The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.

merancang mrogram

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by harismpd45, 2019-09-07 22:18:09

VCS

merancang mrogram

Perbedaan di antara keduanya adalah sebagian besar harus dilakukan dengan
cara-cara yang mewakili tingkat logika (0 dan 1, atau tinggi dan rendah) yang
digunakan dalam komputasi. Dalam metode NRZ kode biner dari 0,1,1,1,0,0,1
akan ditransmisikan seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah. Yang perlu dicatat
adalah bahwa setiap bit ditransmisikan dalam waktu yang diperlukan satu bit untuk
transmisi tanpa perubahan apapun.

Gambar 0.7 Transmisi NRZ dari urutan bit biner

Gambar 0.8 Sebuah urutan bit biner pada CAN

Pada CAN, ada dua kabel yang digunakan untuk transmisi data. Satu kabel dikenal
sebagai CAN-High (CAN-H) dan yang lain sebagai CAN-Low (CAN-L). Urutan bit
pada CAN ditunjukkan dalam Gambar di atas.
Kabel CAN-H nilai tegangannya berkisar antara 2,5 dan 3,5 V dan kabel CAN-L
berkisar antara 2,5 dan 1,5 V. Ketika CAN-H dan CAN-L berada pada 2,5 V, tidak
ada perbedaan tegangan antara keduanya dan pada kondisi ini komputer
membacanya sebagai logika 0 . Logika 1 dibuat ketika ada perbedaan 2 V antara
dua kabel seperti yang terjadi ketika CAN-H adalah sebesar 3,5 V dan CAN-L
sebesar 1,5 V.

131

3. KOMUNIKASI DATA SERIAL
Diperlukan sistem komunikasi untuk mengirimkan data dari kendaraan ke alat lain
disekitarnya dan atau dari alat-alat lainnya ke kendaraan. Pengiriman data dibagi
menjadi 2 jenis : yaitu komunikasi secara paralel dan komunikasi secara serial.

Gambar 0.9 Komunikasi Data Paralel dan Serial

Gambar 0.10 Komunikasi antara Scantool dengan ECU

132

Semua komunikasi pada kendaraan untuk dikoneksikan keluar menggunakan
komunikasi serial. Pada prinsipnya ada 2 jenis komunikasi serial. Dikenal dua cara
komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data serial secara sinkron dan
komunikasi data serial secara asinkron. Pada komunikasi data serial sinkron, clock
dikirimkan bersama-sama dengan data serial, sedangkan komunikasi data serial
asinkron, clock tidak dikirimkan bersama data serial, tetapi dibangkitkan secara
sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim (transmitter) maupun pada sisi penerima
(receiver).

Komunikasi data serial secara sinkron merupakan bentuk komunikasi data serial
yang memerlukan sinyal clock untak sinkronisasi. Sinyal clock tersebut akan tersulut
pada setiap bit pengiriman data, sedangkan komunikasi asinkron tidak memerlukan
sinyal clock sebagai sinkronisasi. Pengiriman data pada komunikast serial 89S51
dilakukan mulai dari bit yang paling rendah (LSB) hingga bit yang paling tinggi
(MSB).

Gambar 0.11 Komunikasi Sinkron dan Komunikasi Asinkron

Contoh : Pengiriman data (huruf ’A’) secara serial.

Gambar 0.12 Komunikasi Serial dengan level tegangan 0 – 5 Volt

Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai berikut:
1. Logika `1' disebut `mark' terletak antara -3 Volt hingga - 25 Volt.
2. Logika `0' disebut `space' terletak antara +3 Volt hingga +25 Volt.

133

3. Daerah tegangan antara -3 Volt hingga +3 Volt adalah invalid level.

Gambar 0.13 Level tegangan Komunikasi Serial pada RS232

Pada daerah invalid level, tegangan tidak memiliki level logika pasti sehingga
harus dihindari. Demikian juga, level tegangan lebih negatif dari -25 Volt atau lebih
positif dari +25 Volt juga harus dihindari karena tegangan tersebut dapat merusak
line driver pada saluran RS232. Gambar ”Level tegangan Komunikasi Serial pada
RS232” di atas berikut ini adalah contoh level tegangan RS232 pada pengiriman
huruf ‘A' dalam format ASCII sehingga bisa dikenali oleh komputer setelah
melewati rangkaian interfacing.

