sistem monitoring temperatur ruangan.pdf
DESCRIPTION
bagus ganTRANSCRIPT
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Sistem Monitoring Temperatur Ruangan
Temperatur merupakan salah satu informasi yang sangat penting dalam menentukan
kondisi cuaca pada sebuah daerah. Temperatur juga merupakan salah satu kunci
penting dalam dunia pertanian atau perkebunan, industri makanan, industri elektronika
dan lain-lain.
Pengukuran temperatur secara manual dapat dilakukan dengan termometer
standar, namun tidak ada alat yang dapat mengatur agar temperatur tetap dalam
kondisi stabil, apalagi temperatur harus dipantau terus menerus. Sehingga dibutuhkan
alat pengukur temperatur yang disertai dengan sistem kontrolnya. Yang artinya,
temperatur dalam sebuah ruangan dapat diukur secara otomatis, dan dapat juga dijaga
secara otomatis pula, serta hasil data temperatur dapat ditampilkan pada display.
Berikut adalah gambaran umum sistem monitoring temperatur ruangan.
Gambar 2.1. Blok Diagram Monitoring Temperatur Ruangan Secara Umum
Sensor suhu
Pengolah sinyal
Display
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar 2.1 dapat kita ketahui bahwa salah satu komponen yang
dibutuhkan dalam pembuatan sistem monitoring temperatur ruangan adalah sensor
temperatur. Sensor temperatur berfungsi sebagai pendeteksi temperatur pada sebuah
ruangan, yang kemudian akan menjadi nilai masukan bagi pengolah sinyal. Kemudian
sinyal keluaran dari sensor temperatur tersebut akan diolah sehingga dapat
ditampilkan pada display, sehingga dibutuhkan sebuah pengolah sinyal. Salah satu
jenis pengolah sinyal yang dapat digunakan adalah mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan salah satu komponen elektronika yang di dalamnya
terdapat rangkaian mikroprosesor, memori (RAM atau ROM) dan I/O, rangkaian
tersebut terdapat dalam level chip atau biasa disebut single chip microcomputer. Pada
mikrokontroler telah terdapat komponen-komponen mikroprosesor dengan bus-bus
internal yang saling berhubungan. Komponen-komponen tersebut adalah RAM, ROM,
timer, komponen I/O paralel dan serial, dan interupsi kontroler.
Setelah sinyal keluaran dari sensor temperatur tersebut diolah oleh
mikrokontroler, kemudian akan ditampilkan pada sarana penampil. Baik melalui
seven, display matrix, segment, LCD (Liquid Crystal Display), maupun PC. Pada
pengerjaan tugas akhir ini, penulis akan menggunakan tampilan pada LCD dan PC.
2.2. Komponen-komponen Dasar
Rancangan yang penulis buat menggunakan beberapa komponen-komponen
elektronika, untuk memudahkan memahami fungsi dan karakteristik dari masing
masing komponen maka penulis mencoba untuk membahasnya disini.
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Relay
Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah
kumparan tegangan-rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat sebuah armatur
besi yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati kumparan.
Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik menuju ini,
kontak jalur bersama akan berubah posisinya dari kontak normal-tertutup ke kontak
normal-terbuka.
Gambar 2.2 Ilustrasi dari Sebuah Relay
Sebuah relay yang tipikal dari jenis ini dapat diaktifkan dalam waktu sekitar 10
ms.Sebagian besar relay modern ditempatkan di dalam sebuah kemasan yang
sepenuhnya tertutup rapat.
Gambar 2.3 Contoh Sebuah Relay Miniature
Kontak-kontak Ke rangkaian
yang dikontrol
Universitas Sumatera Utara
Kebanyakan di antaranya memiliki kontak-kontak jenis SPDT, namun
terdapat juga beberapa versi DPDT. Relay-relay yang berukuran lebih besar dapat
menyambungkan arus hingga 10 A pada tegangan 250 V AC. Tegangan
maksimum untuk pensaklaran DC selalu jauh lebih rendah, seringkali bahkan hanya
setengah, dari tegangan maksimum untuk AC. Terdapat juga relay-relay miniatur
yang cocok untuk ditancapkan pada papan-papan rangkaian.
