laporan 1 nur eva yanti 1129040081 ptik03 2011

LAPORAN PRAKTIKUM

MIKROKONTROLER

PRAKTIKUM 1

“LED”

DOSEN : FATHAHILLAH, S.Pd., M.Eng.

Nama NIM

Tanggal

Kumpul

Tanda Tangan

Praktika

n

Asisten

NUR EVA

YANTI

1129040

081

PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

2013

KELAS PTIK 032011

LEMBAR ASISTENSI

NAMA : NUR EVA YANTI

NIM : 1129040081

PRAKTIKUM : 1 “LED”

KELAS : PTIK 03

NO. TANGGAL KETERANGAN PARAF

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

A. JUDUL : LAPORAN PRAKTIKUM 1 “LED”

B. TUJUAN PRAKTIKUM

a. Mahasiswa memahami fungsi mikrokontroler dan

aplikasi Baskom AVR

b. Mahasiswa memahami rangkaian mikrokontroller untuk

menghidupkan dan mematikan LED.

c. Mahasiswa mampu membuat program menghidupkan

dan mematikan LED secara berkedap - kedip

C. DASAR TEORI

Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti

halnya mikroprosesor sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler

memiliki nilai tambah karena didalamnya sudah terdapat memori dan

sistem input/output dalam suatu kemasan IC.

Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang

mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik,

berbeda dengan personal computer yang memiliki beragam

fungsi.Mikrokontroler dapat dikelompokan dalam satu keluarga,

masing–masing mikrokontroler memiliki spesifikasi tersendiri

namun cocok dalam pemrogramannya. Contoh dari keluarga

mikrokontroler :

- Keluarga MCS-51

- Keluarga MC68HC05

- Keluarga MC68HC11

- Keluarga AVR

- Keluarga PIC 8

Bermula dari dibuatnya IC (Integrated Circuit). Selain IC,

alat yang dapat berfungsi sebagai kendali adalah alat chip

berisikan rangkaian elektronika yang dapat dibuat artikel silikon

yang mampu melakukan proses logika. Chip berfungsi sebagai

media penyimpanan program dan data, karena pada sebuah chip

tersedia RAM Random Access Memory ) dimana data dan

program ini digunakan oleh logic chip dalam menjalankan

prosesnya. Chip sering diidentikan dengan kata mikroprocesor.

Mikroprocesor adalah bagian dari CPU (Central Procesor Unit)

yang terdapat pada komputer tanpa adanya memori, I/O yang

dibutuhkan oleh sebuah sistem yang lengkap. Selain 4

microprocesor ada dua buah chip lagi yang dikenal dengan nama

mikrocomputer. Berbeda dengan microprocesor, pada

microcomputer ini telah tersedia I/O dan memori.

Dengan kemajuan teknologi dan perkembangan chip yang

pesat sehingga

saat ini didalam sekeping chip terdapat CPU memory dan control

I/O. Chip jenis ini sering disebut microcontroller.

Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s RISC processor)

standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi

dikemas dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi

dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda dengan instruksi

MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena memiliki

arsitektur CISC (seperti komputer). Teknologi yang digunakan

pada mikrokontroler AVR berbeda dengan mikrokontroler seri

MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set

Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex

Instruction Set Computer). Mikrokontroler AVR dapat

dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny,

keluarga AT90Sxx, Keluarga ATmega, dan AT89RFxx. Pada

dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah

memori, kelengkapan periferal dan fungsi-fungsi tambahan yang

dimiliki. AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan

Atmel,berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set

Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus

clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose,

timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal

dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer,

dan mode power saving, ADC dan PWM internal.AVR juga

mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang

mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam

sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATMega16. ATMega16

mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat

disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus

kecepatan proses.

Mikrokontroler AVR Atmega16 adalah salah satu dari

keluarga ATmega dengan populasi pengguna cukup besar.

Memiliki memori flash 16k dan 32 jalur input output, serta

dilengkapi dengan ADC 8 kanal dengan resolusi 10-bit dan 4

kanal PWM. Sebuah chip dengan fitur cukup lengkap untuk

mendukung beragam

aplikasi. Mikrokontroler AVR Atmega16 sudah dilengkapi

dengan built-in USB ISP programmer, sehingga pemrograman

dapat dilakukan dengan mudah, cukup dengan menghubungkan

kabel USB ke komputer.

