BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini penulis akan menjelaskan tentang landasan teori mengenai komponen – komponen yang digunakan dalam pembuatan alat “ PERANCANGAN ALAT
PENGUKUR
SUHU
RUANGAN
DENGAN
MIKROKONTROLER
AT89S51 ”. Selain itu penulis juga akan menjelaskan tentang kegunaan dari masingmasing komponen yang digunakan dalam rangkaian ini.
2.1 Resistor Resistor ialah suatu komponen elektronika yang dapat menghambat arus dan tegangan listrik, semakin besar hambatan resistor akan semakin kecil tegangan atau arus yang dihasilkan. Resistor daat dibagi menjadi dua jenis yaitu :
2.1.1
Resistor Tetap Resistor tetap ialah resistor yang memiliki nilai hambatan yang tetap, sesuai
dengan kode warna pada badannya. Resistor ini memiliki batas kemampuan daya artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya.
Gambar 2.1(a) Bentuk fisik resistor
Gambar 2.1(b) Simbol resistor
5
6
Besarnya nilai hambatan pada resistor tetap, dinyatakan dengan kode warna. Kode ini berupa lingkaran –lingkaran berwarna pada badan resistor. Adapun arti kode warna berdasarkan standart kode elektronika international dijelaskan sebagai berikut :
Tabel 2.2 Kode warna resistor
GELANG KE WARNA
1 dan 2
Hitam
0
X1
-
Coklat
1
X 10
-
Merah
2
X 100
-
Orange
3
X 1000
-
Kuning
4
X 10000
-
Hijau
5
X 100000
-
Biru
6
X 1000000
-
Ungu
7
X 10000000
-
Abu – abu
8
X 100000000
-
Putih
9
X 1000000000
-
Emas
-
X 0.1
5%
Perak
-
X 0.1
10%
Tidak Berwarna
-
3
4
-
20%
Contoh :
Gelang ke-4 Gelang ke-3 Gelang ke-2 Gelang ke-1
7
Keterangan : Gelang ke-1 dan ke-2 menyatakan angka Gelang ke-3 menyatakan faktor pengali ( banyaknya nol ) Gelang ke-4 menyatakan toleransinya
2.1.2
Resistor Tidak Tetap (Variable ) Resistor tidak tetap adalah resistor yang nilai hambatannya dapat berubah-
ubah dengan cara memutar-mutar porosnya.
Gambar 2.3 Simbol potensiometer
2.2 Kapasitor Kapasitor ialah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik dan energi listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. Diantara jenis-jenis kapasitor, dibedakan menjadi dua golongan antara lain kapasitor bipolar dan kapasitor non-polar, yang mana kapasitor ini mempunyai kapasitansi yang tetap. Kapasitor ini juga dapat dibedakan dari bahan yang digunakan sebagai lapisan diantara lempeng-lempeng logam yang disebut dielektrikum, seperti keramik, mika, milar, kertas, polyester, film. Pada umumnya kapasitor yang terbuat dari bahan yang tersebut diatas nilainya kurang dari 1 mikro farad.
Gambar 2.4 Simbol kapasitor non polar
8
Adapun kapasitor elektrolit adalah kapasitor tetap, yang memiliki nilai lebih besar sama dengan 1 mikro farad, dengan bahan dielektrikumnya terbuat dari cairan elektrolit. Kapasitor elektrolit ini memiliki polaritas ( kutub + dan kutub - ). Muatan ( nilai ) yang digunakan oleh kapasitor menggunakan satuan farad, karena kapasitor mempunyai nilai yang besar, maka nilai satuan pada kapasitor biasanya dinyatakan dalam mikro farad, nano farad dan piko farad.
