Percobaan 3 (Seven Segmen)



PERCOBAAN 3
Seven Segmen dengan Mikrokontroler AT89S51

Pada dasarnya seven segmen ialah 8 buah led yang dikemas dalam membentuk digit digital yang dikemas dalam satu kemasan kotak plastik, sehingga dalam pemrograman mikrokontroler perlakuan seven segmen akan sama dengan melakukan pemrograman led.





Dalam aplikasinya sebuah mikrokontroler AT89S51 jika digunakan semua port untuk mengontrol seven segmen secara paralel makan jumlah digit maksimum hanyalah 4digit. disisi lain aplikasi menggunakan lebih dari 4digit, maka diperlukanlah cara lain untuk mengatasi hal ini.

 
Berikut ini merupakan tabel data penggunaan seven segmen :
Untuk menghemat penggunaan port maka diperlukan teknik MULTIPLEXING dalam mengontrol display seven segmen, sehingga digit yang dikontrol bisa lebih dari 4digit tetapi menggunakan port pada mikrokontroler yang minimal. teknik multiplexing ini di tunjukan pada gambar uji coba di bawah ini :

Langkah Percobaan :
Program 1 :
Menampilkan angka 0 pada digit 1 dan angka 0 pada digit 2

 
org    0h
$mod51

start:
mov    p2,#00000001b    ;aktifkan digit 1
mov    p1,#10000001b    ;tampilkan angka 0 pada digit 1 (lihat tabel)
call    delay           ;render
mov    p2,#00000010b    ;aktifkan digit 2
mov    p1,#10011111b    ;tampilkan angka 1 pada digit 2
call    delay           ;render
sjmp    start

;-------------------------------
;---Sub rutin waktu tunda-------
;-------------------------------
delay: mov R1,#255
ret1: mov R2,#255
ret2: djnz R2,ret2
      djnz R1,ret1
      ret
end

Program 2:
Counter 0 - 99


Percobaan 2 (Push Button)

PERCOBAAN 2
Push Button dengan Mikrokontroler AT89S51

Pada percobaan kali ini mikrokontroler AT89S51 akan ditambahkan komponen input push button, push button akan mengirimkan kondisi low "0" ketika ditekan dan kondisi high "1" ketika tidak ditekan.

Untuk menghindari pembacaan error dalam mikrokontroler pada penekanan push button diakibatkan ketidak stabilan tegangan dapat ditambahkan pull up resistor, sehingga kondisi high "1" ketika push button tidak ditekan akan tetap terjaga.

Langkah percobaan
Ketikan program berikut ini pada program Top View Simulator dan lakukan simulasi (cara melakukan simulasi klik disini)

Program 1 :
Dalam percobaan ini penekanan push button akan ditampilkan dengan nyala led.
org 0h
$mod51
start:
mov    a,p1   ; ambil data penekanan dari push button
mov    p0,a   ; kirim data dari akumulator pada led
sjmp    start   
end

Program 2 :
Lampu flip flop dengan tombol on off.
org    0h
$mod51

start:
SW1:    jb    p1.0,SW2    ; Cek SW1 apakah ditekan jika tidak cek PB2
        call    blink     ; jika SW1 ditekan led flip flop
SW2:    jb    p1.1,SW1    ; Cek SW2 apakah ditekan jika tidak cek SW1
        mov    p0,#0ffh   ; jika SW2 ditekan led off
sjmp    start

blink:
mov    p0,#00001111b      ;LED D5-D8 On D1-D4 off
call    delay             ;Panggil Delay (jeda waktu)
mov    p0,#11110000b      ;LED D1-D4 On D5-D8 off
call    delay
sjmp    start             ;kembali ke start

;-------------------------------
;---Sub rutin waktu tunda-------
;-------------------------------
delay: mov R1,#255
ret1: mov R2,#255
ret2: djnz R2,ret2
      djnz R1,ret1
      ret
end

