BAB II

LANDASAN TEORI

Landasan teori merupakan uraian-uraian umum tentang karakteristik

komponen yang diambil untuk menunjang pemahaman materi perancangan alat

termasuk gambar bentuk fisik, diskripsi pin dan tabel karakteristik.

Bahasan ADC menggunakan acuan datasheet ADC0808/ADC0809 8-Bit

μP Compatible A/D Converters with 8-Channel Multiplexer, October 1999,

National Semiconductor, Japan. Bahasan mikrokontroler AT89C51

menggunakan acuan datasheet 8-bit Microcontroller with 4K Bytes Flash

AT89C51, 2000, Atmel Corporation, web site http://www.atmel.com. Bahasan

LCD M1632 menggunakan acuan Liquid Cystal Display Module M1632 User

Manual AN.No. 1632-711E, 1987, Seico Instrument, Japan. Bahasan TTL 7402

menggunakan datasheet Sn54/74ls02 Quad 2-input NOR Gate Low Power

Schottky, 1988, Motorolla Semiconductor, Japan. Bahasan Regulator 7805

menggunakan acuan datasheet LM78XX Series Voltage Regulators, February

1995, National Semiconductor, Japan. Bahasan Op-Amp LM358 menggunakan

acuan datasheet LM158/LM258/LM358/LM2904 Low Power Dual Operational

Amplifiers, November 2004, National Semiconductor, Japan.

2.1 ADC0809

ADC0809 adalah IC pengubah tegangan analog menjadi data digital yang

dikemas dalam bentuk DIP 28 pin dengan saluran masukan berupa 8 kanal input

yang dapat dipilih menggunakan mode pengalamatan. Diskripsi pin ADC0809

dapat dilihat pada gambar 2.1 di bawah ini :

5

Gambar 2.1 Diskripsi Pin ADC0809

IC ADC0809 dapat digunakan dalam proses konversi secara terkontrol

ataupun free running dengan standart ketelitian sebesar 1 bit LSB. Untuk

ketelitian yang lebih akurat sampai dengan ½ bit LSB, IC ADC0809 dapat

digantikan dengan ADC0808 yang mempunyai konfigurasi pin sama persis

dengan ADC0809.

IC ADC0809 melakukan konversi tegangan analog ke digital dengan

menggunakan metode SAR (successive approximation register) dengan resolusi

8 bit dan waktu konversi 100 uS per sinyal.

Gambar 2.2 Blok Diagram ADC 0809

6

Seperti yang terlihat pada gambar 2.2, ADC ini mempunyai 8 kanal saklar

analog multipleks yang diatur oleh Address Latch and Decoder di mana

multiplexer ini akan meneruskan sinyal analog tersebut ke bagian konversi

tegangan.

Pada mode terkontrol, proses konversi dilakukan setelah perintah start

yaitu logika 1 pada kaki START diberikan. Kecepatan konversi tergantung dari

frekwensi clock yang diberikan oleh rangkaian eksternal. Sedangkan hasil

konversi dikirimkan ke Tri State Output Latch Buffer yang kompatibel dengan

level TTL, yaitu sebuah buffer penahan yang bersifat tiga tingkat di mana tingkat

pertama terjadi pada saat data hasil konversi masuk ke input dari bagian ini.

Tingkat kedua saat data tersebut di latch (terjadi secara otomatis dalam IC ini

setiap kali konversi) ke dalam buffer internalnya dan tingkat ketiga saat sinyal

OE yang berlogika 1 diberikan ke kaki OE IC ini sehingga data yang ada dalam

buffer internal dikirim ke bagian output (D0…D7). Selama kaki OE masih

berlogika 0 maka jalur output (D0…D7) bersifat impedansi tinggi (high

impedance), sehingga pada suatu sistem yang kompleks, jalur ini masih dapat

digunakan oleh komponen lain yang mempunyai kemampuan akses dengan

menggunakan sistem bus.

2.1.1 Pemilihan Kanal Input ADC0809

ADC0809 mempunyai 8 buah kanal input yang diatur oleh kaki A0, A1

dan A2. Sebagai contoh untuk mengaktifkan saluran In0, saluran address line

harus diset LLL (000) seperti ditunjukkan dalam tabel 2.1 di bawah ini :

7

Tabel 2.1 Pemilihan Kanal Masukan

2.1.2 Proses Konversi ADC0809

Pada timing diagram gambar 2.3 di bawah, tampak proses konversi mulai

terjadi saat sinyal ALE dan Start muncul. Sinyal analog di kanal sesuai yang

ditunjuk berdasarkan kaki A0, A1 dan A2 akan dikonversi menjadi digital. Akhir

proses konversi terjadi dengan adanya perubahan dari logika 0 ke logika 1 pada

kaki EOC. Data hasil konversi akan muncul di Data Bus (D0…D7) saat sinyal OE

berlogika 1 muncul.