Gambar 2.5 Simbol kapasitor polar
Fungsi kapasitor antara lain : 1. Sebagai filter atau penyaring, biasanya digunakan pada sistem radio, tv, amplifier dan lain-lain. Filter pada radio digunakan untuk menyaring ( penghambatan ) gangguan-gangguan dari luar. 2. Sebagai kopling, kapasitor sebagai kopling ( penghubung ) amplifier tingkat rendah ketingkat yeng lebih tinggi
2.3 Voltage Regulator Regulator merupakan suatu power supply yang dapat diatur tegangannya sesuai dengan kehendak kita dan sesuai dengan batas tegangannya. Regulator DC volt yang stabil dan dapat diatur tegangannya banyak dipergunakan pada pesawat televisi.
9
Gambar 2.6 Bentuk fisik regulator
Regulator DC volt sangat berguna pada rangkaian ini, karena tegangan volt regulator dapat diatur sedemikian rupa sehingga sesuai dengan tegangan DC volt.
2.4 Analog To Digital Converter (ADC) 0804 ADC banyak tersedia dipasaran, tetapi dalam perancangan ini digunakan ADC 0804. Gambar 2.7 menunjukkan susunan kaki ADC tersebut. Beberapa karakteristik ADC 0804 adalah sebagai berikut: •
Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin = Vin(+) – Vin(-)]. Jika hanya satu masukan maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.
•
Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19.6 mV
•
Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.
•
Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Pin 10 adalah ground digital.
10
Gambar 2.7 Pin konfigurasi ADC 0804
ADC 0804 merupakan ADC yang paling familier, yang paling sering digunakan untuk keperluan pembuatan alat-alat ukur digital, dengan karakteristik dasar, lebar data = 8 bit, waktu konversi = 100 uS. WR : ( input ) pin ini digunakan untuk memulai konversi tegangan analog menjadi data digital, bila WR mendapat logika '0' maka konverter akan mengalami reset; dan ketika WR kembali pada keadaan tinggi maka konversi segera dimulai. Bila CS atau RD diberi logika '1' maka output D0 s/d D7 akan berada dalam keadaan high impedanzi, sebaliknya bila CS dan RD diberi logika '0' maka output digital akan keluar pada D0 s/d D7. INT: ( output ) pin ini digunakan sebagai indikator apabila ADC talah selesai menkonversikan tegangan analog menjadi digital, INT akam mengeluarkan logika '1' pada saat memulai konversi dan akan berada pada logika '0' bila konversi telah selesai. Frekuensi clock konverter harus terletak dalam daerah frekuensi 100 s/d 800 kHz. CLK IN dapat diturunkan dari sumber clock eksternal. Clock internal dapat dibangkitkan dengan memeberikan komponen R dan C pada CLK IN dan CLK R. Vin : pin ini sebagai inputan tegangan analog yang akan dikonversikan menjadi data digital.
11
2.5 Sensor Suhu LM35 Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM 35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam ºC, LM 35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor seperti pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Simbol sensor suhu LM 35
Gambar 2.9 Bentuk fisik sensor suhu LM 35
Vout dari LM 35 ini dihubungkan dengan ADC (Analog To Digital Converter). Dalam suhu kamar (25oC) tranduser ini mampu mengeluarkan tegangan 250mV dan 1,5V pada suhu 150oC dengan kenaikan sebesar 10mV/oC.
12
2.6 Penguat Operasional 2.6.1 Dasar-Dasar Penguat Operasional Penguat operasional (opamp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Opamp biasa terdapat di pasaran berupa rangkaian terpadu (integrated circuit-IC).
Gambar 2.10 Rangkaian dasar penguat operasional
Gambar 2.10 menunjukkan sebuah blok op-amp yang mempunyai berbagai tipe dalam bentuk IC. Dalam bentuk paket praktis IC seperti tipe 741 hanya berharga beberapa ribu rupiah. Seperti terlihat pada gambar 2.10, op-amp memiliki masukan tak membalik v+(non-inverting), masukan membalik v- (inverting) dan keluaran vo. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan “berlawanan fase” (berlawanan tanda dengan isyarat masukan). Sebaliknya jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan tak membalik (v+), maka isyarat keluaran akan “sefase”. Sebuah opamp biasanya memerlukan catu daya ± 15 V. Dalam menggambarkan rangkaian hubungan catu daya ini biasanya dihilangkan. Idealnya, jika kedua masukan besarnya sama, maka keluarannya akan berharga nol dan tidak tergantung adanya prubahan sumber daya, yaitu ( + - ) v = A v - v o dimana A berharga sangat besar dan tidak tergantung besarnya beban luar yang terpasang.
