bab ii ku

2.1 Sofware

2.1.1. Bahasa Assembly

AT89S52 memiliki sekumpulan instruksi yang sangat lengkap. Instruksi MOV untuk byte dikelompokkan sesuai dengan mode pengalamatan (addressing modes). Mode pengalamatan menjelaskan bagaimana operand dioperasikan. Berikut penjelasan dari berbagai mode pengalamatan. Bentuk program assembly yang umum ialah sebagai berikut :

Label/Simbol	Opcode Org	Operand 0H	Komentar
Start: Kiri: Delay: Del1: Del2:	Mov Mov Mov Call RL DEC CJNE Sjmp mov mov djnz djnz ret end	A, #11111110b R0, #7 P0, A Delay A R0 R0, #0, Kiri Start R1, #255 R2, #255 R2, del2 R1, del1	; Isi Akumulator ; Isi R0 dengan 7 ; Copy A ke P0 ; Panggil Delay

Tabel 2.1: Contoh program menggunakan Bahasa Assembly

2.1.2. Bagian Label

Label dipakai untuk memberi nama pada sebuah baris-perintah, agar bisa mudah menyebutnya dalam penulisan program.. Huruf-huruf berikutnya boleh merupakan angka atau tanda titik dan tanda garis bawah.
Dalam sebuah program sumber bisa terdapat banyak sekali label, tapi tidak boleh ada label yang kembar. Bagian label sering disebut juga sebagai bagian symbol, hal ini terjadi kalau label tersebut tidak dipakai untuk menandai bagian program, melainkan dipakai untuk menandai bagian.

2.1.3. Bagian Kode Operasi

Kode operasi (operation code atau sering disingkat sebagai OpCode) merupakan bagian perintah yang harus dikerjakan. Dalam hal ini dikenal dua macam kode operasi, yang pertama adalah kode-operasi untuk mengatur kerja mikroprosesor / mikrokontroler. Jenis kedua dipakai untuk mengatur kerja program assembler, sering dinamakan sebagai assembler directive. Kode-operasi ditulis dalam bentuk mnemonic, yakni bentuk singkatan-singkatan yang relatip mudah diingat, misalnya adalah MOV, ACALL, RET dan lain sebagainya. Kode-operasi ini ditentukan oleh pabrik pembuat mikroprosesor/mikrokontroler, dengan demikian setiap prosesor mempunyai kode-operasi yang berlainan. Kode-operasi berbentuk mnemonic tidak dikenal mikroprosesor/mikrokontroler, agar program yang ditulis dengan kode mnemonic bisa dipakai untuk mengendalikan prosesor, program semacam itu diterjemahkan menjadi program yang dibentuk dari kode-operasi kode-biner, yang dikenali oleh mikroprosesor/mikrokontroler.

2.1.4. Bagian Operand

Operand merupakan pelengkap bagian kode operasi, namun tidak semua kode operasi memerlukan operand, dengan demikian bisa terjadi sebuah baris perintah hanya terdiri dari kode operasi tanpa operand. Sebaliknya ada pula kode operasi yang perlu lebih dari satu operand, dalam hal ini antara operand satu dengan yang lain dipisahkan dengan tanda koma.
Bentuk operand sangat bervariasi, bisa berupa kode-kode yang dipakai untuk menyatakan Register dalam prosesor, bisa berupa nomor-memori (alamat memori) yang dinyatakan dengan bilangan atau pun nama label, bisa berupa data yang siap di-operasi-kan. Semuanya disesuaikan dengan keperluan dari kode-operasi.

2.1.5. Bagian Komentar

Bagian komentar merupakan catatan-catatan penulis program, bagian ini meskipun tidak mutlak diperlukan tapi sangat membantu masalah dokumentasi Pemisah bagian komentar dengan bagian sebelumnya adalah tanda spasi atau tabulator, meskipun demikian huruf pertama dari komentar sering berupa tanda titik-koma, merupakan tanda pemisah khusus untuk komentar.

