LAPORAN PRAKTEK LABORATORIUM

SEMESTER III

MENYALAKAN LED DENGAN

MIKROKONTROLER

OLEH:

RAHMATULLAH

421 12 019

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK D4

JURUSAN TEKNIK ELKTRO

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

I. Tujuan

Setelah menyelesaikan praktikum, mahasiswa mampu:

a. Dapat menggunakan aplikasi berbasis mikrokontroler seperti AVR dan Sinapro

b. Dapat menyalakan LED dengan menggunakan aplikasi berbasis mikrokontroler seperti

AVR dan Sinapro

II. Teori Dasar

2.1 Mikrokontroler AVR

AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8 Bit buatan Atmel yang berbasis

Reduce Instruction Set Computer (RISC) dimana hampir semua instruksinya

dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR sendiri memiliki 32 register general

purpose, timer/counter fleksible dengan mode compare, interrupt internal dan

eksternal, serial USART, programmable Watchdog Timer dan mode power

saving, dimana diantaranya memiliki ADC dan PWM internal. Kemudahan

yang ditawarkan dari mikrokontroler AVR ini adalah adanya In-System

Programmable Flash on-chip yang mengijinkan user untuk memprogram ulang

memori program dalam system dengan menggunakan hubungan serial SPI.

Chip AVR yang akan digunakan dalam praktikum adalah ATMega16.

Beberapa keistimewaan dari AVR ATMEGA16 antara lain:

1. Mikrokontroler AVR 8 bit yang memilliki kemampuan tinggi dengan

konsumsi daya rendah

2. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi

16MHz

3. Memiliki kapasitas Flash memori 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte dan SRAM 1

Kbyte

4. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D

5. CPU yang terdiri dari 32 buah register

6. Unit interupsi dan eksternal

7. Port USART untuk komunikasi serial

8. Fitur peripheral

a) Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan (compare)

b) Dua buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan Mode c)

Compare

d) Satu buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode e)

Compare dan Mode Capture

f) Real Time Counter dengan Oscillator tersendiriEmpat kanal PWM

g) 8 kanal ADC

o 8 Single-ended Channel dengan keluaran hasil konversi 8 dan

10 resolusi (register ADCH dan ADCL)

o 7 Diferrential Channel hanya pada kemasan Thin Quad Flat

Pack (TQFP)

o 2 Differential Channel dengan Programmable Gain h)

Antarmuka Serial Peripheral Interface (SPI) Bus

i) Watchdog Timer dengan Oscillator Internal j)

On-chip Analog Comparator

9. Non-volatile program memory

2.2 LED

LED adalah singkatan dari Light Emitting Dioda, merupakan komponen yang

dapat mengeluarkan emisi cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi

belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga

melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya.

Gambar 2.1. Simbol LED

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. 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 oleh karenanya dalam pengoperasiannya

LED selalu diserikan dengan sebuah tahanan untuk membatasi kuat arus yang

melewati LED seperti terlihat pada gambar berikut:

Gambar 2.2. Kofigurasi Pengoperasian LED

2.3 Bahasa Pemrograman

Bahasa pemrograman yang umum dipakai untuk memprogram mikrokontroler

ialah bahasa C dikarenakan bahasa ini lebih mudah dimengerti oleh manusia.

Akan tetapi bahasa ini kurang machine friendly sehingga untuk beberapa akses

membutuhkan code dalam bahasa assembly.

III. Alat Dan Bahan

Daftar Alat dan bahan yang dipergunakan dalam Praktikum:

1. 1 set PC/Laptop lengkap dengan aplikasi CodevisionAVR atau AVR studio 4

2. 1 modul I/O LED

3. Power supply +5 Vdc

4. Kabel jumper secukupnya

IV. Langkah Kerja

Prosedur umum dengan software AVR Studio 4:

1. Buka program AVR Studio 4 , sehingga tampil seperti gambar 5.10 Pilih

New Project.

Gambar 4.1. Jendela awal AVRStudio 4

2. Buat project baru dengan menggunakan tipe Atmel AVR Assembler jika ingin

membuat project dalam bahasa Assembler atau AVR GCC jika ingin membuat dalam

program bahasa C. Pilih AVR GCC karena praktikum ini menggunakan program

bahasa C.

