vii

DAFTAR ISI Kata Pengantar ............................................................................. v Daftar Isi ..................................................................................... vii

Bab 1 Membuat Rangkaian dan PCB................................... 1

1.1 Mengenal Software Protel DXP......................................1 1.1.1 Spesifikasi Protel DXP ....................................2 1.1.2 Membuat Proyek Baru ....................................3

1.2 Membuat Dokumen PCB ............................................16 1.2.1 Routing Komponen.......................................20 1.2.2 Mencetak Hasil (Print Out) dengan File

CamStatic ....................................................23

Bab 2 Proyek 1: Lampu Kelap-Kelip.................................. 27

2.1 Teori Dasar Mikrokontroler AVR .................................27 2.1.1 Arsitektur ATmega8535 ...............................29 2.1.2 Konfigurasi Pin ATmega8535.......................30

2.2 Penggunaan Software AVR Studio ..............................33 2.3 Aplikasi Lampu LED Kelap-Kelip ...............................35 2.4 Isi Program dengan PonyProg .....................................37

Bab 3 Proyek 2: Analog to Digital Converter (ADC)........... 43

3.1 Teori ADC AVR ..........................................................43 3.1.1 Inisialisasi ADC ............................................44

51

Proyek 3: Display LCD

Pokok Bahasan:

Konsep LCD

Aplikasi penampil LCD

4.1 Teori Dasar LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah LCD M1632 refurbish karena harganya cukup murah. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD.

Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).

LCD yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter (2x40 dan 4x40), dimana kita menggunakan DDRAM untuk mengatur tempat penyimpanan karakter tersebut.

BAB

4

52

Gambar 4.1 Susunan alamat pada LCD

Alamat awal karakter 00H dan alamat akhir 39H. Jadi, alamat awal di baris kedua dimulai dari 40H. Jika Anda ingin meletakkan suatu karakter pada baris ke-2 kolom pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi, meskipun LCD yang digunakan 2x16 atau 2x24, atau bahkan 2x40, maka penulisan programnya sama saja.

CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter, dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. Namun, memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang. Berikut tabel pin untuk LCD M1632. Perbedaannya dengan LCD standar adalah pada kaki 1 VCC, dan kaki 2 Gnd. Ini kebalikan dengan LCD standar.

Tabel 4.1 Susunan kaki LCD M1632

NO Nama Pin Deskripsi Port

1 VCC + 5V VCC

2 GND 0 V GND

3 VEE Tegangan Kontras LCD

4 RS Register Select, 0=Input Instruksi, 1=Input Data

PD7

5 R/W 1= Read ; 0 = Write PD5

6 E Enable Clock PD6

7 D4 Data Bus 4 PC4

8 D5 Data Bus 5 PC5

9 D6 Data Bus 6 PC6

10 D7 Data Bus 7 PC7

11 Anode Tegangan Positif backlight

12 Katode Tegangan Negatif backlight

53

Perlu diketahui, driver LCD seperti HD44780 memiliki dua register yang aksesnya diatur menggunakan pin RS. Pada saat RS berlogika 0, register yang diakses adalah perintah, sedangkan pada saat RS berlogika 1, register yang diakses adalah register data.

Agar dapat mengaktifkan LCD, proses inisialisasi harus dilakukan dengan cara mengeset bit RS dan meng-clear-kan bit E dengan delay minimal 15 ms. Kemudian mengirimkan data 30H dan ditun-da lagi selama 5 ms. Proses ini harus dilakukan tiga kali, lalu me-ngirim inisial 20H dan interface data length dengan lebar 4 bit saja (28H). Setelah itu display dimatikan (08H) dan di-clear-kan (01H). Selanjutnya dilakukan pengesetan display dan cursor, serta blinking apakah ON atau OFF.

Init_LCD: cbi portb,3 sbi portd,7 cbi portd,6 ldi r20,8 Loopdelay: rcall delay5 dec r20 cpi r20,0 brne Loopdelay ldi r17,0x30 rcall Kirim_Perintah rcall delay5 ldi r17,0x30 rcall Kirim_Perintah rcall delay100u ldi r17,0x30 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x20 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x28 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x08 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x01 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x0E rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x06 rcall Kirim_Perintah sbi portb,3 ret

54

Gambar berikut menampilkan hubungan antara LCD dengan port mikrokontroler, biasa terdapat potensiometer untuk mengatur kontras/kecerahan dari LCD tersebut. Pada input LED, dipasang transistor sebagai penguat arus, sehingga dapat menampilkan cahaya LED yang cukup terang.

