LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA

DASAR 1

Aplikasi Sistem Minimum Mikrokontroller pada

Flicker Lamp

10 Oktober 2013

Triapani Mukti Gilang A (1127030069)

Intan Dwi Nur Ramdini (1127030042)

M.Arlan Sukma Gumilar (1127030049)

Nia Kurniasari (1127030053)

Syifa Siddiq (11270300067)

Asisten : Habib Jaenudin 1209703012

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2013

1

Abstract

Minimum system is a basic system to make a complex program.

A system consisting of a minimum of at least one microcontroller and

the oscillator. Minimum system will be contained in the input and

output. To run a minimum system design will require a program. Pro-

gram can be completed on the microcontroller program delay (time),

input-output program, etc. Keyword:Minimum System, microcontro-

ller, oscillator, input, output, program

Ringkasan

Sistem Minimum merupakan sebuah sistem dasar untuk membu-

at sebuah program yang kompleks . Suatu sistem minimum minimal

terdiri dari satu mikrokontroller dan satu osilator. Dalam sistem mi-

nimum akan terdapat input dan output . Untuk menjalankan sebuah

desain sistem minimum maka diperlukan sebuah program . Program

yang diisi pada mikrokontroller dapat berupa program delay(waktu) ,

program input-output ,dll Kata Kunci:Sistem Minimum , mikrokon-

troller , osilator , input , output , program

2

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Suatu sistem minimum merupakan dasar dari sistem yang kompleks. Untuk

itu kita diharapkan mampu ntuk mengetahui prinsip kerja sistem minimum

. Pada percobaan kali ini sistem minimum yang digunakan ialah sistem mi-

nimum berbasis mikrokontroller yang dapat dihubungkan langsung dengan

sebuah program lain pada program CV AVR . Pada dasarnya untuk menge-

tahui prinsip kerja sistem minimum kita diharapkan dapat membuat sebuah

desain sederhana . Oleh karena itu pada kesempatan kali ini kami membuat

sebuah desaian flicker lamp agar dapat memahami prinsip kerja dari sistem

minimum itu sendiri.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan praktikum elektronika dasar kali ini adalah :

1. Mampu memahami alur sistem minimum ATMega16

2. Mampu memahami cara kerja sistem minimum ATMega16

3. Mampu membaca program CodeVision AVR

4. Mampu mendesain rangkaian melalui software Proteus ISIS

5.

1.3 Dasar Teori

Mikrokontroler ATMega16 termasuk salah satu jenis mikrokontroler dari ke-

luarga Atmel AVR yang dikemas dalam standard DIL ( Dual In Line ) 40

pin yang mempunyai konfigurasi tersendiri. Mikrokontroler ini diproduk-

si oleh Atmel dengan karakteristik yang benar - benar compatible dengan

set instruksi dan pin-pin keluaran standard industri keluarga ATMega16

buatan Atmel. ATMEGA16 mempunyai throughput mendekati 1 Millions

Instruction Per Second (MIPS) per MHz, sehingga membuat konsumsi daya

menjadi rendah terhadap kecepatan proses eksekusi perintah. Mikrokontro-

ler adalah mikrokontroler RISC ( Reduce Instruction Set Compute ) 8 bit

berdasarkan arsitetur Harvard, yang di buat oleh Atmel pada tahun 1996.

ATMega16 Memiliki memori flash 16k dan 32 jalur input output, sertadi

3

lengkapi dengan ADC 8 kanal dengan resolusi 10-bit dan 4 kanal PWM.

Sebuah chip dengan fitur cukup lengkap untuk mendukung beragam aplika-

si. Mikrokontroler AVR Atmega 16 sudah dilengkapi dengan built-in USB

ISP programmer, sehingga pemrograman dapat dilakukan dengan mudah,

cukup dengan menghubungkan kabel USB ke komputer. AVR merupakan

salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam

fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seper-

ti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator Eksternal

karena didalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebih an-

dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol

reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara

otomatis AVR akan melakukan reset.

Mikrokontroller yang dipakai pada tugas praktikum ini adalah mikrokon-

troller jenis AVR yaitu ATMega16 produksi ATMEL, yang merupakan tipe

mikrokontroller dengan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Compu-

ter). ATMega16 ini memiliki karakteristik sebagai berikut : 16 Kbytes

(ATmegal6) In Sytem Self Programmable Flash. 1 Kbytes Internal SRAM

(Static Random Access Memory). 512 bytes EEPROM (Electricaly Era-

sable Programmable Read Only Memory). Programmable serial USART

(Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter).

32 (ATmegal6) Programmable I/O Line. Kecepatan maksimum hingga 16

MIPS (Million Instruction Per Second) dengan menggunakan kristal 8 MHz.

