user manual timer mikro

USER MANUAL
TIMER MICROCONTROLLER
MATA DIKLAT : RANCANGAN ELEKTRONIKA
SISWA KELAS XII
JURUSAN TEKNIK ELEKT RONIKA INDUSTRY
SMK NEGERI 3 BOYOLANGU TULUNGAGUNG
TAHUN AJARAN 2010-2011
CREW
CREW
M. MISBACHUL MUNIR - 1256/118.EI
ADI RADIKA - 11239/101.EI
ELIND 2011
2
ISI
ISI
1. Timer microcontroler ............................................................................. 4
2. Spesifikasi ............................................................................................... 6
3. DasarTeori............................................................................................... 7
Pendahuluan........................................................................................ 7
PrinsipKerja.......................................................................................... 11
progamming ........................................................................................ 16
4. Tampilan (Layout) .................................................................................. 19
Front Panel (Panel Atas) ...................................................................... 19
Rear Panel (Panel Belakang) ................................................................ 19
5. Troubleshooting ..................................................................................... 20
6. SkemaRangkaian Power Amplifier ......................................................... 21
7. Layout PCB ............................................................................................. 25
8. DaftarKomponen ................................................................................... 27
9. Biografi ................................................................................................... 28
ELIND 2011
3
1
1




TIMER MICROCONTROLER
TIMER MICROCONTROLER
Downloader / microcontroller yang digunakan adalah minimal
system AT89S51.
Input menggunakan 6 buahtombol (push button) yang
outputnya masing-masing memiliki selang waktu berbeda.
Outputnya berupa 2 buah relay DC-DC 4v/12v dan DC-AC
12v/220v
Menggunakan 2 sumber tegangan yaitu 5 DCvoltdan 12 DCvolt
Waspada! Tegangan berbahaya. Cukup untuk
menyebabkan suatu resiko kejutan listrik
Waspada! Aturan operasional dan pentingnya
pemeliharaan. Baca User Manual.
ELIND 2011
4
1
TIMER MICROCONTROLER
Box amplifier berisi :
1. Minimal system AT89S51
2. Relay DC-DC 5v/12v dan DC-AC 12v/220v
3. Power supply unit
Gambar 1.Timer Microcontroller
ELIND 2011
5
2
2
SPESIFIKASI
SPESIFIKASI
Power supply:
5 DC volt dan 12 DC volt 0.5 A
Downloader:
minimal system AT89S51
output:
Relay DC-DC 5v/12v
Relay DC-AC 12v/220v
Input:
6 buah tombol (push button)
Dimensi:
Tinggi 15 cm, 25 Panjang cm, Lebar
30 cm. Tinggi sudah termasuk kaki
karet.
Berat:
Sekitar. 1,5 kgKotak / Casing: Cat hitam
tumpul
ELIND 2011
6
3
3
dasar teori
DASAR TEORI
2.1 Pendahuluan
MICROCONTROLER AT89S51
Microcontroler
tipe
AT89S51
merupakan
mikrokontroler
keluarga MCS-51 dengan konfigurasi yang samapersis dengan AT89C51
yang cukupterkenal, hanyasaja AT89S51 mempunyaifitur ISP (In-System
Programmable Flash Memory). Fitur ini memungkinkan mikrokontroler
dapat deprogram langsung dalam suatu system elektronik tanpa melalui
Programmer Board atau Downloader Board. Mikrokontroler dapat
deprogram langsung melalui kabel ISP yang dihubungkan dengan paralel
port pada suatu Personal Computer.
Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah
sebagai berikut :
1.
Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga
MCS51.
2.
Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on
chip).
3.
Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8
jalur I/O
4.
Dua buah Timer Counter 16 bit.
5.
Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi )
6.
Sebuah port serial dengankontrol serial full duplex UART.
7.
Kemampuanmelaksanakan operasi perkalian, pembagian dan
operasi Boolean (bit)
ELIND 2011
7
3
8.
dasar teori
Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada
frekuensi clock 12 MHz
9.
