1.4.1. Hubungan CE (Common Emitor). Gambar 2-3a

menunjukkan sebuah osilator colpitts. Bias pemba-

gi tegangan menentukan titik operasi- Rangkaian

memiliki penguatan tegangan frekuensi rendah

rc/*~'e' dimana rc adalah resistansi ac yang

ditunjukkan oleh kolektor. Karena adanya lag

Basifs dan kolektor pada jaringan. maka penguatan

tegangan frekuensi tinggi lebih kecil dari

<VrVGambar 2-3b adalah penyederhanaan rangkaian

ekivalen ac. Perputaran arue didalam tank menga-

lir rnelalui Cl yang diseri dengan C2. Perhatikan

bahwa vQ Ut sama dengan tegangan ac yagn melalui

Cl. Juga tegangan feedback v^ muncul melalui C.

Tegangan feedback mendrive basis dan mempengaruhi

pembiantukan osilasi pada rangkaian tank. mengha-

silkan penguatan tegangan yang cukup pada fre-

kuensi osilasi. Karena emiter berada pada ground

ac. maka rangkaian ini disebut hubungan CE.

11

I \K. 2(1-12

(.1) C 'tilpiii*

tnlur (h) . l

i in tut.

I I I

w I

GAMBAR 2-33

08ILAT0R C0LPITT8

Banyaik variasi dari osilator colpitts. Salah satu

cara mengenalinya adalah adanya pembagi tegangan

kapa&itif yang dibentuk oleh Cl dan C2. Pembagi

tegangan kapasitif menghasilkan tegangan feedback

yang diperlukan untuk osilasi. Pada osilator

jeniei lain, tegangan feedback dihasilkan oleh

tranetformer, tegangan induktif dan lain sebagain-

ya.

1.4.5! Frokuonoi rooononoi. Kebanyakan LC oeilator

menggiunakan rangkaian tank dengan Q lebih beaar

3. Bell, David A, 1978. Fundamental of Electric Circuits, FirstEdition, USA; Reston Publishing Company, halaman 70

12

dari 10. Karena itu, frekuenei resonansi dapat

diperkirakan sebagai berikut :

1p i

(LC)

Rumuet ini mempunyai akuraei lebih baik 1 pereen

bila 0 lebih besar dari 10.

Nilai kapasitor C setara dengan kapasitor dimana

perputaran arus melaluinya. Pada tank Collpits

dari gambar 2-3b. arus berputar yang melalui Cl

seri dengan C2. Maka kapasitornya adalah :

Cl C2

Cl + C2

Sebagiai contoh. bila Cl dan C2 adalah 100 pF.

maka nilai C adalah 50 pF.

1.5 Sifat bahan magnetik

Bahan-bahan yang bereakei terhadap medan magnetik

dapat diklasifikasikan. Tabel 2-1 memper1ihatkan

klasifikasi tersebut.

Logam Bismuth memper1ihatkan efek diamagnetik

yang lebih besar daripada kebanyakan bahan dia-

magnestik lainnya, seperti hidrogen, helium, dan

gas mulia lainnya, natium klorida, tembaga, emas

.eilikon, germanium, grafit dan belerang. Harus

disadari bahwa efek diamagnetik terdapat pada

setiap bahan, karena efek ini timbul dari inter-

aksi medan magnetik ekaternal dengan eetiap

elektron yang mengorbit; tetapi efek ini dapat

tertutup oleh efek lainnya dalam bahan yang lain.

13

Tabel 2-14

KARAKTERISTIK DARI BAHAN MAGNETIK

TABEL9.1Karakteristik dari bahan magnetik

KUsifiJcasi

Diamagneiik

Paramagnetik

Ferromagretik

Antiferroniagnetik

Feriimagm:tik

Supermagr.etik

Momen-momenmagnelik

m^j + n^pj,, = 0

nvb + «,„. - kccil

KpJ » Kbl

K,f.| » K-J

K.J>KJ

KJ-KJ

Nilai-nilai B

B,., < B.,p,

B,,, > B.ppl

B,., » B.pp,

B,. . fl.,p,

BM > B.pPl

Bm > B.pp,

Keterangan

B,., - B.^

B,., - B,pp,

Domain

Momen-momen yang didekatnya

Momen-momen yang di dekatnyatidak jama; berlawanan 0 rendah

MatrUcs non-magnetik;pita rckord:r

Tinjeiulah eebuah atom yang efek spin elektron dan

gerak: pada orbitnya tidak ealing meniadakan. Atom

eecara keseluruhan memiliki momen magnetik kecil,

tetap>i orientasi acak (random) dari atom-atom

terseibut dalam eampel yang cukup besar menghasil-

kan momen magnetik yang rata-rata besarnya nol.

Bahan tersebut tidak memperlihatkan efek magnetik

jika medan magnetik eksternnya tidak ada. Jika

dipaeiang medan magnit eksternal , timbul torka

kecil pada maeing-maeing momen magnetik dan momen

4. Hyatt, William H. Jr, 1992. Electromagnetika Teknoloqi. Edisikelima, Jakarta : Penerbit Erlangga, halaman 253

14

ini cenderung untuk menjajar dengan medan

eksternal. Penjajaran ini menimbulkan pertambahan

besar B dalam bahan tersebut (melebihi medan

ekst=rnal). Namun perlu diingat bahwa efek dia-

magn=tik tetap bekerja pada elektron yang mengor-

bit dan melawan pertambahan diatae. Jika haeil

akhirnya adalah turunnya B (medan magnet). maka

bahan tersebut tetap dieebut diamagnetik; tetapi

jika hasilnya pertambahan B, bahan tersebut

disebut paramagnetik. Kalium, oksigen, tungsten

dan unsur tanah yang jarang serta banyak garam-

garamnya seperti klorida erbium, okeida neodimium

dan oksidaitrium euatu bahan yang sering dipakai

dalam maser merupakan contoh bahan paramagnetik.

Keempat belas bahan lainya: feromagnetik, anti-

ferromagnetik, ferimagnetik dan superparamagnet-

ik, semuanya memiliki momen atomik yang kuat.