13
2.6.2 Penguatan Tak Membalik ( Non-Inverting Amplification ) Salah satu fungsi op-amp adalah sebagai penguat tak membalik (noninverting) dan mengeluarkan isyarat keluaran yang sama tetapi lebih besar dari masukannya, adapun konfigurasinya sebagai berikut :
Gambar 2.11 Rangkaian penguat operasional tak membalik.
Dari gambar 2.11 terlihat vs diberikan pada masukan tak membalik. Dan konfigurasi penguatan diberikan pada masukan membalik. Tegangan keluaran akan sefasa dengan tegangan masukan. Resistor r2 dan r1 membuat jaringan pembagi tegangan untk memberikan umpan balik (va) yang diperlukan pada masukan membalik. Karena tegangan umpan balik cenderung menyamai masukan tak membalik, maka va = vs Dari rumus penguatannya adalah : Av = vout = r2/va + 1/r1……………………………………….………………………1 Sehingga didapat tegangan keluarannya adalah : Vout = r2/r1 + 1……………………………………………………………………..…2
2.7 Dioda Dioda adalah komponen yang paling sederhana pada keluarga semikonduktor. Kata “dioda” adalah sebuah kata majemuk yang berarti “dua elektroda”, dimana “di” berarti dua dan “oda” yang berarti elektroda. Jadi dioda adalah dua lapisan elektroda N(katoda) dan ;apisan P(anoda), dimana N berarti negative dan P adalah positif.
14
Gambar 2.12 Simbol dioda ideal
Gambar diatas menunjukkna symbol dari dioda ideal. Sifat dasar dari dioda adalah untuk mengubah arus ac menjadi arus dc. Diioda akan menghantarkan arus bila diberi beda tegangan. Didalam rangkaian elektronika dioda ideal biasanya digunakan hanya sebagai penyearah tegangan. Menurut kelompoknya dioda dogolongan dalam dua jenis, yaitu : 1. Dioda germanium : pada dioda germanium tegangan idealnya berkisar antara 0,3 v pada suhu sekitar 25ºc. 2. Dioda silicon
: sedangkan pada dioda silicon tegangan idealnya berkisar antara 0,7 v pada suhu yang sama
Yang dimaksud dengan tegangan ideal adalah, dioda akan menghantarkan arus bila diberi tegangan sumber lebih besar dari tegangan idealnya. Dan dioda tidak akan menghantarkan arus apabila tegangan yang melaluinya lebih kecil dari tegangan idealnya. Tetapi mungkin akan ada tegangan yang akan dialirkan oleh dioda itu, dan besarnya hanya sebesar tegangan ideal dan besarnya tegangan ideal yang akan dialirkan tergantung dari jenis dioda yang digunakan. Oleh karena itu dioda juga dapat digunakan sebagai saklar pada rangkaian elektronika selain digunakan sebagai mana fungsinya yaitu sebagai penyearah tegangan.
