E-ISSN : 2407-7712
e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015
PENAMPIL WAKTU DENGAN MASTER CLOCK
BERBASIS MIKROCONTROLER AVR ATMEGA8535
Yohanes Mucshin De Araujo Fernandes1.
Slamet Winardi2, 1,2.
Program Studi Sistem Komputer Fakultas Ilmu Komputer Universitas Narotama Surabaya Muqshin.
Qun@gmail.
com, 2 slamet.
winardi@narotama.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan membuat Jam digital untuk maskapay penerbangan agar di setiap loket dan kantor maskapay berpatokan pada satu acuan waktu yang dikirimkan lewat komputer server.
kerja pada rangkaian logika atau jam digital tersebut.
Begitu juga dengan alat rancang bangun penampil waktu dengan master clock berbasis mikrokontroller avr atmega8535 dengan alat ini kita dapat mensinkronkan waktu yang sama melalui satu unit komputer agar dapat digunakan untuk mengatur penerbangan umum seperti di airport, perangkat elektronik yang sangat sederhana ini sudah terlalu umum, tapi dari master clock dapat dipelajari prinsip-prinsip dasar kontrol dengan menggunakan mikrokontroler, antara lain sistem tampilan pada master clockmelalui satu unit komputer akan di tampilkan ke display seven perancangan dan pembuatan alatuntuk menampilkan jam digital dengan simulasikan dalam codevision AVR menggunakan avr atmega8535 pada jam digital untuk menampilkan jam ,menit, pada empat buah seven segment Dan menghubungkan ke mikro AVR dengan komputer melalui terminal serial RS232 Kata kunci :Rancang Bangun Mikrokontroller.
Jam Digital.
Komunikasi Serial sederhana ini sudah terlalu umum, tapi dari master clockdapat dipelajari prinsip-prinsip mikrokontroler, antara lain sistem tampilan pada master clockmelalui satu unit komputer akan di tampilkan ke display seven segment.
Keperluan di atas perlu dirancang satu alat rancang bangun penampil waktu dengan master clock berbasis mikrocontroler ketepatan waktu yang sama melalui satu unit komputer yang akan di tampilkan pada display pada penerbangan umum seperti PENDAHULUAN Pengaturan waktu di bandara itu sangat penting Pada umumnya Perkembangan teknologi dan informasi yang saat ini semakin berkembang dengan pesat di menggunakanprinsip logika atau yang dinamakan prinsipdigital, dengan semakin maju cara berfikir kita, semakin bermacam macam pulavariasi suatu barang elektronika Sehinggatidak dimanamanamenemukan Dalam kehidupan sehari-hari banyak orang membutuhkan alat penunjuk waktu yang disebut dengan jam, dimana dengan adanya jam maka kita mengetahui waktu saat ini pukul berapa, sehingga kita mengetahui berapa lama melakukan aktivitas dan dengan adanya jam kita dapat mengatur jadwal seharihari.
Begitu juga dengan alat rancang bangun penampil waktu dengan master atmega8535 degan alat ini kita dapat mensingkronkan waktu yang sama melalui satu unitkomputeragar dapat digunakan untuk mengatur penerbangan umum seperti di airport, perangkat elektronik yang sangat Dari latar belakang yang sudahdi uraikan di atas maka, akan timbul beberapa pertanyaan yaitu:
Bagaimana menyatukan waktu dari beberapa maskapai penerbangan? Bagaimana menampilkan waktu jam ,menit, dan detik mengunakan ATMEGA8535? Bagaimana pembuatan alatuntuk menampilkan master clock dan menghubungkan ke mikro AVR dengan Computer secara virtual serial port emulator ( Vsp.
? Adapun beberapa batasan masalah untuk mempersempit ruang lingkup dari perancangan pada MASTER CLOCK yang E-ISSN : 2407-7712 e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015 akan di buat menggunakan ATMEGA8535.
Ada beberapa yang batasan masalah dalam penelitian ini antara lain:
Master clock yang dibuat menggunakan minkro controller ATMega8535.
Sumber waktu yang ada pada MASTER CLOCK ini menggunakan satu unit Fungsi komputer adalah: sebagai pusat mengaturjam ,menit, dan detik untuk menampilkan ke display master clock diseluruh maskapai penerbangan.
Software simulasi yang digunakan adalah proteus,VSPE dan Delphi Pengertian Proteus Proteus adalah sebuah software simulasi yang untuk mendesain rangkaian dan PCB.
