46
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kemajuan teknologi yang begitu pesat mengakibatkan semakin meningkatnya kebutuhan manusia, salah satunya adalah kebutuhan manusia akan informasi. Perkembangan teknologi disegala bidang khususnya elektronika digital memungkinkan suatu rancangan bentuk fisik yang lebih sederhana, efisien, ekonomis dan kinerja yang semakin baik pula. Oleh sebab itu hal ini berpengaruh dengan situasi, kondisi dan cara hidup manusia sehari-hari dimana manusia lebih membutuhkan sesuatu yang lebih cepat, tepat dan akurat dalam memperoleh informasi. Mikrokontroler sebagai teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor kehadiranya sangat membantu perkembangan dunia elektronika. Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi, sehingga mendukung dibuatnya rangkaian elektronika yang lebih portable. Untuk produk ini sendiri merupakan rangkaian aplikasi penggabungan antara elektronika yaitu sensor- sensor optic, motor stepper dan mikrokontroler, dimana kesemuaannya dapat dioperasikan secara otomatis melalui input data – data program yang telah dimasukkan kedalam mikrokontroler. Microkontroler adalah sebuah IC yang didalamnya terdapat sebuah prosesor dan sebuah memori. Prosesor ini 1

running teks.doc

Embed Size (px)

DESCRIPTION

laporan running teks

Citation preview

Page 1: running teks.doc

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan teknologi yang begitu pesat mengakibatkan semakin meningkatnya

kebutuhan manusia, salah satunya adalah kebutuhan manusia akan informasi.

Perkembangan teknologi disegala bidang khususnya elektronika digital

memungkinkan suatu rancangan bentuk fisik yang lebih sederhana, efisien,

ekonomis dan kinerja yang semakin baik pula. Oleh sebab itu hal ini berpengaruh

dengan situasi, kondisi dan cara hidup manusia sehari-hari dimana manusia lebih

membutuhkan sesuatu yang lebih cepat, tepat dan akurat dalam memperoleh

informasi.

Mikrokontroler sebagai teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor

kehadiranya sangat membantu perkembangan dunia elektronika. Dengan arsitektur

yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi, sehingga

mendukung dibuatnya rangkaian elektronika yang lebih portable.

Untuk produk ini sendiri merupakan rangkaian aplikasi penggabungan antara

elektronika yaitu sensor-sensor optic, motor stepper dan mikrokontroler, dimana

kesemuaannya dapat dioperasikan secara otomatis melalui input data – data program

yang telah dimasukkan kedalam mikrokontroler.

Microkontroler adalah sebuah IC yang didalamnya terdapat sebuah prosesor

dan sebuah memori. Prosesor ini berfungsi untuk mengolah data, dan memori

berfungsi untuk menyimpan data.

Maka atas hal tersebutlah kami membuat sebuah kerja praktek yang

berhubungan dengan mikrokontroler yaitu running teks, dimana cara kerjanya diatur

oleh mikrokontroler tersebut.

Running teks kami nantinya akan kami gunakan di Departemen Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan tujuan untuk

meningkatkan akreditasi dan mempermudah pihak departeman dalam memberikan

suatu informasi yang sifatnya umum.

1

Page 2: running teks.doc

1.2 Tujuan

Adapun tujuan mahasiswa melakukan kerja praktek teknologi mekanik antara

lain sebagai berikut:

1. Tugas kerja praktek teknologi mekanik ini bertujuan untuk membahas

perancangan penampil teks yang dibuat menggunakan mikrokontroler

PIC16F877A sebagai pengendali utama dan LED yang disusun secara matriks

dengan ukuran 16 baris x 192 kolom.

2. Sebagai salah satu syarat pengambilan kerja praktek manajemen.

1.3 Batasan Masalah

Penampil teks sangat beragam, Oleh karena itu untuk menghindari kompleksitas

pembuatan alat, penampil teks ini hanya dibuat sederhana. Pembahasan dalam tugas

akhir ini dibatasi pada:

1. Papan penampil menggunakan LED yang disusun secara matriks dengan ukuran

7 baris x 72 kolom.

2. Metode penelusuran yang dilakukan adalah penelusuran kolom.

3. Bahasa pemograman yang digunakan dalam pembuatan program mikrokontroler

PIC16F877A adalah bahasa assembly.

4. Teks yang ditampilkan tidak dapat diubah kecuali mikrokontroler PIC16F877A

diprogram ulang.

1.4 Metode Penulisan

Metode pangumpulan data yang penulis lakukan dalam membuat laporan

ini ialah dengan melakukan studi literatur dalam mencari data yang

diperlukan dalam menyusun laporan ini.Dan juga penulis mencari tambahan

data dari internet sebagai sumber tambahan.

1.5 Sistematika penulisan

Bab I PENDAHULUAN

Didalam pendahuluan diceritakan tentang latar belakang dibuatnya running

teks dengan ukuran 16 x 192 cm mahasiswa didalam pengambilan kerja praktek

teknologi mekanik. Serta penjelasan tentang tujuan, batasan masalah dan metodologi

2

Page 3: running teks.doc

penulisan yang dilakukan mahasiswa didalam pembuatan running teks serta

penyusunan kerja praktek teknologi mekanik tersebut.