2.8 Transformator 2.8.1 Persamaan Dasar Tegangan saluran (220V) terlalu tinggi bagi sebagian besar peralatan elektronik. Inilah jawaban mengapa hampir semua peralatan elektronik menggunakan
15
trnsformator. Tranformator dalam hal ini digunakan untuk menurunkan level tegangan yang lebih sesuai dengan peralatan. Gambar 2.13 menunjukkan sebuah contoh transformator. Kumparan sebelah kiri disebut sebagai kumparan primer dan yang sebelah kanan disebut sebagai kumparan sekunder. Jumlah lilitan pada kumparan primer adalah N1 dan jumlah lilitan pada kumparen sekunder adalah N2. Dua garis vertikal diantara keduanya adalah untuk menunjukkan bahwa kumparan dililitkan pada sebuah inti besi. Tegangan yang diinduksikan pada kumparan sekunder sebesar :
Gambar 2.13 Simbol transformator
2.8.2 Penyearah Gelombang Penuh Trafo CT Terdapat cara yang sangat sederhana untuk meningkatkan kuantitas keluaran positif menjadi sama dengan masukan (100%). Ini dapat dilakukan dengan menambah satu diode pada rangkaian seperti terlihat pada gambar 2.14(a). Pada saat masukan berharga negatif maka salah satu dari diode akan dalam keadaan panjar maju sehingga memberikan keluaran positif. Karena keluaran berharga positif pada satu periode penuh, maka rangkaian ini disebut penyearah gelombang penuh. Pada gambar 2.14(a) terlihat bahwa anode pada masing-masing diode dihubungkan degan ujung-ujung rangkaian sekunder dari transformer. Sedangkan katode masing-masing diode dihubungkan pada titk positif keluaran. Beban dari penyearah dihubungkan antara titik katode dan titik center-tap (CT) yang dalam hal ini digunakan sebagai referensi atau “tanah”. Mekanisme terjadinya konduksi pada masing-masing diode tergantung
16
pada polaritas tegangan yang terjadi pada masukan. Keadaan positif atau negatif dari masukan didasarkan pada referensi CT. Pada gambar 2.14(a) nampak bahwa pada setengah periode pertama misalnya, v1 berharga positif dan v2 berharga negatif, ini menyebabkan D1 berkonduksi (berpanjar maju) dan D2 tidak berkonduksi (berpanjar mundur). Pada setengah periode ini arus i D1 mengalir dan menghasilkan keluaran yang akan nampak pada hambatan beban. Pada setengah periode berikutnya, v2 berharga positf dan v1 berharga negatif, menyebabkan D2 berkonduksi dan D1 tidak berkonduksi. Pada setengah periode ini mengalir arus i D2 dan menghasilkan keluaran yang akan nampak pada hambatan beban. Dengan demikian selama satu periode penuh hambatan beban akan dilewati arus i D1 dan i D2 secara bergantian dan menghasilkan tegangan keluaran DC.
Gambar 2.14 Bentuk gelombang transformator
2.8.3 Penyearah Gelombang Penuh Model Jembatan Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat buah diode. Dua diode akan berkonduksi saat isyarat positif dan dua diode akan berkonduksi saat isyarat negatif. Untuk model penyearah jembatan ini kita tidak memerlukan transformator yang memiliki centertap. Seperti ditunjukkan pada gambar 2.15, bagian masukan AC dihubungkan pada sambungan D1-D2 dan yang lainnya pada D3-D4. Katode D1 dan D3 dihubungkan dengan keluaran positif dan anode D2 dan D4 dihubungkan dengan keluaran negatif (tanah). Misalkan masukan AC pada titik A
17
berharga positif dan B berharga negatif, maka diode D1 akan berpanjar maju dan D2 akan berpanjar mundur. Pada keadaan ini electron akan mengalir dari titik B melalui D4 ke beban, melalui D1 dan kembali ke titik A. Pada setengah periode berikiutnya titik A negatif dan titik B menjadi positif. Pada kondisi ini D2 dan D3 akan berpanjar maju sedangkan D1 dan D4 akan berpanjar mundur. Aliran arus dimulai dari titik A melalui D2 ke beban malalui D3 dan kembali ke titik B. Perlu dicatat di sini bahwa apapun polaritas titik A atau B, arus yang mengalir ke beban tetap pada arah yang sama. Rangkaian jembatan empat diode dapat ditemukan di pasaran dalam bentuk paket dengan berbagai bentuk. Secara prinsip masingmasing bentuk mempunyai dua terminal masukan AC dan dua terminal masukan DC.
Gambar 2.15 Penyearah gelombang penuh model jembatan
2.9 Mikrokontroler AT89S51 AT89S51 merupakan mikrokontroler CMOS 8 bit dengan 4 Kbyte in-system programable Flash memory. AT89S51 berteknologi memori nonvolatile kerapatan tinggi dari ATMEL, isi memori tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus berkali-kali dan kompatibel dengan mikrokontroler standar industri 80C51 baik pin IC maupun set instruksinya. Spesifikasi AT89S51 antara lain: 9 4 Kbyte In-system Programable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis.