Gambar 0.14 Tabel Kode Ascii

134

4. SISTEM DIAGNOSA KENDARAAN

Ketika mikrokontroler (komputer) sedang mengendalikan operasi sistem, misal
pada EMS (Engine Management System), terus-menerus membaca nilai yang
dihasilkan oleh sensor. Hasil pembacaan sensor ini dibandingkan, apakah masih
masuk di dalam daerah kerja yang ditentukan, dengan angka yang diadakan
didalam program operasi dan jika pembacaan sensor sesuai dengan data program
pada ROM, mikrokontroler akan membuat keputusan tentang output yang
dibutuhkan untuk aktuator, seperti injector.

Jika pembacaan sensor keluar dari batas-batas yang ditentukan, sensor akan
dibaca lagi dan jika itu terus terjadi lagi, maka kode kesalahan akan disimpan di
dalam bagian RAM. Hal ini yang memungkinkan desainer (pembuat program) akan
membuat program utama sehingga mikrokontroler bisa bekerja pada sistem yang
beroperasi pada kriteria yang berbeda, baik yang ada sangkut-pautnya sampai
perbaikan kerusakan sudah dilaksanakan, atau sampai dengan kode kesalahan
dibersihkan. Kode kesalahan, atau Data Trouble Code (DTC), sangat penting
untuk layanan perbaikan dan prosedur untuk mendapatkan akses ini perlu
dipahami. Harus jelas bahwa jika DTC disimpan di RAM, maka DTC akan terhapus
ketika daya ECM hilang. Inilah sebabnya mengapa berbagai metode agar DTC
tidak dapat dengan mudah hilang, dikembangkan.

4.1. KODE KESALAHAN (FAULT CODE)
Istilah Keep Alive Memory (KAM) mengacu pada sistem di mana ECM memiliki
sekering (fuse) dan sumber daya listrik secara permanen. Di sini kode kesalahan
yang tersimpan, hanya sementara selama masih adanya daya baterai. Gambar di
bawah menunjukkan rangkaian untuk sistem KAM.

Gambar 0.15 Sistem KAM (Keep Alive Memory)

135

EEPROM kadang-kadang digunakan untuk menyimpan kode kesalahan dan data
lain yang berkaitan dengan sistem di kendaraan. Kelebihan memori jenis ini adalah
bahwa data kesalahan yang tersimpan tidak dapat hilang meskipun sumber daya
aki di lepas.
4.2. OBD (ON-BOARD DIAGNOSTICS) I
Berawal dari kesepakatan dewan kongres Amerika Serikat pada tahun 1970
supaya mobil lebih menghasilkan emisi yang ramah lingkungan guna menyiptakan
udara bersih yang layak bagi populasi dan kehidupan di bumi dan kesadaran akan
bahaya emisi gas buang. Kesepakatan ini mendorong pabrikan otomotif untuk
berinovasi dan mengembangkan perangkat yang bisa diterapkan pada kendaraan
untuk mengurangi tingkat polusi akibat dari pembakaran pada mesin mobil. Lalu
lahirlah DLC (Diagnostic Link Connectors) yaitu alat yang memungkinkan para
mekanik untuk memonitor performa mesin, selain itu ada pula lambda sensor,
sebuah alat yang dihubungkan dengan knalpot untuk melihat konsistensi emisi.

Gambar 0.16 Data Link Connector (DLC) OBD I

136

Tahun 1985, lahirlah sebuah standard alat elektronik yang terintegrasi bukan
hanya untuk memonitor emisi gas buang, tapi juga untuk menjaga kestabilan
performa mobil secara keseluruhan. Alat ini disebut ECU (Engine/ Electronic
Control Unit), dunia otomotif baru telah lahir, kini mobil memiliki lampu indikator
pada dashboard yang akan menyala saat mobil mengalami kejanggalan, mulai dari
pintu yang kurang rapat, tidak mengenakan sabuk pengaman, atau kejanggalan
pada performa mesin. Sistem ini secara keseluruhan disebut OBD (On Board
Diagnostic).

Gambar 0.17 Enam pin Australian connector

Semenjak diperkenalkan pertama kali dan menjadi standard pada tahun 1985,
Amerika dan beberapa negara Eropa mewajibkan setiap mobil yang dipasarkan di
negaranya memiliki perangkat ini. OBD 1 hanya mengontrol performa emisi saja,
belum mengontrol kinerja alat elektronik lainnya pada mobil.

