Jenis-Jenis Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O.



Jenis – jenis Mikrokontrol:

Atmel
Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)
AT90, Tiny & Mega series – AVR (Atmel Norway design)
Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)

Microchip
Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit
(PIC16F84, PIC16F877)
16-bit instruction PIC
High End, Mikrokontroler PIC 16-bit

Philips Semiconductors
LPC2000, LPC900, LPC700

Penggunaan microcontrol

Sistem mikrokontroler lebih banyak melakukan pekerjaan-pekerjaaan sederhana yang penting seperti mengendalikan motor, saklar/relay, resistor variabel, atau perangkat elektronis lain. Seringkali satu-satunya bentuk antarmuka yang ada pada sebuah sistem mikrokontroler hanyalah sebuah LED, bahkan ini pun bisa dihilangkan jika tuntutan konsumsi daya listrik mengharuskan demikian.


Alat - Alat pemrograman microcontrol


Untuk membuat suatu aplikasi AVR, perlu beberapa tool yang harus
disiapkan. Tool-tool tersebut diperlukan untuk menjalankan tahap-tahap pemrograman AVR. Pada dasarnya, terdapat tiga tahap utama yang perlu dikerjakan dalam pemrograman AVR, yaitu:


Penulisan / Editing
Asembling dan Debuging
Programming/Downloading/Burning
Alat yang dibutuhkan :
Kit Microcontroller / Trainer Microcontroller
Software Assembler
Programmer/downloader

Bahasa Pemrograman yang sering digunakan :
Assembler ( AVR Studio 4 )
Bahasa C (ext. WinAVR)
Setiap bahasa memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Bahasa assembler dituliskan dengan detail setiap langkah yang dijalankan, sehingga penulisanya relatif lebih panjang. Pemrogram harus mengetahui benar proses yang terjadi dalam program tersebut. Namun demikian, program assembler sangat cocok dalam hal efisiensi penggunaan memori program. Di sisi lain, bahasa C memiliki kemudahan dalam penulisan program, namun terkadang kode yang dihasilkan akan memakan memori program yang besar.

Pemrograman Assembler


Program assembler berisi mnemonic instruksi, label, dan pengarah assembler (directive). Mnemonic instruksi, label, dan pengarah assembler (directive). Mnemonic instruksi dan pengarah sering kali membutuhkan operan dalam penulisannya. Baris kode dalam penulisan program assembler dibatasi hingga 120 karakter.
Software yang dibutuhkan :
AVR Studio 4
Digunakan untuk menulis kode program dan mengcompile kode yang selanjutnya siap untuk didownload ke chip micro.
Ponyprog 2000
Digunakan untuk downloader hasil compile dari AVR Studio kedalam chip micro.

Struktur dasar micro
Terdiri atas :
General purpose register ( R0 – R31) untuk operasi aritmetika
I/O Register ( Register Untuk Input Output )
Port I/O

Register adalah media penyimpanan dengan kapasitas 8 bit.
Register dapat diisidengan bilangan dari 0 sampai 255 atau dengan bilangan
Hexadecimal dari $00 sampai $FF

Cara memulai belajar pemrograman bisa dilihat disini.



Contoh kode :
Output sederhana .
Tuliskan pada editor AVR Studio.


;My Very First AVR Project
.include “2313def.inc" ;Memasukan file definisi 2313 kedalam program
.def Temp = R16 ; mendefinisikan R16 dengan nama Temp
rjmp RESET ;melompat ke label RESET
RESET: ;Reset Label
ldi Temp, $FF ; Mengisi Temp dengan bilangan $FF
out DDRB, Temp ;Mengeset PORTB sebagai Output
Loop: ;Loop Label
ldi Temp, $0F ; Mengisi Temp dengan bilangan $0F
out PORTB, Temp ; outputkan nilai Temp ke PORTB
rjmp Loop ;melompat ke label Loop


Contoh kode :
Input sederhana .
Tuliskan pada editor AVR Studio.

;My Very First AVR Project
.include “2313def.inc" ;Memasukan file definisi 2313 kedalam program
.def Temp = R16 ; mendefinisikan R16 dengan nama Temp
rjmp RESET ;melompat ke label RESET
RESET: ;Reset Label
ldi Temp, $00 ;Mengisi Temp dengan bilangan $00
out DDRD, Temp ;mengeset PORTD sebagai Input
ldi Temp, $FF ; Mengisi Temp dengan bilangan $FF
out DDRB, Temp ;Mengeset PORTB sebagai Output
LOOP:
sbis PIND,0 ;Lewati perintah selanjutnya jika PIND bit 0 Kondisi HIGH
rcall NYALA ;Memanggil Instruksi dalam label NYALA
sbis PIND,1 ;Lewati perintah selanjutnya jika PIND bit 1 Kondisi HIGH
rcall MATI ;Memanggil Instruksi dalam label MATI
rjmp LOOP ;Melompat ke label LOOP
NYALA:
sbi PORTB,0 ;Mengeset HIGH pada PORTB bit 0
ret ;Return / Kembali
MATI:
cbi PORTB,0 ;Mengeset LOW pada PORTB bit 0
Ret ;Return / Kembali


Contoh kode :
Delay.
Tuliskan pada editor AVR Studio.