4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali
10. In-System Programmable Flash Memory
Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan
AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC
pendukung yang banyak. Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini
mempunyai keistimewaan dari segi perangkat keras .Adapun blok
diagram dari mikrokontroler 89S51 diperlihatkan pada gambar
berikut:
Gambar 1.1. Blok diagram darimikrokontroler 89S51
ELIND 2011
8
3
dasar teori
Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51
Susunan pin mikrokontroler AT89S51 diperlihatkan pada
gambar berikut:
Gambar 1.2.Konfigurasi Pin AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan
umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin
pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai kegunaan berikut:
Port0
Port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32-39
dari AT89S51. Dalam rancangan system sederhana port ini sebagai port
I/O serbaguna. Untuk rancangan yang lebih komplek dengan melibatkan
memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus alamat.
ELIND 2011
9
3
dasar teori
Port1
Port 1 disediakan sebagai port I/O dan berada pada pin 1-8.
Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu P1.5 (MOSI), P1.6
(MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur download program.
Port2
Port 2 ( pin 21-28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O
serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang
melibatkan memori eksternal.
Port3
Port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port
ini memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 1.1 berikutini :
BIT NAME BIT ADDRESS ALTERNATE FUNCTION
P3.0 RXD B0h Receive data for serial port
P3.1 TXD B1h Transmit data for serial port
P3.2 INT0 B2h External interrupt 0
P3.3 INT1 B3h External interrupt 1
P3.4 T0 B4h Timer/counter 0 external input
P3.5 T1 B5h Timer/counter 1 external input
P3.6 WR B6h External data memory write strobe
P3.7 RD B7h External data memory read strobe
ELIND 2011
10
3
dasar teori
2.2 PrinsipKerja
TIMER COUNTER
Mikrokontroler AT89S51 memiliki dua buah timer / counter yang
disebutTimer0 danTimer1 dengan kapasitas 16 bit. Istilah timer dan
counter keduanya memiliki kesamaan yaitu, adanya sumber detak yang
akan mengaktifkannya. Keduanya juga merupakan pencacah atau
penghitung. Berikut hal yang membedakan antara keduanya yaitu:
o
Timer memiliki sumber detak yang tetap, yaitu oscillator.
o
Counter memiliki sumber detak yang tidak tetap, yaitu berasal
dari mikrokontrol ereksternal.
Berikut beberapa register untuk timer / counter yaitu :
1. THx, TLx (register timer / counter high danlow)
Subscript x dapat berarti 0 atau 1.X diisi 0 jika dimaksudkan imer 0dan x
bernilai 1 jika dimaksudkan timer1.
2. TMOD (register timer mode)
Register ini digunakan untuk mengatur mode timer. Register ini juga
digunakan untuk mengatur penggunaan timer saja atau counter saja.
3. TCON (register timer control)
ELIND 2011
11
3
dasar teori
Register ini gunakan untuk menyimpan hasil limpahan suatu cacahan /
penghitungan. Dalam register ini, terdapat juga register bit untuk
mengaktifkan atau menonaktifkan suatu timer.
Register THx dan TLx digunakan untuk menampung hasi hitungan timer /
counter kapasitas maksimum TH dan TL seluruhnya adalah 16 bit.
Namun, ada dua mode timer yang tidak menggunakannya secara
maksimum melainkan hanya 13 bit dan 8 bit saja.
Gambar.Pembagian bit register THxdanTLx
Register TMOD berfungsi untuk mengatur penggunaan mode
suatutimer, pemakaian counter atau timer, dan pengaturan Gate.
Gambar.Register TMOD
ELIND 2011
12
3
dasar teori
Ganbar.Bit register TMOD
Mode timer menentukan kapasitas maksimal penggunaan
register TH dan TL. Berikut pembahasan mode 0, mode 1, mode 2, dan
mode 3.
1
Mode 0
Mode ini dikenal dengan nama mode timer / counter 13 bit.
ELIND 2011
13
3
dasar teori
Bit THx dan TLx pada mode 0
1
Mode 1
Mode 1 menggunakan kapasitas register TLx dan THx secara
maksimal sehingga dinamakan mode 16 bit.