Bab II TINJAUAN PUSTAKA

Didalam tinjauan pustaka dijelaskan tentang teori-teori yang berkaitan

dengan running teks outdoor. Semua referensi tentang pembuatan running teks

outdoor dengan ukuran 16 x 192 cm dijelaskan didalam tinjauan pustaka. Dimulai

dari cara pemilihan bahan-bahan apa yang harus digunakan sampai grafik teoritis

tentang bahan-bahan yang bagus untuk digunakan dijelaskan disini.

Bab III ALAT DAN BAHAN

Didalam bab III ini dijelaskan tentang alat dan bahan yang digunakan untuk

pembuatan running teks outdoor dengan ukuran 16 x 192 cm.

Bab IV PROSEDUR DAN BIAYA

Didalam bab IV dijelaskan tentang prosedur yang dilakukn dalam pembuatan

running teks outdoor. Serta penjelasan biaya-biaya yang dikeluarkan dalam

pembuatan running teks outdoor dengan ukuran 16 x 192 cm.

Bab V KESIMPULAN DAN SARAN

Didalam bab ini dijelaskan kesimpulan hasil yang didapatkan dalam running

teks outdoor dengan ukuran 16 x 192 cm seperti dimensi, hasil uji coba dari teks

tersebut.

3

Page 4: running teks.doc

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 LED (Light Emiting Dioda)

LED pada umumnya digunakan sebagai indikator visual karena

tanggapannya yang cepat dan efisiensi-nya tinggi dibanding lampu pijar.

Konversi energi LED adalah 10 sampai 50 kali lebih tinggi. Dan

tanggapannya 100 sampai 1000 kali lebih cepat.

Gambar 2.1. LED (Light Emiting Diode)

LED dapat mengemisikan cahaya hijau, kuning, merah, jingga, biru

ataupun infra merah bila diberi tegangan forward bias. Kebanyakan LED

memiliki batas tegangan maksimum antara 3 sampai 5 volt. Sebuah tahanan

harus dipasang seri untuk membatasi arus agar tidak melebihi harga

maksimum yang diperbolehkan pada LED.

Resistor pembatas arus ini nilainya dapat dihitung. Untuk arus

maju If dan tegangan catu Vcc, yaitu:

Dimana

R = Tahanan sebagai pembatas arus

Vcc = Tegangan Catuan

If = Arus Forward

Vf = Tegangan Forward

4

Page 5: running teks.doc

Resistor pembatas arus dapat dihubungkan ke katoda ataupun ke anoda

LED. Kecerahan cahaya LED tergantung pada arus maju yang melewatinya.

LED bekerja pada arus 20 mA dan maksimum 30-40 mA.

Penentuan polaritas LED yang paling mudah dan paling akurat adalah

dengan mengujinya secara langsung. Jika LED menyala, maka katoda adalah

pena yang terhubung ke kaki negatif atau ground.

2.2 Mikrokontroller

Mikrokontroller AT 89S51 adalah sebuah mikrokontroller buatan

ATMEL. Mikrokontroller ini masih termasuk dalam keluarga

mikrokonteroller MCS-51 yaitu merupakan versi yang dilengkapi dengan

ROM (internal) yaitu berupa EEPROM. Mikrokontroller AT89S51 adalah

low power high performance CMOS 8 bit, 4 Kbit flash programmable and

eresable read only memory (PEROM).

IC mikrokontroller ini kompatible dengan standar MCS-51 baik dari

instruksi maupun pena-penanya yang dapat diaplikasikan sebagai embedded

controller.

Berikut ini adalah kemampuan yang dimiliki oleh mikrokontroller

AT89S51:

1. Kompatibel dengan keluarga MCS-51.

2. 4 Kbyte programmable flash memory (PEROM) di dalam chip yang dapat ditulis

dan dihapus sampai seribu kali.

3. Dapat beroperasi pada frekuensi 0 H z sampai 24 MH z.

4. 3 level program kunci memori.

5. 128×8 bit RAM internal.

6. 32 jalur I/O.

7. Duah buah timer/counter 16 bit.

8. 6 buah jalur interupsi.

5

Page 6: running teks.doc

9. Serial channel yang dapat diprogram.

10. Hemat catu daya dan power down modes.

2.3 Blok Diagram Mikrokontroller

Dari diagram blok pada gambar 2.1 terlihat bahwa terdapat beberapa blok

internal dari IC AT89S51 seperti:

ALU (Aritmatic Logic Unit)

ALU adalah suatu unit yang melaksanakan proses aritmatik dan logika seperti

penjumlahan, pengurangan, pembagian, AND, OR, X – OR, rotasi, clear dan

komplemen operasi percabangan.

Gambar 2.1 Diagram Blok Mikrokontroller

1. Akumulator

Akumulator adalah merupakan register aritmatika yang berfungsi sebagai

penampung data sebelum dan sesudah proses. Sebagian besar instruksi pemrosesan

pada AT89S51 menggunakan akumulator sebagai operand sumber atau tujuan

pengiriman data dan ke port.

2. Register B

6

Page 7: running teks.doc

Register B digunakan selama operasi perkalian/pembagian 8 bit dan dapat

juga digunakan sebagai register operand sumber atau operand tujuan.

3. Stack Pointer

Stack pointer digunakan sebagai tempat penyimpanan variabel data yang

ditindih dalam memori atau sebagai register petunjuk.

4. RAM (Random Access Memory)

RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam RAM akan

terhapus (bersifat volatile) bila catu daya dihilangkan.

Karena sifat RAM yang volatile ini, maka program mikrokontroller tidak

disimpan dalam RAM. RAM digunakan untuk menyimpan data sementara, yaitu data

yang tidak begitu vital bila hilang akibat aliran daya terputus. RAM pada IC ini

mempunyai kapasitas sebesar 128 byte × 8 bit.

