BAB I

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Konsep Dasar
2.1.1 Defenisi Asap Rokok
Asap rokok merupakan polutan bagi manusia dan lingkungan sekitarnya. Bukan
hanya bagi kesehatan, merokok menimbulkan pula problem di bidang ekonomi.
Di negara industri maju, kini terdapat kecenderungan berhenti merokok,
sedangkan di negara berkembang, khususnya Indonesia, malah cenderung timbul
peningkatan kebiasaan merokok. Asap rokok yang dihirup seorang perokok
mengandung komponen gas dan partikel. Komponen gas terdiri dari karbon
monoksida, karbon dioksida, hidrogen sianida, amoniak, oksida dari nitrogen dan
senyawa hidrokarbon. Adapun komponen partikel terdiri dari tar, nikotin,
benzopiren, fenol, dan kadmium.
Asap yang diembuskan para perokok dapat dibagi atas asap utama (main
stream smoke) dan asap samping (side stream smoke). Asap utama merupakan
asap tembakau yang dihirup langsung oleh perokok, sedangkan asap samping
merupakan asap tembakau yang disebarkan ke udara bebas, yang akan dihirup
oleh orang lain atau perokok pasif. Telah ditemukan 4.000 jenis bahan kimia
dalam rokok, dengan 40 jenis di antaranya bersifat karsinogenik (dapat
menyebabkan kanker), di mana bahan racun ini lebih banyak didapatkan pada
asap samping, misalnya karbon monoksida (CO) 5 kali lipat lebih banyak
ditemukan pada asap samping daripada asap utama, benzopiren 3 kali, dan
amoniak 50 kali. Bahan-bahan ini dapat bertahan sampai beberapa jam lamanya
dalam ruang setelah rokok berhenti.
Universitas Sumatera Utara
2.2
Hubungan Asap Rokok Dengan Kesehatan
Rokok menjadi konsumsi utama bagi kalangan masyarakat kita. Konsumsi rokok
sepanjang tahun ini mencapai 225 miliar batang. Rokok memiliki 4000 zat kimia
beracun. Dan rokok adalah penyebab utama yang menimbulkan penyakit kanker,
jantung dan berbagai penyakit lainnya yang menimbulkan kematian dalam jangka
panjang. Tiap tahun orang mati yang diindikasikan penyebabnya oleh rokok
sebanyak 400 ribu di Indonesia.
2.2.1
Dampak paru-paru
Merokok dapat menyebabkan perubahan struktur dan fungsi saluran napas dan
jaringan paru-paru. Pada saluran napas besar, sel mukosa membesar (hipertrofi)
dan kelenjar mucus bertambah banyak (hiperplasia). Pada saluran napas kecil,
terjadi radang ringan hingga penyempitan akibat bertambahnya sel dan
penumpukan lendir. Pada jaringan paru-paru, terjadi peningkatan jumlah sel
radang dan kerusakan alveoli. Akibat perubahan anatomi saluran napas, pada
perokok akan timbul perubahan pada fungsi paru-paru dengan segala macam
gejala klinisnya. Hal ini menjadi dasar utama terjadinya penyakit obstruksi paru
menahun (PPOM). Dikatakan merokok merupakan penyebab utama timbulnya
PPOM, termasuk emfisema paru-paru, bronkitis kronis, dan asma. Hubungan
antara merokok dan kanker paru-paru telah diteliti dalam 4-5 dekade terakhir ini.
Didapatkan hubungan erat antara kebiasaan merokok, terutama sigaret, dengan
timbulnya kanker paru-paru. Bahkan ada yang secara tegas menyatakan bahwa
rokok sebagai penyebab utama terjadinya kanker paru-paru. Partikel asap rokok,
seperti benzopiren, dibenzopiren, dan uretan, dikenal sebagai bahan karsinogen.
Juga tar berhubungan dengan risiko terjadinya kanker. Dibandingkan dengan
bukan perokok, kemungkinan timbul kanker paru-paru pada perokok mencapai
10-30 kali lebih sering.