ATMega16 mempunyai empat buah port yang bernama

PortA, PortB, PortC, dan PortD. Keempat port tersebut

merupakan jalur bidirectional dengan pilihan internal pull-up.

Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn,

dan PINxn. Huruf ‘x’mewakili nama huruf dari port sedangkan

huruf ‘n’ mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address

DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit

PINxn terdapat pada I/O address PINx. Timer/counter adalah

fasilitas dari ATMega16 yang digunakan untuk perhitungan

pewaktuan. Beberapa fasilitas chanel dari timer counter antara

lain: counter channel tunggal, pengosongan data timer sesuai

dengan data pembanding, bebas -glitch, tahap yang tepat Pulse

Width Modulation (PWM), pembangkit frekuensi, event counter

external.

BASCOM-AVR

BASCOM-AVR adalah program basic compiler berbasis

windows untuk mikrokontroler keluarga AVR merupakan

pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi ” BASIC ” yang

dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS elektronika sehingga

dapat dengan mudah dimengerti atau diterjemahkan. Dalam

program BASCOM-AVR terdapat beberapa kemudahan, untuk

membuat program software ATMEGA 8535, seperti program

simulasi yang sangat berguna untuk melihat, simulasi hasil

program yang telah kita buat, sebelum program tersebut kita

download ke IC atau ke mikrokontroler.

BASCOM-AVR menyediakan pilihan yang dapat

mensimulasikan program. Program simulasi ini bertujuan untuk

menguji suatu aplikasi yang dibuat dengan pergerakan LED yang

ada pada layar simulasi dan dapat juga langsung dilihat pada

LCD, jika kita membuat aplikasi yang berhubungan dengan LCD.

Intruksi yang dapat digunakan pada editor Bascom-AVR relatif

cukup banyak dan tergantung dari tipe dan jenis AVR yang

digunakan. Berikut ini beberapa instruksi-instruksi dasar yang

dapat digunakan pada mikrokontroler ATMEGA 8535.

Beberapa instruksi dasar Bascom AVR

Instuksi Keterangan

DO ..... LOOP Perulangan

GOSUB Memanggil Prosedur

IF ...... THEN Percabangan

FOR ..... NEXT Perulangan

WAIT Waktu Tunda Detik

WAITMS Waktu Tunda MiliDetik

WAITUS Waktu Tunda MicroDetik

GOTO Loncat Kealamat Memori

SELECT ...... CASE Percabangan

LED

LED adalah singkatan dari Light Emitting Dioda, merupakan

komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED

merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga

sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa

elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan

energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar

lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan

emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah

gallium, arsenic dan phosphorus. Jenis doping yang berbeda

menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang ada

adalah warna merah, kuning dan hijau. LED berwarna biru

sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan,

namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam

memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja,

arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan

bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat,

bulat dan lonjong. LED terbuat dari berbagai material

setengah penghantar campuran seperti misalnya gallium

arsenida fosfida (GaAsP), gallium fosfida (GaP), dan gallium

aluminium arsenida (GaAsP). Karakteristiknya yaitu kalau

diberi panjaran maju, pertemuannya mengeluarkan cahaya

dan warna cahaya bergantung pada jenis dan kadar material

pertemuan. Ketandasan cahaya berbanding lurus dengan arus

maju yang mengalirinya. Dalam kondisi menghantar,

tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 sampai 2,2 volt,

LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan

tegangan terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED

merah adalah 3 volt, LED kuning 5 volt, LED hijau 5 volt. LED

mengkonsumsi arus sangat kecil, awet dan kecil bentuknya

(tidak makan tempat), selain itu terdapat keistimewaan

tersendiri dari LED itu sendiri yaitu dapat memancarkan cahaya

serta tidak memancarkan sinar infra merah (terkecuali yang

memang sengaja dibuat seperti itu). Cara pengoperasian LED

yaitu :

Selalu diperlukan perlawanan deretan R bagi LED guna

membatasi kuat arus dan dalam arus bolak balik harus

ditambahkan dioda penyearah.