2.2.1        AEC ISP DOWNLOADER

Setelah selesai membuat dan mengconvert pemrograman ke dalam bentuk file .HEX selanjutnya adalah mengirim/mengupload file HEX tersebut ke dalam IC AT89S52 yang telah terpasang pada sistem minimum. Jalur koneksi yang digunakan untuk mengupload seperti yang telah dijelaskan pada sistem minimum diatas, dan selanjutnya adalah penggunaan software EAC-ISP.exe untuk mengupload file tersebut. Komponen software dasar yang dibutuhkan ketika mengupload adalah harus tersedianya software EAC-ISP.exe serta terdapat file sfr51.inc pada direktori dimana program kita akan di upload. Tanpa adanya kedua komponen tersebut kita tidak dapat mengupload program yang telahdibuat. Untuk mengupload program anda sebelumnya anda harus menempatkan file .HEX yang telah di convert menjadi satu direktori dengan software AEC-ISP.exe serta file sfr51.inc, kemudian silahkan menjalankan software AEC-ISP. Tampilan dari software tersebut adalah seperti

Pada software AEC-ISP terdapat beberapa item menu diantaranya :

1. Load HEX File to Flash Buffer

2. Load HEX File to EEPROM Buffer

3. Display Flash Buffer

4. Display EEPROM Buffer

5. Program

6. Read Flash & EEPROM to Buffer

7. Save Flash Buffer to Hex File

8. Save EEPROM Buffer to Hex File

9. Reset

10. Setup

11. Show Scematic

12. About Us

12. Exit

Dari menu menu diatas kita cukup memperhatikan beberapa menu saja yaitu menu nomor 1 , 5 , 9 dan 10 karena menu inilah yang nantinya

akan digunakan untuk mengirim file .HEX ke sistem microcontroler. Adapun langkah - langkah untuk mengirim program adalah sebagai

berikut :

•  Pastikan file HEX telah siap untuk di upload, periksa sambungan Port Pararel (LPT 1) ke sistem minimum.

•   Jalankan software AEC-ISP

•   Pilih menu "Setup" untuk menyeting software AEC-ISP.

• Selanjutnya adalah menyeting "Device" dengan item "AT89S51". Kemudian  menyeting menu "Select 6/7 Printer Port" dengan item "LPT1" setelah diseting kemudian pilih "Save Setup".

• Setelah disimpan setingan tersebut kemudian kita menyeting menu "Reset" menjadi "Low".

•  Kemudian pilih menu "Load HEX File to Flash Buffer" untuk mengirim file ber HEX yang telah disiapkan tersebut.

•  Isikan nama file beserta ekstensi HEX seperti yang ditunjukkan diatas. Nama file disarankan tidak melebihi karakter. Kemudian tekan ENTER untuk mengeksekusinya

•  Kemudian kembali ke menu utama dengan cara menekan sembarang tombol pada keyboard.

•  Setelah berada pada menu utama, kemudian pilih menu "Program", menu inilah yang berfungsi sebagai pengupload file pemrograman HEX kita ke sistem microcontroler. Jika file berhasil di kirim maka akan muncul persentase pengiriman data, namun bila gagal akan muncul pesan error. Jika file gagal di upload ke sistem, silahkan periksa kembali file anda atau sambungan kabel koneksi di LPT1  kemudian cobalah mengirim kembali. Jika proses download telah selesai maka hardware kita telah diprogram sesuai dengan pemrograman serta fungsinya.

2.3 Flowchart

Pseudo Code (kode semu) merupakan metode yang cukup efisien untuk menggambarkan suatu algoritma. Pseudo code dituliskan dengan menggunakan bahasa yang cukup mudah dipahami (boleh menggunakan bahasa Indonesia) agar alur logika yang digambarkan dapat dimengerti oleh orang awam sekalipun.

Pseudo code (kode semu) disusun dengan tujuan untuk menggambarkan tahap-tahap penyelesaian suatu masalah dengan kata-kata (teks). Metode ini mempunyai kelemahan, dimana penyusunan algoritma dengan kode semu sangat dipengaruhi oleh tata bahasa pembuatnya, sehingga kadang-kadang sulit dipahami oleh orang lain. Oleh karena itu kemudian dikembangkan suatu metode lain yang dapat menggambarkan suatu algoritma program secara lebih mudah dan sederhana yaitu dengan menggunakan Flowchart (diagram alir).Ada 2 jenis flowchart yaitu sistem flowchart dan program flowchart.

