Pratikum 2,3,4 MCU

21
LAPORAN PRAKTIKUM II MIKROCONTROLLER UNIT (MCU) CEK POTENSIOMETER DAN LDR Nama : Fiqi Amalia No : 10 NIM : 1331130038 Kelas : TT-2A Mata kuliah : Praktikum Mikrokontroller dan Interfacing POLITEKNIK NEGERI MALANG Jalan Soekarno-Hatta No.9, PO.BOX 04 Malang 65141, Jawa Timur Telp. (0341) 404424, 404425, Fax. (0341) 404420 Website : www.polinema.ac.id 2014

description

Cek Potensiometer dan LDR

Transcript of Pratikum 2,3,4 MCU

Page 1: Pratikum 2,3,4 MCU

LAPORAN PRAKTIKUM II

MIKROCONTROLLER UNIT (MCU)

CEK POTENSIOMETER DAN LDR

Nama : Fiqi Amalia

No : 10

NIM : 1331130038

Kelas : TT-2A

Mata kuliah : Praktikum Mikrokontroller dan Interfacing

POLITEKNIK NEGERI MALANG

Jalan Soekarno-Hatta No.9, PO.BOX 04 Malang 65141, Jawa Timur

Telp. (0341) 404424, 404425, Fax. (0341) 404420

Website : www.polinema.ac.id

2014

Page 2: Pratikum 2,3,4 MCU

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

1) Mampu memahami tentang MCU serta mampu mengaplikasikan

menggunakan software compiler Codevision AVR serta proteus

2) Mampu membuat dan mengaplikasian program MCU pada PCB

3) Mampu merangkai dan menyolder rangkaian MCU pada PCB dengan benar

4) Memastikan Potensiometer dan sensor cahaya LDR yang terpasang pada

modul MCU dapat bekerja / berfungsi

1.2 Alat dan bahan

1) ATmega16 1 buah

2) Seven segmen Anoda 1 buah

3) DB9 Female PCB 1 buah

4) Male Header 1x40 3 buah

5) 2x5 Male Header with cover 1 buah

6) Resistor 10k𝛺 ¼ watt 2 buah

7) Resistor 15k𝛺 ¼ watt 1 buah

8) Resistor 220k𝛺 ¼ watt 1 buah

9) Resistor 330k𝛺 ¼ watt 1 buah

10) Potensio 10k𝛺 1 buah

11) LDR besar 1 buah

12) Kapasitor 10𝜇F 7 buah

13) Kapasitor 33pF 2 buah

14) Kristal 12MHz 1 buah

15) Max232 1 buah

16) IC 7025 1 buah

17) Switch 2 pin 5 buah

18) Terminal screw 2 pin 1 buah

19) Socket IC 40 pin 1 buah

20) Socket IC 16 pin 1 buah

Page 3: Pratikum 2,3,4 MCU

21) LED 3mm 1 buah

22) 1 pin backhousing 4 buah

23) 2 pin backhousing 4 buah

24) 4 pin backhousing 2 buah

25) 8 pin backhousing 2 buah

26) Kabel pelangi 10 pin 1 buah

27) Spacer 2mmx10mm 4 buah

Page 4: Pratikum 2,3,4 MCU

BAB II

TEORI DASAR

2.1 ADC (Analog To Digital Converter) Atmega16

AVR ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8

saluran ADC internal dengan resolusi 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC dapat

dikonfigurasi, baik single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC

ATMega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan

kemampuan filter derau (noise) yang amat fleksibel sehingga dapat dengan mudah

disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri.

Proses inisialisasi ADC meliputi proses penentuan clock, tegangan referensi,

formal data keluaran, dan modus pembacaan. Register-register yang perlu diatur

adalah sebagai berikut:

a) ADC Control and Status Register A – ADCSRA

ADEN : 1 = adc enable, 0 = adc disable

ADCS : 1 = mulai konversi, 0 = konversi belum terjadi

ADATE : 1=auto trigger diaktifkan, trigger berasal dari sinyal yang

dipilih (set pada trigger SFIOR bits ADTS). ADC akan start

konversi pada edge positif sinyal trigger.