Universitas Sumatera Utara
2.2.2
Dampak terhadap jantung
Banyak penelitian telah membuktikan adanya hubungan merokok dengan
penyakit jantung koroner (PJK). Dari 11 juta kematian per tahun di negara
industri maju, WHO melaporkan lebih dari setengah (6 juta) disebabkan
gangguan sirkulasi darah, di mana 2,5 juta adalah penyakit jantung koroner dan
1,5 juta adalah stroke. Survei Depkes RI tahun 1986 dan 1992, mendapatkan
peningkatan kematian akibat penyakit jantung dari 9,7 persen (peringkat ketiga)
menjadi 16 persen (peringkat pertama). Merokok menjadi faktor utama penyebab
penyakit pembuluh darah jantung tersebut. Bukan hanya menyebabkan penyakit
jantung koroner, merokok juga berakibat buruk bagi pembuluh darah otak dan
perifer. Umumnya fokus penelitian ditujukan pada peranan nikotin dan CO.
Kedua bahan ini, selain meningkatkan kebutuhan oksigen, juga mengganggu
suplai oksigen ke otot jantung (miokard) sehingga merugikan kerja miokard.
Nikotin mengganggu sistem saraf simpatis dengan akibat meningkatnya
kebutuhan oksigen miokard. Selain menyebabkan ketagihan merokok, nikotin
juga merangsang pelepasan adrenalin, meningkatkan frekuensi denyut jantung,
tekanan darah, kebutuhan oksigen jantung, serta menyebabkan gangguan irama
jantung. Nikotin juga mengganggu kerja saraf, otak, dan banyak bagian tubuh
lainnya. Nikotin mengaktifkan trombosit dengan akibat timbulnya adhesi
trombosit (penggumpalan) ke dinding pembuluh darah. Karbon monoksida
menimbulkan desaturasi hemoglobin, menurunkan langsung persediaan oksigen
untuk jaringan seluruh tubuh termasuk miokard. CO menggantikan tempat
oksigen di hemoglobin, mengganggu pelepasan oksigen, dan mempercepat
aterosklerosis
(pengapuran/penebalan
dinding
pembuluh
darah).
Dengan
demikian, CO menurunkan kapasitas latihan fisik, meningkatkan viskositas
darah, sehingga mempermudah penggumpalan darah. Nikotin, CO, dan bahanbahan lain dalam asap rokok terbukti merusak endotel (dinding dalam pembuluh
darah), dan mempermudah timbulnya penggumpalan darah. Di samping itu, asap
rokok mempengaruhi profil lemak. Dibandingkan dengan bukan perokok, kadar
kolesterol total, kolesterol LDL, dan trigliserida darah perokok lebih tinggi,
sedangkan kolesterol HDL lebih rendah.
Universitas Sumatera Utara
2.2.3
Penyakit jantung koroner
Merokok terbukti merupakan faktor risiko terbesar untuk mati mendadak.
Risiko terjadinya penyakit jantung koroner meningkat 2-4 kali pada perokok
dibandingkan
dengan
bukan
perokok.
Risiko
ini
meningkat
dengan
bertambahnya usia dan jumlah rokok yang diisap. Penelitian menunjukkan
bahwa faktor risiko merokok bekerja sinergis dengan faktor-faktor lain, seperti
hipertensi, kadar lemak atau gula darah yang tinggi, terhadap tercetusnya PJK.
Perlu diketahui bahwa risiko kematian akibat penyakit jantung koroner berkurang
dengan 50 persen pada tahun pertama sesudah rokok dihentikan. Akibat
penggumpalan (trombosis) dan pengapuran (aterosklerosis) dinding pembuluh
darah, merokok jelas akan merusak pembuluh darah perifer. PPDP yang
melibatkan pembuluh darah arteri dan vena di tungkai bawah atau tangan sering
ditemukan pada dewasa muda perokok berat, sering akan berakhir dengan
amputasi.
