TUGAS MIKROKONTROLER DAN  INTERFACE

MAKALAH MIKROKONTROLER

“Aplikasi Mikrokontroler dalam berbagai bidang”

DI BUAT OLEH:

NAMA : DIAN EKAWATI NUR

NIM :1425042007

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

Perkembangan teknologi elektronika, terutama mikrokontroler dewasa ini semakin mempermudah manusia dalam menyelesaikan permasalahan-permasalahan sehari-hari. Dalam kehidupan sehari hari sering kali kita jumpai penggunakan mikrokontroler yang sangat jarang kita sadari. sistem mikrokontroler memiliki banyak peranan penting dalam kehidupan sehari hari yang mencakup kesegala aspek kehirupan seperti kesehatan, pendidikan, politik dan sebagainya.

Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung didalam sebuah chip yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara yang khusus. Manfaat sistem mikrokontroler sangatlah banyak, apabila hanya mendengar penjelasan dari teori, maka “ batasnya hanya sampai kepada imajinasi kita ”.

    Saat ini, aplikasi sistem mikroprosesor sudah meluas ke hampir seluruh bidang kehidupan manusia, seperti pendidikan, kesehatan, kependudukan, politik, perang dll. Hampir semua peralatan menggunakan sistem mikroprosesor , misalnya :

1. Handphone, didalam ponsel, terdapat sebuah pengeras suara, mikrofon, papan tombol, tampilan layar, dan powerful circuit board dengan mikroprosesor yang membuat setiap telepon seperti komputer mini. Ketika berhubungan dengan jaringan nirkabel, sekumpulan teknologi tersebut memungkinkan penggunanya untuk melakukan panggilan atau bertukar data dengan telepon lain atau dengan komputer. Handphone yang kecil dan murah sekalipun, harus dilengkapi dengan mikroprosesor, karena untuk membaca keypad, menyimpan phonebook, kalkulator, mengirim SMS dll memerlukan sistem instrumentasi digital.
2. Televisi, sebuah kotak televisi terdiri dari bermacam-macam sirkuit elektronik didalamnya, termasuk di antaranya sirkuit penerima dan penangkap gelombang penyiaran. 
3. Sentral Telepon PSTN atau saluran analog dengan bandwidth 4 kHz. Saat ini, hampir semua sistem switching atau penyambungan telepon dilakukan secara digital, random input sequential ouput atau sebaliknya. Tentu saja semua ini diwujudkan dengan menyertakan sistem mikroprosesor. 
4. Mesin cuci,agar rangkaian bekerja kita harus memberi perintah (program ) kepada microcontroller , programnya adalah sbb:     " jika tombol start ditekan nyalakan led hijau dan berikan sinyal 5volt dan jika tombol stop ditekan nyalakan led merah dan stop sinyal 5volt" .Instruksi/program yg telah kita buat  kita masukan kedalam microcontroller dengan menggunakan sebuah alat yg dinamakan programmer (yg dapat kita buat sendiri). Bagian  yang terdapat dalam sebuah microcontroller :  MEMORI  untuk menyimpan program , CPU yang melaksanakan program yg ada dimemori, PORT untuk mengambil sinyal dari luar  (pd contoh diatas : tombol start dan stop dihubungkan ke port sbg input ) dan untuk mengeluarkan sinyal (pada contoh sinyal 5V , dan led merah /hijau)  , sinyal yg diambil dan dikeluarkan adalah sinyal digital 5 volt (logika 1) atau 0 volt (logika 0) . 
5. Kalkulator, Fungsi ALU dalam microcontroler adalah membentuk operasi-operasi hitungan dan nalar terhadap operand-operand. Operand-operand tersebut disimpan sementara dalam register-register. Setelah operasi, ALU juga menempatkan hasilnya dalam register. Pada beberapa mikroprosesor hasil ditempatkan pada suatu register khusus yang disebut akumulator (Accumulator). Jenis Operasi ditentukan oleh CU yang me decode (memecah sandi) suatu instruksi yang dipungut dan selanjutnya membangkitkan sinyal-sinyal kendali yang sesuai kepada ALU. 
6. Barcode reader,fungsinya menghasilkan sistem kontrol yang dapat diaplikasikan menggunakan barcode.

 

7. Provider Telepon Digital seperti ISDN, DSL dll. Selain untuk switching atau penyambungan dan queuing atau antrian, sistem mikroprosesor pada provider telepon digital juga dimanfaatkan untuk banyak hal lain termasuk network management dan optimasi Quality of Service.

 

8.Provider Telepon Seluler. Meskipun menggunakan saluran radio frekuensi, hampir semua telepon seluler mnerapkan komunikasi digital.
 

9.EFI, electronic fuel injection yang diterapkan pada mesin-mesin bakar modern. Alat ini dipakai untuk mengoptimalkan pemakaian bahan bakar untuk torsi dan kecepatan maksimum.
 

10.Instrumen Lift. Prosesor digunakan untuk membaca tekanan tombol dan mengendalikan gerakan motor listrik, sehingga lift dapat begerak sesuai dengan tekanan tombol dan cukup nyaman bagi pemakai, tidak berhenti atau bergerak mendadak.
 