Gambar 0.18 Sepuluh Pin European (Opel) Connector

137

Gambar 0.19 Duabelas Pin US style connector

Gambar 0.20 Enambelas Pin OBD-II style Australian Connector

OBD 1.5. OBD I dengan konektor “16 Pin OBD-II style” ada yang menyebutnya
sebagai OBD 1,5. Tahun 1994 – 1995 General Motors Company, sebuah pabrikan
mobil Amerika Serikat menambahkan perangkat berupa sensor oksigen pada
beberapa model mobil seperti Corvette, Pontiac, Chevrolet Camaro. Namun,
penerapan sensor Oksigen ini belum diikuti oleh pabrikan yang lain, maka versi
OBD ini lebih dikenal dengan OBD Beta. Pada versi OBD 1.5 mulai diperkenalkan
konektor 16 lubang (Connector Pin Out).
Gambar ”Menghubungkan 16 pin DLC dengan 12 pin OBD I Scantool” di dibawah
menunjukkan salah satu contoh mengatasi permasalahan dengan alat yang
terbatas. Di kendaraan menggunakan 16 pin DLC OBD I tetapi dengan konektor
yang mirip dengan OBD II. Permasalahan terjadi ketika teknisi tidak mempunyai
konektor 16 pin untuk scantool, akhirnya permasalahan ini dapat dipecahkan
dengan menggunakan konektor 12 pin untuk scantool, tetapi dengan
menghubungkan pinout-pinout tertentu pada kedua konektor.

138

Gambar 0.21 Menghubungkan 16 pin DLC dengan 12 pin OBD I Scantool

4.3. OBD (ON-BOARD DIAGNOSTICS) II
Tahun 1996 merupakan era dari mobil berkomputer, hampir seluruh pabrikan
mobil terkenal dari Eropa dan Amerika menerapkannya, pabrikan mobil Jepang
baru mengimplementasikan pada produk-produk premium saja. OBD 2 memiliki
cakupan monitor yang lebih luas dibanding dengan versi sebelumnya, kini hampir
semua bagian elektronik pada mobil dikontrol kinerjanya dengan alat ini. Seluruh
fungsi OBD terhubung pada sebuah DLC pada mobil, dengan satu panel maka
kita bisa mengetahui kejanggalan apa saja yang terjadi pada mobil. Melalui OBD
kita bisa mengetahui kegagalan pengapian (rich and lean), performa inlet dan
exhaust manifold, lampu mobil, sampai fungsi rem ABS dan Airbag (iSRS, SRS).

Gambar 0.22 Data Link Connector (DLC) OBD II

Ketika kejanggalan terjadi lampu DLC akan menyala dan menunjukkan bagian
mana yang tidak bekerja secara presisi. Lalu pemilik mobil cukup membawa
mobilnya ke bengkel guna dilakukan OBD interface test. Mekanik akan melakukan
pengecekan dengan menghubungkan konektor pada alat OBD scan tool baik yang

139

portabel atau menggunakan perangkat komputer, dari display interface kita bisa
melihat data tentang kejanggalan pada bagian mobil, ditunjukkan dengan kode
DTC (Diagnostic Trouble Codes): P_ _ _ _. 5 digit yang diawali dengan huruf
(trouble code) yang menunjukkan bagian (P: Powertrain/ Mesin, B: Body, C:
Chassis, U: Network/ Jaringan) dan diikuti oleh 4 angka yang mengindikasikan
spesifikasi pabrikan serta bagian yang mengalami kejanggalan.
Lima 5 protokol pada OBD 2 yaitu : CAN, ISO, KWP, VPW, PWM. Dan masih ada
protokol lainnya yang digunakan. Masing-masing protokol mempunyai pin yang
berbeda-beda untuk komunikasi antara Scan Tool dan ECU. Masing-masing pin
yang digunakan oleh tiap-tiap jenis protokol adalah sebagai berikut :

Gambar 0.23 Deskripsi Pinout Protokol OBD II

Deskripsi jenis protokol OBD II :
 SAE J1850 PWM (41.6 kbaud, standard of the Ford Motor Company)
 SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width) (10.4/41.6 kbaud, standard of
General Motors)
 ISO 9141-2. Mempunyai data rate of 10.4 kbaud, mirip dengan RS-232
(Personal Komputer). ISO 9141-2 dipakai di Chrysler, European, and Asian
vehicles.

