Revisi per 5 Oktober 2014 18.26

BAB I

Latar Belakang

Rumusan Masalah

1. Bagaimana mengontrol keluaran airpada kran dengan menggunakan Mikrokontroller ATMega328?

2. Bagaimana air minum dapat keluar dari kransesuai dengan harga nominal uang yang dimasukkan pada keypad?

3. Bagaimana mengatur relay agar dapat mengukur debit airminum sesuai dengan nilai nominal uang?

Ruang Lingkup Penelitian

1. Menggunakan mikrokontrollerATmega328

2. Relay untuk mengatur pengeluaran air daripenampung air untuk pengontrolan pembuka dan penutup.

3. Untuk mengakses atau mengontrol alatmenggunakan keypad membrane 4x3.

4. Untukmelihat harga yang dibeli dan pengeluaran airnya menggunakan LCD.

5. Pemrogramanpada Mikrokontroller menggunakan bahasa C pada Mikrokontroller ATMega328.

Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan Penelitian

1. Tujuan pokok dari penelitian iniadalah merancang suatu alat yang dapat mengeluarkan air minum sesuai dengannilai nominal yang dimasukkan pada keypad.

2. Perancangan menggunakan Mikrokontroller ATMega328 denganbahasa pemrograman C

3. </p>

Manfaat Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Diharapkan hasil peneltian ini dapat bermanfaat bagi pelaksanaan penerimaan siswa baru pada SMA Genta Syaputra Tangerang.

2. Diharapkan hasil peneletian ini dapat mempermudah dan mempercepat proses pelayanan penerimaan siswa baru pada SMA Genta Syaputra Tangerang.

3. Diharapkan hasil penelitian ini, dapat dijadikan bahan pertimbangan bagi pihak manajemen SMA Genta Syaputra Tangerang dalam merencanakan pembuatan program penerimaan siswa baru berbasis web.

Metode Penelitian

Dalam melakuan penelitian terhadap alat ini maka metode yang peneliti gunakan adalah:

a. Observasi

Melalui pengamatan dan pengalamanyang didapat untuk mengetahui proses pengerjaan untuk menghasilkan prototipedan rancangan alat yang digunakansebagai pengontrolan kran air otomatis.

b. Metode Prototype

1. Analisa

Pada metode ini penulis menganalisa suatu sistemyang sudah ada, bagaimana sistem itu berjalan dan apakah kekurangan dari sistemtersebut. Pada sistem yang sekarang dalam penggunaannya masih manual, sehinggamembutuhkan objek untuk melakukan pengontrolan keluaran air dengan melakukanpembelian air dengan memasukkan harga pada token keypad.

2. Desain

Metode ini dimaksudkan untuk menggambarkan perancangan darisistem alat yang akan dibuat agar sistem alat yang digunakan sesuai dengan yangdiinginkan.

3. Implementasi

Metode ini dimaksudkan untuk melakukan perancangan alat darikonsep yang akan dibuat, agar sistem alat yang dibuat dapat digunakan sebagaipengontrol keluaran air secara otomatis dengan melakukan pembelian air minumdengan memasukkan nominal harga yang diinginkan.

4. metode Perancangan

Dalam metode perancanganini kita dapat mengetahui bagaimanasistem itu dirancang dan alat apa saja yang dibutuhkan.




5. Pengujian Alat

Metode ini dimaksudkan untuk menguji alat yang dirancang agarsistem alat yang digunakan dapat disusun dengan baik.Sumber :Nurichsan,Metode Pengembangan Waterfall Prototyping,27 Februari 2011




c. Pengambilan Kesimpulan

Metode inidilakukan dalam perencanaan, pembuatan dan pengujian alat sehingga didapatkanalat yang benar – benar sesuai dengan yang dirancang.

d. Metode Studi Pustaka

Metode ini dilakukanuntuk mencari dan mendapatkan sumber-sumber kajian landasan teori yangmendukung. Informasi yang dikumpulkan dapat dijadikan sebagai acuan untukmelakukan perencanaan, percobaan, pembuatan, dan penyusunan laporan.

Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan dalam memahami masalah yangakan diungkapkan, maka penulisan skripsi ini dibagi menjadi lima bab dan beberapa lampiran dengan sistematika yang tersusun sebagai berikut:

A. BAB I PENDAHULUAN

Pada Bab ini berisi tentang Latar Belakang Masalah, Tujuan Dan ManfaatPenelitian, Ruang Lingkup, Metodologi Penelitian Dan Sistematika Penulisan.

B. BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang uraian mengenai teori-teoridasar elektronika yangakan mendukung pembahasan, serta penulisan dalam penyusunan Skripsi ini. Uraian tersebut menjelaskantentang konsep dasarmikrokontroller ATmega328, Relay, LCD, Module LCD, KEYPAD Membrane 4x3, Lampu Led dan komponen-kompenen pendukung lainnya.




C. BAB III PEMBAHASAN

Pada bab ini merupakan pembahasan laporan penulisanskripsi, yang berisi tentang : Analisa blok rangkaian, fungsi diagram blokrangkaian yang didalamnya meliputi : Unit pengendali, catu daya, prosedur sistem pengontrolan, konfigurasi sistem dan flowchart program serta sistem yang dibuat.




D. BAB IV RANCANGAN SISTEM YANG DIUSULKAN

Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai uji coba serta analisapengoperasian dari sistem yang dibuat.




E. BAB V PENUTUP

Berisitentang kesimpulan dan saran yang diberikan dari hasil pengamatan danpenelitian yang telah dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

BAB II

LANDASAN TEORI

Teori Umum

Konsep Dasar Sistem

Definisi Sistem

Menurut Sutarman (2012:13), “Sistem adalah kumpulan elemen yang saling berhubungan dan berinteraksi dalam satu kesatuan untuk menjalankan suatu proses pencapaian suatu tujuan utama”.

Menurut Diana dan Setiawati ( 2011 : 3 ), “Sistem adalah serangkaian bagian yang saling tergantung dan bekerjasama untuk mencapai tujuan tertentu”.

MenurutMustakini (2009:34), “Sistem dapat didefinisikan dengan pendekatan prosedur danpendekatan komponen, sistem dapat didefinisikan sebagai kumpulan dariprosedur-prosedur yang mempunyai tujuan tertentu”.




Menurut Jerry Fithgerald (2009 : 2),“Sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang salingberhubungan, berkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan ataumenyelesaikan suatu sasaran tertentu”.

Menurut Mulyanto (2009:1), “secaraumum, sistem dapat diartikan sebagai kumpulan dari elemen-elemen yangberinteraksi untuk mencapai suatu tujuan tertentu sebagai suatu kesatuan”.

Menurut Mulyanto (2009:2), “dalambidang sistem informasi, sistem diartikan sebagai sekelompok komponen yangsaling berhubungan, bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama dengan menerima inputseta menghasilkan input dalam proses transformasi yang teratur”.

Berdasarkanbeberapa definisi sistem yang dikemukakan di atas dapat ditarik kesimpulanbahwa sistem adalah sekumpulan komponen atau elemen yang berkerja sama sesuaifungsinya dan saling berhubungan untuk mencapai suatu tujuan.

Karakteristik Sistem

Menurut Mulyanto(2009:2), Suatu sistem mempunyai beberapa karakteristik, yaitu:

1. Komponen Sistem (Components System)(Components System)

   Suatu sistem tidakberada dalam lingkungan yang kosong, tetapi sebuah sistem berada dan berfungsidi dalam lingkungan yang berisi sistem lainnya. Suatu sistem terdiri darisejumlah komponen yang saling berinteraksi, bekerja sama membentuk satukesatuan. Apabila suatu sistem merupakan salah satu dari komponen sistem lainyang lebih besar, maka akan disebut subsystem, sedangkan sistem yang lebih besar tersebut adalahlingkungannya. Setiap subsistem mempunyai sifat-sifat dari sistem untukmenjalankan suatu fungsi tertentu dan memengaruhi proses sistem secarakeseluruhan. Suatu sistem dapat mempunyai suatu sistem yang lebih besar yangdisebut super sistem. Sebagai contoh apabila fakultas dianggap sebuah sistem,maka perguruan tinggi merupakan super sistem.

