BAB II

BAB II
DASAR TEORI DAN KOMPONEN PENDUKUNG
Mikrokontroler merupakan sebuah komputer sederhana dalam satu serpih
(chip). Mikrokontroler adalah salah satu pengembangan yang penting dalam bidang
elektronik sejak penemuan mikroprosesor. Mikrokontroler dapat ditemukan pada
piranti elektronik saat ini seperti: DVD, kamera, mesin cuci dan piranti elektronik
lainnya.
Walaupun kecil
mikrokontroler cukup rumit. Untuk memahaminya
diperlukan pengetahuan tentang perangkat keras (hardware) maupun perangkat
lunak (software), karena mikrokontroler bekerja berdasarkan kedua komponen
tersebut. Biasanya dalam sebuah mikrokontroler terdapat ROM (Read-Only Memory)
RAM (Read–Acces Memory), beberapa buah bandar keluaran/masukan (I/O PORT)
dan beberapa komponen pendukung (peripheral) seperti: pencacah/pewaktu, ADC
(Analog-to-Digital Converter), DAC (Digital-to-Analog Converter) dan bandar
komunikasi serial.
Pada umumnya dalam sebuah mikroprosesor terdapat 3 kompenen utama
yaitu: ALU (Arithmetic Logic Unit ) untuk melakukan perhitungan data, sekumpulan
pengingat (register) untuk memegang data pengguna dan unit pengendali yang
mengatur aliran data dari pengingat (register) ke ALU. Mikrokontroler selain
mengandung ketiga komponen tersebut juga sudah tercakup RAM,ROM dan bandar–
bandar keluaran /masukan. Berdasarkan komponen dalam mikrokontronler dapat
dikatakan bahwa mikrokontroler lebih cepat dari mikroprosesor hal ini disebabkan
karena sudah terdapat unit memori dalam serpih (chip) yang sama, oleh karena itu
aksesnya lebih cepat. Kekurangannya adalah kemampuan menyimpan data baik di
ROM maupun RAM lebih sedikit, tapi dapat ditambah dengan unit memori luar.
2.1 Mikrokontroler PIC16F877A
Mikrokontroler PIC dari Microchip merupakan salah satu mikrokontroler
yang banyak digunakan oleh peminat elektronika untuk membuat perangkat
Universitas Sumatera Utara
elektronika. Salah satu alasan
kesuksesan PIC adalah karena dukungan yang
disediakan oleh Microchip. Dukungan yang disediakan termasuk sebuah software
yang dapat digunakan untuk pengembangan dalam lingkungan profesional yaitu
MPLAB. MPLAB dapat di download secara gratis dari situs Microchip. Dalam
MPLAB sudah termasuk sebuah assembler, linker, debugger, dan simulator.
Microchip juga menjual murah in-circuit debugger yang disebut MPLAB ICD2.
Website Microchip juga dilengkapi ratusan dokumen pendukung
gratis seperti:
datasheet, catatan aplikasi dan contoh kode.
Selain itu PIC16F877A mempunyai fitur yang lengkap yang membuatnya
lebih unggul dari yang lain diantaranya:
1.
Menggunakan desain RISC CPU sehingga intruksinya hanya 35 jenis.
2. Semua intruksi dilaksanakan dalam satu siklus selain intruksi percabangan
3. Direct, indirect dan relative addressing mode
4. Dapat menangani 14 buah sumber interupsi
5. Memiliki 8K x 14 word memori program
6. 368 x 8 bit memori data (RAM)
7. Mempunyai EEPROM 256 x 8 bit
8. Dapat beroperasi pada tegangan 2-5 Volt
9. In-Circuit Programing (ICSP) dapat dilakukan melalui 2 buah pena
10. Watchdog Timer (WDT) mempunyai osilator tersediri.
11. Dua buah modul PWM
12. 10 bit multi chanel ADC
13. Universal Synchronous Asynchronous Reciever Transmitter (USART)
14. Timer dalam tiga buah
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Pena-pena mikrokontroler PIC16F877A
Mikrokontroler PIC16F877A mempunyai 40 pena (pin) seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Konfigurasi Pena PIC16F877A
Masing-masing pena mikrokontroler PIC16F877A menpunyai kegunaan sebagai
berikut:
1. Bandar A (RA0-RA5)
Bandar A adalah bandar masukan/keluaran (I/O) dua arah (bidirectional).