Gambar 4.2. New Project wth AVR GCC

3. Tulis nama project pada bagian bawah Project name, centang Create initial file dan

Create Folder. Secara otomatis Initial file akan memiliki nama yang sama dengan nama

projectnya dengan tambahan ekstensi .c dan semua file dalam project tersebut tersimpan

dalam folder yang sama yang telah dibuat.

Gambar 4.3. Create nama project

4. Pilih lokasi yang digunakan untuk menyimpan project. Browse jika ingin mengubah

lokasi yang ada dan pilih Select pada lokasi yang diinginkan.

Gambar 4.4. Save project di lokasi yang dipilih

5. Klik Next >> sehingga muncul tampilan seperti gambar 4.5

Pilih AVR Simulator pada bagian Debug Platform dan Pilih ATmega16 pada bagian Device.

Dan Klik Finish untuk memunculkan editor seperti pada gambar 4.6.

Gambar 4.5. Memilih type Chip yang digunakan

Gambar 4.6. Jendela editor untuk menulis instruksi program

6. Tulis program di editor. Berbeda dengan CodeVisionAVR penulisan header untuk avr

dan delay adalah:

#include <avr/io.h>#include <util/delay.h> Sytax untuk delay :_delay_ms(1000); atau membuat/memanipulasi fungsi delay

Gambar 4.7. Menulis syntax program yang diinginkan

7. Build Program atau tekan F7 sampai tidak ada yang error seperti informasi berikut:

8. Selanjutnya download file hex hasil compile menggunakan software SinaProg.

Setting pada software SinaProg sebagai berikut:

Gambar 5. 18. Jendela SinaProg

9. Pilih Hex File yang akan di download dengan mengklik icon folder dan mengatur

konfigurasi seperti berikut:

a. Device : ATmega16; sesuai type chip yang digunakan b. Fuses : Int. 1 MHz

c. Programmer: AVR910; Port: Sesuaikan dengan kondisi; Baudrate:115200\

10. Klik program flash untuk mendownload hasil kompilasi ke mikrokontroler

11. Lapor kepada pembimbing jika percobaan selesai untuk dilakukan pengetesan

12. Amati dan analisa hasil percobaan dan membuat laporan sementara

Prosedur khusus :

1. Atur I/O dari mikrokontroler sesuai dengan fungsi I/O yang akan digunakan sebagai

input atau output dengan cara merubah isi Data Direction Register (DDRx)

2. Aktifkan internal pull-up jika pin I/O mikrokontroler digunakan sebagai input dan

pastikan saklar terhubung ke ground.

V. Data Percobaan

1. Membuat program menyalakan LED pada AVRstudio seperti berikut:

#include <stdio.h>

#include <avr/io.h>

int main (){

/*PORTA menyalakan led

PORTA sebagai output

Perlu DDRA

Perludata*/

DDRA = 0x01;

for (;;){

PORTA = 0x00;

}

return 0;

}

Gambar syntax program yang telah dibuat

VI. Analisis Data

#include <stdio.h>

#include <avr/io.h>

int main (){

DDRA = 0x01;

for (;;){

PORTA = 0x00;

}

return 0;

}

111111 = perintah untuk mengambil data dari file yang telah dibuat otomatis oleh program

AVR saat membuat program pertama kali.

111111 = tempat dimana data berada dan disusun menggunakan bilangan biner/hexa.

111111 = output atau keluaran yang disambungkan ke LED.

VII. Kesimpulan

1. AVR adalah merupakan seri mikrokontroler CMOS 8 Bit buatan Atmel yang berbasis

Reduce Instruction Set Computer (RISC) dimana hampir semua instruksinya

dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR sendiri memiliki 32 register general

purpose, timer/counter fleksible dengan mode compare, interrupt internal dan

eksternal, serial USART, programmable Watchdog Timer dan mode power

saving, dimana diantaranya memiliki ADC dan PWM internal.

2. Untuk menggunakan aplikasi mikrokontroler seperti AVR dibutuhkan setidaknya

pengetahuan tentang bahasa pemrograman seperti bahasa C atau assembly.

3. DDR (data direct register) yaitu tempat penyimpanan data.

4. PORT A disini digunakan sebagai output yang disambungkan ke LED.