SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURITY PASSWORD MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR ABDUL GAYUNG 062408011 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURITY PASSWORD MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya ABDUL GAYUNG 062408011 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. PERSETUJUAN Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas : SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURTY PASSWORD MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 : TUGAS AKHIR : ABDUL GAYUNG : 062408011 : DIPLOMA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2009 Komisi Pembimbing : Diketahui/Disetujui oleh Departenen Fisika FMIPA USU Pembimbing Drs. SYAHRUL HUMAIDI, M.Sc NIP: 132050870 AHMAD HIDAYAT, ST NIP:131918183 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. PERNYATAAN SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURTY PASSWORD MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya. Medan, 14 Juli 2009 ABDUL GAYUNG 062408011 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. PENGHARGAAN Alhamdulilah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan limpah kurnia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah di tetapkan. Ucapan terima kasih penulis ucapakan kepada bapak Ahmad Hidayat, ST selaku pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan terhadap penulis untuk menyempurnakan tugas akhir ini. Panduan ringkas, padat dan prfofesional telah diberikan kepada penulis. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Fisika dan ketua jurusan fisika instrumentasi Drs. Syahrul humaidi, Msc, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, pegawai di FMIPA USU, dan rekan – rekan kuliah. Tak lupa pula penulis ucapkan terimakasih kepada pihak keluarga khususnya kedua orang tua yang selalu memberikan semangat dan motivasi sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. ABSTRAK Tindakan kriminalitas pencurian saat ini marak sekali terjadi, untuk itu diperlukan suatu pemanfaatan dan pengoptimalan peralatan yang dapat memberikan tingkat keamanan yang baik, termasuk kemudahan dan kenyamanan dalam penggunaannya. Alat yang dapat menjadi suatu alternatif pengaman baru yang berupa kunci elektronis menggunakan password dengan kode yang ditetapkan merupakan salah satu solusi yang tepat, karena pemanfaatan password sebagai kunci memberikan berbagai kemudahan dengan bentuk dan penggunaannya yang praktis . Kunci elektronis menggunakan password ini bekerja dengan mengguanakan sensor infra red sebagai pendeteksi adanya pergerakan pada pintu, dan mikrokontroller AT89S51 sebagai pengendali dari sistem, serta beberapa komponen elektronika pendukung lainnya. Alat ini dimaksudkan agar dapat melakukan pembukaan dan penguncian pintu secara elektronis berdasarkan password yang diketikan. Sistem keseluruhan pada kunci elektronis sepenuhnya dikendalikan oleh mikrokontroller AT89S51 dengan password sebagai syarat untuk masuk pada rumah.Dan apabila password password yang diketikan salah lebih dari 2 kali maka alaram akan bordering. Jika ada objek yang masuk dengan membobol maka alaram akan bordering. Untuk itu diperlukan pembuatan program dengan menggunakan bahasa pemrograman assembler yang digunakan sebagai program pengendali dari mikrokontroller AT89S51. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. DAFTAR ISI Persetujuan ...................................................................................................... i Peryataan ......................................................................................................... ii Penghargaan ..................................................................................................... iii ABSTRAK ........................................................................................................ iv Daftar Isi ........................................................................................................... v Daftar tabel ....................................................................................................... viii Daftar Gambar ................................................................................................ ix BABI: PENDAHULUAN 1. 1. Latar Belakang Masalah. ............................................................................ 1 1. 2. Rumusan Masalah ..................................................................................... 2 1. 3. Tujuan Penulisan ........................................................................................ 2 1. 4. Batasan Masalah ......................................................................................... 2 1. 4. Sistematika Penulisan ................................................................................ 3 BAB II: LANDASAN TEORI 2.1. Lok. Sistem Keamanan dengan Alat Berbasis Mikrokontroler................... 5. 2.2. Mikrokontroler AT89S51 ........................................................................... 7 2.2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 ..................................... 8 2.2.2. Spesikasi AT89S51 .......................................................................... 10 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 2.3. Alaram sebagai informasi adanya pembobolan pintu ................................ 11 2.4. Infra Red sebagai Sensor Gerak ................................................................ 12 2.4.1.Cara Kerja Infra Red ......................................................................... 15 2.4.2. Keungulan Infra Red ........................................................................ 15 2.5. Trasistor Sebagai Skalar Otomatis ............................................................ 16 2.5.1. Cara Kerja Transistor ....................................................................... 17 2.5.2.Jenis-jenis transistor .......................................................................... 18 2.6. Komponen-komponen Pendukung Security Password ............................. 19 2.6.1. Resistor ............................................................................................. 19 2.6.2. Tranformator .................................................................................... 22 2.6.3. Capasitor .......................................................................................... 22 2.6.4. Kapasitansi ........................................................................................ 23 2.6.5. Kondensotor .................................................................................... 24 2.6.6. Dioda ................................................................................................ 25 BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Diagram Blok Rangkaian ............................................................................ 27 3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ......................................................... 28 3.2. Driver Motor Stepper ................................................................................ 30 3.3. Rangkaian Sensor ....................................................................................... 32 3.4. Diagram Alir Pemrograman ....................................................................... 36 3.5. Sistem Kerja Program ................................................................................ 37 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PROGRAM 4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay ....................................................... 38 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ....................................... 39 4.3. Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper ............................................. 40 4.4. Pengujian Rangkaian Sensor .................................................................... 44 4.5. Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen ........................................... 45 4.6. Pengujian Rangkaian Relay ...................................................................... 48 4.7. Pengujian Rangkaian Keypad .................................................................. 50 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 53 5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 55 DAFTAR PUSTAK .......................................................................................... 56 LAMPIRAN Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Hasil pengujian power supplay dengan tegangan 5 Volt ................. 38 Tabel 4.2. Hasil pengujian power supplay dengan tegangan 12 Volt .............. 39 Tabel 4.3: hasil pengujian terhadap motor stepper .......................................... 43 Tabel 4.4. Hasil pengujian rangkaian sensor infra red .................................... 45 Tabel 4.5: Bentuk nilai keluaran pada seven segmen ....................................... 47 Tabel 4.6: Pengujian relay terhadap kecepatan perputaran motor stepper ...... 49 Tabel 4.7. Hasil penekanan tombol keypad. ..................................................... 51 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Bentuk Fisik dari Mikrokontroler AT89S51 ................................ 7 Gambar2.2:Gambar Sekematik Bentuk Mikrokontroler IC AT89S51 ........... 9 Gambar 2.3. system optic sepektrometer infra red ......................................... 13 Gambar 2.4. Bentuk fisik alat infra red .......................................................... 14 Gambar 2.5. Transistor sebagai saklar otomatis ............................................ 16 Gambar2.6:Gambara Sekematik atau Simbol dari Transistor ........................ 19 Gambar2.7: Bentuk Fisik dari Resistor ........................................................... 20 Gambar 2.8 : Prinsip Dasar Kapasitor ............................................................ 23 Gambar 2.9: Bentuk Fisik Kondensotor .......................................................... 25 Gambar2.10: Sekematik Bentuk Diode ............................................................ 26 Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply ............................................................ 27 Gambar 3.2 Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 ........................ 28 Gambar 3.3 Rangkaian driver motor stepper 30 ............................................ 30 Gambar 3.4. Rangkaian Pemancar infra merah 32 .......................................... 32 Gambar 3.5. Rangkaian Penerima sinar infra merah 33 ................................... 33 Gambar 3.6. Flocat cara kerja alat security password .................................... 36 Gambar 4.1: Rangkaian display seven segmen ............................................... 45 Gambar 4.2: relay elektromahmenetik ............................................................ 47 Gambar 4.3: Rangkaian penguji Keypad ........................................................ 49 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. BAB I PENDAHULUAN I.I. Latar Belakang Masalah Keamanan adalah salah satu hal yang sangat penting. Banyak hal yang kita lakukan untuk menciptakan keamanan. Salah satunya adalah keamanan rumah. Kita selalu merasa resah saat meninggalkan rumah dalam keadaan kosong. Hal ini adalah wajar karena rumah merupakan tempat untuk menyimpan barang-barang berharga dan mungkin sangat pribadi bagi kita. Perasaan resah disebabakan ada kemungkinan terjadinya pencurian terhadap barang berharga. Bila rumah dalam keadaan kosong, maka rumah tidak dapat diawasi secara tepat. Tapi kalau kita dapat lebih cepat mengetahui kejadian yang terjadi pada rumah kita, pasti keadaannya akan berbeda. Misalnya bila kita mengetahui adanya usaha pencurian terhadap rumah yang kita tinggalkan, kita dapat dengan segera menelepon polisi hal itu dapat kita lakukan apabila kita mengetahui kejadian tersebut lebih dini. Untuk itu diperlukan sebuah alat yang dapat mengetahui jika ada orang yang masuk ke rumah tanpa izin. Kemudian alat ini dapat memberikanhukan kepada pemilik rumah tentang kejadian yang terjadi dirumah. Dengan demikian pemilik rumah dapat mengetahui lebih awal tentang kejadian yang terjadi dirumah, dan kemudian dapat mengambil tindakan lebih cepat untuk mengatasinya. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. I.2. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut kedalam bentuk skripsi sebagai Tugas Akhir dengan judul “Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Pasword Menggunakan Sesor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51”. Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler AT89S51, Mikrokontroler AT89S51 sebagai otak dari sistem, yang berfungsi mengendalikan seluruh sistem. Password digunakan sebagai syarat untuk membuka pintu. Sensor gerak untuk mengetahui ketika ada orang yang masuk tanpa izin. I.3 Tujuan Penulisan Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat pengaman rumah dengan mengguakan sensor gerak. 2. Memanfaatkan sensor gerak yang dihubungkan dengan alat agar dapat mendeteksi ada tidak orang yang keluar masuk rumah tampa izin pemilik. 3. Membuat alat sederhana yang dapat memberi rasa aman pada pemilik rumah. I.4 Batasan Masalah Mengacu pada hal diatas, penulis membuat alat yang dapat mendeteksi apakah rumah dalam keadaan aman dengan menggunakan mikrokontrol AT89S51 dan Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. memanfaatkan sensor gerak sebagai perantaranya. Alat ini akan bekerja saat pemilik rumah tidak berada di dalam rumah. Di sini penulis akan mengamati sistem kerja alat dan sofware yang digunakan dalam mikrokontroler. Penulis hanya membuat alat yang merupakan simulasi saja, tidak menerapkan pada rumah sungguhan. I.5 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari Sistem Pengaman Rumah Dengan Sicurity Pasword Menggunakan Sesor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51 dan sensor gerak,maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut: BAB I. PENDAHULUAN Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan. BAB II. LANDASAN TEORI Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware dan software), bahasa program yang digunakan, serta cara kerja dari Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. pemancar infra merah, cara kerja poto dioda dan rangkaian penerimanya. BAB III. ANALISA RANGKAIAN DAN KERJA SISTEM Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja per-blok diagram dan sistem kerja keseluruhan. BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Sistem Keamanan dengan Alat Berbasis Mikrokontroler Sistem adalah kombinasi beberapa komponen yang bekerja bersama. dan melakukan suatu sasaran tertentu. Aman adalah tidak merasa takut, resah, atau gelisah. Sistem keamanan adalah sistem yang digunakan untuk memberikan rasa bebas dari bahaya , tidak merasa takut, resah, atau gelisah terhadap barang berharga yang ditingalkan. Bagian penting dari sistem keamanan adalah menggetahui kemungkinan terjadinya pencurian terhadap barang berharga .Sistem keamanan ruang merupakan bagian dari sistem pengamanan, dimana sistem keamanan digunakan untuk mengurangi resiko terjadinya bahaya kehilangan , kerugian , serta perlindungan terhadap barang-barang berharga. Beberapa komponen yang berpengaruh pada sistem keamanan diantaranya: petugas keamanan, alat bantu keamanan, serta peraturan yang berhubungan dengan keamanan. Banyak sekali alat bantu yang digunakan untuk mendukung sistem keamanan, dari peralatan yang sederhana hingga peralatan yang menggunakan yang lebih maju. Security password adalah sistem pengaman rumah yang digunakan pada pintu dimana setiap orang yang akan masuk harus menekan password yang sudah diset dalam mikrokontroler AT 89S51. Dimana otak dari sistem pengamanan ini Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mengunakan mikkorokontroler AT89S51. AT89S51 Dirancang sebagai memeori (otak) dari security password yang akan diisi program nntuk pengaturan sistem keamanan pintu , sehingga setiap orang yang tidak mengetahui password dari sistem rancangan ini tidak akan dapat untuk membobolnya. Karena keamanan adalah salah satu hal yang penting. Banyak hal yang kita lakukan untuk menciptakan keamanan. Salah satunya adalah menjaga keamanan rumah. Kita selalu merasa resah saat kita meninggalkan rumah dalam keadaan kosong. Hal ini adalah wajar karena rumah kita merupakan salah satu tempat untuk menyimpan barang-barang berharga dan mungkin sangat pribadi bagi kita. Perasaan resah tersebut disebabkan adanya kemungkinan terjadinya pencurianpencurian pada rumah yang kita tinggalkan. Bila rumah dalam keadaan kosong, tindakan untuk mengatasinya akan terlambat. Tapi kalau kita telah menggetahuinya terlebih dahulu maka kita akan lebih siaga dan mempersiapkan segala kemungkinan yang akan terjadi. Dalam perancangan sistem penggamanan rumah dengan mengunakan security password digunakan beberapan komponen utama yang berperan penting dalam sistem penggamanan ini. Pada perancangan security password otak sistem pengamanan adalah mikrokontrolerb AT89S51 sedangkan untuk pendeteksi adanya pembobolan adalah mengunakan infra red yang digunakan sebagai sensor gerak untuk mendeteksi pergerakan seseoran yang ada didepan pintu. Dimana sistem kerja dari sistem pengaman rumah dengan mengunakan security password ini adalah setiap orang yang ingin menjalankan alat ini harus Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mengketikan password yang telah diset melalui program yang telah disimpan pada (Integrated Circuit) IC AT89S51 mikrokontroler, apabila passwort yang diketikan benar maka pintu akan terbuka dan apabila password yang diketikan salah maka alaram akan berdering yang menandakan adanya pembobolan pada pintu. