Cara membuat sistem minimum dengan AT89C51/AT89S52

CARA MEMBUAT SISTEM MINIMUM DENGAN AT89C51

Assalamualaikum.wr.wb

Pertama-tama,kita ucapkan bissmillah dan ucap syukur atas karunia tuhan karena pada sampai saat ini saya diberi kesempatan untuk nge-post di blog ini.apakah kalian pernah membayangkan bisa mengendalikan nyala lampu rumah kalian hanya dengan bermodalkan pc atau laptop ,pasti sangat keren bukan? .pada post saya kali ini kita akan mempelajari cara membuat alat simulasikan secara kecil sesuai dengan gambaran menyalakan lampu rumah dengan bermodalkan pc atau laptop,kita coba ke dalam rangkaian kecil mikrokontroler untuk mengendalikan nyala lampu led dengan menggunakan pc atau laptop memakai bahasa assembler

Pengertian  Mikrokontroller

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.
Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
1.    Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas;
2.    Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem  adalah  perangkat lunak yang mudah dimodifikasi;
3.    Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.
Namun yang akan saya adalah Sistem Minimum AT89S52. meliputi Sistem Minimum berbasis mikrokontroler AT89S52 dan komponen pendukungnya.

AT89S52

konfigurasi pin

Sistem Minimum Mikrokontroler

Sistem Minimum Mikrokontroler adalah sebuah rangkaian paling sederhana dari sebuah mikrokontroler agar IC mikrokontroler tersebut bisa beroperasi dan diprogram. Dalam aplikasinya sistem minimum sering dihubungkan dengan rangkaian lain untuk tujuan tertentu. Ada beberapa yang harus diperhatikan dalam membuat sistem minimum mikrokontroler, yaitu:

Power Supply/Konektor DC

Semua komponen elektronika membutuhkan power supply atau sering juga disebut catu daya.  Mikrokontroler beroprasi pada tegangan 5 volt. Biasanya pembuatan catu daya mikrokontroler menggunakan IC regulator 7805 agar tegangannya bisa stabil.

Osilator (Pembangkit Frekuensi)

Pada dasarnya mikrokontroler memiliki sifat seperti manusia. Kalau manusia memiliki jantung untuk bisa hidup maka mikrokontroler memiliki osilator untuk bisa beroprasi. Mikrokontroler sendiri sudah memiliki osilator internal yaitu sebesar 8Mhz tetapi kadang kala agar kinerja mikronkontroler lebih cepat osilator internal tidak bisa menangani kasus tersebut. Oleh karena itu dibutuhkan osilator eksternal (kristal) yang nilainya lebih dari 8Mhz. Perlu diperhatikan mikrokontroler hanya bisa beroprasi sampai 16 Mhz. jadi kalau memilih krsital untuk AVR tidak boleh lebih dari 16Mhz.

ISP (In-System Programmable)

Sistem Minimum Mikrokontroler dibuat untuk di program. Prinsipnya mikrokontroler bisa diprogram secara parallel atau secara seri. Pemrograman mikrokontroler secara seri atau lebih dikenal dengan ISP tidak perlu memerlukan banyak jalur data. Tapi ISP memiliki kelemahan, jika salah setting fuse bit yang memiliki fungsi fital misal pin reset di disable maka alamat DEH sudah tidak bisa digunakan lagi. Untuk mengembalikan settingan fuse bit tadi, harus menggunakan pemrograman tipe parallel (high voltage programming).

Rangkaian Reset

Rangkaian reset sama fungsinya dengan rangkaian reset pada komputer. Fungsi reset di mikrokontroler yaitu untuk merestart program, sehingga kembali ke program awal. Penggunaan reset pada mikrokontroler opsional, bisa di pake atau nggak tergantung si pengguna.
Mikrokontroller ATMEL AT89S52
Rangkaian Mikrokontroller merupakan rangkaian interface program ke sebuah output yang telah ditentukan dan dikendalikan oleh listing program (berupa bit – bit logika) yang ada di mikrokontroler. Listing program yang dikirim oleh software dari komputer ke dalam mikrokontroler biasanya berbentuk file *.hex (heksadesimal). Sinkronisasi tegangan antara tegangan dari komputer dan tegangan mikrokontroler menggunakan sebuah buffer mikrokontroler untuk mengoperasikannya. Dalam hal ini mikrokontroler yang dipakai adalah mikrokontroler AT89S52. Dalam pembuatan sismin ini, yang saya buat adalah dengan menggunakan komponen-komponen sebagai berikut:
    IC mikrokontroler AT89S52                 x1
    Socket IC 40 Pin                                 x1
    Resistor 220                                       x15
    Jack DC
    Dioda IN4001
    Header Male                                       x1 x 40 pin
    Header Female                                    x1 x 40 pin
    PCB Fiber                                           x1
    Specer                                               x4
    resistor 1KΩ                                       x2
    Push Button                                        x9 Buah
     XTal 12.000 Mhz                                 x1
    7 - Segment Common anode                 x1                     
    kapasitor keramik 22pF
 kapasitor 10 µF
kapasitor 1000 µF
    Lampu LED                                          x9
    Regulator 7805                                    x1
 