2
Mode 2
Mode 2 sering disebut sebagai pencacah biner 8 bit dengan isi
ulang (auto reload). Register yang digunakan untuk mencacah adalah TLx
sedangkanTHx digunakan sebagai tempat menyimpan data yang akan
dituliskan keTLx saat terjadi limpahan pada TLx. Isi THx diisikan pertama
kali oleh pemrogram sedangkan isi TLx akan terus bertambah sesuai
adanya detak. Setiap kali nilai TLx berubah dari FF heksa menjadi 00
heksa akan terjadi overflow sehingga TFx (pada register TCON) akan
bernilai 1. Nilai TFx perlu di-nol-kan secara manual untuk kembali
menggunakan timer.
3
Mode 3
Timer mode 3 sering disebut sebagai two 8 bit timer / counter
karena memang menggunakan dua buahtimer 8 bit yang kerjanya
ELIND 2011
14
3
dasar teori
sendiri-sendiri. register yang digunakan adalah TL0 dan TH0 dengan
masing-masing pengaturan adalah sebagai berikut:
o
TL0 dapat berfungsi sebagai counter maupun timer 8 bit dengan
sumber detak yang dapat dipilih yaitu sumber detak yang
berasal dari P3.4 (T0) atau dari osilator/12.
o
TH0 hanya dapat difungsikan sebagai timer 8 bit karena sumber
detak hanya berasal dari osilator/12.
Register TCON digunakan untuk menampung bit overflow dan
digunakan untuk mengaktifkan timer / counter. Hanya bit ke-7 sampai
dengan bit ke-4 yang digunakan untuk operasi timer / counter sedangkan
bit ke-3 sampai dengan bit ke-0 digunaka nuntuk interrupt.
Gambar.Register TCON
o
Bit TFxbernilai 1 jika ada limpahan timer dan perlu di-nol-kan
kembali secara manual.
o
ELIND 2011
Bit TRx digunakan untuk mengaktifkan timer / counter
15
3
PROGRAMING TIMER
$mod51
org 00h
utama: mov p2,#00h
mov p0,#0ffh
jnb p0.1,satu
jnb p0.2,dua
jnb p0.3,tiga
jnb p0.4,empat
jnb p0.5,lima
jnb p0.6,enam
sjmp utama
satu:
mov p2,#01111111b
call maju1
mov p2,#11111111b
sjmp utama
dua:
mov p2,#01111111b
call maju2
mov p2,#11111111b
sjmp utama
tiga:
mov p2,#01111111b
call maju3
mov p2,#11111111b
sjmp utama
empat: mov p2,#01111111b
call maju5
mov p2,#11111111b
sjmp utama
lima:
mov p2,#01111111b
call maju10
mov p2,#11111111b
sjmp utama
enam: mov p2,#01111111b
call maju15
mov p2,#11111111b
sjmp utama
MAJU15:
ELIND 2011
dasar teori
16
3
PUSH ACC
PUSH 00H
Mov A,#12
DEL15:
CALL MAJU
DJNZ ACC,DEL15
POP 00H
POP ACC
RET
MAJU10:
PUSH ACC
PUSH 00H
Mov A,#10
DEL10:
CALL MAJU
DJNZ ACC,DEL10
POP 00H
POP ACC
RET
MAJU5:
PUSH ACC
PUSH 00H
Mov A,#8
DEL5:
CALL MAJU
DJNZ ACC,DEL5
POP 00H
POP ACC
RET
MAJU3:
PUSH ACC
PUSH 00H
Mov A,#6
DEL3:
CALL MAJU
DJNZ ACC,DEL3
ELIND 2011
dasar teori
17
3
POP 00H
POP ACC
RET
MAJU2:
PUSH ACC
PUSH 00H
Mov A,#4
DEL2:
CALL MAJU
DJNZ ACC,DEL2
POP 00H
POP ACC
RET
MAJU1:
PUSH ACC
PUSH 00H
Mov A,#2
DEL1:
CALL MAJU
DJNZ ACC,DEL1
POP 00H
POP ACC
RET
MAJU:
DEL:
ELIND 2011
Mov TMOD,#01H
Mov TH0,#3CH
Mov TL0,#0B0H
Mov R7,#00H
SETB TR0
JNB TF0,DEL
Mov TH0,#3CH
Mov TL0,#0B0H
CLR TF0
INC R7
CJNE R7,#14H,DEL
RET
END
dasar teori
18
4
4
TAMPILAN (LAYOUT)
TAMPILAN (LAYOUT)
Gambar Timer Microcontroller tampakatas
ELIND 2011
19
5
TROUBLESHOOTING
Gambar Timer Microcontroller tampakbelakang
5
TROUBLESHOOTING
Langkah – langkah pemasangan:
1.