Gambar 1.1 Rangkaian Display LED

Perhatikan pada gambar 1.1 tersebut. Delapan buah LED

terhubung ke port 0, yang difungsikan sebagai output. Pada

konfigurasi tersebut LED akan nyala bila diberi logika LOW ‘0’

melalui port 0, dan LED akan padam bila diberi logika HIGH ‘1’

melalui port 0. Agar Display LED ini dapat aktiv maka jumper EN

LED harus dihubungkan singkat.

Aplikasi timer pada pengontrolan LED, program ini

mengendalikan LED untuk hidup/mati dengan waktu tertentu

selama 1 detik. Agar lampu LED menyala dan mati masing-

masing selama 1 detik, maka yang dibutuhkan adalah suatu

penundaan yang bisa melakukan hal tersebut. Dalam hal ini.

Timer/Counter yang akurat untuk melalukan penundaan tersebut

(bandingkan dengan delay manual yang dilakukan pada modul-

modul yang lalu). Karena 1 detik adalah 1.000 milidetik atau

1.000.000 mikrodetik, sedangkan 1 pulsa setara dengan 1

mikrodetik, maka diperlukan 1.000.000 pulsa. Namun, karena

Timer/Counter pada 8051 hanya menyediakan maksimal 65.536

pulsa (pada Mode 1), diperlukan pengulangan. Jika digunakan

pengulangan sebanyak 20 kali, maka pulsa yang diperlukan

adalah 50.000 pulsa (karena 20 X 50.000 mikrodetik = 1.000.000

mikrodetik = 1 detik).