Lagipula interaksi antara atom-atom yang berdeka-

tan menimbulkan penjajaran momen magnetik atom-

atom tersebut sehingga berarah sejajar atau anti

sejajar.

Dalam bahan feromagnetik, masing-masing atom

memiliki momen dwikutub yang relatif beear, yang

terutama ditimbulkan oleh momen spin elektron

yang tak terkompensasi. Gaya antar atom menyebab-

kan momen ini mempunyai arah yang eejajar dalam

suatu daerah yang terdiri dari banyak atom.

Oaerah ini disebut domain, dan bentuk serta

15

ukurannya dapat bermacam-macam berkisar dari

ukuran satu mikrometer sampai beberapa cen-

timeter, tergantung pada ukuran. bentuk, bahan

dan tsejarah magnetik sampel yang ditinjau. Bahan

ferromagnetik yang belum terjamah memiliki domain

yang momen magnetiknya kuat; tetapi momen domain

ini mempunyai arah yang berbeda-beda dari suatu

domain ke domain lainnya. Jika dilihat efek

keseluruhannya, maka diantara mereka terjadi

sal ing meniadakan sehingga bahan tersebut secara

ke8eluruhan tidak mempunyai momen magnetik. Dalam

medan magnetik yang dipaeang, ukuran domain yang

memiliki momen magnetik yang searah dengan medan

magnEit yang terpasang akan bertambah, sedangkan

ukurain domain disekitarnya akan berkurang sehing-

ga medan magnetik internalnya menjadi bertambah

besar dan melebihi medan eksternalnya. Jika medan

eksteirnal nya diadakan, maka penjajaran domain

yang acak tidak terjadi, tetapi masih ada eiea

medan medan dwikutub dalam struktur makrokos-

piknya. Keadaan bahHa momen magnetik bahan itu

berbEida setelah medannya ditiadakan, atau keadaan

magnEitik bahan merupakan fungsi sejarah mag-

netiknya disebut histBrisis.

Bahan Feromagnetik dalam kristal tunggal adalah

tidak isotropik, hingga pembahaean akan dibatasi

pada bahan polikristal, kecuali untuk menerangkan

sedikit bahwa sifat bahan magnetik yang tak

isotropik timbul eebagai magnetostriksi atau

16

gejala perubahan ukuran bahan magnetik dalam

medan magnet eksternal.

Un8ur-unsur yang bersifat ferromagnetik pada

tempisratur kamar ialah bagi nikel dan kobalt.

Bahan-bahan tersebut kehilangan ciri ferromagnet-

iknya diatas suatu temperatur ysng disebut tem-

peratur currie untuk besi adalah 1043° K (770°

C) . (Jeberapa campuran logam ini satu dengan yang

lainnya atau dengan logam lainnya juga bersifat

ferromagnetrk,. contohnya alniko, suatu campuran

antara aluminium-nikel dan kobalt dengan sedikit

tembaga. Pada temperatur yang lebih rendah,

beberapa unsur tanah jarang ditemui seperti

gadolinium dan disprosium, bersifat ferromagnet-

ik. vluga beberapa campuran logam nonf erromagnet ik

dapal: bersifat f erromagnet ik, misalnya bismuth-

mangan dan tembaga-mangan-timah.

Dalam bahan ant iferomagnetik , gaya antara atom-

atom yang berdekatan menyebabkan momen atomik

berbaris dalam pasangan anti eejajar (anti para-

lel),, Momen magnetiknya nettonya nol dan bahan

ant iferomagnetik hanya dipengaruhi sedikit oleh

adanya medan magnet eksternal. Efek ssperti ini

mula-mula ditemukan dalam oksida mangan, kemudian

beberapa ratus tahun bahan ant iferomagnetik

lainnya ditemukan. Banyak oksida-nikel(NiO),

Sulfida-fero (FeS), dan Florida-kobalt (CoC12).

Ant iferomagnetieme hanya ada pada temperatur yang

relatif rendah, seringkali pada temperatur yang

17

jauh lebih rendah dari temperatur kamar. Efek ini

belum termasuk efek yang penting dalam bidang

perekayasaan (teknik) pada saat ini.

Bahan ferimagnetik juga menunjukkan arah yang

anti sejajar untuk momen atomik yang berdekatan,

tetapi, momennya tidak sama. Akibatnya ialah

bahan ini mempunyai respon yang besar terhadap

medan magnet eksternal , walaupun tidak eebesar

bahan feromagnetik. Kelompok terpenting bahan

ferimagnetik ialah ferit yang mempunyai kondukti-

fitaB rendah, beberapa orde lebih rendah dari

8emikonduktor. Kenyataan bahwa bahan ini mem-

punyai resistansi yang lebih besar dari bahan

feromagnetik mengakibatkan timbulnya arus induksi

yang jauh lebih kecil jika dipasang medan bolak-

balik, seperti dalam teras transformator yang

bekerja pada frekuensi tinggi. Oksida-Besi

(Fe CI ) , f er it-nikel-seng (Ni i/2^nl/2^e2^4* * c*an

ferit-nikel (NiFe20^) merupakan contoh bahan yang

termasuk dalam kelae ini. Fer imagnet ieme juga

hilang pada temperatur diatae temperatur Currie.

Bahan Superparamagnetik terdiri dari kelompok

partikel feromagnetik dalam kisi nonferomagnetik.

Walaupun domain terdapat dalam diri partikelnya,

dinding domain tereebut tidak dapat menembus kisi

bahan pengantar ke partikel didekatnya. Contoh

bahan seperti ini terdapat pada pita magnetik

yang dipakai dalam rekorder/pita video atau

audio.

18

2. MIKROKONTROLER 80C31

Mikrokontroller 80C31 merupakan salah satu

mikrokontroler yang termasuk dalam keluarga MCS-51.

Oleh karena itu akan dibahas terlebih dahulu keluarga

MCS-51 eecara umum. Beberapa mikrokontroler yang

termaeuk dalam keluarga MCS-51 tercantum pada tabel

2-2. Struktur dasar dari mikrokontroler tereebut

digambarkan secara blok diagram pada gambar 2-4.