2. Batasan Sistem (Boundary)(Boundary System)

   Batas sistemmerupakan pembatas atau pemisah antara suatu sistem dengan sistem yang lainnyaatau dengan lingkungan luarnya. Batas system menentukan konfigurasi, ruanglingkup, atau kemampuan sistem. Batas sistem ini memungkinkan suatu sistemdipandang sebagai suatu kesatuan. Batas suatu sistem juga menunjukkan ruanglingkup (scope) dari system tersebut.

3. Lingkungan Luar Sistem(Environment System)

   Lingkungan luar adalah apa pun di luarbatas dari sistem yang dapat mempengaruhi operasi sistem, baik pengaruh yangmenguntungkan ataupun yang merugikan. Pengaruh yang menguntungkan ini tentunyaharus dijaga sehingga akan mendukung kelangsungan operasi sebuah sistem.Sedangkan lingkungan yang merugikan harus ditahan dan dikendalikan agar tidakmengganggu kelangsungan sebuah sistem.

4. Penghubung Sistem(Interface System)

   Penghubung merupakanhal yang sangat penting, sebab tanpa adanya penghubung, sistem akan berisikumpulan subsistem yang berdiri sendiri dan tidak saling berkaitan. Sebagaicontoh, apabila di dalam perusahaan memiliki beberapa sistem seperti produksi,finansial, pemasaran, dan HRD yang tidak memiliki penghubung satu sama laintentu saja proses bisnis di dalam perusahaan tersebut tidak akan berjalandengan semestinya. Penghubung (interface) merupakan media peghubungantara satu subsistem dengan subsistem yang lainnya. Penghubung inilah yangakan menjadi media yang digunakan data dari masukan (input) hinggakeluaran (output). Dengan adanya penghubung, suatu subsistem dapatberinteraksi dan berintegrasi dengan subsystemyang lain yang membentuk satu kesatuan.

5. Masukan Sistem (Input System)<p style="text-align: justify;line-height: 2;"> Masukan atau inputmerupakan energi yang dimasukan ke dalam sistem. Masukan dapat berupamasukan perawatan (maintenance input) dan masukan sinyal (signalinput). Maintenance input adalah bahan yang dimasukan agar sistemtersebut dapat beroperasi. Signal input adalah masukan yang diprosesuntuk mendapatkan keluaran. Sebagai contoh di dalam sistem komputer, programadalah maintenance input yang digunakan untuk mengoperasikankomputernya dan data adalah signal input untuk diolah menjadi informasi.Contoh lain di dalam suatu perusahaan, karyawan merupakan maintenance input yangakan mengoperasikan sistem tersebut, sedangkan data merupakan signal input yangakan diolah menjadi informasi.

6. Keluaran Sistem (Output System)

   Keluaran (output) merupakan hasil daripemrosesan. Keluaran dapat berupa informasi sebagai masukan pada sistem lainatau hanya sebagai sisa pembuangan. Misalnya, dalam sistem pencernaan, energimerupakan keluaran yang dibutuhkan oleh sistem lain, sedangkan ampasnya merupakansisa yang harus di buang.

7. Pengolahan Sistem (Processing System)

   Pengolahan sistem (process) merupakan bagian yang melakukan perubahan dari masukan untuk menjadi keluaran yang diinginkan. Sistempencernaan akan mengolah makanan menjadi energi. Sistem produksi akan bahanmentah menjadi barang setengah jadi atau barang jadi. Dalam sistem informasi,pengolahan dapat berupa operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian,pengurutan, atau operasi lainnya yang nantinya akan mengubah masukan berupadata menjadi informasi yang berguna.

8. Sasaran Sistem (Objective).

   Suatu sistem pastimemiliki sasaran (objective) atau tujuan (goal). Apabila sistemmenjadi tidak mempunyai sasaran, maka operasi sistem tidak akan ada gunanya.Tujuan inilah yang mengarahkan suatu sistem. Tanpa adanya tujuan, sistemmenjadi tidak terarah dan terkendali. Tujuan sistem informasi tergantung padakegiatan yang ditangani. Secara umum suatu sistem memiliki tiga tujuan utama,yaitu: 1. Mendukungfungsi kepengurusan manajemen.2. Mendukungpengambilan keputusan manajemen.3. Mendukungkegiatan operasi perusahaan.

