- LATAR BELAKANG
Dalam
kehidupan sehari-hari kita membutuhkan sesuatu yang dapat mengukur lama atau biasa disebut alat pengukur waktu untuk
menghitung waktu yang berjalan selama kegiatan yang kita lakukan, misalnya
dengan menggunakan arloji atau jam. Alat pengukur
waktu lain yang dapat digunakan adalah stopwatch. Keberadaan alat pengukur
waktu sangatlah berperan penting sebab segala sesuatu aktifitas atau kegiatan
yang dilakukan manusia akan dihitung lamanya sehingga dapat memperkirakan
aktifitas atau kegiatan lain yang akan dilakukan atau dapat menjadi tolok ukur
kegiatan manusia itu sendiri. Banyaknya alat pengukur waktu membuat manusia
lebih mudah untuk mengelola aktifitas atau kegiatannya.
Stopwatch
adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan
dalam melakukan kegiatan yang memiliki ketelitian sampai tingkat detik.Dalam
sebuah stopwatch membutuhkan program untuk mengendalikan kerja dari perhitungan
waktu, baik untuk perhitungan jam, menit maupun detiknya. Aplikasi yang biasa
digunakan untuk pemrograman itu sendiri diantanya adalah dengan menggunakan CV
AVR dengan bahasa C. Dari latar belakang itulah, kami membuat rangkaian deteksi
sensor untuk mengetuhui bagaimana cara kerja deteksi sensor dalam interface
dengan At-Mega 16 dengan bahasa C. Dan software yang digunakan untuk mensimulasikan disini menggunakan software PROTEUS v.7.10.
- DASAR TEORI
Photo Dioda
Prinsip kerja dari sensor ini adalah
apabila menerima cahaya konduktifitasnya
semakin baik. Sifat dari photodioda adalah jika semakin banyak cahaya yang
diterima, maka nilai resistansi diodanya
semakin kecil. Dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
CV-AVR
CodeVision AVR merupakan sebuah software yang digunakan
untuk memprogram mikrokontroler sekarang ini telah umum. Mulai dari penggunaan
untuk kontrol sederhana sampai kontrol yang cukup kompleks, mikrokontroler
dapat berfungsi jika telah diisi sebuah program, pengisian program ini dapat
dilakukan menggunakancompiler yang selanjutnya diprogram ke dalam
mikrokontroler menggunakan fasilitas yang sudah di sediakan oleh program
tersebut. Salah satu compiler program yang umum digunakan sekarang ini adalah
CodeVision AVR yang menggunakan bahasa pemrograman C. CodeVision AVR mempunyai suatu keunggulan dari compiler
lain, yaitu adanya codewizard, fasilitas ini memudahkan kita dalam inisialisasi
mikrokontroler yang akan kita gunakan.
PROTEUS
Proteus
adalah sebuah software untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi
pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik diupgrade ke PCB shingga
sebelum PCBnya di cetak kita akan tahu apakah PCB yang akan kita cetak
sudah benar atau tidak. Proteus mengkombinasikan program ISIS untuk membuat skematik
desain rangkaian dengan program ARES untuk membuat layout PCB dari skematik
yang kita buat. Software ini bagus
digunakan untuk desain rangkaian mikrokontroller. Proteus juga bagus untuk
belajar elektronika seperti dasar2 elektronika sampai pada aplikasi
mikrokontroller. Software ini jika di install menyediakan banyak contoh
aplikasi desain yang disertakan sehingga kita bisa belajar dari contoh2 yang
sudah ada.
Pengenalan
PROTEUS. Fitur-fitur dari PROTEUS adalah sebagai
berikut :
- Memiliki kemampuan untuk mensimulasikan hasil rancangan baik digital maupun analog maupun gabungan keduanya,Mendukung simulasi yang menarik dan simulasi secara grafis,
- Mendukung simulasi berbagai jenis microcontroller seperti PIC, 8051 series.