Mikrokontroler 8051AH merupakan daear dari

keluarga MCS-51. Mikrokontroler ini memiliki kemam-

puan yang efektif untuk perhitungan, komunikaei,

aplikasi industri dan konsumen. Beberapa kemampuan

yang dimilikinya adalah sebagai berikut :

- 8 bit CPU untuk aplikasi kontrol yang optimum

- Proses Boolean

- 128 byte Data Memory Internal

- Dua buah timer/counter 16 bit

- Full duplex UART

- 5 8umbe:r Interrupt dengan dua level prioritas

- 08ilator internal

- 4K byte: Program Memory Internal

- 64K byte Program Memory

- 64K byte Data Memory

- RAM yang dapat dialamati per bit

Mikrokontroler 8031AH identik dengan 8051AH.

kecuali mikrokontroler 8031AH tidak mempunyai inter-

nal program ROM. Jadi, 8031AH membaca semua inetrukei

dari eketernal Program Memory.

19

Mikrokontroler 80C31BH merupakan mikrokontroler

8031AH jenis CMOS eehingga konsumsi dayanya lebih

hemat Bekitar 80% dibanding jenis NMOS dan juga

bekerja lsbih cepat.

FREOUENCY• SEFEKEhCE CO^JKTEPS

•C7ERRUPTS

Figure 1-1. ArchitacturtI Structur* oltrw 6051 Family

QAMBAR 2 -4 (

BLOK DIAGRAM MIKROKONTROLER MCS-51

5. .. 198B. Mikrocontroller Handbook. Sunnyvale. AdvancedMikro Deviced, halaman 1-1

20

TABEL 2 - 2 6

JENi(8-JENIS MIKROKONTROLER KELUARGA MCS-51

Table 1-1. AMD's 8051 Family Products

[tavlca

H031AHIS051AH0053AH11751HII753H(10515(I053S

(I0C31BH(10CS1BH{I7C51&CC32T2JICC52T2WC321JCC521ECC54167C52167C541E0C525E7C52S

Type

NMOSNMOSNMOSNMOSNMOSNMCSNMOS

CMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOSCMOS

ROM(bytes)

4K8K——8K—

——8K— .

'8K16K——8K

Internal Memory

EPROM(bytes)

4K8K——

4K—————8K16K—8K

RAM(bytes)

123129128128128256256

123123128256255256256255256

" 255256256

Timers(16-btt)

•5

222233

22 "222

- 2222222

EnhancedFeatures

—YESYES

——

YESYESYESYES

. YESYESYES

2.1 0R6AMI8A8I MEMORY

Mikrokontroler 80C31 mempunyai 2 bagian memory

yang terpisah, yaitu Program Memory dan Data

Memory seperti tampak pada gambar 2-5. Dengan

adanya pemisahan ini prosesor dapat mengaksee

memory eebanyak 64 KByte untuk Data Memory dan 64

KByt« untuk Program - -ilemory. Selain itu Data

memory juga dapat diakses dengan menggunakan

addrt;8B 8 bit sehingga proses pembacaan atau

penuliBan menjadi lebih cepat.

Untuk mengak8e8 memory eksternal digunakan sinyal

READ dan WRITE. Data Memory terdiri dari 2 bagian

6. Ibid, halaman 1-2.

21

yaitu internal RAM (Random Access Memory ) dan

ekBternal RAM. Program memory juga terdiri dari 2

bagian yaitu internal ROM dan eksternal ROM.

Mikrokontroler 8031 tidak mempunyai internal ROM

Behingga untuk mengakses Program Memory digunakan

8inyal PSEN. Program dan Data Memory eksternal

juga dapat digabung dengan menghubungkan sinyal

READ dan PSEN pada input gerbang AND, kemudian

output gerbang AND digunakan untuk sinyal read

strobe Program/Data memory.

PK0OUU UCWOftT(RCAO ONLT)

W U UCUO«Y

TTTTH:nDOWKAl

CZ-oCX7CRNAL INTIXhiC

rrrrH:

TTH:

""4 • '" [ TT""F1gur< 1-2. 8051 Memory Structure

QAMBAR 2-57

STRUKTUR MEMORY MCS-51

7. Ibid, halaman 1-4

22

Jika di-reset maka CPU akan menjalankan program

mulai alamat 0000H. Pemilihan internal atau

eksternal ROM dilakukan dengan menghubungkan pin

EA ke ground atau Vcc. Jika pin EA dihubungkan

dengan ground, maka program dibaca dari eketernal

ROM. Apabila menggunakan internal ROM maka pin EA

dihubungkan ke Vcc. Konfiguraei rangkaian

eksternal program memory diberikan secara blok

diagram pada gambar 2-6. Port 0 (PO) bersifat

Bebagai multipleks jalur data/alamat. Ini merupa-

kan byte rendah dari program counter (PCD yang

berfungai sebagai alamat bawah. Selama byte

rendah dari program counter ada pada PO, sinyal

ALE (AddreBB Latch Enable ) me-Latch byte ini

pada jalur alamat. Pada saat itu, port 2 (P2)

mengeluarkan byte atas dari program counter

(PCH). Kemudian PSEN men-strobe EPROM dan satu

byte dapat dibaca oleh mikrokontroler.

'J r:

L»TCM

Cfnoy

51

GAMBAR 2-68

KONFIGURASI UNTUK EK6TERNAL PROGRAM MEMORY

8. Ibid, halaman 1-5

23

Peta alamat internal data memory seperti pada

gambar 2-7. Internal data memory dibagi menjadi 3

bagian, yaitu 128 byte bawah, 128 byte atas dan

SFR (Special Function Register).

Pengalamatan internal data memory eelalu satu

byte, berarti maksimum hanya 256 byte lokasi

memory.