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113

GND 11

PC0 (SCL) 22

PC1 (SDA) 23

PC2 24

PC3 25

PC4 26

PC5 27

PC6 (TOSC1) 28

PC7 (TOSC2) 29

AREF 32AVCC 30

GND 31

PA7 (ADC7) 33PA6 (ADC6) 34PA5 (ADC5) 35PA4 (ADC4) 36PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2) 38PA1 (ADC1) 39PA0 (ADC0) 40

VCC 10

U1

ATmega8535

12

11.0592MHz

18pF

C1

Cap

18pF

C2

Cap

8 X LED

VCC

10KR2

VCC

Q1

2N3904

VCC

390R3

390R4

1 23 45 67 89 1011 1213 1415 16

JP1

LCD

VEE

VCC

RSR/W E

D4 D5D6 D7

VCC

D4D5D6D7

R/WERS

Gambar 4.2 Rangkaian LCD pada AVR

55

Berikut adalah contoh program menampilkan pesan dengan geser kanan kiri dengan delay tertentu. Buatlah sebuah proyek baru dengan nama LCD, lalu masukkan kode berikut.

LCD.asm

; Program Display LCD ; Lab Embedded System ; e-Technology Center 2007

.include"c:\m8535def.inc"

.equ timer_value = 0xffca

.equ timer_value100 = 0xfbaf

.org 0x0000 rjmp main main: ldi r16,low(RAMEND) out SPL,r16 ldi r16,high(RAMEND) out SPH,r16 ldi r16,0xff out ddrb,r16 ldi r19,0x00 out PORTB,r19 ; sebagai output out ddra,r19 out PORTA,r16 ; sebagai input out ddrc,r16 out PORTC,r19 ; sebagai ouput data ke LCD out ddrd,r16 out PORTD,r19 ; sebagai output rcall Init_LCD start: ldi r17,0x01 rcall kirim_Perintah ; Clear LCD ldi ZL, low(2*mystring) ldi ZH, high(2*mystring) rcall Baris1 rcall KirimPesan_LCD ldi ZL, low(2*mystring2) ldi ZH, high(2*mystring2) rcall Baris2 rcall KirimPesan_LCD rcall GeserDisplay_Kanan rcall GeserDisplay_Kanan rcall GeserDisplay_Kanan rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri ldi ZL, low(2*mystring3) ldi ZH, high(2*mystring3) rcall Baris1 rcall KirimPesan_LCD

56

ldi ZL, low(2*mystring4) ldi ZH, high(2*mystring4) rcall Baris2 rcall KirimPesan_LCD rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall GeserDisplay_Kiri rcall delay100u rjmp start end: rjmp end ;Subrutin kirim pesan ;ke LCD ;-------------------------- KirimPesan_LCD: clr r1 LoopKirimPesan_LCD: lpm mov r17,r0 cpi r17,0 brne Kirim_LCD ret Kirim_LCD: rcall Kirim_Karakter adiw ZL,1 rjmp Loop KirimPesan_LCD ;Subrutin inisial LCD ;----------------------------------------- Init_LCD: cbi portb,3 sbi portd,7 cbi portd,6 ldi r20,8 Loopdelay: rcall delay5 dec r20 cpi r20,0 brne Loopdelay

57

ldi r17,0x30 rcall Kirim_Perintah rcall delay5 ldi r17,0x30 rcall Kirim_Perintah rcall delay100u ldi r17,0x30 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x20 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x28 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x08 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x01 rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x0E rcall Kirim_Perintah ldi r17,0x06 rcall Kirim_Perintah sbi portb,3 ret Kirim_Perintah: cbi portd,7 cbi portd,5 rcall Kirim_DataLCD swap r17 rcall Kirim_DataLCD rcall delay5 rcall delay5 ; delay 5 ms ret Kirim_Karakter: sbi portd,7 cbi portd,5 rcall Kirim_DataLCD swap r17 rcall Kirim_DataLCD rcall delay5 ret Kirim_DataLCD: sbi portd,6 out portc,r17 cbi portd,6 ret