5. TMP1/TMP2

TMP1/TMP2 berfungsi sebagai timer/counter 16 bit yang terangkai secara

internal.

6. Program Address Register

Program address register merupakan alamat register dari program.

7. Buffer

Dilihat dari fungsinya, buffer pada IC ini merupakan penyangga agar data yang

dipindahkan dari suatu register ke register lain tetap atau tidak berantakan.

8. RAM Address Register

RAM address register merupakan sebagai jalan menuju RAM. Semua

pengolahan data memakai RAM harus terlebih dahulu melewati RAM address

register.

Blok diagram dari mikrokontroller AT89S51:

7

Page 8: running teks.doc

Gambar 2.2 Pin-pin Mikrokontroller AT89S51

Dengan keistimewaan diatas, pmbuatan alat dengan menggunakan

mikrokontroller AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan

komponen-komponen pendukung eksternal yang banyak.

2.4 Timer/Counter

Satu chip mikrokontroller ini memiliki dua timer yang dapat

dikonfigurasikan beroperasi sebagai timer atau counter. Saat berfungsi

sebagai timer, isi register timer ditambah satu untuk tiap siklus mesin,

sedangkan untuk fungsi counter isi register akan bertambah 1 setiap ada

transisi sinyal pada pin input eksternal. Pada pemanfaatan sebagai counter,

sinyal input yang dimaksudkan dapat berupa low level atau falling edge

trigger.

Counter akan mencacah setiap masukan yang ada sesuai inisialisasi

harga awal dari counter pada nilai hitungan untuk tiap sampling. Inisialisasi

8

Page 9: running teks.doc

harga awal ini berupa nilai preset negatif counter yang diatur sebelum counter

dijalankan.

Demikian halnya dengan pemanfaatan timer yang memerlukan

inisialisasi awal berupa konstanta waktu yang menentukan sampai berapa

lama akan terjadi roll over. Penentuan harga preset ini berhubungan dengan

penggunaan frekuensi clock dari sistem penentu waktu sampling dari counter

untuk mencacah suatu pulsa masukan dari luar dengan memanfaatkan kontrol

interupsi yang ada serta pengaturan program. Sebagai tambahan pada

pemilihan timer/counter, timer 0 dan timer 1 mempunyai 4 buah modul yang

dapat dipilih dengan menentukan pasangan bit M0 dan M1 pada register

TMOD. Untuk pemilihan timer/counter dikontrol dengan bit C/T di TMOD.

1. Mode 0

Pada mode ini timer register dikonfigurasikan sebagai register 13 bit. Ke 13 bit

register tersebut terdiri dari 8 bit TH1 dan 5 bit TL1. Selama perhitungan roll over

dari semua 1 ke semua 0, TF1 (Timer Interrupt Flag) di set. Pada dasarnya operasi

mode 0 sama untuk timer 0 dan timer 1.

2. Mode 1

Mode 1 adalah timer register 16 bit dan dapat generator boudrate. Operasi

mode 1 sama dengan mode 0.

3. Mode 2

Mode 2 adalah timer register dengan konfigurasi 8 bit counter (TL1) auto

reload. Overflow dari TL1 tidak hanya menset TF1 tapi juga mereload TL1 dengan

isi TH1. Setelah reload isi TH1 tidak akan berubah. Operasi mode ini juga sama

dengan timer/counter 0

4. Mode 3

9

Page 10: running teks.doc

Pada mode ini timer 1 tidak akan bekerja. Sedangkan timer 0 menjadi 2

counter yang terpisah. TL0 digunakan sebagai bit kontrol untuk timer 0; C/T,

GATE, TR0, INT0 dan TF0 seolah-olah mengontrol timer 1.

2.5 Serial Interface

Port I/O serial yang dimiliki oleh mikrokontroller, memiliki karakteristik full

duplex (dapat menerima sekaligus mengirimkan data secara simultan). Port serial

dapat bekerja dalam 4 mode:

1. Mode 0:

Pada mode 0 ini data serial diterima dan dikirim lewat pin RxD, sedangkan pin

TxD berfungsi untuk mengirimkan shift clock. Data yang dikirim dan diterima 8 bit.

Kecepatan pengiriman (baud rate) adalah tetap sebesar 1/12 frekuensi osilator.

2. Mode 1:

Pada mode ini data 8 bit dikirim/diterima dengan 2 bit tambahan, dengan urutan:

1. Start bit (logika 0),

2. 8 bit data (dengan bit terendah didepan),

3. 1 stop bit (logika 1).

Pada saat penerimaan, stop bit masuk pada bit RB8 pada register SCON.

Baud rate pada mode ini adalah variabel.

3. Mode 2:

Pada mode ini data 8 bit dikirim/diterima dengan 3 bit tambahan dengan urutan :

1. Start bit (logika 0),

2. 8 bit data (dengan bit terendah didepan),

3. 1 bit tambahan yang dapat diprogram,

4. 1 stop bit (logika 1).

10

Page 11: running teks.doc

Pada saat pegiriman, bit yang dapat diprogram adalah bit yang terdapat

pada bit TB8 pada SCON. Pada saat penerimaan, bit yang dapat diprogram

masuk pada bit RB8 pada register SCON. Baud rate pada mode ini adalah

1/32 atau 1/64 frekuensi osilator.