! ACCESSIBLEUPPER i BY INDIRECT

128 • ADCRESSIMC

80H7.rH

LOWER128

ONLY

ACCESSIBLEBY DIRECT

AND INDIRECTAOORESSINC

ACCESSIBLEBY DIRECT

ADORCSSINC

V_

FTH

BOH

SPECIAL ] P 0 R T S

™ C ™ N I STTI STATUS ANOj C O N T R O L B I T 5

TIUERRECOTERS

STACX POINTERACCUUUHToa(HC.)

Figure 1-6. Internal Data Memory

GAMBAR 2-79

INTERNAL DATA MEMORY

128 byte terendah merupakan internal RAM yang ada

pada 8emua keluarga MCS-51 gambar 2-8.

32 byte terendah (OOH-1FH) dikelompokkan menjadi

4 bank register dan masing-masing bank terdiri

dari 8 register. Register ini adalah RO sampai

R7. Dua bit pada Program Status Word digunakan

memilih ealah satu bank register yang aktif.

9. Ibid, halaman 1-6

BANKSELECTBITS INPSW

••{10 i

01

00

20H

1SH

10H

06H

0

7CH

2FH

IfH

17H

orH

07H

I BIT-ADORCSSABLE SPACE(BIT AOORESSES 0 -7F )

* BANKS or8 REOSTUtSR0-R7

— RESET VALUE OfSTACK POINTER

Figur« 1-7. The Lower 128 Bytes of Internal RAM

6AMBAR 2-810

PETA ALAMAT 128 BYTE BAWAH INTERNAL RAM

16 byte selanjutnya (20H-2FH) adalah lokasi

memory yang dapat dialamati per bit. Mikrokon-

troler keluarga MCS-51 mempunyai banyak instruksi

untuk bit tunggal ini, dan 128 bit pada daerah

ini dapat dialamati langsung oleh instruksi pada

MCS-51. Alamat bit di daerah ini adalah 00H

sampai 7FH.

Sisa internal RAM (3OH-7FH) sebanyak 80 byte

dapat bebas digunakan. Biasanya alamat 'Stack

Pointer' diletakkan pada daerah ini agar tidak

bertabrakan dsngan alamat register R0-R7.

128 byte atas dari RAM tidak bersedia pada 8051

atau 8031.

10. Ibid, halaman 1-6

25

Special Function Register (SFR) yang berada pada

alamat 80H-FFH meliputi Port 0 - Port 3, timer,

control peripheral. Accumulator dan Iain-lain.

SFR akan dibahas pada bagian tersendiri.

16 Alamat dalam SFR yang berakhiran OH dan 8H

dapat dialamati per byte maupun per bit.

2.2 Special Function Register (8FR)

Special Function Register (SFR) digunakan untuk

mengontrol operasi mikrokontroler dan fungsi port

input output. Beberapa SFR yang sering digunakan

adalah sebagai berikut :

2.2.1 Accumulator. Accumulator disebut ACC atau

biasa disederhanakan menjarfi- A dalam instruksi

MCS-51 paling sering digunakan register ini

sebagai tempat penyimpanan data sementara.

2.2.2 Program 8tatus Word. Register Pogram Status

Word (PSW) berisi informasi status program seper-

ti pada gambar 2-9.

2.2.3 8tack Pointer. Register Stack Pointer (SP)

merupatkan register 8 bit. Register ini digunakan

untuk menunjukkan lokasi stack. Isi register ini

dinaikkan satu setiap kali sebelum data disimpan

melalui instruksi PUSH dan CALL. Sebaliknya pada

POP atau RETI, stack pointer dikurangi satu

26

CY AC FO RSI RSO OV - P

GAMBAR 2-911

REGISTER PROGRAM 8TATU3 WORD

seteLah data diambil dari stack. Isi Stack Point-

er berupa alamat stack dapat dimulai dimana saja

asalkan dalam internal data memory. Pada saat

RESE"!" stack pointer berisi alamat 07H. Ini roenye-

babkan stack mulai pada lokasi 08H.

2.2.4 Data Pointer. Data Pointer (DPTR) merupakan

register 16 bit yang terdiri dari byte atas (DPH)

dan byte bawah (DPL). Register ini digunakan

untuk pengaksesan alamat 16 bit . DPTR dapat

digunakan sebagai register 16 bit atau dua reg-

ister 8 bit yang terpisah.

2.2.S5 Buffer Data 8erial. Buffer Data Serial

(SBUF) Bebenarnya adalah dua buah register yang

terpisah, buffer pengirim (transmit buffer) dan

buffer penerima (receive buffer). Ketika data

dipindahkan ke SBUF, data tersebut menuju buffer

pengirim (transmit buffer) dan tetap disana

sampai terjadi transmisi serial. Proses memindah-

kan 8atu byte data ke SBUF mengakibatkan dimu-

lainya transmisi. Ketika data dipindahkan dari

11. Ibid, halam.an 2—3

27

SBUF, maka register penerima membaca.

2.2.6 Register Timer. Pasangan register (THO.TLO)

dan (TH1.TL1) adalah register 16 bit untuk Timer

/Counter 0 dan 1. Pada fungsi Timer, register

dinaikkan setiap siklus mesin. Jika difungsikan

sebagai counter, isi register dinaikkan bila

terjadi perubahan dari 1 ke 0 pada pin TO atau

Tl. Fungei Timer/counter dipilih melalui bit

kontrol C/T pada SFR TMOD gambar 2-10.

GATE C/T Ml MO GATE C/T Ml MO

GAMBAR 2-1012

REGI8TER MODE TIMER/COUNTER (TMOD)

2.2.7 Control Register. SFR Interrupt Priority

(IP), Interrupt Enable (IE), Timer/Counter Con-

trol (TCON), Serial Control (SCON) dan Power

Control (PCON) berisi kontrol dan status bit

untuk BiBtem interrupt, timer/counter dan port

serial. Register-register ini akan dijelaskan

lebih mendetail pada bagian tersendiri.

12. Ibid, ha 1 amain 2-10

28

2.3 Operaai dan Struktur Port

Port 0 Bampai port 3 merupakan 4 port input

output paralel membentuk 32 jalur input output.