Bandar A juga mempunyai fungsi alternatif seperti pada Tabel 2.1
Tabel 2.1 Fungsi Alternatif Bandar A
Pena
Fungsi Alternatif
RA0/AN0
Digital I/O, masukan analog 0
RA1/AN1
Digital I/O, masukan analog 1
RA2/AN2/VREF+
Digital I/O, masukan analog 2, tegangan referensi A/D
rendah
Universitas Sumatera Utara
RA3/AN3/VREF+
Digital I/O, masukan analog 3, tegangan referensi A/D
tinggi
RA4/T0CK1/C1out Digital I/O, masukan penabuh luar timer0, keluaran
camparator 1
RA5/-SS/AN5
Digital I/O, slave select untuk SSP
2. Bandar B (RB0-RB7)
Bandar B adalah masukan/keluaran dua arah (bidirectional). Bandar B dapat
diprogram secara perangkat lunak untuk internal weak pull-up pada semua
masukannya. Bandar B juga punyai fungsi alternatif seperti pada Tabel 2.2
Tabel 2.2 Alternatif Bandar B
Pena
Fungsi alternatif
RB0/INT
Digital I/O, external interupt
RB1
Digital I/O
RB2
Digital I/O
RB3/PGM
Digital I/O, pena mempukan ICSP tegangan rendah
RB4
Digital I/O
RB5
Digital I/O
RB6/PGC
Digital I/O, penabuh ICSP dan in-circuit debugger
RB7/PGD
Digital I/O, data ICSP, in-circuit debugger
3. Bandar C (RC0-RC7)
Bandar C adalah masukan/keluaran (I/O) dua arah (bidirectional). Bandar C
juga mempunyai fungsi alternatif seperti pada Tabel 2.3.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Fungsi Bandar C
Pena
Fungsi
RC0/T1OSO/T1CK1 Digital I/O, keluran osilator timer1, masukan penabuh
luar timer1
RC1/T1OSI,CCP2
Digital I/O,masukan osilator timer1,keluaran PWM2
dan compare2, masukan capture2
RC2/CCP1
Digital I/O,keluaran PWM1 dan compare1, masukan
capture1
RC3,SCK,SCL
Digital I/O,penabuh SPI, Penabuh I2C
RC4/SDI/SDA
Digital I/O, masukan data SPI, masukan data I2C
RC5/SDO
Digital I/O,keluaran data SPI
RC6/TX,CK
Digital I/O,transmit USART, penabuh USART
RC7/RC/DT
Digital I/O, receiver USART, data USART
4. Bandar D (RD0-RD7)
Bandar D adalah bandar I/O dua arah (bidirectioanal) atau bandar budak
ketika dihubungkan dengan bus mikroprosesor.
5. Bandar E (RE0-RE2)
Bandar E adalah bandar I/O dua arah (bidirectional). Bandar E juga punyai
fungsi alternatif seperti pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Fungsi Bandar E
Pena
Fungsi
RE0/-RD/AN5
Digital I/O, kendali baca untuk bandar budak paralel,
masukan analog 5
RE1/-WR/AN6
Digital I/O, kendali tulis untuk bandar budak paralel,
masukan analog 6
Universitas Sumatera Utara
RE2/-CS/AN7
Digital I/O, memilih untuk bandar budak paralel, masukan
analog 7
6. OSC1 dan OSC2
Merupakan masukan untuk sumber penabuh luar, berupa Kristal atau
rangkaian RC untuk mengaktifkan osilator yang terdapat pada mikrokontroler
PIC16F877A.