2.2.4
Penyakit stroke
Penyumbatan pembuluh darah otak yang bersifat mendadak atau stroke banyak
dikaitkan dengan merokok. Risiko stroke dan risiko kematian lebih tinggi pada
perokok dibandingkan dengan bukan perokok. Dalam penelitian yang dilakukan
di Amerika Serikat dan Inggris, didapatkan kebiasaan merokok memperbesar
kemungkinan timbulnya AIDS pada pengidap HIV. Pada kelompok perokok,
AIDS timbul rata-rata dalam 8,17 bulan, sedangkan pada kelompok bukan
perokok timbul setelah 14,5 bulan. Penurunan kekebalan tubuh pada perokok
menjadi pencetus lebih mudahnya terkena AIDS sehingga berhenti merokok
penting sekali dalam langkah pertahanan melawan AIDS.
Kini makin banyak diteliti dan dilaporkan pengaruh buruk merokok pada
ibu hamil, impotensi, menurunnya kekebalan individu, termasuk pada pengidap
virus hepatitis, kanker saluran cerna, dan lain-lain. Dari sudut ekonomi kesehatan,
dampak penyakit yang timbul akibat merokok jelas akan menambah biaya yang
Universitas Sumatera Utara
dikeluarkan, baik bagi individu, keluarga, perusahaan, bahkan negara. Penyakitpenyakit yang timbul akibat merokok mempengaruhi penyediaan tenaga kerja,
terutama tenaga terampil atau tenaga eksekutif, dengan kematian mendadak atau
kelumpuhan yang timbul jelas menimbulkan kerugian besar bagi perusahaan.
Penurunan produktivitas tenaga kerja menimbulkan penurunan pendapatan
perusahaan, juga beban ekonomi yang tidak sedikit bagi individu dan keluarga.
Pengeluaran untuk biaya kesehatan meningkat, bagi keluarga, perusahaan,
maupun pemerintah.
Sudah seharusnya upaya menghentikan kebiasaan merokok menjadi tugas
dan tanggung jawab dari segenap lapisan masyarakat. Usaha penerangan dan
penyuluhan, khususnya di kalangan generasi muda, dapat pula dikaitkan dengan
usaha penanggulangan bahaya narkotika, usaha kesehatan sekolah, dan
penyuluhan kesehatan masyarakat pada umumnya. Tokoh-tokoh panutan
masyarakat, termasuk para pejabat, pemimpin agama, guru, petugas kesehatan,
artis, dan olahragawan, sudah sepatutnya menjadi teladan dengan tidak merokok.
Profesi kesehatan, terutama para dokter, berperan sangat penting dalam
penyuluhan dan menjadi contoh bagi masyarakat. Kebiasaan merokok pada dokter
harus segera dihentikan. Perlu pula pembatasan kesempatan merokok di tempattempat umum, sekolah, kendaraan umum, dan tempat kerja; pengaturan dan
penertiban iklan promosi rokok; memasang peringatan kesehatan pada bungkus
rokok dan iklan rokok. Iklim tidak merokok harus diciptakan. Ini harus
dilaksanakan serempak oleh kita semua, yang menginginkan tercapainya negara
dan bangsa Indonesia yang sehat dan makmur
2.3
2.3.1
SENSOR GAS
Pengertian Umum Sensor Gas
Sebenarnya sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu
menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal
elektrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu
Universitas Sumatera Utara
menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperatur,
tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementara
fenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun
gas.
Dengan definisi seperti ini maka sensor merupakan alat elektronik yang
begitu banyak dipakai dalam kehidupan manusia saat ini. Bagaimana tekanan jari
kita pada key board computer, remote televisi, lantai lift yang kita tuju,
menghasilkan perubahan pada layar computer atau televisi, serta gerakan pada lift
adalah contoh mudah sensor secara luas. Atau sensor temperatur yang banyak
digunakan dalam mengontrol temperatur ruangan pada AC. Demikian pula sensor
pengukur cairan oksigen ataupun gas lainnya yang sering digunakan di rumah
sakit. Hampir seluruh kehidupan sehari – hari saat ini tidak ada yang tidak
melibatkan sensor. Tidak mengherankan jika sensor (atau juga ada yang
menyebutnya dengan transducer) banyak disebut juga sebagai panca indera-nya
alat elektronik modern.