58

;LCD pindah baris 2 ;---------------------------------------- Baris2: ldi r17,0xC0 rcall kirim_Perintah ret ;LCD pindah baris 1 ;----------------------------------------- Baris1: ldi r17,0x02 rcall kirim_Perintah ret ;Geser Display ke kanan ;----------------------------------------- GeserDisplay_Kanan: ldi r17,0x1f rcall kirim_Perintah ret ;Geser Display ke kiri ;----------------------------------------- GeserDisplay_Kiri: ldi r17,0x18 rcall kirim_Perintah ret ;Subrutin delay 5ms ;----------------------------------------- delay5: ldi r16,0b00000100 ;aktifkan enable interupt out TIMSK,r16 ldi r16,high(timer_value) ;masukkan nilai timer out TCNT1H,r16 ldi r16,low(timer_value) out TCNT1L,r16 ldi r16,0b00000101 ;masukkan prescaler untuk ;timer disini 1024 out TCCR1B,r16 looptimer: in r17,TIFR sbrs r17,TOV1 ;tunggu sampai timer1 overflow flag set rjmp looptimer ldi r16,0b00000100 ;Timer 1 overflow flag dinolkan dengan ;memberikan logika 1 out TIFR,r16 ret ;Subrutin delay 100us ;----------------------------------------- delay100u: ldi r16,0b00000100 ;aktifkan enable interupt out TIMSK,r16

59

ldi r16,high(timer_value100) ;masukkan nilai timer out TCNT1H,r16 ldi r16,low(timer_value100) out TCNT1L,r16 ldi r16,0b00000001 ;masukkan prescaler untuk ;timer disini 1024 out TCCR1B,r16 looptimer3: in r17,TIFR sbrs r17,TOV1 ;tunggu sampai timer1 overflow flag set rjmp looptimer3 ldi r16,0b00000100 ;Timer 1 overflow flag dinolkan dengan ;memberikan logika 1 out TIFR,r16 ret ;------------------------------------------- mystring: .db "E-Technology",0 mystring2: .db "Center",0 mystring3: .db "Ikuti Kursus Mikrokontroler AVR",0 mystring4: .db "Miliki SMARTAVR",0

Jika program di atas dijalankan, maka akan tampil pesan di atas dengan bergeser kanan kiri.

Alternatif lain di dalam pemrograman LCD adalah menggunakan software yang lebih mudah, seperti misalnya Bascom AVR (lihat www.mcselec.com). Software ini menggunakan bahasa Basic untuk AVR, mirip dengan Basic Stamp.

Pada software tersebut sudah ada fungsi-fungsi penting yang siap digunakan, misalnya untuk LCD, kendali port, delay dan lain-lain. Berikut contoh program untuk menampilkan animasi Data Logger di LCD menggunakan Bascom AVR, keypad membran 4x4, dan kit mikrokontroler SmartAVR.

Program pertama kali melakukan konfigurasi LCD sesuai pin yang digunakan pada LCD.

Config Kbd = Porta Debounce = 20 Rows = 4 Row1 = Pina.4 Row2 = Pina.5 Row3 = Pina.6 Row4 = Pina.7 Coloms = 3 Colom1 = Pina.0 Colom2 = Pina.1 Colom3 = Pina.3 Config Lcd = 20 * 4 ‘lCD 20x4 baris

60

Untuk menampilkan teks di LCD, cukup Anda gunakan fungsi LCD, begitu juga untuk menggeser karakter ke kanan dan ke kiri, Bascom AVR menyediakan berbagai fungsi yang memudahkan kita memprogram mikrokontroler.