7. MCLR /VPP
Merupaka masukan untuk reset atau tegangan masukan pada saat
memprogram.
8. VDD dan VSS
Pena VDD dihubungkan dengan sumber tegangan +5 Volt dan VSS pada
ground.
2.1.2 Memori
Memori mikrokontroler merupakan sebuah lokasi/tempat menyimpan
program yang akan dijalankan dan data yang digunakan program. Memori dapat
dianggap sekumpulan blok (cell) atau lokasi yang dikenali dengan alamatnya. Setiap
blok menyimpan kata (word). Word adalah sebuah informasi unit logika yang
disimpan dalam sebuah blok.
Terdapat dua atau tiga jenis memory yang tersedia dalam mikrokontroler :
•
Nonvolatile program memory.
•
Volatile RAM (Random Acces Memory).
•
Optional nonvolatile memori data (EEPROM).
Universitas Sumatera Utara
2.1.2.1 Memori Program
Memori program dikenal dengan nama yang berbeda–beda, yaitu tempat
penyimpan program kendali (control) dan firmware. Nama tidak terlalu penting,
asalkan dapat dipahami bahwa memori ini digunakan untuk menyimpan aplikasi
perangkat lunak. Kata sifat “ nonvolatile “ menjelaskan kemampuan memori untuk
memelihara informasi yang disimpan walupun catu daya dimatikan. Hal ini penting
karena setiap catu daya diberikan kepada mikrokontroler, kode aplikasi harus mulai
bekerja. Ruang memori program adalah jumlah maksimum kode program yang
dapat diprogramkan kedalam mikrokontroler dan berisikan semua kode yang akan
dijalankan aplikasi sekaligus berisikan nilai- nilai awal untuk variabel yang
digunakan. Memori program biasanya tidak berubah selama program dijalankan
dan kode aplikasi disimpan menggunakan peralatan tersendiri.
Memori program dalam mikrokontroler PIC16F877A terdiri atas:
° Flash ROM : 8K x 14 bit.
° Memori Stack: 8 x 13 bit.
Memori program berupa Flash ROM berukuran word 14 bit dengan kapasitas
8K word (PIC16F873 hanya 4K Word). Memori program diakses hanya oleh
Program counter (PC), dan karena itu PC berukuran 13 bit. PC ialah register yang
memilihara jalannya
urutan program dengan menyimpan alamat intruksi yang
sedang dijalankan. Alamat awal program biasanya adalah nol ,dimana intruksi
pertama program akan disimpan kecuali penulis program menentukan lain. Setiap
intruksi dijalankan, PC akan bertambah satu untuk menunjuk keintruksi selanjutnya.
Percabangan dan jump (pelompatan) tidak dilaksanakan dalam satu intruksi.
Hal lain yang berhubungan dengan PC adalah stack. Stack tidak termasuk
kedalam program maupun data. Stack digunakan menyimpan isi PC bila ada
intruksi CALL. Stack yang 8 word digunakan hanya secara internal untuk
menyimpan alamat instruksi kembali dari subrutin, tidak dapat digunakan untuk
data. Stack berukuran 13 bit, seukuran dengan PC. Stack bersifat LIFO ( Last In
First Out ).
Universitas Sumatera Utara
Karena memori program dalam PIC menggunakan sistim paging (halaman),
maka 2 bit (bit 12 dan 11) dari PC yang 13 bit menunjukan nomor halaman dan dan
10 bit lagi menunjukkan alamat dalam halaman yang ditunjuk. Memori program
dibagi atas halaman (blok) memori yang berukuran 2 Kilo Word dengan alamat 11
bit dan mikrokontroler PIC16F877A ini dapat mengakses program secara kontinu
hanya dalam halaman yang sama. Untuk mengakses program pada halaman yang
berbeda, seperti dalam intruksi percabangan CALL dan GOTO, 2 bit atas alamat
diambil dari register PCLATH yaitu PCLATH<4:3>. Karena itu harga PCH harus di
program untuk menunjuk ke nomor halaman yang diinginkan. Penyesuaian halaman
alamat tujuan ini, dilakukan dengan menyetel bit-bit PCLATH<4:3>. Untuk
melakukan percabangan ke halaman 1 (alamat 0x800-0xFFF), sebagai contoh,
PCLATH<4> direset dan PCLATH<3> disetel sebelum mengajukan instruksi
percabangan.