2.3 Perangkat Keras
Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari alat pengukur suhu dan kelembaban yang
terdiri dari power supply, sistem minimum ATmega8535, LCD interface, LCD
display.
2.3.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535
Sistem minimum (sismin) mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum yang
diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sismin ini kemudian bisa
dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di keluarga
mikrokontroler AVR, seri 8535 adalah salah satu seri yang sangat banyak digunakan.
Untuk membuat rangkaian sismin Atmel AVR 8535 diperlukan beberapa komponen
yaitu:
Universitas Sumatera Utara
1. IC mikrokontroler ATmega8535
2. 1 XTAL 4 MHz atau 8 MHz (XTAL1)
3. 3 kapasitor kertas yaitu dua 22 pF (C2 dan C3) serta 100 nF (C4)
4. 1 kapasitor elektrolit 4.7 uF (C12) 2 resistor yaitu 100 ohm (R1) dan 10
Kohm (R3)
5. 1 tombol reset pushbutton (PB1)
Selain itu tentunya diperlukan power suply yang bisa memberikan
tegangan 5V DC. Rangkaian sistem minimum ini sudah siap untuk menerima sinyal
analog (fasilitas ADC) di port A. Gambar rangkaiannya adalah sebagai berikut.
Gambar 2.4 Sistem Minimum AVR ATmega8535
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Arsitektur Mikrokontroler AVR
Mikrokontroler adalah suatu chip yang dapat digunakan sebagai pengontrol utama
sistem elektronika,misalnya sistem pengukur suhu digital, sistem keamanan rumah,
dan lain-lain. Hal ini dikarenakan di dalam chip tersebut sudah ada unit pemroses,
memori ROM (Read Only Memori), RAM (Random Access Memory), Input-Output,
dan fasilitas pendukunng lainnya.
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi
dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi
dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12
siklus clock. Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki
arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruksi Set Computing),
sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien.
Sedangkan seri MCS51 berteknoli CISC (Complex Instruktion Set
Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90SXX, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang
membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari
segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hampir sama.
Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang
memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan single
level pipelining. Blok sistem mikrokontroler AVR adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Skematik Blok Sistem Mikrokontroller AVR
Gambar 2.5 Skematik Blok Sistem Mikrontroler AVR
Salah satu seri mikrokontroler AVR yang banyak menjadi andalan saat ini
adalah tipe ATtiny2313 dan ATmega8535. Seri ATtiny2313 banyak digunakan untuk
sistem yang relatif sederhana dan berukuran kecil. Berikut adalah feature-feature
mikrokontroler seri ATtiny2313.
Universitas Sumatera Utara
1. Kapasitas memori Flash 2 Kbytes untuk program
2. Kapasitas memori EEPROM 128 bytes untuk data
3. Maksimal 18 pin I/O
4. 8 interrupt
5. 8-bit timer
6. Analog komparator
7. On-chip oscillator
8. Fasilitas In System Programming (ISP)
Sedangkan ATmega8535 banyak digunakan untuk sistem yang kompleks,
memiliki input sinyal analog, dan membutuhkan memori yang relatif lebih besar.
Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATmega8535.
2.3.3 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroller AVR
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda. Namun pada
dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar salah satu
bentuk IC seri mikrokontroler AVR ATmega8535 dapat dilihat berikut.
Gambar 2.6 Pin Atmega 8535
Universitas Sumatera Utara
1. Memori Flash 8 Kbytes untuk program dengan kemampuan Read While
Write2. Memori EEPROM 512 bytes untuk data yang dapat diprogram saat
operasi 3. Memori SRAM 512 bytes untuk data 4. CPU yang terdiri dari 32
buah register 5. Tiga buah Timer / Counter dengan kemampuan
pembandingan 6.. Watchdog Timer dengan osilator internal7. ADC (Analog
to Digital converter) 10 bit sebanyak 8 saluran 8. Port USART untuk komunikasi
serial9. Antar muka komparator analog 10. Saluran I/O sebanyak 32 buah,
yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.11. Port antarmuka SPI12. Unit interupsi
internal dan eksternal
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki.
