JAM DIGITALPendahuluan Dan Cara Kerja Pada Rangkain Jam DigitalJam Digital adalah suatu alat yang dirancang untuk mengukur waktu. Rangkaian Jam digital menggunakan komponen dan juga program yang disusun sedemikian rupa sehingga proses kerjanya seperti pada jam yang ada di pasaran Deskripsi Rangkaian Jam digital dibangun dengan menggunakan komponen utama microcontroller AT89S51 sebagai pengendali program jam. Sedangkan komponen yang lain digunakan sebagai pendukung agar dapat membentuk jam digital yang utuh. Berikut penjelasan dari masing- masing komponen yang digunakan untuk membangun Jam Digital : AT89S51.Adalah sebuah microcontroller 40 pin yang digunakan untuk pengendali utama. Komponen ini berfungsi sebagai penyimpan program dan juga mengendalikan tampilan Display seven segmen melalui BCD 7447 serta decoder/demultiplexer 74138 sebagai common katoda. BCD 7447 merupakan sebuah Digital to Analog Converter yang berfungsi mengendalikan seven segmen secara bergantian sesuai dengan perintah dari keluaran port 1- 6 AT89S51. Didalam BCD 7447 data digital 6 digit dirubah menjadi keluaran analog 7 digit menuju ke seven segmen.Decoder/Demultiplexer 74138. Sehingga 74138 merupakan sebuah decoder/demultiplexer delay, dalam rangkain jam digital kali berfungsi untuk mengubah waktu tundaan dari Port 1.4, 1.5, 1.6,1.7 AT89S51 dan diteruskan menuju seven segmen sebagai supply common katoda.Seven Segmen adalah penampil dengan susunan 7 digitit yang dapat menampilkan angka dari 0 9. Seven segmen disusun untuk menampilkan Jam, menit dan detik. Seven segmen mendapat input dari BCD dan Decoder/Demultiplexer.Selain komponen fisik diatas yang digunakan untuk

1

membangun sebuah rangkaian Jam digital juga diperlukan adanya software sebagai pengendali utama yang disimpan dalam memori AT89S51. Software Program Jam.asm yang mengendalikan Jam digital ditulis pada bahasa Assembler dan dikompilasi oleh Micro-C Compiler. File hex Jam.asm harus didownload menggunakan Easy-Downloader supaya dapat dismpan dalam adalah memori AT89S51. File ini harus sudah dalam format HEX sebelum disimpan dalam memori. Mungkin bagi sebagian pembaca Jam Digital merupakan hal yang sangat sederhana atau sudah terlalu umum, tapi dari Jam Digital bisa dipelajari prinsip-prinsip dasar kontrol dengan microcontroller, antara lain sistem tampilan 7 ruas dan pemakaian timer.

2

Rangkaian lengkap Jam Digital ini terlihat pada Gambar 1, dilengkapi 6 buah tampilan 7 ruas LED untuk menampilkan waktu, terdiri atas angka-angka puluhan jam, satuan jam, puluhan menit dan satuan menit,Satuan detik dan puluhan detik. Tombol Sw0,SW1 dan SW2 dipakai untuk Mereset keseluruhan pada penampilan jam,menit dan detik pada rangkain jam digital secara manual,sedangkan SW1 ditekan angka pada tampilan jam akan bertambah setiap detik, sedangkan SW2 dipakai untuk mengatur angka tampilan menit dengan cara yang sama. Kristal 12 MHz dan kapasitor C1 dan C2 membentuk rangkaian oscilator pembangkit frekuensi kerja AT89S51, rangkaian ini merupakan rangkaian baku, artinya bentuk rangkaian oscilator ini selalu seperti ini untuk semua rangkaian AT89S51, kecuali untuk keperluan yang lain nilai kristalnya saja yang mungkin berbeda. Kombinasi kapasitor C3 dan tahanan R8 juga merupakan rangkaian baku, komponen ini dipakai untuk membentuk rangkaian power on reset, artinya rangkaian yang akan otomatis me-reset AT89S51 setiap kali AT89S51 mulai menerima sumber daya listrik. A.