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai security password pada pengaman pintu otomatis makan harus diketahui terlabih dahulu komponen yang digunakan dan kegunaanya pada sistem perancangan sistem pengamanan dengan mengunakan security password. Untuk lebih memehaminya makan akan akan dijelaskan satu persatu. 2.2. Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler adalah suatu IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program read only memory (ROM) serta memory serba guna random access memory (RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas Digital to Analog Converter (ADC), PLL, dan Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ( EEPROM) dalam satu kemasan. Pengggunaan mikrokontroler dalam bidan kontrol sangat luas dan popular. Gambar 2.1. Bentuk Fisik dari Mikrokontroler AT89S51. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Selain memiliki arti mikroporosesor dan memori juga memiliki arti yang berbeda , misalnya mikrokontroler disebut juga komputer keping tunggal (single chip computer) yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugastugas yang berorientasi control. Selain itu mikroprosesor yang dibuat dengan metode VLSI (Very Large Scale Integration) sehingga kepadatan komponen yang tinggi dengan tujuan untuk melakukan pengecilan terhadap sistem yang berbasis mikroprosesor.C CCCCCCCCCCCCCCCC Mikrokontroler adalah satu kemasan (single chip) yang didalamnya terdiri dari CPU, memori berupa RAM antar muka (interface) serial dan parallel, timer dan fasilitas interupsi. Mikrokontroler AT89S52 adalah versi terbaru yang merupakan mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8 Kbyte Flash Programable dan Erasable Read Only Memory (PEROM) 2.2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 Mikrokontroler AT89S52 memiliki 40 buah pin. Umumnya kemasan mikrokontroler ini adalah DIP (Dual In Line Packaged). Dimana tiap-tiap kaki yang terdapat pada IC AT89S51 memiliki fungsi yang berbeda –beda. Adapun fungsi dari kaki IC AT89S51 adalah sebagai berikut: a. Pin 1 sampai 8 Pin 1-8 merupakan port I yang menjadi saluran (bus) dua arah input/output 8 bit.dengan internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan dan dapat mengendalikan empat input TTL. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. b. Pin 9 Merupakan masukan reset (aktif tinggi untuk dua siklus mesin) Gambar2. 2:Gambar Sekematik Bentuk Mikrokontroler IC AT89S51 c. Pin 10 sampai 17 Port 3 merupakan saluran (bus) I/O 8 bit dua arah dengan internal pull-up yang memiliki fungsi pengganti. d. Pin 18 dan 19 Jalur ini merupakan masukan ke panguat osilator berpanguat tinggi. e. Pin 20 Merupakan ground sumber tegangan yang diberi simbol gnd. f. Pin 21 samp[ai 28 Pin ini merupakan port 2 yang menjadi saluran (bus) I/O dua arah 8 bit dengan internal pull-up. g. Pin 29 Program Store Enable (PSEN’) merupakan sinyal pengontrol untuk Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mengakses program memori eksternal yang masuk ke dalam saluran (bus) selama proses pemberian atau pengambilan instruksi (fetching). h. Pin 30 Address Latch Enable (ALE) merupakan penahan alamat memori eksternal (pada port 1) selama mengakses ke memori eksternal. Pin ini juga sebagai pulsa (sinyal) input program (PROG) selama pemograman. i. Pin 31 eksternal Access Enable (EA) merupakan sinyal kontrol untuk pembacaan memori program. j. Pin 32 sampai 39 Port 0 merupakan saluran (bus) I/O 8 bit open collector yang dapat digunakan multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. k. Pin 40 Merupakan sumber tegagan positif yang diberi simbol Vcc sebesar +5 volt. 2.2.2. Spesikasi AT89S51 Mikrokontroler yang dipakai pada alat ini menggunakan DT-51 Minimum Sistem versi 3 yang diproduksi oleh Innovative Electronics. DT-51 merupakan kit yang lengkap untuk digunakan karena telah menyediakan port serial, input data, driver LCD, memori eksternal 28C64B dan sebuah PPI 8255. Spesifikasi DT-51 adalah sebagai berikut: 1. Berbasis mikrokontroler AT89S51 yang merupakan standar industri Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 2. Port serial standar RS-232 digunakan untuk komunikasi antara komputer dengan DT-51. 3. Memori non-volatile (EEPROM) 8kb untuk menyimpan program dan data. 4. Empat port input (I/O) dengan kapasitas 8 bit untuk tiap port-nya. 5. Port LCD untuk keperluan tampilan. 6. Konektor ekspansi untuk menghubungkan DT-51 dengan add-on board yang kompatibel. 2.3. Alaram sebagai informasi adanya pembobolan pintu Alaram di buat agar dapat membantu kita dalam menjaga atau mengamankan rumah yang kita tinggalkan dalam waktu yang cukup lama. Alarm juga sistem yang digunakan sebagai indikator suara yang sensitive, alarm biasanya di letakan pada pintu rumah. Alaram menggunakan anergi listrik yang dihubungkan langsung dengan rangkaian mikrokontroler sehingga apabila terjadi pembobolan pintu maka alaram akan bordering secara otomatis. Di setiap celah akses masuk atau keluar rumah dan juga bagian-bagian yang adanya kemungkinan di bobol oleh orang yang tidak bertanggung jawab seperti pada pintu dan jendela yang sudah terpasang sensor, sehingga apabila ada seseorang yang secara paksa pintu masuk tersebut tanpa mempunyai akses masuk atau menekan password yang benar, maka sensor yang terpasang tersebut akan memberikan sinyal ke mikrokontroler yang kemudian dari mikrokontroler mengeluarkan output yang sudah terhubung dengan alaram (buzzer) dan lampu led, sehingga buzzer berbunyi secara otomatis. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Sistem alarm anti pencuri ini menggunakan power listrik sebagai sumber energinya, karena hampir semua komponen pendukung pada alarm anti pencuri ini menggunakan sistem elektronik yang membutuhkan sumber listrik yang stabil, sehingga sistem untuk pengaturan power listrik sangat dibutuhkan dalam penerapan sistem alarm anti pencuri. Selain daripada itu rangkaian security password tidak langsung dihubungkan dengan PLN , karena rangkaian elektronika memiliki arus yang kecil dan stabil sehinga sebelum dihubungkan dengan rangkaian yang dirancang terlebih dahulu dihubungkan dengan power supply. 2.4. Infra Red sebagai Sensor Gerak Pada dasarnya Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (disingkat FTIR) adalah sama dengan Spektrofotometer Infra Red dispersi, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistim optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh atau objek. Dasar pemikiran dari Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis. Dari deret Fourier tersebut intensitas gelombang dapat digambarkan sebagai daerah waktu atau daerah frekuwensi. Perubahan gambaran intensitas gelobang radiasi elektromagnetik dari daerah waktu ke daerah frekwensi atau sebaliknya disebut Transformasi Fourier (Fourier Transform). Selanjutnya pada sistim optik peralatan instrumen Fourier Transform Infra Red dipakai sebagai dasar daerah waktu yang non dispersif. Sebagai contoh aplikasi Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. pemakaian gelombang radiasi elektromagnetik yang berdasarkan daerah waktu adalah interferometer yang dikemukakan oleh Albert Abraham Michelson (Jerman, 1831). Perbedaan sistim optik Spektrofotometer Infra Red dispersif dan Interferometer Michelson pada Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red tampak pada gambar 2.3.dibawah ini. Gambar 2.3. sistem optic sepektrometer infra red LED atau Light Emmiting Diode adalah dioda yang memancarkan cahaya. Dengan menggunakan unsur seperti galium, arsen, dan phospor, pabrik LED dapat membuat LED yang memancarkan cahaya warna-warni. LED sering digunakan sebagai display peralatan mesin hitung, jam digital dan lain-lain, sedangkan sestem tanda bahaya pencuri dan ruang lingkup yang lain membutuhkan pancaran yang tak tampak. LED jenis ini disebut LED infra red. Karakteristik LED Infra red adalah sebagai berikut : a. Mempunyai eV antara 0,18 sampai 3,4 eV. b. Panjang gelombang sebesar = 1,240 eV, yaitu antara 0,36 µm sampai 6.8 µm. c. Awet dan tahan lama, bila dipasang pada tegangan dan arus yang benar. d. Harga relatif murah. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Sensor pendeteksi dipakai sebagai pengganti saklar manual atau mekanik yang dipasang di tempat yang berpotensi dimasuki atau dilalui oleh orang, apabila orang yang tidak bertanggung jawab masuk tanpa memasukan kode ( password ), maka sensor mendeteksi dan mengirim sinyal yang mengakibatkan alarm berbunyi. Keutamaan menggunakan sistem sensor adalah selain tidak terlihat karena menggunakan sinyal inframerah juga tidat mudah untuk di tembus atau dibobol. Gambar 2.4. Bentuk fisik alat infra red Sensor infra red digunakan pada sistem pengamanan pintu berfungsi untuk mendeteksi ada tidaknya pergerakan yang terjadi didepan sensor infra red, sehingga apabila ada pembobolan tanpa mengetikan password terlebih dahulu maka akan terdeteksi pergerakanya sehingga sensor infra red akan mengirimkan sinyal kebagian mikrokontroler akan mengirimkan sinyal, sehingga alaram akan berdering secara otomatis. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 2.4.1.Cara Kerja Infra Red Sistim optik Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red dilengkapi dengan cermin yang bergerak tegak lurus dan cermin yang diam. Dengan demikian radiasi infra merah akan menimbulkan perbedaan jarak yang ditempuh menuju cermin yang bergerak ( M ) dan jarak cermin yang diam ( F ). Perbedaan jarak tempuh radiasi tersebut adalah 2 meter yang selanjutnya disebut sebagai retardasi ( δ ). Hubungan antara intensitas radiasi (IR) yang diterima detektor terhadap retardasi disebut sebagai interferogram. Sedangkan sistem optik dari Spektrofotometer Infra Red yang didasarkan atas bekerjanya interferometer disebut sebagai sistem optik Fourier Transform Infra Red. Pada sistim optik Fourier Transform Infra Red digunakan radiasi LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) yang berfungsi sebagai radiasi yang diinterferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra merah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik. 2.4.2. Keungulan Infra Red Secara keseluruhan, analisis menggunakan Spektrofotometer ini memiliki dua kelebihan utama dibandingkan metoda konvensional lainnya, yaitu : a) Dapat digunakan pada semua frekwensi dari sumber cahaya secara simultan sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat daripada menggunakan cara sekuensial atau pemindah. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. b) Sensitifitas dari metoda Spektrofotometri Fourier Transform Infra Red lebih besar daripada cara dispersi, sebab radiasi yang masuk ke sistem detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah. 2.5. Transistor Sebagai Saklar Otomatis Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listrik. Gambar 2.5. Transistor sebagai saklar otomatis GDFDF\\\\\\\\\\ Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya. 2.5.1. Cara Kerja Transistor Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT) atau transistor bipolar dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah atau lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. Field-effect transistor (FET) juga dinamakan transistor unipolar karena hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut. Pada sistem pengaman security password transistor digunakan sebagai saklar otomatos apabila ada isyarat dari infra red kerangkaian mikrokontroler, makan Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. rangkaian mikrokontroler akan menyambungkan transistor sehingga alaram akan hidup, dengan demikian fungsi transistor pada sistem pengaman security password adalah sebagai scalar otomatis. 2.5.2.Jenis-jenis transistor Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori: a) Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide b) Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain c) Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain. d) Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel e) Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power f) Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain g) Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Transistor PNP Transistor NPN Transistor P-Channel Transistor N-Channel Gambar2.6 :Gambara Sekematik atau Simbol dari Transistor. Dalam perancangan sistem pengaman rumah dengan menggunakan mikrokontroler dan infra red transistor. 2.6. Komponen-komponen Pendukung Security Password Ada banyak komponen pendukung lain yang digunakan sebagai pelengkap dalam perancangan sistem pengamanan rumah dengan security password berbasis mikrokontroler diantaranya adalah sebagai berikut ini. 2.6.1. Resistor Resistor atau yang biasa disebut (bahasa Belanda) werstand, tahanan atau penghambat, adalah suatu komponen elektronik yang memberikan hambatan terhadap perpindahan elektron (muatan negatif). Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar). Satuan resistor adalah Ohm, yang menemukan adalah George Ohm (1787- Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 1854), seorang ahli fisika bangsa Jerman. Tahanan bagian dalam ini dinamai konduktansi. Satuan konduktansi ditulis dengan kebalikan dari Ohm. Kemampuan resistor untuk menghambat disebut juga resistansi atau hambatan listrik. Besarnya diekspresikan dalam satuan Ohm. Suatu resistor dikatakan memiliki hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda tegangan sebesar 1 Volt dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut adalah sebesar 1 ampere, atau sama dengan sebanyak 6.241506 × 1018 elektron per detik mengalir menghadap arah yang be×lawanan dari arus dengan nilai (tegangan electron) Qe= 1,602×10-19 C. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm: R= Di mana V adalah beda potensial antara kedua ujung benda penghambat, I adalah besar arus yang melalui benda penghambat, dan R adalah besarnya hambatan benda penghambat tersebut. Gambar2.7 : Bentuk Fisik dari Resistor Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Berdasarkan penggunaanya, resistor dapat dibagi: 1. Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. 2. Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubahubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB). 3. Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTS (Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin. 4. LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis Resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil. Pada Resistor biasanya memiliki 4 gelang warna, gelang pertama dan kedua menunjukkan angka, gelang ketiga adalah faktor kelipatan, sedangkan gelang ke empat menunjukkan toleransi hambatan. Pertengahan tahun 2006, perkembangan pada komponen Resistor terjadi pada jumlah gelang warna. Dengan komposisi: Gelang Pertama (Angka Pertama), Gelang Kedua (Angka Kedua), Gelang Ketiga (Angka Ketiga), Gelang Keempat (Multiplier) dan Gelang Kelima (Toleransi). Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Sedangkan untuk gelang toleransi hambatan adalah: Coklat 1%, Merah 2%, Hijau 0,5%, Biru 0,25%, Ungu 0,1%, Emas 5% dan Perak 10%. Kebanyakan gelang toleransi yang dipakai oleh umum adalah warna Emas, Perak dan Coklat. 2.6.2. Tranformator Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). Dalam operasi umumnya, trafo-trafo tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan/proteksi, sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV, dan transformator 20/70 kV ditanahkan dengan tahanan di sisi netral 20 kV nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan. 2.6.3. Capasitor Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awal. Gambar 2.8 : Prinsip Dasar Kapasitor 2.6.4. Kapasitansi Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulomb. keuntungan dari sebuah produk dengan solid capasitor adalah : a) Dapat digunakan lebih lama b) Meningkatkan kestabilan perangkat elektronik c) Memiliki daya tahan lebih baik d) Khusus untuk overclock dapat meningkatkan kinerja procesor pada kecepatna tinggi Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. e) Tidak lagi ada capasitor yang meledak karena terlalu berat bekerja. Kesimpulan. Dengan daya tahan lebih baik pada panas dibandingkan electrolytic capasitor, maka kemampuan solid capasitor rata rata mencapai umur 6 kali lebih lama. Solid capasitor memiliki tingkat tolerensi baik kestabilan kerja maupun panas, disamping kemampuan pada componen untuk solid capasitor yang lebih stabil pada frekuensi tinggi dan menahan daya (current) dibandingkan electrolytic capasitor. Dengan solid capasitor, kemampuan capasitor nantnya menjadi sempurna dengan lebih tahan terhadap panas, dan mengirim daya elektronik. Mereka yang mengemari perangkat PC tentunya tidak perlu lagi khawatir bahwa capasitor mereka akan meledak, bocor atau melembung karena harus bekerja secara berlebihan. 2.6.5. Kondensator Kondensator elektrolit atau Electrolytic Condenser (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari 0,47 µF (mikroFarad) sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa volt hingga ribuan volt. Adapun gambar untuk Kapasitor Elektrolit pada skema elektronika, yaitu: Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Gambar 2.9: Bentuk Fisik Kondensator Sampel pada gambar diatas polaritas negatif pada kaki Kondensator Elektrolit. Selain kondensator elektrolit Tampak pada gambar diatas polaritas negatif pada kaki Kondensator Elektrolit. Selain kondensator elektrolit yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum. yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum. 2.6.6. Dioda Dioda adalah sambungan bahan p-n yang berfungsi terutama sebagai penyearah. Bahan tipe-p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n menjadi katode. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, diode bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi tersebut terjadi hanya pada diode ideal-konseptual. Pada diode faktual (riil), perlu tegangan lebih besar dari 0,7V (untuk diode yang terbuat dari bahan Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. silikon) pada anode terhadap katode agar diode dapat menghantarkan arus listrik. Tegangan sebesar 0,7V ini disebut sebagai tegangan halang (barrier voltage). Diode yang terbuat dari bahan Germanium memiliki tegangan halang kira-kira 0,3V. . Gambar2.10: Sekematik Bentuk Diode Adapun macam-macam diode adalah sebagai berikut: a) dioda pemancar cahaya atau LED adalah dioda yang memancarkan cahaya bila dipanjar maju. LED dibuat dari semikonduktor campuran seperti Galium arsenida fosfida (GaAsP), Galium fosfida (GaP), Galium indium fosfida (GaInP), Galium aluminium arsenida (GaAlAs) dsb. b) dioda foto (fotovoltaic) digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik searah c) dioda laser digunakan untuk membangkitkan sinar laser taraf rendah, cara kerjanya mirip LED d) dioda Zener digunakan untuk regulasi tegangan. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Diagram Blok Rangkaian Rangkaian power supply berfungsi untuk mensupplay arus ke tegangan ke seluruh rangkaiaj yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian kecuali rangkaian driver motor stepper, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke driver motor stepper, karena motor stepper memiliki tegangan kerja 12 volt. Rangkaian power supplay ditunjukkan gambar 3.1 dibawah: TIP32C 2 220 V AC D1 Vreg 4 1 IN OUT 100Ω 0V 12 Volt DC LM7805CT 3 330Ω 1B4B42 5 Volt DC 2200uF 1uF 100uF Gambar 3.1: Rangkaian Power Supply 0 Volt Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan empat buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 µF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda. 3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar 3.2 dibawah: VCC 5V AT89S51 1 2 3 4 VCC 5V 5 6 7 8 10uF P1.0 Vcc P1.1 P0.0 (AD0) P1.2 P0.1 (AD1) P1.3 P0.2 (AD2) P1.4 P0.3 (AD3) P1.5 P0.4 (AD4) P1.6 P0.5 (AD5) P1.7 P0.6 (AD6) 9 10 11 12 VCC 5V 13 14 15 2SA733 16 4.7kΩ 17 18 LED1 19 30pF P0.7 (AD7) P3.0 (RXD) EA/VPP P3.1 (TXD) ALE/PROG P3.2 (INT0) PSEN P3.3 (INT1) P2.7 (A15) P3.4 (T0) P2.6 (A14) P3.5 (T1) P2.5 (A13) P3.6 (WR) P2.4 (A12) P3.7 (RD) P2.3 (A11) XTAL 12 MHz 1 RST 2 20 30pF XTAL2 P2.2 (A10) XTAL1 P2.1 (A9) GND P2.0 (A8) 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Gambar 3.2 Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S51 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3. Masing-masing port dihubungkan dengan resistor, resistor ini berfungsi agar arus yang dikeluarkan oleh masing-masing pin cukup besar untuk mentrigger transistor. Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakan rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supplay. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 3.3. Driver Motor Stepper Motor stepper yang digunakan adalah motor stepper bipolar. Untuk mengendalikan motor stepper bipolar ini dibutuhkan sebuah rangkaian driver motor stepper. Rangkaian driver motor stepper ini berfungsi untuk memutar motor stepper searah/berlawanan arah dengan arah jarum jam. Mikrokontroler tidak dapat langsung mengendalikan putaran dari motor stepper, karena itu dibutuhkan driver sebagai perantara antara mikrokontroler dan motor stepper, sehingga perputaran dari motor stepper dapat dikendalikan oleh mikrokontroler. Rangkaian driver motor stepper bipolar ditunjukkan pada gambar 3.3 dibawah : VCC I VCC III 5V 5V 1.0k Ω 1.0k Ω Tip 127 Tip 127 18Ω 2SC945 330Ω 18Ω VCC 5V 2SC945 330Ω VCC 5V 1.0k Ω AT89C4051 VCC Kum paran1 Tip 122 Kum paran4 18Ω VCC 2SC945 330Ω Kum paran2 1.0k Ω 5V AT89C4051 Tip 122 Motor 5V 18Ω 1.0k Ω Kum paran3 2SC945 330Ω 1.0k Ω Tip 127 18Ω Tip 127 18Ω 2SC945 2SC945 330Ω VCC 330Ω VCC 5V 5V 1.0k Ω 1.0k Ω AT89C4051 Tip 122 18Ω 2SC945 Tip 122 AT89C4051 18Ω 2SC945 330Ω 330Ω II IV Gambar 3.3 Rangkaian driver motor stepper Untuk mempermudah penjelasan, maka rangkaian di atas dikelompokkan menjadi 4 rangkaian. Pada rangkaian di atas, jika salah input rangkaian I yang dihubungkan ke mikrokontroler diberi logika high dan input pada rangkaian lainnya diberi logika low, maka kedua transistor tipe NPN C945 pada rangkaian I akan aktip. Hal ini akan membuat kolektor dari kedua transistor C945 pada rangkaian I akan Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mendapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri atas diumpankan ke basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini aktip (transistor tipe PNP akan aktip jika tegangan pada basis lebih kecil dari 4,34 volt). Aktipnya transistor PNP TIP 127 ini akan mengakibatkan kolektornya terhubung ke emitor sehingga kolektor mendapatkan tegangan 12 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor TIP 127 dihubungkan ke kumparan, sehingga kumparan akan mendapatkan tegangan 12 volt. Hal ini akan mengakibatkan kumparan menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang akan mnarik motor untuk mengarah ke arah kumparan yang menimbulkan medan magnet tersebut. Sedangkan rangkaian II, III dan IV karena pada inputnya diberi logika low, maka kumparannya tidak menimbulkan medan magnet, sehingga motor tidak tertarik oleh kumparan-kumparan tersebut. Demikian seterusnya untuk menggerakkan motor agar berputar maka harus diberikan logika high secara bergantian ke masing-masing input dari masing-masing rangkaian. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 3.4. Rangkaian Sensor Sensor ini berfungsi untuk mengetahui ada/tidaknya koin yang dimasukkan ke alat. Pada alat ini sensor yang digunakan adalah sebuah pemancar infra merah, sebuah poto dioda yang diletakkan secara berhadapan dan sebuah rangkaian penerima sinyal infra merah. Rangkaian pemancar infra merah ditunjukkan pada gambar di bawah ini, VCC 5V 100 Ω Infra Merah Gambar 3.4. Rangkaian Pemancar infra merah Pada rangkaian di atas digunakan sebuah LED infra merah yang diserikan dengan sebuah resistor 100 ohm. Resistor ini berfungsi untuk membatasi arus yang masuk ke LED infra merah agar LED infra merah tidak rusak. Resistor yang digunakan adalah 100 ohm sehingga arus yang mengalir pada LED infra merah adalah sebesar: i= V 5 = = 0, 05 A atau 50 mA R 100 Dengan besar arus yang mengalir ke LED infra merah, maka pancaran cahaya infra merah akan semakin besar, yang menyebabkan jarak pancarannya akan semakin jauh. Pancaran dari sinar infra merah akan diterima oleh poto dioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan sinyal digital, dimana jika poto dioda menerima pancaran sinar infra merah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika high (1), namun jika poto dioda tidak menerima pantulan Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. sinar infra merah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika low (0). Rangkaian penerima infra merah seperti gambar di bawah ini: Gambar 3.5. Rangkaian Penerima sinar infra merah Poto dioda memiliki hambatan sekitar 15 s/d 20 Kohm jika tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 s/d 300 Kohm jika terkena sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin besar. Pada rangkaian di atas, output dari poto dioda diumpankan ke basis dari transistor tipa NPN C828, ini berari untuk membuat transistor tersebut aktip maka tegangan yang keluar dari poto dioda harus lebih besar dari 0,7 volt. Syarat ini akan terpenuhi jika poto dioda mendapatkan sinar infra merah. Analisanya sebagai berikut: Jika sinar infra merah mengenai poto dioda, maka hambatan pada poto dioda 300 Kohm, sehingga: Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Vo = R2 330.000 xVcc = x5 = 2, 619 Volt R1 + R 2 300.000 + 330.000 Vout akan diumpankan ke basis dari transistor C828, karena tegangannya lebih besar dari 0,7 volt yaitu 2,619 Volt maka transistor akan aktip. Aktipnya transistor C828 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga colektor mandapat tegangan 0 volt dari ground, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke-2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga aktip. Seterusnya aktipnya transistor A733 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor A733 dihubungkan ke transistor ke 3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini aktip dan kolektor mendapatkan tegangan 0 dari ground. Tegangan 0 volt yang merupakan sinyal high (1) yang diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan sinyal low (0), yang berarti bahwa tidak ada kaleng minuman yang menghalangi sensor ini (kaleng minuman dalam alat tidak ada atau habis). tegangan ini juga diumpankan ke basis dari transistor ke-4 tipe PNP, sehingga transistor ini juga aktip dan LED indikator menyala. Transistor ke-4 tipe PNP A733 berfungsi untuk menyalakan LED sebagai indikator bahwa sensor ini menerima pantulan sinar infra merah dari pemancar. LED ini akan menyala jika sensor menerima sinar infra merah, dan akan mati jika sensor tidak menerima sinar infra merah. Jika ada koin yang dimasukkan ke dalam alat, maka pancaran infra merah yang mengenai poto dioda akan terhalang sejenak oleh koin yang dimasukkan Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. tersebut. Hal ini menyebabkan hambatan pada poto dioda berubah dari 300 Kohm menjadi 15 Mohm saat foto dioda tidak terkena cahaya, sehingga: Vo = R2 330.000 xVcc = x5 = 0,107 Volt R1 + R 2 15.000.000 + 330.000 Vout akan diumpankan be basis dari transistor C828, karena tegangannya hanya 0,107 Volt maka transistor tidak aktip. Tidak aktipnya transistor C828 akan menyebabkan kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke-2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga tidak aktip. Seterusnya tidak aktipnya transistor A733 akan menyebabkan kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor A733 dihubungkan ke transistor C945, dimana transistor tipe NPN ini akan aktip jika tegangan pada basis diatas 0,7 volt. Karena tegangan pada basis 0 volt, maka transistor ini juga tidak aktip. Kolektor pada transistor C945 mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan inilah yang kemudian diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan tegangan 5 volt (sinyal high (1)), yang berarti bahwa ada kaleng minuman dalam alatyang menghalangi sensor ini. tegangan ini juga diumpankan ke basis dari transistor ke-3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini juga tidak aktip, sehingga LED tidak nyala. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 3.5. Diagram Alir Pemrograman statrt ya ya tidak Input Pasword ? tidak ya Sensor =0? Pasword benar ya tidak Hidupkan alaram ya tidak Bunyikan alaram Buka pintu tidak ya Tombol reset di tekan Matikan alaram ya ya Matikan sensor ya Matikan alaram Tutup pintu ya Hidupkan sensor Gambar 3.6. Flowcart cara kerja alat security password Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 3.6. Sistem Kerja Program Program diawali dengan start yang berarti alat dihidupkan, kemudian program akan menunggu penekanan pada tombol password Setelah tombol password benar ditekan maka alaram akan di matikan pintu di bukadan memaikan sensor dan jika tombol password tidak benar (salah) maka alaram hidup. Jika ya maka tombol reset ditekan dan mematikan alaram yang sedang bunyi. Kemudian pintu akan menutup kembali seperti awal. Dan semua sensor akan aktif kembali dan perogram kembali ke awal demikian seterusnya. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PROGRAM 4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay Pengujian pada rangkaian power supplay ini dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan voltmeter digital. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan keluaran pertama sebesar 4,9 volt dan tegangan keluaran yang kedua sebesar 11.9 volt. Tegangan keluaran pertama tidak tepat 5 volt, dan tegangan keluaran kedua tidak tepat 12 volt, hal ini dapat disebabkan oleh kualitas dari komponen yang digunakan, namun hal ini tidak menjadi masalah, karena tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian mikrokontrol AT89S51 sebesar 4,5 – 6.0 volt, dan tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian driver motor stepper adalah sebesar 7 volt sampai 12 volt. Dengan demikian rangkaian ini telah berjalan dengan baik. Hal ini dapat dilihat dari gambar 3.1 pada bab 3. Beban (Watt) 0 5 10 15 20 Output (Volt) 5 4,8 4,7 4,5 4,2 Tabel 4.1. Hasil pengujian power supplay dengan tegangan 5 Volt. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Pada pengujian power supplay ada dua buah pengujian, karena pada rangkaian yang digunakan mengunakan dua buah masukan yaitu 5 Volt untuk tegangan rangkaian mikrokontroler dan 12 Volt untuk tegangan masukan pada motor stepper. Hasil pengujian power supplay dapat dilihat pada table 4.1 dan table 4.2. Beban (Watt) 0 5 10 15 20 Output (Volt) 12 11,7 11,6 11,2 11,1 Tabel 4.2. Hasil pengujian power supplay dengan tegangan 12 Volt. 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Pengujian pada rangkaian mikrokontroler AT89S51 ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supplay sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S51. Program yang diberikan adalah sebagai berikut : Loop: Cpl P3.7 Acall Tunda Sjmp Loop Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Tunda: Mov R7,#255 Tnd: Mov R6,#255 Djnz r6,$ Djnz r7,Tnd Ret Program di atas akan mengubah logika yang ada pada P3.7 selama selang waktu tunda. Jika logika pada P3.7 high maka akan diubah menjadi low, demikian jika sebaliknya jika logika pada P3.7 low maka akan diubah ke high, demikian seterusnya. Logika low akan mengaktipkan transistor sehingga LED akan menyala dan logika high akan menonaktipkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian program ini akan membuat LED berkedip terus-menerus. Jika LED telah berkedip terus menerus sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian mikrokontroler telah berfungsi dengan baik. 4.3. Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper Pengujian pada rangkaian driver motor stepper ini dilakukan dengan menghubungkan input rangkaian driver motor stepper ini dengan rangakaian mikrokontroler AT89S51 dan menghubungkan output dari rangkaian driver motor seperti pada gambar 3.3 rangkaian motor stepper pada bab 3. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Program di bawah akan memberikan logika high secara bergantian pada input dari driver motor stepper, dimana input dari jembatan masing-masing dihubungkan ke P1.0,P1.1, P1.2 dan P1.3. Dengan program di bawah maka motor akan bergerak searah dengan arah putaran jarum jam. Untuk memutar dengan arah sebaliknya, maka diberikan program sebagai berikut : Loop: Clr P1.3 Setb P1.0 Acall Tunda Clr P1.0 Setb P1.1 Acall Tunda Clr P1.1 Setb P1.2 Acall Tunda Clr P1.2 Setb P1.3 Acall Tunda Sjmp Loop Tunda: Mov R7,#50 Tnd: Mov R6,#255 Djnz r6,$ Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Djnz r7,Tnd Ret Dengan program di bawah, maka motor akan berputar berlawanan arah dengan arah putaran jarum jam. Tunda digunakan untuk mengatur kecepatan putar dari motor. Semakin besar nilai yang diberikan pada tunda, maka perputaran motor akan semakin lambat, dan sebaliknya. Loop: Clr P1.0 Setb P1.3 Acall Tunda Clr P1.0 Setb P1.3 Acall Tunda Clr P1.2 Setb P1.1 Acall Tunda Clr P1.1 Setb P1.0 Acall Tunda Sjmp Loop Tunda: Mov R7,#50 Tnd: Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Mov R6,#255 Djnz r6,$ Djnz r7,Tnd Ret Ketika rangkaian kendali motor ini mendapatkan masukan dari port bdiberikan logika 1 (high) dan port b1 diberikan logika 0 (low) maka terminal 1 yang terhubung ke motor akan menjadi ground dan terminal 2 yang juga terhubung ke motor akan menjadi VS (12 volt). Dengan demikian maka motor akan berputar. Selanjutnya ketikarangkaian kendali ini mendapatkan masukan dari pengendali mikro, yaitu portbo diberikan logika 1 (high) dan port b1 diberikan logika 1 (high) maka terminal 1 yang terhubung ke motorakan menjadi VS (12 volt) ground dan terminal 2 yang juga terhubung ke motorakan menjadi ground. Dengan demikian maka motor akan berputar berbalik arah. Dengan demikian dapat diperoleh data pengujian motor stepper . Hal ini dapat dilihat pada table 4.3. Motor Input Input 1 Input 2 0 0 0 1 1 0 1 1 Output Output 1 Output 2 0 0 0 0 0 12V 12V 0 Tidak berputar Tidak berputar berputar Berbalik arah Tabel 4.3: hasil pengujian terhadap motor stepper. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 4.4. Pengujian Rangkaian Sensor Pengujian pada rangkaian sensor gerak ini dapat dilakukan dengan cara menghubungkan rangkaian ini dengan sumber tegangan 5 volt, kemudian meletakkan poto dioda dan infra merah secara berhadapan. Ketika diletakkan secara berhadapan, maka pancaran sinar infra merah akan mengenai poto dioda, sehingga menyebabkan LED indikator pada rangkaian penerima akan menyala, dan tegangan output rangkaian sebesar 0,2 volt. Namun ketika antara infra merah dan poto dioda diberi suatu penghalang, yang menyebabkan pancaran infra merah tidak mengenai poto dioda, hal ini menyebabkan LED indikator pada rangkaian penerima tidak menyala dan tegangan output dari rangkaian ini sebesar 4,8 volt. Pengujian selanjutnya dilakukan dengan cara menghubungkan rangkaian terhadap multimeter digital, sehingga yang diukur adalah besar tegangan yang dihasilkan sensor dengan jarak cahaya yang diterima oleh sensor infra red, cara pengujian sensor infra red dapat dilihat pada gambar 3.5. Pengujian dilakukan dengan mengunakan volt meter, hal ini dilakukan untuk dapat mengetahui tegangan yang dihasilkan dari jara yang telah ditentukan. Hasil pengukuran tegangan yang dihasilkan infra red dapat dilihat pada table 4.4. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Jarak (meter) Tegangan (Volt) 2 4,8 4 4,2 6 4,0 8 3,9 10 3,6 12 0 Tabel 4.4. Hasil pengujian rangkaian sensor infra red. Dari hasil pengujian sensor infra red dapat diketahui bahwa sensor infra red dapat menerima cahaya infra mera pada jarak kurang dari 10 m, sedangkan apabila jarar sensor penerima infra red dengan pemancar infra red 11 m, maka sensor penerima infra red tidak dapat menerima cahaya infra merah dengan baik, bahkan sensor tidak menerima cahaya infra merah. . 4.5. Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian mikrokontroler, kemudian memberikan data tertentu pada port serial dari mikrokontroler. Seven segmen yang digunakan adalah common anoda, dimana semen akan menyala jika diberi logika 0 dan sebaliknya segmen akan mati jika diberi logika 1. Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port serial untuk menampilkan bentuk keluaran: Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094BE Gambar 4.1: Rangkaian display seven segmen Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai-nilai tersebut adalah sebagai berikut: bil0 equ 21h bil1 equ 0edh bil2 equ 19h bil3 equ 89h bil4 equ 0c5h bil5 equ 83h bil6 equ 03h bil7 equ 0e9h Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. bil8 equ 01h bil9 equ 81h Loop: mov sbuf,#bil0 Jnb ti,$ Clr ti sjmp loop Pengujian seven sengmen dapat dilakukan dengan cara menghubungkan rangkaian seven segmen dengan rangkaian mikrokontroler yang hasil keluaran dari input yang dimasukan pada rangkaian mikrokontroler dapat dilihat pada 5.6 berikut. Tabel 4.5: Bentuk nilai keluaran pada seven segmen. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 4.6. Pengujian Rangkaian Relay Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan mengaktipkan relay. Pada alat ini relay digunakan untuk memutuskan hubungan tegangan power supplay, dimana hubungan yang digunakan adalah normal open (On), dengan demikian jika relay aktip maka hubungan ke tegangan power supllay akan terhubung, sehingga rangkaian hidup, sebaliknya jika relay tidak aktip, maka tegangan power supplay akan terputus, sehingga rangkaian transistor akan terputus otomatis dan mati. Dan bentuk relay dapat dilihat pada gambar 4.2. Gambar 4.2: relay elektromagnetik Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor, jika relay aktip, maka tegangan power supplay terhubung, sehingga rangkaian akan hidup, maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menghubungkan input rangkaian ini ke mikrokontroler pada P0.1 kemudian memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S51. Program yang diberikan adalah sebagai berikut: Setb P0.1 ........ Perintah di atas akan memberikan logika high pada P0.1, sehingga P0.1 akan mendapatkan tegangan 5 volt. Tegangan 5 volt ini akan mengaktipkan transistor C945, sehingga relay juga menjadi aktip dan hubungan tegangan power supplay terhubung, sehingga rangkain hidup. Berikutnya memberikan program sederhana untuk menonaktipkan relay. Programnya sebagai berikut: Clr P0.1 ........ Perintah di atas akan memberikan logika low pada P0.1, sehingga P0.1 akan mendapatkan tegangan 0 volt. Tegangan 0 volt ini akan menonaktipkan transistor. Motor-n Tampa beban (sekon) Dengan beban piringan(sekon) Motor 1 0,2 0,3 Motor 2 0,3 0,4 Motor 3 0,3 0,3 Motor 4 0,2 0,3 Tabel 4.6: Pengujian relay terhadap kecepatan perputaran motor stepper. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 4.7. Pengujian Rangkaian Keypad Pengujian rangkaian tombol ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan mikrokontroler AT89S51, kemudian memberikan program sederhana untuk mengetahui baik/tidaknya rangkaian ini. Rangkaian dihubungkan ke port 2. Untuk Mengecek penekanan pada 4 tombol yang paling atas. Dengan demikian maka pin P2.0 akan mendapat logika low (0), dan yang lainnya mendapat logika high (1), seperti berikut. Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.3. Gambar 4.3: Rangkaian penguji Keypad Pengujian rangkaian ini untuk mengetahui kinerja mikrokontroler AT89C52 dan keypad. Pengujian dilakukan dengan membuat program yang berfungsi untuk mengeluarkan data biner yang dapat menyalakan dan memadamkan LED pada port P0 sesuai dengan masukan tombol keypad yang ditekan. Tombol yang digunakan disini adalah tombol keypad 4x4 yang dipasang pada port 1 yang mewakili untuk Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mengontrol LED. Setiap tombol pada keypad memiliki 2 fungsi yaitu untuk menyalakan dan memadamkan LED. Jika tombol ditekan, seperti pada table 4.7. Input keyped Port 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 A B Output port 0 Led 1 Led 2 Led 3 Led 4 Led 5 Led 6 Led 7 Led8 11111110 11111101 11111011 11110111 11101111 11011111 10111111 01111111 11111111 11111111 11111111 11111111 On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off On Off Off Off Off Tabel 4.7. Hasil penekanan tombol keypad. Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menguji rangkaian keypad adalah sebagai berikut: Tombol1: Mov P0,#0FEH Mov a,P0 Cjne a,#0EEH,Tombol2 Setb P3.7 Sjmp Tombol1 Tombol2: Cjne a,#0DEH,Tombol1 Clr P3.7 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Sjmp Tombol1 Program diatas akan menunggu penekanan pada tombol 1 dan tombol 2, jika tombol 1 ditekan, maka program akan menyalakan LED yang ada pada P3.7. Jika tombol 2 ditekan, maka program akan mematikan LED yang ada pada P3.7. Jika rangkaian telah berjalan sesuai program yang diberikan, maka rangkaian telah berfungsi dengan baik. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Dari perancangan alat yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa: a. Sistem pengamatan rumah dengan menggunakan security password akan aktif apabila ditekan password 1807 , maka rangkaian mikrokontroler AT89S51 akan megirim perintah untuk menghidupkan motor stepper dan pintu akan terbuka dan objek melewti sensor infra red, dan rangkaian pengaman rumah akan aktif. b. Apabila password yang diketikan 1807 maka pintu akan terbuka secara otomatis, dan apabila password yang diketikan bukan angka 1807 maka alaram akan bordering 1 kali sebagai peringatan pertama, dan apabila dilakukan pengetikan password lebih dari 2 kali dan password yang ditekan bukan 1807 maka alaram akan bordering sebagai tanda keadaan tidak aman. c. Sistem pengaman rumah dengan security password tidak akan berfungsih apabilah password belum ditekan tombol 1807 dan bila terjadi pembobolan pada rumah tampa menekan password, maka alaram akan berdering, alaram akan terus berdering sebelum ditekan tombol D pada keyped. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. d. Sistem kerja rangkaian infra red pada sistem pengaman rumah dengan menggunakan password adalah apabila ada objek yang dideteksi sensor infra red namun belum terjadi penekanan password maka rangkaian infra red akan mengirimkan perintah kerangkaian mikrokontroler untuk menghidupkan alaram dan alaram akan hidup secara otomatis . e. Security password dirancang untuk membuka pintu otomatis dengan menggunakan password sebagai sarat untuk membuka pintu, sehingga apabila tidak menggetikan password yang benar maka pintu akan tetap tertutup dan alaram akan bordering. f. Apabila password yang diketikan telah benar sesuai dengan password yang diset pada mikrokontroler AT89S51 maka pintu akan terbuka secara otomatis, sedangkan infra red berfungsi untuk mendeteksi pergerakan objek, setelah objek telah menjauhi infra red maka pintu akan tertutup secara otomatis. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 5.2. Saran a. Dengan peracangan alat security password ini diharapkap dapat dikembakan pada masyarakat sebagai sistem pengaman rumah yang terbaru dengan mengunakan alat-alat mikro dan menggunakan keepisienan yang cukup tinggi. b. Sebaiknya dengan adanya alat pengaman rumah security password yang berbasi mikrokontroler ini ada pengembangan menuju kesempurnaan pengaman rumah yang lebih sempurna dan lebih episien. c. Diharapkan dengan adanya alat penggaman rumah yang berbasi mikroler dapat dikembangkan lebih baik lagi dan lebih episien untuk memenuhi tuntutan kemajuan teknologi sekarang ini yang bergerak sangat cepat. d. Untuk mendapatkan hasil perancangan alat yang maksimum dengan mengunakan mikrokontroler AT89S51 dan sensor infra red , sistem rancangan alat juga mengunakan komponen pendukung yang diperlukan pada rangkaian security password untuk memperoleh kesempurnaan alat pengaman security password berbasis mikro. e. Dengan adanya perancangan alat yang berbasis mikrokontroler dengan menggunakan sensor dan IC AT89S51 saya harapkan dapat menambah ilmu pangtahuan dan perancancangan alat yang lebih baik. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. DAFTAR PUSTAKA Agfianto . 2004. Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasi. Edisi kedua. Jakarta. Penerbit:Gava Media. Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik AntarMuka dan Pemograman Mikrokontroler AT89S51. Jakarta. Penerbit: PT Elex Media Komputindo. Brey B Barry. 2002. The Intel Mikroprocesor, Edisi Kelima. Jakarta. Penerbit: Erlangga dan Prentice Hall. Inc. Alvino, Albert Paul, Prinsip-prinsip Elektronika. Jilit 1 dan 2. Jakarta. Penerbit: Salemba Teknika. M. G. Joshi, Trandusers For Instrumentation, New Delhi, Penerbit: Laxmi Publikacation. Widodo, S.Si, Mkom, Interfacing Komputer dan Mikrokontroler. Jakarta. Penerbit : Elex Media Komputindo. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. LAMPIRAN Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. PROGRAM KESELURUHAN PERANCAGAN ALAT SISTEM PENGAMAN RUMAH ; = = = = initialisasi port = = = = ; bit P2.4 alarm bit P2.1 lampu sensor_teg bit p3.3 bit p2.0 motor1 bit p2.1 motor2 bit p2.2 motor3 bit p2.3 motor4 bil0 equ 20h bil1 equ 0ech bil2 equ 18h bil3 equ 88h bil4 equ 0c4h bil5 equ 82h bil6 equ 2h bil7 equ 0e8h bil8 equ 0h bil9 equ 80h Kosong equ 0ffh Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Utama: clr alarm mov p0,#0 mov p1,#0 clr alarm mov 70h,#0 mov 71h,#0 mov 72h,#0 mov 73h,#0 mov 64h,#0 ;jumlah kesalahan acall delay mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti Bdg_Kode1: clr alarm mov 60h,#1 mov 61h,#8 mov 62h,#0 mov 63h,#7 ; password 1 mov 7ah,#bdg_kode1 sjmp Tbl_Satu tbl_Satu: call cek_sensor mov P0,#7fh mov a,p0 cjne a,#77h,tbl_Dua mov 74h,#bil1 Mov 70h,#1 acall tampil Recek_tbl_Satu: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu ljmp Tbl_Satu1 tbl_Dua: cjne a,#7bh,tbl_Tiga Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mov 74h,#bil2 Mov 70h,#2 acall tampil Recek_tbl_Dua: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua ljmp Tbl_Satu1 tbl_Tiga: cjne a,#7dh,Tbl_Empat mov 74h,#bil3 Mov 70h,#3 acall tampil Recek_tbl_Tiga: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Empat: mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Tbl_Lima mov 74h,#bil4 Mov 70h,#4 acall tampil Recek_tbl_Empat: call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat Ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Lima: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam mov 74h,#bil5 Mov 70h,#5 acall tampil Recek_tbl_Lima: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Enam: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh mov 74h,#bil6 Mov 70h,#6 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. acall tampil Recek_tbl_Enam: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Tujuh: mov P0,#0dfh mov a,P0 cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan mov 74h,#bil7 Mov 70h,#7 acall tampil Recek_tbl_Tujuh: call cek_sensor mov P0,#0dfh mov a,p0 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Delapan: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan mov 74h,#bil8 Mov 70h,#8 acall tampil Recek_tbl_Empat: call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat Ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Lima: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam mov 74h,#bil5 Mov 70h,#5 acall tampil Recek_tbl_Lima: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Enam: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh mov 74h,#bil6 Mov 70h,#6 acall tampil Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Recek_tbl_Enam: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Tujuh: mov P0,#0dfh mov a,P0 cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan mov 74h,#bil7 Mov 70h,#7 acall tampil Recek_tbl_Tujuh: call cek_sensor mov P0,#0dfh mov a,p0 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Delapan: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan mov 74h,#bil8 Mov 70h,#8 acall tampil tbl_Satu1: acall delay call cek_sensor mov P0,#7fh mov a,p0 cjne a,#77h,tbl_Dua1 mov 75h,#bil1 Mov 71h,#1 acall tampil1 Recek_tbl_Satu1: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu1 ljmp Tbl_Satu2 tbl_Dua1: cjne a,#7bh,tbl_Tiga1 mov 75h,#bil2 Mov 71h,#2 acall tampil1 Recek_tbl_Dua1: call cek_sensor mov a,p0 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua1 ljmp Tbl_Satu2 tbl_Tiga1: cjne a,#7dh,Tbl_Empat1 mov 75h,#bil3 Mov 71h,#3 acall tampil1 Recek_tbl_Tiga1: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Empat1: mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Tbl_Lima1 mov 75h,#bil4 Mov 71h,#4 acall tampil1 Recek_tbl_Empat1: call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat1 Ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Lima1: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam1 mov 75h,#bil5 Mov 71h,#5 acall tampil1 Recek_tbl_Lima1: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Enam1: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh1 mov 75h,#bil6 Mov 71h,#6 acall tampil1 Recek_tbl_Enam1: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam1 ljmp Tbl_Satu2 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Tbl_Tujuh1: mov P0,#0dfh mov a,P0 cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan1 mov 75h,#bil7 Mov 71h,#7 acall tampil1 Recek_tbl_Tujuh1: call cek_sensor mov P0,#0dfh mov a,p0 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Delapan1: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan1 mov 75h,#bil8 Mov 71h,#8 acall tampil1 Recek_tbl_Delapan1: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0dbh,Recek_tbl_Delapan1 ljmp Tbl_Satu2 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Sembilan1: cjne a,#0ddh,Tbl_nol1 mov 75h,#bil9 Mov 71h,#9 acall tampil1 Recek_tbl_Sembilan1: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0ddh,Recek_tbl_Sembilan1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Nol1: mov P0,#0efh mov a,P0 cjne a,#0ebh,Balik_Tbl_Satu1 mov 75h,#bil0 Mov 71h,#0 acall tampil1 Recek_tbl_Nol1: call cek_sensor mov P0,#0efh Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mov a,p0 cjne a,#0ebh,Recek_tbl_Nol1 Ljmp Tbl_Satu2 Balik_Tbl_Satu1: Ljmp Tbl_Satu1 tampil1: mov sbuf,75h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti ret Tbl_Satu2: acall delay call cek_sensor mov P0,#7fh mov a,p0 cjne a,#77h,tbl_Dua2 mov 76h,#bil1 Mov 72h,#1 acall tampil2 Recek_tbl_Satu2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu2 ljmp Tbl_Satu3 tbl_Dua2: cjne a,#7bh,tbl_Tiga2 mov 76h,#bil2 Mov 72h,#2 acall tampil2 Recek_tbl_Dua2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua2 ljmp Tbl_Satu3 tbl_Tiga2: cjne a,#7dh,Tbl_Empat2 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mov 76h,#bil3 Mov 72h,#3 acall tampil2 Recek_tbl_Tiga2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Empat2: mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Tbl_Lima2 mov 76h,#bil4 Mov 72h,#4 acall tampil2 Recek_tbl_Empat2: call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat2 Ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Lima2: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam2 mov 76h,#bil5 Mov 72h,#5 acall tampil2 Recek_tbl_Lima2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Enam2: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh2 mov 76h,#bil6 Mov 72h,#6 acall tampil2 Recek_tbl_Enam2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Tujuh2: mov P0,#0dfh mov a,P0 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan2 mov 76h,#bil7 Mov 72h,#7 acall tampil2 Recek_tbl_Tujuh2: call cek_sensor mov P0,#0dfh mov a,p0 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Delapan2: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan2 mov 76h,#bil8 Mov 72h,#8 acall tampil2 Recek_tbl_Delapan2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0dbh,Recek_tbl_Delapan2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Sembilan2: cjne a,#0ddh,Tbl_nol2 mov 76h,#bil9 Mov 72h,#9 acall tampil2 Recek_tbl_Sembilan2: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0ddh,Recek_tbl_Sembilan2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Nol2: mov P0,#0efh mov a,P0 cjne a,#0ebh,Balik_Tbl_Satu2 mov 76h,#bil0 Mov 72h,#0 acall tampil2 Recek_tbl_Nol2: call cek_sensor mov P0,#0efh mov a,p0 cjne a,#0ebh,Recek_tbl_Nol2 Ljmp Tbl_Satu3 Balik_Tbl_Satu2: Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Ljmp Tbl_Satu2 tampil2: mov sbuf,76h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,75h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti ret Tbl_Satu3: acall delay call cek_sensor mov P0,#7fh mov a,p0 cjne a,#77h,tbl_Dua3 mov 77h,#bil1 Mov 73h,#1 acall tampil3 Recek_tbl_Satu3: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu3 ljmp Tbl_Satu4 tbl_Dua3: cjne a,#7bh,tbl_Tiga3 mov 77h,#bil2 Mov 73h,#2 acall tampil3 Recek_tbl_Dua3: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua3 ljmp Tbl_Satu4 tbl_Tiga3: cjne a,#7dh,Tbl_Empat3 