Dalam pelaksanaan instruksi RETURN dan RETFIE (return from interrupt
and enable interrupt), alamat kembali sepenuhnya diambil (dengan mem-POP-nya)
dari stack, sehingga tak perlu penyesuaian halaman. Perlu dicatat bahwa stack hanya
8 tingkat sehingga penggunaan pemanggilan bersarang (nested) harus hati-hati,
jangan menyebabkan “stack overflow”. Gambar 2.2 menunjukkan peta memori dan
stack dari PIC 16F877A.
2.1.2.2 Memori Data
Memori data PIC memakai sistim paging (halaman). Setiap page (halaman)
disebut BANK dan setiap BANK memiliki 128 blok memori atau register.
PIC16F877A memiliki 4 BANK sehingga jumlah memorinya 512 byte,terbagi atas :
RAM : 368 x 8 bit dan EEPROM : 256 x 8 bit.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Peta Memori PIC16F877A
RAM merupakan memori bersifat volatile sehingga hanya berfungsi
menyimpan data sementara. RAM merupakan Special Function Registers (SFRs).
SFRs digunakan untuk mengendalikan PIC dan mengakses modul disekelilingnya.
Gambar 2.3 menunjukan SFRs dan GFRs.
Pengaksesan register file secara langsung sangat sederhana yaitu dengan
mencantumkan nomor alamat register dalam instruksinya. Pengaksesan secara
taklangsung (terindeks) dilakukan melalui register indeks INDF (register pertama
pada setiap BANK), yang sebenarnya bukanlah register fisik. Setiap pengaksesan
register INDF sebenarnya mengakses register yang ditunjuk oleh register pemilih
register yaitu FSR (File Select Register).
Universitas Sumatera Utara
2.1.2.3 Register Khusus ( SFRs )
SFRs adalah register yang ditempatkan di memori data dengan informasi
tertentu atau fungsi control untuk mikrokontroler maupun peralatan disekitarnya,
serta berguna untuk melihat keadaan bit dari prosesor. SFRs berhubungan dengan
inti dari prosesor atau peralatan disekitarnya (peripheral).
SFRs dinamai berdasarkan fungsinya, misalnya TMR0 merupakan bagian
dari sistim pewaktuan (timer), STATUS memegang bendera (flag) dari prosesor ,
INTCON digunakan untuk kontrol interup. Beberapa SFRs dapat dibaca dan ditulis
sedangkan sebagian lagi hanya dapat dibaca. Program Counter (PC) , register bandar
(PORT register) dan register lainnya dipetakan sebagai bagian dari blok SFRs.
Register kerja satu satunya yang tidak ditempatkan diblok utama register adalah
register yang diakses dengan nama “W”.
Lembaran data (datasheet) menyediakan informasi SFRs secara lengkap.
SFRs yang umum atau sering digunakan dalam suatu sistim sederhana adalah :
STATUS , PCLATH, PCL,FSR, OPTION , INTCON , PORTA , PORTB, PORTC
,TRISA, TRISB, TRISC, TMR0.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Peta File Register
Universitas Sumatera Utara
Beberapa SFRS yang digunakan.
1. STATUS
Register STATUS berisi status ALU, status Reset dan bit-bit pemilih
memori data. Format register STATUS ditunjukkan pada Gambar 2.4.
