MIKROKONTROLER

Mikrokontroler ATMega

Referensi :

Andrianto, Heri. 2015. "Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16 Menggunakan Bahasa C (CodeVisionAVR)". Informatika Bandung: Bandung. 

Pengenalan Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus.

Cara Kerja Mikrokontroler

Cara kerja mikrokontroler adalah membaca dan menulis data. Sebagai contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis. Ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu maka Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel, dan sebagainya, dan Andapun bisa menulis hal-hal sebaliknya.

ATMEGA 8535/16/32

Merupakan mikrokontroler seri ATMEGA berbasis arsitektur AVR 8 bit.  

Berikut adalah perbandingan ATMEGA 8535, 16, dan 32

Name	SRAM	Flash	EEPROM	IO Pins	Speed	ADC Bits	PWM	Timers Counters	SPI	TWI	UART	ADC Channel	Ext Interrupts
AVR ATMega 32	2 KB	32 KB	1024 B	32	16 MHZ	10 bit	4	3	1	1	1	8	3
AVR ATMega 16	1 KB	16 KB	512 B	32	16 MHZ	10 bit	4	3	1	1	1	8	3
AVR ATMega 8535	0.5 KB	8 KB	512 B	32	16 MHZ	10 Bit	4	3	1	1	1	8	3

Blok diagram  ATmega8535

 

Beberapa aplikasi ATMega :

  

      1. Mengaktifkan LED tanpa menggunakan tombol

        

          Komponen yang digunakan :

       1.Mikrokontroller ATMega 8535

       2.Resistor

 3.LED

 4.Crystal (X’tal)

 5. Capasitor

Rangkaian ini adalah rangkaian mikrokontroler untuk menghidupkan LED tanpa menggunakan tombol, dengan pergantian waktu 1 detik. Disini dapat dimodifikasi program sesuai dengan keinginan sehingga nyala LED dapat diatur

  

          2. Mengaktifkan LED menggunakan tombol

          

             KomponenKomponen :  

   1.MikrokontrollerATMega 8535

        2.Resistor

        3.LED

        4.Crystal (X’tal)

        5.Capasitor

        6.Button (Tombol)

Rangkaian ini adalah rangkaian mikrokontroler untuk menghidupkan LED menggunakan tombol, masing masing tombol berguna untuk menghidupkan masing-masing LED sesuai dengan program yang telah dibuat

1.      3. Mengaktifkan Seven Segment

KomponenKomponen :

       1.MikrokontrollerATMega 8535 

2.Resistor

3.Seven Segment 1 digit Common Anoda

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

Seven Segment terdiri dari tujuh LED yang tersusun membentuk angka delapan. Pengendalian nyala LED membutuhkan ketelitian dalam memberikan bit (nilai 0 dan 1) pada bagian “Porta”

          4. Traffic Light

Komponen Komponen :

  1.Mikrokontroller ATMega 8535 

2.Resistor

3.LED (Merah, Kuning dan Hijau)

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

Program ini berfungsi untuk mengatur nyala LED (merah,kuning dan hijau) pada empat penjuru. Waktu tunda nyala LED bergantian sesuai dengan program yang kita ketik dengan mengubah nilai “Wait xx” jika menggunakan detik, “Waitms xx” jika menggunakan mili detik, dan “Waitus xx” jika menggunakan mikro detik.

1.      5. Tombol Cerdas Cermat

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LED

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

    Tombol cerdas cermat digunakan untuk suatu perlombaan. Tombol cerdas cermat mudah dibuat dengan program yang sederhana. Cara kerjanya yaitu dari keempat tombol (A,B,C dan D) yang tercepat menekan tombol maka tombol yang lain tidak berfungsi dan tombol yang tercepat tersebut menghidupkan lampu atau LED bersangkutan. Apabila operator menekan tombol reset maka keempat tombol tersebut kembali ke posisi stand by.