Program 3:
Kontrol led dengan push button dan register geser 

org    0h
$mod51
mov    a,#11111110b
start:
SW1:    jb    p1.0,SW2      ; Cek SW1 apakah ditekan jika tidak cek SW2
        call    kiri        ; jika SW1 ditekan panggil led geser kiri
SW2:    jb    p1.1,SW3      ; Cek SW2 apakah ditekan jika tidak cek SW3
        call    kanan       ; jika SW2 ditekan panggil led geser kanan
SW3:    jb    p1.2,SW1      ; CEK SW2 apakah ditekan jika tidak cek SW1
        mov    p0,#0ffh     ; Jika SW3 ditekan led off
sjmp    start
;------------led geser kiri--------
kiri:
mov    p0,a
rl    a
call    delay
sjmp    start
;------------led geser kanan-------
kanan:
mov    p0,a
rr    a
call    delay
sjmp    start

;-------------------------------
;---Sub rutin waktu tunda-------
;-------------------------------
delay: mov R1,#255
ret1: mov R2,#255
ret2: djnz R2,ret2
      djnz R1,ret1
      ret
end
Jika tidak ada masalah led akan bergeser ke kiri ketika SW1 ditekan, bergeser ke kanan ketika SW2 ditekan dan off ketika SW3 ditekan.

Konfigurasi PIN Mikrokontroler AT89S51

Susunan pin-pin mikrokontroler AT89S51 memperlihatkan pada gambar dibawah ini.:
 
Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S51


Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :
  1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (output-input).
  2. Pin 9 (Reset) adalah input reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset AT89S51.
  3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah (output-input) yang memiliki fungsi pengganti. Fungsi pengganti meliputi TxD (Transmision Data), RxD (Received Data), Int 0 (Interupsi 0), Int 1 (Interupsi 1), T0 (Timer 0), T1 (Timer 1), WR (Write) dan RD (Read). Bila fungsi pengganti tidak dipakai, pin-pin ini dapat digunakan sebagai port pararel 8 bit serba guna.
  4. Pin 18 dan 19 (XTAL 1 dan XTAL 2) adalah pin input kristal, yang merupakan input clock bagi rangkaian osilator internal.
  5. Pin 20 (Ground) dihubungkan ke Vss atau Ground.
  6. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 2 selebar 8 bit dua arah. Port 2 ini mengirimkan byte alamat bila dilakukan pengaksesan memori eksternal.
  7. Pin 29 adalah pin PSEN (Program Strobe Enable) yang merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pemberian/pengambilan instruksi.
  8. Pin 30 adalah pin output ALE (Address Latch Enable) yang digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.
  9. Pin 31 (EA). Bila pin ini diberi logika tinggi, maka mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari ROM ketika isi program counter kurang dari 4096. Bila diberi logika rendah, maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program diluar.
  10. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit open drain dua arah. Bila diberi logika rendah, mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program luar.
  11. Pin 40 (Vcc) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt).

Spesifikasi Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 termasuk dalam MCS-51TM dari Intel. Sebuah mikrokontroler tidak dapat bekerja bila tidak diberi program kepadanya. Program tersebut memberitahukan mikrokontroler apa yang harus dilakukan. Salah satu keunggulan dari AT89S51 adalah dapat diisi ulang dengan program lain sebanyak 1000 kali pengisian. Instruktur-instruktur perangkat lunak berbeda untuk masing-masing jenis mikrokontroler. Instruksi-instruksi hanya dapat dipahami oleh jenis mikrokontroler yang bersangkutan. Instruksi-instruksi dikenal sebagai bahasa pemrograman sistem mikrokontroler.Sebuah mikrokontroler tidak dapat memahami instruksi-instruksi yang berlaku pada mikrokontroler lain. Sebagai contoh, mikrokontroler buatan Intel dengan mikrokontroler buatan Motorolla memiliki perangkat instruksi yang berbeda.
Mikrokontroler AT89S51 memiliki beberapa fasilitas, diantara lain sebagai berikut:
  • 4K Bytes In-System Programmable (ISP) Flash Memori
  • Range operasi 4,0 V ke 5,5 V.
  • Operasi Secara penuh Statis: 0 Hz ke 33 MHZ.
  • Tiga Level Program Memori Lock.
  • 128 x 8-bit RAM Internal.
  • 32 jalur I/O Programmable.
  • Dua 16-bit Timer/Counters.
  • Enam Sumber Interrupt.
  • UART Full Duplex Saluran Serial.
  • Low-Power Idle dan Power-Down Modes.
  • Interrupt Recovery dari Power-Down Modes
    Dengan fasilitas seperti diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Agar lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.1 dibawah ini.
Gambar 2.1  Diagram Blok Mikrokontroler AT89S51