Proteus menkombinasikanprogram ISISuntuk membuat skematik rangkaian dengan program ARES untuk membuat layout PCB dari skematik yang kita buat.
Menurut beberapa pendapat di forum- forum software bagus baik untuk desain rangkaian mikrokontroller.
Proteus juga baik untuk belajar elektronika seperti dasar- dasar elektronika sampai pada aplikasi mikrokontroller.
Software software ini jika di install menyediakan banyak contoh aplikasi desain yang di sertakan sehingga bisa belajar dari contoh-contoh yang sudah Tujuan dari pembuatan MASTER CLOCK tersebut adalah:
1 Untuk menampilkan jam ,menit, dan detik khususnya pada bandar udara ATmega8535 2 Dengan menggunakan Master Clock ini mengoptimalkan fungsi komputer yang di gunakan untuk menampilkan jam ,menit, dan detik.
3 Untuk memberikan ketepatan waktu menggunakan MASTER CLOCK pada tempat penerbangan umum seperti di Pengenalan dan Pengertian Delphi Delphi pemograman .
evelopment languag.
yang digunakan untk merancang suatu aplikasi Delphi pemrograman bahasa tingkat tinggi .
igh level lenguag.
Maksud dari bahasa tingkat tinggi yaitu perintah-perintah programnya Bahasa pemrograman delphi disebut bahasa prosedural artinya mengikuti urutan Dalam membuat aplikasi perintahperintah, delphi menggunakan lingkungan pemrograman visual.
Delphi merupakan generasi penerus dari Turbo Pascal.
Pemrograman Delphi dirancang untuk beroperasi dibawah sistem operasi Windows.
Program ini mempunyai beberapa keunggulan, yaitu produktivitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan kompiler, pola desain yang menarik serta diperkuat dengan bahasa perograman yang terstruktur dalam struktur Object Pascal.
Sebagaian besar pengembang delphi menuliskan dan pengembang aplikasi atau Integrated Development Environment (IDE).
Lingkungan kerja IDE ini menyediakan sarana yangdiperlukan untuk merancang, membangun, mencoba, mencari atau melacakkesalahan, serta mendistribusikan Sarana-sarana Jam Digital .
aster cloc.
Rangkaian Jam Digital adalah sebuah rangkaian pencacah naik yang bekerja secara asinkron.
Rangkaian Jam Digital yang di rancang pada umumnya adalah sebuah jam dengan penunjukan menggunakan ketelitian bilangan dari jam, menit sampai detik dengan sistem 24 jam.
Rangkaian ini di lengkapi 4 buah tampilan 7 ruas LED untuk Sumber merupakan pembangkit yang dapat menghasilkan detak 1 getaran per detik .
Ini di gunakan untuk penunjukan maksimum 00 dan pemicu pencacah untuk memulai cacahnya.
Pencacah-pencacah ini di gunakan untuk penunjukan bilangan menit dengan prinsip kerja yang sama.
memanfaatkan prinsip kerja dari pencacah naik yang dapat bekerja secara asinkron, di mana pencacah yang paling ujung di gunakan untuk penunjukan bilangan satu dari detik dan juga berasal dari sumber detak sedangkan pencacah E-ISSN : 2407-7712 e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015 yangmemungkinkan pembuatan prototipe aplikasi menjadi lebih mudah dan mengembangkan aplikasi menjadi lebih 0fh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit.
Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program boot dan bagian program aplikasi.
Mikrokontroler AVR ATmega8535 Mikrokontroller adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis atau Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat elektronika.
Beberapa mikrokontroler sangat banyak digunakan terutama dalam pengontrolan robot.
Seiring perkembangan elektronika, mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah.
Salah satunya adalah mikrokontroler AVR (Alf and VegardAos Risc processo.
ATmega8535 yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computin.
dimana program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi program.
Secara umum.
AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny, keluarga AT90Sxx.
ATmega.
AT86RFxx.
Pada membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya.
Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.
Mikrokontroler AVR ATmega8535 Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah dilengkapi dengan ADC internal.
EEPROM internal.
Timer/Counter.
PWM, analog comparator, dll (M.
Ary Heryanto.
Sehingga dengan fasilitas yang belajarmikrokontroler keluarga AVR dengan lebih mudah dan efisien, serta dapat mengembangkan kreativitas penggunaan mikrokontroler ATmega8535.