Gambar Schematic Rangkaian Sistem Minimum AT89S52

             
2.2    Komponen dan Software yang Digunakan
    Proteus 8 Professional
Penggunaan software ini adalah untuk mengetes rangkaian downloader dengan mikrokontroler ATMEL AT89S52.

    IC mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler AT89S52  merupakan  pengembangan dari mikrokontroler MCS-51. Mikrokontroler ini biasa disebut juga dengan mikrokomputer  CMOS 8 bit dengan  8 Kbyte yang dapat dIprogram sampai 1000 kali pemograman. Selain itu AT89S52 juga mempunyai kapasitas RAM sebesar 256 bytes, 32 saluran I/O, Watchdog timer, dua pointer data, tiga buah timer/counter 16-bit, Programmable UART (Serial Port).

Komponen Penyusun




    Resistor

Resistor adalah  komponen elektronik  dua kutub yang didesain untuk menahan  arus listrik  dengan memproduksi  tegangan listrik  di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:
V = I . R
I = V/R




    Push-Button

Push-Button adalah komponen penukar mekanisme kerja dalam hal ini adalah arus listrik. Di rangkaian yang kami buat komponen ini berfungsi sebagai tombol reset untuk mengembalikan IC ke keadaan netral dengan kata lain untuk menghapus program yang sudah dimasukka ke dalam IC.

    XTal (Crystal) 12.000 MHz + Kapasitor Keramik 22nF

XTAL merupakan komponen yang berfungsi untuk membangkitkan frekuensi osilasi dengan stabilitas yang sangat tinggi. Frekuensi osilasi didapat dari efek piezoelektrik. Bahan yang biasa digunakan untuk memperoleh efek piezoelektrik diantaranya kwarsa, garam Rochelle dan tourmaline. Bahan yang banyak digunakan adalah kristal kwarsa. Sedangkan Kapasitor digunakan untuk menampung tegangan detak hasil dari Crystal, Kapasitor ini tidak memiliki polaritas sehingga aman jika dipasang dengan arah apapun. Komponen ini hanya bekerja pada tegangan rendah hingga tegangan 100 volt. Pada umumnya kapasitor jenis ini mempunyai warna yang bermacam-macam dan berbentuk pipih. Pada badan komponen terdapat nilai yang dikandungnya.

    LED (Light Emiting Diode)
LED pada umumnya digunakan sebagai lampu penanda. Kami menggunakan LED sebagai tanda bahwa arus sudah masuk ke rangkaian. Komponen ini juga digunakan dibanyak alat, karena konsumsi dayanya yang rendah dan memudahkan untuk mengetahui  apakah suatu alat atau rangkaian bekerja dengan melihat LED.
 
    ¬IC Regulator 7805
 

Regulator ini menghasilkan tegangan output stabil 5 Volt dengan syarat tegangan input yang diberikan minimal 7-8 Volt (lebih besar dari tegangan output) sedangkan batas maksimal tegangan input yang diperbolehkan dapat dilihat pada datasheet IC 78XX karena jika tidak maka tegangan output yang dihasilkan tidak akan stabil atau kurang dari 5 Volt.
Langkah Kerja


Dan saya menggunakan PCB yang masih polos dengan permukaan tembaga untuk menjadi media penerapan komponen penyusun Sistem Minimum AT89S52. Dan adapun langkah-langkah membuat jalur rangkaian pada PCB ini adalah sebagai berikut:
    Sebelum memulai, berdoalah agar project dapat dikerjakan dengan baik.
    Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.
    Pastikan kondisi komponen dalam keadaan baik terutama IC dan komponen lainnya yang memiliki peluang besar terhadap kerusakan.
    Siapkan layout
Membuat layout menggunakan software PCB Wizard dari NWC, pada tahap ini sebelum dicetak ke kertas glossy atau kertas foto, layout tidak perlu dilakukan mirroring karena akan berpengaruh pada kerja rangkaiannya. Dan inilah layout yang saya gunakan untuk dicetak pada permukaan PCB :
downloader USBasp
 
berfungsi untuk mendownload program berbentuk *.hex kedalam IC AT89C51/AT89S52 pada rangkaian sismin