11.Sistem pengatur ketepatan cetak dan potong pada mesin pengganda media kertas seperti koran dan majalah. Tanpa koreksi dari sistem mikroprosesor, selain hasil yang kurang rapi, alat pemotong atau pencetak harus sering disetting ulang dan ini sangat tidak realistis. Kita dapat lihat, pada setiap halaman koran atau majalah ada terdapat mark atau tanda, baik tanda untuk warna maupun tanda untuk alat potong.
 

12.Alat pengolah data pada VCD atau DVD player. Karena data disimpan dalam CD dalam keadaan dikompres, maka untuk mengubahnya menjadi gambar atau suara perlu dilakukan dekompresi data yang jelas memerlukan algoritma tertentu yang diwujudkan dengan program. Tentu saja ini memerlukan sistem mikroprosesor.
 

13.Komunikasi Satelit. Selain untuk sistem kendali dan instrumentasi satelit, mikroprosesor juga digunakan untuk switching, muliplexing, queuing, error correction dll. Mikrokontroler adalah pengembangan dari mikropro­sesor untuk keperluan instrumentasi ‘sederhana’.Saat ini penggunaan mikrokontroller pada bidang industri sangat pesat perkembangannya misalnya pada sistem pengapian kendaraan bermotor yaitu pengaturan motor, pengaturan permukaan cairan, pengukuran suhu, pH, konduktifitas, aplikasi PLC sederhana dan semacamnya.

Dalam perkembangannya, mikrokontroller banyak diterapkan dalam perancangan elektronika karena mikrokontroller memiliki sistem pengaturan dan pengontrolan yang otomatis dan praktis. Keefektifan mikrokontroller inilah yang diperlukan manusia dalam menunjang rutinitasnya, baik dalam proses produksi pada industri maupun dalam kehidupan sehari-harinya.

Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung didalam sebuah chip yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara yang khusus. Manfaat sistem mikrokontroler sangatlah banyak, apabila hanya mendengar penjelasan dari teori, maka “ batasnya hanya sampai kepada imajinasi kita ”.

Oleh karena itu kita harus mempraktekannya. Dengan praktek perlahan kita dapat menguasainya, dan menerapkannya ke dalam kehidupan sehari-hari seperti mengendalikan suatu perangkat elektronik dengan berbagai sensor dan kondisi seperti cahaya, dingin, panas, getaran, lembab dan lain-lain.

Sekedar contoh sederhana penggunaan mikrokontroler, dapat kita lihat di sekitar lingkungan ada toaster, mesin cuci, microwave, magic com, lampu lalulintas, kemudian di dunia pertanian kita dapat membuat kontrol kelembaban untuk budidaya jamur, di dunia perikanan kita dapat mengendalikan suhu air kolam. Bahkan kita dapat membuat PABX mini, SMS Gateway, atau ke arah militer kita mampu menciptakan radio militer frekuensi hopping (radio komunikasi anti sadap dengan lompatan frekuensi 100 kali dalam 1 detik), sistem pemantau cuaca menggunakan balon udara, Automatic Vehicel Locator (menggunakan GPS) dan sebagainya.

Adapun berbagai peranan mikroprosesor, antara lain:

1.      Pengendali Motor dengan Remote Sony.

 Fungsi aplikasi adalah mengatur arah putaran motor DC dengan menggunakan remote control Sony. Menggunakan Small System AT89205

2.      Sensor Warna TCS230.

TCS230 adalah konverter warna cahaya ke frekuensi. Ada dua komponen utama pembentuk IC ini, yaitu photodioda dan pengkonversi arus ke frekuensi.

3.      Jam Digital dengan Bahasa C

Modul DST-51 sebagai central pemroses, LCD Hitachi digunakan untuk menampilkan data waktu yang berupa detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan dan tahun. Modul RTC-1287 sebagai sumber data waktu yang akan ditampilkan, dan Key-44 sebagai input untuk menset waktu.

4.      Pengamanan Berdasarkan Pola Sidik Jari Yang Tersimpan Pada Kartu Pintar.

MikrokontrolerDT51 MinSys menjadikan suatu basis yang dapat berdiri sendiri dan sangat diminati serta banyak manfaat yang berguna bagi para pecinta perangkat keras yang berbasiskan pemprograman bahasa mesin yang menunjang sistem keamanan tersebut. Perangkat ini dapat bekerja secara normal (online) dengan keadaan mikrokontroler DT51 MinSys dan komputer beserta program bekerja dengan baik, namun dapat juga bekerja walaupun dalam keadaan listrik padam atau disebut juga bekerja secara mandiri (offline), karena disediakannya suplai tegangan yang berasal dari catu daya dan juga ada sumber tegangan yang lain berasal dari bateri yang dapat diisi ulang dan berkesinambungan. Papan tekan yang dikendalikan oleh mikrokontroler DT51 MinSys digunakan sebagai alat masukan yang berbentuk kode. Liquid Crystal Display (LCD) dijadikan sebagai penampil dari aktifitas kegiatan sistem pengamanan tersebut. Dalam penggunaan sistem pengamanan yang berbasiskan mikrokontroler DT51 MinSys ini hanya pengguna yang mengetahui kode akses dan memiliki kartu pintar serta pola sidik jari yang telah tersimpan didalam kartu pintar yang berhak masuk kedalam sistem pengamanan yang berbasiskan pola sidik jari. Percobaan yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui kestabilan, kecepatan, kompatibilitas, info program, tingkat keamanan yang tinggi serta menunjukkan hasil yang baik.