Memori data ATmega8535 Memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM.
ATmega8535 memiliki 32 byte register serba guna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM .
enggunakan instuksi LD atau ST) atau dapat juga diakses sebagai I/O .
enggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk memori data SRAM.
Memori EEPROM ATmega8535 EEPROM sebesar 512 byte yang memori program maupun memori data.
Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register EEPROM Data, dan register EEPROM Control.
Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.
VSPE (Virtual Serial Port Emulato.
VSPEdimaksudkanuntuk Hal ini dapatmembuatperangkat Tidak sepertiportserial biasa, kemampuankhusus: misalnya, perangkat yang samadapatdibukalebih dari sekalioleh DenganVSPEkita dapatberbagi dataport lokal.
elaluiprotokol TCP), portserial danseterusnya.
Konstruksi ATmega8535 Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program.
EEPROM.
Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.
Memori program
ATmega8535
memori progam sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h Ae
E-ISSN : 2407-7712
e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015 lokal.
elaluiprotokol TCP), membuatpasanganperangkatvirtual portserial danseterusnya.
Gambar2.
Minimum Sistem Microcontroller ATMega8535 Minimum Sistem Seven Segment Microcontroller ATMega8535 Modul seven segment dihubungkan pada port A dan Port C dari microcontroller.
Port C.
0 s/d port C3 digunakan sebagai kontrol untuk menyalakan seven segment yang akan digunakan untuk menampilkan data dengan memberikan logika Ao0Ao pada basis transistor.
Sehingga common dari seven segment berlogika Ao1Ao.
Untuk data tampilan seven segment dikirimkan melalui port C.
s/d port C.
Seven segment dapat menyala jika data yang dikirimkan berlogika Ao0Ao, karena seven segment yang digunakan adalah common anode diberikan logika Ao1Ao.
Modul diperlihatkan pada gambar 3.
PERANCANGAN MASTER CLOCK
Perancangan master clock untuk menampilkan waktu pada layar monitor komputer danseven segment dibagi menjadi dua bagian yaitu perancangan rangkaian elektronik dan Diagram blok rangkaian elektronik Master Clock dapat dilihat pada Gambar 1.
Rangkaian Elektronik MASTER
CLOCK
Minimum Sistem Microcontroller ATMega8535 Modul minimum system terdiri dari microcontroller AVR ATMega8535, rangkaian power on reset dan rangkaian pembangkit Gambar rangkaian minimum sistem microcontroller diperlihatkan pada gambar Rangkaian reset berfungsi untuk membangkitkan sinyal reset berlogika rendah yang diberikan pada saluran .
reset microcontroller.
Sinyal reset akan terjadi jika minimum sistem pada saat pertama kali diberikan daya.
Sedangkan rangkaian pembangkit clock menggunakan Kristal 0920 MHz.
Untuk komunikasi data dengan komputer menggunakan komunikasi serial RS-232 melalui conector DB9 Gambar 3.
Minimum Sistem Seven Segment Microcontroller ATMega8535 Rangkaian MASTER CLOCK Rangkain keseluruhan master clock diperlihatkan pada gambar 3.
rangkaian ini dapat menampilkan jam dan menit saja, yaitu terdiri dari empat buah seven segment.
Gambar 4.
Rangkaian Lengkap Master Clock Perangkat Lunak Perangkat lunak rangkaian master clock ini menggunakan dua buah perangkat lunak bantu yaitu:
AVR CodeVision AVR microcontroller rumpun AVR.
Delphi e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015 Perangkat lunak Delphi digunakan untuk merancang program yang dapat mengakses data jam dan tanggal dan ditampilkan pada layar monitor serta mngirimkan ke microcontroller melalui terminal serial RS232.
Gambar 6.
Diagram Blok Pengujian Minimum Sistem ATMega8535
Dari hasil pengujian yang diperlihatkan dalam tabel 1 maka dapat disimpulkan tiaptiap port microcontroller berjalan dengan ANALISA DAN PENGUJIAN MASTER
CLOCK
Pengujian perangkat keras ini meliputi pengujian rangkaian seven segment microcontroller ATMega 8535.
Pengujian Rangkaian Seven Segment Pengujian dilakukan dengan cara mengirimkan data angka yang berupa tegangan digital pada tiap-tiap segemen dan sinyal kontrol yang berupa tegangan digital dengan level Ao0Ao pada ke 6 buah basis transistor tipe 9012.