Alat Dan Bahan/KomponenNO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. BAHAN/KOMPONEN Seven Segmen Katoda IC Kristal Kramik Resistor Resistor Ripack Tombol Pus Buton Transistor Kapasitor Adaptor PCB IC NILAI/HARGA katoda AT89S51 12 Hz 33 pF 220 Ohm 10 K.Ohm 470 Ohm/9 kaki C9013/AN7805 100 f/16 V 5V JUMLAH 6 Buah 1 Buah 1 Buah 2 Buah 20 Buah 2 Buah 1 Buah 4 Buah 6 / 1 Buah 1 Buah 1 Buah 2 Buah 3

13 14 15. 16. 17 18 19. B.

Kabel Timah Pasta Solder Soket Soket LED Soket IC

10 pin 6 Pin 40 pin

Secukupnya Secukupnya 1 Buah 4 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah

Sistem Cara Kerja Tampilan 7 Ruas Pada Seven SegmanSetiap tampilan angka dibentuk dengan 7 buah LED (Light Emitting Diode),

masing-masing diode itu ditandai sebagai ruas a sampai dengan g, katode dari ketujuh LED itu sudah dihubungkan jadi satu di dalam IC. Katode ruas a dari angka puluhan jam dihubungkan dengan katode ruas a dari angka satuan jam dan seterusnya. Demikian pula dengan ruas b; ruas c dan lain sebagainya. Saklar Ruas P39..P31 dipakai untuk menentukan ruas mana yang akan dinyalakan, misalkan untuk membentuk angka 1 maka saklar P11 (ruas b) dan saklar P12 (ruas c) dalam posisi on. Sedangkan Skalar Digit dipakai untuk menentukan tampilan angka mana yang dipakai, misalkan angka 1 tadi ingin ditampilkan pada tampilan puluhan jam, maka posisi skalar pada Q1. Jika posisi on pada Saklar Digit digilir dari Q1, Q2, Q3,Q4,Q5,dan Q6, kemudian kembali ke Q1 dan seterusnya secara cepat, maka angka 1 di atas akan nampak pada semua tampilan angka.Selanjutnya, andaikan sebelum merubah posisi Saklar Digit kombinasi Skalar Ruas diatur terlebih dulu, maka angka yang tertampil dalam sistem tampilan 7 ruas ini bisa diatur dengan Tepat.Dalam Gambar 1 terlihat Saklar Ruas dibentuk dengan kaki Port 3.9 sampai kaki Port 3.1 AT89S51, sedangkan Saklar Digit dibentuk dengan sebuah transistor PNP dan sebuah tahanan yang masingmasing dikendalikan lewat kaki P3.0 sampai kaki P3.6.Jam Digital dalam proyek ini, sesungguhnya hanya berupa program. Pada dasarnya Jam Digital adalah sistem pencacah (counter) bertingkat, dimulai dari pencacah detik yang mencacah dari 0 sampi

4

59 dan melimpah kembali ke 0 dan menit yang mencacah dari 0 sampai 59 dan melimpah kembali ke 0, dan pencacah jam dari 0 sampai 24 yang mencacah setiap kali ada limpahan dari pencacah menit. C.

Interupsi TimerSetelah membentuk sub-rutin JamDigital di atas, persoalan berikutnya adalah

bagaimana agar sub-rutin itu benar-benar bisa dijalankan satu kali setiap menit, untuk keperluan ini dipakai fasilitas timer yang dimiliki AT89S51.Jam Digital yang dibuat selalu menjalankan program ScanDisplay terus menerus tanpa henti, dengan mengggunakan fasilitas interupsi dari timer, program ScanDisplay di atas dihentikan sebentar setiap 50 mili detik, pada saat itu AT89S51 menggerakan untaian pencacah 20 dan pencacah 60, pencacah 20 akan melimpah sekali per detik, dan pencacah 60 akan melimpah sekali per menit.

D. Gambar Layout PCB

5

6

E.

Gambar Hasil Rangakain Jam Digital

7