Lcd "SMART DataLogger" Waitms 100 Lowerline Lcd "e-Technology Center" Waitms 100 Thirdline Lcd "Press 1-4" Waitms 100 Fourthline Lcd "Press 5 to Go Out" Waitms 100 Home Third Home Fourth Waitms 100 For B = 1 To 15 Shiftlcd Right Waitms 25 Next

Berikut kode lengkap demo Data Logger berbasis Bascom AVR:

Logger.Bas: Dim A As Byte Dim B As Byte Config Kbd = Porta Debounce = 20 Rows = 4 Row1 = Pina.4 Row2 = Pina.5 Row3 = Pina.6 Row4 = Pina.7 Coloms = 3 Colom1 = Pina.0 Colom2 = Pina.1 Colom3 = Pina.3 Config Lcd = 20 * 4 ‘lCD 20x4 baris Declare Sub Displaysuhu() Declare Sub Displaykelembaban() Declare Sub Keluar() Declare Sub Displaykecepatan() Declare Sub Displaycahaya() Cls Waitms 100 'clear the LCD display Lcd "SMART Data Logger" 'display this at the top line Lowerline Waitms 100 'select the lower line

61

Lcd "e-Technology Center" Thirdline Waitms 100 Lcd "copyright 2007" Fourthline Waitms 100 Lcd "Prof. Gamayel & Widodo" Home Third Home Fourth Waitms 1 'display this at the lower line For B = 1 To 15 Shiftlcd Right Waitms 25 Next For B = 1 To 15

Shiftlcd Left 'shift the text to the left

Waitms 25 Next Wait 3 Cls Lcd "1.Temperature" 'display this at the top line Lowerline Waitms 100 'select the lower line Lcd "2.Humidity" Thirdline Waitms 100 Lcd "3.Speed" 'display this at the top line Fourthline Waitms 100 'select the lower line Lcd "4.Light" Home Third Home Fourth Wait 5 Do 'Cls A = Getkbd() Print A If A = 16 Then Cls Waitms 100

62

Lcd "SMART DataLogger" Waitms 100 Lowerline Lcd "e-Technology Center" Waitms 100 Thirdline Lcd "Press 1-4" Waitms 100 Fourthline Lcd "Press 5 to Go Out" Waitms 100 Home Third Home Fourth Waitms 100 For B = 1 To 15 Shiftlcd Right Waitms 25 Next For B = 1 To 15

Shiftlcd Left ‘shift the text to the left

Waitms 25 Next End If If A = 0 Then Call Displaysuhu() Wait 1 End If If A = 1 Then Call Displaykelembaban() Wait 1 End If If A = 2 Then Call Displaykecepatan() Wait 1 End If If A = 4 Then Call Displaycahaya() Wait 1 End If If A = 5 Then Call Keluar() Wait 1 End If Loop

63

Sub Displaysuhu() Cls Lcd "Suhu:" Locate 2 , 13 Deflcdchar Print 1 , 12 , 18 , 18 , 12 , 32 , 32 , 32 , 32 Lcd Chr(1) Locate 1 , 19 Lcd "C" End Sub Sub Displaykelembaban() Cls Lcd "Kelembaban:" Locate 2 , 13 Deflcdchar 0 , 8 , 20 , 20 , 20 , 8 , 32 , 32 , 32 Lcd Chr(0) Locate 1 , 19 Lcd "%" End Sub Sub Displaykecepatan() Cls Lcd "Kecepatan:" Locate 2 , 13 Deflcdchar 0 , 8 , 20 , 20 , 20 , 8 , 32 , 32 , 32 Lcd Chr(0) Locate 1 , 18 Lcd "m/s" End Sub Sub Displaycahaya() Cls Lcd "Cahaya:" Locate 2 , 13 Deflcdchar 0 , 8 , 20 , 20 , 20 , 8 , 32 , 32 , 32 Lcd Chr(0) Locate 1 , 19 Lcd "wB" End Sub Sub Keluar() Cls Lcd "Terima Kasih" Lowerline Lcd "Save Palestine" Wait 3 End Sub

Selamat berkreasi mencoba animasi yang lain.

64

LATIHAN:

1. Jelaskan cara kerja LCD, silakan baca datasheet pada CD program.

2. Buat program yang menampilkan nilai suhu suatu sensor pada LCD.

3. Buatlah suatu tampilan LCD 4 x 40, dimana input diberikan melalui keypad 4x4, serta data terkirim melalui GSM module atau Wireless.