Setiap port adalah "quasi-bidirectional" yang

terdiri dari buffer input, buffer output. dan

latch. Port 0 dan 2 juga digunakan untuk mengaks-

es eksternal program dan data memory. Pada opera-

si tipe ini, port 2 mengeluarkan byte atas dari

alamat eksternal memory. Port 0 mengeluarkan byte

bawah dan kemudian mengeluarkan data untuk ditu-

lis atau memasukkan data untuk dibaca. Semua pin

pada port 3 adalah multi fungsi, selain berfungsi

sebagai port. juga mempunyai fungsi sebagai

berikut :

P3.0 : RXD (port input serial)

P3.1 : TXD (port output serial)

P3.2 : INTO (eksternal interrupt)

P3.3 : INT1 (eksternal interrupt)

P3.4 : TO (timer/counter 0 eksternal input)

P3.5 : Tl (timer/counter 1 eksternal input)

P3.6 : WR (eksternal data memory write strobe)

P3.7 : RO (eksternal data memory read strobe)

Port 1.2 dan 3 mempunyai internal pull-up. Port 0

tidak mempunyai internal pull-up tetapi open

drain output sehingga port 0 dapat berada pada

kondisi impedansi tinggi.

Penyangga keluaran (output buffer) dari port 1,2

dan 3 dapat dibebani masing-masing 4 input LS

TTL. Penyangga output port 0 dapat dibebani

29

maeing-masing 8 input LS TTL. Port 0 ini memerlu-

kan e<Bternal pull up untuk mendrive input NMOS,

kecuali digunakan eebagai jalur alamat/data.

2.4 Penggunaan Komunikaei Serial

Port serial adalah full duplex, artinya dapat

mengirim dan menerima secara simultan. Register

receive dan transmit dari port serial diakses

melalui SFR SBUF. Menulis ke SBUF berarti mengisi

register transmit, dan membaca SBUF berarti

membaca dari register receive. Port Serial dapat

dioperasikan dalam empat mode :

- Mode 0

Pada mode ini, data serial masuk dan keluar

melalui RXD. TXD mengeluarkan clock berupa

shift register. 8 bit dikirim/diterima : 8

data bit. Baud ratenya sama dengan 1/12 fre-

kuensi osilator.

- Mode 1

10 bit dikirim melalui TXD atau diterima mela-

lui RXD : Sebuah start bit (0). 8 data bit (LSB

lebih dahulu). dan sebuah stop bit (1). Pada

Baat menerima, stop bit menuju RB8 pada Special

Function Register SCON. Baud ratenya variabel.

- Mode 2

11 bit dikirim melalui TXD dan diterima melalui

RXD: eebuah start bit (0). 8 data bit (LSB

lebih dahulu), data bit ke 9 yang dapat dipro-

gram dan sebuah stop bit (1). Pada saat kirim.

30

data bit ke 9 (TB8 dan SCON) dapat diisi 0 atau

1. Sebagai contoh, parity bit (P pada PSW)

dapat dipindahkan ke dalam TB8. Pada aaat

terima, data bit ke 9 menuju RB8 pada SCON,

sementara itu stop bit diabaikan. Baud ratenya

dapat diprogram 1/32 atau 1/64 frekuensi oeila-

tor .

- Mode 3

Mode 3 ini aebenarnya serupa dengan mode 2,

perbedaannya hanya terletak pada baud ratenya

yang var iabel.

Pada keempat mode tersebut, transmisi diinisiali-

sasi dengan instruksi-instruksi yang menggunakan

SBUF sebagai register tujuan. Penerimaan diini-

sialisasi pada mode 0 dengan kondisi Rl=0 dan REN

=1. Pada mode lainnya penerimaan diinisialisai

dengan datangnya start bit bila REN =1.

Mode 2 dan 3 mempunyai kemampuan khusus untuk

komurikasi multiprosesor.

2.5 Register Kontrol Port 8srial.

Kontrol dan status dari port serial terletak pada

Special Function Register SCON yang ditunjukkan

pada gambar 2-11. Register ini berisi tidak hanya

beriei bit untuk pemilihan mode, tetapi juga data

bit ke 9 untuk kirim dan terima (TB8 dan RB8),

dan bit interrupt port serial (Tl dan Rl).

31

2.6 Interrupt

Eksternal interrupt INTO dan INT1 dapat dibuat

aktif level atau aktif transisi. tergantung pada

bit ITO dan IT1 pada register TCON. Flag yang

menghaBilkan interrupt ini adalah IEO dan IE1

pada TCON.

Setisp eumber interrupt ini dapat

diaktifkan/dinonaktifkan secara individual dengan

men-e;et atau meng-clear bit-bit IE yang berse-

suaian gambar 2-12.

SMO SMI SM2 REN TB8 RB8 Tl Rl

GAMBAR 2-1113

REGI8TER KONTROL PORT 8ERIAL (8C0N)

Ma8ing-masing interrupt tereebut mempunyai alamat

vektcDr interrupt sebagai berikut :

Interrupt Alamat Vektor

INTO 0003H

TO OOOBH

INT1 0013H

Tl 0018H

Serial 0023H

Setiap interrupt dapat diprogram ke Balah eatu

dari dua level prioritaa dengan-- men-set atau

13. Ibid,halaman 2—15

32

meng--clear bit pada register Interrupt Priority

(IP). Interrupt yang memiliki prioritas lebih

tingcji tidak dapat diinterrupt oleh interrupt

yang prioritasnya lebih rendah.

EA - ET2 ES ET1 EX1 ETO EXO

GAMBAR 2-1214

REGISTER INTERRUPT ENABLE

Jika diterima dua buah interrupt dengan level

prioritas yang berbeda secara simultan, yang akan

dilayani adalah interrupt dengan level prioritas

yang lebih tinggi. Jika diterima interrupt dengan

level. prioritas yang sama eecara simultan, maka

dilakukan 'polling' dengan mengikuti struktur

prioritas yang kedua yaitu

Interrupt

1. 1E0

2. TFO

3 . IE1

4. TF1

5. Rl+Tl (aerial)

Prioritae dalam 1 level

tert inggi

terendah

14. Ibid, halaman 2-23

33

3. EPROM

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

merupakan salah satu jenis non volatile memory yang

dalam pemakaiannya hanya dapat dibaca tetapi tidak

dapat d^tulis. Pada non volatile memory, data tidak

akan hilang atau rusak meskipun catu daya dimatikan.