2.4
Sensor Asap AF30
Sensor ini memiliki sebuah elemen tipis yang berfungsi sebagai penghasil variasi
tegangan bila elemen tersebut di kenai oleh asap. Lapisan elemen ini terbentuk
pada permukaan luar kristal. Tegangan permukaan yang terbentuk akan
menghambat laju aliran electron seperti tampak pada ilustrasi Gambar.
Gambar 2.4.1 Ilustrasi penyerapan O2 oleh sensor gas
Universitas Sumatera Utara
Di dalam sensor, arus elektrik mengalir melewati daerah sambungan(grain
boundary) dari kristal SnO2. Pada daerah sambungan, penyerapan oksigen
mencegah muatan untuk bergerak bebas. Apabila terdeteksi gas CO maka akan
mengakibatkan perubahan pada tegangan (tegangan output pada sensor akan
semakin naik), sehingga konsentrasi gas akan menurun dan proses deoksidasi
akan terjadi, rapat permukaan dari muatan negative oksigen akan berkurang, dan
mengakibatkan menurunnya ketinggian penghalang dari daerah sambungan.
Dengan menurunnya penghalang maka resistansi sensor akan juga ikut menurun.
Gambar 2
Gambar 2.4.2 Ilustrasi ketika terdeteksi adanya gas
2.4.1
Cara Kerja Sensor asap AF30
Sensor asap AF30 merupakan salah satu sensor utama dalam penelitian ini.
Sensor ini merupakan sebuah sensor kimia atau sensor gas. Sensor ini mempunyai
nilai resistansi Rs yang akan berubah bila terkena gas yang mewakili asap di udara
yaitu gas hydrogen dan ethanol. Sensor asap AF30 mempunyai tingkat sensitifitas
yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi
keberadaan gas gas tersebut di udara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka
sensor akan menganggap terdapat asap di udara. Dan ketika sensor mendeteksi
keberadaan gas gas tersebut maka resistensi elektrik sensor tesebut akan menurun
yang menyebakan tegangan yang dihasilkan oleh output sensor akan semakin
Universitas Sumatera Utara
besar. Selain itu, sensor juga mempunyai sebuah pemanas (heater) yang
digunakan untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar agar
sensor dapat bekerja kembali secara efektif .secara umum bentuk dari sensor asap
AF30 dapat dilihat dari gambar berikut:
Gambar 2.4.3 Bentuk Umum Sensor AF30
2.4.2 Karakteristik Output Sensor AF30 Terhadap Asap Rokok
Untuk dapat mengetahui bagaimana karakteristik output sensor AF30 bila dikenai
asap rokok, maka terlebih dahulu kita harus mengetahui karakteristik dasar output
sensor yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini :
Gambar 2.4.3 Karakteristik Output Sensor AF30
Universitas Sumatera Utara
Dari grafik pada gambar 1 dapat dilihat bahwa dengan mengukur
perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor
pada udara saat udara bersih atau tidak mengandung gas, sebagai contoh jika
resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1 KΩ dan resistansi
sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10 KΩ , maka kadar gas dapat diketahui
dengan menggunakan pers berikut :
Rgas 1000Ω
=
= 0.1
Rair 10000Ω
Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat
dihitung menggunakan rumus:
RS =
Vc − Vout
• RL
Vout
. . . . . . . . . . . . (2)
Dari hasil persamaan di atas maka dapat ditentukan besar Resistansi Sensor (RS),
bila semakin banyak asap yang terdeteksi maka Resistansi sensor akan semakin
besar dan menyebabkan Vout sensor semakin kecil.
2.5 ADC (Analog to Digital Converter)
Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk
mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal - sinyal digital.. A/D Converter ini
dapat dipasang sebagai pengonversi tegangan analog dari suatu peralatan sensor
ke konfigurasi digital yang akan diumpankan ke suatu sistem minimum. Jenis
ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis successive
approximation convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu
konversi jauh lebih singkat . IC ADC 0804 merupakan salah satu dari sekian
banyak pengubah data analog menjadi data digital
Universitas Sumatera Utara
Jenis 0804 ini merupakan ADC yang simpel dan mudah digunakan .IC
ADC 0804 ini mempunyai 20 pin dengan konfigurasi seperti gambar berikut :
Gambar 2.5.1 konfigurasi pin IC ADC 0804
Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan
konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC
akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan
(continue). Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan
memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini
dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat,
kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah.