Gambar 2.3 Timing Diagram ADC0809

8

2.2 Mikrokontroler ATMEL AT89C51

Secara sederhana pengertian mikrokontroler adalah untai terpadu

(integrated circuit) atau biasa disebut dengan chip yang bekerja dengan program.

Keluarga Mikrokontroler MCS51 adalah mikrokontroler yang paling populer saat

ini. Keluarga ini diawali oleh Intel yang mengenalkan IC Mikrokontroler type 8051

pada awal tahun 1980-an. 8051 termasuk sederhana dan harganya murah

sehingga banyak digemari, banyak pabrik IC besar lain yang ikut

memproduksinya, dan tentu saja masing-masing pabrik menambahkan

kemampuan pada mikrokontroler buatannya meskipun semuanya masih dibuat

berdasarkan 8051. Sampai kini sudah ada lebih 100 macam mikrokontroler

turunan 8051, sehingga terbentuklah sebuah keluarga besar mikrokontroler dan

biasa disebut sebagai MCS51.

Produksi mikrokontroler MCS51 Atmel dibagi dua macam, yang berkaki

40 setara dengan 8051 yang asli, bedanya mikrokontroler Atmel berisikan Flash

PEROM dengan kapasitas berlainan. AT89C51 mempunyai Flash PEROM

dengan kapasitas 2 Kilo Byte, AT89C52 4 Kilo Byte, AT89C53 12 Kilo Byte,

AT89C55 20 Kilo Byte dan AT89C8252 berisikan 8 Kilo Byte Flash PEROM dan

2 Kilo Byte EEPROM.

Tabel 2.2 Keluarga MCS51

9

AT89C51 sebagai basis dari pembuatan alat karena jenis ini banyak

dipakai serta lebih mudah untuk mengendalikannya. IC AT89C51 hanya

memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 Xtal serta catu daya 5 Volt.

Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm dipakai untuk membentuk

rangkaian reset, dengan adanya rangkaian reset ini AT89C51 otomatis di-reset

begitu rangkaian menerima catu daya. Xtal dengan frekuensi 3-24 MHz dan 2

kapasitor 30 pico-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator pembentuk

clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler. Arsitektur Dasar

AT89C51 dalam chip dapat dilihat pada gambar 2.4 di bawah ini :

KONTROL

P0

INT1

T1PEWAKTU 1

P1 P2

INTRUPSIPEWAKTU 0

BUS

ON-CHIP

ON-CHIPFLASH

TXD

ALAMAT DATA

RAM

RXDP3

PORT SERIAL

INT0

T0KONTROL

CPU

4 Port I/OOSILATOR

Gambar 2.4 Arsitektur Dasar AT89C51 Dalam Chip

Mikrokontroler AT89C51 dikemas dalam IC 40 pin. Adapun konfigurasi pin

AT89C51 dapat dilihat pada gambar 2.5.

10

Gambar 2.5 Konfigurasi kaki Mikrokontroler AT89C51

Pin 20 berfungsi sebagai ground. Pin 40 berfungsi sebagai Vcc atau

power supply. Pin 32 sampai 39 atau P0.0 sampai P0.7 berfungsi sebagai I/O

biasa low order multiplex address/data ataupun menerima kode byte pada saat

flash programming. Pada saat port ini berfungsi sebagai I/O maka dapat

memberikan output sink ke delapan buah TTL (transistor-transistor logic) input

atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.

Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data port ini akan mempunyai

internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan external pull up

terutama pada saat vertifikasi program.

