instruktur : ferry wahyu wibowo, s.si.,...
TRANSCRIPT
Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.
1
Pendahuluan
Keypad
Tampilan seven-segment
LCD
Sensor
Actuator
Rangkuman
2
Antarmuka adalah embedded system yang paling penting.
Pengguna perlu mendapatkan informasi dari embedded system.
Pengguna juga perlu kendali operasi sistem ini.
Contoh : ◦ Domestic fridge
◦ Photocopier
◦ Car dashboard
3
4
5
Masukan:◦ Switch
◦ Push button
◦ Keypad
Keluaran:◦ light-emitting
diode (LED)
◦ Seven-segment LED
◦ Liquid crystal display (LCD)
6
7
8
9
Diagram alirMembaca keypad dengan
port mikrokontroler
10
Port Bit Fungsi
7 baris 1
6 baris 2
5 baris 3
4 baris 4
3 kolom 1
2 kolom 2
1 kolom 3
0Tidak
digunakan
11
12
;Inisialisasi
bsf status,rp0 ;pilih memory bank 1
movlw B'11110000' ;Port B menginisialisasi baris bit
;merupakan input, kolom output
movwf trisb
bcf status,rp0 ;pilih bank 0
...
clrf portb ;inisialisasi nilai keypad
bcf intcon,rbif ;enable interupsi
bsf intcon,rbie
bsf intcon,gie
loop
goto loop ;menunggu masukan keypad
13
kpad_to_lcd
call kpad_rd
call kp_code_conv
bsf portc,lcd_RS ;set untuk karakter op
movwf lcd_op
call lcd_write
rel_test ;uji untuk keypad
call kpad_rd
movf kpad_pat,0
andlw 0fe ;suppress lsb, tidak digunakan
sublw 0fe ;uji jika tidak aktif
btfss status,z
goto rel_test
bcf intcon,rbif ;clear interrupt flag
retfie
14
kpad_rd
movf portb,w ;baca nilai portb, pola baris
andlw B'11110000' ;menahan bit yang tidak diinginkan
movwf kpad_pat
bsf status,rp0 ;set baris ke op, kolom ke ip
movlw B'00001110'
movwf trisb
bcf status,rp0
movlw 00
movwf portb ;pastikan nilai keluaran masih 0
movf portb,w ;read portb value, col. pattern
andlw B'00001110' ;menahan bit yang tidak diinginkan
iorwf kpad_pat,1 ;hasil OR menjadi pola
15
;reset antarmuka keypad interface
bsf status,rp0 ;set baris ke ip, kolom ke op
movlw B'11110000'
movwf trisb
bcf status,rp0
clrf portb ;pastikan nilai keluaran masih 0
return
16
17
Common
Anode
Common
Cathode
18
Butuh resistor
1,2 kΩ
19
20
;Inisialisasi
bcf status,rp1
bsf status,rp0;bank
1
movlw B’00000000’ ;out
movwf trisa
movwf trisb
movwf trisc
bcf status,rp0;bank
0
;
loop
;set digit 1
movlw B'00011101' ;H
movwf porta
bcf portc,6 ;seg a
bsf portc,7 ;seg b
bsf portc,1 ;dig
1
call delay5
bcf portc,1
;set digit 2
…
goto loop
21
Liquid crystal merespon medan listrik dengan merubah molekul, dan melakukan perubahan arah polarisasi.
Liquid crystal dapat diperangkap antara dua bidang gelas paralel, dengan pola yang sama dari elektroda transparan pada setipa bidang.
Ketika tegangan diaplikasikan pada elektroda, karakter optik kristal berubah dan pola elektroda tertampil di kristal.
22
Hitachi mengembangkan mikrokontroler khusus (HD44780) untuk antarmuka LCD.
Mikrokontroler ini biasanya terintegrasi dengan LCD.
