12.5

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Rangkaian

6. Video

7. File Download

1.Pendahuluan [Kembali]

Bab ini membahas tentang interrupt pada mikroprosesor Intel, baik yang berasal dari perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Interrupt memungkinkan sebuah program yang sedang berjalan dihentikan sementara untuk menangani suatu peristiwa penting, kemudian kembali melanjutkan eksekusi program semula. Mekanisme ini sangat penting karena memungkinkan sistem komputer merespons kondisi eksternal (misalnya dari perangkat I/O) secara cepat dan efisien. Tanpa interrupt, prosesor harus terus-menerus memeriksa perangkat (polling), yang membuat pemrosesan menjadi tidak efektif.

2.Tujuan [Kembali]

1. Memperkenalkan fungsi Real-Time Clock (RTC)

   • Menyimpan waktu (detik, menit, jam) dan tanggal (hari, bulan, tahun) secara real-time.

2. Menjelaskan kemampuan RTC menghasilkan interupsi

   • Interupsi periodik (periodic interrupt).

   • Interupsi alarm (alarm interrupt).

   • Interupsi akhir pembaruan (update-ended interrupt).

3. Menunjukkan hubungan RTC dengan sistem interupsi mikroprosesor

   • RTC terhubung ke jalur IRQ8.

   • Saat interupsi terjadi, CPU menjalankan Interrupt Service Routine (ISR).

4. Menjelaskan struktur register RTC

   • Register A, B, C, dan D untuk kontrol dan status.

   • Register tambahan untuk penyimpanan waktu dan tanggal.

5. Memberikan contoh aplikasi RTC

   • Menjaga akurasi waktu sistem.

   • Menyediakan sinyal tick untuk multitasking.

   • Mengaktifkan fungsi alarm atau timer untuk aplikasi

3.Alat dan Bahan [Kembali]

       A.Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol resistor sebagai berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.

Jenis-Jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

1. Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

Resistor Arang (Carbon Resistor)

2. Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

3. Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

Resistor Tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :

• Metal Film Resistor
• Metal Oxide Resistor
• Carbon Film Resistor
• Ceramic Encased Wirewound
• Economy Wirewound
• Zero Ohm Jumper Wire
• S I P Resistor Network

Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :

• Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
• Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
• Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
• LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.

Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

1. Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

2. Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 6 Cincin Warna

3. Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

• R, berarti x1 (Ohm)
• K, berarti x1000 (KOhm)
• M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

• F, untuk toleransi 1%
• G, untuk toleransi 2%
• J, untuk toleransi 5%
• K, untuk toleransi 10%
• M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

    Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

2.IC i6550

IC 16550 adalah sebuah UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), yang merupakan sirkuit terpadu (integrated circuit) yang dirancang untuk mengimplementasikan antarmuka komunikasi serial. Fungsi utamanya adalah untuk menangani transfer data secara serial, menjadikannya komponen penting dalam sistem yang membutuhkan komunikasi data antar perangkat.

3.RS-232C

Fungsi RS-232Fungsi utama RS-232C adalah sebagai metode transfer data serial yang memungkinkan komunikasi titik-ke-titik antara dua perangkat, mendefinisikan sifat fisik dan elektrik pada komunikasi.

4.NOT GATE

NOT gate (disebut juga Inverter) adalah gerbang logika dasar yang hanya memiliki satu input dan satu output. Fungsinya adalah membalik nilai logika input:

• Jika input = 1 → output = 0

• Jika input = 0 → output = 1

5.IC 82C55

       

      IC 82C55 adalah sebuah Chip Antarmuka Periferal Terprogram (Programmable Peripheral Interface - PPI) yang menyediakan 24 jalur input/output (I/O) paralel yang dapat diprogram dalam tiga mode operasi berbeda.

6.KeyPad

Fungsi keypad adalah sebagai perangkat input untuk memasukkan data, angka, simbol, atau perintah ke perangkat elektronik seperti komputer, ponsel, dan sistem keamanan.