 

Klasifikasi Sistem

Menurut Mulyanto (2009:8),Sistem dapat diklasifikasikan dari berbagai sudut pandan, di antaranya adalahsebagai berikut:

1. Sistem Abstrak (Abstract System) dan Sistem Fisik (Physical System)

Sistem abstrak (abstractsystem) adalah sistem yang berupa pemikiran atau gagasan yang tidak tampak secara fisik.Misalnya, sistem teologi, yaitu sebuah pemikiran tentang hubungan antaramanusia dengan Tuhan.

Sedangkan sistemfisik (physical system) adalah sistem yang ada secara fisik dan dapatdilihat dengan mata. Misalnya sistem komputer, sistem akuntansi, sistemtransportasi, dan lain sebagainya.

</div>
2. Sistem Alamiah dan Sistem Buatan Manusia(Interface)

Sistemalamiah (natural system) yaitu sistemyang terjadi melalui proses alam, tidakdibuat manusia. Misalnya perputaran bumi. Sistembuatan manusia (human mode system) yaitu sistem yang dirancang oleh manusia. Sistembuatan manusia yang melibatkan interaksi antara manusia dengan mesin.

3. Sistem Determinasi dan Sistem Probabilistik(Interface)

Sistem yang berinterkasi dengan tingkah laku yang dapat diprediksi disebut sistem deterministic. Sistem komputer adalah contoh dari sistem yang tingkah lakunya dapat dipastikan berdasarkan program-program komputer yang dijalankan. Sedangkan sistem yang bersifat probabilistik adalah sistem yang kondisi masa depannya tidak dapat diprediksi karena mengandung unsur probabilistic.

4. Sistem Terbuka dan Sistem Tertutup

Sistem tertutup merupakan sistem yang tidak berhubungan dan tidak terpengaruh oleh lingkunagn luarnya. Sistem ini bekerja secara otomatis tanpa campur tangan pihak luar. Sedangkan sistem tebuka adalah sistem yang berhubungan dan dipengaruhi oleh lingkungan luarnya. Sistem ini menerima masukan dan menghasilkan keluaran untuk subsistem lainnya.

 

Konsep Dasar Pengontrolan

Definisi Pengontrolan

Menurut Erinofiardi (2012:261), “Suatu system control otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi mengendalikan proses tampa adanya campur tangan manusia (otomatis)”.

Kontrol otomatis mempenyai peran penting dalam dunia industri modern saat ini. Seiring perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, sistem kontrol otomatis telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya dengan cara yang lebih mudah, efisien dan efektif. Adanya kontrol otomatis secara tidak langsung dapat menggantikan peran manusia dalam meringankan segala aktifitasnya.

Berdasarkan Ejaan Yang Disempurnakan (EYD) pengontrolan berasal dari kata kontrol. Kontrol sama dengan pengawasan, pemeriksaan dan pengendalian. Pada industri besar dan modern sangat memerlukan tenaga ahli perencanaan sistem pengendali dan perancangan desain sistem pengendali, termasuk teknisi profesional sebagai operator. Tidak menutup kemungkinan bahwa pengontrolan berasal dari berbagai disiplin ilmu yang saling berhubungan karena teori sistem pengendali modern dikembangkan guna mengatasi kerumitan yang dijumpai pada berbagai system pengendalian yang menuntut kecepatan dan ketelitian yang tinggi dengan hasil output yang optimal.

Dalam sistem pengendali kita mengenal adanya sistem pengendali Loop Terbuka(Open-loop Control System) dan Sistem Pengendali Loop Tertutup ( Closed-loop Control System ).

 

Jenis- jenis Pengontrolan

1. Sistem Kontrol Loop Terbuka

Menurut Erinofiardi (2012:261) sistem kontrol loop terbuka adalah ”suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian.”



 

Gambar 2.1 Sistem pengendali loop terbuka

Sumber : Erinofiardi (2012:261)

Gambar diagram blok diatas menggambarkan bahwa didalam sistem tersebut tidak ada proses umpan balik untuk memperbaiki keadaan alat terkendali jika terjadi kesalahan. Jadi tugas dari elemen pengendali hanyalah memproses sinyal masukan kemudian mengirimkannya ke alat terkendali.