2.3.1        Sistem Flowchart

Sistem flowchart merupakan diagram alir yang menggunakan suatu sistem peralatan komputer yang digunakan dalam proses pengolahan data serta hubungan antar peralatan tersebut. Sistem Flowchart tidak digunakan untuk menggambarkan urutan langkah untuk memecahkan masalah, tetapi hanya untuk menggambarkan prosedur dalam sistem yang dibentuk. Simbol-simbol yang digunakan dalam Sistem Flowchart antara lain yaitu:

Gambar 2.1: Simbol-simbol Sistem Flowchart

Contoh penggunaan sistem flowchart:

Gambar 2.2 : Contoh Penerapan Sistem Flowchart

2.3.2  Program Flowchart

Program flowchart merupakan diagram alir yang menggambarkan urutan logika dari suatu prosedur pemecahan masalah. Untuk membuat program flowchart telah tersedia symbol-simbol standart yaitu:

Gambar 2.3: Simbol-simbol Program Flowchart

2.2 Hardwere

2.2.1 Mikrokontroller AT89S52

Mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor untuk tujuan khusus dalam rangkaian terintegrasi (chip), yang terdiri dari Central Processing Unit (CPU), Register sebagai pemroses utama, Read only Memory (ROM), Random Acsess Memory (RAM), Timer, dan Input/Output (I/O). Mikrokontroler adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan inte rnal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory ), yang memungkinkan memori program untuk dapat deprogram kembali. AT89S52 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin 80C5.

Mikrokontroler AT89S52 memiliki :

• Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.

• 256 byte RAM ( Random Acces Memory ) internal.

• Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit

• Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

• Dua buah timer/counter 16 bit

• Lima buah jalur interupsi ( 2 buah interupsi eksternal dan 3 interupsi internal).

• Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter).

• Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean.

• EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.

• Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada frekuensi clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12 MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs

CPU ( CENTRAL PROCESSING UNIT )

Bagian ini berfungsi mengendalikan seluruh operasi pada mikrokontroler. Unit ini terbagi atas dua bagian, yaitu unit pengendali atau CU ( Control Unit ) dan unit aritmatika dan logika atau ALU ( Aritmetic logic Unit ) Fungsi utama unit pengendali adala h mengambil instruksi dari memori (fetch) kemudian menterjemahkan susunan instruksi tersebut menjadi kumpulan proses kerja sederhana ( decode), dan melaksanakan urutan instruksi sesuai dengan langkah-langkah yang telah ditentukan program ( execute). Unit aritmatika dan logika merupakan bagian yang berurusan dengan operasi aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, serta manipulasi data secara logika seperti operasi AND, OR, dan perbandingan.

BAGIAN MASUKAN/KELUARAN (I/O)

Bagian ini berfungsi sebagai alat komunikasi serpih tunggal dengan piranti di luar sistem. Sesuai dengan namanya, perangkat I/O dapat menerima maupun memberi data dari /ke serpih tunggal. Ada dua macam piranti I/O yang digunakan, yaitu piranti untuk hubungan serial UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter ) dan piranti untuk hubungan pararel yang disebut dengan PIO (Pararel Input Output). Kedua jenis I/O tersebut telah tersedia di dalam serpih tunggal AT89S52.

PERANGKAT LUNAK

Serpih tunggal keluarga MCS-51 memiliki bahasa pemrograman khusus yang tidak dipahami oleh jenis serpih tunggal yang lain. Bahasa pemrograman ini dikenal dengan nama bahasa assembler yang memiliki 256 perangkat instruksi. Namun saat ini pemrograman mikrokontroler dapat dilakukan dengan menggunakan bahasa C. Dengan bahasa C, pemrograman mikrokontroler menjadi lebih mudah, hal ini karena dengan format bahasa C akan secara otomatis diubah menjadi bahasa assembler dengan format file hexa.

Perangkat lunak pada mikrokontroler dapat dibagi menjadi lima kelompok sebagai berikut :

1.      Instruksi Transfer Data

Instruksi ini berfungsi memindahkan data, yaitu antar register, dari memori ke memori, dari register ke memori dan lain lain.

·        MOV yaitu singkatan dari move yang artinya memindahkan,digunakan untuk intruksi transfer pada memori data.

Contoh:   MOV  Dir,8#b

·        MOVC digunakan sebagai intruksi secara tidak langsung pada memori program.

Contoh:   MOVC  A,@,A+DPTR

·        MOVX di pakai untuk mengakses memori data external.

Contoh:   MOV  A,@A+Ri

·        SWAP dipakai untuk oprasi penukaran data.

Contoh:   SWAP A

2.      Instruksi Aritmatika

Instruksi ini melaksanakan operasi aritmatika yang meliputi penjuml ahan, pengurangan, penambahan satu (increment), pengurangan satu (decrement), perkalian dan pembagian.