1.      6. Pengatur Kecepatan Motor DC 

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Motor DC

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Transistor 2N3055

Cara kerja dari pengatur kecepatan motor DC mempunyai dasar yang sama dengan pengatur kecepatan motor AC. Perbedaan dari kedua alat ini adalah bagian beban yang digunakan. Tombol SW1 dan SW2 digunakan untuk mengatur putaran motor DC naik dan turun. Interupsi dari kedua tombol ini diolah mikrokontroler ATMega 8535 untuk menentukan putaran motor DC yang diinginkan. Dalam mikrokontroler ini terdapat program yang mengolah bilangan biner yang diterima dari SW1 dan SW2 untuk diproses menjadi PWM (Pulse Width Modulation) yang menggunakan PWM pada PIN OC1A. Sinyal PWM selanjutnya diberikan ke transistor 2N3055 yang berfungsi sebagai driver motor DC. Fungsi transistor 2N3055 adalah saklar elektronis yang mempunyai kecepatan kerja lebih cepat dibandingkan dengan saklar elektromekanis seperti relay dengan kecepatan frekuensi yang tinggi maka kecepatan motor DC dapat dikendalikan.

1.      7. Pengatur Kecepatan Motor AC

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Motor AC

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Triac BTA41

8.Sumber AC

9.MOC3021

Tombol SW1 dan SW2 digunakan untuk mengatur putaran motor AC naik dan turun. Interupsi dari kedua tombol ini diolah mikrokontroler ATMega 8535 untuk menentukan putaran motor AC yang diinginkan. Dalam mikrokontroler ini terdapat program yang mengolah bilangan biner yang diterima dari SW1 dan SW2 untuk diproses menjadi PWM (Pulse Width Modulation) yang menggunakan PWM pada pin OC1A. Sinyal PWM selanjutnya diberikan ke MOC3021 untuk mengendalikan triac BTA41, sinyal PWM adalah pemotongan sinyal listrik 220V AC yang besarnya 50Hz untuk diturunkan guna memperlambat kecepatan motor AC.

1.      8. Alat ukur gas LPG

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Motor AC

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Triac BTA41

8.Sumber AC

9.MOC3021

Cara kerja alat detektor rembesan gas tabung LPG, mula-mula sensor TGS2610 mendeteksi gas LPG dan menghasilkan tegangan output sensor yang bersifat linear, kemudian tegangan output dari sensor diterima oleh ADC pada mikrokontroler ATMega 8535 untuk diubah menjadi bilangan biner. Tegangan output sensor masih berupa tegangan analog, yaitu 5 VDC dengan tegangan heater untuk pemanas sensor sebesar 5VDC, sehingga harus diubah menjadi tegangan digital dengan ADC yang terdapat dalam ATMega 8535. setelah itu sinyal listrik tersebut diproses sehingga diperoleh data yang kemudian ditampilkan LCD 16x2 sebagai nilai kepekatan gas elpiji dan alarm adanya kebocoran gas LPG berupa buzzer berbunyi.

1.      9. Alat ukur gas Hidrogen

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

 3.LCD 16x2

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Sensor gas Hidrogen (TGS2100)

8.Trimpot 1k

 

Cara kerja alat ukur gas Hidrogen pada proses elektrolisa ini bermula pada pembacaan gas hidrogen dari sensor TGS2100 dengan mengubah besaran gas hidrogen menjadi tegangan keluaran. Kemudian tegangan output dari sensor masuk ke ADC pada mikrokontroler ATMega 8535 untuk diubah menjadi bilangan desimal. Pada mikrokontroler terdapat program yang berfungsi untuk mencacah dan menghitung tegangan variable dari sensor. Tegangan keluaran dari sensor sudah sekitar 4.75 Volt yang akan turun jika mendeteksi gas Hidrogen. Tegangan output sensor masih berupa analog karena tegangan masukan dari sensor berupa tegangan analog yaitu 5VDC dengan tegangan heater sebesar 5VDC sehingga harus diubah menjadi bilangan biner oleh ADC yang dimiliki ATMega 8535. selanjutnya bilangan biner tersebut diproses sehingga dapat data yang kemudian ditampilkan ke LCD 16x2