ADIF : Diset ke 1, jika konversi ADC selesai dan data register ter-

update. Namun ADC Conversion Complete Interrupt

dieksekusi jika bit ADIE dan bit-I dalam register SREG diset.

ADIE : Diset 1, jika bit-I dalam register SREG di-set.

ADPS[0..2] : Bit pengatur clock ADC, faktor pembagi 0 … 7 = 2, 4, 8,

16, 32, 64, 128.

Page 5: Pratikum 2,3,4 MCU

Tabel Konfigrasi Clock ADC

b) ADC Multiplexer-ADMUX

Gambar ADC Multiplexer

REFS 0, 1 : Pemilihan tegangan referensi ADC

00 : Vref = Aref

01 : vref = AVCC dengan eksternal capasitor pada AREF

10 : vref = internal 2.56 volt dengan eksternal kapasitor pada AREF

ADLAR : Untuk setting format data hasil konversi ADC, default = 0

c) Special Function IO Register-SFIOR

SFIOR merupakan register 8 bit pengatur sumber picu konversi ADC,

apakah dari picu eksternal atau dari picu internal, susunannya seperti yang terlihat

pada Gambar berikut

Gambar Register SFIOR

ADTS[0...2] : Pemilihan trigger (pengatur picu) untuk konversi ADC, bit-bit

ini akan berfungsi jika bit ADATE pada register ADCSRA bernilai 1.

Konfigurasi bit ADTS[0...2] dapat dilihat pada Tabel berikut

Page 6: Pratikum 2,3,4 MCU

Tabel 2.2 Pemilihan sumber picu ADC

ADHSM : 1. ADC high speed mode enabled. Untuk operasi ADC, bit

ACME, PUD, PSR2 dan PSR10 tidak diaktifkan.

Sumber : http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28677/4/Chapter%20II.pdf

2.2 Potensiometer

Potensiometer satu putaran yang umum

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang

membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan

(salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor

variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti

elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh

suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.

Page 7: Pratikum 2,3,4 MCU

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt)

secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya

pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit

elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk

menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan

kecerahan lampu.

Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi

dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu

berada pada posisi terendah.

Jenis-jenis potensiometer

1. Potensiometer String

2. Potensiometer linier slider

3. Potensiometer tiga terminal

4. Potensiometer membrane

5. Potensiometer digital

Kelebihan dan kekurangan potensiometer

Salah satu keuntungan penggunaan dari pembagi potensial potensiometer, dengan

membandingkan dengan resistor variabel secara seri dengan sumber adalah bahwa,

sementara resistor variabel memiliki ketahanan maksimum di mana beberapa saat ini

selalu akan mengalir, pembagi dapat bervariasi tegangan output dari maksimum (VS) ke

ground (nol volt) sebagai wiper bergerak dari satu ujung potensiometer yang lain. Ada,

bagaimanapun, selalu sedikit resistansi kontak.Selain itu, tahanan beban sering tidak

dikenal dan karena itu hanya menempatkan resistor variabel secara seri dengan beban bisa

memiliki efek yang dapat diabaikan atau efek yang berlebihan, tergantung pada beban.

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan secara langsung kekuatan

yang signifikan (lebih dari watt a), karena kekuasaan merisau di potensiometer akan

sebanding dengan kekuatan dalam beban dikendalikan. Sebaliknya mereka digunakan

untuk mengatur tingkat sinyal analog (misalnya kontrol volume pada peralatan audio),

dan sebagai masukan kontrol untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh sebuah lampu

dimmer yang menggunakan potensiometer untuk mengontrol switching dari TRIAC dan

sehingga secara tidak langsung mengontrol kecerahan lampu.