Mikrokontroller ATMega16 memiliki konfigurasi pin, dengan fungsi masing-

masing pin adalah sebagai berikut : VCC merupakan pin yang berfungsi

sebagai masukan catudaya (TeganganSumber). GND merupakan pin Gro-

und. Port A (PA7..PA0) Port A merupakan pin input/output dua arah dan

pin masukan ADC. Port B (PB7..PBO) Port B merupakan pin input/output

dua arah dan pin fungsi khusus. Port C (PC7..PCO) Port C merupakan pin

input/output dua arah dan pin fungsi khusus. Port D (PD7..PDO) Port D

merupakan pin input/output dua arahdan pin fungsi khusus. AVCC, Pin

dari AVcc merupakan sumbertegangan untuk ADC. Pin AVcc harus tetap

disambungkan ke Vcc meskipun tidak menggunakan konfigurasi dari ADC.

AREF, AREF merupakan pin tegangananalogreferensiuntuk ADC. Reset

Input reset. Jika pin ini mendapat logika low maka akan menjalankan reset

(meskipun clock tidakaktif). Pulsa yang pendek tidak akan menjamin dapat

4

menjalankan reset ini. XTALl Merupakan pin untuk inverting oscillator am-

plifier dan input dari rangkaian internal clock. XTAL2 Merupakan output

dari inverting oscillator amplifier

2 Metode Praktikum

2.1 Waktu dan Tempat

Praktikum dilakukan di laboratorium Fisika Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Praktikum ini dilakukan pada hari

Jum’at tanggal 4 Oktober 2013 pukul 13.00-15.00 WIB

2.2 Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali

ini antara lain:

1. Komputer

2. Program Proteus :

,simulasi LED ,simulasi ATMega 16 ,simulasi Capasistor ,simulasi Re-

sistor , simulasi Crystal , simulasi sumber tegangan (ground) ,simulasi

kabel penghubung .

3. Program CV AVR

2.3 Prosedur Percobaan:

Desain Ficker Lamp

Pada percobaan kali ini kami membuat sebuah desaian flicker lamp . Flicker

Lamp sendiri terdiri dari 4 buah LED yang berbeda . Pertama Rangkai-

an desain dibuat dengan menggunakan komponen utama ATMga 16 dan

komponen kedua Crystal . Crystal dihubungkan pada capasitor dan ground

.Setiap kaki pada ATmega 16 dihubungkan pada resistor .Kemudian resistor

dihubungkan pada LED . Rangkaian LED dihubungkan pada ground . Ke-

mudian kita membuat sebuah pemograman sederhana untuk diisikan pada

ATMega yang terdapat pada desain proteus . Program dibuat pada CV

AVR. Setelah selesai program diisikan pada desain . Setelah rangkaian siap

maka rangkaian di uji dan di analisis .

5

Menghubungkan ATMega 16 dengan Crystal

Crystal dihubungkan dengan capasitor dan ground

Kaki-kaki ATMega dihubungkan pada resistor

Resistor dihubungkan dengan LED secara seri dan terhubung pada ground

Program pada CV AVR diisikan pada desaian rangkaian ATMega16

Rangkaian diuji dan dianalisis

6

3 Hasil dan Pembahasan

3.1 Data Hasil Pengamatan

Tabel 1. Kondisi PIN dan LED

No PORTC Kondisi High LED

1 PIN C.1 1

2 PIN C.2 1

3 PIN C.3 1

4 PIN C.4 1

5 PIN C.5 1

6 PIN C.6 1

7 PIN C.7 1

8 PIN C.8 1

Tabel 2. Hasil Simulasi Tegangan Flicker Lamp

No LampuLED Tegangan(V )

1 LED 1 2.23

2 LED 2 2.23

3 LED 3 2.23

4 LED 4 2.23

5 LED 5 2.23

6 LED 6 2.23

7 LED 7 2.23

8 LED 8 2.23

3.2 Pembahasan

Pada percobaan kali ini kami membuat sebuah flicker lamp yang terhubung

pada sebuah mikrokontroller ATMega 16 dan Mikrokontroller AVR . Flicker

Alamp sendiri menerapkan fungsi waktu didalamnya . Kita dapat mengatur

waktu untuk lampu dapat menyalaterang atau mati dalap beberapa saat .

Pemograman untuk flicker lamp dibuat pada program CV AVR . Kemudian

dihubungkan pada desaian rangkaian .

7

Masing -masing kaki pada ATMega harus terhubung dengan satu resistor

dan satu LED yang dipasang secara seri . Setelah terhubung maka power

supply yang digunakan ialah ground . Penggunaan ground sendiri dimak-

sudkan untuk memasok tegangan kepada LED dan agar dapat menyala .