1. PORT A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal
pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus
20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan.
Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian
sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A
juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D converter.
2. PORT B
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal
pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat memberi arus
20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian
sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga memiliki
untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel
berikut.
Port Pin Fungsi Khusus
PB0 T0 = timer/counter 0 external counter input PB1 T1 = timer/counter 0 external counter input PB2 AIN0 = analog comparator positive input PB3 AIN1 = analog comparator negative input PB4 SS = SPI slave select input PB5 MOSI = SPI bus master output / slave input PB6 MISO = SPI bus master input / slave output PB7 SCK = SPI bus serial clock
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B Atmega 8535
3. PORT C
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal
pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus
20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan.
Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian
sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port
C (PC6 dan PC7) juga fungsi alternatif sebagai oscillator untuk timer/counter 2.
Universitas Sumatera Utara
4. PORT D
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal
pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus
20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction
Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan.
Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian
sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga
memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam
tabel berikut.
Port Pin Fungsi Khusus
PD0 RDX (UART input line) PD1 TDX (UART output line) PD2 INT0 ( external interrupt 0 input ) PD3 INT1 ( external interrupt 1 input ) PD4 OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output) PD5 OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output) PD6 ICP (Timer/Counter1 input capture pin) PD7 OC2 (Timer/Counter2 output compare match output)
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8535
5. RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low
selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.
Universitas Sumatera Utara
6. XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock
operating circuit.
7. XTAL2
XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.
8. Avcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara
eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.
9. AREF
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi
ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.
10. AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika
board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.3.4 Peta Memori
AVR ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program
yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64
buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal.Register keperluan umum menempati
Universitas Sumatera Utara
space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register
khusus untuk menangani I/O dan control terhadap mikrokontroller menempati 64
alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F.
Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur
fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroller, seperti control register,
timer/conter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Register khusus alamat memori
secara lengkap dapat dilihat pada tabel . Alamat memori berikutnya digunakan untuk
SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F.
Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word atau
2 byte karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATmega8535
memiliki 4 KByteX16-bit Flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai
$FFF. AVR tersebut memiliki 12-bit Program Counter (PC) sehingga mampu
mengalamati isi flash. Selain itu AVR ATmega8535 juga memiliki memori data
berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000
sampai $1FF.
2.3.5 Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632
M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris
dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel
terakhir adalah kursor). HD44780 ini sudah tersedia dalam Modul M1632 yang
dikeluarkan oleh Hitachi, Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya.
Universitas Sumatera Utara
HD44780 sebetulnya merupakan mikrokontroler yang dirancang khusus untuk
mengendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning
pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG sehingga mikrokontroler
/perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur proses scanning
pada layar LCD. Mikrokontroler atau perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data
yang merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang
mengatur proses tampilan pada LCD saja.
2.3.6 Kaki-kaki Modul M1632
Untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronik dengan mikrokontroler, perlu
diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut.
1. Kaki 1 (GND)
Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan
untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 keluaran
hitachi, kaki ini adalah VCC).
2. Kaki 2 (VCC)
Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (ground) dan modul LCD
(khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah GND).
3. Kaki 3 (VEE/VLCD)
Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada V5. Kontras
mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt.
Universitas Sumatera Utara
4. Kaki 4 (RS)
Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke
register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah,
logika dari kaki ini adalah 0.
5. Kaki 5 (R/W)
Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode
pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode
penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul
LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke ground.
6. Kaki 6 (E)
Enable Clock LCD, kaki ini mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini
diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data.
7. Kaki 7-14 (D0-D7)
Data bus, kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data
sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan
data.