Sumber : https://heryanalvian.files.wordpress.com/2011/12/potensiometer.pdf

Page 8: Pratikum 2,3,4 MCU

2.3 Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)

Merupakan salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya

apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor

Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang

diterima oleh LDR itu sendiri.

LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap

cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor

yang resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya.

Resistansi LDR pada tempat yang gelap biasanya mencapai sekitar 10 MΩ, dan ditempat

terang LDR mempunyai resistansi yang turun menjadi sekitar 150 Ω. Seperti halnya resistor

konvensional, pemasangan LDR dalam suatu rangkaian sama persis seperti pemasangan

resistor biasa.

Simbol Dan Fisik Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) dapat digunakan sebagai :

o Sensor pada rangkaian saklar cahaya

o Sensor pada lampu otomatis

o Sensor pada alarm brankas

o Sensor pada tracker cahaya matahari

o Sensor pada kontrol arah solar cell

o Sensor pada robot line follower

Karakteristik Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)

1) Laju Recovery Sensor

Bila sebuah “Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)” dibawa

dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan

yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan

segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut

Page 9: Pratikum 2,3,4 MCU

2) Respon Spektral

Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas

yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu

warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu

tembaga, aluminium, baja, emas dan perak

Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)

Resistansi Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah

seiring den-gan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada

disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR seki-tar 10MΩ dan dalam

keadaan terang sebe-sar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari ba-han

semikonduktor seperti kadmium sul-fida. Dengan bahan ini energi dari cahaya

yang jatuh menyebabkan lebih banyak mua-tan yang dilepas atau arus listrik

meningkat. Artinya resistansi bahan telah men-galami penurunan.

sumber:http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-

cahaya-ldr-light-dependent-resistor/

2.4 Seven Segment

Layar tujuh segmen (bahasa Inggris: Seven-segment display (SSD)) adalah salah

satu perangkat layar untuk menampilkan sistem angka desimal yang merupakan alternatif

dari layar dot-matrix. Layar tujuh segmen ini seringkali digunakan pada jam digital,

meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya yang menampilkan informasi

numerik.

Cara kerja

Layar tujuh segmen berbasis LED menampilkan 16 digit HEX Layar tujuh segmen

ini terdiri dari 7 buah LED yang membentuk angka 8 dan 1 LED untuk titik/DP. Angka

yang ditampilkan di seven segmen ini dari 0-9. Cara kerja dari seven segmen disesuaikan

dengan LED. LED merupakan komponen diode yang dapat memancarkan cahaya.

kondisi dalam keadaan ON jika sisi anode mendapatkan sumber positif dari Vcc dan

katode mendapatkan sumber negatif dari ground. 7segmen dibagi menjadi 2 :

Page 10: Pratikum 2,3,4 MCU

common katode

Cara kerja dari seven segmen common katode akan aktif pada kondisi high "1"

dan akan off pada kondisi low "0".

ANGKA h g f e d c b a HEXA

0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH

1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H

2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH

3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH

4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H

5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH

6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH

7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H

8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH

9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH

common anode

Cara kerja dari seven segmen common anode akan aktif pada kondisi

low "0" dan akan off pada kondisi high "1".

ANGKA h g F e d c b a HEXA

0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H

1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H

2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H

3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0H

4 1 0 0 1 1 0 0 1 99H

5 1 0 0 1 0 0 1 0 EDH

6 1 0 0 0 0 0 1 0 12H

7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8H

8 1 0 0 0 0 0 0 0 10H

9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H

Page 11: Pratikum 2,3,4 MCU

2.5 LED

LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat

mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat memancarkan

cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang

berbeda diata dapat menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting

Dioda) merupakann salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu

arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan tegangan listrik dengan

konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan

arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED

(Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga

pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebgai pembatas arus. Simbol dan bentuk fisik

dari LED (Light Emitting Dioda) dapat dilihat pada gambar berikut.