Fitur:◦ Transfer data 8- atau 4-bit
◦ Pengaturan instruksi sederhana ke inisialisasi, clear, display, dan posisi kursor
◦ Mempunyai register instruksi dan register data
23
24
25
Setiap digit
adalah
liquid
crystal dot
matrix
lcd_write
call busy_check
bcf portc,lcd_rw
bcf status,c
rrf lcd_op,1
bcf portc,6
btfsc status,c
bsf portc,6
bcf status,c
rrf lcd_op,1
bcf portc,7
btfsc status,c
bsf portc,7
movf lcd_op,0
movwf porta
bsf portc,lcd_E
bcf portc,lcd_E
return
26
busy_check
bsf status,rp0 ;bank 1
movlw B'00111111' ;set port A semua ip
movwf trisa
bcf status,rp0
bcf flags,0
btfsc portc,lcd_RS ;simpan RS di flag, 0
bsf flags,0
bcf portc,lcd_RS ;akses register instruksi
bsf portc,lcd_RW ;set untuk baca
27
busy_loop
bcf portc,lcd_E
bsf portc,lcd_E
btfsc porta,lcd_busy ;uji busy flag
goto busy_loop
bcf portc,lcd_E
bsf status,rp0 ;pilih memory bank 1
movlw B'00000000‘ ;set port A semua op
movwf trisa
bcf status,rp0
bcf portc,lcd_RS
btfsc flags,0 ;reinstate RS bit
bsf portc,lcd_RS
return
28
Konversi variabel fisik ke listrik.
Contoh :◦ Microswitch
◦ Light-dependent resistor
◦ Ultrasonic object sensor
29
30
Light-dependent resistor (LDR) dibuatdari potongansemikonduktor. Ketikacahaya jatuh padanya, akan membentukpasangan lubangelektron pada bahanyang berdampak padakonduktivitas.
20M Ω sampaibeberapa ratus ohm
31
32
33
34
Masukan DigitalJika mikrokontroler menerima sinyal logik, makasinyal perlu berada pada tingkat tegangan yang
dikenal sebagai logik 0 atau logik 1.
35
36
(a) Spike pada sinyal, berpotensial membahayakan piranti.
(b) Spike pada sinyal.
(c) Slow edge.
(d) DC offset pada sinyal.
Untuk Rprot = 1KΩ dan maksimal arus dioda =20 mA
Berapa spike tegangan maksimum?
Vmax =
[(20mA × 1 k Ω) +5.3]
= 25V
37
Dapat menggunakanSchmitt trigger untukpenambahankecepatan logikrendah.
Schmitt trigger denganRC filter dapatdigunakan untukmemfilter spike tegangan.
Digital filtering: contohtiga kali masukan danmenggunakan majority vote.
38
39
40
41
42
Typically
10 ms
Sering membutuhkangerakan fisik
Untuk gerakan linier menggunakansolenoid
Untuk gerakanangular, menggunakan ‘servo’
Untuk angular ataurotary, menggunakanmotor DC ataustepper
43
Motor DC Motor Stepper
Jangkah dari dayaekstrem sampai sangatkecil
Jangkah kecepatan lebar Kecepatan dapat
dikendalikan Efisiensi yang bagus Dapat menyediakan
posisi angular yang akurat dengan batangangular
Hanya lilitan dinamoperlu dikendalikan
Antarmuka sederhanadengan sistem digital
Dapat mengendalikankecepatan dan posisi
Karakteristik Awkward start-up
Torsi hilang pada saatkecepatan tinggi
Kecepatan atas terbatas Kurang efisien Lebih kompleks untuk
dikendalikan
44
45
46
Pensaklaran DC sederhana◦ Transistor bipolar
◦ Transistor MOSFET
Pensaklaran dapat balik◦ H-bridge
47
48
49
50
51
52
I = (5 − 3.4)/91
I = 17.6 mA
53
54
55
Mikrokontroler embedded harus dapatmengantarmukai dan diaplikasikan dalam kehidupansehari-hari.
Antarmuka dapat dilakukan saklar, keypad danpenampil.
Untuk antarmuka dengan piranti lain, mikrokontrolerharus dapat mengantarmukai transduser. Perancangperlu memahami sensor utama dan aktuator.
Antarmuka dengan sensor membutuhkanpengetahuan yang dapat dipertanggungjawabkanteknik pengkondisian sinyal.
Antarmuka dengan aktuator membutuhkanpengetahuan yang dapat dipertanggungjawabkanteknik pensaklaran daya.
56