mov 77h,#bil3 Mov 73h,#3 acall tampil3 Recek_tbl_Tiga3: call cek_sensor mov a,p0 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga3 ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Empat3: mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Tbl_Lima3 mov 77h,#bil4 Mov 73h,#4 acall tampil3 Recek_tbl_Empat3: call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat3 Ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Lima3: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam3 mov 77h,#bil5 Mov 73h,#5 acall tampil3 Recek_tbl_Lima3: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima3 ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Enam3: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh3 mov 77h,#bil6 Mov 73h,#6 acall tampil3 Recek_tbl_Enam3: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam3 ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Tujuh3: mov P0,#0dfh mov a,P0 cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan3 mov 77h,#bil7 Mov 73h,#7 acall tampil3 Recek_tbl_Tujuh3: call cek_sensor Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mov P0,#0dfh mov a,p0 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh3 ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Delapan3: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan3 mov 77h,#bil8 Mov 73h,#8 acall tampil3 Recek_tbl_Delapan3: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0dbh,Recek_tbl_Delapan3 ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Sembilan3: cjne a,#0ddh,Tbl_nol3 mov 77h,#bil9 Mov 73h,#9 acall tampil3 Recek_tbl_Sembilan3: call cek_sensor mov a,p0 cjne a,#0ddh,Recek_tbl_Sembilan3 ljmp Tbl_Satu4 Tbl_Nol3: mov P0,#0efh mov a,P0 cjne a,#0ebh,Balik_Tbl_Satu3 mov 77h,#bil0 Mov 73h,#0 acall tampil3 Recek_tbl_Nol3: call cek_sensor mov P0,#0efh mov a,p0 cjne a,#0ebh,Recek_tbl_Nol3 Ljmp Tbl_Satu4 Balik_Tbl_Satu3: Ljmp Tbl_Satu3 tampil3: mov sbuf,77h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,76h jnb ti,$ Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. clr ti mov sbuf,75h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti ret Tbl_Satu4: mov P0,#7fh mov a,P0 cjne a,#7eh,Tbl_Satu4 ; tombol A Bandingkan: mov a,70h cjne a,60h,Password_Salah mov a,71h cjne a,61h,Password_Salah mov a,72h cjne a,62h,Password_Salah mov a,73h cjne a,63h,Password_Salah mov 64h,#0 benar: call kussunk call mati_bunyi acall open tunggu: acall tunda_sejenak mati_bunyi: clr alarm ret Password_Salah: setb alarm Acall tunda clr alarm Acall tunda inc 64h mov a,64h Cjne a,#3,balik_Tbl_Satu4 Alarm_Aktip: setb alarm Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Acall tunda clr alarm acall tunda mov P0,#0efh mov a,P0 cjne a,#0eeh,Alarm_Aktip mov 64h,#0 call tampilan_awal ; tombol D aktif: call mati_bunyi ret cek_sensor: jb sensor_teg,no_signal ljmp alarm_aktip ret no_signal: ret balik_utama: ljmp utama ret Balik_Tbl_Satu4: call kussunk Ljmp Tbl_Satu tampilan_awal: Ljmp utama ret open: setb motor 1 clr motor2 clr motor3 clr motor4 call delay_stepper clr motor1 setb motor2 clr motor3 clr motor4 call delay_stepper clr motor1 clr motor2 setb motor3 clr motor4 call delay_stepper clr motor1 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. clr motor2 clr motor3 setb motor4 call delay_stepper jnb p3.5,open clr motor1 clr motor2 clr motor3 clr motor4 call tunda_sejenak close: clr motor1 clr motor2 clr motor3 setb motor4 call delay_stepper clr motor1 clr motor2 setb motor3 clr motor4 call delay_stepper clr motor1 setb motor2 clr motor3 clr motor4 call delay_stepper setb motor1 clr motor2 clr motor3 clr motor4 call delay_stepper jnb p3.6,close clr motor1 clr motor2 clr motor3 clr motor4 ret delay_stepper: mov r7,#100 dly_stp: mov r6,#70 djnz r6,$ djnz r7,dly_stp ret delay: Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. mov r7,#5 dly: mov r6,#255 dl: mov r5,#255 djnz r5,$ djnz r6,dl djnz r7,dly ret tunda: mov r7,#5 tnd: mov r6,#150 td: mov r5,#255 djnz r5,$ djnz r6,td djnz r7,tnd ret tunda_Sejenak: mov r7,#10 tnd_Sejenak: mov r6,#255 td_Sejenak: mov r5,#255 djnz r5,$ djnz r6,td_Sejenak djnz r7,tnd_Sejenak ret kussunk: mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti ret end Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Features • Compatible with MCS-51® Products • 8K Bytes of In-System Programmable (ISP) Flash Memory • • • • • • • • • • • • • – Endurance: 1000 Write/Erase Cycles 4.0V to 5.5V Operating Range Fully Static Operation: 0 Hz to 33 MHz Three-level Program Memory Lock 256 x 8-bit Internal RAM 32 Programmable I/O Lines Three 16-bit Timer/Counters Eight Interrupt Sources Full Duplex UART Serial Channel Low-power Idle and Power-down Modes Interrupt Recovery from Power-down Mode Watchdog Timer Dual Data Pointer Power-off Flag Description The AT89S52 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcontroller with 8K bytes of in-system programmable Flash memory. The device is manufactured using Atmel’s high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the industry-standard 80C51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with in-system programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89S52 is a powerful microcontroller which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications. 8-bit Microcontroller with 8K Bytes In-System Programmable Flash AT89S52 The AT89S52 provides the following standard features: 8K bytes of Flash, 256 bytes of RAM, 32 I/O lines, Watchdog timer, two data pointers, three 16-bit timer/counters, a six-vector two-level interrupt architecture, a full duplex serial port, on-chip oscillator, and clock circuitry. In addition, the AT89S52 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power saving modes. The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serial port, and interrupt system to continue functioning. The Power-down mode saves the RAM contents but freezes the oscillator, disabling all other chip functions until the next interrupt or hardware reset. Rev. 1919A-07/01 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Pin Configurations PDIP (T2) P1.0 (T2 EX) P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 (MOSI) P1.5 (MISO) P1.6 (SCK) P1.7 RST (RXD) P3.0 (TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 (T0) P3.4 (T1) P3.5 (WR) P3.6 (RD) P3.7 XTAL2 XTAL1 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PLCC 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 P1.4P1.3P1.2P1.1 (T2 EX)P1.0 (T2)NCVCCP0.0 (AD0)P0.1 (AD1)P0.2 (AD2)P0.3 (AD3) VCC P0.0 (AD0) P0.1 (AD1) P0.2 (AD2) P0.3 (AD3) P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) P2.4 (A12) P2.3 (A11) P2.2 (A10) P2.1 (A9) P2.0 (A8) 6543214443424140 (MOSI) P1.5 (MISO) P1.6 (SCK) P1.7 RST (RXD) P3.0 NC (TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 (T0) P3.4 (T1) P3.5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) EA/VPP NC ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) 1819202122232425262728 (WR) P3.6(RD) P3.7XTAL2XTAL1GNDNC(A8) P2.0(A9) P2.1(A10) P2.2(A11) P2.3(A12) P2.4 TQFP P1.4P1.3P1.2P1.1 (T2 EX)P1.0 (T2)NCVCCP0.0 (AD0)P0.1 (AD1)P0.2 (AD2)P0.3 (AD3) 4443424140393837363534 (MOSI) P1.5 (MISO) P1.6 (SCK) P1.7 RST (RXD) P3.0 NC (TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 (T0) P3.4 (T1) P3.5 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) EA/VPP NC ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) 1213141516171819202122 (WR) P3.6(RD) P3.7XTAL2XTAL1GNDGND(A8) P2.0(A9) P2.1(A10) P2.2(A11) P2.3(A12) P2.4 AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Block Diagram P0.0 - P0.7 P2.0 - P2.7 PORT 0 DRIVERS PORT 2 DRIVERS VCC GND RAM ADDR. REGISTER B REGISTER PORT 0 LATCH RAM PORT 2 LATCH FLASH PROGRAM ADDRESS REGISTER STACK POINTER ACC BUFFER TMP2 TMP1 PC INCREMENTER ALU INTERRUPT, SERIAL PORT, AND TIMER BLOCKS PROGRAM COUNTER PSW PSEN TIMING AND CONTROL ALE/PROG EA / VPP INSTRUCTION REGISTER DUAL DPTR RST WATCH DOG PORT 3 LATCH PORT 1 LATCH ISP PORT PROGRAM LOGIC OSC PORT 3 DRIVERS P3.0 - P3.7 PORT 1 DRIVERS P1.0 - P1.7 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. external data memory that use 16-bit addresses (MOVX @ DPTR). In this application, Port 2 uses strong internal pullups when emitting 1s. During accesses to external data memory that use 8-bit addresses (MOVX @ RI), Port 2 emits the contents of the P2 Special Function Register. Port 2 also receives the high-order address bits and some control signals during Flash programming and verification. Pin Description VCC Supply voltage. GND Ground. Port 0 Port 0 is an 8-bit open drain bidirectional I/O port. As an output port, each pin can sink eight TTL inputs. When 1s are written to port 0 pins, the pins can be used as highimpedance inputs. Port 0 can also be configured to be the multiplexed loworder address/data bus during accesses to external program and data memory. In this mode, P0 has internal pullups. Port 0 also receives the code bytes during Flash programming and outputs the code bytes during program verification. External pullups are required during program verification. Port 1 Port 1 is an 8-bit bidirectional I/O port with internal pullups. The Port 1 output buffers can sink/source four TTL inputs. When 1s are written to Port 1 pins, they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs, Port 1 pins that are externally being pulled low will source current (IIL) because of the internal pullups. In addition, P1.0 and P1.1 can be configured to be the timer/counter 2 external count input (P1.0/T2) and the timer/counter 2 trigger input (P1.1/T2EX), respectively, as shown in the following table. Port 1 also receives the low-order address bytes during Flash programming and verification. Port Pin Alternate Functions P1.0 T2 (external count input to Timer/Counter 2), clock-out P1.1 T2EX (Timer/Counter 2 capture/reload trigger and direction control) P1.5 MOSI (used for In-System Programming) P1.6 MISO (used for In-System Programming) P1.7 SCK (used for In-System Programming) Port 2 Port 2 is an 8-bit bidirectional I/O port with internal pullups. The Port 2 output buffers can sink/source four TTL inputs. When 1s are written to Port 2 pins, they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs, Port 2 pins that are externally being pulled low will source current (IIL) because of the internal pullups. Port 2 emits the high-order address byte during fetches from external program memory and during accesses to Port 3 Port 3 is an 8-bit bidirectional I/O port with internal pullups. The Port 3 output buffers can sink/source four TTL inputs. When 1s are written to Port 3 pins, they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs, Port 3 pins that are externally being pulled low will source current (IIL) because of the pullups. Port 3 also serves the functions of various special features of the AT89S52, as shown in the following table. Port 3 also receives some control signals for Flash programming and verification. Port Pin Alternate Functions P3.0 RXD (serial input port) P3.1 TXD (serial output port) P3.2 INT0 (external interrupt 0) P3.3 INT1 (external interrupt 1) P3.4 T0 (timer 0 external input) P3.5 T1 (timer 1 external input) P3.6 WR (external data memory write strobe) P3.7 RD (external data memory read strobe) RST Reset input. A high on this pin for two machine cycles while the oscillator is running resets the device. This pin drives High for 96 oscillator periods after the Watchdog times out. The DISRTO bit in SFR AUXR (address 8EH) can be used to disable this feature. In the default state of bit DISRTO, the RESET HIGH out feature is enabled. ALE/PROG Address Latch Enable (ALE) is an output pulse for latching the low byte of the address during accesses to external memory. This pin is also the program pulse input (PROG) during Flash programming. In normal operation, ALE is emitted at a constant rate of 1/6 the oscillator frequency and may be used for external timing or clocking purposes. Note, however, that one ALE pulse is skipped during each access to external data memory. If desired, ALE operation can be disabled by setting bit 0 of SFR location 8EH. With the bit set, ALE is active only during a MOVX or MOVC instruction. Otherwise, the pin is AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 weakly pulled high. Setting the ALE-disable bit has no effect if the microcontroller is in external execution mode. Note, however, that if lock bit 1 is programmed, EA will be internally latched on reset. EA should be strapped to VCC for internal program executions. This pin also receives the 12-volt programming enable voltage (VPP) during Flash programming. PSEN Program Store Enable (PSEN) is the read strobe to external program memory. When the AT89S52 is executing code from external program memory, PSEN is activated twice each machine cycle, except that two PSEN activations are skipped during each access to external data memory. XTAL1 Input to the inverting oscillator amplifier and input to the internal clock operating circuit. EA/VPP External Access Enable. EA must be strapped to GND in order to enable the device to fetch code from external program memory locations starting at 0000H up to FFFFH. XTAL2 Output from the inverting oscillator amplifier. Table 1. AT89S52 SFR Map and Reset Values 0F8H 0F0H 0FFH B 00000000 0F7H 0E8H 0E0H 0EFH ACC 00000000 0E7H 0D8H 0DFH 0D0H PSW 00000000 0C8H T2CON 00000000 0D7H T2MOD XXXXXX00 RCAP2L 00000000 RCAP2H 00000000 TL2 00000000 TH2 00000000 0CFH 0C0H 0C7H 0B8H IP XX000000 0BFH 0B0H P3 11111111 0B7H 0A8H IE 0X000000 0AFH 0A0H P2 11111111 98H SCON 00000000 90H P1 11111111 88H TCON 00000000 TMOD 00000000 TL0 00000000 TL1 00000000 TH0 00000000 TH1 00000000 80H P0 11111111 SP 00000111 DP0L 00000000 DP0H 00000000 DP1L 00000000 DP1H 00000000 AUXR1 XXXXXXX0 WDTRST XXXXXXXX 0A7H SBUF XXXXXXXX 9FH 97H AUXR XXX00XX0 8FH PCON 0XXX0000 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. 87H Special Function Registers A map of the on-chip memory area called the Special Function Register (SFR) space is shown in Table 1. Note that not all of the addresses are occupied, and unoccupied addresses may not be implemented on the chip. Read accesses to these addresses will in general return random data, and write accesses will have an indeterminate effect. User software should not write 1s to these unlisted locations, since they may be used in future products to invoke new features. In that case, the reset or inactive values of the new bits will always be 0. Timer 2 Registers: Control and status bits are contained in registers T2CON (shown in Table 2) and T2MOD (shown in Table 3) for Timer 2. The register pair (RCAP2H, RCAP2L) are the Capture/Reload registers for Timer 2 in 16-bit capture mode or 16-bit auto-reload mode. Interrupt Registers: The individual interrupt enable bits are in the IE register. Two priorities can be set for each of the six interrupt sources in the IP register. Table 2. T2CON – Timer/Counter 2 Control Register T2CON Address = 0C8H Reset Value = 0000 0000B Bit Addressable Bit TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 7 6 5 4 3 2 1 0 Symbol Function TF2 Timer 2 overflow flag set by a Timer 2 overflow and must be cleared by software. TF2 will not be set when either RCLK = 1 or TCLK = 1. EXF2 Timer 2 external flag set when either a capture or reload is caused by a negative transition on T2EX and EXEN2 = 1. When Timer 2 interrupt is enabled, EXF2 = 1 will cause the CPU to vector to the Timer 2 interrupt routine. EXF2 must be cleared by software. EXF2 does not cause an interrupt in up/down counter mode (DCEN = 1). RCLK Receive clock enable. When set, causes the serial port to use Timer 2 overflow pulses for its receive clock in serial port Modes 1 and 3. RCLK = 0 causes Timer 1 overflow to be used for the receive clock. TCLK Transmit clock enable. When set, causes the serial port to use Timer 2 overflow pulses for its transmit clock in serial port Modes 1 and 3. TCLK = 0 causes Timer 1 overflows to be used for the transmit clock. EXEN2 Timer 2 external enable. When set, allows a capture or reload to occur as a result of a negative transition on T2EX if Timer 2 is not being used to clock the serial port. EXEN2 = 0 causes Timer 2 to ignore events at T2EX. TR2 Start/Stop control for Timer 2. TR2 = 1 starts the timer. C/T2 Timer or counter select for Timer 2. C/T2 = 0 for timer function. C/T2 = 1 for external event counter (falling edge triggered). CP/RL2 Capture/Reload select. CP/RL2 = 1 causes captures to occur on negative transitions at T2EX if EXEN2 = 1. CP/RL2 = 0 causes automatic reloads to occur when Timer 2 overflows or negative transitions occur at T2EX when EXEN2 = 1. When either RCLK or TCLK = 1, this bit is ignored and the timer is forced to auto-reload on Timer 2 overflow. AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Table 3a. AUXR: Auxiliary Register AUXR Address = 8EH Reset Value = XXX00XX0B Not Bit Addressable Bit – – – WDIDLE DISRTO – – DISALE 7 6 5 4 3 2 1 0 – Reserved for future expansion DISALE Disable/Enable ALE DISRTO DISALE Operating Mode 0 ALE is emitted at a constant rate of 1/6 the oscillator frequency 1 ALE is active only during a MOVX or MOVC instruction Disable/Enable Reset out DISRTO WDIDLE 0 Reset pin is driven High after WDT times out 1 Reset pin is input only Disable/Enable WDT in IDLE mode WDIDLE 0 WDT continues to count in IDLE mode 1 WDT halts counting in IDLE mode Dual Data Pointer Registers: To facilitate accessing both internal and external data memory, two banks of 16-bit Data Pointer Registers are provided: DP0 at SFR address locations 82H-83H and DP1 at 84H-85H. Bit DPS = 0 in SFR AUXR1 selects DP0 and DPS = 1 selects DP1. The user should always