Kondisi penggunaan ground pada LED akan berpengaruh pada pemogram-

an yang dilakukan .

Karena kondisi pada kaki ATMega 16 adalah low , maka untuk menyalak-

an LED dibutuhkan suatu beda potesnsial , oleh karena itu logika yang

digunakan untuk menyalakan LED adalah 1 , sedangkan untuk LED mati

diberi kondisi logika 0 karena pada kaki berkondisi high . Untuk membuat

LED menyala atau mati , maka dibutuhkan waktu jeda pada pemograman.

Waktu jeda tersebut disebut sebagai delay . Delay dilakukan dalam wak-

tu per milli sekon . Oleh karena itu jeda yang dilakukan dapat bervariasi

sesuai dengan kebutuhan waktu jeda yang diinginkan Untuk memasuk-

an program kita membutuhkan pin downloader , Pin downloader berfungsi

untuk mendownload program *.hex ke desain yang diinginkan . Untuk peng-

gunaan hardware yang digunakan kita menggunakan rangkaian seri . Dan

untuk penggunaan softwarenya menggunakan avr ,karena AVR sudah ISP

(in system programing) jadi dari minimum sistem tersebut dapat langsung

ditambahkan komponen lain seperti led, lcd, driver motor, pir, ping, tgs,

push button, servo, dll.

Karena sistem minimum minimal terdiri dari mikrokontroller dan osilator ,

maka sistem minimum ficker lamp menggunakan mikrokontroller ATMega

yang terhubung dengan mikrokontroller AVR . Dan Osilator yang digunakan

adalah Crystal .Serta fitur tambahan berupa kapasitor , resistor , dan LED .

Input dari rangkaian berasal dari program komputer yang telah dibuat serta

output berupa cahaya LED . Untuk pengujian tegangan diperoleh tegangan

sebesar 2,23 Volt pada setiap LED yang terhubung pada kaki ATMega .

Untuk menyalakan LED maka dibutuhkan tegangan pada grund maksimal

9Volt agar LED tidak rusak.

8

3.3 Analisi Data

Adapun yang mempengaruhi percobaan kali ini ialah penulisan pemograman

yang dilakukan . Ketika penulisan pada pemograman itu tidak sesuai dengan

bahasa C maka program tidak akan terbaca pada desain . Namun sejauh

percobaan menggunakan simulasi kami dapat menggunakan program dengan

baik.

4 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa , Alur sis-

tem mnimum akan berpusat pada ATMega . Mikrokontroller ATMega 16

dapat dihubungkan dengan program AVR yang merupakan program komu-

nikasi serial .ATMega memiliki kaki -kaki yang dapat dihubungkan dengan

komponen lain , seperti crystal , Resistor ,tombol , sensor dll . Pemogram-

an CV AVR dapat digunakan dengan menggunakan logika 1 untuk sistem

menyala dan 0 untuk sistem mati .Pada percobaan kali ini kami mampu

mendesain sebuah rangkaian dengan konsep flicker lamp sederhana pada

software Proteus ISIS .

9

Pustaka

[1] Malvino. Prinsip- Prinsip Elektronika I Erlangga, Jakarta,1994

[2] Andrianto, H.Pemrograman mikrokontroler AVR ATmega 16 meng-

gunakan bahasa C (Code Vision AVR . Penerbit Informatika, Ban-

dung,2008

[3] Floyd, dkk.Fundamental of analog circuits. Prentice Hall, New Jer-

sey,2008

[4] Arifianto D dan Winarno .Bikin robot itugampang . KawanPustaka,

Jakarta,2011

[5] Suhata .Aplikasi Mikrokontroler sebagai Pengendali Peralatan Elektro

,Elex Media Komputindo ,Jakarta

[6] Setiawan, Sulhan .Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroler

,Andis ,Jakarta

[7] Sudjadi .Teori dan Aplikasi Mikrokontroler ,Graha Ilmu ,Jakarta

[8] Pratomo , Andi.Panduan Praktis Pemrograman AVR Mikrokontroler

,Andi offset ,Jakarta

[9] http://adhityareza.wordpress.com/2012/11/17/sistem-minimum-dan-

mikrokontroler/2013/10/10/06.69/

[10] http://depokinstruments.com/2010/02/08/kumpulan-rangkaian-

sistem-minimum-mikrokontroler/2013/05/10/18.35/

10

LAMPIRAN

11

(a) Flicker Lamp Blue (b) Flicker Lamp Red

(c) Flicker Lamp Green (d) Flicker Lamp Yellow

(e) Flicker Lamp Blue-Yellow

(f) Flicker Lamp Red-Green

(g) Flicker Lamp Cross Red-Blue 1 (h) Flicker Lamp Cross Red-Blue 2

12