140

 ISO 14230 KWP2000 (Keyword Protocol 2000), Data rate 1.2 sampai 10.4
kbaud

 ISO 15765 CAN (250 kbit/s or 500 kbit/s). Merupakan standart yang
populer dikeluarkan oleh industri mobil US.

D. Aktifitas Pembelajaran

1. Pelajari sampai tuntas materi di atas yang meliputi :
a. Jaringan Komputer
b. Sistem Jaringan Kendaraan
c. Komunikasi Data Serial
d. Sistem Diagnosa Kendaraan

2. Jika ada sesuatu yang belum dipahami, tanyakan kepada yang dirasa lebih
mampu atau mencari dari sumber lain

3. Setelah selesai mempelajari materi di atas, carilah satu implementasinya
yang ada di sekitar kita, dan buatlah catatan kecil yamg hubungannya
dengan materi di atas ! Lebih ditekankan untuk aplikasi di otomotif.

E. Latihan/Tugas

1. Society of Automotive Engineers (SAE) merekomendasikan tiga kelas yang
dikenal dalam jaringan komputer dalam kendaraan. Sebutkan dan
jelaskan !

2. Komunikasi data ada 2 macam, sebutkan !
3. Jelaskan perbedaan penggunaan Keep Alive Memory (KAM) dan

EEPROM pada sistem diagnosa kendaraan !
4. Jelaskan tentang OBD (On Board Diagnostic) !

F. Rangkuman

1. Society of Automotive Engineers (SAE) merekomendasikan tiga kelas yang
dikenal sebagai Kelas A, Kelas B dan Kelas C. Masing-masing kelas bisa
dijelaskan di bawah sebagai berikut :

141

a) Kelas A, transmisi data berkecepatan rendah, sampai 10.000 bit/s,
yang digunakan pada kelistrikan bodi kendaraan, seperti lampu
eksterior dan lain-lain.

b) Kelas B, transmisi data berkecepatan medium, 10.000 bit/s hingga
125.000 bit/s, digunakan pada kontrol kecepatan kendaraan,
instrumentasi, kontrol emisi dan lain-lain.

c) Kelas C, transmisi data berkecepatan tinggi (real time), 125.000 bit/s
hingga 1.000.000 bit/s (atau lebih), yang digunakan pada rem by wire,
traksi dan kontrol stabilitas, dan lain-lain.

2. Komunikasi data ada 2 macam, yaitu komunikasi data serial dan
komunikasi data paralel. Komunikasi data serial dibagi lagi menjadi
2macam, yaitu sinkron dan asinkron

3. Keep Alive Memory (KAM) mengacu pada sistem di mana ECM memiliki
sekering (fuse) dan sumber daya listrik secara permanen. Di sini kode
kesalahan yang tersimpan, hanya sementara selama masih adanya daya
baterai. Dan memori jenis EEPROM sering dipakai untuk menyimpan kode
kesalahan secara permanen meskipun sumber daya listrik di putus.

4. Sistem pada mobil dengan lampu indikator pada dashboard yang akan
menyala saat mobil mengalami kejanggalan, mulai dari pintu yang kurang
rapat, tidak mengenakan sabuk pengaman, atau kejanggalan pada
performa mesin disebut OBD (On Board Diagnostic).

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Guru setelah menyelesaikan latihan dalam modul ini diharapkan mempelajari
kembali bagian-bagian yang belum dikuasai dari modul ini untuk dipahami secara
mendalam sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru dan untuk
bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan uji kompetensi guru dengan ketuntasan
minimal materi 80%.

Setelah mentuntaskan modul ini maka selanjutnya guru berkewajiban mengikuti
uji kompetensi. Dalam hal uji kompetensi, jika hasil tidak dapat mencapai batas
nilai minimal ketuntasan yang ditetapkan, maka peserta uji kompetensi wajib
mengikuti diklat sesuai dengan grade perolehan nilai yang dicapai.