initialize the DPS bit to the appropriate value before accessing the respective Data Pointer Register. Power Off Flag: The Power Off Flag (POF) is located at bit 4 (PCON.4) in the PCON SFR. POF is set to “1” during power up. It can be set and rest under software control and is not affected by reset. Table 3b. AUXR1: Auxiliary Register 1 AUXR1 Address = A2H Reset Value = XXXXXXX0B Not Bit Addressable Bit – – – – – – – DPS 7 6 5 4 3 2 1 0 – Reserved for future expansion DPS Data Pointer Register Select DPS 0 Selects DPTR Registers DP0L, DP0H 1 Selects DPTR Registers DP1L, DP1H Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Memory Organization MCS-51 devices have a separate address space for Program and Data Memory. Up to 64K bytes each of external Program and Data Memory can be addressed. Program Memory If the EA pin is connected to GND, all program fetches are directed to external memory. On the AT89S52, if EA is connected to V CC , program fetches to addresses 0000H through 1FFFH are directed to internal memory and fetches to addresses 2000H through FFFFH are to external memory. Data Memory The AT89S52 implements 256 bytes of on-chip RAM. The upper 128 bytes occupy a parallel address space to the Special Function Registers. This means that the upper 128 bytes have the same addresses as the SFR space but are physically separate from SFR space. When an instruction accesses an internal location above address 7FH, the address mode used in the instruction specifies whether the CPU accesses the upper 128 bytes of RAM or the SFR space. Instructions which use direct addressing access of the SFR space. For example, the following direct addressing instruction accesses the SFR at location 0A0H (which is P2). MOV 0A0H, #data Instructions that use indirect addressing access the upper 128 bytes of RAM. For example, the following indirect addressing instruction, where R0 contains 0A0H, accesses the data byte at address 0A0H, rather than P2 (whose address is 0A0H). MOV @R0, #data Note that stack operations are examples of indirect addressing, so the upper 128 bytes of data RAM are available as stack space. AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Watchdog Timer (One-time Enabled with Reset-out) The WDT is intended as a recovery method in situations where the CPU may be subjected to software upsets. The WDT consists of a 13-bit counter and the Watchdog Timer Reset (WDTRST) SFR. The WDT is defaulted to disable from exiting reset. To enable the WDT, a user must write 01EH and 0E1H in sequence to the WDTRST register (SFR location 0A6H). When the WDT is enabled, it will increment every machine cycle while the oscillator is running. The WDT timeout period is dependent on the external clock frequency. There is no way to disable the WDT except through reset (either hardware reset or WDT overflow reset). When WDT overflows, it will drive an output RESET HIGH pulse at the RST pin. To ensure that the WDT does not overflow within a few states of exiting Power-down, it is best to reset the WDT just before entering Power-down mode. Before going into the IDLE mode, the WDIDLE bit in SFR AUXR is used to determine whether the WDT continues to count if enabled. The WDT keeps counting during IDLE (WDIDLE bit = 0) as the default state. To prevent the WDT from resetting the AT89S52 while in IDLE mode, the user should always set up a timer that will periodically exit IDLE, service the WDT, and reenter IDLE mode. With WDIDLE bit enabled, the WDT will stop to count in IDLE mode and resumes the count upon exit from IDLE. UART Using the WDT To enable the WDT, a user must write 01EH and 0E1H in sequence to the WDTRST register (SFR location 0A6H). When the WDT is enabled, the user needs to service it by writing 01EH and 0E1H to WDTRST to avoid a WDT overflow. The 13-bit counter overflows when it reaches 8191 (1FFFH), and this will reset the device. When the WDT is enabled, it will increment every machine cycle while the oscillator is running. This means the user must reset the WDT at least every 8191 machine cycles. To reset the WDT the user must write 01EH and 0E1H to WDTRST. WDTRST is a write-only register. The WDT counter cannot be read or written. When WDT overflows, it will generate an output RESET pulse at the RST pin. The RESET pulse duration is 96xTOSC, where TOSC=1/FOSC. To make the best use of the WDT, it should be serviced in those sections of code that will periodically be executed within the time required to prevent a WDT reset. WDT During Power-down and Idle In Power-down mode the oscillator stops, which means the WDT also stops. While in Power-down mode, the user does not need to service the WDT. There are two methods of exiting Power-down mode: by a hardware reset or via a level-activated external interrupt which is enabled prior to entering Power-down mode. When Power-down is exited with hardware reset, servicing the WDT should occur as it normally does whenever the AT89S52 is reset. Exiting Power-down with an interrupt is significantly different. The interrupt is held low long enough for the oscillator to stabilize. When the interrupt is brought high, the interrupt is serviced. To prevent the WDT from resetting the device while the interrupt pin is held low, the WDT is not started until the interrupt is pulled high. It is suggested that the WDT be reset during the interrupt service for the interrupt used to exit Power-down mode. The UART in the AT89S52 operates the same way as the UART in the AT89C51 and AT89C52. For further information on the UART operation, refer to the ATMEL Web site (http://www.atmel.com). From the home page, select ‘Products’, then ‘8051-Architecture Flash Microcontroller’, then ‘Product Overview’. Timer 0 and 1 Timer 0 and Timer 1 in the AT89S52 operate the same way as Timer 0 and Timer 1 in the AT89C51 and AT89C52. For further information on the timers’ operation, refer to the ATMEL Web site (http://www.atmel.com). From the home page, select ‘Products’, then ‘8051-Architecture Flash Microcontroller’, then ‘Product Overview’. Timer 2 Timer 2 is a 16-bit Timer/Counter that can operate as either a timer or an event counter. The type of operation is selected by bit C/T2 in the SFR T2CON (shown in Table 2). Timer 2 has three operating modes: capture, auto-reload (up or down counting), and baud rate generator. The modes are selected by bits in T2CON, as shown in Table 3. Timer 2 consists of two 8-bit registers, TH2 and TL2. In the Timer function, the TL2 register is incremented every machine cycle. Since a machine cycle consists of 12 oscillator periods, the count rate is 1/12 of the oscillator frequency. Table 3. Timer 2 Operating Modes RCLK +TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16-bit Auto-reload 0 1 1 16-bit Capture 1 X 1 Baud Rate Generator X X 0 (Off) Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. In the Counter function, the register is incremented in response to a 1-to-0 transition at its corresponding external input pin, T2. In this function, the external input is sampled during S5P2 of every machine cycle. When the samples show a high in one cycle and a low in the next cycle, the count is incremented. The new count value appears in the register during S3P1 of the cycle following the one in which the transition was detected. Since two machine cycles (24 oscillator periods) are required to recognize a 1-to-0 transition, the maximum count rate is 1/24 of the oscillator frequency. To ensure that a given level is sampled at least once before it changes, the level should be held for at least one full machine cycle. This bit can then be used to generate an interrupt. If EXEN2 = 1, Timer 2 performs the same operation, but a 1to-0 transition at external input T2EX also causes the current value in TH2 and TL2 to be captured into RCAP2H and RCAP2L, respectively. In addition, the transition at T2EX causes bit EXF2 in T2CON to be set. The EXF2 bit, like TF2, can generate an interrupt. The capture mode is illustrated in Figure 5. Auto-reload (Up or Down Counter) Timer 2 can be programmed to count up or down when configured in its 16-bit auto-reload mode. This feature is invoked by the DCEN (Down Counter Enable) bit located in the SFR T2MOD (see Table 4). Upon reset, the DCEN bit is set to 0 so that timer 2 will default to count up. When DCEN is set, Timer 2 can count up or down, depending on the value of the T2EX pin. Capture Mode In the capture mode, two options are selected by bit EXEN2 in T2CON. If EXEN2 = 0, Timer 2 is a 16-bit timer or counter which upon overflow sets bit TF2 in T2CON. Figure 5. Timer in Capture Mode ÷12 OSC C/T2 = 0 TH2 TL2 OVERFLOW CONTROL C/T2 = 1 TF2 TR2 CAPTURE T2 PIN RCAP2H RCAP2L TRANSITION DETECTOR TIMER 2 INTERRUPT T2EX PIN EXF2 CONTROL EXEN2 Figure 6 shows Timer 2 automatically counting up when DCEN=0. In this mode, two options are selected by bit EXEN2 in T2CON. If EXEN2 = 0, Timer 2 counts up to 0FFFFH and then sets the TF2 bit upon overflow. The overflow also causes the timer registers to be reloaded with the 16-bit value in RCAP2H and RCAP2L. The values in Timer in Capture ModeRCAP2H and RCAP2L are preset by software. If EXEN2 = 1, a 16-bit reload can be triggered either by an overflow or by a 1-to-0 transition at external input T2EX. This transition also sets the EXF2 bit. Both the TF2 and EXF2 bits can generate an interrupt if enabled. Setting the DCEN bit enables Timer 2 to count up or down, as shown in Figure 6. In this mode, the T2EX pin controls the direction of the count. A logic 1 at T2EX makes Timer 2 count up. The timer will overflow at 0FFFFH and set the TF2 bit. This overflow also causes the 16-bit value in RCAP2H and RCAP2L to be reloaded into the timer registers, TH2 and TL2, respectively. A logic 0 at T2EX makes Timer 2 count down. The timer underflows when TH2 and TL2 equal the values stored in RCAP2H and RCAP2L. The underflow sets the TF2 bit and causes 0FFFFH to be reloaded into the timer registers. The EXF2 bit toggles whenever Timer 2 overflows or underflows and can be used as a 17th bit of resolution. In this operating mode, EXF2 does not flag an interrupt. AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Figure 6. Timer 2 Auto Reload Mode (DCEN = 0) ÷12 OSC C/T2 = 0 TH2 TL2 OVERFLOW CONTR OL TR2 C/T2 = 1 RELO AD T2 PIN RCAP2H TIMER 2 INTERRUPT RCAP2L TF2 TRANSITION DETECTOR EXF2 T2EX PIN CONTROL EXEN2 Table 4. T2MOD – Timer 2 Mode Control Register T2MOD Address = 0C9H Reset Value = XXXX XX00B Not Bit Addressable Bit – – – – – – T2OE DCEN 7 6 5 4 3 2 1 0 Symbol Function – Not implemented, reserved for future T2OE Timer 2 Output Enable bit DCEN When set, this bit allows Timer 2 to be configured as an up/down counter Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Figure 7. Timer 2 Auto Reload Mode (DCEN = 1) TOGGLE (DOWN COUNTING RELOAD VALUE) 0FFH 0FFH ÷ 12 OSC EXF2 OVERFLOW C/T2 = 0 TH2 TL2 TF2 CONTROL TR2 TIMER 2 INTERRUPT C/T2 = 1 T2 PIN RCAP2H RCAP2L COUNT DIRECTION 1=UP 0=DOWN (UP COUNTING RELOAD VALUE) T2EX PIN Figure 8. Timer 2 in Baud Rate Generator Mode TIMER 1 OVERFLOW ÷2 "0" "1" NOTE: OSC. FREQ. IS DIVIDED BY 2, NOT 12 SMOD1 OSC ÷2 C/T2 = 0 "1" TH2 "0" TL2 RCLK CONTROL TR2 ÷ 16 Rx CLOCK C/T2 = 1 "1" "0" T2 PIN TCLK RCAP2H RCAP2L TRANSITION DETECTOR ÷ 16 T2EX PIN EXF2 Tx CLOCK TIMER 2 INTERRUPT CONTROL EXEN2 AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Baud Rate Generator Timer 2 is selected as the baud rate generator by setting TCLK and/or RCLK in T2CON (Table 2). Note that the baud rates for transmit and receive can be different if Timer 2 is used for the receiver or transmitter and Timer 1 is used for the other function. Setting RCLK and/or TCLK puts Timer 2 into its baud rate generator mode, as shown in Figure 8. The baud rate generator mode is similar to the auto-reload mode, in that a rollover in TH2 causes the Timer 2 registers to be reloaded with the 16-bit value in registers RCAP2H and RCAP2L, which are preset by software. The baud rates in Modes 1 and 3 are determined by Timer 2’s overflow rate according to the following equation. increments every state time (at 1/2 the oscillator frequency). The baud rate formula is given below. Modes 1 and 3Oscillator Frequency -------------------------------------- = -------------------------------------------------------------------------------------Baud Rate32 x [65536-RCAP2H,RCAP2L)] where (RCAP2H, RCAP2L) is the content of RCAP2H and RCAP2L taken as a 16-bit unsigned integer. Timer 2 as a baud rate generator is shown in Figure 8. This figure is valid only if RCLK or TCLK = 1 in T2CON. Note that a rollover in TH2 does not set TF2 and will not generate an interrupt. Note too, that if EXEN2 is set, a 1-to-0 transition in T2EX will set EXF2 but will not cause a reload from (RCAP2H, RCAP2L) to (TH2, TL2). Thus, when Timer 2 is in use as a baud rate generator, T2EX can be used as Timer 2 Overflow Rate an extra external interrupt. Modes 1 and 3 Baud Rates = ----------------------------------------------------------Note that when Timer 2 is running (TR2 = 1) as a timer in the baud rate generator mode, TH2 or TL2 should not be 16 read from or written to. Under these conditions, the Timer is incremented every state time, and the results of a read or The Timer can be configured for either timer or counter write may not be accurate. The RCAP2 registers may be operation. In most applications, it is configured for timer read but should not be written to, because a write might operation (CP/T2 = 0). The timer operation is different for overlap a reload and cause write and/or reload errors. The Timer 2 when it is used as a baud rate generator. Normally, timer should be turned off (clear TR2) before accessing the as a timer, it increments every machine cycle (at 1/12 the Timer 2 or RCAP2 registers. oscillator frequency). As a baud rate generator, however, it Figure 9. Timer 2 in Clock-Out Mode TL2 (8-BITS) ÷2 OSC TH2 (8-BITS) TR2 RCAP2L RCAP2H C/T2 BIT P1.0 (T2) ÷2 T2OE (T2MOD.1) TRANSITION DETECTOR P1.1 (T2EX) EXF2 TIMER 2 INTERRUPT EXEN2 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Programmable Clock Out A 50% duty cycle clock can be programmed to come out on P1.0, as shown in Figure 9. This pin, besides being a regular I/O pin, has two alternate functions. It can be programmed to input the external clock for Timer/Counter 2 or to output a 50% duty cycle clock ranging from 61 Hz to 4 MHz at a 16 MHz operating frequency. To configure the Timer/Counter 2 as a clock generator, bit C/T2 (T2CON.1) must be cleared and bit T2OE (T2MOD.1) must be set. Bit TR2 (T2CON.2) starts and stops the timer. The clock-out frequency depends on the oscillator frequency and the reload value of Timer 2 capture registers (RCAP2H, RCAP2L), as shown in the following equation. Table 5. Interrupt Enable (IE) Register (MSB) EA (LSB) – ET2 ET1 EX1 ET0 Enable Bit = 0 disables the interrupt. Symbol Position Function EA IE.7 Disables all interrupts. If EA = 0, no interrupt is acknowledged. If EA = 1, each interrupt source is individually enabled or disabled by setting or clearing its enable bit. IE.6 Reserved. IE.5 Timer 2 interrupt enable bit. ES IE.4 Serial Port interrupt enable bit. ET1 IE.3 Timer 1 interrupt enable bit. EX1 IE.2 External interrupt 1 enable bit. ET0 IE.1 Timer 0 interrupt enable bit. EX0 IE.0 External interrupt 0 enable bit. User software should never write 1s to unimplemented bits, because they may be used in future AT89 products. Interrupts The AT89S52 has a total of six interrupt vectors: two external interrupts (INT0 and INT1), three timer interrupts (Timers 0, 1, and 2), and the serial port interrupt. These interrupts are all shown in Figure 10. Each of these interrupt sources can be individually enabled or disabled by setting or clearing a bit in Special Function Register IE. IE also contains a global disable bit, EA, which disables all interrupts at once. Note that Table 5 shows that bit position IE.6 is unimplemented. In the AT89S52, bit position IE.5 is also unimplemented. User software should not write 1s to these bit positions, since they may be used in future AT89 products. Timer 2 interrupt is generated by the logical OR of bits TF2 and EXF2 in register T2CON. Neither of these flags is cleared by hardware when the service routine is vectored to. In fact, the service routine may have to determine whether it was TF2 or EXF2 that generated the interrupt, and that bit will have to be cleared in software. The Timer 0 and Timer 1 flags, TF0 and TF1, are set at S5P2 of the cycle in which the timers overflow. The values are then polled by the circuitry in the next cycle. However, the Timer 2 flag, TF2, is set at S2P2 and is polled in the same cycle in which the timer overflows. EX0 Enable Bit = 1 enables the interrupt. Oscillator Frequency Clock-Out Frequency = --------------------------------------------------------------------– ---------------4 x [65536-(RCAP2H,RCAP2L)] ET2 In the clock-out mode, Timer 2 roll-overs will not generate an interrupt. This behavior is similar to when Timer 2 is used as a baud-rate generator. It is possible to use Timer 2 as a baud-rate generator and a clock generator simultaneously. Note, however, that the baud-rate and clock-out frequencies cannot be determined independently from one another since they both use RCAP2H and RCAP2L. ES Figure 10. Interrupt Sources 0 INT0 IE0 1 TF0 0 INT1 IE1 1 TF1 TI RI TF2 EXF2 AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 active long enough to allow the oscillator to restart and stabilize. Oscillator Characteristics XTAL1 and XTAL2 are the input and output, respectively, of an inverting amplifier that can be configured