Gambar 2.6 Hardware Pin di Port 0

11

Pin 10 sampai 17 atau P3.0 sampai P3.7 sebagai I/O biasa port 3 mempunyai

sifat yang sama dengan port 1 maupun port 2. Sedangkan sebagai fungsi special

port ini dapat diterangkan pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 fungsi special port

No Pin FungsiPin 10 (P3.0 atau RDX) sebagai port serial input.Pin 11 (P3.1 atau TDX) sebagai port serial output.Pin 12 (P3.2 atau INT0) sebagai port external interrupt 0.Pin 13 (P3.3 atau INT1) sebagai port external interrupt 1.Pin 14 (P3.4 atau T0) sebagai port external timer 0 input.Pin 15 (P3.5 atau T1) sebagai port external timer 1 input.Pin 16 (P3.6 atau WR) sebagai external data memory write strobe.Pin 17 (P3.7 atau RD) sebagai external data memory read strobe.

Gambar 2.7 Hardware Pin di port 3

Pin 9 atau reset, reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2

cycle. Pin 30 atau ALE atau PROG Pin ini dapat berfungsi sebagai address latch

enable (ALE) yang me-latch low byte address pada saat mengakses memory

eksternal. Sedangkan pada saat flash programming (PROG) berfungsi sebagai

pulsa input pada operasi normal ALE akan mengeluarkan sinyal clock sebesar

1/16 frekuensi oscillator kecuali pada saat mengakses memori eksternal sinyal

clock pada pin ini dapat pula di-disable dengan men-set bit 0 dari special function

register di alamat 8EH. ALE hanya akan aktif pada saat mengakses memori

12

eksternal (MOVX & MOVC). Pin 29 atau PSEN Pin ini berfungsi pada saat

mengeksekusi program yang terletak pada memori eksternal. PSEN akan aktif

dua kali setiap cycle. Pin 31 atau AE atau VP Pada kondisi low, pin ini akan

berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada

pada memori eksternal setelah sistem di-reset. Jika berkondisi high, pin ini akan

berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pada saat

flash programming pin ini akan mendapat tegangan 12 volt (VP). Pin 19 atau

Xtal1 sebagai input oscillator dan pin 18 atau Xtal2 sebagai output oscilator.

2.2.1 Struktur memori

Memori merupakan bagian yang sangat penting bagi mikrokontroler,

diperlukan 2 macam memori yang sifatnya berbeda. Read Only Memory (ROM)

isi datanya tidak berubah meskipun IC kehilangan catudaya. ROM dipakai untuk

menyimpan program sehingga begitu mikrokontroler di-reset, status aktifnya

akan langsung bekerja di alamat awal program yang tersimpan dalam ROM

tersebut. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS51 memori

penyimpan program ini dinamakan sebagai memori program.

Random Access Memory (RAM) isinya akan hilang begitu IC kehilangan

catudaya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. Di samping

untuk data, RAM dipakai pula untuk Stack. RAM yang dipakai untuk menyimpan

data ini disebut pula sebagai memori data.

Jenis memori yang dipakai untuk Memori Program AT89C51 adalah Flash

PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu

lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89C51 Flash PEROM

13

Programmer. Flash PEROM merupakan memori penampung program

pengendali AT89C51, yang dikenal sebagai memori-program.

Memori Data yang disediakan dalam chip AT89C51 sebesar 128 byte,

meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu

sudah mencukupi. kapasitas Random Access Memory (RAM) yang dimiliki

AT89C51 hanya 256 byte.

2.2.2 Register Dasar MCS51

Untuk keperluan penulisan program, setiap mikroprosesor/mikrokontroler

selalu dilengkapi dengan Register Dasar.

Gambar 2.8 Susunan Register Dasar MCS51

Ada beberapa macam register merupakan register baku yang bisa

dijumpai di semua jenis mikrokontroler, ada register yang spesifik pada masing-

masing prosesor. Yang termasuk Register Baku antara lain Program Counter,

Akumulator, Stack Pointer Register, Program Status Register. MCS51

mempunyai semua register baku ini. Sebagai register yang khas MCS51, antara

lain adalah Register B, Data Pointer High Byte dan Data Pointer Low Byte.

Semua ini digambarkan dalam Gambar 2.8. Di samping itu MCS51 masih

14

mempunyai Register Serba Guna R0..R7 yang sudah disebut di bagian atas.

Dalam mikroprosesor/mikrokontroler yang lain, register-register dasar biasanya

ditempatkan di tempat tersendiri dalam inti prosesor, tetapi dalam MCS51

register-register itu ditempatkan secara terpisah, seperti :

Program Counter ditempatkan di tempat tersendiri di dalam inti prosesor.

Register Serba Guna R0..R7 ditempatkan di salah satu bagian dari

memori-data.

Register lainnya ditempatkan dalam Special Function Register (SFR).