4. Mode 3:

Pada mode ini data 8 bit dikirim/diterima dengan 3 bit tambahan dengan urutan:

1. Start bit (logika 0),

2. 8 bit data (dengan bit terendah didepan),

3. 1 bit tambahan yang dapat diprogram,

4. 1 stop bit (logika 1).

Mode ini persis sama dengan mode 2 kecuali baud ratenya yang variabel.

2.6 Pengaturan Baud Rate

Baud rate adalah kecepatan transmisi data serial, berupa banyaknya

transmisi logika pada saluran data serial tiap detik. Semakin besar nilai baud

rate semakin cepat proses pengiriman/penerimaan data serial. Pada mode 1

dan 3 baud ratenya ditentukan oleh persamaan:

Baud rate=2SMOD

32×(Timer 1

FlowRate)

2.7 Perangkat Instruksi

Perangkat lunak adalah seperangkat instruksi yang disusun menjadi

sebuah program untuk memerintahkan mikrokomputer melakukan suatu

pekerjaan. Sebuah instruksi selalu berisi kode operasi (op-code), kode

pengoperasian inilah yang disebut dengan bahasa mesin yang dapat

dimengerti oleh mikrokontroller.

11

Page 12: running teks.doc

Instruksi-instruksi yang digunakan dalam memogram suatu program

yang diisikan pada AT89S51 adalah instruksi bahasa pemograman assembler

atau sama dengan instruksi pemograman pada IC mikrokontroller 8031 dan

MCS51.

2.8 Komunikasi Data serial

Dikenal dua cara komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data

serial secara sinkron dan komunikasi data serial secara asinkron. Pada

komunikasi data serial sinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data

serial, sedangkan komunikasi data serial asinkron, clock tidak dikirimkan

bersama data serial, tetapi dibangkitkan secara sendiri-sendiri baik pada sisi

pengirim (transmitter) maupun pada sisi penerima (receiver).

Pada IBM PC kompatibel port serialnya termasuk jenis asinkron.

Komunikasi data serial ini dikerjakan oleh UART (Universal Asynchronous

Receiver/Transmitter). IC UART dibuat khusus untuk mengubah data paralel

menjadi data serial dan menerima data serial yang kemudian diubah kembali

menjadi data paralel.

IC UART 8250 dari Intel merupakan salah satunya. Selain berbentuk IC

mandiri, berbagai macam mikrokontroller ada yang dilengkapi UART,

misalnya keluarga mikrokontroller MCS-51.

Pada UART, kecepatan pengiriman data (baud rate) dan fase clock pada sisi

transmitter dan pada sisi receiver harus sinkron. Untuk itu diperlukan sinkronisasi

antara transmitter dan receiver. Hal ini dilakukan oleh bit ‘start’ dan bit ‘stop’.

Ketika saluran transmisi dalam keadaan idle, output UART adalah dalam keadaan

logika ‘1’. Ketika transmitter ingin mengirimkan data, output UART akan diset lebih

dulu ke logika ‘0’ untuk waktu satu bit. Sinyal pada receiver akan dikenal sebagai

sinyal ‘start’ yang digunakan untuk mensinkronkan fase clock-nya sehingga sinkron

dengan fase clock transmitter. Selanjutnya data akan dikirimkan secara serial dari bit

12

Page 13: running teks.doc

yang paling rendah sampai bit tertinggi. Selanjutnya, akan dikirim sinyal ‘stop’

sebagai akhir dari pengiriman data serial. Cara pemberian kode data yang disalurkan

tidak ditetapkan secara pasti.

Kecepatan transmisi (baud rate) dapat dipilih bebas dalam rentang

tertentu. Baud rate yang umum dipakai adalah 110, 135, 150, 300, 600,

1200, 2400, dan 9600 (bit/detik). Dalam komunikasi data serial, baud rate

dari kedua alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama.

Selanjutnya, harus ditentukan panjang data (6, 7 atau 8 bit ), paritas (genap,

ganjil atau tanpa paritas), dan jumlah bit ‘stop’ (1, 1,5, atau 2 bit).

2.8.1 Karakteristik Sinyal Port Serial

Standart sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah standart RS-

232 yang dikembangkan oleh Electronic Industry Association and The

Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) yang pertama kali

dipublikasikan pada tahun 1962. Ini terjadi jauh sebelum IC TTL populer sehingga

sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan IC TTL.

Standart ini hanya menyangkut komunikasi data antara komputer (Data

Terminal Equipment – DTE) dengan alat-alat pelengkap komputer (Data

Circuit Terminating Equipment – DCE). Standart RS-232 inilah yang biasa

digunakan pada port serial IBM PC kompatibel.

Standart sinyal serial RS-232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai

berikut :

1. Logika ‘1’ disebut ‘mark’ terletak antara -3 volt hingga -25 volt.

2. Logika ‘0’ disebut ‘space’ terletak antara +3 volt hingga +25 volt.

3. Daerah tegangan antara -3 volt hingga +3 volt adalah invalid level, yaitu daerah

tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehigga harus dihindari.

Demikian juga level tegangan lebih negatif dari -25 volt atau lebih positif dari

+25 volt juga harus dihindari karena tegangan tersebut dapat merusak line driver

pada saluran RS-232.