STATUS (03h, 83h,103h, 183h)
Carry/borrow from MSB (ADDWF,
ADDLW, SUBWF, SUBLW
instruction)
0= No carry-out occured
1= a carry-out occured
Pemilih BANK register
(for indirect addressing)
0= bank 0, 1 (00 – FFh)
1= bank 2, 3 (100 – 1FFh)
Digit Carry/borrow from lower nibble
(ADDWF, ADDLW, SUBWF, SUBLW
instruction)
0= No carry-out occured
1= a carry-out occured
Pemilih BANK register
(for direct addressing)
00= bank 0 (00 – 7Fh)
01= bank 1 (80 – FFh)
10= bank 2 (100 – 17Fh)
11= bank 3 (180 – 1FFh)
Time Out
0= a WDT time-out occured
1= after power-up, CLRWDT, or
SLEEP intruction
Zero: aritthmetic or logic ops
0= result is NOT zero
1= result is zero
Power-down
0= by exec. of SLEEP
1= after power-up or CLRWDT
Gambar 2.4 Format Registes STATUS
Pemilih bank memori untuk pengalamatan tak langsung dilakukan
melalui RP0:RP1 sedangkan untuk pengalamatan tak langsung dilakukan
melalui IRP. Status reset ditunjukkan pada time-out (TO) dan powerdown (PD) menunjukkan penyebab terjadinya time-out atau power down.
Status ALU ditunjukkan oleh C, DC dan Z. Zero bit (Z) menunjukkan
hasil dari operasi perhitungan atau logika menghasilkan nol, Digit Carry/
Borrow menunjukkan adanya carry atau borrow dari nible terendah
sedangkan
Carry/Borrow
menunjukkan
carry
dari
MSB
dalam
penjumlahan atau carry pada pengurangan.
Universitas Sumatera Utara
Pengaksesan atas masing-masing bit ditunjukkan di atas kotak bit dengan
notasi: U= tak digunakan, R= Readable, W= Writable, -n= harga pada
saat power-on, yaitu -0 = berlogika 0, -1 = berlogika 1, -x = tak tertentu.
Jadi dapat juga diartikan bahwa dari harga n dalam notasi ini
menunjukkan harga default.
2. PCL dan PCLATH
PC terdiri atas 13 bit. Delapan bit terendah dapat ditulis dan dibaca, bit
terendah disediakan oleh PCL. Bit tinggi tidak dapat dibaca tapi secara
tak langsung dapat ditulis melalui PCLATH. Pada saat kembali dari
intruksi RETURN datau RETFIE PCLATH tidak berubah sehinga
pemakai harus memulis kembali isi PCLATH.
komputasi GOTO dicapai dengan memanfaatkan penambahan offset pada
PC (ADDWF, PCL). Pada saat penggunaan komputasi GOTO untuk
membaca
tabel
data
harus
diperhatikan
jangan
sampai
lokasi
penyimpanan data tidak melebihi 256 bit, bila melebihi maka komputasi
harus dilakukan dengan mengikut sertakan PCLATH.
3. INDF dan FSR
Pengalamatan dengan register INDF akan mengakibatkan pengalamatan
tak langsung. Pengalamatan tak langsung dapat dilakukan dengan
menggunakan register INDF. Setiap intruksi yang menggunakan register
INDF sebenarnya mengakses register yang ditunjuk oleh FSR. Membaca
register INDF itu sendiri (FSR=0) berarti membaca pada alamat 00h.
INDF dan FSR memungkinkan pemakaian array.
4. PORTC dan TRISC
PORTC merupakan bandar 8 bit yang dua arah (bidirectioanal). Arah
data ditentukan pada register TRISC. Bila bit TRISC dibuat 1 maka
PORTC yang sesuai dengan bit pada TRISC akan berfungsi sebagai
masukan dan bila 0 akan berfungsi sebagai keluaran.
Universitas Sumatera Utara
5. PORTD dan TRISD
PORTD merupakan bandar 8 bit yang dua arah (bidirectioanal). Arah
data ditentukan pada register TRISD. Bila bit TRISD dibuat 1 maka
PORTC sesuai dengan bit pada TRISD akan berfungsi sebagai masukan
dan bila 0 berfungsi sebagai keluaran.