142

H. Kunci Jawaban

1. Society of Automotive Engineers (SAE) merekomendasikan tiga kelas yang
dikenal sebagai Kelas A, Kelas B dan Kelas C. Masing-masing kelas bisa
dijelaskan di bawah sebagai berikut :
a) Kelas A, transmisi data berkecepatan rendah, sampai 10.000 bit/s,
yang digunakan pada kelistrikan bodi kendaraan, seperti lampu
eksterior dan lain-lain.
b) Kelas B, transmisi data berkecepatan medium, 10.000 bit/s hingga
125.000 bit/s, digunakan pada kontrol kecepatan kendaraan,
instrumentasi, kontrol emisi dan lain-lain.
c) Kelas C, transmisi data berkecepatan tinggi (real time), 125.000 bit/s
hingga 1.000.000 bit/s (atau lebih), yang digunakan pada rem by wire,
traksi dan kontrol stabilitas, dan lain-lain.

2. Komunikasi data ada 2 macam, yaitu komunikasi data serial dan
komunikasi data paralel. Komunikasi data serial dibagi lagi menjadi
2macam, yaitu sinkron dan asinkron

3. Keep Alive Memory (KAM) mengacu pada sistem di mana ECM memiliki
sekering (fuse) dan sumber daya listrik secara permanen. Di sini kode
kesalahan yang tersimpan, hanya sementara selama masih adanya daya
baterai. Dan memori jenis EEPROM sering dipakai untuk menyimpan kode
kesalahan secara permanen meskipun sumber daya listrik di putus.

4. Sistem pada mobil dengan lampu indikator pada dashboard yang akan
menyala saat mobil mengalami kejanggalan, mulai dari pintu yang kurang
rapat, tidak mengenakan sabuk pengaman, atau kejanggalan pada
performa mesin disebut OBD (On Board Diagnostic).

143



KEGIATAN PEMBELAJARAN 8: SISTEM
MIKROKONTROLER

A. Tujuan

Setelah mengikuti menyelesaikan materi Sistem Mikrokontroler ini, peserta
diharapkan dapat :

1. Menelaah tentang komponen dasar komputer dan mikrokontroler
2. Menelaah Sistem mikrokontroler AT89SXX
3. Membuat rangkaian downloader (Flash Programmer)
4. Membuat minimum sistem mikrokontroler dan ECU

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Menelaah komponen dasar dan kaki-kaki (pinout) mikrokontroler yang
digunakan pada aplikasi sistem kontrol sederhana kendaraan

2. Menelaah komponen dan wiring diagram pada rangkaian downloader dan
minimum sistem mikrokontroler

3. Menganalisis proses pembuatan rangkaian minimum sistem mikrokontroler
4. Menganalisis proses pembuatan rangkaian downloader
5. Menganalisis proses pengisian program (flashing)

C. Uraian Materi

Mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu sistem komputer.
Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan
komputer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang
sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik
berdasarkan inputan yang diterima dan program yang dikerjakan.

Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan
instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama
dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh
seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan
jalinan yang panjang dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih
kompleks yang diinginkan oleh programmer.

145

1. KOMPONEN DASAR KOMPUTER DAN MIKROKONTROLER
Gambar “Komponen Dasar Sistem Komputer” di bawah menunjukkan bentuk
umum dari komputer yang terdiri dari bagian :

1. Central Processing Unit (CPU)
2. Perangkat input dan output (I/O)
3. Memori
4. Program Komputer
5. Clock atau pewaktu

Gambar 0.1 Komponen Dasar Sistem Komputer

Pengolahan data merupakan salah satu fungsi utama yang dilakukan oleh
komputer. Data, dalam istilah komputer, merupakan representasi dari fakta atau
ide dengan cara yang khusus yang memungkinkan digunakan oleh komputer.
Dalam komputer digital, data biner dalam format angka dan huruf diwakili oleh
kode yang terdiri dari 0 dan 1. Dengan adanya interface antara perangkat input
dan output dengan komputer, memungkinkan sebuah komputer untuk membaca
input dan membuat output yang diperlukan. Proses yang terjadi adalah manipulasi
dan gerakan data dan hal ini dikendalikan oleh clock (pewaktu). Memory wajib

146

diperlukan untuk menyimpan program utama dan untuk menyimpan data
sementara selama operasi berlangsung.