7. Ground

  Suatu komponen listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah.

Simbol di proteus

.4.Dasar Teori [Kembali]

Bagian teks ini menyajikan jam waktu nyata dan papan ketik yang diproses oleh interupsi sebagai contoh aplikasi interupsi. Jam waktu nyata (RTC) mencatat waktu dalam waktu nyata—yaitu, dalam jam dan menit. Jam ini juga digunakan untuk penundaan waktu presisi. Contoh yang diilustrasikan di sini mencatat waktu dalam jam, menit, detik, dan 1/60 detik, menggunakan empat lokasi memori untuk menyimpan waktu BCD hari. Papan ketik yang diproses melalui interupsi menggunakan interupsi periodik untuk memindai tombol-tombol papan ketik.

 

• Jam Waktu Nyata

            Gambar 12–26 mengilustrasikan rangkaian sederhana yang menggunakan saluran listrik AC 60 Hz untuk menghasilkan sinyal permintaan interupsi periodik

untuk pin masukan interupsi NMI. Meskipun kami menggunakan sinyal dari saluran listrik AC, yang frekuensinya sedikit bervariasi dari waktu ke waktu, sinyal tersebut akurat dalam jangka waktu

tertentu sebagaimana diamanatkan oleh Komisi Perdagangan Federal (FTC).

Rangkaian ini menggunakan sinyal dari saluran listrik AC 120 V yang dikondisikan oleh inverter pemicu Schmitt

sebelum diterapkan ke masukan interupsi NMI. Perhatikan bahwa Anda harus memastikan

ground saluran listrik terhubung ke ground sistem dalam skema ini. Sambungan netral (kabel putih) saluran listrik adalah pin datar lebar pada saluran listrik. Pin datar sempit adalah sisi

panas (kabel hitam) atau sisi AC 120 V dari saluran.

                GAMBAR 12–26 Mengonversi saluran listrik AC menjadi sinyal TTL 60 Hz untuk input NMI.

• Perangkat lunak untuk jam waktu nyata berisi prosedur layanan interupsi yang dipanggil 60 kali per detik dan prosedur yang memperbarui hitungan yang terletak di empat lokasi memori. Contoh 12–14 mencantumkan kedua prosedur tersebut, beserta empat byte memori yang digunakan untuk menyimpan waktu BCD dalam sehari. Lokasi memori untuk TIME disimpan di suatu tempat dalam memori sistem pada alamat segmen (SEGMENT) dan pada alamat offset TIME, yang pertama kali dimuat dalam prosedur TIMEP. Tabel pencarian (LOOK) untuk modulus atau setiap penghitung disimpan dalam segmen kode dengan prosedur tersebut.

 

Papan Ketik yang Diproses Interupsi

            Papan ketik yang diproses interupsi memindai tombol-tombol pada papan ketik melalui interupsi periodik. Setiap kali interupsi terjadi, prosedur layanan interupsi menguji tombol atau melepaskan pantulan tombol tersebut. Setelah tombol yang valid terdeteksi, prosedur layanan interupsi menyimpan kode tombol ke dalam antrean papan ketik untuk dibaca nanti oleh sistem. Dasar sistem ini adalah interupsi periodik yang dapat disebabkan oleh pewaktu, RTC, atau perangkat lain dalam sistem. Perlu dicatat bahwa sebagian besar sistem sudah memiliki interupsi periodik untuk jam waktu nyata (real-time clock). Dalam contoh ini, kami mengasumsikan interupsi memanggil prosedur layanan interupsi setiap 10 ms atau, jika RTC digunakan dengan clock 60 Hz, setiap 16,7 ms.Gambar 12–27 menunjukkan papan ketik yang dihubungkan ke 82C55. Gambar tersebut tidak menunjukkan pewaktu atau sirkuit lain yang diperlukan untuk memanggil interupsi setiap 10 ms atau 16,7 ms. (Yang tidak ditampilkan dalam perangkat lunak adalah pemrograman 82C55.) 82C55 harus diprogram sehingga port A menjadi port masukan, port B menjadi port keluaran, dan perangkat lunak inisialisasi harus menyimpan 00H di port B. Antarmuka ini menggunakan memori yang disimpan dalam segmen kode untuk antrean dan beberapa byte yang melacak pemindaian papan ketik. Contoh 12–18 mencantumkan prosedur layanan interupsi untuk papan ketik.