2.1.3 Kumpulan Perintah ( Intruction Set )
Semua mikrokontroler atau mikroprosesor menjalankannya intruksinya
dengan bahasa mesin masing–masing. Bahasa mesin terdiri dari kode biner yang
menggambarkan/menjelaskan tugas yang harus dilaksanakan mikrokontroler. Kode
biner terdiri dari kumpulan bilangan 0 dan 1. PIC medium-end setiap intruksinya
terdiri dari 14 bit , oleh karena itu sebuah program dalam bahasa mesin terdiri dari 14
word.
Dari tabel instruction set tabel 2.5 dapat dilihat bahwa tabel dibagi atas 5
kolom dan memeliki 35 jenis intruksi.
Tabel 2.5 Kumpulan perintah dalam PIC 16F877A
Mnemoni Deskripsi
Sikl Opcode
Byte Oriented File Register Operations
1
ADDWF Add W and f
00
0111
1
ANDWF AND W and f
00
0101
CLRF F Clear f
1
00
0001
CLRW
Clear W
1
00
0001
Complement f
1
COMF
00
1001
DECF f,d Decrement f
1
00
0011
DECFSZ Decrement f, Skip if 1(2) 00
1011
INCF f,d Increment f
11
00
1010
INCFSZ Increment f, Skip if 1(2) 00
1111
IORWF
Inclusive OR
W 1
00
0100
Move f
1
MOVF
00
1000
1
MOVWF Move W to f
00
0000
NOP
No Operation
1
00
0000
RLF f,d Rotate Left through 1
00
1101
RRF f,d Rotate Right through 1
00
1100
1
SUBWF Subtract W from f
00
0010
Swap nibbles in f
1
SWAPF
00
1110
XORWF Exclusive OR
W 1
00
0110
Bit Oriented File Register Operations
BCF f,b Bit Clear f
1
01
00bb
Statu
C,
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
C
C
C,
Z
-
Universitas Sumatera Utara
BSF f,b
Bit Set f
BTFSC
Bit Test f, Skip if
BTFSS
Bit Test f, Skip if
Literal and Control Operations
ADDLW Add literal and W
ANDLW AND literal and W
CALL k Call Subroutine
CLRWDT Clear
Watchdog
GOTO k Go to address
IORLW k Inclusive OR literal
MOVLW Move literal to W
RETFIE
Return from Interrupt
RETLW Return with literal in
RETURN Return
from
SLEEP
Go into Standby
SUBLW Subtract W from
XORLW Exclusive OR literal
Kolom pertama
menunjukkan
1
01
1(2) 01
1(2) 01
01bb 10bb 11bb -
1
1
2
1
2
1
1
2
2
2
1
1
1
111x
1001
0kkk
0000
1kkk
1000
00xx
0000
01xx
0000
0000
110x
1010
mnemonic
11
11
10
00
10
11
11
00
11
00
00
11
11
dan code
C,
Z
TO,P
Z
TO,P
C,
Z
operand
yang
mengikutinya. Terdapat 4 kode operand , yaitu :
1. f untuk file menunjukkan lokasi memori dalam RAM.
2. b untuk bit menunjukkan register tertentu dalam memori data, 3 bit.
3. d untuk destination menunjukkan hasil disimpan di memori data atau
dalam
W terdiri atas 1 bit,jika 1 maka disimpan dalam register itu
sendiri dan jika 0 dalam W.
4. k untuk literal menunjukkan 8 bit data atau 11 bit alamat dalam memori
program.
Kolom kedua meringkaskan apa yang dilakukan intruksi. Kolom ketiga
menunjukkan berapa siklus intruksi dilaksanakan. Hampir semua intruksi
dilaksanakan dalam satu siklus , kecuali ada beberapa yang dua siklus seperti intruski
percabangan. Kolom keempat memberikan 14 bit opcode yang sebenarnya setiap
intruksi. kolom kelima menjelaskan bit dalam register STATUS yang dipengaruhi
setiap intruksi.