Pada penelitian ini ,prinsip konversi yang digunakan adalah mode control. Prinsip
kerja mode control akan dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut:
Secara umum Rangkaian di dalam IC ADC memiliki 2 bagian utama,
yaitu:
1.
Bagian Sampling dan Hold, yang berfungsi menangkap atau menahan
tagangan analog input sesaat untuk seterusnya diumpankan ke rangkaian
pengonversi.
2.
Rangkaian Konversi A/D (plus rangkaian kontrolnya).
Universitas Sumatera Utara
Gambar dibawah ini menggambarkan bagaimana aliran sinyal analog diubah ke
sinyal digital.
Chip Select, CE
START Konversi, SOC
0/1
PB7-PB0
S/H
Input
analog
Konversi
A/D
& Kontrol
Ke parallel
Input port
0/1
END Konversi, EOC
Ke INT CPU
Gambar 2.5.2 Diagram ADC secara umum
Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam
hal ini mikroprosesor / mikrokontroller menghubungi ADC dengan mengirim
sinyal CE. Artinya, ADC diaktifkan. Kemudian SOC (start of conversion)
dikirimkan sehingga ADC mulai melakukan sampling sinyal dan diikuti dengan
konversi ke digital.
Bila konversi selesai maka ADC akan mengirimkan tanda selesai EOC
(end of conversion) yang artinya hasil konversi telah siap dibaca di (PB7-PB0). ).
Program yang sesuai harus dibuat mengikuti prosedur seperti di atas. Artinya,
program utama mikroprosesor harus dimuati dengan suatu program loop tertutup
dan menunggu tanda untuk membaca data dari ADC. Meski tanda ini tidak harus
diperhatikan, tetapi berakibat data yang dipaksa dibaca akan sering invalid karena
CPU tidak dapat membedakan keadaan ambang (ketika ADC tengah melakukan
konversi) dengan keadaan data siap (valid). Agar lebih efektif, fungsi interrupt
harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU dalam loop saat menunggu
ADC siap. Dengan demikian CPU hanya akan membaca data bila mendapatkan
interrupt.
Secara singkat, ADC memerlukan bantuan sekuensi kontrol untuk
menangkap dan mengkonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses
mengkonversi suatu nilai sangat tergantung dari kemampuan sampling dan
Universitas Sumatera Utara
konversi dalam domain waktu. Makin cepat prosesnya, makin berkualitas pula
ADC tersebut. Karena inilah maka karakteristik ADC yang paling penting adalah
waktu konversi (conversion time). Namun demikian, kemampuan riil ADC dalam
kontrol loop tertutup dalam sebuah sistem lengkap justru sangat dipengaruhi oleh
kemampuan kontroler atau prosesor dalam mengolah data input-output secara
cepat, dan bukan hanya karena kualitas ADC-nya.
2.6
Mikrokontroller
Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki kemampuan untuk
diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol.
Mikrokontroler berkembang dengan dua alasan utama, yaitu kebutuhan pasar
(market needed) dan perkembangan teknologi baru. Yang dimaksud dengan
kebutuhan pasar yaitu kebutuhan manusia yang semakin besar terhadap alat-alat
elektronik dengan perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data.
Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan teknologi baru adalah
perkembangan teknologi semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip
dengan kemampuan komputasi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil,
dan harga yang semakin murah.
2.6.1 Mikrokontroller AT89S52
Mikrokontroler ini adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi
kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip.
AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi
dengan internal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only
Memory), yang memungkinkan memori program untuk dapat deprogram kembali.
AT89S52 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan
susunan pin 80C5. Mikrokontroler AT89S52 memiliki fitur sebagai berikut :
• Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.
• 256 byte RAM ( Random Acces Memory ) internal.
• Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit
Universitas Sumatera Utara
• Osilator internal dan rangkaian pewaktu.