EPROM yang akan digunakan adalah EPROM dengan tipe

27C64. T:ipe ini mempunyai kapasitas 8K byte. mempun-

yai 13 jalur alamat A0-A12 dan 8 jalur data D0-D7.

u?

GAMBAR 2-13

K0NFIGURA8I EPROM 27C64

EPROM ini mempunyai 2 jalur kontrol yaitu chip

Enable (OE) dan Output Enable (OE). PAda saat tegan-

gan pin CE berlogika "1" (high). maka EPROM akan

bekerja pada mode "stand by" dan konsumsi dayanya

berkurang dari 500mW maksimum menjadi 200mW maksimum.

34

Bila masukan CE mendapat tegangan logika "0" (low)

maka EPROM akan berada pada kondisi aktif dan siap

mengeluarkan data sesuai dengan alamat yang diberi-

kan. Pin CE diaktifkan saat alamat pada jalur alamat

mikrokontroler valid. 0E (Output Enable) digunakan

untuk mengeluarkan data pada jalur data D0-D7 dengan

memberikan logika "0".

4. RAM

RAM (Random Access Memory) merupakan volatile

memory yang dalam pemakaiannya dapat dibaca dan

dituliB. Pada volatile memory, data akan hilang atau

rusak jika catu daya dimatikan. RAM yang akan diguna-

kan adalah RAM dengan tipe 6264. Tipe ini mempunyai

kapasitas 8K byte, mempunyai 13 jalur alamat A0-A12

dan 8 jalur data D0-D7.

RAM ini mempunyai 3 jalur kontrol yaitu Chip

Enable (CE). Output Enable (OE). dan Write Enable

(WE) •• Pada saat tegangan pin CE berlogika "1" (high),

maka RAM tidak aktif. Jika CE dan OE aktif (CE dan OE

= "0") maka isi lokaei memory dengan alamat yang

diberikan pada jalur alamat akan dikeluarkan ke jalur

data. Jika CE dan WE aktif (OE dan WE = "0") maka iei

pada jalur data ditransfer ke lokaei memory dengan

alamat yang diberikan pada jalur alamat .

35

6AMBAR 2-14

K0NFIGURASI RAM 6264

5. PPI (PROGRAMMABLE PERIPHERAL INTERFACE)

PPI yang akan digunakan ialah tipe 8255. 8255

merupakan komponen antarmuka input output yang dapat

digunakan untuk berbagai keperluan. Komponen ini

terdiri clari 24 jalur I/O dan disusun menjadi 3 buah

port I/O yang masing-masing terdiri dari 8 bit. Port-

port ini diberi label A,B dan C. Definisi pin dan

blok diagram ditunjukkan pada gambar 2-15. Semua bit

pada port A dan B diprogram sebagai 1 byte, tidak

dapat diprogram per bit. Sedangkan 4 bit atas dan 4

bit bawEih dari port C dapat diprogram sebagai 2

nibble (4 bit) yang terpisah.

8255 dapat diprogram dalam 3 mode: 3 buah port

I/O (modei 0 ) , 2 handshaking port I/O (mode 1), 1 port

I/O bidirectional dengan 5 sinyal handshaking

(mode2). Mode-mode ini dapat dikombinasikan. Sebagai

36

contoh, port A dapat diprogram untuk beroperasi pada

mode 2, sedang port B beroperasi pada mode 0. Selain

ketiga mode diatas masih ada 1 mode lagi yaitu mode

bit set/reset. Mode ini memungkinkan masing-masing

bit pada port C di-set/reset untuk keperluan kontrol.

Komunikasi antara mikrokontroler dengan 8255

dilakukan melalui "bidirectional data bus". Mikrokon-

troler melihat 8255 sebagai 4 port I/O. Hal ini

bersesuaian dengan 4 kombinasi yang dapat terjadi

pada jalur input A0 dan Al. Alamat port dikontrol

oleh jalur CS (Chip Select). PPI hanya dapat diakses

jika jalur ini mempunyai logika "0".

Tabel 2-3 menunjukkan operasi baca dan tulie

yang mungkin dilakukan pada PPI. Ketika RD berlogika

"0", port A,B dan C dapat dibaca dengan memberikan

kombinssi A0 dan Al yang sesuai. Jika A0 dan Al

berlogika "1", maka port kontrol yang diakses. Port

kontrol ini merupakan register khusus yang menentukan

mode operaBi dari PPI. Register ini hanya dapat

dituliei, tidak dapat dibaca. 8255 mempunyai 2 tipe

"control word" seperti ditunjukkan pada gambar 2-16.

Jika bit 7 = "0" maka PPI pada mode bit set/reset.

Jika bit 7 = "1" maka dapat dipilih mode 0-2.

Kf'tika PPI tidak dapat diakses (CS = "1" dan WR

= "1") jalur data berada pada keadaan impedansi

tinggi dan mikrokontroler bebas berkomunikasi dengan

kompon^n lain pada sistem minimum.

37

Figure 1. 8255A Block Diagram231308-1

-c

••c-c

~c

•"C

•«>c•~c

-c- c

•

>

• 11

• II

* I25SA "

••

• •

X I I

- ii

»• n

D~-

D~-3 »3""3 -] . ,

3*.

3 -

3 -

3-"3 -D"~3 ~

231308-2Figure 2. Pin

Configuration

GAMBAR 2-1515

PPI 8255

Mode 0 (Basic I/O)

Mode ini digunakan bila peralatan input output

dapat diasumsikan selalu siap dan tidak memerlukan

sinyal handshaking-

Mode 1 (Strobed I/O)

Mode 1 digunakan untuk antarmuka I/O dengan hand-

shaking atau interrupt. Pada mode ini port A dan B

diprogram sebagai port data dan port C diprogram

untuk menghasilkan sinyal status. Kelebihan mode

15. , 1991. Peripheral Component Handbook. USA : IntelCorporation, halaman 3-100

38

ini ialah transfer data dapat dilaksanakan tanpa

carapur tangan CPU.