Konsep pembatas arus pada dioda adalah dengan memasangkan resistor secara seri

pada salah satu kaki LED (Light Emitting Dioda). Rangkaian dasar untuk menyalakan LED

(Light Emitting Dioda) membutuhkan sumber tegangan LED dan resistor

Page 12: Pratikum 2,3,4 MCU

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Flowchart

3.1.1 Flowchart Cek Potensiometer

Page 13: Pratikum 2,3,4 MCU

3.1.2 Flowchart Cek Potensiometer dan LDR

Page 14: Pratikum 2,3,4 MCU

3.2 Coding

3.2.1 Coding cek potensiometer

#include <mega16.h>

#include <delay.h>

unsigned char POT,ratusan,puluhan,satuan;

unsigned char segmen [10] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,

0x80, 0x90};

void main (void)

{ ADMUX=0X60;

ADCSRA=0X83;

DDRC=0XFF;

While (1)

{ POT=read_adc(0);

ratusan=POT/100;

puluhan=(POT%100)/10;

satuan=POT%10;

PORTC=segmen[ratusan];

delay_ms(500);

PORTC=0xFF;

delay_ms(500);

PORTC=segmen[puluhan];

delay_ms(500);

PORTC=0xFF;

delay_ms(500);

PORTC=segmen[satuan];

delay_ms(500);

PORTC=0xFF;

delay_ms(500);

}}

Page 15: Pratikum 2,3,4 MCU

3.2.2 Coding cek potensiometer dan LDR

#include <mega16.h>

#include <delay.h>

unsigned char POT,ratusan,puluhan,satuan;

unsigned char segmen[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};

unsigned char i,j,k,l,m;

unsigned char NAMA[5]={0X8e,0xf9,0x98,0xf9,0xf7} ;

unsigned char NIM[10]={0xF9,0xB0,0xB0,0xF9,0XF9,0xB0,0xC0,0xC0,0xb0,0x80};

unsigned char TTL[10]={0xA4,0x92,0xBF,0xc0,0x92,0xBF,0xF9,0x90,0x90,0x92};

unsigned char

NoHp[12]={0xC0,0x80,0x92,0xf8,0xb0,0xb0,0x99,0xb0,0x92,0x92,0xc0,0x82};

unsigned char PIN[8]={0xF8,0xc6,0x83,0xa4,0xc0,0x84,0xb0,0xa4};

void main(void) {

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

PORTC=0xFF;

DDRC=0xFF;

PORTD=0x00;

DDRD=0x00;

while (1)

{

POT=read_adc(0);

ratusan=POT/100;

puluhan=(POT%100)/10;

satuan=POT%10;

Page 16: Pratikum 2,3,4 MCU

PORTC=segmen[ratusan];

delay_ms(500);

PORTC=0xFF;

delay_ms(500);

PORTC=segmen[puluhan];

delay_ms(500);

PORTC=0xFF;

delay_ms(500);

PORTC=segmen[satuan];

delay_ms(500);

PORTC=0xFF;

delay_ms(500);

if(POT<50) {

for(i=0;i<=3;i++) {

PORTC = NAMA[i];

delay_ms(500);

PORTC = 0xFF;

delay_ms(500);

} }

else if(POT<100){

for(j=0;j<=9;j++) {

PORTC = NIM[j];

delay_ms(500);

PORTC = 0xFF;

delay_ms(500);

}

}

else if(POT<150){

for(k=0;k<=9;k++) {

Page 17: Pratikum 2,3,4 MCU

PORTC = TTL[k];

delay_ms(500);

PORTC = 0xFF;

delay_ms(500);

}

}

else if(POT<200){

for(l=0;l<=11;l++) {

PORTC = NoHp[l];

delay_ms(500);

PORTC = 0xFF;

delay_ms(500);

}

}

else {

for(m=0;m<=7;m++) {

PORTC = PIN[m];

delay_ms(500);

PORTC = 0xFF;

delay_ms(500);

}

}

3.3 Pembahasan

Pada program pertama yaitu program pengecekan potensiometer, apabila

potensiometer diputar pada nilai minimum maka seven segment akan menampilkan nilai

“000” (nol). Apabila potensiometer diputar pada nilai maksimum maka seven segment

akan menampilkan nilai “255”.