5.      Pengendali Penerangan Ruangan Berbasis  Mikrokontroler ATMEGA8535

Sebagai pengendali utama pada sistem menggunakan miktokontroller ATmega8535 dengan input dari sensor cahaya (LDR). Output dari pendendali selanjutnya ditampilkan LCD M1632 sebagai penampil dan sebagai input rangkaian pengatur tegangan. Sistem ini bekerja di dalam ruangan (in door) menggunakan maket rumah dengan tiga ruangan sebagai model. Dalam pengujian perangkat keras dan lunak, diketahui bahwa system pengendalian penerangan ruangan ini dapat menghemat energi. Dari pengujian sensor cahaya diperoleh hubungan antara luminansi dan tegangan yang mendekati linier, sehingga pengendalian dengan mikrokontroler ATmega8535 dapat bekerja dengan baik.

6.      Sistem Pengendalian Suhu Menggunakan AT89S51dengan Tampilan di PC

Hasil suhu di ruangan bisa diset dan ditampilkan di komputer. Sistem yang dibuat ini memanfaatkan kemampuan mikrokontroler AT89S51 dalam akuisisi data dan mengambil keputusan. Kawasan suhu yang bisa di kendalikan adalah 230 Celcius sampai dengan 400 Celcius. Hasil pengujian dengan termometer menunjukan sistem dibuat ini mampu mempertahankan suhu yang dikehendaki pada daerah di sekitar sensor dalam radius 2 cm, untuk radius lebih besar 2 cm dari sensor suhu, suhu yang terukur oleh termometer adalah berbeda.

7.      Monitoring Debit Air dan Alat Penggerak Pintu Air di Bendungan

Dalam hal ini digunakan mikrokontroUer AT89C51 sebagai unit penerima dan pengirim data biner. Sedangkan sebagai media komunikasi yang digunakan adalah serial RS-232.  Selain untuk memonitor debit air penggunaan komunikasi mikrokontroller AT89C5 I dan komputer memungkinkan untuk pengendalian gerakan motor sebagai penggerak pintu bendungan dari pusat pantau juga.

8.      Sistem keamanan ruangan menggunakan sensor passive infra red (PIR) KC7783R dengan Mikrokontroler AT89S51

Perangkat lunak mikrokontroler dalam penelitian ini dibuat dengan menggunakan bahasa assembly. Alarm akan aktif setiap waktu jika da gerakan manusia. Sistem ini bekerja setelah PIR sensor KC7783R mendeteksi gerakan manusia, maka PIR sensor KC7783R akan mengirim sinyal ke mikrokontroler, kemudian mikrokontroler menyalakan alarm yang diwakili oleh buzzer. Sistem ini telah terealisasi dan dapat dijadikan sistem keamanan dengan membunyikan alarm secara otomatis. Apabila ada orang yang mendekat pada saat yang tidak diinginkan, maka alarm akan berbunyi.

Pada aplikasi ini terdapat 8 buah port logic I/O (input/output) dan satu analog input. Port logic I/O diambil dari Port 1 DST-51 dan dapat diatur sebagai input atau output dengan tegangan 0 volt untuk logika 0 dan 5 volt untuk logika 1. Sebagai output, port ini dapat dihubungkan keModul DRL1201 Code 070-0015 Relay board untuk mengendalikan peralatan menggunakan relay atau Modul DRL1205cs Code 070-0017untuk mengendalikan peralatan menggunakan Solid State. Kadang-kadang dibutuhkan kondisi output dan input yang dikombinasi dalam satu port yang terdiri 8 bit I/O tersebut. Oleh karena itu dapat digunakan modul relay single seperti DSS-01 070-0020.

Untuk input logic dapat dihubungkan pada sensor-sensor seperti limit switch,  bagian kontak relay LPG Detector, Magnetic Switch Code 011-0030, dan lain-lain. Sedangkan untuk input analog diambil dari input analog D-GSM300 dan diminta melalui port UART dengan range 0 – 2.4 volt. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan LM35 Code 011-0021 untuk sensor suhu, DCS-01 Code 070-0008 untuk sensor arus, atau dengan bantuan Modul DST-INA Code 070-0184 agar dapat berhubungan dengan sensor-sensor dengan sinyal kecil sepertiloadcell Code 011-0140 untuk sensor berat,  PT-100 Code 011-0113untuk sensor suhu dengan range yang lebih besar yaitu -200 hingga 800C.