Sistem Input Komputer. Piranti input menyediakan informasi kepada sistem
komputer dari dunia luar. Dalam sistem komputer pribadi, piranti input yang paling
umum adalah keyboard. Komputer mainframe menggunakan keyboard dan
pembaca kartu berlubang sebagai piranti inputnya. Sistem dengan mikrokontroler
umumnya menggunakan piranti input yang jauh lebih kecil seperti saklar atau
keypad kecil. Hampir semua input mikrokontroler hanya dapat memproses sinyal
input digital dengan tegangan yang sama dengan tegangan logika dari sumber.
Level nol disebut dengan VSS dan tegangan positif sumber (VDD) umumnya
adalah 5 volt. Padahal dalam dunia nyata terdapat banyak sinyal analog atau
sinyal dengan tegangan level yang bervariasi. Karena itu ada piranti input yang
mengkonversikan sinyal analog menjadi sinyal digital sehingga komputer bisa
mengerti dan menggunakannya. Ada beberapa mikrokontroler yang dilengkapi
dengan piranti konversi ini, yang disebut dengan ADC, dalam satu rangkaian
terpadu.

Sistem Output Komputer. Piranti output digunakan untuk berkomunikasi
informasi maupun aksi dari sistem komputer dengan dunia luar. Dalam sistem
komputer pribadi (PC), piranti output yang umum adalah monitor CRT. Sedangkan
sistem mikrokontroler mempunyai output yang jauh lebih sederhana seperti lampu
indikator atau beeper. Frasa kontroler dari kata mikrokontroler memberikan
penegasan bahwa alat ini mengontrol sesuatu. Mikrokontroler atau komputer
mengolah sinyal secara digital, sehingga untuk dapat memberikan output analog
diperlukan proses konversi dari sinyal digital menjadi analog. Piranti yang dapat
melakukan konversi ini disebut dengan DAC (Digital to Analog Converter).

147

Gambar 0.2 Blok Diagram Sistem Mikrokontroler

Central Processing Unit (CPU). CPU adalah otak dari sistem komputer.
Pekerjaan utama dari CPU adalah mengerjakan program yang terdiri atas
instruksi-instruksi yang diprogram oleh programmer. Suatu program komputer
akan menginstruksikan CPU untuk memba-ca informasi dari piranti input,
membaca informasi dari dan menulis informasi ke memori, dan untuk menulis
informasi ke output. Dalam mikrokontroler umum-nya hanya ada satu program
yang bekerja dalam suatu aplikasi. CPU AT89S51 mengenali hanya beberapa
puluh instruksi yang berbeda. Karena itu sistem komputer ini sangat cocok
dijadikan model untuk mempelajari dasar dari operasi komputer karena
dimungkinkan untuk menelaah setiap operasi yang dikerjakan.

Memori Komputer. Ada beberapa macam tipe dari memori komputer yang
digunakan untuk beberapa tujuan yang berbeda dalam sistem komputer. Tipe
dasar yang sering ditemui dalam mikrokontroler adalah ROM (Read Only Memory)
dan RAM (Random Access Memory). ROM digunakan sebagai media penyimpan
program dan data permanen yang tidak boleh berubah meskipun tidak ada
tegangan yang diberikan pada mikrokontroler. RAM digunakan sebagai tempat
penyimpan data sementara dan hasil kalkulasi selama proses operasi. Beberapa

148

mikrokontroler mengikutsertakan tipe lain dari memori seperti EPROM (Erasable
Programmable Read Only Memory) dan EEPROM (Electrically Erasable
Programmable Read Only Memory).

Program operasi komputer disimpan didalam memori ROM (Read Only Memory).
ROM terdiri dari sebuah rangkaian elektronik yang terintegrasi yang memberikan
output tertentu untuk nilai input yang telah ditentukan. ROM memiliki kapasitas
penyimpanan yang besar. Membaca (writing) dan menulis (reading), atau Random
Access Memory (RAM), merupakan memori yang berisikan data sementara (nilai
yang bisa berubah) saat sedang operasi berlangsung yang dikerjakan oleh unit
pengolahan (CPU). Menempatkan data dalam alamat memori tertentu disebut
sebagai 'writing' (menulis) dan proses menggunakan data ini disebut 'reading'
(membaca).