8. Kaki 15 (Anoda)
Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight modul LCD sekitar 4,5 volt
(hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki backlight).
9. Kaki 16 (Katoda)
Tegangan negatif backlight modul LCD sebesar 0 volt (hanya untuk M1632
yang memiliki backlight).
Universitas Sumatera Utara
2.3.7 Akses ke Register
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, HD44780 yang menjadi pengendali modul
M1632 mempunyai dua buah register, yaitu register data dan register perintah. Berikut
ini akan dijelaskan bagaimana proses terjadinya penulisan maupun pembacaan data
dari kedua register ini.
1. Penulisan Data ke Register Perintah
Penulisan data ke register perintah digunakan untuk memberikan perintah-
perintah pada Modul M1632 sesuai dengan data-data yang dikirimkan ke
register tersebut. Gambar 2.3 menunjukkan proses penulisan data ke register
perintah menggunakan mode 4 bit interface. Kondisi RS berlogika 0
menunjukkan akses data ke register perintah. RW berlogika 0 menunjukkan
proses penulisan data akan dilakukan. Nibble tinggi (bit7 sampai bit 4) terlebih
dahulu dikirimkan dengan diawali pulsa logika 1 pada E Clock, kemudian
nibble rendah (bit 3 sampai bit 0) dikirimkan dengan diawalai pulsa logika 1
pada E Clock lagi.
Gambar 2.7 Timing Penulisan Data ke Register Perintah Mode 4 Bit Interface
Universitas Sumatera Utara
Built In Routine
Kirim_Perintah EQU 433H
............................
Lcall Kirim_Perintah
2. Pembacaan Data dari Register Perintah
Proses pembacaan data dari register perintah ini digunakan untuk membaca
status sibuk M1632 dan addres counter saja. RS diatur pada logika 0 untuk
akses ke register perintah dan R/W diatur pada logika 1 yang menunjukkan
proses pembacaan data. Empat bit nibble tinggi dibaca dengan diawali pulsa
logika 1 pada E Clock dan kemudian 4 bit nibble rendah dibaca dengan
diawali pulsa logika 1 pada E clock.
Gambar 2.8 Timing Diagram Pembacaan Register Perintah Mode 4Bit Interface
Universitas Sumatera Utara
3. Penulisan Data ke Register Data
Penulisan data ke register data digunakan dalam proses penulisan data karakter
yang akan ditampilkan ke LCD (DDRAM) atau proses penulisan data pola
karakter ke CGRAM.
Proses diawali dengan adanya logika 1 pada RS yang menunjukkan
akses ke register data. Kondisi R/W diatur pada logika 0 yang menunjukkan
proses penulisan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7 hingga bit 4) dikirim
dengan diawali dngan pulsa logika 1 pada sinyal E Clock dan kemudian diikuti
4 bit bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang jugan diawali pulsa logika 1
pada sinyal E Clock.
Gambar 2.9 Timing Diagram Penulisan Data ke Register Mode 4 Bit Interface
4. Pembacaan Data ke Register Data
Pembacaan data dari rd dilakukan untuk membaca kembali data yang tampil
pada LCD. Proses dilakukan dengan mengatur RS pada logika 1 yang
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan adanya akses ke rd . Kondisi R/W diatur pada logika tinggi yang
menunjukkan adanya proses pembacaan data. Data 4 bit nibble (bit 7 hingga
bit 4) dibaca dengan diawali adanya pulsa logika 1 pada E Clock dan
dilanjutkan dengan data 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang juga
diawali dengan pulsa logika 1 pada E Clock.
Gambar 2.10 Timing Diagram Pembacaan Data dari Register Data Mode 4 Bit
2.3.8 Struktur Memori LCD
Modul LCD M1632 memiliki beberapa jenis memori yang digunakan untuk
menyimpan atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada layar LCD. Setiap
jenis memori mempunyai fungsi-fungsi tersendiri.
1. DDRAM
DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada.
Contohnya, karakter “A” atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil
pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut
dituis di alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom
pertama dari LCD.