- Memiliki model-model peripheral yang interactive seperti LED, tampilan LCD, RS232, dan berbagai jenis library lainnya,
- Mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, ammeter, oscciloscope, logic analyser, dll,
- Memiliki kemampuan menampilkan berbagi jenis analisis secara grafis seperti transient, frekuensi, noise, distorsi, AC dan DC, dll.
- Mendukung berbagai jenis komponen-komponen analog.
- Mendukung open architecture sehingga kita bisa memasukkan program seperti C++ untuk keperluan simulasi,
- Mendukung pembuatan PCB yang di-update secara langsung dari program ISIS ke program pembuat PCB-ARES.
Pengenalan
ISIS. ISIS dipergunakan untuk
keperluan pendidikan dan perancangan. Beberapa fitur umum dari ISIS adalah
sebagai berikut :
- Windows dapat dioperasikan pada Windows 98/Me/2k/XP dan Windows terbaru.
- Routing secara otomatis dan memiliki fasilitas penempatan dan penghapusan dot.
- Sangat powerful untuk pemilihan komponen dan pemberian properties-nya.
- Mendukung untuk perancangan berbagai jenis bus dan komponen-komponen pin, port modul dan jalur,
- Memiliki fasilitas report terhadap kesalahan-kesalahan perancangan dan simulasi elektrik.
- Mendukung fasilitas interkoneksi dengan program pembuat PCB-ARES.Memiliki fasilitas untuk menambahkan package dari komponen yang belum didukung.
Pengenalan
ARES. ARES (Advanced Routing and
Editing Software) digunakan untuk membuat modul layout PCB.
Adapun fitur-fitur
dari ARES adalah sebagai berikut :
- Memiliki database dengan tingkat keakuratan 32-bit dan memberikan resolusi sampai 10 nm, resolusi angular 0,1 derajat dan ukuran maksimim board sampai kurang lebih 10 m. ARES mendukung sampai 16 layer.
- Terintegrasi dengan program pembuat skematik ISIS, dengan kemampuan untuk menentukan informasi routing pada skematik.
- Visualisasi board 3-Dimensi.
- Penggambaran 2-Dimensi dengan simbol library.
LCD (Liquid Crystal
Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai
penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat
elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada
postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah
karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan
digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Fitur LCD 16 x 2
Adapun fitur yang disajikan
dalam LCD ini adalah :
1. Terdiri
dari 16 karakter dan 2 baris.
2. Mempunyai
192 karakter tersimpan.
3. Terdapat
karakter generator terprogram.
4. Dapat
dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
5. Dilengkapi
dengan back light.
Gambar tampilan LCD Alphanumeric 16x2
- TUJUAN PEMBUATAN ALAT
- Mengetahui sistem kerja interface LCD 8bit
- Mengetahui sistem kerja sensor photo dioda
- Mengetahui bagaimana agar dapat menghubungkan interface saling berintegrasi.
- DESAIN RANCANGAN
Gambar1.1 tampilan Box sebagai Alas bawah
Gambar1.2 tampilan Box sebagai Alas atas.
Gambar 1.3 tampilan tiang untuk sensor photodida
Gambar1.4 Skema Rangkaian Deteksi Sensor untuk stopwatch yang digunakan pelari.
Gambar 1.5 Skema pada ISIS dengan penjelasan Singkat
- ALAT DAN BAHAN
Alat :
- Gunting
- Cutter
- Lem tembak
- Penggaris
- Solder
- Tenol
- Tool Set
- Atraktor
- Amplas
- Setrika
Bahan :
- Plat besi secukupnya
- PCB fiber 1 Buah
- Kapasitor 1nF 1 buah
- Kapasitor 0,1 µF 1 buah
- Kapasitor 22 pF 2 buah
- Resistor 10 KΩ 8 buah
- Resistor 100 Ω 1 buah
- Trimpot 50 KΩ 3 buah
- IC AtMega16 1 buah
- Socket IC 1 buah
- Socket DC 1 buah
- Led putih 2 buah
- Led biru 2 buah
- \ Photo diode 2 buah
- Kristal 16.000 Mhz 1 buah
- Kertas karton secukupnya
- Kain flanel secukupnya
- Kabel jumper secukupnya
- LANGKAH PEMBUATAN
a.