Kegunaan dan pemakaian register-register dasar tersebut antara lain sebagai

berikut :

2.2.2.1 Program Counter

Program Counter (PC) dalam AT89C51 merupakan register dengan

kapasitas 11 bit (dalam AT89C51 atau keluarga MCS51 lainnya kapasitas PC

adalah 16 bit). Di dalam PC dicatat nomor memori-program yang menyimpan

instruksi berikutnya yang akan diambil (fetch) sebagai instruksi untuk dikerjakan

(execute). Saat setelah reset PC bernilai 0000h, berarti MCS51 akan segera

mengambil isi memori-program nomor 0 sebagai instruksi. Nilai PC otomatis

bertambah 1 setelah prosesor mengambil instruksi 1 byte. Ada instruksi yang

hanya 1 byte, ada instruksi yang sampai 4 byte, dengan demikian pertambahan

nilai PC setelah menjalankan instruksi, tergantung pada jumlah byte instruksi

yang bersangkutan.

2.2.2.2 Akumulator

Akumulator merupakan sebuah register yang berfungsi untuk

menampung (accumulate) hasil pengolahan data dari banyak instruksi MCS51.

15

Akumulator bisa menampung data 8 bit (1 byte) dan merupakan register yang

paling banyak kegunaannya, lebih dari setengah instruksi-instruksi MCS51

melibatkan Akumulator.

2.2.2.3 Stack Pointer Register

Stack Pointer Register adalah register yang berfungsi untuk mengatur

kerja stack, dalam Stack Pointer Register disimpan nomor memori-data yang

dipakai untuk operasi Stack berikutnya. Salah satu bagian dari memori-data

dipakai sebagai Stack, yaitu tempat yang dipakai untuk menyimpan sementara

nilai PC sebelum prosesor menjalankan sub-rutin, nilai tersebut akan diambil

kembali dari Stack dan dikembalikan ke PC saat prosesor selesai menjalankan

sub-rutin.

2.2.2.4 Program Status Word

Program Status Word (PSW) berfungsi mencatat kondisi prosesor setelah

melaksanakan instruksi. Pembahasan tentang PSW secara rinci akan dilakukan

di bagian lain.

2.2.2.5 Register B

Merupakan register dengan kapasitas 8 bit, merupakan register pembantu

Akumulator saat menjalankan instruksi perkalian dan pembagian.

2.2.2.6 DPH dan DPL

Data Pointer High Byte (DPH) dan Data Pointer Low Byte (DPL) masing-

masing merupakan register dengan kapasitas 8 bit, tetapi dalam pemakaiannya

16

kedua register ini digabungkan menjadi satu register 16 bit yang dinamakan

sebagai Data Pointer Register (DPTR). Sesuai dengan namanya, Register ini

dipakai untuk mengalamati data dalam jangkauan yang luas.

2.2.3 Special Function Register

Nomor memori-data yang disediakan untuk Special Function Register

mulai dari $80 sampai dengan $FF, area sebanyak 128 byte ini tidak semuanya

dipakai, hal ini digambarkan dalam denah Special Function Register, Gambar

2.9. Masing-masing register dalam Special Function Register mempunyai nomor

dan nama. Sebagian register dalam Special Function Register sudah dibicarakan

sebagai Register Dasar, yang merupakan piranti dasar untuk penulisan program.

Register-register dasar tersebut antara lain adalah Akumulator (ACC), Stack

Pointer Register (SP), Program Status Register (PSW), Register B, Data Pointer

High Byte (DPH) dan Data Pointer Low Byte (DPL). Di dalam area Special

Function Register. Register-register ini diperlakukan sebagai memori dengan

nomor yang sudah tertentu. Akumulator menempati memori-data nomor $E0,

Stack Pointer Register menempati memori-data nomor $81, Program Status

Register ada di $D0, Register B di $F0, DPL di $82 dan DPH di $83.

Special Function Register yang bisa dinomori dengan nomor bit, adalah

yang mempunyai nomor memori dengan digit heksadesimal kedua adalah 0 atau

8, misalnya nomor $80, $88, $90, $98..$F0 dan $F8.

P1 (Port 1, nomor $90, bisa dinomori dengan nomor bit) : merupakan

sarana input/output port 1,

P3 (Port 3, nomor $B0, bisa dinomori dengan nomor bit) : merupakan

sarana input/output port 3,

17

SBUF (Serial Buffer, nomor $99) : Register Serial Buffer (SBUF) dipakai

untuk mengirim data dan menerima data dengan UART yang terdapat dalam IC

AT89C51.