TABEL 2-316

TABEL KEBENARAN PPI 8255

8255AAi

0

0

1

0

0

1

1

X

1

X

Ao

0

1

0

0

1

0

1

X

1

X

BASIC OPERATIONRD

0

0

0

i

1

1

1

X

0

1

^ R

1

1

1

n

0

0

0

X

1

1

c50

0

0

o-

0

0

0

1

0

0

Input Op«-»tlon (READ)

Port A —« Data Bus

Port B —' Data Bus

PortC —* Dala Bus

Output Operation(WHITE)

Data Bus —• Port A

Data Bus —» Port B

Data Bus —• Port C

Data Bus —• Control

Disable Function

Data Bus —• 3-State

Illegal Condition

Data Bus —• 3-Slate

- Mods 2 (Strobed Bidirectional I/O)

Pada mode ini, port A menjadi port data "bidirec-

tional" dan dilengkapi dengan 5 einyal handshaking.

- Mode bit set/reset

Mode ini akan aktif jika bit 7 control word = "0".

Pada mode ini eembarang bit pada port C dapat diset

16. Ibid, haleiman 3-102

39

ke Logika "1" atau direset ke logika "0". Hanya

satu bit yang dapat di-eet/reset pada satu saat.

Kemampuan ini biasanya digunakan untuk menghaBilkan

sinyal strobe.

3 port 8255 mempunyai epesifikasi IQj_ = 1,7 mA

dan IQH = 200 A. Jadi port-port tersebut dapat

dibebani masing-masing 1 TTL standart atau 4 LS

TTL.

•M U1/NIH!I « M I• • mwt

•"II

v.u I 0 I • (

.V.Y,i*!1.1:1.1

— 1 SItmiMT UAO• • ACllVt

231308-S

CONfftOt f*O*0

A*O*t C uowi MI

MOCK MWC• • MOO4 tt • MOCK 1

t • Mvr• • outrut

MOM MilCtiON00* MOCK •• 1 • MOCK 1

MOCK UT IIACi- *cnvi

?3IDO«-7

6AMBAR 2-1617

CONTROL WORD PPI 8255

17. Ibid, halaman 3-104

40

6. ADC (ANALOG TO DIGITAL CONVERTER)

AiDC (Analog to Digital Converter) 0809 merupakan

konverter analog ke digital 8 bit dengan 8 kanal

input ;3nalog. ADC ini menggunakan teknik "successive

approximation1' untuk konversi analog ke digital. Blok

diagram ADC 0809 ditunjukkan pada gambar 2-17.

Komponen ini dilengkapi dengan 8 kanal multi-

plekser sehingga pada eatu saat dapat dipilih salah

satu input analog dari,,8 input yang ada untuk dikon-

versik;an ke besaran digital. Satu kanal input dipilih

dengan menggunakan address decoder. Tabel 2-4 menun-

jukkan keadaan line address untuk memilih salah satu

kanal. Address ini di-latch pada saat terjadi tran-

sisi dari low ke high pada sinyal address latch

enable (ALE) .

TABEL 2-418

ADDRESS UNTUK 8 KANAL INPUT ANALOG

TABLE ISELECTED

ANALOG CHANNEL

INO

INI

IN2

IN3

IN4

INS

IN6

IN7

ADDRESS LINE

C

L

L

L

L

H

H

H

H

B

L

L

H

H

L

L

H

H

A

L

H

L

H

L

H

L

H

18. ., 1989. Linear Databook. Santa Clara: National Semiconductor, hiilaman 3-51.

Block Diagram

i i A«ALOC i

LATCH

OUOOER

START ClOC<

! !

l i nr *vo 1 1 "I

i l

LA'CM• UfKB

J O <M M - ) OUTTUT

(NAIK

See OrderingInformation

GAMBAR 2-1719

BLOK DIAGRAM ADC 0809

KcDnverter dibagr^oienjadi 3 bagian utama: 256R

ladder network, successive approximation register

(SAR), dan pembanding. 256R ladder network ini ber-

fungsi sebagai DAC (Digital Analog Converter). Output

SAR m«nggerakkan switch tree yang berfungsi untuk

menghubungkan resistor ladder sedemikian rupa sehing-

ga be«ar output analog sama dengan output SAR yang

berupa kode biner. Jadi switch tree dan 256R ladder

berfuncjsi seperti DAC.

19. Ibid, hal£iman 3-48.

42

Pulsa start akan menset bit pertama (MSB) dari

SAR sehingga switch mendapat input 10000000 dan

menghasilkan tegangan output sebesar 1/2 tegangan

skala penuh. Kemudian tegangan input dibandingkan

dengan tegangan ini. jika tegangan input lebih besar

maka isit MSB di-latch = "1". Pada pulBa clock beri-

kutnya, bit kedua diset (11000000). Tegangan output

DAC menjadi 3/4 skala penuh. Tegangan ini dibanding-

kan lagi dengan tegangan input, jika tegangan input

lebih kecil maka bit kedua direset = "0". Demikian

seteruBnya sampai blok kontrol mengeluarkan pulsa EOC

(end of conversion) yang menunjukkan bahwa konversi

telah selesai. Pada saat ini mikrokontroler dapat

membaca data yang ada pada output ADC.

7. FUZZY (SET20

Pada himpunan klasik (crisp set). peralihan

antara anggota dan bukan anggota untuk sebuah himpu-

nan semesta adalah jelas dan eksak. Sedangkan untuk

sebuah anggota dalam semesta yang berisi fuzzy set,

maka peralihan ini dapat terjadi secara bertahap.