.include “2313def.inc"
.def Temp = R16
rjmp RESET
RESET: ldi TEMP,low(RAMEND)
out SPL,TEMP
ldi Temp, $FF
out DDRB, Temp
LEDBLINK: ldi Temp,$0F
out PORTB,Temp
rcall DELAY
ldi Temp,$F0
out PORTB,Temp
rcall DELAY
rjmp LEDBLINK
DELAY: ldi R17, $48
WGLOOP0: ldi R18, $BC
WGLOOP1: ldi R19, $C4
WGLOOP2: dec R19
brne WGLOOP2
dec R18
brne WGLOOP1
dec R17
brne WGLOOP0
ldi R17, $02
WGLOOP3: dec R17
brne WGLOOP3
nop
nop
ret

Konverter USB Ke RS232/serial

Pada artikel berikut akan dibahas bagaimana caranya mengimplementasikan dan membuat Converter USB to Serial sendiri dengan microcontroller ATmega8. Pada ATmega8 ini nanti akan diberikan source code firmwarenya Free dan bisa di download di bagian bawah.
Karena pada ATmega8 tidak tersedia fasilitas untuk komunikasi dengan USB, maka mau tidak mau protokol komunikasi data dengan USB harus dibuat sendiri pada firmware tersebut.  Pada firmware yang bisa didownload sudah ada code untuk menghandle protokol usb, sehingga bisa langsung digunakan, tetapi jika anda ingin menambahkan fasilitas lain, anda bisa meng-edit firmware tersebut. Firmware yang disediakan ditulis dalam bahasa assembler yang bisa di kerjakan dan di compile dengan AVR Studio 4. Selain code Assemblernya disertakan juga code Hexa-nya hasil kompilasi dari AVR Studio 4 yang bisa langsung di masukkan di IC-nya.
Berikut ini adalah gambar schematic rangkaian USB to Serial converter dengan ATmega8.


Configurasi Port serialnya


Line data USB yaitu D+ dan D- dihubungkan dengan PB0 dan PB1 pada ATmega8, koneksi ini tidak boleh dirubah karena pada pin ini bisa dilakukan transfer data dengan kecepatan tinggi. Agar terjadi suatu koneksi dan pen-signal-an yang bagus antara USB dan devais ini, maka ATmega8 akan diperkerjakan pada kecepatan data Low Speed yaitu dengan cara mem-pull-up resistor 1k5 Ohm pada line data D-. Untuk komponen yang lain hanya digunakan sebagai pelengkap agar system dapat beropersai dengan bagus, misalnya Xtall digunakan sebagai clock dan capacitor digunakan sebagai filter power supply.
Jika pada rangkaian ini anda menginginkan USB to RS-232 converter maka anda perlu menambahkan IC MAX 232 sebagai converter dari Level TTL ke level RS232. Jika hanya ingin digunakan untuk mengontrol LED anda bisa langsung hubungkan ke PIN I/O langsung yang di seri dengan resistor sebelumnya.
Untuk implementasi firmwarenya sebagai penerima dan coding dari USB protocolnya, akan menerima semua paket data dari USB dan kemudian disimpan di dalam internal buffer. Dimulai dari penerimaan pertama yang diperoleh dari external interrupt (INT0) adalah data untuk “sync pattern”, selama proses penerimaan hanya paket yang terakhir yang di check yaitu signal EOP (End of Packet). Setelah proses penerimaan berhasil, berikutnya firmware akan mong-coding sejumlah paket data yang diterimanya dan kemudian menganalisanya.