4. Buat program yang menampilkan pesan Hello World di LCD, dengan contoh kode sebagai berikut. Dim A As Byte Config Lcd = 20 * 4 Cls ‘ clear the LCD display Lcd "Hello world." ' display this at the top line Wait 1 Lowerline ' select the lower line Wait 1 Lcd "Shift this." ' display this at the lower line Wait 1 For A = 1 To 10 Shiftlcd Right ' shift the text to the right Wait 1 ' wait a moment Next _temp1 = 1 ' value into ACC !rCall _write_lcd ' put it on LCD End

viii

Bab 4 Proyek 3: Display LCD............................................ 51

4.1 Teori Dasar LCD.........................................................51

Bab 5 Proyek 4: Pengontrol Alat Berbasis Port Serial ........ 65

5.1 Konsep Komunikasi Serial..........................................65 5.1.1 Port Komunikasi Serial .................................65 5.1.2 Konverter Logika RS-232 .............................67 5.1.3 Komunikasi Serial AT89S51/52 ...................68

5.2 Pengontrol Alat Berbasis Port Serial............................70

Bab 6 Proyek 5: Robot Avoider......................................... 79

6.1 Konsep Robot Avoider dan Sensor .............................79 6.1.1 Sensor Jarak Ultrasonik PING ......................80 6.1.2 Sensor Jarak Ultrasonik Devantech SRF04 ..82 6.1.3 Sensor Jarak Sharp GP2D02 (Digital) ..........85 6.1.4 Sensor Sharp GP2D12/GP2DY02YK.............87 6.1.5 Servo Motor Parallax/HS-322HD ..................90

6.2 Aplikasi DT Basic Mini System pada Robot Avoider ...91 6.2.1 DT Basic Mini System ..................................91 6.2.2 Instalasi Software Basic Stamp Editor ..........92 6.2.3 Kit Mikrokontroler OOPIC.............................96 6.2.4 Rancangan Robot Avoider ............................97

Bab 7 Proyek 6: Proyek Mikrokontroler DST-R8C Ver 2.0 Renesas............................................................... 109

7.1 Mengenal Mikrokontroler Renesas ............................109 7.2 Perangkat Keras yang Diperlukan.............................112 7.3 Instalasi Software......................................................114

7.3.1 Membuat Project ........................................115 7.4 Review Pemrograman C ...........................................126

7.4.1 Konstruksi Program C/C++.........................126 7.5 Seputar Hardware Mikrokontroler R8C/13 ................132

7.5.1 Data Register (R0, R1, R2, dan R3) ............132 7.5.2 Address Register (A0 dan A1) ....................132 7.5.3 Frame Base Register (FB) ..........................132 7.5.4 Interrupt Table Register (INTB)...................132 7.5.5 Program Counter (PC)................................132 7.5.6 Static Base Register (SB) ...........................133 7.5.7 Flag Register (FLG)....................................133

ix

7.5.8 Special Function Register ...........................133 7.5.9 A/D Converter ............................................134

Bab 8 Proyek 7: Termometer Digital Berbasis DST-R8C Ver 2.0 ...................................................................... 137

8.1 Konsep Termometer Digital ......................................137

Bab 9 Proyek 8: Pengatur Putaran Motor Stepper............ 145

9.1 Konsep Motor Stepper ..............................................145

Bab 10 Proyek 9: Scanning Display dengan DST-R8C ....... 153

10.1 Konsep Scanning Display.........................................153 10.2 Aplikasi Scanning Display ........................................155

Bab 11 Proyek 10: Pengatur Kecepatan Motor DC............. 161

11.1 Konsep Motor DC .....................................................161 11.2 Aplikasi DST-R8C pada Motor DC............................162

Bab 12 Proyek 11: Logger Suhu dengan Gelombang Radio 169

12.1 Konsep Komunikasi Data 2.4 GHz............................169 12.2 Aplikasi Logger Suhu Berbasis 2.4 GHz....................170

12.2.1 Proses yang Terjadi pada Sisi Pemancar ....171 12.2.2 Proses yang Terjadi pada Sisi Penerima .....171

Bab 13 Proyek 12: Jam Digital Berbasis LCD ................... 179

13.1 Konsep Jam Digital ..................................................179 13.2 Aplikasi Jam Digital pada LCD.................................180

Lampiran ..................................................................................193 Daftar Pustaka ..........................................................................201