Jadi keanggotaan sebuah anggota diukur oleh sebuah

fungsi yang menggambarkan ketidakjelasan. Fuzzy set

adalah sebuah himpunan berisi anggota-anggota yang

mempunyai derajat keanggotaan yang berbeda-beda.

20. Jamshidi N, Vadiee N, Ross. 1993. Fuzzy Logic And ControlNew Jersey: Prentice Hall, Inc halaman 16-18.

Anggota dalam sebuah fuzzy set dapat menjadi anggota

fuzzy set yang lain dalam semesta yang sama, karena

keanggotaan dapat mempunyai mempunyai nilai selain

satu.

Jika x merupakan anggota fuzzy set A, maka

nA(x) e [0.1]

A = (x.nA(x) IxeX)

Gambar 2-18 dan 2-19 menunjukkan crisp set dan fuzzy

set.

Jika himpunan semesta X diskrit dan berhingga

maka fuzzy set A dinyatakan sebagai berikut :

nA(xl) |iA(x2) (iA(xi)+ + - i

xl x2 i xiA =

rr

GAMBAR 2-18

FUNG8I KEANGGOTAAN UNTUK CRI8P SET A

41

rt

o\

GAMBAR 2-19

FUNG8I KEANGGOTAAN UNTUK FUZZY 8ET A

Jika Bemesta X kontinu dan tidak berhingga maka fuzzy

set A dinyatakan eebagai berikut :

X

8. KONTROL FUZZY LOGIC

Kontrol pada umumnya menggunakan rumus presisi

untuk menggambarkan input output sebuah sistem.

Sedang fuzzy logic merumuskan hubungan antara input

output dalam sebuah group pernyataan if-then yang

berda«arkan pengetahuan dan pengalaman manusia.

Pernyataan if-then disebut aturan (rule). Bagian if

menggambarkan kemungkinan kondisi siBtem, dan then

menggambarkan aksi yang sesuai untuk kondisi terse-

but. Contoh : mobil itu berjalan dengan kecepatan

"Bedang". "Sedang" disini merupakan satu pernyataan

yang tidak pasti. kebanyakan orang setuju 60 Km/jam

adalah kecepatan yang "sedang", tetapi orang juga

tidak akan mengatakan bahwa 50 atau 70 Km/jam bukan

45

kecepatan "sedang". Dieini pernyataan "eedang" tidak

terlalu kuat pada 50 atau 70 Km/jam. Teori fuzzy

menentukan derajat dari "sedang" tersebut dan fungsi

yang menghubungkan kondisi (kecepatan Bedang) dan

derajatnya disebut fungsi keanggotaan. Satu himpunan

nilai yang didefinisikan oleh fungsi keanggotaan

disebut fuzzy sett. Kondisi (lambat, sedang. cepat

dan Iain-lain) yang didefinisikan oleh fungsi keang-

gotaan disebut label.

Q 1

8.1 Konfiguraei kantroler Fuzzy Logic1*1 l

Konfigurasi dasar kontroler fuzzy logic ditunjuk-

kan pada gambar 2-20, yang terdiri dari empat

bagian utama : fuzzification, knowledge base,

decision-making logic, dan defuzzification.

8.1.1 Fuzzification Interface. Bagian ini ber-

fungsi untuk mengukur variabel input, melaksana-

kan pemetaan skala untuk mentransformasikan range

variabel- input ke himpunan semesta yang berse-

euaian, dan melaksanakan fuzzification yaitu

mengubah data input ke dalam nilai linguistik

yang sesuai, dimana dapat dipandang sebagai label

dari fuzzy set.

21. Lee, Chuen Chien, 1990. "Fuzzy Logic In Control System". IEEITransactions On System. Man, And Cybernetics. March: 2.

KB ~1FUZZIFICATION

INTERFACEOEFUZZIFICATION

INTERFACE

PROCESS OUTPUT& STATE

LFUZZY- DECISION MAKINGLOGIC

U FUZZY-I ACTUAL CONTROLNONFUZZY

CONTROLLED SYSTEM(PROCESS)

GAMBAR 2-20

KONFIGURABI DASAR KONTROLER FUZZY LOGIC

8.1.2 Knowledge Base. Bagian ini terdiri dari

"data base" dan "linguistic (fuzzy) control rule

base". Data base menyiapkan definisi-definisi

yang diperlukan untuk menyatakan aturan kontrol

linguistik dan manipulasi data fuzzy. Sedangkan

rule base menggambarkan tujuan dan jalannya

kontrol dengan menggunakan satu set "linguistic

control rule".

8.1.3 Decisionmaking Logic. Bagian ini merupakan

inti dari kontroler fuzzy logic. Fungsinya ialah

untuk men8imulaBikan pengambilan keputusan manu-

sia (operator) berdasarkan konsep fuzzy dengan

menentukan aksi kontrol fuzzy berdasarkan aturan-

aturan yang berlaku.

47

8.1.4 Defuzzification Interface. Proses ini

berfungsi untuk pemetaan skala yang mentransfor-

maeikan range variabel output ke himpunan semesta

yang eeeuai, serta melakeanakan defuzzification

yaitu menghasilkan akei kontrol nonfuzzy dari

aksi kontrol fuzzy. Ada 3 macam strategi yang

sering digunakan untuk defuzzification, yaitu :

A. Metode Nilai Maksimum

Metode ini menggunakan fuzzy output yang

fungsi keanggotaannya mencapai nilai maksimum

sebagai hasil akhir.

B. Metode Nilai Rata-Rata Maksimum

Metode ini menghasilkan aksi kontrol yang

mewakili nilai rata-rata dari eemua akei

kontrol yang fungsi keanggotaannya mencapai

makBimum. Jika eemestanya diskrit, maka

1 w jzo= I

dimana wj merupakan fuzzy output yang fungsi

keanggotaannya mencapai nilai maksimum MZ(WJ'),

dan 1 adalah jumlah fuzzy output yang mencapai

nilai maksimum tersebut.

C. Metode Titik Berat

Metode Titik Berat atau Center of Area Method

(COA) menentukan titik berat dari semua fuzzy

output yang dihasilkan.