Firmware secara umum dibagi menjadi beberapa bagian blok utama, yaitu :
  • Interrupt Routine
  • Decoding Routine (Termasuk NRZI Encoding, BitStuffing Removal/Addition).
  • USB Reception
  • USB Transmission
  • Requested Action Decoding
  • Performing Requested Custom Actions
User dapat menambah function function tertentu kedalam firmware, seperti function untuk membuat “Customer-Specific”, function untuk “Direct Pin Control” dan lain sebagainya. Untuk firmware lengkapnya bisa anda download di bagian bawah. 
Untuk ATmega8 yang akan dipakai berikut support untuk 800 byte FIFO buffer, dengan baudrate 300 sampai 115200 baudrate, databit (5,6,7,8), stopbit (1,2), dan parity-nya (none, odd, even,  mark, space). 
Dengan menggunakan ATmega8 ini ada beberapa kemungkinan fitur yang bisa ditambahkan misalnya :
  • USB read/write ke dalam internal memori EEPROM yang berukuran 512 byte untuk menyimpan data misalnya data kalibrasi atau data kode produk.
  • Kemungkinan untuk memanfaatkan PWM dan ADC (Analog to Digital Converter) yang ada pada ATmega8.
  • Dengan space memori program yang masih besar, user bisa menambahkan fasilitas lain misalnya untuk USB to I2C converter atau USB to Serial PS2 dan converter – converter yang lain.
  • User bisa membuat / menambahkan semacam bootloader kedalam ATmega8, sehingga apabila ingin dilakukan Upgrade Firmware cukup dilakukannya lewat USB.
Pada contoh artikel dibawah ini digunakan Delphi sebagai program antarmuka di komputernya. Untuk source code dan executable Delphi ini bisa di download dibagian bawah. Bentuk program delphi executablenya seperti pada gambar dibawah ini :


Download section:
  • Program Interface dengan delphi download disini
  • Driver dan File DLL (Dynamic Link Library) download disini
  • Source code AVR download disini
Catatan: Dikutip dari http://iddhien.com/ 

Perbedaan AT89C51 dengan AT89S51

AT89C51 Features:
• Compatible with MCS-51™ Products
• 4K Bytes of In-System Reprogrammable Flash Memory
– Endurance: 1,000 Write/Erase Cycles
• Fully Static Operation: 0 Hz to 24 MHz
• Three-level Program Memory Lock
• 128 x 8-bit Internal RAM
• 32 Programmable I/O Lines
• Two 16-bit Timer/Counters
• Six Interrupt Sources
• Programmable Serial Channel
• Low-power Idle and Power-down Modes





AT89S51Features:
• Compatible with MCS®-51 Products
• 4K Bytes of In-System Programmable (ISP) Flash Memory
– Endurance: 1000 Write/Erase Cycles
• 4.0V to 5.5V Operating Range
• Fully Static Operation: 0 Hz to 33 MHz
• Three-level Program Memory Lock
• 128 x 8-bit Internal RAM
• 32 Programmable I/O Lines
• Two 16-bit Timer/Counters
• Six Interrupt Sources
• Full Duplex UART Serial Channel
• Low-power Idle and Power-down Modes
• Interrupt Recovery from Power-down Mode
• Watchdog Timer
• Dual Data Pointer
• Power-off Flag
• Fast Programming Time
• Flexible ISP Programming (Byte and Page Mode)
• Green (Pb/Halide-free) Packaging Option



Tinggal dibandingkan aja sendiri, sekilas tipe S51 lebih unggul.

Membuat Pemancar Televisi

Mungkin bagi anda membuat pemancar telivisi sendiri itu adalah hal yang mustahil dan dengan biaya yang sangat mahal, tapi disini saya akan memberikan artikel yang dapat membuat pemikiran anda berubah.

Pemancar televisi ini berifat mini karena jarak jangkauan yang tidak terlalu jauh, tapi jangkauan ini sudah cukup diaplikasikan dilingkungan rumah, anda dapat memancarkan video yang anda putar di DVD/VCD player anda melalui gelombang televisi, dan tentu saja siaran yang anda pancarkan dapat ditangkap oleh siapapun termasuk tetangga anda.

Alat ini sangat mudah dibuat dan tentu saja dengan biaya yang tidak lebih dari 100.000 rupiah. Langsung saja ini dia rangkaiannya..!




Kompiler Assembler (Mikrokontroler)

Kompiler bisa diibaratkan dengan pengubah listing-listing program dalam hal ini bahasa assember, yang berekstension (*.asm) menjadi bahasa mesin Msesungguhnya dalam bentuk (*.hex).

Kompiler juga beragam dibawah ini ialah salah satu yang sangat sering dipakai:

  • Kompiler Untuk 8051/MCS51 Mikrokontroler
  1. ASM51 dari metalink corp : berjalan pada sistem operasi linux dan windows. bekerja pada mode dos. anda dapat mendownloadnya disini, Manual booknya anda dapat mendownload disini
  2. ASEM-51 dari plit.de: berjalan pada sistem operasi linux, windows, dan freebsd. bekerja pada mode DOS. anda dapat mendownloadnya disini, Manual booknya anda dapat mendownload disini

Catatan: Masih dirilis