Diagram pengujian blok pengujian diperlihatkan dalam gambar 4.
dan Hasil pengujian rangkaian seven segment diperlihat dalam tabel 4.
T r1
T r2
T r3
T r4
T r5
E-ISSN : 2407-7712
Pengujian Master Clock Keseluruhan Perangkat lunak Delphi digunakan untuk merancang program yang dapat meng-akses data jam, menit dan detik kemudian ditampilkan pada layar monitor serta mengirimkan ke mikrokontroller Atmega8535 melalui terminal serial RS232.
T r6 S egm ent a Segm ent b S egm ent c S egm ent d S egm ent e Segm ent f Segm ent g Gambar 5.
Diagram Pengujian Seven Segment Gambar 7.
Tampilan setting terminal RS232 pada Delphi Pengujian Rangkaian Minimum Sistem Microcontroller ATMega8535 Pengujian rangkaian minimum sistem microcontroller ATMega8535 dilakukan dengan mengirimkan data biner ke tiaptiap port microcontroller ATMega8535 yang kemudian ditampilkan pada LED.
LED akan menyala jika diberikan data biner Ao1Ao dan padam jika dikirimkan data biner Ao0Ao.
Diagram blok pengujian dapat dilihat dalam gambar 6 dan hasil pengujiannya dapat dilihat dalam tabel 1 menampilkan tampilan jam, dan menit serta komunkasi serialnya menggunakan COM8.
Selain ditampilkan data tersebut dikirimkan ke mikrokontroller Atmega8535.
melalui terminal serial RS232 Kemudian diaktifkan dengan menggunakan device COM8 agar sama dengan setting pada program Delphi,demikian juga setting pada master clock.
P o rt A LED M in im u m S is t e m ATM ega P o rt B P o rt C P o rt D E-ISSN : 2407-7712 e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015 Gambar 10.
Konektor port DB9 Female Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB9 adalah sebagai :dengan DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukan ada data masuk.
Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE Transmit Data.
DTE mengirirnkan data ke DCEdata Terminal, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnyaSignal Ground, saluran groundRing Indicator, pada saluran ini DCE memberitahu ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengan saluranini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh rnulai mengirim datadengan saluranDCE diminta rnengirim data oleh DTE.
DCE, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.
Gambar8.
Tampilan jam, pada program Delphi RS-232 adalalah standar komunikasi serial yang di definisikan sebagai antar muka antara perangkat terminal data DTE ( data terminal equitmen.
Dan perangkat komunikasi data DCE ( data communications equipmen.
menggunakan pertukaran data biner secara serial.
Di bawah ini adalah gambar fisik perangkat keras master clock seven segment Lihat pada gambar 11.
di bawah ini Gambar9.
Kabel RS232 RS-232 mendefinisikan kecepatan 256 kbps atau lebih rendah dengan jarak kurang dari 15 meter, namun belakangan ini sering pada komputer pribadi dan dengan kabel berkualitas tinggi, jarak maksimum juga ditingkatkan secara signifikan dengan susunan pin khusus yang disebut null modem cable, standar RS-232 dapat juga digunakan untuk komunikasi data antara dua komputer secara langsung.
DB9 adalah komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data berikut tampilan port serial DB9 yang umum di gunakan sebagai port serial lihat pada gambar 10.
bawah ini:
Gambar perangkat keras Master Clock Seven Segment Gambar keseluruhanMaster Clock diperlihatkan pada gambar 12.
Master Clock dapat menampilkan jam dan menit saja, yaitu terdiri dari empat buah seven segment.
Gambar.
Master Clock secara keseluruhan e-Jurnal NARODROID.
Vol.
1 No.
1 Januari 2015
E-ISSN : 2407-7712
yang akan tampilkan oleh Seven Segment ini dapat ditambahkan.
Kedepannya desain jam digital ini dapat dikembangkan menjadi lebih dari satu display jam saja, sehingga akan lebih efektif jika diterapkan di bandara pesawat Penjelasan cara pengujian atau RS232 ditancapkan ke komputer kemudian jalankan program Delphi pada komputer dan pilih COM8 klik di sinkronkan ,maka data jam yang ditampilkan pada layar mikrokontroller melalui terminal serial RS232 dan akan di tampilkan ke empat buah seven segment lihat pada gambar 11 dan 12 .
DAFTAR PUSTAKA