Universitas Sumatera Utara
2. CGRAM
CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan
bentuk karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori
akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.
3. CGROM
CGROM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan pola
tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna
tidak dapat mengubah lagi. Oleh karena ROM bersifat permanen, pola karakter
tersebut tidak akan hilang walaupun power suplly tidak aktif.
2.3.9 Sensor Suhu LM35
Sensor adalah piranti yang menghasilkan sinyal keluaran yang sebanding dengan
parameter yang diindra (Sensing). Pengukuran temperatur merupakan hal yang sangat
penting. Pendeteksian temperature dapat dilakukan dengan menggunakan sensor
temperature. Ada beberapa jenis sensor temperatur yang dapat digunakan pada
pengukutan temperatur, yakni : termokopel,termistor. Sensor temperature yang sering
di gunakan adalah sensor LM35 karna keakuratannya dibandingkan dengan sensor
lain.
LM35 adalah sensor temperature semiconductor-juncion yang tegangan
outputnya sebanding dengan temperature dalam derajat celcius ( °C). LM35 memiliki
kelebihan dibandingkan sensor suhu berpresisi Kelvin, dimana pemakai tidak perlu
mengambil tegangan konstan yang besar untuk mendapatkan celcius yang tepat.
LM35 memiliki keadaan default yaitu akurasi ±1/4 °C pada temperature ruang dan
±3/4°C pada range maksimum – sampai + 150°C.
Universitas Sumatera Utara
LM35 memiliki faktor skala linier +10.0 mV/°C, ini berarti untuk kenaikan
satu derajat Celsius pada suhu sekitar tegangan output akan naik 10 mV. Tegangan
kerja dari LM35 adalah 4 sampai 30 Volt dengan kuat arus sebesar 60 µA.
Adapun beberapa kelebihan dari LM35 dari sensor temperature lain adalah:
1. Hasil pengkuran lebih akurat disbanding dengan menggunakan termistor.
2. Rangkaian sensor tertutup dan tidak bergantung (tidak terpengaruh) pada
Oksidasi
3. LM35 menghasilkan tegangan keluaran lebih besar dbanding dengan
thermocouple dan tegangan keluaran tidak perlu diperbesar.
2.4. Perangkat Lunak
Perangkat lunak merupakan program yang meliputi bahasa pemrograman BASCOM-
8051 untuk pemrograman mikrokontroler Atmega8535 dan Eagle untuk perancangan
gambar skematik dari rangkaian.
2.4.1. Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051
BASCOM-8051 adalah program BASIC compiler berbasis Windows untuk
mikrokontroler keluarga 8051 seperti AT89C51, AT89C2051, dan yang lainnya.
BASCOM-8051 merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang
dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS Elektronik.
Kita akan membahas penggunaan karakter, tipe data, variable, konstanta,
operasi-operasi aritmatika dan logika, array, dan control program.
Universitas Sumatera Utara
2.4.1.1 Karakter dalam BASCOM
Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabet (A-Z dan
a-z), karakter numeric (0-9), dan karakter special (lihat tabel 2.4).
karakter Nama
Blank ‘ Apostrophe * Asterisk (symbol perkalian) + Plus sign , Comma - Minus sign . Period (decimal point) / Slash (division symbol) will be handled as\ : Colon “ Double quotation mark ; Semicolon < Less than = Equal sign (assignment symbol or relational operator) > Greater than \ Backspace (integer or word division symbol)
Tabel 2.3 Karakter Spesial
2.4.1.1. Tipe Data
Setiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya
tampungnya. Hal ini berhubungan dengan penggunaan memori mikrokontroler.
Berikut adalah tipe data pada BASCOM berikut keterangannya.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4 Tipe Data BASCOM
Tipe Data Ukuran (byte) Range Bit 1/8 - Byte 1 0 – 255 Integer 2 -32,768 - +32,767 Word 2 0 – 65535 Long 4 -214783648 - +2147483647 Single 4 - String hingga 254 byte -
2.4.1.3. Variabel
Variabel dalam sebuah pemrograman berfungsi sebagai tempat penyimpanan data atau
penampungan data sementara, misalnya menampung hasil perhitungan, menampung
data hasil pembacaan register, dan lainnya. Variabel merupakan pointer yang
menunjukkan pada alamat memori fisik dan mikrokontroler.