 

            GAMBAR 12–27 Papan tombol bergaya telepon yang dihubungkan ke 82C55.

 

5. Rangkaian [Kembali]

Gambar 1

Prinsip kerja rangkaian:

   

     Untuk melakukan simulasi rangkaian komunikasi serial dengan IC UART 16550 di Proteus, langkah pertama adalah memberikan suplai tegangan +5V pada pin VCC 16550, IC 1488, dan IC 1489, serta menghubungkannya ke ground (GND). Jalur data D0–D7 dari 16550 dihubungkan ke CPU atau mikrokontroler virtual sebagai sumber dan penerima data paralel. Pin SOUT dari 16550 dihubungkan ke input IC 1488, kemudian output IC 1488 disambungkan ke konektor RS-232 (TXD) dengan level tegangan ±12V, yang merupakan standar komunikasi serial. Untuk jalur penerimaan data, pin RXD pada konektor RS-232 dihubungkan ke input IC 1489, lalu output IC 1489 dihubungkan ke pin SIN pada 16550. Saat simulasi dijalankan, jika CPU mengirimkan data paralel, maka 16550 akan mengubahnya menjadi data serial TTL, kemudian IC 1488 mengkonversinya menjadi sinyal RS-232 sehingga pada konektor terlihat tegangan bergeser antara +12V dan -12V sesuai bit data yang dikirim. Sebaliknya, ketika perangkat eksternal mengirim data melalui konektor RS-232, sinyal ±12V tersebut masuk ke IC 1489 untuk dikonversi menjadi TTL (0–5V), lalu diteruskan ke 16550 untuk diubah kembali menjadi data paralel yang bisa dibaca CPU. Hasil simulasi menunjukkan bahwa data dapat terkirim dan diterima dengan benar, dengan perubahan level tegangan sesuai standar sehingga komunikasi dua arah antara CPU dan perangkat eksternal dapat berlangsung.

Gambar 2

Prinsip Kerja

    Pada saat melakukan simulasi rangkaian keypad dengan IC 82C55 di Proteus, langkah awal adalah menghubungkan sumber tegangan VCC +5V ke pin suplai daya serta ke resistor pull-up 10kΩ yang terhubung pada baris keypad. Port A dari IC 82C55 (PA0–PA3) dihubungkan langsung ke baris keypad, sedangkan port B (PB0–PB3) dihubungkan ke kolom keypad. Pin data D0–D7 dari 82C55 kemudian dihubungkan ke sistem mikrokontroler atau CPU virtual yang bertugas membaca data keluaran. Dalam kondisi normal, semua baris keypad akan berada pada logika tinggi (5V) karena adanya resistor pull-up. Ketika salah satu tombol ditekan, misalnya tombol angka 5, maka baris dan kolom yang bersesuaian akan terhubung sehingga logika pada jalur tersebut berubah menjadi rendah (0V). Perubahan logika ini diterima oleh 82C55 lalu diteruskan melalui bus data ke mikrokontroler sebagai informasi tombol yang ditekan. Dengan demikian, hasil yang diperoleh dari simulasi adalah keluaran data digital sesuai dengan tombol keypad yang ditekan, misalnya angka “5” akan terbaca sebagai kombinasi biner tertentu pada port data.

6. Video  [Kembali]

7. File Download [Kembali]

• Download  Disini
• Download Video Disini
• Download Simulasi Rangkaian Disini