Clock (Pewaktu). Sistem komputer menggunakan osilator clock untuk memicu
CPU mengerjakan satu instruksi ke instruksi berikutnya dalam alur yang berurutan.
Setiap langkah kecil dari operasi mikrokontroler memakan waktu satu atau
beberapa clock untuk melakukannya. Clock atau pewaktu adalah sebuah
rangkaian elektronik yang memanfaatkan efek piezoelektrik dari kristal kuarsa
untuk menghasilkan pulsa elektrik dengan waktu yang akurat, digunakan untuk
mengontrol proses operasi komputer. Kecepatan clock atau pewaktu diukur dalam
jumlah pulsa listrik yang dihasilkan dalam satu detik. Satu pulsa per detik adalah
1 Hertz dan kebanyakan clock atau pewaktu komputer beroperasi dalam jutaan
pulsa per detik. Satu juta pulsa per detik adalah 1 Mega Hertz (1 MHz).

Program Komputer. Program adalah hasil imajinasi seorang programmer.
Komponen utama dari program adalah instruksi-instruksi dari instruksi set CPU.
Program disimpan dalam memori dalam sistem komputer di mana mereka dapat
secara berurutan dikerjakan oleh CPU.

149

Gambar 0.3 Blok diagram hubungan antara sensor, mikroprosesor dan aktuator

Sistem mikrokontroler. Setelah dipaparkan bagian-bagian dari suatu sistem
komputer, sekarang akan dibahas mengenai mikrokontroler. Digambarkan sistem
komputer dengan bagian yang dikelilingi oleh garis putus-putus. Bagian inilah yang
menyusun mikrokontroler. Bagian yang dilingkupi kotak bagian bawah adalah
gambar lebih detail dari susunan bagian yang dilingkupi garis putus-putus. Kristal
tidak termasuk dalam sistem mikrokontroler tetapi diperlukan dalam sirkuit osilator
clock. Suatu mikrokontroler dapat didefinisikan sebagai sistem komputer yang
lengkap termasuk sebuah CPU, memori, osilator clock, dan I/O dalam satu
rangkaian terpadu. Jika sebagian elemen dihilangkan, yaitu I/O dan memori, maka
chip ini akan disebut sebagai mikroprosesor.
2. SISTEM MIKROKONTROLER AT89SXX
Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikroposesor dan
mikrokontroler. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan
kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang
kecil serta dapat diproduksi dalam jumlah banyak sehingga membuat harganya
lebih murah dibandingkan mikroposesor. Sebagai kebutuhan pasar,
mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan
kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu bahkan mainan yang lebih murah dan
canggih.

150

Gambar 0.4 Pinout IC Mikrokontroler AT89S51

Karakteristik dari mikrokontroler AT89S51 merupakan sistem programmable Flash
memory yang mempunyai power rendah dan high-performance CMOS 8-bit
dengan 4Kbytes. Alat ini dirancang menggunakan teknologi memori Atmel’s high-
density nonvolatile dan sesuai dengan instruksi set dan pin keluaran standart
industri 80C51. AT89S51 menyediakan standart utama yaitu flash 4K bytes, RAM
128 bytes, 32 jalur I/O, pointer dua data, 16 bit timer/counter dua buah, serial port
full duplex, osilator on-chip dan jalur clock.

151

Gambar 0.5 Blok Diagram Internal IC Mikrokontroler AT89S51

Berikut akan diberikan deskripsi mengenai pinout-pinout pada IC Mikrokontroler
AT89S51 :

1. VCC. Suplai tegangan (4,5 – 5,5 Volt).
2. GND. Ground atau pentanahan
3. RST. Masukan reset. Kondisi logika ‘1’ selama dua siklus mesin saat

osilator bekerja akan mereset mikrokontroler yang bersangkutan.
4. ALE/PROG. Keluaran ALE atau Adreess Latch Enable menghasilkan

pulsa-pulsa untuk mengunci byte rendah (low byte) alamat selama
pengaksesan memori eksternal. Kaki ini juga berfungsi sebagai masukan
pulsa program (the program pulse input) atau selama pengisian flash
PEROM.

152

5. VPP. Atau External Acces Enable harus selalu dihubungkan ke ground, jika
mikrokontroler akan mengeksekusi program dari memori eksternal
memori 0000h hingga FFFFh. Selain dari itu, garus dihubungkan ke VCC
agar mikrokontroler mengakses program secara internal.

6. Port 0. Port 0 merupakan port keluaran/masukan (I/O) bertipe open drain
bidirectional. Sebagai port keluaran, masing-masing kaki dapat menyerap
arus (sink) delapan masukan TTL (sekitar 3.8 mA).