SCON (Serial Control, nomor $98, bisa dinomori dengan nomor bit):

register SCON dipakai untuk mengatur perilaku UART di dalam IC AT89C51, hal-

hal yang diatur meliputi penentuan kecepatan pengiriman data seri (baud rate);

mengakitfkan fasilitas penerimaan data seri (fasilitas pengiriman data seri tidak

perlu diatur), disamping itu register ini dipakai pula untuk memantau proses

pengiriman data seri dan proses penerimaan data seri.

TL0/TH0 (Timer 0 Low/High, nomor $8A/$8C) : Kedua register ini

bersama membentuk Timer 0, yang merupakan pencacah naik (count up

counter).

TL1/TH1 (Timer 1 Low/High, nomor $8B/$8D) : Kedua register ini

bersama membentuk Timer 1, yang merupakan pencacah naik (count up

counter).

TMOD (Timer Mode, nomor $89) : register TMOD dipakai untuk mengatur

mode kerja Timer 0 dan Timer 1, lewat register ini masing-masing timer bisa

diatur menjadi timer 16-bit, timer 13-bit, timer 8-bit yang bisa isi ulang secara

otomatis, atau 2 buah timer 8 bit yang terpisah.

TCON (Timer Control, nomor $88, bisa dinomori dengan nomor bit) :

register TCON dipakai untuk memulai atau menghentikan proses pencacahan

timer dan dipakai untuk memantau apakah terjadi limpahan dalam proses

pencacahan.

IE (Interrupt Enable, nomor $A8, bisa dinomori dengan nomor bit) :

register ini dipakai untuk mengaktifkan atau me-non-aktifkan sarana interups.

18

IP (Interrupt Priority, nomor $B8, bisa dinomori dengan nomor bit) :

register ini dipakai untuk mengatur perioritas dari masing-masing sumber

interupsi. Masing-masing sumber interupsi bisa diberi perioritas tinggi dengan

memberi nilai 1 pada bit bersangkutan dalam register ini. Sumber interupsi yang

prioritasnya tinggi bisa menginterupsi proses interupsi dari sumber interupsi yang

perioritasnya lebih rendah.

PCON (Power Control, nomor $87): Register PCON dipakai untuk

mengatur pemakaian daya IC AT89C51, sehingga memerlukan arus kerja yang

sangat kecil.

Gambar 2.9 Denah Special Function Register

2.2.4 Timer dan Counter

Timer dan Counter merupakan sarana input yang kurang dapat perhatian

pemakai mikrokontroler, dengan sarana input ini mikrokontroler dengan mudah

bisa dipakai untuk mengukur lebar pulsa, membangkitkan pulsa dengan lebar

yang pasti, dipakai dalam pengendalian tegangan secara PWM (Pulse Width

19

Modulation) dan sangat diperlukan untuk aplikasi remote control dengan infra

merah.

Pada dasarnya sarana input yang satu ini merupakan seperangkat

pencacah biner (binary counter) yang terhubung langsung ke saluran-data

mikrokontroler, sehingga mikrokontroler bisa membaca kedudukan pancacah,

bila diperlukan mikrokontroler dapat pula merubah kedudukan pencacah

tersebut.

Seperti layaknya pencacah biner, bila mana sinyal denyut (clock) yang

diumpankan sudah melebihi kapasitas pencacah, maka pada bagian akhir

untaian pencacah akan timbul sinyal limpahan, sinyal ini merupakan suatu hal

yang penting sekali dalam pemakaian pencacah. Terjadinya limpahan pencacah

ini dicatat dalam sebuah flip-flop tersendiri. Di samping itu, sinyal denyut yang

diumpankan ke pencacah harus pula bisa dikendalikan dengan mudah. Hal-hal

yang dibicarakan di atas diringkas dalam Gambar 2.10 di bawah ini :

Gambar 2.10 Konsep Dasar Timer/Counter

Sinyal denyut yang diumpankan ke pencacah bisa dibedakan menjadi 2

macam, yang pertama ialah sinyal denyut dengan frekuensi tetap yang sudah

diketahui besarnya dan yang kedua adalah sinyal denyut dengan frekuensi tidak

tetap. Jika sebuah pencacah bekerja dengan frekuensi tetap yang sudah

20

diketahui besarnya, dikatakan pencacah tersebut bekerja sebagai timer, karena

kedudukan pencacah tersebut setara dengan waktu yang bisa ditentukan dengan

pasti. Tetapi jika sebuah pencacah bekerja dengan frekuensi yang tidak tetap,

dikatakan pencacah tersebut bekerja sebagai counter, kedudukan pencacah

tersebut hanyalah menyatakan banyaknya pulsa yang sudah diterima pencacah.

