pratikum 2,3,4 mcu
DESCRIPTION
Cek Potensiometer dan LDRTRANSCRIPT
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
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
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
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.
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
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.
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
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
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 :
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
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
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Flowchart
3.1.1 Flowchart Cek Potensiometer
3.1.2 Flowchart Cek Potensiometer dan LDR
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);
}}
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;
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++) {
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.
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.
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
LAMPIRAN
1. Hasil simulasi
a). Pengecekan dengan potensiometer
b) simulasi menggunakan potensiometer
c). Simulasi menggunakan LDR
2 Gambar rangkaian pada PCB
a). Pengecekan dengan potensiometer
b). simulasi menggunakan potensiometer
c). Simulasi menggunakan LDR