18
9 Tegangan kerja 4 - 5.5 V 9 Bekerja dengan rentang 0 – 33 Hz 9 128 x 8 bit RAM internal 9 32 jalur I/O yang dapat diprogram 9 Dua buah 16 bit Timer/counter 9 6 sumber interupsi 9 Saluran Full-Duplex serial UART 9 Watchdog timer 9 Dual data pointer 9 Mode pemograman ISP yang fleksibel (byte dan page mode).
Gambar 2.16 Blok Diagram AT89S51
19
2.9.1 Konfigurasi pin Pin adalah kaki fisik dari sebuah IC AT89S51. Masing-masing pin memiliki fungsi dan karakteristik tersendiri yang harus diperhatikan. AT89S51 memiliki beberapa pin, ada yang berfungsi sebagai jalur input/output (I/O), ada yang berfungsi sebagai jalur kontrol, dan ada juga yang berfungsi sebagai addres bus atau data bus. Konfigurasi pin AT89S51 dapat dilihat pada gambar 2.17.
Gambar 2.17 konfigurasi pin AT89S51
Berikut ini adalah penjelasan dari pin-pin AT89S51: a. Pin 1 sampai 8 Pin 1 sampai 8 merupakan port 1 yang menjadi saluran (bus) dua arah input atau output 8 bit. Dengan internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan dan dapat mengendalikan empat input TTL. Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat pada saat pemrograman dan verifikasi. b. Pin 9 (RST) Merupakan masukan reset (aktif tinggi) untuk dua siklus mesin. c. Pin 10 sampai 17 Pin ini merupakan port 3 yang merupakan saluran (bus) input/output 8 bit dua arah dengan internal pull-up yang memiliki fungsi alternatif. Fungsi alternatif ini disajikan dalam tabel 2.18.
20
Ketika logika 1 diberikan ke port 3, maka pull-up internal akan menset port pada kondisi high dan port 3 dapat digunakan sebagai saluran input. Bila fungsi alternatif tidak dipakai, maka fungsi ini dapat digunakan sebagai port pararel 8 bit serbaguna. Selain itu, sebagian dari port 3 dapat berfungsi sebagai sinyal kontrol pada saat proses pemograman. Tabel 2.18 Fungsi alternatif port 3 Pin port
Alternatif
keterangan
P3.0
RXD
Untuk menerima data port serial
P3.1
TXD
Untuk mengirim data port serial
P3.2
INT0’
Interupsi eksternal 0
P3.3
INT1’
Interupsi eksternal 1
P3.4
T0
Input pewaktu eksternal/pencacah 0
P3.5
T1
Input pewaktu eksternal/pencacah 1
P3.6
WR’
Jalur menulis memori data eksternal strobe
P3.7
RD’
Jalur membaca memori data eksternal strobe
d. Pin 18 dan 19 Jalur ini merupakan masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi. Mikrokontroler ini memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan pada chip, kecuali rangkaian kristal. Selain itu XTAL 1 juga dapat dipakai sebagai input untuk inverting osilator amplifier dan input ke rangkaian internal clock sedangkan XTAL 2 merupakan output dari inverting oscilator amplifier. e. Pin 20 Merupakan ground sumber tegangan yang diberi simbol GND f. Pin 21 sampai 28 Pin ini merupakan port 2 yang menjadi saluran (bus) input/output dua arah 8 bit dengan internal pull-up.