Alas
1. Menyiapkan
alat dan bahan yang dibutuhkan.
2. Memotong
kertas karton sesuai dengan ukuran yang ada pada gambar desain rancangan.
3. Memotong
kain flanel sesuai dengan ukuran yang ada pada gambar desain rancangan.
Kain flanel digunakan sebagai alas atau dasaran yang diumpamakan sebagai lapangan
Kain flanel digunakan sebagai alas atau dasaran yang diumpamakan sebagai lapangan
4. Memotong
plat besi sesuai dengan ukuran yang ada pada gambar desain. Plat besi digunakan
sebagai kaki untuk tempat sensor photo dioda.
5. Menempelkan
kain flanel diatas kertas karton yang sudah di design.
b.
Rangkaian
1. Membuat
skema rangkaian deteksi sensor photodioda untuk stopwatch
2. Membuat
Layout rangkaian deteksi sensor photodioda untuk stopwatch
3. Membuat
hardware rangkaian deteksi sensor photodioda untuk stopwatch
4. Membuat
program untuk rangkaian deteksi sensor photodioda untuk stopwatch dengan CV-AVR
5. Menguji
rangkaian.
6. Rangkaian
siap disimulasikan.
c. Gambar Skema rangkaian pada ISIS
Gambar2.1 Skema rangkaian Deteksi Sensor dengan Photodioda
untuk stopwatch pada ISIS.
Gambar 2.2 Simulasi awal ketika sensor belum mendeteksi
Gambar 2.3 Simulasi ketika sensor sudah mulai mendeteksi.
Gambar 2.4 Layout pada PCB dengan menggunakan ARES
CARA KERJA RANGKAIAN
Dapat dilihat pada
rangkaian diatas terdapat tiga rangkaian dasar yaitu rangkaian deteksi
sensor yang dibangun dari rangkaian pembagi tegangan, rangkaian reset, dan
rangkaian sensor yang terdiri dari 2 saklar sebagai simbol dari 2 sensor
photodioda. Digunakan LCD sebagai interface untuk menampilkan hasil dari
perhitungan timer. Cara kerja dari rangkaian deteksi sensor ini adalah sensor
photodioda akan mendeteksi selama tiga kali untuk mendapatkan hasil perhitungan
dari timer. Sensor 1 (saklar 1) sebagai pemicu untuk mulai mengaktifkan kerja
rangkain, apabila saklar ditekan (on) maka timer akan mulai menghitung dari
kondisi 00 : 00 : 00 : 00 (isyarat START pada tampilan LCD), led indikator pada
rangkaian sensor 1 akan menyala menandakan sensor photodioada pertama telah
aktif. Sensor ke-2 akan aktif secara bersamaan setelah sensor pertama aktif,
setelah ditekan secara berurutan sebanyak 3 kali ( permisalan pelari telah
melewati 3 lap ) maka timer akan berhenti (isyarat STOP pada LCD). Pada
rangkain sensor pembagi tegangan terdapat potensiometer yang berfungsi untuk
mengatur kecerahan dari nyala led indikator. Kecerahan led indikator dapat
diatur dengan menambah atau mengurangi hambatan melalui potensiometer tersebut.
Untuk mengembalikan program ke kondisi semula dengan cara menekan saklar reset
pada rangkain reset.
FLOWCHART
PROGRAM
HASIL PROJECT
KESIMPULAN
Pada aplikasi, LCD pada RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-bit. Jika jalur
data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data
dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit
LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD
bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD
program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur
kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.
Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0”
dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke
high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke
LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan
layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang
dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk
menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W
harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan
ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan
query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD
status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir
setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat
terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2,
DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit
merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD,
menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan
menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin
I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya
membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan
untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara
mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi
kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0),
merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi
terakhir yang dibaca.
Okey
BalasHapusbagus