Dalam BASCOM, ada beberapa aturan dalam penamaan sebuah variabel:
1. Nama variable maksimum terdiri atas 32 karakter.
2. Karakter biasa berupa angka atau huruf.
3. Nama variable harus dimulai dengan huruf.
4. Variabel tidak boleh menggunakan kata-kata yang digunakan oleh
BASCOM sebagai perintah, pernyataan, internal register, dan nama operator
(AND, OR, DIM, dan lain-lain).
Sebelum digunakan, maka variabel harus dideklarasikan terlebih dahulu.
Dalam BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variabel. Cara
pertama adalah menggunakan pernyataan ‘DIM’ diikuti nama tipe datanya. Contoh
pendeklarasian menggunakan DIM sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Dim nama as byte
Dim tombol1 as integer
Dim tombol2 as word
Dim tombol3 as word
Dim tombol4 as word
Dim Kas as string*10
2.4.1.4. Alias
Dengan menggunakan alias, variabel yang sama dapat diberikan nama yang lain.
Tujuannya adalah mempermudah proses pemrograman. Umumnya, alias digunakan
untuk mengganti nama variabel yang telah baku, seperti port mikrokontroler.
LEDBAR alias P1
Tombol1 alias P0.1
Tombol2 alias P0.2
Dengan deklarasi seperti diatas, perubahan pada tombol akan mengubah
kondisi P0.1. Selain mengganti nama port, kita dapat pula menggunakan alias untuk
mengakses bit tertentu dari sebuah variabel yang telah dideklarasikan.
Dim LedBar as byte
Led1 as LedBar.0
Led2 as LedBar.1
Led3 as LedBar.2
2.4.1.5. Konstanta
Dalam BASCOM, selain variabel kita mengenal pula constant. Konstanta meruupakan
variabel pula. Perbedaannya dengan variabel biasa adalah nilai yang dikandung tetap.
Dengan konstanta, kode program yang kita buat akan lebih mudah dibaca dan dapat
mencegah kesalahan penulisan pada program kita. Misalnya, kita akan lebih mudah
Universitas Sumatera Utara
menulis phi daripada menulis 3,14159867. Sama seperti variabel, agar konstanta bias
dikenali oleh program, maka harus dideklarasikan terlebih dahulu. Berikut adalah cara
pendeklarasian sebuah konstanta.
Dim A As Const 5
Dim B1 As Const &B1001
Cara lain yang paling Mudah:
Const Cbyte = &HF
Const Cint = -1000
Const Csingle = 1.1
Const Cstring = “test”
2.4.1.6. Array
Dengan array, kita bisa menggunakan sekumpulan variabel dengan nama dan tipe
yang sama. Untuk mengakses variabel tertentu dalam array, kita harus menggunakan
indeks. Indeks harus berupa angka dengan tipe data byte, integer, atau word. Artinya,
nilai maksimum sebuah indeks sebesar 65535.
Proses pendeklarasian sebuah array hampir sama dengan variabel, namun
perbedaannya kita pun mengikutkan jumlah elemennya. Berikut adalah contoh
pemakaian array:
Dim kelas(10) as byte
Dim c as Integer
For C = 1 To 10
a(c) = c
p1 = a(c)
Next
Universitas Sumatera Utara
Program diatas membuat sebuah array dengan nama ‘kelas’ yang berisi 10
elemen (1-10) dan kemudian seluruh elemennya diisikan dengan nilai c yang
berurutan. Untuk membacanya, kita menggunakan indeks dimana elemen disimpan.
Pada program diatas, elemen-elemen arraynya dikeluarkan ke Port 1 dari
mikrokontroler.