Untaian pencacah biner yang dipakai, dapat merupakan pencacah biner menaik

(count up binary counter) atau pencacah biner menurun (count down binary

counter). Keluarga mikrokontroler MCS51, misalnya AT89C51 dan AT89x051,

dilengkapi dengan dua perangkat Timer/Counter, masing-masing dinamakan

sebagai Timer 0 dan Timer 1. Untuk mengatur kerja Timer/Counter dipakai 2

register tambahan yang dipakai bersama oleh Timer 0 dan Timer 1. Register

tambahan tersebut adalah register TCON (Timer Control Register, memori-data

internal nomor $88, bisa dialamati secara bit) dan register TMOD (Timer Mode

Register, memori-data internal nomor $89).

2.2.5 Rangkaian Reset

Konfigurasi rangkaian reset dapat dilihat pada gambar 2.11 di bawah ini,

rangkaian reset ini juga ditambah dengan saklar agar dapat juga dilakukan

secara manual.

Gambar 2.11 Rangkaian Reset

21

Rangkaian reset bertujuan agar mikrokontroler dapat menjalankan proses mulai

dari awal. Rangkaian reset untuk mikrokontroler dirancang agar mempunyai

kemampuan power on reset yaitu reset yang terjadi pada saat sistem dinyalakan

untuk pertama kalinya. Reset juga dapat dilakukan secara manual dengan

menyediakan tombol reset yang berupa switch. Tegangan reset minimal yang

diperlukan pin mikrokontroler yaitu sebesar 3,5 volt.

2.3 Tampilan Kristal Cair (LCD)

Jenis LCD yang dipakai adalah jenis M1632 produksi Seiko Instrument

Inc. Modul ini merupakan modul LCD dot matriks dengan konsumsi daya yang

rendah, namun mempunyai tampilan yang lebar dengan kontras yang tinggi

(kelihatan jelas). Selain sangat aplikatif karena mudah diperantarakan ke

mikroprosesor, kelebihan-kelebihan yang lain adalah :

Memuat sampai dengan 16 karakter yang terdiri dari 2 baris dengan

komposisi dot matriks 5 x 7.

Perbandingan kerja/rasio duty-nya I/16.

CGROM-nya mampu membangkitkan 192 karakter.

Mempunyai karakter dalam CGRAM-nya sebanyak 8 macam karakter

(yang dilakukan dengan mengeset program).

Data tampilan yang ada pada DDRAM-nya sebanyak 80 x 8 bit

(maksimum memuat 80 karakter).

Mudah diperantarakan dengan mikroprosesor baik yang 8 bit maupun

yang 4 bit.

RAM karakter dan tampilan sangat mudah dibaca dari mikroprosesor.

Mempunyai berbagai macam fungsi perintah.

22

Rangkaian osilator yang sudah built-in (di dalamnya).

Catu daya tunggal hanya +5 volt.

Terdapat rangkaian power on reset yang ada di power on.

Proses yang terjadi menggunakan prinsip CMOS.

Mampu bekerja pada daerah suhu tinggi dan rendah (range suhunya dari

0o C sampai 50o C).

Blok diagram LCD 1632 ditunjukkan pada gambar 2.12 di bawah ini :

DB0~DB7

VLC

Segment signal

Serial Data

Timing signal

RSR/WE Controller

VDDVSS

LCD

Segment Driver

Gambar 2.12 Blok Diagram LCD M1632

2.3.1 Fungsi pin LCD M1632

Fungsi pin dalam modul LCD M1632 dapat dilihat dalam tabel 2.4 di

bawah ini :

Tabel 2.4 Fungsi Pin LCD M1632

Pin FungsiDB0 – DB3

merupakan bus data untuk ke-4 bit data yang rendah. Data ini dituliskan ke mikroprosesor dari modul atau ditulis dari modul ke mikroprosesor dengan menggunakan bus ini.

DB4 – DB7

merupakan bus data untuk ke-4 bit data yang tinggi. Selain untuk membaca data dan menulis ke atau dari modul ke mikroprosesor, melalui bus ini juga mempunyai fungsi sebagai busy flag.

