Laporan Antarmuka Mikrokontroler Dengan LCD 16x2

21:50 Unknown 0 Comments

ANTARMUKA MIKROKONTROLER DENGAN PENAMPIL LCD

(Liquid Crystal Display)

1. TUJUAN

Mengetahui dan memahami cara mengantarmukakan mikrokontroler dengan modul penampil LCD.
Mengetahui dan memahami bagaimana memrogram mikrokontroler untuk menampilkan karakter ke penampil LCD.

2. DASAR TEORI

2.1 LCD M1632

Modul LCD M1632 seperti dalam Gambar 5.1 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya yang rendah. Modul ini dilengkapi dengan mikrokontroler yang didisain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD ini mempunyai CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).

Gambar 1.1 Modul LCD M1632

LCD ini memiliki 16 kaki, sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Konfigurasi Pin LCD M1632

No	Kaki	Deskripsi
1	Vss	0V (GND)
2	Vcc	+5V
3	VLC	LCD Contrast Voltage
4	RS	Register Select; H: Data Input; L: Instruction Input
5	RD	H:Read; L: Write
6	EN	Enable Signal
7	D0	Data Bus 0
8	D1	Data Bus 1
9	D2	Data Bus 2
10	D3	Data Bus 3
11	D4	Data Bus 4
12	D5	Data Bus 5
13	D6	Data Bus 6
14	D7	Data Bus 7
15	V+BL	Positive Backlight Voltage
16	V-BL	Negative Backlight Voltage

2.2 DDRAM

DDRAM adalah merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contoh, untuk karakter ‘A’ atau 41H yang ditulis pada alamat 00, maka karakter tersebut akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis di alamat 40, maka karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama dari LCD. Posisi ini ditunjukkan dalam Gambar 5.2.

Gambar 1.2 Posisi DDRAM

2.3 CGRAM

CGRAM adalah merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter di mana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Namun memori ini akan hilang saat power supply tidak aktif, sehingga pola karakter akan hilang.

2.4 CGROM

CGROM adalah merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter di mana pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubah lagi. Namun karena ROM bersifat permanen, maka pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power supply tidak aktif. Pada Gambar 6.3, tampak terlihat pola-pola karakter yang tersimpan dalam lokasi-lokasi tertentu dalam CGROM. Pada saat HD44780 akan menampilkan data 41H ke DDRAM, maka HD44780 akan mengambil data di alamat 41H (0100 0001) yang ada pada CGROM yaitu pola karakter A.

Dalam Gambar 1.4 modul LCD dihubungkan ke PORTB mikrokontroler dimana kaki RS, RD, EN terhubung ke PORTB.0-PORTB.2 dan D4, D5, D6, D7 terhubung ke PORTB.4-PORTB.7.

Gambar 1.3 pola Karakter dalam CGROM

Gambar 1.4 Rangkaian LCD

3. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

1 set PC/Laptop yang sudah berisi program Code Vision dan Khazama
1 buah catu daya DC +5V
1 buah multimeter
1 buah ISP Downloader AVR
1 buah sistem minimum AVR
1 buah LCD
1 buah kabel printer USB

4. PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Rangkailah peralatan yang diperlukan seperti dalam Gambar 1.5. Hubungkan soket jumper PORTB pada minimum system dengan soket jumper pada LCD

Gambar 1.5 Rangkaian antarmuka mikrokontroler dengan LCD

2. Buka program Code Vision AVR

3. Buatlah file project (.prj) kemudian pilih IC yang digunakan (ATmega8535) dan atur clock 4.000 Mhz. (seperti praktikum sebelumnya)

4. Klik sub tab Libraries>>Alphanumeric LCD (alcd.h). Centang Enable Alphanumeric LCD Support kemudian sesuaikan pada gambar di bawah ini. Kemudian klik OK

5. Buatlah file source (.c) kemudian hubungkan file project dengan file source seperti pada praktikum sebelumnya.

6. Tuliskan file header

7. Buatlah program utama dan tuliskan program berikut di dalam program utama .

8. Tuliskan program berikut dalam program utama tepatnya di dalam while(1).

9. Compile dan Build program jika ada yang error perbaiki program. Masukkan file hex menggunakan Khanzama AVR Programer. Klik auto program, amati tampilan LCD.

10. Hapus program yang ada di dalam while. Tuliskan program berikut di dalam while(1).

11. Compile dan Build program jika ada yang error perbaiki program. Masukkan file hex menggunakan Khanzama AVR Programer. Klik auto program, amati tampilan LCD.

12. Hapus program yang ada di dalam while. Tuliskan program berikut di dalam while(1).

13. Compile dan Build program jika ada yang error perbaiki program. Masukkan file hex menggunakan Khanzama AVR Programer. Klik auto program, amati tampilan LCD.

14. Hapus program yang ada di dalam while. Tuliskan program berikut di dalam while(1).

15. Compile dan Build program jika ada yang error perbaiki program. Masukkan file hex menggunakan Khanzama AVR Programer. Klik auto program, amati tampilan LCD.