for use as an on-chip oscillator, as shown in Figure 11. Either a quartz crystal or ceramic resonator may be used. To drive the device from an external clock source, XTAL2 should be left unconnected while XTAL1 is driven, as shown in Figure 12. There are no requirements on the duty cycle of the external clock signal, since the input to the internal clocking circuitry is through a divide-by-two flip-flop, but minimum and maximum voltage high and low time specifications must be observed. Figure 11. Oscillator Connections C2 XTAL2 C1 XTAL1 Idle Mode GND In idle mode, the CPU puts itself to sleep while all the onchip peripherals remain active. The mode is invoked by software. The content of the on-chip RAM and all the special functions registers remain unchanged during this mode. The idle mode can be terminated by any enabled interrupt or by a hardware reset. Note that when idle mode is terminated by a hardware reset, the device normally resumes program execution from where it left off, up to two machine cycles before the internal reset algorithm takes control. On-chip hardware inhibits access to internal RAM in this event, but access to the port pins is not inhibited. To eliminate the possibility of an unexpected write to a port pin when idle mode is terminated by a reset, the instruction following the one that invokes idle mode should not write to a port pin or to external memory. Note: C1, C2 = 30 pF ± 10 pF for Crystals = 40 pF ± 10 pF for Ceramic Resonators Figure 12. External Clock Drive Configuration NC XTAL2 EXTERNAL OSCILLATOR SIGNAL XTAL1 Power-down Mode GND In the Power-down mode, the oscillator is stopped, and the instruction that invokes Power-down is the last instruction executed. The on-chip RAM and Special Function Registers retain their values until the Power-down mode is terminated. Exit from Power-down mode can be initiated either by a hardware reset or by an enabled external interrupt. Reset redefines the SFRs but does not change the on-chip RAM. The reset should not be activated before V CC is restored to its normal operating level and must be held Table 6. Status of External Pins During Idle and Power-down Modes Mode Program Memory ALE PSEN PORT0 PORT1 PORT2 PORT3 Idle Internal 1 1 Data Data Data Data Idle External 1 1 Float Data Address Data Power-down Internal 0 0 Data Data Data Data Power-down External 0 0 Float Data Data Data Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Program Memory Lock Bits The AT89S52 has three lock bits that can be left unprogrammed (U) or can be programmed (P) to obtain the additional features listed in the following table. Table 7. Lock Bit Protection Modes Program Lock Bits LB1 LB2 LB3 Protection Type 1 U U U No program lock features 2 P U U MOVC instructions executed from external program memory are disabled from fetching code bytes from internal memory, EA is sampled and latched on reset, and further programming of the Flash memory is disabled 3 P P U Same as mode 2, but verify is also disabled 4 P P P Same as mode 3, but external execution is also disabled When lock bit 1 is programmed, the logic level at the EA pin is sampled and latched during reset. If the device is powered up without a reset, the latch initializes to a random value and holds that value until reset is activated. The latched value of EA must agree with the current logic level at that pin in order for the device to function properly. Repeat steps 1 through 5, changing the address and data for the entire array or until the end of the object file is reached. Data Polling: The AT89S52 features Data Polling to indicate the end of a byte write cycle. During a write cycle, an attempted read of the last byte written will result in the complement of the written data on P0.7. Once the write cycle has been completed, true data is valid on all outputs, and the next cycle may begin. Data Polling may begin any time after a write cycle has been initiated. Ready/Busy: The progress of byte programming can also be monitored by the RDY/BSY output signal. P3.0 is pulled low after ALE goes high during programming to indicate BUSY. P3.0 is pulled high again when programming is done to indicate READY. Program Verify: If lock bits LB1 and LB2 have not been programmed, the programmed code data can be read back via the address and data lines for verification. The status of the individual lock bits can be verified directly by reading them back. Reading the Signature Bytes: The signature bytes are read by the same procedure as a normal verification of locations 000H, 100H, and 200H, except that P3.6 and P3.7 must be pulled to a logic low. The values returned are as follows. (000H) = 1EH indicates manufactured by Atmel (100H) = 52H indicates 89S52 (200H) = 06H Chip Erase: In the parallel programming mode, a chip erase operation is initiated by using the proper combination of control signals and by pulsing ALE/PROG low for a duration of 200 ns - 500 ns. Programming the Flash – Parallel Mode The AT89S52 is shipped with the on-chip Flash memory array ready to be programmed. The programming interface needs a high-voltage (12-volt) program enable signal and is compatible with conventional third-party Flash or EPROM programmers. The AT89S52 code memory array is programmed byte-bybyte. Programming Algorithm: Before programming the AT89S52, the address, data, and control signals should be set up according to the Flash programming mode table and Figures 13 and 14. To program the AT89S52, take the following steps: 1. Input the desired memory location on the address lines. 2. Input the appropriate data byte on the data lines. 3. Activate the correct combination of control signals. 4. Raise EA/VPP to 12V. 5. Pulse ALE/PROG once to program a byte in the Flash array or the lock bits. The byte-write cycle is self-timed and typically takes no more than 50 µs. In the serial programming mode, a chip erase operation is initiated by issuing the Chip Erase instruction. In this mode, chip erase is self-timed and takes about 500 ms. During chip erase, a serial read from any address location will return 00H at the data output. Programming the Flash – Serial Mode The Code memory array can be programmed using the serial ISP interface while RST is pulled to VCC. The serial interface consists of pins SCK, MOSI (input) and MISO (output). After RST is set high, the Programming Enable instruction needs to be executed first before other operations can be executed. Before a reprogramming sequence can occur, a Chip Erase operation is required. The Chip Erase operation turns the content of every memory location in the Code array into FFH. Either an external system clock can be supplied at pin XTAL1 or a crystal needs to be connected across pins XTAL1 and XTAL2. The maximum serial clock (SCK) AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 frequency should be less than 1/16 of the crystal frequency. With a 33 MHz oscillator clock, the maximum SCK frequency is 2 MHz. Serial Programming Algorithm appropriate Write instruction. The write cycle is selftimed and typically takes less than 1 ms at 5V. 4. Any memory location can be verified by using the Read instruction which returns the content at the selected address at serial output MISO/P1.6. To program and verify the AT89S52 in the serial programming mode, the following sequence is recommended: 5. At the end of a programming session, RST can be set low to commence normal device operation. 1. Power-up sequence: Power-off sequence (if needed): Set XTAL1 to “L” (if a crystal is not used). Apply power between VCC and GND pins. Set RST pin to “H”. Set RST to “L”. If a crystal is not connected across pins XTAL1 and XTAL2, apply a 3 MHz to 33 MHz clock to XTAL1 pin and wait for at least 10 milliseconds. Turn VCC power off. 2. Enable serial programming by sending the Programming Enable serial instruction to pin MOSI/P1.5. The frequency of the shift clock supplied at pin SCK/P1.7 needs to be less than the CPU clock at XTAL1 divided by 16. 3. The Code array is programmed one byte at a time by supplying the address and data together with the Data Polling: The Data Polling feature is also available in the serial mode. In this mode, during a write cycle an attempted read of the last byte written will result in the complement of the MSB of the serial output byte on MISO. Serial Programming Instruction Set The Instruction Set for Serial Programming follows a 4-byte protocol and is shown in Table 10. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Programming Interface – Parallel Mode Every code byte in the Flash array can be programmed by using the appropriate combination of control signals. The write operation cycle is self-timed and once initiated, will automatically time itself to completion. All major programming vendors offer worldwide support for the Atmel microcontroller series. Please contact your local programming vendor for the appropriate software revision. Table 8. Flash Programming Modes Mode VCC RST PSEN Write Code Data 5V H L Read Code Data 5V H L P2.4-0 P0.7-0 P1.7-0 ALE/ EA/ PROG VPP P2.6 P2.7 P3.3 P3.6 P3.7 Data 12V L H H H H DIN A12-8 A7-0 H L L L H H DOUT A12-8 A7-0 12V H H H H H X X X 12V H H H L L X X X 12V H L H H L X X X H H H L H L P0.2, P0.3, P0.4 X X 12V H L H L L X X X Address (2) H (3) Write Lock Bit 1 5V H L Write Lock Bit 2 5V H L Write Lock Bit 3 5V H L 5V H L Chip Erase 5V H L Read Atmel ID 5V H L H H L L L L L 1EH X 0000 00H Read Device ID 5V H L H H L L L L L 52H X 0001 00H Read Device ID 5V H L H H L L L L L 06H X 0010 00H (3) (3) Read Lock Bits 1, 2, 3 H (1) Notes: 1. 2. 3. 4. 5. Each PROG pulse is 200 ns - 500 ns for Chip Erase. Each PROG pulse is 200 ns - 500 ns for Write Code Data. Each PROG pulse is 200 ns - 500 ns for Write Lock Bits. RDY/BSY signal is output on P3.0 during programming. X = don’t care. Figure 13. Programming the Flash Memory (Parallel Mode) Figure 14. Verifying the Flash Memory (Parallel Mode) VCC AT89S52 VCC AT89S52 ADDR. 0000H/1FFFH A0 - A7 A8 - A12 SEE FLASH PROGRAMMING MODES TABLE P1.0-P1.7 P2.0 - P2.4 P2.6 P2.7 P3.3 P3.6 ADDR. 0000H/1FFFH VCC P0 ALE A8 - A12 PGM DATA PROG SEE FLASH PROGRAMMING MODES TABLE P3.7 XTAL2 A0 - A7 P1.0-P1.7 VCC P2.0 - P2.4 P0 P2.6 P2.7 P3.3 P3.6 P3.7 XTAL 2 EA PGM DATA (USE 10K PULLUPS) ALE VIH EA VIH/VPP 3-33 MHz 3-33 MHz P3.0 RDY/ BSY RST VIH XTAL1 XTAL1 GND GND RST PSEN PSEN AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. VIH AT89S52 Flash Programming and Verification Characteristics (Parallel Mode) TA = 20°C to 30°C, VCC = 4.5 to 5.5V Symbol Parameter Min Max Units VPP Programming Supply Voltage 11.5 12.5 V IPP Programming Supply Current 10 mA ICC VCC Supply Current 30 mA 1/tCLCL Oscillator Frequency 33 MHz tAVGL Address Setup to PROG Low 48tCLCL tGHAX Address Hold After PROG 48tCLCL tDVGL Data Setup to PROG Low 48tCLCL tGHDX Data Hold After PROG 48tCLCL tEHSH P2.7 (ENABLE) High to VPP 48tCLCL tSHGL VPP Setup to PROG Low 10 µs tGHSL VPP Hold After PROG 10 µs tGLGH PROG Width 0.2 tAVQV Address to Data Valid 48tCLCL tELQV ENABLE Low to Data Valid 48tCLCL tEHQZ Data Float After ENABLE tGHBL PROG High to BUSY Low 1.0 µs tWC Byte Write Cycle Time 50 µs 3 1 0 48tCLCL Figure 15. Flash Programming and Verification Waveforms – Parallel Mode PROGRAMMING ADDRESS P1.0 - P1.7 P2.0 - P2.5 P3.4 VERIFICATION ADDRESS tAVQV PORT 0 DATA IN tDVGL DATA OUT tGHDX tAVGL tGHAX ALE/PROG tSHGL tGLGH VPP tGHSL LOGIC 1 LOGIC 0 EA/VPP tEHSH tEHQZ tELQV P2.7 (ENABLE) tGHBL P3.0 (RDY/BSY) BUSY µs READY tWC Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Figure 16. Flash Memory Serial Downloading VCC AT89S52 VCC INSTRUCTION INPUT P1.5/MOSI DATA OUTPUT P1.6/MISO P1.7/SCK CLOCK IN XTAL2 3-33 MHz XTAL1 RST VIH GND Flash Programming and Verification Waveforms – Serial Mode Figure 17. Serial Programming Waveforms 7 6 5 4 3 2 1 0 AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Table 9. Serial Programming Instruction Set Instruction Format Instruction Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Operation Programming Enable 1010 1100 0101 0011 xxxx xxxx xxxx xxxx 0110 1001 (Output) Enable Serial Programming while RST is high Chip Erase 1010 1100 100x xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx Chip Erase Flash memory array Read Program Memory (Byte Mode) 0010 0000 xxx Write Program Memory (Byte Mode) 0100 0000 Write Lock Bits(2) 1010 1100 1110 00 Read Lock Bits 0010 0100 xxxx xxxx Read Signature Bytes(1) 0010 1000 xxx A5A4A3A2A1A0 Read Program Memory (Page Mode) 0011 0000 Write Program Memory (Page Mode) 0101 0000 Notes: A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 D7D6D5D4D3D2D1D0 Read data from Program memory in the byte mode xxx A12A11A10A9A8 A7A6A5A4A3A2A1A0 D7D6D5D4D3D2D1D0 Write data to Program memory in the byte mode B1B2 xxxx xxxx xxxx xxxx Write Lock bits. See Note (2). xxxx xxxx xx LB3 LB2LB1 xx Read back current status of the lock bits (a programmed lock bit reads back as a ‘1’) xxx xxxx Signature Byte Read Signature Byte xxx A12A11A10A9A8 Byte 0 Byte 1... Byte 255 Read data from Program memory in the Page Mode (256 bytes) xxx A12A11A10A9A8 Byte 0 Byte 1... Byte 255 Write data to Program memory in the Page Mode (256 bytes) 1. The signature bytes are not readable in Lock Bit Modes 3 and 4. 2. B1 = 0, B2 = 0 ---> Mode 1, no lock protection Each of the lock bits needs to be activated sequentially beforeB1 = 0, B2 = 1 ---> Mode 2, lock bit 1 activated Mode 4 can be executed.B1 = 1, B2 = 0 ---> Mode 3, lock bit 2 activated B1 = 1, B1 = 1 ---> Mode 4, lock bit 3 activated After Reset signal is high, SCK should be low for at least 64 system clocks before it goes high to clock in the enable data bytes. No pulsing of Reset signal is necessary. SCK should be no faster than 1/16 of the system clock at XTAL1. } For Page Read/Write, the data always starts from byte 0 to 255. After the command byte and upper address byte are latched, each byte thereafter is treated as data until all 256 bytes are shifted in/out. Then the next instruction will be ready to be decoded. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Serial Programming Characteristics Figure 18. Serial Programming Timing MOSI tOVSH SCK tSHOX tSLSH tSHSL MISO tSLIV Table 10. Serial Programming Characteristics, TA = -40° C to 85° C, VCC = 4.0 - 5.5V (Unless otherwise noted) Symbol Parameter Min 1/tCLCL Oscillator Frequency tCLCL Oscillator Period tSHSL Typ 0 Max Units 33 MHz 30 ns SCK Pulse Width High 2 tCLCL ns tSLSH SCK Pulse Width Low 2 tCLCL ns tOVSH MOSI Setup to SCK High tCLCL ns tSHOX MOSI Hold after SCK High 2 tCLCL ns tSLIV SCK Low to MISO Valid tERASE Chip Erase Instruction Cycle Time tSWC Serial Byte Write Cycle Time 10 16 32 ns 500 ms 64 tCLCL + 400 AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. µs AT89S52 Absolute Maximum Ratings* *NOTICE: Operating Temperature.................................. -55°C to +125°C Storage Temperature ..................................... -65°C to +150°C Voltage on Any Pin with Respect to Ground .....................................-1.0V to +7.0V Maximum Operating Voltage ............................................ 6.6V Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress rating only and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of this specification is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. DC Output Current...................................................... 15.0 mA DC Characteristics The values shown in this table are valid for TA = -40°C to 85°C and VCC = 4.0V to 5.5V, unless otherwise noted. Symbol Parameter Condition Min Max VIL Input Low Voltage (Except EA) -0.5 0.2 VCC-0.1 V VIL1 Input Low Voltage (EA) -0.5 0.2 VCC-0.3 V VIH Input High Voltage (Except XTAL1, RST) 0.2 VCC+0.9 VCC+0.5 V VIH1 Input High Voltage (XTAL1, RST) 0.7 VCC VCC+0.5 V VOL Output Low Voltage(1) (Ports 1,2,3) IOL = 1.6 mA 0.45 V VOL1 Output Low Voltage(1) (Port 0, ALE, PSEN) IOL = 3.2 mA 0.45 V VOH Output High Voltage (Ports 1,2,3, ALE, PSEN) IOH = -60 µA, VCC = 5V ± 10% Units 2.4 V IOH = -25 µA 0.75 VCC V IOH = -10 µA 0.9 VCC V 2.4 V IOH = -300 µA 0.75 VCC V IOH = -80 µA 0.9 VCC IOH = -800 µA, VCC = 5V ± 10% VOH1 Output High Voltage (Port 0 in External Bus Mode) IIL Logical 0 Input Current (Ports 1,2,3) VIN = 0.45V ITL Logical 1 to 0 Transition Current (Ports 1,2,3) ILI Input Leakage Current (Port 0, EA) RRST Reset Pulldown Resistor CIO Pin Capacitance V -50 µA VIN = 2V, VCC = 5V ± 10% -650 µA 0.45 < VIN < VCC ±10 µA 30 KΩ Test Freq. = 1 MHz, TA = 25°C 10 10 pF Active Mode, 12 MHz 25 mA Idle Mode, 12 MHz 6.5 mA VCC = 5.5V 50 µA Power Supply Current ICC Power-down Mode(1) Notes: 1. Under steady state (non-transient) conditions, IOL must be externally limited as follows: Maximum IOL per port pin: 10 mA Maximum IOL per 8-bit port: Port 0: 26 mAPorts 1, 2, 3: 15 mA Maximum total IOL for all output pins: 71 mA If IOL exceeds the test condition, VOL may exceed the related specification. Pins are not guaranteed to sink current greater than the listed test conditions. 2. Minimum VCC for Power-down is 2V. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AC Characteristics Under operating conditions, load capacitance for Port 0, ALE/PROG, and PSEN = 100 pF; load capacitance for all other outputs = 80 pF. External Program and Data Memory Characteristics 12 MHz Oscillator Variable Oscillator Min Min Max Units 0 33 MHz Symbol Parameter Max 1/tCLCL Oscillator Frequency tLHLL ALE Pulse Width 127 2tCLCL-40 ns tAVLL Address Valid to ALE Low 43 tCLCL-25 ns tLLAX Address Hold After ALE Low 48 tCLCL-25 ns tLLIV ALE Low to Valid Instruction In tLLPL ALE Low to PSEN Low 43 tCLCL-25 ns tPLPH PSEN Pulse Width 205 3tCLCL-45 ns tPLIV PSEN Low to Valid Instruction In tPXIX Input Instruction Hold After PSEN tPXIZ Input Instruction Float After PSEN tPXAV PSEN to Address Valid tAVIV Address to Valid Instruction In tPLAZ PSEN Low to Address Float tRLRH RD Pulse Width 400 6tCLCL-100 ns tWLWH WR Pulse Width 400 6tCLCL-100 ns tRLDV RD Low to Valid Data In tRHDX Data Hold After RD tRHDZ Data Float After RD tLLDV 233 4tCLCL-65 145 0 3tCLCL-60 0 59 75 ns ns ns tCLCL-25 tCLCL-8 ns ns 312 5tCLCL-80 ns 10 10 ns 252 0 5tCLCL-90 0 ns ns 97 2tCLCL-28 ns ALE Low to Valid Data In 517 8tCLCL-150 ns tAVDV Address to Valid Data In 585 9tCLCL-165 ns tLLWL ALE Low to RD or WR Low 200 3tCLCL+50 ns tAVWL Address to RD or WR Low 203 4tCLCL-75 ns tQVWX Data Valid to WR Transition 23 tCLCL-30 ns tQVWH Data Valid to WR High 433 7tCLCL-130 ns tWHQX Data Hold After WR 33 tCLCL-25 ns tRLAZ RD Low to Address Float tWHLH RD or WR High to ALE High 300 3tCLCL-50 0 43 123 tCLCL-25 0 ns tCLCL+25 ns AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 External Program Memory Read Cycle tLHLL ALE tPLPH tAVLL tLLIV tLLPL tPLIV PSEN tPXAV tPLAZ tPXIZ tLLAX tPXIX A0 - A7 PORT 0 INSTR IN A0 - A7 tAVIV A8 - A15 PORT 2 A8 - A15 External Data Memory Read Cycle tLHLL ALE tWHLH PSEN tLLDV tRLRH tLLWL RD tLLAX tRLDV tAVLL PORT 0 tRLAZ A0 - A7 FROM RI OR DPL tRHDZ tRHDX DATA IN A0 - A7 FROM PCL INSTR IN tAVWL tAVDV PORT 2 P2.0 - P2.7 OR A8 - A15 FROM DPH A8 - A15 FROM PCH Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. External Data Memory Write Cycle tLHLL ALE tWHLH PSEN tLLWL WR tAVLL tWLWH tLLAX tQVWX tWHQX tQVWH A0 - A7 FROM RI OR DPL PORT 0 DATA OUT A0 - A7 FROM PCL INSTR IN tAVWL P2.0 - P2.7 OR A8 - A15 FROM DPH PORT 2 A8 - A15 FROM PCH External Clock Drive Waveforms tCHCX tCHCX tCLCH tCHCL VCC - 0.5V 0.7 VCC 0.2 VCC - 0.1V 0.45V tCLCX tCLCL External Clock Drive Symbol Parameter Min Max Units 1/tCLCL Oscillator Frequency 0 33 MHz tCLCL Clock Period 30 ns tCHCX High Time 12 ns tCLCX Low Time 12 ns tCLCH Rise Time 5 ns tCHCL Fall Time 5 ns AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AT89S52 Serial Port Timing: Shift Register Mode Test Conditions The values in this table are valid for VCC = 4.0V to 5.5V and Load Capacitance = 80 pF. 12 MHz Osc Variable Oscillator Symbol Parameter Min Max Min Max tXLXL Serial Port Clock Cycle Time 1.0 12tCLCL ∝σ tQVXH Output Data Setup to Clock Rising Edge 700 10tCLCL-133 ns tXHQX Output Data Hold After Clock Rising Edge 50 2tCLCL-80 ns tXHDX Input Data Hold After Clock Rising Edge 0 0 ns tXHDV Clock Rising Edge to Input Data Valid 700 Units 10tCLCL-133 ns Shift Register Mode Timing Waveforms INSTRUCTION ALE 0 1 2 3 4 5 6 7 8 tXLXL CLOCK tQVXH tXHQX WRITE TO SBUF 0 1 tXHDV OUTPUT DATA CLEAR RI VALID 2 3 4 6 5 tXHDX VALID VALID SET TI VALID VALID VALID VALID AC Testing Input/Output Waveforms(1) Float Waveforms(1) V LOAD+ 0.2 VCC + 0.9V 0.2 VCC - 0.1V AC Inputs during testing are driven at VCC - 0.5V for a logic 1 and 0.45V for a logic 0. Timing measurements are made at VIH min. for a logic 1 and VIL max. for a logic 0. Note: 1. V OL - 0.1V Timing Reference Points V LOAD - 0.45V 1. 0.1V V LOAD TEST POINTS Note: VALID SET RI INPUT DATA VCC - 0.5V 7 0.1V V OL + 0.1V For timing purposes, a port pin is no longer floating when a 100 mV change from load voltage occurs. A port pin begins to float when a 100 mV change from the loaded VOH/VOL level occurs. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Ordering Information Speed (MHz) Power Supply 24 4.0V to 5.5V 33 4.5V to 5.5V Ordering Code Package Operation Range AT89S52-24AC AT89S52-24JC AT89S52-24PC 44A 44J 40P6 Commercial (0° C to 70° C) AT89S52-24AI AT89S52-24JI AT89S52-24PI 44A 44J 40P6 Industrial (-40° C to 85° C) AT89S52-33AC AT89S52-33JC AT89S52-33PC 44A 44J 40P6 Commercial (0° C to 70° C) = Preliminary Availability Package Type 44A 44-lead, Thin Plastic Gull Wing Quad Flatpack (TQFP) 44J 44-lead, Plastic J-leaded Chip Carrier (PLCC) 40P6 40-pin, 0.600" Wide, Plastic Dual Inline Package (PDIP) AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Packaging Information 44A, 44-lead, Thin (1.0 mm) Plastic Gull Wing Quad Flat Package (TQFP) Dimensions in Millimeters and (Inches)* 44J, 44-lead, Plastic J-leaded Chip Carrier (PLCC) Dimensions in Inches and (Millimeters) .045(1.14) X 45° 12.21(0.478) SQ 11.75(0.458) PIN 1 ID 0.45(0.018) 0.30(0.012) 0.80(0.031) BSC .032(.813) .026(.660) PIN NO. 1 IDENTIFY .045(1.14) X 30° - 45° .656(16.7) SQ .650(16.5) .695(17.7) SQ .685(17.4) .050(1.27) TYP .500(12.7) REF SQ .012(.305) .008(.203) .630(16.0) .590(15.0) .021(.533) .013(.330) .043(1.09) .020(.508) .120(3.05) .090(2.29) .180(4.57) .165(4.19) 10.10(0.394) SQ 9.90(0.386) 1.20(0.047) MAX 0 7 0.20(.008) 0.09(.003) .022(.559) X 45° MAX (3X) 0.75(0.030) 0.45(0.018) 0.15(0.006) 0.05(0.002) *Controlling dimension: millimeters 40P6, 40-pin, 0.600" Wide, Plastic Dual Inline Package (PDIP) Dimensions in Inches and (Millimeters) JEDEC STANDARD MS-011 AC 2.07(52.6) 2.04(51.8) PIN 1 .566(14.4) .530(13.5) .090(2.29) MAX 1.900(48.26) REF .220(5.59) MAX .005(.127) MIN SEATING PLANE .065(1.65) .015(.381) .022(.559) .014(.356) .161(4.09) .125(3.18) .110(2.79) .090(2.29) .065(1.65) .041(1.04) .630(16.0) .590(15.0) 0 REF 15 .012(.305) .008(.203) .690(17.5) .610(15.5) AT89S52 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Atmel Headquarters Atmel Product Operations Corporate Headquarters Atmel Colorado Springs 2325 Orchard Parkway San Jose, CA 95131 TEL (408) 441-0311 FAX (408) 487-2600 Europe 1150 E. Cheyenne Mtn. Blvd. Colorado Springs, CO 80906 TEL (719) 576-3300 FAX (719) 540-1759 Atmel Grenoble Atmel SarL Route des Arsenaux 41 Casa Postale 80 CH-1705 Fribourg Switzerland TEL (41) 26-426-5555 FAX (41) 26-426-5500 Asia Atmel Asia, Ltd. Room 1219 Chinachem Golden Plaza 77 Mody Road Tsimhatsui East Kowloon Hong Kong TEL (852) 2721-9778 FAX (852) 2722-1369 Japan Atmel Japan K.K. 9F, Tonetsu Shinkawa Bldg. 1-24-8 Shinkawa Chuo-ku, Tokyo 104-0033 Japan TEL (81) 3-3523-3551 FAX (81) 3-3523-7581 Avenue de Rochepleine BP 123 38521 Saint-Egreve Cedex, France TEL (33) 4-7658-3000 FAX (33) 4-7658-3480 Atmel Heilbronn Theresienstrasse 2 POB 3535 D-74025 Heilbronn, Germany TEL (49) 71 31 67 25 94 FAX (49) 71 31 67 24 23 Atmel Nantes La Chantrerie BP 70602 44306 Nantes Cedex 3, France TEL (33) 0 2 40 18 18 18 FAX (33) 0 2 40 18 19 60 Atmel Rousset Zone Industrielle 13106 Rousset Cedex, France TEL (33) 4-4253-6000 FAX (33) 4-4253-6001 Atmel Smart Card ICs Scottish Enterprise Technology Park East Kilbride, Scotland G75 0QR TEL (44) 1355-357-000 FAX (44) 1355-242-743 Fax-on-Demand e-mail [email protected] North America: 1-(800) 292-8635 Web Site International: http://www.atmel.com 1-(408) 441-0732 BBS 1-(408) 436-4309 © Atmel Corporation 2001. Atmel Corporation makes no warranty for the use of its products, other than those expressly contained in the Company’s standard warranty which is detailed in Atmel’s Terms and Conditions located on the Company’s web site. The Company assumes no responsibility for any errors which may appear in this document, reserves the right to change devices or specifications detailed herein at any time without notice, and does not make any commitment to update the information contained herein. No licenses to patents or other intellectual property of Atmel are granted by the Company in connection with the sale of Atmel products, expressly or by implication. Atmel’s products are not authorized for use as critical components in life support devices or systems. ATMEL ® is the registered trademark of Atmel. MCS-51 ® is the registered trademark of Intel Corporation. Terms and product names in this document may be trademarks of others. Printed on recycled paper. Rev.1919A-07/01/xM Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B 8 STAGE SHIFT AND STORE BUS REGISTER WITH 3-STATE OUTPUTS s s s s s s s s s 3- STATE PARALLEL OUTPUTS FOR CONNECTION TO COMMON BUS SEPARATE SERIAL OUTPUTS SYNCHRONOUS TO BOTH POSITIVE AND NEGATIVE CLOCK EDGES FOR CASCADING MEDIUM SPEED OPERATION 5MHz at 10V QUIESCENT CURRENT SPECIFIED UP TO 20V STANDARDIZED SYMMETRICAL OUTPUT CHARACTERISTICS 5V, 10V AND 15V PARAMETRIC RATINGS INPUT LEAKAGE CURRENT II = 100nA (MAX) AT VDD = 18V TA = 25°C 100% TESTED FOR QUIESCENT CURRENT MEETS ALL REQUIREMENTS OF JEDEC JESD13B " STANDARD SPECIFICATIONS FOR DESCRIPTION OF B SERIES CMOS DEVICES" DIP SOP ORDER CODES PACKAGE DIP SOP TUBE HCF4094BEY HCF4094BM1 T&R HCF4094M013TR DESCRIPTION The HCF4094B is a monolithic integrated circuit fabricated in Metal Oxide Semiconductor technology available in DIP and SOP packages. The HCF4094B is an 8 stages serial shift register having a storage latch associated with each stage for strobing data from the serial input to parallel buffered 3-state outputs. The parallel outputs may be connected directly to common bus lines. Data Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. is shifted on positive clock transition. The data in each shift register stage is transferred to the storage register when the STROBE input is high. Data in the storage register appears at the outputs whenever the OUTPUT-ENABLE signal is high. Two serial outputs are available for cascading a number of HCF4094B devices. Data is available at the QS serial output terminal on positive clock edges to allow for high speed operation in cascaded system in which the clock rise time is fast. The same serial information, available at the Q’S terminal on the next negative clock edge, provides a means for cascading HCF4094B devices when the clock rise time is slow. PIN CONNECTION October 2002 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B IINPUT EQUIVALENT CIRCUIT PIN DESCRIPTION PIN No SYMBOL 2 1 3 DATA STROBE CLOCK QS, Q’S 9, 10 4, 5, 6, 7, 14, 13, 12, 11 15 8 16 NAME AND FUNCTION Data Input Strobe Input Clock Input Serial Outputs Q1 to Q8 Parallel Outputs OUTPUT ENABLE VSS Output Enable Input VDD Negative Supply Voltage Positive Supply Voltage FUNCTIONAL DIAGRAM TRUTH TABLE CLOCK OUTPUTS ENABLE PARALLEL OUTPUTS STROBE SERIAL OUTPUTS DATA Q1 Qn Q*S Q7 L X X OC OC L X X OC OC H L X H H L L H H H H H H H No Change No Change No Change Q’S No Change Q7 Q7 No Change Qn - 1 Q7 No Change Qn - 1 Q7 No Change No Change No Change No Change Q7 X : Don’t Care OC : Open Circuit * At the positive clock edge information on the 7th shift register stage is transferred to the 8th register stage and the QS output. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B LOGIC DIAGRAM TIMING CHART Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Symbol VDD Parameter Supply Voltage VI DC Input Voltage II DC Input Current PD -0.5 to +22 -0.5 to VDD + 0.5 Power Dissipation per Package Power Dissipation per Output Transistor Operating Temperature Top Tstg Value Storage Temperature Unit V V ± 10 mA 500 (*) 100 mW mW -55 to +125 °C -65 to +150 °C Absolute Maximum Ratings are those values beyond which damage to the device may occur. Functional operation under these conditions is not implied. All voltage values are referred to VSS pin voltage. (*) 500mW at 65 °Χ; derate to 300mW by 10mW/°C from 65°C to 85°C RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS Symbol VDD VI Top Parameter Supply Voltage Input Voltage Operating Temperature Value Unit 3 to 20 V 0 to VDD V -55 to 125 °C Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B DC SPECIFICATIONS Test Condition Symbol IL VOH VOL VIH VIL IOH IOL Parameter Quiescent Current High Level Output Voltage VI (V) VO (V) |IO| VDD (µA) (V) 0/5 0/10 0/15 0/20 0/5 0/10 0/15 5/0 10/0 15/0 Low Level Output Voltage High Level Input Voltage Low Level Input Voltage Output Drive Current Output Sink Current II Input Leakage Current IOH, IOL 3-State Output Leakage Current Input CapacitanceCI 0/5 0/5 0/10 0/15 0/5 0/10 0/15 Value 0.5/4.5 1/9 1.5/13.5 4.5/0.5 9/1 13.5/1.5 2.5 4.6 9.5 13.5 0.4 0.5 1.5 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 5 10 15 20 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 5 10 15 5 10 15 TA = 25°C Min. -40 to 85°C Typ. Max. 0.04 0.04 0.04 0.08 5 10 20 100 4.95 9.95 14.95 Min. Min. 150 300 600 3000 4.95 9.95 14.95 0.05 0.05 0.05 -3.2 -1 -2.6 -6.8 1 2.6 6.8 Max. ∝Α 4.95 9.95 14.95 3.5 7 11 1.5 3 4 Unit 150 300 600 3000 0.05 0.05 0.05 3.5 7 11 -1.36 -0.44 -1.1 -3.0 0.44 1.1 3.0 Max. -55 to 125°C V 0.05 0.05 0.05 V 3.5 7 11 1.5 3 4 -1.1 -0.36 -0.9 -2.4 0.36 0.9 2.4 V 1.5 3 4 -1.1 -0.36 -0.9 -2.4 0.36 0.9 2.4 V mA mA 0/18 0/18 Any Input 0/18 Any Input 18 ±10-5 ± 0.1 ±1 ±1 ∝Α 18 ±10-4 ± 0.4 ± 12 ± 12 ∝Α 5 7.5 The Noise Margin for both "1" and "0" level is: 1V min. with VDD=5V, 2V min. with VDD=10V, 2.5V min. with VDD=15V Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. pF HCF4094B DYNAMIC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tamb = 25°C, C L = 50pF, RL = 200KΩ, tr = tf = 20 ns) Test Condition Symbol Value (*) Unit Parameter VDD (V) tPLH tPHL Propagation Delay Time (Clock to serial Output QS) tPLH tPHL Propagation Delay Time (Clock to serial Output Q’S) tPLH tPHL Propagation Delay Time (Clock to Parallel Output) tPLH tPHL Propagation Delay Time (Strobe to Parallel Output) Min. 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 Typ. Max. 300 125 95 230 110 75 420 195 135 290 145 100 140 75 55 600 250 190 460 220 150 840 390 270 580 290 200 280 150 110 ns ns ns ns tPZL, tPZH Propagation Delay Time Output Enable to Parallel Out : Output High to High Impedance tPHZ tPLZ Propagation Delay Time Output Enable to Parallel Out : Output Low to High Impedance tW tW tsetup thold Strobe Pulse Width Clock Pulse Width Data Setup Time Minimum Hold Time tTLH tTHL Transition Time tr, tf fmax Clock input Rise or Fall Time Maximum Clock Input Frequency ns 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 200 80 70 200 100 83 125 55 35 0 0 0 225 95 70 100 40 35 100 50 40 60 30 20 0 0 0 100 50 40 450 190 140 ns ns ns ns 0 0 0 200 100 80 ns ns 15 5 5 1.25 2.5 3 ∝σ 2.5 5 6 MHz (*) Typical temperature coefficient for all VDD value is 0.3 %/°C. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B TYPICAL APPLICATION (REMOTE CONTROL HOLDING REGISTER) TEST CIRCUIT TEST SWITCH tPLH, tPHL Open tPZL, tPLZ tPZH, tPHZ VCC GND CL = 50pF or equivalent (includes jig and probe capacitance) RL = 200KΩ RT = ZOUT of pulse generator (typically 50Ω) Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B WAVEFORM 1 : PROPAGATION DELAY TIMES, PULSE WIDTH (CLOCK), SETUP AND HOLD TIME (DATA IN TO CLOCK) (f=1MHz; 50% duty cycle) WAVEFORM 2 : PROPAGATION DELAY TIME, PULSE WIDTH (STROBE), SETUP AND HOLD TIME (STROBE TO CLOCK) (f=1MHz; 50% duty cycle) Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B WAVEFORM 3 : OUTPUT ENABLE AND DISABLE TIME (f=1MHz; 50% duty cycle) Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B Plastic DIP-16 (0.25) MECHANICAL DATA mm. inch DIM. MIN. a1 0.51 B 0.77 TYP MAX. MIN. TYP. MAX. 0.020 1.65 0.030 0.065 b 0.5 0.020 b1 0.25 0.010 D 20 0.787 E 8.5 0.335 e 2.54 0.100 e3 17.78 0.700 F 7.1 0.280 I 5.1 0.201 L Z 3.3 0.130 1.27 0.050 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. HCF4094B SO-16 MECHANICAL DATA mm. inch DIM. MIN. TYP A a1 MAX. MIN. TYP. 1.75 0.1 0.068 0.2 a2 MAX. 0.003 0.007 1.65 0.064 b 0.35 0.46 0.013 0.018 b1 0.19 0.25 0.007 0.010 C 0.5 0.019 c1 45˚ (typ.) D 9.8 10 0.385 0.393 E 5.8 6.2 0.228 0.244 e 1.27 0.050 e3 8.89 0.350 F 3.8 4.0 0.149 0.157 G 4.6 5.3 0.181 0.208 L 0.5 1.27 0.019 0.050 M S 0.62 0.024 8 ˚ (max.) PO13H Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. INFRA-RED EMITTING DIODES AM2520F3C03 AM2520SF4C03 Features SUBMINIATURE PACKAGE STYLE OF INFRA-RED LED. Package Dimensions AVAILABLE ON TAPE AND REEL. COMPATIBLE WITH AUTOMATIC PLACEMENT EQUIPMENT. HIGH RELIABILITY AND LONG LIFETIME. Description F3 Made with Gallium Arsenide Infrared Emitting diodes. SF4 Made with Gallium Aluminum Arsenide Infrared Emitting diodes. Notes: 1. All dimensions are in millimeters (inches). 2. Tolerance is ±0.25(0.01∀) unless otherwise noted. 3. Lead spacing is measured where the lead emerge package. 4. Specifications are subjected to change without notice. Selection Guide Par t No . AM2520F3C03 AM2520SF4C03 Di c e GaAs GaAlAs L en s Ty p e Iv (mW/s r ) @20mA *50mA View in g An g l e Min. Typ. 21/2 2 6 30° *10 *15 30° 2 4 30° *3 *8 30° WATER CLEAR WATER CLEAR Note: 1. 1/2 is the angle from optical centerline where the luminous intensity is 1/2 the optical centerline value. AM2520F-1 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. Electrical / Optical Characteristics at T)=25°C° Item P/N Sy m b o l Ty p . Max . Un i t Co n d i t i o n Forward Voltage F3 S F4 VF 1.2 1.4 1.5 1.7 V IF=20mA Reverse Current F3 S F4 IR - 10 10 uA VR=5V Junction Capacitance F3 S F4 Co 90 90 - pF V=0 f=1MHz Peak Spectral Wavelength F3 S F4 lR 940 880 - nm IF=20mA Spectral Bandwidth F3 S F4 50 50 - nm IF=20mA Absolute Maximum Ratings at T)=25°C° Item Power Dissipation Sy m b o l Pd Max imu m Ratin g Un i t s 100 mW Forward Current IF 50 mA Peak Forward Current I 1.2 A Reverse Voltage VR 5 V Operating Temperature Topr -45~ +80 °Χ Storage Temperature Tstg -45~ +80 °Χ P Note: 1.Ip Condiction : 1/10 Duty Cycle, 0.1ms Pluse Width. AM2520F-2 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AM2520F3C03 AM2520SF4C03 AM2520F-3 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AM2520F3C03,AM2520SF4C03 SMT Reflow Soldering Instructions AM2520F3C03,AM2520SF4C03 Recommended Soldering Pattern (Units : mm) AM2520F-4 Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AM2520F3C03,AM2520SF4C03 Tape Specifications (Units : mm) Abdul Gayung : Sistem Pengaman Rumah Dengan Security Password Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. AM2520F-5