13

Page 14: running teks.doc

Dalam proyek tugas akhir ini, Penulis memakai kata ‘Open door’ sebagai

kode kunci. Dengan kata lain, karakter yang akan dikirimkan tersebut

berbentuk bahasa manusia. Karena komputer hanya memahami bahasa

digital, maka karakter yang akan dikirimkan tersebut terlebih dahulu diubah

ke dalam bentuk digital. Tabel berikut merupakan contoh pengubahan kode

kunci ‘Open door’ menjadi data digital tanpa paritas dalam format ASCII.

Tabel 2.1 Pengubahan Karakter ‘Open door’ Menjadi Data Digital Tanpa Bit

Paritas

Kode b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

O 1 0 0 1 1 1 1

P 1 1 1 0 0 0 0

E 1 1 0 0 1 0 1

N 1 1 0 1 1 0 1

Spasi 0 1 0 0 0 0 0

D 1 1 0 0 1 0 0

O 1 1 0 1 1 1 1

O 1 1 0 1 1 1 1

R 1 1 1 0 0 1 0

2.8.2 Konfigurasi Port Serial

Gambar berikut adalah gambar IC buffer serial dan konektor port serial

DB–9 pada bagian belakang CPU. Pada komputer IBM PC kompatibel

biasanya dapat kita temukan dua konektor port serial DB–9 yang biasa

dinamakan COM 1 dan COM 2.

14

Page 15: running teks.doc

Gbr 2.3. Konektor serial DB -9 pada bagian belakang CPU

2.9 REGISTER GESER

IC CMOS 4094 terdiri dari 8 tingkat register geser dengan sebuah data latch

(pengunci) untuk masing-masing tingkat dan sebuah keluaran dengan 3 keadaan dari

setiap pengunci. Data akan bergeser saat pulsa clock berada pada transisi positif.

Data keluaran Qs digunakan dalam sistem kaskade berkecepatan tinggi.

Data keluaran Qs bergeser pada saat berada pada saat transisi negatif yang

digunakan dalam sistem kecepatan rendah. Data dari masing-masing register di latch

pada saat transisi negatif dari masukan strobe. Data akan lewat latch saat strobe aktif

tinggi. Keluaran dari ke 8 data latch dan dikontrol oleh penyangga tiga keadaan

dengan memberi masukan impedansi tinggi pada masukan keluaran enabel.

15

Page 16: running teks.doc

Gbr 2.4. konfigurasi pin CMOS 4094

2.10 PERANGKAT KERAS (Hardware)

Perancangan hardware dilakukan dengan beberapa tahap, dimana

tahap pertama adalah penggambaran diagram blok dari sistem yang akan

dibuat. Diagram blok Diagram blok merupakan pernyataan hubungan yang

berurutan dari satu lomponen ke komponen yang lainnya yang memiliki satu

kesatuan kerja. Diagram blok dari sistem Running Text ditunjukkan pada

gambar.

16

Page 17: running teks.doc

Gambar 2.5 Diagram Blok Sistem

Berikut ini adalah penjelasan dari diagram blok diatas:

1. Komputer berfungsi sebagai media untuk memasukkan pesan yang akan

ditampilkan berupa kode ASCII pada memori IC Mikrokontroller.

2. IC RS232 yang berfungsi sebagai komunikasi serial antara Komputer-PC dengan

mikrokontroller secara serial dua arah.

3. Mikrokontroller yang berfungsi sebagai pusat pengelolah yaitu:

-mengubah kode biner ASCII ke bentuk tampilan Dot Matrix

-mengendalikan tampilan Dot Matrix

-memori mikrokontroler sebagai tempat program dan data untuk

4. IC 4094 yang berfungsi sebagai buffer dan register geser.

17

44

Page 18: running teks.doc

5. Dot matrik sebagai tempat penampilan karakter yang akan ditampilkan dengan

susunan 7 baris x 5 kolom.

2.11 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller

Dalam modifikasi karakter berjalan ini, diperlukan rangkaian

mikrokontroller yang berfungsi sebagai pusat pengelola data dan

penyimpanan data atau program dari Komputer PC dengan menggunakan

Port Serial dan juga sebagai interface data.

Frekuensi yang dipakai pada rangkaian ini adalah oscillator 11,0582 MHz

yang berfungsi untuk membangkitkan pulsa pada rangkaian mikrokontroller. Berikut

ini gambar rangkaian sistem minimum mikrokontroller yang digunakan.

Gambar 2.6 Modifikasi Rangkaian Mikrokontroller

Pada pembuatan tugas akhir ini adalah karena port serial membutuhkan

lebih sedikit kabel dan dapat digunakan untuk komunikasi data yang relatif

jauh meskipun data yang dikirimkan bit demi bit.

18

Page 19: running teks.doc

Port serial mikrokontroller AT 89S51 mempunyai sifat full duplex yaitu

dapat mengirimkan dan menerima data secara bersamaan, register penerima

dan pengirim pada port serial diakses pada SBUF (Serial Buffer) register

pengontrol kerja port serial ini adalah SCON (Serial Control).

SCON yang diset pada pembuatan karakter berjalan ini adalah mode 1, dimana

bit dikirim melalui Txd atau diterima melalui Rxd. Format ke 10 bit tersebut adalah

sebagai berikut:

Gambar 2.7 Serial Mode 1

2.12 Rangkaian Dot Matrix

Untuk mendrive LED-LED Dot Matrix digunakan register geser CMOS

4094, dimana setiap chip mempunyai delapan D-flip-flop yang disusun

sebagai register geser. Setiap LED dihubungkan pada keluaran dari D-flip-

flop. Rangkaian driver ini juga berfungsi sebagai penggeser bit-bit data secara

seri dan mengeluarkannya secara paralel seperti ditunjukkan pada gambar.