• Dua buah timer/counter 16 bit
• Lima buah jalur interupsi ( 2 buah interupsi eksternal dan 3 interupsi internal).
• Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver
Transmitter).
• Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean.
• EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.
• Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada
frekuensi clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan
adalah 12 MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs
2.6.2 Konfigurasi Pin
Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin dengan catu daya tunggal 5 Volt.
Ke-40 pin tersebut digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.6.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52
Fungsi dari masing-masing pin AT89S52 adalah :
1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (bidirectional)
yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose).
Universitas Sumatera Utara
2. Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi.
3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah yang memiliki
fungsi pengganti sebagai berikut :
No. Pin Port Pin
Nama Port
Fungsi Alternatif
10
P3.0
RXD
Menerima data untuk port serial
11
P3.1
TXD
Mengirim data untuk port serial
12
P3.2
INT 0
Interrupt 0 eksternal
13
P3.3
INT 1
Interrupt 1 eksternal
14
P3.4
T0
Timer 0 input eksternal
15
P3.5
T1
Timer 1 input eksternal
16
P3.6
WR
Memori data eksternal write strobe
17
P3.7
RD
Memori data eksternal read strobe
4. Pin 18 sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal.
5. Pin 19 sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung
pada kristal.
6. Pin 20 sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian.
7. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 8 bit dua arah. Port ini mengirim
byte alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal.
8. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan
untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke
mikrokontroler (aktif low).
9. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah
selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif
Universitas Sumatera Utara
low) yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler
(on chip).
10. Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan
digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksternal
(EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat
memprogram internal flash memori pada mikrokontroler.
11. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi
sebagai alamat bawah yang dimultipleks dengan data untuk mengakses program
dan data memori eksternal.
12. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.
2.6.3
CPU ( Central Processing Unit )
Bagian ini berfungsi mengendalikan seluruh operasi pada mikrokontroler. Unit ini
terbagi atas dua bagian, yaitu unit pengendali atau CU ( Control Unit ) dan unit
aritmatika dan logika atau ALU ( Aritmetic logic Unit ) Fungsi utama unit
pengendali adalah mengambil instruksi dari memori (fetch) kemudian
menterjemahkan susunan instruksi tersebut menjadi kumpulan proses kerja
sederhana (decode), dan melaksanakan urutan instruksi sesuai dengan langkahlangkah yang telah ditentukan program (execute). Unit aritmatika dan logika
merupakan bagian yang berurusan dengan operasi aritmatika seperti penjumlahan,
pengurangan, serta manipulasi data secara logika seperti operasi AND, OR, dan
perbandingan.
2.6.4
Bagian Masukan/Keluaran (I/O)
Bagian ini berfungsi sebagai alat komunikasi serpih tunggal dengan piranti di luar
sistem. Sesuai dengan namanya, perangkat I/O dapat menerima maupun memberi
data dari /ke serpih tunggal.
Universitas Sumatera Utara
Ada dua macam piranti I/O yang digunakan, yaitu piranti untuk hubungan
serial UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) dan piranti untuk
hubungan pararel yang disebut dengan PIO (Pararel Input Output). Kedua jenis
I/O tersebut telah tersedia di dalam serpih tunggal AT89S52.
2.7
Instruksi Transfer Data
Instruksi ini berfungsi memindahkan data, yaitu antar register, dari memori ke
memori, dari register ke memori dan lain lain.
Instruksi transfer data terbagi menjadi dua kelas operasi sebagai berikut :
•
Transfer data umum ( General Purpose Transfer ), yaitu : MOV,
PUSH dan POP.
•
Transfer spedifik akumulator ( Accumulator Specific Transfer ), yaitu
: XCH, XCHD, dan MOVC.
Instruksi transfer data adalah intruksi pemindahan /pertukaran data antara
operand sumber dengan operand tujuan. Operand-nya dapat berupa register,
memori atau lokasi suatu memori. Penjelasan instruksi transfer data tersebut dapat
dijelaskan sebagai berikut.
MOV
: Transfer data dari Register satu ke Register yang lainnya, antara
Register dengan Memory.