2.4.2. Operasi-operasi Dalam BASCOM
Pada bagian ini akan dibahas tentang cara menggabungkan, memodifikasi,
membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah pernyataan dengan
menggunakan operator-operator yang tersedia di BASCOM dan bagaimana sebuah
pernyataan terbentuk dan dihasilkan dari operator-operator berikut:
a. Operator Aritmatika
Operator digunakan dalam perhitungan. Operator aritmatika meliputi +
(tambah), - (kurang), / (bagi), dan * (kali).
b. Operator Relasi
Operator berfungsi membandingkan nilai sebuah angka. Hasilnya dapat
digunakan untuk membuat keputusan sesuai dengan program yang kita buat.
Operator relasi meliput i:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.5 Tabel Operator Relasi
Operator Relasi Pernyataan = Sama dengan X = Y
<> Tidak sama dengan X <> Y < Lebih kecil dari X < Y > Lebih besar dari X > Y
<= Lebih kecil atau sama dengan X <= Y >= Lebih besar atau sama dengan X >= Y
c. Operator Logika
Operator digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi bit dan
operasi bolean. Dalam BASCOM, ada empat buah operator logika, yaitu AND,
OR, NOT, dan XOR. Operator logika bias pula digunakan untuk menguji
sebuah byte dengan pola bit tertentu, sebagai contoh:
Dim A As Byte
A = 63 And 19
PPRINT A
A = 10 or 9
PRTINT A
Output
16
11
d. Operator Fungsi
Operasi fungsi digunakan untuk melengkapi operator yang sederhana.
2.4.3. Aplikasi dengan LCD (liquid crystal display)
Salah satu kelebihan yang dimiliki oleh compiler BASCOM adalah program yang
menyediakan rutin-rutin khusus untuk menampilkan karakter menggunakan LCD.
Bahkan, kita pun dapat membuat karakter special dengan fasilitas LCD designer.
Universitas Sumatera Utara
Antar muka antara LCD dengan ATmega8535 menggunakan mode
antarmuka 4 bit. Selain lebih menghemat I/O, mode demikianpun mempermudah
proses pembuatan PCB-nya. Program berikut akan menjalankan beberapa perintah
yang berkenaan dengan LCD.
$regfile = “8052.dat”
$crystal = 12000000
dim x as byte
config LCD = 16*2
Cursor off
do
X = 100
Cls
Lcd “namaku Satih”
Lowerline
Lcd “Nilaiku selalu”; x
Wait 1 Cls Lcd “<<<< Hebat >>>>” For x=1 to 16 Shiftlcd left next For x=1 to 32 Shiftlcd right Waitms 200 next x = 100 cls lcd hex x loop
Penjelasan programnya sebagai berikut:
1. Dim x As Byte
Pernyataan di atas merupakan pendeklarasian variable x dengan ukuran byte.
2. Config LCD = 16*2
Universitas Sumatera Utara
Oleh karena itu, konfigurasi yang dapat kita lakukan adalah mendeklarasikannya
dilisting program yang kita buat seperti dikontrolkan di atas.
3. CLS
Perintah CLS berfungsi membersihkan atau mengosongkan tampilan LCD.
4. Lowerline
Perintah berfungsi memindahkan kursor ke baris bawah. Karena LCD yang
digunakan adalah LCD 2x16, maka LCD memiliki 2 baris dan kolom.
5. X = 100
Lcd “namaku Satih”
Lowerline
Lcd “Nilaiku selalu”; x
Ketika kita menjalankan perintah di atas, maka keluarannya adalah:
Namaku Satih
Nilaiku selalu 100
Contoh di atas menunjukkan bahwa kita dapat menampilkan isi sebuah variabel
menggunakan LCD hanya dengan menulis.
6. ShiftLCD left/right
Perintah digunakan untuk menggeser tampilan LCD ke kiri atau ke kanan
sebanyak 1 langkah. Perintah berguna untuk menampilkan kalimat yang panjang
dan mebuat animasi di LCD.
Universitas Sumatera Utara