Dari gambar 3.4 dapat dilihat bahwa setiap kolom LED Dot matrix

memerlukan satu chip 4094 sehingga untuk menampilkan satu karakter

dengan 7x5 dot memerlukan 5 buah chip 4094, dimana masukan untuk chip

kolom berikutnya diambil dari keluaran dari fip-flop yang ke delapan dari

chip kolom sebelumnya. Masukan Data, Clock, EO dari chip kolom 1

dihubungkan ke keluaran port P3 dari mikrokontroller AT89S51.

19

Page 20: running teks.doc

Gambar 2.8 Rancangan Driver LED Dot Matrix Susunan Dot Matrix

Susunan Dot Matrix terdiri dari LED yang disusun atas 7 baris dan 64 kolom,

dimana untuk menampilkan satu karakter memerlukan 7 baris dan 5 kolom seperti

ditunjukkan pada.

Gambar 2.9 Susunan Dot Matrix

20

Page 21: running teks.doc

Untuk menampilkan huruf “A“ kode heksanya adalah 7CH, 12H, 11H,

12H, 7CH kode–kode inilah yang dikeluarkan dari Port 3.5. Lingkaran yang

berwarna hitam merupakan LED yang aktif dan dinyatakan sebagai logika 1

dan yang tidak berwarna adalah LED yang tidak aktif dan dinyatakan sebagai

logika 0 (nol).

2.13 PERANGKAT LUNAK (Software)

Agar komputer dapat mengirim data yang akan ditampilkan pada Dot

Matrix maka pada komputer dan mikrokontroler harus dimasukkan program.

Program pada komputer adalah untuk membaca karakter ASCII dari

Keyboard dan mengirimkannya secara serial melalui COM1.

Pada mikrokontroller dimasukkan program untuk membaca ASCII karakter

dari komputer, mengubahnya ke kode Dot Matrix dan menampilkannya dan program

ini dinamai program Running Text.

2.14 Program Runnig Text

21

Gambar 2.10 Tampilan Awal dari Running Text

Page 22: running teks.doc

Adapun tahapan-tahapan yang dilakukan mikrokontroller untuk pengendalian

running text adalah sebagai berikut:

1. Inisialisasi unit Timer dan Serial

2. Membaca tampilan awal berupa kode-kode ASCII yang disimpan pada memory

EPROM dan mengubahnya ke bentuk Dot Matrix serta menyimpanya pada

Buffer dan kemudian menampilkannya pada DOT Matrix.

3. Memeriksa ada tidaknya data ASCII yang dikirimkan komputer pada buffer

serial.

4. Jika ada, Baca data ASCII dan diubah ke bentuk Dot Matrix serta

menyimpannya pada buffer.

Jika tidak ada, maka tampilkan karakter sebelumnya yang ada pada buffer.

Gambar 2.11 Diagram Alir Utama

Bab III

ALAT DAN BAHAN

22

Page 23: running teks.doc

3.1 Alat

Adapun alat – alat yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Solder

Solder merupakan alat bantu dalam merakit atau membongkar rangkaian

elektronika pada rangkaian yang terdapat pada papan pcb. solder merupakan alat

elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi panas.

Gambar 3.1 Solder

2. Bor DC

Mesin bor digunakan untuk melubangi papan pcb untuk tempat melekatnya

lampu LED sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

Gambar 3.2 Bor DC

3. Tang cucut (Long Noise Plier)

Bentuknya mirip ikan cucut: moncong pipih, panjang, dan berbentuk gergaji.

Sebab itu, tang ini dikenal sebagai “tang cucut”. Berfungsi sebagai penjepit kawat

atau kabel. Namun Anda dapat memanfaatkan bagian dalam rahang yang tajam

sebagai pemotong kabel.

23

Page 24: running teks.doc

Gambar 3.3 Tang cucut

4. Tang potong (cutting pliers)

Memiliki rahang tajam. Fungsinya untuk memotong kawat, kabel plastik, dan

fiber tipis. Bahannya dari besi chrome vanadium. Gagangnya dilapis plastik.

Kelemahan, tidak mampu memotong ukuran bidang yang besar atau tebal.

Gambar 3.4 Tang Potong

5. Obeng (-,+)

obeng yang digunakan pada proses pembuatan running teks ini ada dua

jenis yaitu:

a. Obeng Standar (Obeng Pipih)

Obeng standar adalah obeng yang mempunyai bilah pipih dan

digunakan untuk melepas atau mengganti pengikat (fastener) seperti sekrup

pengetap sendiri dan baut baut kotak, Seperti juga halnya mencungkil

cetakan.

b. Obeng Kembang (Obeng Plipih)

Obeng Kembang adalah obeng yang mempunyai mata berbentuk

bintang, digunakan untuk melepas sekrup kepala kembang.

24

Page 25: running teks.doc

Gambar 3.5 Obeng

6. Pengupas kabel

Sesuai dengan namanya alat ini berfungsi untuk mengupas kabel yang

masih tertutup dengan isolasinya tanpa merusak kabelnya.

Gambar 3.6 Pengupas kabel

7. Cutter

Cutter digunakan untuk memotong bagian bagian yang tidak lagi diperlukan pada

rangkaian running teks.

Gambar 3.7 cutter

8. Batu baterai 6-12 volt atau adaptor

25

Page 26: running teks.doc

Baterai digunakan untuk menguji LED untuk memastikan bahwasannya LED

tersebut tidak rusak.