·        INC (Increment), yang artinya menambah  1 (menaikan data sebesar 1)

Contoh:   INC     DIR

·        DEC (Decrement),  yang artinya mengurangi 1(menurunkan data sebesar 1)

Contoh:   DEC    Rn

·        ADD (Adder), digunakan untuk penjumlahan

Contoh:   ADD    A, Dir

·        SUBB, digunakan pengurangan

Contoh:   SUBB  A,Dir

·        MUL, digunakan untuk perkalian antara isi akumulator dengan isi register B.

Contoh:   MUL    AB

·        DIV, digunakan untuk pembagian antara isi akumulator dengan isi register B.

Contoh:   DIV     AB      

·        DA (Decimal Adjust), digunakan setelah intruksi ADD, ADDC atau SUBB untuk merubah nilai biner yang tersimpan dalam akumulator menjadi 2 digit dalam format BCD.

Contoh:   DA       A

3.      Instruksi Logika dan Manipulasi Bit

Berfungsi melaksanakan operasi logika AND, OR, XOR, perbandingan, penggeseran dan komplemen data.

·        ORL (OR Logical),digunakan untuk oprasi OR

Contoh:   ORL  Dir,8#b

·        ANL (AND Logical) digunakan untuk oprasi   AND

Contoh: ANL      A, Dir

·        XRL (XOR Logical) digunakan untuk oprasi XOR

Contoh:   XRL  Dir,8#b

·        RR (Rotate Right) digunakan untuk oprasi pergeseran (perputaran) ke kanan

Contoh:   RR   A

·        RL (Rotate Left), digunakan untuk oprasi pergeseran (perputaran) ke kiri

Contoh: RL         A

·        RRC (Rotate Right Carry), digunakan untuk oprasi pergeseran (perputaran) ke kanan dengan Carry.

Contoh:   RRC  A

·        RLC (Rotate Left Carry), digunakan untuk oprasi pergeseran (perputaran) ke kiri dengan Carry.

Contoh:   RLC  A

·        CPL (Complement),digunakan untuk membalik nilai data.

Contoh: ACPL Bit

·        CLR (Clear Bit), digunakan untuk men-on/off-kan rangkaian diluar ICMCS52.

Contoh:   CLR  C

·        SETB (Set Bit),fungsinya sama dengan CLR.

Contoh:   SETB C

4.      Instruksi Percabangan

Berfungsi untuk mengubah urutan normal pelaksanaan suatu program. Dengan instruksi ini, program yang sedang dilaksanakan akan meloncat ke suatu alamat tertentu.

·        JBC (Jump if Bit Set and Clear Bit)

Bit JBC, perintah rel menguji yang terspesifikasikan secara bit. Jika bit di-set, maka Jump dilakukan ke alamat relatif dan yang terspesifikasi secara bit di dalam perintah dibersihkan. Segmen program berikut menguji bit yang kurang signifikan (LSB: Least Significant Byte), dan jika diketemukan bahwa ia telah di-set, program melompat ke READ lokasi. Perintah tersebut juga membersihkan LSB dari akumulator

·        JC (Jump if Carry is Set)

Perintah JC menguji bit Carry. Jika Carry di-set, maka Jump dilakukan ke lokasi yang teralamatkan.

·        JNC (Jump if Carry Not Set)

Perintah JNC menguji bit Carry, dan jika tidak di-set, maka sebuah lompatan akan dilakukan ke alamat relatif yang telah ditentukan. Sebagai contoh, perintah berikut akan menyebabkan loop tanpa henti, karena Carry dibersihkan oleh perintah CLR C dan JNC akan selalu menyebabkan lompatan ke lokasi yang sama yang berlabel ‘LOOP’

·        JZ (Jump if Accumulator is Zero)

Perintah ini menguji konten-konten akumulator. Jika bukan nol, maka lompatan dilakukan ke alamat relatif yang ditentukan dalam perintah.

·        CJNE (Comppare and Jump if not Equal)

Perintah membandingkan dan melompat jika tidak sama (CJNE) membandingkan magnitudo dari dua operandi di awal, jika keduanya tidak sama, maka lompatan dilakukan ke alamat relatif yang ditentukan dalam perintah. Sintaksnya adalah CJNE , , rel.  Kegunaan lain dari perintah CJNE mungkin dalam mengaambil keputusan berdasarkan magnitudo dari bit sumber dan tujuan.

5.      Instruksi Stack, I/O, dan Kontrol

Instruksi ini mengatur penggunaan stack, memba ca/menulis port I/O, serta pengontrolan.