1.      10. Alat ukur gas Nitrogen dioksida pada kendaraan

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LCD 16x2

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Sensor gas Hidrogen (TGS2106)

8.Trimpot 1k

9.Transistor BC141

10.Buzzer

 

Fungsi alat ini adalah untuk pengukuran gas Nitrogen Dioksida yang dihasilkan mesin diesel dan mesin-mesin yang menggunakan bahan bakar solar. Sensor Nitrogen dioksida mengubah besaran gas menjadi tegangan linier. Kemudian tegangan keluaran sensor diproses oleh ADC mikrokontroler ATMega 8535 untuk diubah menjadi bilangan biner. Pada mikrokontroler terdapat program yang berfungsi untuk mencacah dan menghitung tegangan variable dari sensor. Tegangan keluaran sensor pada nol gas sudah sebesar 4.75 Volt dan tegangan tersebut turun jika mendeteksi gas Nitrogen Dioksida. Setelah proses perhitungan pada mikrokkontroler telah dilakukan, maka ditampilkan besarya kepekatan gas oleh LCD 16x2.

1.      11. Alat ukur Intensitas Cahaya

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LCD 16x2

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Sensor gas Hidrogen (TGS2106)

8.Trimpot 1k

9.Transistor BC141

10.Buzzer

Fungsi alat ini adalah untuk pengukuran intensitas cahaya matahari atau cahaya lain yang dihasilkan oleh sumber cahaya. Cahaya adalah suatu partiken yang merambat lurus pada ruang berudara maupun hampa udara dan akan memendar apabila mengenai benda padat dan menghasilkan bias cahaya dengan satuan cahaya adalah Lumen. Tegangan referensi yang dihasilkan oleh sensor Photo Dioda diproses ADC untuk dirubah dari suatu besaran analog ke bilangan biner. Setelah bilangan biner tersebut selesai diproses oleh mikrokontroler selanjutnya ditampilkan oleh LCD 16x2 sebagai nilai kekuatan dari intensitas cahaya yang diukur.

1.      12. Lampu Flasher

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Seven Segment

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.LED Super Bright

8.Transistor BC107

  

Cara kerja alat mula-mula adalah dengan mengatur mode cahaya yang diinginkan. Mode yang dipakai pada alat ini berjumlah 8 mode dan mempunyai perbedaan diantara masing-masing mode. Setelah mode diatur maka mikrokontroler memproses data yang diberikan. Mikrokontroler mengendalikan kedua transistor driver untuk penyalaan kedua paket LED. Sedangkan LED yang dipasang pada alat ini masing-masing berjumlah 10 LED dan untuk keseluruhan berjumlah 20 LED. LED yang dikendalikan menggunakan tegangan keisaran lebih kurang 3VDC. Tegangan sebesar ini sudah cukup hemat energi bila dibandingkan dengan flasher yang menggunakan lampu tabung karena pada lampu tabung membutuhkan tegangan diatas 1KV untuk elektron memendar dari kutub negatif ke kutub positif di dalam lampu tabung sehingga energi yang terpakai lebih besar.

1.      13. Thermometer Digital

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LCD 16x2

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Sensor Suhu LM35

Pengukuran suhu dilakukan oleh sensor suhu LM35 yang mendeteksi suhu pada kisaran -55 s/d 150^oC. Sensor suhu menangkap suhu diarea sekitarnya yang menghasilkan tegangan keluaran (V_referensi) untuk diproses oleh mikrokontroler. Untuk kenaikan suhu sebesar 1^oC, sensor menghasilkan tegangan sebesar 0,01VDC. Tegangan referensi yang dihasilkan oleh sensor LM35 selanjutnya diterima oleh ADC untuk diubah dari suatu besaran analog ke besaran digital. Hal ini karena perhitungan yang dilakukan oleh mikrokontroler hanya mengenal bilangan digital atau sering disebut bilangan biner. Data yang telah diproses selanjutnya ditampilkan oleh LCD 16x2 sebagai nilai suhu yang terukur.