Gambar 3.8 baterai

9. Multimeter/multitester/AVOmeter

Multimeter adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik,

arus listrik, dan tahanan (resistansi). Itu adalah pengertian multimeter secara umum,

sedangkan pada perkembangannya multimeter masih bisa digunakan untuk beberapa

fungsi seperti mengukur temperatur, induktansi, frekuensi, dan sebagainya. Ada juga

orang yang menyebut multimeter dengan sebutan AVO meter, mungkin maksudnya

A (ampere), V(volt), dan O(ohm).

Gambar 3.9 multimeter

10. Pinset

26

Page 27: running teks.doc

alat yang terbuat dari besi. Pinset (yang ujungnya lancip), digunakan untuk

mengambil atau menarik beberapa sampel. fungsi pinset itu untuk menjepit benda

kecil atau pun yang sangat lembek(lembut) dan ada beberapa sampel atau zat2 yang

terdapat di lab bisa menyebabkan alergi atau iritasi pada manusia. untuk menghindari

itu maka alternatifnya adalah pinset Apabila alat ini berkarat dan kotor ,bersihkan,

atau ganti alat ini dengan yang baru.

Gambar 3.10 pinset

3.2 Bahan

Bahan bahan yang digunakan antara lain adalah sebagai berikut:

1. Papan pcb

Printed Circuit Board atau biasa disingkat PCB adalah sebuah papan yang

digunakan untuk mendukung semua komponen-komponen elektronika yang berada

diatasnya, papan PCB juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat dari tembaga

dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan komponen

lainnya.

Gambar 3.11 papan pcb

27

Page 28: running teks.doc

2. LED

Light Emitting Diode (LED) merupakan jenis dioda semikonduktor yang dapat

mengeluarkan energi cahaya ketika diberikan tegangan. Semikonduktor merupakan

material yang dapat menghantarkan arus listrik, meskipun tidak sebaik konduktor

listrik. Semikonduktor umumnya dibuat dari konduktor lemah yang diberi ‘pengotor’

berupa material lain. Dalam LED digunakan konduktor dengan gabungan unsur

logam aluminium-gallium-arsenit (AlGaAs). Konduktor AlGaAs murni tidak

memiliki pasangan elektron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus listrik.

Oleh karena itu dilakukan proses doping dengan menambahkan elektron bebas untuk

mengganggu keseimbangan konduktor tersebut, sehingga material yang ada menjadi

semakin konduktif.

LED ini nantinya akan dipasang pada papan pcb sebagai penerima pancaran

arus dari mikrokontroler

Gambar 3.12 LED

3. Mikrokontroler

Mikrokontroler AT89S52 merupakan sebuah Mikrokontroler 8 bit

bertenaga rendah dengan teknologi CMOS berkinerja tinggi yang dilengkapi

dengan memori flash yang dapat diprogram sebesar 8 Kbyte. Komponen ini

dibuat dengan teknologi memori Atmel yang nonvolatile dan berkapasitas

tinggi serta kompatibel dengan set intruksi dan kaki out standar industri

80CSI. Flash onchip memungkinkan memori program dapat diprogram ulang

dalam system atau dengan pemprograman memori nonvolatile yang

konvensinal. Dengan menggunakan CPU 8 bit dengan flash yang diprogram

dari sistem dalam sebuah monolitik chip, Atmel AT89S52 adalah sebuah

Mikrokontroler yang sangat baik untuk menyelesaikan solusi yang sangat

fleksibel dan efektif dalam biaya, untuk banyak masalah aplikasi serta untuk

28

Page 29: running teks.doc

mengontrol modul tambahan. Dalam spesifikasinya AT89S52 menyediakan

fitur-fitur standar antara lain:

a. Flash 8 Kbyte

b. 256 bytes RAM

c. Saluran masukan/keluaran (I/O)

d. 3 buah 16 bit timer/counter

e. Port serial full duplex

f. Osilator on-chip dan sirkuit waktu

Gambar 3.13 mikrokontoler

4. Resistor

Resistor adalah salah satu komponen elekronika yang berfungsi sebagai

penahan arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dan berupa terminal dua

komponen elektronik yang menghasilkan tegangan pada terminal yang sebanding

dengan arus listrik yang melewatinya sesuai dengan hukum Ohm (V = IR). Sebuah

resistor tidak memiliki kutub positif dan negatif, tapi memiliki karakteristik utama

yaitu resistensi, toleransi, tegangan kerja maksimum dan power rating. Karakteristik

lainnya meliputi koefisien temperatur, kebisingan, dan induktansi. Ohm yang

dilambangkan dengan simbol Ω(Omega) merupakan satuan resistansi dari sebuah

resistor yang bersifat resistif. Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam

membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan adanya

resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan kebutuhan. Adapun

fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut :

1. Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan

suatu  rangkaian    elektronika.

29

Page 30: running teks.doc

2. Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh

rangkaian    elektronika.

3. Berfungsi untuk membagi tegangan.

4. Berfungsi untuk    membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan

bantuan transistor dan kondensator (kapasitor).

Maka didalam running teks ini kita menggunakan beberapa jenis

resistor yaitu ukuran 220 ohm, 330 ohm, 1k ohm dan 10 k ohm.