21
g. Pin 29 Merupakan sinyal pengontrol untuk mengakses program memori eksternal yang masuk ke dalam saluran (bus) selama proses pemberian atau pengambilan instruksi (fetching). h. Pin 30 Merupakan penahan alamat memori eksternal (pada port 1) selama mengakses ke memori eksternal i. Pin 31 External Access Enable (EA) merupakan sinyal kontrol untuk pembacaan memori program. Apabila diset rendah (L), maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program eksternal sedangkan apabila diset tinggi (H) maka mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari memori program internal. j. Pin 32 sampai 39 Pin ini merupakan port 0. Port 0 merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Port 0 terdiri dari P0.0-P0.7. Selain sebagai jalur I/O, Port 0 juga berfungsi sebagai multiplexed addres/data bus. k. Pin 40 Merupakan sumber tegangan positif yang diberi simbol VCC.
2.9.2. Struktur Memori Memori pada intinya berfungsi untuk ’mengingat’ atau menyimpan suatu informasi. AT89S51 mempunyai stuktur memori yang terdiri atas: a. RAM Internal, memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan untuk menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara. Memori ini dapat diakses menggunakan RAM address register. b. Flash PEROM, memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi-intruksi MCS51.
22
c. 21 Special Function Register (Register Fungsi Khusus), merupakan memori yang berisi register-register yang mempunyai fungsi-fungsi khusus. Register Fungsi khusus ini terdiri dari: 1. Akumulator Register ini terletak pada alamat E0H. Hampir semua operasi aritmatik dan operasi logika selalu menggunakan register ini. Untuk pengambilan dan pengiriman data ke memori eksternal juga diperlukan register ini. 2. Register B. Mempunyai fungsi yang sama dengan akumulator. 3. Stack Pointer Stack Pointer (SP) merupakan register 8 bit yang terletak di alamat 81H. Isi dari Stack Pointer ini merupakan alamat dan data yang disimpan di stack. Proses yang berhubungan dengan stack ini biasa dilakukan oleh instruksiinstruksi Push, Pop, Acall, dan Lcall. 4. Data Pointer DPTR umumnya digunakan untuk mengakses alamat pada memori eksternal. Contoh:
Mov
A,#01H
Mov
DPTR,#2000H
Movx @DPTR.A Listing diatas berfungsi untuk menuliskan data 01H kedalam alamat 2000H. Pertama data 01H diisikan ke akumulator kemudian DPTR yang berfungsi untuk menuliskan alamat penyimpanan data diisi dengan 2000H. Terakhir, isi dari akumulator A disimpan ke lokasi memori yang ditunjukkan oleh DPTR. 5. Register Port Merupakan register yang mewakili alamat port. 6. Register Timer Merupakan register yang digunakan untuk mengatur operasi Timer. 7. Register Port Serial Merupakan register yang digunakan dalam proses komunikasi serial.
23
8. Register Interupsi Merupakan register yang digunakan untuk mengatur proses interupsi. 9. Power Control Register Power Control Register (PCON) mengandung beberapa macam bit kontrol dengan konfigurasi seperti pada tabel 2.19.
Tabel 2.19 Alokasi Bit PCON
Keterangan: SMOD
: Double Baud Rate
GF1&GF0
: General Purpose Flag
PD
: Power Down
IDL
: Idle Mode.
2.10 Transistor Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat pada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal. Transistor biasanya dibuat dari bahan silikon atau germanium. Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah emitor, basis dan kolektor. Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P yang menjadi satu sebagai tiga kaki transistor. Gambar di bawah memperlihatkan bentuk dan simbol untuk jenis NPN. (Pada transistor PNP, panah emitor berlawanan arah).
Gambar 2.20 simbol transistor NPN dan PNP
24
Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor, yang mana kolektor dan emitor sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian. Aturan/prosedur transistor sebagai berikut: •
Pada transistor NPN, memberikan tegangan positif dari basis ke emitor, menyebabkan
hubungan
kolektor
ke
emitter
terhubung
singkat,
yang
menyebabkan transistor aktif (on). Memberikan tegangan negatif atau 0 V dari basis ke emitor menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka, yang disebut transistor mati (off). •
Pada PNP transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emitor ini akan menyalakan transistor (on ). Dan memberikan tegangan positif atau 0 V dari basis ke emitor ini akan membuat transistor mati (off).