 

2. Sistem Kontrol Loop Tertutup

Menurut Erinofiardi (2012:261) sistem kontrol loop tertutup adalah “Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan.” Yang menjadi ciri dari sistem pengendali tertutup adalah adanya sinyal umpan balik. Sinyal umpan balik merupakan sinyal keluaran atau suatu fungsi keluaran dan turunannya, yang diumpankan ke elemen kendali untuk memperkecil kesalahan dan membuat keluaran sistem mendekati hasil yang diinginkan.



 

Gambar 2.2 Sistem pengendali looptertutup

Sumber : Erinofiardi (2012:261)

Gambar diatas menyatakan hubungan antara masukan dan keluaran dari suatu loop sistem tertutup. Sinyal input yang sudah dibandingkan dengan sinyal umpan balik menghasilkan sinyal selisih atau sinyal kesalahan yang akan dikirimkan ke dalam elemen pengendali sehingga kemudian menghasilkan sebuah sinyal keluaran yang akan dikirim ke alat terkendali.

Sinyal input berupa masukan referensi yang akan menentukan suatu nilai yang diharapkan bagi sistem yang dikendalsikan tersebut. Dalam berbagai sistem pengendalian, sinyal input dihasilkan oleh mikrokontroler.

Konsep Dasar Otomatis

1. Definisi Otomatis

MenurutSaputra, Dedy Cahyadi dan Awang Harsa Kridalaksana di dalam Jurnal InformatikaMulawarman Vol 5 No. 3 (2010:3),“Perangkat otomatis yang dimaksud disini adalah perangkat atau alat yangdigunakan untuk membantu kelancaran proses otomatis.

 

MenurutSantoso, Martinus dan Sugiyanto dalam Jurnal FEMA Vol. 2 (2013:17),“Otomasi adalah proses yang secara otomatis mengontrol operasi dan perlengkapansistem dengan perlengkapan mekanik atau elektronika yang dapat menggantimanusia dalam mengamati dan mengambil keputusan.

Daripendapat yang dikemukakan di atas dapat disimpulkan bahwa Otomatis adalah proses mengontrol operasi danperlengkapan dengan sistem elektronika.

Adabeberapa alasan dalam penggunaan sistem otomasi antara lain sebagai berikutMenurut Santoso, Martinus dan Sugiyanto dalam Jurnal FEMA Vol. 2 (2013:17): a. Meningkatkan produktifitas perusahaan b. Tingginya biaya tenaga kerja c. Kurangnya tenaga kerja untuk kemampuantertentu d. Tenaga kerja cenderung berpindah kesektorpelayanan. e. Tingginya harga bahan baku f. Meningkatkan kualitas produk. g. Menurunkan Manufacturing Lead Time(MLT)

MenurutSaputra, Dedy Cahyadi dan Awang Harsa Kridalaksana dalam Jurnal Informatika Mulawarman Vol. 2 (2010:3), Perangkat ini terdiri dari 2 (dua)bagian, yaitu: a. Perangkat Keras b. Perangkat Lunak Otomasi Tanpa adanya dua perangkat inisecara memadai maka proses otomasi tidak akan dapat berjalan dengan baik.

Teori Khusus

Mikrokontroller

Definisi Mikrokontroler

Menurut Sumardi (2013:1), “Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data”. Dari beberapa definisi-definisi diatas dapat disimpulkan bahwa Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor dalam chip tunggal yang dimana didalamnya terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya, dan juga mempunyai masukan dan keluaran serta kendali yang difungsikan untuk membaca data, dan dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus.

Karakteristik Mikrokontroler

Menurut Sumardi (2013:2), mikrokontroler memiliki karakteristik sebagai berikut :

1. Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori untuk aplikasi tertentu, tidak seperti PC yang multi fungsi karena mudahnya memasukkan program. Program mikrokontroler relatif lebih kecil daripada program-program pada PC.