KONFIGURASI PIN

Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin dengan catu daya tunggal 5 Volt. Ke-40 pin tersebut digambarkan sebagai berikut :

Fungsi dari masing-masing pin AT89S52 adalah :

1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah ( bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan ( general purpose).

2.  Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi.

3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua a rah yang memiliki fungsi pengganti sebagai berikut :

• P3.0 (10) : RXD (port serial penerima data)

• P3.1 (11) : TXD (port serial pengirim data)

• P3.2 (12) : INT0 (input interupsi eksternal 0, aktif low)

• P3.3 (13) : INT1 (input interupsi ekstrernal 1, a ktif low)

• P3.4 (14) : T0 (eksternal input timer / counter 0)

• P3.5 (15) : T1 (eksternal input timer / counter 1)

• P3.6 (16) : WR (Write, aktif low) Sinyal kontrol penulisan data dari port 0 ke memori data dan input-output eksternal.

• P3.7 (17) : RD (Read, aktif low) Sinyal kontrol pembacaan memori data input –output eksternal ke port 0.

4. Pin 18 sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal.

5. Pin 19 sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung pada kristal.

6. Pin 20 sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian.

7. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 8 bit dua arah. Port ini mengirim byte alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal.

8. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low).

9. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi s ebagai PROG (aktif low) yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip).

10. Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksterna l (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler.

11. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks den gan data untuk mengakses program dan data memori eksternal.

12. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.

ORGANISASI MEMORI

Semua serpih tunggal dalam keluarga MCS-51 memiliki pembagian ruang alamat untuk program dan data. Pemisahan memori program dan memori data memperbolehkan memori data untuk diakses oleh alamat 8 bit. Sekalipun demikian, alamat data memori 16 bit dapat dihasilkan melalui register DPTR (Data Point Register). Memori program hanya bisa dibaca tidak bisa ditulis karena disimpan dalam EPROM. Dalam hal ini EPROM yang tersedia di dalam serpih tunggal AT89S52 sebesar 8 Kbyte .

a.      Memori Program

Pada EPROM 8 Kbyte, jika EA (External Access) bernilai tinggi, maka program akan menempati alamat 0000 H sampai 0FFF H secara internal. Jika EA bernilai rendah maka program akan menempati alamat 1000 H sampai FFFF H ke pr ogram eksternal.

b.      Memori Data

Memori data internal dipetakan seperti pada gambar di bawah ini Ruang memorinya dibagi menjadi tiga blok yaitu bagian 128 bawah, 128 atas, dan ruang SFR ( Special Function Register) Bagian RAM 128 byte bawah dipetakan menjadi 32 byte bawah dikelompokkan menjadi 4 bank dan 8 register (R0 sampai R7). Pada bagian 16 byte berikutnya, di at as bank-bank register, membentuk suatu blok ruang memori yang bisa teralamati per bit ( bit addressable). Alamat-alamat bit ini adalah 00 H hingga 7F H. Semua byte yang berada di dalam 128 bawah dapat diakses baik secara langsung maupun tidak langsung. Bagian 128 atas hanya dapat diakses dengan pengalamatan tidak langsung. Bagian 128 atas dari

RAM hanya ada di dalam piranti yang memiliki RAM 256 byte.

2.7   IC (Integrated Circuit)

Untuk ukuran sebuah rangkaian elektronika, bentuk transistor masih telalu besar dan memerlukan banyak tempat. Oleh karena itu, para ahli membuat komponen yang lebih baik kemampuanya, tersusun padu dan terdapat rangkaian unsur-unsur transistor, resistor, dioda, dan kondensator dalam satu paket dengan bentuk lebih kecil. Komponen ini disebut integrated circuit (IC).

Bentuk IC bermacam-macam sesuai jenisnya, namun salah satu cirinya adalah IC mempunyai banyak kaki. IC tidak tahan panas sehingga dalam pemasangannya digunakan soket sebagai tempatnya. IC terdiri atas beberapa komponen dengan bentuk sangat kecil yang dihubungkan melalui penyambungan benang emas. Ic banyak digunakan  pada power amplifier, televisi, komputer dan lain-lain.

2.2.2.      Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Dari hukum Ohm diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm. Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).

Warna	Nilai	faktor pengali	Toleransi
Hitam	0	1
Coklat	1	10	1%
Merah	2	100	2%
Jingga	3	1.000
Kuning	4	10.000
Hijau	5	100.000
Biru	6	106
Violet	7	107
Abu-abu	8	108
Putih	9	109
Emas	-	0.1	5%
Perak	-	0.01	10%
Tanpa warna	-	-	20%

Tabel 2.2.  Nilai Warna Gelang

Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir  adalah faktor pengalinya.