Gambar 3.14 Resistor

5. Transistor

Transistor adalah komponen semiconductor, biasaannya digunakan

untuk amplifier atau switch. Dalam projek microcontroller, transistor

digunakan sebagai switch untuk menghidupkan komponen yang mempunyai

arus yang lebih besar berbanding arus yang dapat dibekalkan oleh

microcontroller. Ini kerana, microcontroller hanya dapat memberikan voltage

5V. dan transistror yang kita gunakan adalah tipe Transistor 1273

Transistor mempunyai tiga kaki dan di label CBE iaitu Collector, Base

dan Emitter. Transistor mempunyai dua jenis iaitu jenis NPN dan PNP.

Gambar schematic di atas adalah menggunakan transistor NPN. Transistor

adalah controlled current iaitu arus pada collector akan mengalir sekiranya

terdapat arus pada base. Arus pada collector akan menghidupkan sebarang

komponen di collector atau load. Contoh komponen yang boleh di pasang

pada load adalah LED yang banyak, Backlight LCD, Relay dan sebagainya.

Bagi mengawal arus base, microcontroller akan memberikan voltage

sama ada low logic 0V atau high logic 5V. Jika microcontroller memberi 0V,

transistor akan OFF dan load tidak berfungsi. Jika microcontroller memberi

5V, transistor akan ON dan load juga akan dihidupkan.

30

Page 31: running teks.doc

Selari dengan load, terdapat diode di pasang. Ini berfungsi untuk

inductive load seperti relay. Coil relay mempunyai inductor. Apabila

transistor di matikan, arus di dalam coil tidak boleh di hentikan begitu sahaja.

Ia memerlukan laluan lain untuk turun kepada kosong. Jadi, diode di pasang

bagi mengalirkan arus daripada inductor tersebut.

Gambar 3.15 transistor

6. Integrated Circuit (IC)

Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat

dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari

beberapa komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang

telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC

digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar

mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum

adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-

satuan komponen(individual) yang dihubungkan satu sama lainnya

menggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar

serta tidak praktis. Maka oleh sebab itu IC sangat berperan penting didalam

suatu komponen elektronik termasuk running teks. Ada beberapa jenis IC

yang dapat kita gunakan didalam proses pembuatan running teks yaitu:

1. IC 7805

2. IC MAX 232

3. IC 24C64

4. IC 4N25

5. IC AT89C51

31

Page 32: running teks.doc

6.

Gambar 3.16 Integrated circuit

7. Capasitor

Fungsi kapasitor didalam satu rangkaian running teks adalah sebagai

kopling, penggeser fasa, filter pada satu rangkaian power supply, pembangkit

frekuensi pada suatu rangkaian oscilator serta juga dipakai untuk menghindari

percikan bunga api pada suatu saklar.

Cara kerja kapasitor didalam suatu rangkaian adalah mengalirkan

elektron menuju kapasitor. pada waktu kapasitor telah di penuhi dengan

elektron, tegangan akan alami perubahan. kemuadian, elektron akan keluar

dari suatu kapasitor dan mengalir menuju rangkaian yang membutuhkannya.

dengan demikian, kapasitor akan membangkitkan reaktif suatu rangkaian.

Gambar 3.17 kapasitor

8. XTAL

XTAL merupakan komponen yang berfungsi untuk membangkitkan

frekuensi osilasi dengan stabilitas yang sangat tinggi. Frekuensi osilasi

didapat dari efek piezoeletrik. Bahan yang biasa digunakan untuk

memperoleh efek piezoeletrik diantaranya kwarsa, garam rochelle dan

tourmaline. Bahan banyak digunakan adalah kristal kwarsa. Dan ada dua

jenis tipe xtal yang akan kita gunakan yaitu XTAL 11.052dan XTAL 32 Khz

32

Page 33: running teks.doc

Gambar 3.18 Kristal 11.059200 MHz

9. Header connector

Header connector – adalah konektor  banyak pin, seperti diketahui

kadang dalam mikrokontroler kita akan menyambung banyak kabel dari satu

board ke board yang lain, jika digunakan konektor biasa dan kabel biasa,

tidak rapi, dan solusinya menggunakan header konektor dan kabelnynya

disebut sebagai kabel pita atau ribbon cable yang biasanya berwarna abu-abu,

ada yang menyebutnya rainbow cable atau kabel pelangi, untuk yang

berwarna-warni. Header ada yang laki-laki (male) dan perempuan (female),

header 1×5 berarti ada satu baris dengan 5 kolom, yang lain 2×5 artinya 2

baris dan 5 kolom. Untuk pemrograman mikrokontroler ISP anda bisa

gunakan 1×5 pin, atau 2×5, sedangkan untuk koneksi ke port-port-nya

digunakan minimum 2×5 pin. Header male, dijual banyak pin, tinggal

memotong, sebaliknya yang female ada yang tetap ada yang bisa dipotong.

33

Page 34: running teks.doc

Gambar 3. 19 Header connector

10. power supply

 Pada dasarnya Fungsi utama dari power supply adalah mengubah

aliran listrik arus bolak-balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik (di

Indonesia, PLN). Menjadi arus listrik searah (DC) yang dibutuhkan oleh

komponen pada PC. Power supply termasuk dari bagian power conversion.

Power conversion sendiri terdiri dari tiga macam: AC/DC Power Supply,

DC/DC Converter, dan DC/AC Inverter. Power supply untuk PC sering juga

disebut sebagai PSU (Power Supply Unit). PSU termasuk power conversion

AC/DC.

Gambar 3.20 Power suplly

34