7. Port 1. Port 1 merupakan port I/O dwi-arah yang dilengkapi dengan pullup
internal. Penyangga keluaran Port 1 mampu memberikan/menyerap arus
empat masukan TTL (sekitar 1.6 mA).

8. Port 2. Port 2 merupakan Port I/O dwi-arah dengan dilengkapi pullup
internal.
Penyangga keluaran Port 2 mampu memberikan/menyerap arus empat
masukan TTL (sekitar 1.6 mA).

9. Port 3. Port 3 merupakan Port I/O dwi-arah dengan dilengkapi pullup
internal.
Penyangga keluaran Port 3 mampu memberikan/menyerap arus empat
masukan TTL sekitar 1.6 mA).

3. RANGKAIAN DOWNLOADER (FLASH PROGRAMMER)
Ada banyak rangkaian downloader untuk mikrokontroler AT89S51, baik yang dijual
ataupun membuat sendiri. Downloader atau programmer dalam dunia
mikrokontroler dikenal sebagai alat yang dapat digunakan untuk mengisi (flashing)
program ke dalam chip mikrokontroler. Downloader atau programmer merupakan
alat atau tools yang harus dimiliki ketika ingin membuat aplikasi elektronika
berbasis mikrokontroler. Downloader mikrokontroler banyak jenisnya, tergantung
merk atau jenis mikrokontroler apa yang digunakan. Masing-masing pabrik
mikrokontroler biasanya menjual programmernya secara terpisah. Kita dapat
membelinya sesuai dengan chip mikrokontroler apa yang Anda gunakan.

153

Gambar 0.6 Contoh hardware downloader yang dijual dipasaran

Gambar 0.7 Tampilan software dari downloader Brightek WH500-A

Ada beberapa pertimbangan yang harus Anda lakukan ketika ingin membuat
rangkaian downloader mikrokontroler sendiri, beberapa pertimabangan tersebut
adalah sebagai berikut :
154

1. Rangkaian downloader mikrokontroler harus memiliki koneksi ke komputer
melalui port USB. Hal ini akan memudahkan pengguna laptop, dimana port
komunikasi data yang tersedia hanya port USB.

2. Rangkaian downloader mikrokontroler harus memiliki driver yang suport
multiplatform Operating System. Mungkin saja suatu saat kita tidak lagi
menggunakan OS Windows sebagai OS utam, atau mungkin sebagai
pengguna Macbook. Akan sangat membantu jika downloader yang kita
buat dapat digunakan pada segala Sistem Operasi yang berbeda.

3. Support software GUI. Hal ini bertujuan untuk kemudahan dalam
penggunaan downloader yang dibuat. Lebih nyaman menggunakan
software GUI dibandingkan harus mengetikkan perintah pada command
prompt untuk mengisi (flashing) program.

Downloader atau programmer mikrokontroler dapat juga dibuat sendiri. Banyak
sekali rangkaian downloader mikrokontroler atau programer mikrokontroler yang
dapat Anda lihat di internet. Salah satunya adalah downloader mikrokontroler
AT89Sxx yang bernama “AT89SXX ISP Flash Programmer v1.4”. “AT89SXX ISP
Flash Programmer v1.4” merupakan salah satu downloader mikrokontroler
AT89Sxx yang bersifar open source. Open source adalah suatu istilah yang
digunakan untuk softwere (perangkat lunak) yang membuka atau membebaskan
source codenya dapat dilihat oleh pengunanya, dan membiarkan penggunanya
dapat melihat bagaimana cara kerja dari softwere tersebut serta penggunanya
juga dapat memperbaiki atau mengembangkan softwere tersebut menjadi lebih
baik lagi. Keunggulan dari open source softwere ini yaitu dapat di peroleh secara
free atau gratis tanpa perlu membayar lisensi softwere . Kita dapat mendownload
rangkaiannya secara gratis, juga dapat membuat sendiri rangkaian downloadernya
tanpa harus membayar lisensi ke pembuat rangkaiannya. “AT89SXX ISP Flash
Programmer v1.4” berbasis RS232 (port serial) dan secara tidak langsung bisa
dihubungkan dengan USB dengan menggunakan USB to Serial Converter.

155










































Click to View FlipBook Version
Previous Book
October - December 2015
Next Book
January - March 2016