PUSH
: Transfer byte atau dari operand sumber ke suatu lokasi dalam stack
yang alamatnya ditunjuk oleh register penunjuk.
POP
: Transfer byte atau dari dalam stack ke operand tujuan.
XCH
: Pertukaran data antara operand akumulator dengan operand
sumber.
Universitas Sumatera Utara
XCHD
: Pertukaran nibble orde rendah antara RAM internal ( lokasinya
ditunjukkan oleh R0 dan R1 )
2.7.1
Instruksi Aritmatika
Operasi dasar aritmatik seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan
pembagian dimiliki oleh AT89S52 dengan mnemonic : INC, ADD, SUBB, DEC,
MUL dan DIV. Penjelasan dari operasi mnemonic tersebut dijelaskan sebagai
berikut :
INC
:
Menambah satu isi sumber operand dan menyimpan hasilnya ke
operand tersebut
ADD
:
Penjumlahan antara akumulator dengan sumber operand dan
hasilnya disimpan di akumulator
SUBB
:
Pengurangan
akumulator
dengan
sumber
operand,
hasilnya
disimpan dalam operand tersebut.
DEC
:
Mengurangi sumber operand dengan 1. dan hasilnya disimpan pada
operand tersebut.
MUL
:
Perkalian antara akumulator dengan Register B.
DIV
:
Pembagian antara akumulator dengan Register B dan hasilnya
disimpan dalam akumulator, sisanya di Register B.
2.7.2
Instruksi Logika dan Manipulasi Bit
Mikrokontroller AT89S52 dapat melakukan operasi logika bit maupun operasi
logika byte. Operasi logika tersebut dibagi atas dua bagian yaitu :
Universitas Sumatera Utara
•
Operasi logika operand tunggal, yang terdiri dari CLR, SETB, CPL, RL,
RR, dan SWAP.
•
Operasi logika dua operand seperti : ANL, ORL, dan XRL.
Operasi yang dilkukan oleh AT89S52 dengan pembacaan instruksi logika tersebut
dijelaskan dibawah ini :
CLR
: Menghapus byte atau bit menjadi nol.
SETB
: Menggeser bit atau byte menjadi satu.
CPL
: Mengkomplemenkan akumulator.
RL
: Rotasi akumulator 1 bit ke kiri.
RR
: Rotasi akumulator ke kanan.
SWAP
: Pertukaran nibble orde tinggi.
2.7.3
Instruksi Transfer Kendali
Instruksi transfer kendali (control transfer) terdiri dari (3) tiga kelas operasi yaitu
:
•
Lompatan tidak bersyarat ( Unconditional Jump ) seperti : ACALL,
AJMP, LJMP,SJMP
•
Lompatan bersyarat ( Conditional Jump ) seperti : JZ, JNZ, JB, CJNE,
dan DJNZ
Universitas Sumatera Utara
•
Insterupsi seperti : RET dan RET1.
Penjelasan dari instruksi diatas sebagai berikut :
ACALL
:
Instruksi pemanggilan subroutine bila alamat subroutine
tidak lebih dari 2 Kbyte.
LCALL
:
Pemanggilan subroutine yang mempunyai alamat antara 2
Kbyte – 64 Kbyte.
AJMP
:
Lompatan untuk percabangan maksimum 2 Kbyte.
LJMP
:
Lompatan untuk percabangan maksimum 64 Kbyte.
JNB
:
Percabangan bila bit tidak diset.
JZ
:
Percabangan akan dilakukan jika akumulator adalah nol.
JNZ
:
Percabangan akan dilakukan jika akumulator adalah tidak
nol.
JC
:
Percabangan terjadi jika CY diset “1”.
CJNE
:
Operasi perbandingan operand pertama dengan operand
kedua, jika tidak sama akan dilakukan percabangan.
DJNZ
:
Mengurangi nilai operand sumber dan percabangan akan
dilakukan apabila isi operand tersebut tidak nol.
RET
:
Kembali ke subroutine.
RET1
:
Kembali ke program interupsi utama
Universitas Sumatera Utara