1.      14. Tacometer Digital

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LCD 16x2

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.Photo Dioda

8.Infra red

9.IC Buffer 74HC132N

Cara kerja Tacometer Digital ini adalah digunakan untuk menampilkan jumlah putaran motor listrik permenit. Program utama terletak pada IC Mikrokontroler yang menggunakan program untuk perhitungan perputaran motor listrik. Untuk mengukur putaran motor listrik dilakukan dengan mendekatkan sensor infra red dan photo dioda keporos motor listrik yang sedang berputar. Kemudian data dihasilkan oleh infra red berupa bilangan biner yang nantinya dikuatkan oleh IC buffer 74HC132N untuk diteruskan ke mikrokontroler ATMega 8535. setelah data diterima oleh mikrokontroler maka diproses lebih lanjut untuk mendapatkan nilai putaran motor listrik yang hasilnya berupa bilangan desimal yang ditampilkan oleh LCD 16x2 dengan satuan RPM.

1.      15. RPM Meter dan Volume Meter tangki bahan bakar kendaraan

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LCD 16x4

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.IC Buffer 74HC132N

8.Trimpot 1k

Alat ini mempunyai dua fungsi, yaitu sebagai alat ukur volume bahan bakar kendaraan dan alat ukur putaran mesin. Lazimnya kedua hal tersebut masih menggunakan mode pengukuran analog. Tetapi yang dirancang ini menggunakan mode digital. Pada pengukuran bahan bakar kendaraan menggunakan pelampung yang digunakan pada tangki sepeda motor yang bekerja secara analog. Dengan adanya bahan bakar pada tangki maka pelampung mengalami pergerakan bertambah dan berkurangnya bahan bakar dalam tangki yang kemudian dibaca oleh sensor pelampung. Dari tegangan referensi yang dihasilkan pelampung tersebut selanjutnya diproses oleh mikrokontroler ATMega 8535. kemudian ini diproses untuk menghasilkan suatu deret bilangan yang nantinya ditampilkan oleh LCD 16x4. bilangan desimal yang ditampilkan adalah besaran atau nilai dari kapasitas tangki bahan bakar kendaraan dalam liter.

1.      16.Pengaturan perangkat elektronik menggunakan Timer

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.LCD 16x2

4.Crystal (X’tal)

5.Capasitor

6.Button (Tombol)

7.LED

8.Transistor BC107

9.Beban

10.Sumber AC

Fungsi alat ini adalah sebagai pewaktu (Timer) untuk beban yang dikendalikan, misalnya lampu, pesawat televisi, motor listrik, dan lain-lain. Pengaturan awal adalah terhadap waktu yang digunakan sebagai acuan. Pada saat pengguna ingin melakukan pengontrolan waktu yang akan dikoneksikan dengan alat. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengatur jam, menit dengan menekan SW1 untuk pengaturan jam dan SW2 untuk menit. Setelah pengaturan ini selesai, selanjutnya mengatur beban yang akan dikontrol dengan menekan SW3. lama waktu yang dikehendaki adalah dengan melakukan pengaturan timer data dengan cara menekan SW4 (jam), SW5 (menit) untuk beban mulai SW6(jam),SW7(menit) untuk berhenti. Karena pada jam digital inilah semua beban dapat hidup dan mati sesuai dengan yang diinginkan. Apabila waktu yang diatur telah sama dengan real time maka beban yang diatur akan hidup. Kerja tersebut untuk kesemua beban yang akan dijalankan. Keseluruhan proses pengaturan waktu tersebut ditampilkan oleh LCD 16x2 baris sesuai dengan proses operasi yang dijalankan oleh mikrokontroler ATMega 8535

1.      17. Robot Line Follower

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Crystal (X’tal)

4.Capasitor

5. Infra Red

6.Photo dioda

7.Transistor BC141

8.Motor 12 Volt

Cara kerja dari robot ini, apabila sensor cahaya bagian kiri mendeteksi garis putih maka motor pada bagian kiri akan berhenti dan juga sebaliknya. Jika kedua sensor tidak menginjak atau mendeteksi garis putih maka kedua motor tetap berjalan.