16. Hapus program yang ada di dalam while. Tuliskan program berikut di dalam while(1).

17. Compile dan Build program jika ada yang error perbaiki program. Masukkan file hex menggunakan Khanzama AVR Programer. Klik auto program, amati tampilan LCD.

18. Buatlah tampilan nama anda berjalan dari kiri ke kanan pada baris 0 dan NIM anda berjalan dari kanan ke kiri pada baris 1 (tampidlan di baris 0 dan 1 muncul secara bersamaan).

19. Ubahlah nilai dalam lcd_init(16) menjadi lcd_init(40) dan lihat perbedaannya.

5. DATA HASIL PRAKTIKUM

Laporan Sampling Dengan Matlab

20:38 Unknown 1 Comments

SAMPLING

A. Tujuan Praktikum

· Mahasiswa memahami dan dapat memilih nilai sampel yang tepat terhadap suatu sinyal.

· Mahasiswa memahami pengaruhnya sampling, oversampling, dan undersampling pada proses recovery sinyal

· Mahasiswa dapat melakukan rekontruksi sinyal dari hasil sampling dan menguji hasilnya.

B. Dasar Teori

Dalam proses pengolahan sinyal analog, sinyal input masuk ke Analog Signal Processing (ASP), diberi berbagai perlakuan (misalnya pemfilteran, penguatan,dsb.) dan outputnya berupa sinyal analog.

Gambar 4.1. Sistem Pengolahan Sinyal Analog

Proses pengolahan sinyal secara digital memiliki bentuk sedikit berbeda.Komponen utama sistem ini berupa sebuah processor digital yang mampu bekerja apabila masukannya berupa sinyal digital. Untuk sebuah input berupa sinyal analog perlu proses awal yang bernama digitalisasi melalui perangkat yang bernama analog-to-digital conversion (ADC), dimana sinyal analog harus melalui proses sampling, quantizing dancoding. Demikian juga output dari processor digital harus melalui perangkat digital-to-analog conversion (DAC) agar outputnya kembali menjadi bentuk analog. Ini bisa kita amati pada perangkat seperti PC, digital sound system, dsb. Secara sederhana bentuk diagram bloknya adalah seperti berikut ini.

Gambar 4.2. Sistem Pengolahan Sinyal Digital

a) Sinyal Waktu Diskrit

Berdasarkan pada penjelasan di atas kita tahu betapa pentingnya satu proses yang bernama sampling. Setelah sinyal waktu kontinyu atau yang juga popoler kita kenal sebagai sinyal analog disampel, akan didapatkan bentuk sinyal waktu diskrit. Untun mendapatkan sinyal waktu diskrit yang mampu mewakili sifat sinyal aslinya, proses sampling harus memenuhi syarat Nyquist:

fs > 2 fi

dimana:

fs = frekuensi sinyal sampling

fi = frekuensi sinyal informasi yanga akan disampel

atau dengan kata lain bahwa frekuensi sampel adalah minimal dua kali frekuensi sinyal.

Fenomena aliasing akibat proses sampling akan muncul pada sinyal hasil sampling apabila proses frekuensi sinyal sampling tidak memenuhi kriteria di atas. Perhatikan sebuah sinyal sinusoida waktu diskrit yang memiliki bentuk persamaan matematika seperti berikut:

x(n) = A sin(ωn +θ) (2)

dimana:

A = amplitudo sinyal

ω = frekuensi sudut

θ = fase awal sinyal

Frekuensi dalam sinyal waktu diskrit memiliki satuan radian per indek sample, dan memiliki ekuivalensi dengan 2πf.

Gambar 4.3. Sinyal Sinus Diskrit

Sinyal sinus pada Gambar 4.3 tersusun dari 61 sampel pada sepanjaag sinyal, sinyal sinus ini memiliki frekuensi f = 50 Hz dan disampel dengan frekuensi sampel Fs = 1000 Hz. Sehingga untuk satu siklus sinyal sinus memiliki sample sebanyak Fs/f = 1000/50 = 20 sampel. Berbeda dengan sinyal waktu kontinyu (C-T), sifat frekuensi pada sinyal waktu diskrit (D-T) adalah:

1. Sinyal hanya periodik jika f rasional.

Sinyal periodic dengan periode N apabila berlaku untuk semua n bahwa x(n+N) = x(n). Periode fundamental NF adalah nilai N yang terkecil.

Sebagai contoh: agar suatu sinyal periodic maka:

2. Sinyal dengan fekuensi berbeda sejauh k2π (dengan k bernilai integer) adalah identik.

Jadi berbeda dengan kasus pada C-T, pada kasus D-T ini sinyal yang memiliki suatu frkeuensi unik tidak berarti sinyal nya bersifat unik.