D. LANGKAH KERJA

Gambar rangkaian LED pada AVR ATmega16

1. Menyalakan LED pada kaki bit0 PortB

- Menggambar flowchart untuk menyalakan LED pada kaki

bit0 PortB

- Buka aplikasi BASKOM AVR pada pc/laptop seperti pada

gambar

- Pada menu bar pilih File → New, untuk membuka jendela

baru sebagai penulisan syntax untuk menjalankan program

- Ketik sintax percobaan untuk menyalakan led pada kaki

bit0 PortB

- Simpan syntax tersebut pilih File → Save misalnya dengan

nama Percobaan1

- Kemudian jalankan program (compiler program) yang telah

dibuat untuk melihat apakah syntax ada yang error atau

tidak dengan mengklik gambar toolbar prosesor warna

hitam atau tekan tombol F7 pada keyboard

- Aplikasi yang digunakan sedang mengcompiler program

yang dibuat

- Apabila tidak ada peringatan error maka syntax benar

- Kemudian untuk melihat LED menyala maka program yang

dibuat pada BASKOM dijalankan pada aplikasi AVR

ATmega16 yang terhubung dengan mikrokontroler dimana

file yang dipilih dalam bentuk ( .hex) kemudian run

program dengan mengklik tombol Program pada menu

Flash

- Untuk mengakhiri mikrikontroler yang sedang berjalan atau

mematikan LED dengan mengklik tombol Advance pada

AVRprog lalu klik Close

END

- Lihat hasil pada mikrokontroler setelah dirun pada program

avr

- Kaki Bit0 pada PortB menyala

2. Menyalakan LED pada kaki bit0 PortB secara

berulang - ulang

- Menggambar flowchart dan rangkaian untuk menyalakan

LED pada kaki bit0 PortB secara berulang - ulang

- Pada aplikasi BASKOM buat jendela baru untuk mengetik

syntax program, pilih File → New


bit0 PortB secara berulang - ulang


nama Percobaan2






yang dibuat





program dengan mengklik tombol program pada menu

Flash



AVRprog lalu Close


avr

END

Delay 100 ms

Nyalakan LED dengan memberi nilai 1 pada port.b.0,Port.b.2,Port.b.4,Port.b.6

Delay 100 ms

Matikan LED dengan memberi nilai 0 pada Port.b.0,Port.b.2,Port.b.4,Port.b.6

START

- Pada percobaan yang dilakukan LED kaki Bit0 pada PortB

menyala berulang – ulang kali

3. Menyalakan LED pada kaki Bit0, kaki Bit2, kaki Bit4

dan kaki Bit7 secara bersamaan dan berulang –

ulang

- Menggambar flowchart untuk menyalakan LED pada kaki

Bit0, kaki Bit2, kaki Bit4 dan kaki Bit6 secara bersamaan

dan berulang – ulang

- Pada aplikasi BASKOM buat jendela baru untuk mengetik

syntax program, pilih File → New


bit0, kaki bit2, kaki bit4 dan kaki bit6 di PortB secara

bersamaan dan berulang – ulang


nama Percobaan3






yang dibuat





program dengan mengklik tombol program pada menu

Flash



AVRprog lalu Close


avr

- Pada percobaan yang dilakukan LED kaki Bit0, kaki Bit2,

kaki Bit4 dan kaki Bit6 pada PortB menyala bersamaan dan

berulang – ulang kali

E. ANALISA DATA

Pada praktikum 1 dilakukan beberapa percobaan operasi

dasar pada mikrokontroler dengan menggunakan mikrokontroler

AVR ATmega16 yang merupakan aplikasi yang digunakan untuk

menjalankan program, dimana program sebelumnya di buat

terlebih dahulu pada aplikasi BASKOM yang menggunakan

bahasa Basic. Adapun jenis percobaannya adalah rangkaian

menghidupkan dan mematikan LED. Mikrokontroler AVR

memeliki 4 Port yaitu PortA, PortB, PortC dan PortD, masing -

masing Port memeliki 8 kaki bit.

Pada praktikum ini kita hanya menggunakan 1 Port saja,

seperti pada percobaan 1 dilakukan simulasi pada mikrokontroler

AVR ATmega16 untuk menyalakan LED pada kaki Bit0 di PortB

dengan instruksi awal $regfile = " m16def.dat" yang berarati

menunjukkan bahwa jenis mesin yang digunakan adalah

Microcontroller Atmega 16 berikutnya Config Portb.0 = Output :

merupakan instruksi yang menandakan bahwa kita bekerja

portb.0, dimana portb.0 pada AVR digunakan sebagai luaran

atau ouput untuk menyalakan LED. Dilanjut dengan instruksi

Reset Portb.0. : menset LED PortB.0 menjadi 0 sehingga LED pada

port tersebut mati atau tidak menyala lalu digunakan instruksi Waitms

100 : merupakan waktu delay yang digunakan setelah mereset

atau mematikan PortB.0 selama 100 milidetik setelah itu Set

Portb.0 : menset PortB.0 menjadi 1 setelah waktu delay sehingga

portb.0 menyala selanjutnya Waitms 100 : merupakan waktu

yang digunakan setelah menset / menyalakan PortB.0 selama

100 milidetik dan instruksi yang terakhir yaitu End merupakan

instruksi untuk mengakhiri sebuah program

Untuk percobaan 2 menyalakan LED pada kaki Bit0 di PortB

secara berulang – ulang dimana sintaxnya sama pada percobaan

1 ditambah perintah DO dan LOOP, pada program DO dan LOOP

ini merupakan instruksi perulangan tak terhingga karena tidak

dibatasi. Instruksinya sebagai berikut : $regfile = " m16def.dat" :

yang berarati menunjukkan bahwa jenis mesin yang digunakan

adalah Microcontroller Atmega 16, selanjutnya Config Portb.0 =

Output : merupakan instruksi yang menandakan bahwa kita

bekerja portb.0, dimana portb.0 pada AVR digunakan sebagai

luaran atau ouput untuk menyalakan LED. Untuk membuat LED

menyala secara berulang – ulang maka di tambah sintax Do :

merupakan instruksi perulangan dimana label ini kembali ke

instruksi di bawahnya untuk di eksekusi kembali dalam program

AVR, kemudian instruksi berikutnya Reset Portb.0. : menset LED

PortB.0 menjadi 0 sehingga LED pada port tersebut mati atau tidak

menyala, lalu Waitms 100 : merupakan waktu delay yang

digunakan setelah mereset atau mematikan PortB.0 selama 100

milidetik, setelah itu Set Portb.0 : menset PortB.0 menjadi 1

setelah waktu delay sehingga portb.0 menyala berikutnya

instruksi Waitms 100 : merupakan waktu yang digunakan setelah

menset / menyalakan PortB.0 selama 100 milidetik, instruksi

perulangan yanfg merupakan pasangan dari DO yaitu Loop :

merupakan instuksi perulangan yang untuk megeksekusi

perintah sebelumnya setelah instruksi DO dan yang terakhir

instruksi End : merupakan instruksi untuk mengakhiri sebuah

program.