1.      18. Alat pembatas Arus Listrik

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Crystal (X’tal)

4.Capasitor

5.Button (Tombol)

6.Triac BTA41

7.MOC3021

8.Beban

9.Sumber AC 220V

10.Trimpot 1k

11.ACS706ELC-20

    Cara kerja alat berawal dari pembacaan arus yang mengalir pada jala jala listrik ke sensor arus ACS706ELC-20 melalui pin 1 dan pin 2 ke pin 3 dan pin 4. keluaran sensor arus ini berupa tegangan analog yang naik dan turun secara linier. Semakin besar arus yang mengalir ke sensor arus maka semakin besar juga tegangan yang dihasilkan oleh sensor, tegangan awal sensor dihidupkan sebesar 2,5V pada saat pembacaan 0 A. hasil keluaran sensor tersebut diproses ADC mikrokontroler ATMega8535 untuk menghasilkan deret bilangan biner. Untuk pembatasan arus yang diinginkan ialah dengan melakukan pengaturan 10 A s/d 15 A. apabila arus listrik yang melewati sensor arus melebihi dari arus pembatasan yang diinginkan, maka mikrokontroler memutus hubungan menjadi open loop sehingga rangkaian terputus. Pensaklaran ini dilakukan oleh Triac BTA41 yang mampu beroperasi pada arus listrik maksimal 41 A.

1.      19. Detektor Kebakaran

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Crystal (X’tal)

4.Capasitor

5.Button (Tombol)

6.LCD 16x2

7.Sensor asap AF30

8.Trimpot 1k

9.Buzzer

10.Transistor BC141

Cara kerja alat ini bermula dari sensor asap AF30 yang menangkap kepekatan asap di sekeliling sensor dan diubah menjadi besaran tegangan linier. Kemudian tegangan output dari sensor masuk ke ADC pada mikrokontroler ATMega 8535 untuk diubah menjadi bilangan biner. Pada mikrokontroler terdapat program yang berfungsi untuk mencacah dan menghitung tegangan variable dari sensor. Keluaran dari sensor sudah 5,6VDC jika kadar asap rendah dan tegangan tersebut akan turun sampai 2,5VDC jika mendeteksi asap. Tegangan output sensor masih berupa tegangan analog karena tegangan masukan dari sensor berupa tegangan analog yaitu 5V dengan tegangan heatter sebsar 5V sehingga harus diubah menjadi tegangan digital dengan ADC yang trdapat dalam ATMega 8535. setelah itu sinyal listrik tersebut diolah atau diproses sehingga didapat data yang kemudial ditampilkan ke LCD 16x2 dan mengaktifkan buzzer unuk indikasi adanya asap di rngkaian.

1.      20. Alat penghemat Listrik

Komponen Komponen :

1.Mikrokontroller ATMega 8535

2.Resistor

3.Crystal (X’tal)

4.Capasitor

5.Button (Tombol)

6.MOC3021

7.Triac BTA41

8.LED

9.Sumber AC

Fungsi alat ini adalah sebagai penghemat listrik pada beban-beban besar. Sistem kerja alat ini adlaah menggunakan sistem pensaklaran digital biner “0” dan “1”. Setiap menekan tombol SW1 maka bank capasitors yang aktif bertambah satu unit dan setiap menekan tombol SW2 maka bank Capasitors yang aktif akan berkurang satu unit. Untuk jumlah bank capasitor tidak dibatasi pada alat ini.

Apabila ingin lebih mengetahui lebih rinci tentang ATMega dapat mendownload file dibawah ini :

* MATERI : DOWNLOAD
* RANGKAIAN : DOWNLOAD
* VIDEO : DOWNLOAD