Pada program kedua dan program ketiga yaitu pengecekan potensiometer dan LDR

dengan menampilkan 5 buah kemungkinan meliputi nama, NIM, tanggal lahir, nomor HP

dan PIN BB. keduanya menggunakan program yang sama, namun menggunakan cara

yang berbeda untuk memunculkan kemungkinan tersebut yaitu dengan potensiometer

dan yang kedua menggunakan LDR.

Page 18: Pratikum 2,3,4 MCU

Dengan menggunakan potensiometer, jika potensiometer diputar pada nilai kisaran

nilai 0-49 maka seven segmen akan menampilkan nilai dari potensiometer tersebut,

selanjutnya akan menampilkan nama, jika potensiometer diputar pada kisaran nilai 50-99

maka seven segmen akan menampilkan nilai dari potensiometer tersebut, selanjutnya

akan menampilkan tanggal lahir, jika potensiometer diputar pada kisaran nilai 100-149

maka seven segmen akan menampilkan nilai dari potensio meter tersebut, selanjutnya

akan menampilkan NIM, jika potensiometer diputar pada kisaran nilai 150-199 maka

seven segmen akan menampilkan nilai dari potensiometer tersebut, selanjutnya akan

menampilkan nomor Hp, dan jika potensiometer diputar pada kisaran nilai 200-255 maka

seven segmen akan menampilkan nilai dari potensiometer tersebut, selanjutnya akan

menampilkan pin BB.

Dengan menggunakan LDR, saat cahaya yang diberikan sangat terang seven segmen

akan menampilkan nilai dari potensiometer tersebut, selanjutnya akan menampilkan

nama, saat cahaya yang diberikan cukup terang seven segmen akan menampilkan nilai

dari potensiometer tersebut, selanjutnya akan menampilkan tanggal lahir, saat cahaya

yang diberikan terang maka seven segmen akan menampilkan nilai dari potensiometer

tersebut, selanjutnya akan menampilkan NIM, saat cahaya yang diberikan redup seven

segmen akan menampilkan nilai dari potensiometer tersebut, selanjutnya akan

menampilkan nomor Hp, dan pada saat gelap seven segmen akan menampilkan nilai dari

potensiometer tersebut, selanjutnya akan menampilkan PIN BB.

Page 19: Pratikum 2,3,4 MCU

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Pada praktikum pengecekan potensiometer dan LDR dapat diambil kesimpulan :

1). Seven Segment Anode akan menyala apabila kita input “ 0 ”.

2). Ada lima kemungkinan pada praktikum ini dengan parameter potensiometer

Dimana nilai dari tegangan potensiometer diubah ke nilai digital dengan

memanggil read_adc(0) kemudian menyimpannya ke sebuah variable (pot).

Setelah menyimpan nilai digital tersebut kita kondisikan menjadi 5 kemungkinan

yakni pot < 50 sebagai kemungkinan 1 untuk menampilkan nama, pot < 100

sebagai kemungkinan 2 untuk menampilkan NIM, pot < 150 sebagai

kemungkinan 3 untuk menampilkan tanggal lahir, pot < 200 sebagai

kemungkinan 4 untuk menampilkan no Hp dan pot < 255 sebagai kemungkinan 5

untuk menampilkan PIN BB

3). Ketepatan dalam pemberian cahaya pada LDR diperlukan untuk menampilkan

kelima kemungkinan secara berurutan

Page 20: Pratikum 2,3,4 MCU

LAMPIRAN

1. Hasil simulasi

a). Pengecekan dengan potensiometer

b) simulasi menggunakan potensiometer

c). Simulasi menggunakan LDR

Page 21: Pratikum 2,3,4 MCU

2 Gambar rangkaian pada PCB

a). Pengecekan dengan potensiometer

b). simulasi menggunakan potensiometer

c). Simulasi menggunakan LDR