Sebagai contoh:

cos[(ωο + 2π)n + θ] = cos (ωο + 2π)

karena cos(ωο + 2π) = cos(ωο). Jadi bila xk(n) = cos(ωοn+ 2π) , k = 0,1,…. dimana ωk =ωοn+ 2kπ, maka xk(n) tidak bisa dibedakan satu sama lain. Artinya x1(n) = x2(n) = x3(n)….= xk(n). Sehingga suatu sinyal dengan frekuensi berbeda akan berbeda jika frekuensinya dibatasi pada daerah −π < ω < π atau –1/2 < f < 1/2. Diluar itu akan terjadi fenomena aliasing. Berikut ini akan dijelaskan lebih rinci tentang sampling dan aliasing.

b) Digital Sampling

Dalam analisis dan aplikasi sinyal semuanya diterapkan dalam sebuah komputer. Dalam komputer sebuah sinyal dinyatakan sebagai sederetan bilangan. Seperti telah disebutkan bahwa dalam pengolahan sinyal, sinyal yang terdeteksi dikonversi menjadi sederetan bilangan oleh sebuah perangkat elektronik atau komputer disebut: analog-to-digital conversion. Sinyal analog adalah sinyal tegangan kontinyu yang dinyatakan secara analog. Amplitudo sinyal ini secara kontinyu bervariasi pada kisarannya. Konversi analog ke digital merupakan proses pembangkitan sederetan bilangan, setiap bilangan menyatakan amplitdo dari sinyal analog pada titik tertentu. Sederetan bilangan yang dihasilkan dinamakan sinyal diskrit atau mungkin sinyal digital, dan diperoleh dari sinyal analog yang disampel. Proses ini ditunjukkan pada Gambar 4.4. Gambar 4.4(a) adalah sinyal analog dan Gambar 4.4(b) adalah sinyal diskrit. Pada sinyal diskrit tampak bahwa sampulnya menyerupai sinyal analog asli yang disampel.

Gambar 4.4 Proses digitalisasi (a) Sinyal Analog, (b) Deretan Digital Hasil Sampling dari Sinyal (a).

Proses digitalisasi sinyal didefinisikan dengan konsep sampling. Pada Gambar 4.4(b). menunjukkan sampling sinyal analog pada interval waktu beraturan 0,5 ms. Atau juga dapat dinyatakan bahwa sinyal di-sampling pada frekuensi 2000 sample/second. Nilai ini diperoleh dengan mengambil inverse dari interval waktu, dan secara tipikal dinyatakan dalam Hertz (Hz). Sehingga frekuensi sampling-nya menjadi 2 kHz.

Suatu sinyal sinusoida yang dinyatakan dengan amplitudo 1 volt dan frekuensinya 1 Hertz.Sampling sinyal ini pada frkuensi 10 Hz menghasilkan sebuah deretan titik data yang melingkupi sinusoida yang asli jika titik-titik tersebut dihubungkan dengan sebuah garis (warna merah pada Gambar 4.5). Ini merupakan dasar yang harus diperhatikan yang menentukan batas frekuensi terendah sinusoida agar sinyal dapat dikembalikan atau direkontruksi menjadi sinyal yang sesuai dengan aslinya.

Gambar 4.5 Samping dan Rekonstruksi (a) Sinyal 1 V, 1Hz Sinusoida Di-sampling

10 Hz, (b) Pembentukan Sinusoida Tersampling 10 Hz.

Gambar 4.6 Samping dan Rekonstruksi (a) Sampling Sebuah Sinusoida 1 V, 1 Hz

Mendekati 2 Hz (b) Pembentukan Sinusoida pada Sampling 2 Hz.

Perhatikan sinyal yang sama 1 V, 1 Hz sinusoida, tapi sekarang di- sampling pada setiap 0,75 detik ( 4/3 Hz). Berbeda dengan dua kejadian sebelumnya, menghasilkan frekuensi sinusoida terendah melalui titik-titik deretan tersebut bukan sinusoida 1 Hz, tapi gelombang sinusoida sekitar 1/3 Hz. Ini jelas dari contoh tersebut bahwa sinyal original adalah undersampled dan tidak cukup titik-titik untuk membawa informasi secara tepat. Ingat bahwa kondisi undersampled dapat menghasilkan aliasing.

Gambar 4.7 Samping dan Rekonstruksi (a) Menyampling Sebuah Sinussoida 1 V, 1 Hz pada 4/3 Hz (b) Pembentukan Sinusoida Tersampling pada 4/3 Hz Menghasilkan Sinyal Merah pada 1/3 Hz. Sinyal 1 Hz yang Asli Disampling Terlalu Rendah.

Dengan contoh di atas, ini menjadi penting untuk realisasi bahwa sinusoida hanya dapat secara tepat tercapai jika di-sampling paling kecil dua kali frekuensinya. Hukum ini dikenal sebagai Nyquist Theorem.

C. Peralatan

· PC yang dilengkapi dengan perangkat sistem operasi Windows dan Perangkat Lunak MATLAB

D. Langkah Percobaan

· Membangkitkan sinyal alam dengan memasukkan program nilai t atau t1 dengan s1 atau x1.