2. Konsumsi daya kecil.

3. Rangkaiannya sederhana dan kompak.

4. Harganya murah , karena komponennya sedikit.

5. Unit I/O yang sederhana, misalnya LCD, LED, Sensor.

6. Lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrim, misalnya temperature tekanan, kelembaban, dan sebagainya.

Klasifikasi Mikrokontroler

Menurut Malik dan Mohammad Unggul Juwana (2009:3), Mikrokontroler memiliki beberapa klasifikasi yaitu sebagai berikut:

1. ROM (Flash Memory) dengan kapasitas 1024 byte (1 KB).

2. RAM berkapasitas 68 byte.

3. EEPROM (memori data) berkapasitas 64 byte.

4. Total 13 jalur I/O (Port B 8 bit).

5. Timer/Counter 8 bit dengan prescaler.

6. Fasilitas pemrograman di dalam sistem (ICSP =In Circuit Serial Programming).

Fitur-fitur Mikrokontroler

Menurut Malik dan Mohammad Unggul Juwana (2009:3), ada beberapa fitur yang pada umumnya ada di dalam mikrokontroler adalah sebagai berikut :

1. RAM (Random Access Memory)

   RAM digunakan oleh mikrokontroler untuk tempat penyimpanan variable. Memori ini bersifat volatile yang artinya akan kehilangan semua datanya jika tidak mendapatkan catu daya.

2. ROM (Read Only Memory)

   ROM disebut sebagai kode memori karena berfungsi untuk tempat penyimpanan program yang akan diberikan oleh user.

3. Register.

   Register merupakan tempat penyimpanan nilai-nilai yang akan digunakan dalam proses yang telah disediakan oleh mikrokontroler.

4. Special Function Register.

   Merupakan register khusus yang berfungsi untuk mengatur jalannya mikrokontroler dan register ini terletak di RAM.

5. Input dan Output Pin.

   Pin Input adalah bagian yang berfungsi sebagai penerima signal dari luar dan pin ini dihubungkan ke berbagai media inputan seperti keypad, sensor, keyboard, dan sebagainya. Pin Output adalah bagian yang berfungsi untuk mengeluarkan signal dari hasil proses algoritma mikrokontroler.

6. Interrupt.

   Interrupt merupakan bagian dari mikrokontroler yang berfungsi sebagai bagian yang dapat melakukan interupsi, sehingga ketika program sedang dijalankan, program tersebut dapat diinterupsikan dan menjalankan program interupsi terlebih dahulu.

7. Menurut Malik dan Mohammad Unggul Juwana (2009:3), ada beberapa interrupt yang terdapat pada mikrokontroler adalah sebagai beriku:

1. Interrupt Eksternal.

Interrupt ini akan terjadi ketika ada inputan dari pin interrupt.

2. Interrupt Timer.

Interrupt ini akan terjadi ketika waktu tertentu telah tercapai.

3. Interrupt Serial.

Interrupt ini akan terjadi ketika ada penerimaan data dari komunikasi serial.

 

Mikrokontroller ATmega 328

Definisi Mikrokontroller Atmega 328

Menurut Syahid(2012:33), ”ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATMega328, yang membedakan antara mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll).”

Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi memori dan periperial lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang lainnya karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan mikrokontroler diatas.

Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain :

a. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

b. 32 x 8-bit register serba guna.

c. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

d. 32 KB flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

e. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

f. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

g. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

h.Master / Slave SPI Serial interface.

Mikrokontroler ATMega328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan paralelisme. Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.




32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ).

Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register Control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Berikut ini adalah tampilan arsitektur ATmega 328 :





 

Gambar 2.4 Arsitektur ATmega 328 loop terbuka

Sumber : (Data sheet Mikrokontroller : 8)

Definisi Mikrokontroller Atmega 328

Menurut Syahid (2012:34) ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperial lainnya.

1. Port B.

Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output. Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini:

a. ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.

b. OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation).

c. MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur komunikasi SPI.

d. Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).

e. TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk timer.

f. XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama mikrokontroler.

2. Port C.

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut:

a. ADC6 channel(PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10 bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital.

b. I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck.

3. Port D.

Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.

a. USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial.

b. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi.

c.XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan external clock.

d.T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk timer 1 dan timer 0.

e.AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog comparator.


 

Gambar 2.5 KOnfigurasi pin Atmega 328 loop terbuka

Sumber : (Sumber :jurnal Syahid tahun 2012 halaman 34)