E merupakan sinyal start beroperasi, sinyal ini mengaktifkan data untuk dibaca dan ditulis.

R/W sinyal pilihan membaca (R) atau menulis (W). 0 : sedang menulis dan 1 : sedang membaca

RS merupakan sinyal pemilih register. 0 : untuk register perintah (menulis), busy flag dan juga register address counter (membaca). 1 : untuk register data (membaca dan menulis).

23

VLC merupakan terminal power supply untuk menyalakan LCD. Terang gelap dari LCD juga dipengaruhi oleh besarnya nilai ini.

VDD khusus untuk +5V DC power supply.VSS merupakan terminal untuk ground 0 V.

2.3.2 Operasi Dasar

Operasi dasar pada LCD meliputi pengoperasian register, busy flag,

address Counter, DDRAM, CGROM dan CGRAM.

2.3.3 Register

Pengendali LCD mempunyai dua buah register yaitu register IR

(Instruction Register) dan register DR (Data Register). Register tersebut dipilih

dengan menggunakan RS (Register Selection), IR (register perintah)

mengirimkan kode perintah seperti penghapusan tampilan, pergeseran kursor,

dan informasi alamat dari DDRAM dan CGRAM, DDRAM dan CGRAM dapat

ditulis dalam MPU, tetapi tidak dapat dibaca oleh MPU. Register data

mengirimkan data yang ditulis ke DDRAM/CGRAM atau dibaca dari

DDRAM/CGRAM. Setelah operasi baca, alamat berikutnya di-set dan data

DDRAM atau CGRAM pada alamat dibaca ke dalam register data untuk operasi

data selanjutnya. Operasi pemillihan register ditunjukkan pada tabel 2.5.

Tabel 2.5 Operasi Pemilihan Register

RS R/W Operasi

0 0 Pemilihan register perintah, penulisan register perintah.Operasi Internal : Pembersihan layar

0 1 Tanda sibuk (DB7) dan pencacah alamat (DB0-DB6)

1 0 Pemilihan register data, penulisan register data.Operasi Internal : register data DD RAM atau CG RAM

1 1 Pemillihan register data, pembacaan register data. Operasi Internal : DD RAM atau CG RAM ke register data

24

Gambar 2.13 Konstruksi Fisik LCD TM162A

2.4 Regulator 7805

Regulator power supply yang digunakan dalam perancangan alat

merupakan rangkaian integrasi rumpun LM 78xx. IC tipe ini memiliki keunggulan

dalam berbagai hal seperti tidak diperlukan headsink dan transistor daya

tambahan jika beban arus total keluarannya hanya di bawah 1A serta mampu

bekerja dalam jangkah tegangan yang lebar (min 1,5Voutput, max 30VDC) untuk

menghasilkan tegangan keluaran seperti yang tertera dalam kemasan fisiknya.

Contoh : versi 7805 akan mengeluarkan tegangan stabil sebesar 5VDC,

sedangkan versi 7812 akan mengeluarkan tegangan stabil sebesar 12VDC.

Gambar 2.14 Pin Koneksi Dan Bentuk Fisik LM7805

IC ini memiliki sistem rangkaian internal dengan pengaman beban lebih (overload

protector) jika beban yang terpasang mengalami hubung singkat dan memiliki

pengaman thermal shutdown, jika dalam pemakaiannya terjadi konsumsi arus

lebih dan IC menjadi terlalu panas.

2.5 Gerbang NOR 7402

25

Gerbang NOR versi TTL 7402 berisi 4 buah gerbang seperti ditunjukkan

pada diskripsi pin gambar 2.15 di bawah ini :

Gambar 2.15 Diskripsi Pin 7402

Setiap saluran gerbang NOR bekerja atas dasar pengaturan logika seperti

ditunjukkan dalam persamaan gerbang gambar 2.16 di bawah ini :

Gambar 2.16 Persamaan Gerbang

2.6 Op-Amp LM358

Op-Amp (Operating Amplifier) LM358 merupakan IC DIP 8 yang memuat

2 buah op-amp didalamnya. IC sangat stabil untuk digunakan bersama rangkaian

catudaya tunggal dan dapat dicatu sampai dengan 35V. Diskripsi pin IC LM 358

dapat dilihat pada gambar 2.17 di bawah ini :

Gambar 2.17 Diskripsi Pin LM358

26