2.
3.
Hubungkan output dengan stop kontak pada alat.
Hubungkan input dengan tombol.
Pasangkabel power dan hubungkan kesumber listrik ACV 220
PERHATIAN!
Sebelum menghidupkan timer microcontroller, pastikan kabelkabel conektor terpasang dengan baik dan benar.
Kesalahan pemasangan conektor dapat enyebabkan terakarnya IC AT89S51.
Berbagai Permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Time
Microcontroller dan cara menanganinya sebagai berikut:
Jika alat tidak dapat menyala:
4.
Periksa apakah kabel power telah tersambung dengan benar.
Jika timer microcontroller tidak bias menjalankan output:
ELIND 2011
20
6
1.
2.
3.
4.
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
Periksa apakah input dari sumber telah terhubung keperangkat.
Periksa kabel input.
Periksa kabel output yang menghubungkan alat (downloader) dengan
output (relay).
Periksa apakah ada kerusakan pada komponen seperti kerusakan fisik,
terbakar, puts,dll.
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
21
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
22
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
23
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
24
6
ELIND 2011
SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
25
7
7
LAYOUT PCB
1.
LAYOUT DOWNLOADER AT89S51
2.
ELIND 2011
LAYOUT PCB
LAYOUT RELAY
26
7
ELIND 2011
3.
LAYOUT PUSH BUTTON
4.
LAYOUT POWER SUPPLY
LAYOUT PCB
27
8
8
DAFTAR KOMPONEN
DAFTAR KOMPONEN
Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan seluruh
rangkaian pada timer microcontroller ini, adalah sebagai berikut:
Komponen
Resistor
Capasitor
Push Button
Dioda
Transistor
relay
Transformator
socket
IC
led
x-tal
ELIND 2011
Deskripsi
1k Ohm
330 Ohm
560 Ohm
1 F 50v
4700F 50v
100F 50v
4,7F 16v
30 pF
4n
7805
7812
C457b
Dc 5v-dc 12v
Dc 12v-ac 220v
0.5 A
Ic 40 pin
1x8
1x2
LPT
At89s51
Merah
Kuning
Beningnyalamerah
12000 Hz
Jumlah
25
1
2
2
2
2
1
2
7
4
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
28
9
9
BIOGRAFI PENULIS
NAMA
: MUCHAMAD MISBACHUL MUNIR
TTL
: TUUNGAGUNG, 19 MARET 1992
ALAMAT
: Ds. PINGGIRSARI RT:01 RW:12
Kec. NGANTRUTULUNGAGUNG
RIWAYAT PENDIDIKAN
: TK PNGGIRSARI 03
LULUS TAHUN 1998/1999
SD PINGGIRSARI 03
LULUS TAHUN 2004/2005
SMP N 3 TULUNGAGUNG
LULUS TAHUN 2007/2008
MOTTO
:
HOBY
: OLAHRAGA
ELIND 2011
biografi penulis
29
9
biografi penulis
NAMA
: ADI RADIKA
TTL
: TUUNGAGUNG, 09 JUNI 1992
ALAMAT
: Ds. KATES RT:01 RW: 02 Kec. KAUMAN
TULUNGAGUNG
RIWAYAT PENDIDIKAN
: TK KATES
LULUS TAHUN 1998/1999
SDN KATES 02
LULUS TAHUN 2004/2005
SMP N 4 TULUNGAGUNG
LULUS TAHUN 2007/2008
MOTTO
:
HOBY
: SEPAK BOLA
ELIND 2011
30