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I²R watt.  Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor.

2.2.3        MOTOR STEPPER

Motor Stepper adalah motor DC yang gerakannya bertahap (step per step) dan memiliki akurasi yang tinggi tergantung pada spesifikasinya. Setiap motor stepper mampu berputar untuk setiap stepnya dalam satuan sudut (0.75, 0.9, 1.8), makin keil sudut per step-nya maka gerakan per step-nya motor stepper tersebut makin presisi.

Motor stepper banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang biasanya cukup menggunakan torsi yang kecil, seperti untuk penggerak piringan disket atau piringan CD. Dalam hal kecepatan, kecepatan motor stepper cukup cepat jika dibandingkan dengan motor DC. Motor stepper merupakan motor DC yang tidak memiliki komutator. Pada umumnya motor stepper hanya mempunyai kumparan pada statornya sedangkan pada bagian rotornya merupakan magnet permanent. Dengan model motor seperti ini maka motor stepper dapat diatur posisinya pada posisi tertentu dan/atau berputar ke arah yang diinginkan, searah jarum jam atau sebaliknya. Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data pada komutatornya. Semakin cepat data yang diberikan maka motor stepper akan semakin cepat pula berputarnya. Pada kebanyakan motor stepper kecepatannya dapat diatur dalam daerah frekuensi audio dan akan menghasilkan putaran yang cukup cepat.Untuk mengatur gerakan motor per step-nya dapat dilakukan dengan 2 cara berdasarkan simpangan sudut gerakannya yaitu full step dan half step.

Tabel 1. Motor Stepper dengan Gerakan Full Step[1]

Step	S3	S2	S1	S0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	1	0	0
4	1	0	0	0
1	0	0	0	1

Gambar 1. Kontruksi Motor Stepper dalam Satu Kali Putaran dengan gerakkan Full Step

Tabel 2. Motor Stepper dengan Gerakan Half Step

Step	S3	S2	S1	S0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	1
3	0	1	0	0
4	0	1	1	0
5	0	1	0	0
6	1	1	0	0
7	1	0	0	0
8	1	0	0	1
1	0	0	0	1

Gambar 2. Kontruksi Motor Stepper dalam

2.2.4 Sensor ultrasonik

Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat ditunjukkan dalam gambar dibawah ini :

Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :

1.                  Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.

2.                  Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonik.

3.                  Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.

a. Pemancar Ultrasonik (Transmitter)

Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang memancarkan sinyal sinusoidal berfrekuensi di atas 20 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter ultrasonik

Rangkaian Pemancar Gelombang Ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adlah sebagai berikut :

1.      Sinyal 40 kHz dibangkitkan melalui mikrokontroler.

2.      Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah resistor sebesar 3kOhm untuk             pengaman ketika sinyal tersebut membias maju rangkaian dioda dan transistor.

3.      Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke rangkaian penguat arus yang merupakan kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah transistor.

4.      Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (+5V) maka arus akan melewati dioda D1 (D1 on), kemudian arus tersebut akan membias transistor T1, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T1 akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.

5.      Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (0V) maka arus akan melewati dioda D2 (D2 on), kemudian arus tersebut akan membias transistor T2, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T2 akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.

6.                  Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk membagi tengangan menjadi 2,5 V. Sehingga pemancar ultrasonik akan menerima tegangan bolak – balik dengan Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).

b. Penerima Ultrasonik (Receiver)

Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal ultrasonik yang dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai. Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan. Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding) dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan  tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara sensor kendaraan mini dengan sekat/dinding pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada kondisi ini adalah high (logika ‘1’) sedangkan jarak yang lebih jauh adalah low (logika’0’). Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian pengendali (mikrokontroler).

Rangkaian Penerima Gelombang Ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adalah  sebagai berikut :

1.Pertama – tama sinyal yang diterima akan dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian transistor penguat Q2.

2.Kemudian sinyal tersebut akan di filter menggunakan High pass filter pada frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor Q1.

3.Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di filter, kemudian sinyal tersebut akan disearahkan oleh rangkaian dioda D1 dan D2.

4.Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian filter low pass filter pada frekuensi < 40kHz melalui rangkaian filter C4 dan R4.

5.Setelah itu sinyal akan melalui komparator Op-Amp pada U3.

6.Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk ke rangkaian, maka pada komparator akan mengeluarkan logika rendah (0V) yang kemudian akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghitung jaraknya.