Universitas Sumatera Utara
2.2 LED
LED (Light Emitting Diode atau Light Emitting Device) merupakan piranti
yang vital dalam teknologi electroluminescent, seperti aplikasi teknologi display
(tampilan), sensor, dan lain-lainnya. Teknologi electroluminescent didasarkan pada
konsep pancaran cahaya yang dihasilkan oleh suatu piranti sebagai akibat dari
adanya medan listrik yang diberikan kepadanya. Pada dekade terakhir ini telah
diperoleh kemajuan yang menarik dalam bidang desain piranti LED. LED
dimamfaatkan untuk kepentingan produk industri seperti membuat tampilan yang
luas/besar, fleksibel, murah dan dapat juga digunakan sebagai layar yang efisien
untuk berbagai keperluan seperti, komputer atau layar TV yang dapat ditempelkan
pada dinding atau dapat digulung di dalam saku baju.
Gambar 2.5 merupakan simbol sebuah LED. Berdasarkan Gambar 2.5 dapat
diketahui bahwa sebuah LED merupakan dioda yang memancarkan cahaya.
Gambar 2.5. Simbol LED
2.3 Persistence of vision ( kekakuan penglihatan )
Persistence Of Vision (POV) merupakan ketidakmampuan mata manusia
untuk melihat perubahan yang cepat. Mata manusia hanya dapat melihat perubahan
tidak lebih dari 50 Hz. Penomena Persistence Of Vision dimamfaatkan secara luas
dalam bidang penampilan. TV atau layar monitor diperbaharui gambarnya sebanyak
60-80 kali setiap detik.
2.4 Transistor
Transistor ditemukan Shcokley pada tahun1951. Penemuan transistor
membawa revolusi besar-besaran dalam bidang elektronika. Sebelum tahun1951
Universitas Sumatera Utara
peralatan elektronika menggunakan tabung vakum yang membutuh ruang yang besar
dan daya yang besar. Penemuan ini membuat industri komputer berubah drastis, yang
mana sebelumnya komputer berukuran besar dan sangat mahal.
Transistor merupakan komponen semikonduktor yang dapat berfungsi
sebagai penguat (amplifier), penyambung/pemutus (switch), stabilasi tegangan,
modulasi sinyal, sebagai memori dan berbagai fungsi lainnya. Transistor dapat
diibaratkan dapat bekerja sebagai keran arus listrik, dimana berdasarkan arus
masukan (transitor bipolar) dan tegangan masukan (FET) dapat mengendalikan
keluarannya dengan sangat terkendali.
2.5 ULN 2803
ULN 2803 adalah IC yang didalamnya merupakan susunan transistor yang
terpasang secara darlington dan dapat menangani arus sebesar 500 mA. Setiap
ULN2803 terdapat delapan buah susunan darlington yang dapat bekerja terpisah
sehingga beban yang dapat dipasang pada ULN2803 sebanyak 8 buah.
ULN2803 sudah terdapat tahanan masukan sebesar 3,7K sehingga dapat
dihubungkan lansung dengan TTL/CMOS tanpa membutuhkan tahanan pembatas
arus tambahan. Rangkaian dalam ULN2803 diperlihatkan pada Gambar 2.6 dan
pena-penanya diperlihatkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.6 Bagan Bagian setiap penggerak dalam ULN2803
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Pena-Pena ULN2803
2.6 Decade Counter 4017 (Johnson Counter)
Johnson counter merupakan sebuah ring counter. HEF4017B merupakan
Johnson counter yang digunakan dalam alat yang dirancang. Gambar 2.8
menunjukkan diagram fungsi dari HEF4017B.
Gambar 2.8 Diagram Fungsi HEF4017B
HEF4017B mempunyai 10 keluaran (Q0-Q9). Sebuah Master Reset (MR)
yang berguna untuk mengembalikan seperti keadaan awal. CP0 merupakan penabuh
yang menggeser keluaran satu bit selama CP1 berlogika rendah.
Universitas Sumatera Utara