Sedangkan pada percobaan 3 menyalakan 4 kaki LED secara

bersamaan dan berulang – ulang kali yaitu kaki bit0, kaki bit2,

kaki bit4 dan kaki bit6 dimana sintax yang digunakan sama hal

dengan percobaan sebelumnya namun penyusunannya dilogikan

terlebih dahulu dimana kita mengkonfirg terlebih dahulu semua

kaki port yang ingin digunakan, lalu menyisipkan perintah DO

dan LOOP diantara instruksi, menset semua kaki portb pada LED

akan disimulasi menjadi 0 untuk mematikannya beserta waktu

delaynya kemudian menset kembali semua kaki port tersebut

menjadi 1 agar LED menyala selama waktu delay yang

ditentukan. Dengan instruksi yang dijalankan sebagai berikut :

$regfile = " m16def.dat ": yang berarati menunjukkan bahwa

jenis mesin yang digunakan adalah Microcontroller Atmega 16

kemudian Config Portb.0 = Output ; Config Portb.2 =, Output ;

Config Portb.4 = Output ; Config Portb.6 = Output ; yang berarti

instruksi – instruksi tersebut menandakan bahwa kita bekerja

pada portb.0, portb2, portb4 dan portb.6, dimana port – port

tersebut pada AVR digunakan sebagai luaran atau ouput untuk

menyalakan LED, kemudian di tambah instruksi Do : merupakan

instruksi perulangan dimana label ini kembali ke instruksi di

bawahnya untuk di eksekusi kembali dalam program AVR.

Setelah itu melakukan instruksi Reset Portb.0. : Reset Portb.2 :

Reset Portb.4. : Reset Portb.6 : yang berarti menset LED pada port

– port tersebut menjadi 0 sehingga LED pada port tersebut mati atau

tidak menyala. Kemudian instruksi Waitms 100 : merupakan waktu

delay yang digunakan setelah mereset atau mematikan PortB.0,

portb.2, portb.4 dan portb.6 selama 100 milidetik, lalu dilakukan

instruksi Set Portb.0 : Set Portb.2 : Set Portb.4 : Set Portb.6 :

yang berareti menset Port – port tersebut menjadi 1 setelah

waktu delay sehingga port pada LED menyala beserta Waitms

100 : merupakan waktu yang digunakan setelah menset /

menyalakan PortB.0 selama 100 milidetik, instruksi

perulangannya yaitu Loop : merupakan instuksi perulangan yang

berarti kembali ke instruksi DO dan mengeksekusi instruksi

selanjutnya, dan instruksi yang terakhir digunakan adalah End :

merupakan instruksi untuk mengakhiri sebuah program

F. KESIMPULAN

Pada praktikum ini kita melakukan beberapa percobaan

dasar pada mikrokontroler AVR ATmega16 dengan menyalakan

dan mematikan LED baik secara bersamaan atau berulang –

ulang dengan hanya menggunakan satu Port saja dari 4 port

yang ada yaitu PortB yang terdiri dari 8 kaki bit LED. Untuk

percobaan 1 dilakukan simulasi untuk menyalakan LED kaki bit0

pada portB dimana LED tersebut menyala terus karena hanya

diset untuk satu kali menyala selama program belum diakhiri.

Sedangkan untuk percobaan 2 dilakukan simulasi untuk

menyalakan LED kaki bit0 pada portB secara berulang – ulang

dimana instruksi yang digunakan sama dengan percobaan 1

namun hanya disisipkan perintah DO dan LOOP sebagaima

instruksi perulangannya, yang LED tersebut pada simulasi

menyala secara berulang – ulang kali tanpa batas. Sedangkan

untuk percobaan 3 dilakukan simulasi untuk menyalakan LED

kaki bit0, kaki bit2, kaki bit4 dan kaki bit7 secara bersamaan dan

berulang – ulang, dimana instruksinya terlebih dahulu

mematikan LED tersebut dengan waktu delay yang ditentukan

kemudian mensetnya kembali untuk dinyalakan selama waktu

yang ditentukan. Setiap percobaan yang akan dilalukan instruksi

dibuat terlebih dahulu pada aplikasi BASKOM AVR kemudian

dijalankan pada mikrokontroler AVR ATmega16. Jadi pada setiap

percobaan harus dimulai dengan $regfile = " m16def.dat untuk

megenali mesin yang digunakan dan diakhiri dengan instruksi

End.

laporan 1 nur eva yanti 1129040081 ptik03 2011

Documents