2.11 Seven segment Seven segmnet digunaka sebagai indikator dari perubahan bilangan kode biner menjadi bilangan desimal. Beberapa jenis dari bahan seven segmen yang digunakan antara lain tabung gas, kawat pijar, LED, liquid cristal, dan fluorocent phospor. Dan yang paling banyak digunakan adalah LED, karenataham lama dan murah. Selain itu kelebihan lain dari penampil seven segment LED ini yaitu: 1. menyala pada tegangan rendah 2. tanggapan terhadap perubahan logika sangat cepat 3. dapat dilihat jelas pada malam hari 4. tidak membutuhkan arus yang besar 5. mudah diperoleh LED sendiri terbuat dari Galium Arsenit (GaAs) yang berppijar bila dialiri arus forward, sedangkan jenisnya ada dua macam, yaitu common anoda dan common katoda. Pada sevensegmnet yang menggunakan common anoda akan menyala pada saat berlogika ”0” dan tidak akan menyala pada saat berlogika ”1”. Sebaliknya
25
common katoda akan menyala pada saat berlogika ”1”, dan tidak akan menyala pada saat berlogika ”0”
(a) common katoda
(b) common anoda
Gambar 2.21 Seven segment
2.12 Asm51 ASM51 merupakan program assembler yang berupa freeware dan memiliki fasilitas yang cukup lengkap. ASM51 berfungsi untuk mengubah program berbahasa assembly menjadi serangkaian kode heksadesimal yang dikenali AT89S51. File yang akan diproses oleh ASM51 harus memiliki nama file dengan panjang tidak lebih dari 8 karakter. Setelah proses assembling selesai, ASM51 akan menghasilkan dua file yang masing-masinng berekstensi HEX dan LST. Kedua file memiliki nama yang sama dengan file asli. File berekstensi HEX adalah file yang akan di-download ke minimum sistem. Sedangkan file berekstensi LST berisi listing program lengkap beserta alamat
26
yang digunakan. File LST ini juga berisi pesan kesalahan jika ternyata ASM51 menyatakan adanya kesalahan dalam proses assembling. 1. Assembler Control Assembler Control berfungsi untuk mengendalikan darimana ASM51 mendapatkan input, dimana ASM51 menyimpan file, dan bagaimana ASM51 memberi format pada file. ASM51 membutuhkan file MOD51 agar ASM51 dapat mengenali semua register milik AT89S51. MOD51 harus terdapat pada direktori yang sama dengan ASM51. MOD51 juga harus disertakan dalam listing program dengan cara menuliskan $MOD51 di awal program. 2. Simbol dan Label Simbol adalah nama yang mewakili angka atau alamat pada memori. Label adalah sebuah nama yang mewakili suatu alamat program. Baik simbol maupun label berfungsi untuk mempermudah pengguna untuk berpindah alamat dengan cepat. Satu simbol mewakili satu angka atau alamat dan satu label juga mewakili satu alamat, oleh karena itu simbol atau label yang sama tidak boleh didefinisikan dua kali (kecuali menggunakan definisi SET). Pada ASM51, persyaratan sebuah label dan simbol adalah tidak mengandung karakter selain huruf, angka, tanda tanya, dan garis bawah. Penulisan simbol dan label tidak boleh diawali dengan angka. Selain itu, diakhir sebuah label harus terdapat tanda baca titik dua ”:”. Contoh simbol: ACK EQU 0FAH Contoh label:
START:
3. Mnemonic dan Operand Mnemonic adalah bagian dari instruksi yang mewakili sebuah proses yang akan dilakukan. Operand adalah bagian dari instruksi yang mewakili register, variabel, atau alamat yang akan diproses oleh mnemonic didepannya. Contoh: Mov A,P1
27
4. Comment Comment merupakan suatu komentar yang digunakan user untuk memberi tanda atau keterangan pada bagian-bagian program. Penulisan komentar ini didahului dengan tanda baca titik koma ”;”. 5. End End harus disertakan dalam listing program sebagai penanda bahwa listing telah berakhir.
