Latihan Dasar Mikrokontroler AVR (I/O)

Untuk belajar mikrokontroler setidaknya harus mengetahui tentang input dan output pada mikrokontroler. Pada artikel ini saya akan sedikit membahas mengenai penggunaan port pada mikrokontroler AVR untuk membuat aplikasi sederhana yaitu menyalakan pin pada port mikrokontroler dan memberikan masukan ke pin mikrokontroler. Untuk latihan saya akan menggunakan mikrokontroler AVR ATMega 8535. Sebenarnya selain tipe tersebut dapat pula menggunakan tipe ATMega 16 / 32 karena konfigurasi pin pada mikrokontroler tersebut sama hanya saja kapasitas memory flash berbeda, sedangkan pada programnya cukup mengganti header saja yang semula bertuliskan "mega8535" menjadi "mega16" atau "mega32".

Rangkaian Seven Segmen CA

Pada rangkaian seven segmen common anoda (CA) untuk menyalakan tiap segmen diperlukan logika '0'. Sehingga diperlukan suatu catu daya atau logika '1' pada anoda seven segmen tersebut. Biasanya, pada anoda seven segmen CA diberikan tambahan suatu transistor khusus tipe PNP seperti BC 559 atau FCS 9012 untuk mengatur agar arus yang mengalir pada anoda seven segmen tidak terlalu besar. Selain itu transistor pada anoda tersebut juga dapat berfungsi sebagai saklar pada seven segmen CA tersebut, karena apabila diberi logika '0' pada basis transistor maka seven segmen tersebut dapat menyala sesuai dengan logika angka pada masukan a-b-c-d-e-f-g seven segmen. Untuk membentuk angka biasanya ada yang menggunakan IC decoder 7447 pada seven segmen common anoda dan 7448 pada seven segmen common katoda. Sehingga lebih memudahkan untuk membentuk angka pada seven segmen dengan menggunakan jalur data 4 bit dari 0000 ke 1111 untuk mencakup semua angka sehingga lebih menghemat pin untuk komunikasi data. Selain itu ada pula yang tanpa menggunakan IC decoder tetapi tetap menggunakan jalur 7 bit data pada tiap segmen a-b-c-d-e-f-g sehingga harus membuat konfigurasi data angka secara manual.

Gerbang Logika Dasar

Pada dunia elektronika digital terdapat 3 buah gerbang logika dasar yaitu gerbang AND, gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang logika dasar tersebut memiliki masukan dan keluaran yang berbeda pada tiap gerbang, selain itu fungsi yang dilakukan pada juga berbeda.

1. Gerbang AND

Pada gerbang AND output akan berlogika 1 apabila semua input dari gerbang ini berlogika 1. Dalam hal ini diumpamakan suatu rangkaian memiliki beberapa buah saklar yang dirangkai secara seri, bila semua saklar kondisi terhubung (seperti input logika 1) maka arus listrik baru dapat mengalir (output logika 1) ke dalam rangkaian tersebut, dan seandainya ada salah satu saklar terputus (inpiu logika 0) maka arus listrik dalam rangkaian tersebut akan berhenti (output logika 0). Gerbang-gerbang logika AND ini biasanya terdapat dalam sebuah IC digital deperti TTL dan CMOS seperti: IC 7408, 7411, 7421 (IC TTL) dan IC 4081, 4073,  4082  (IC CMOS)

Simbol dan tabel kebenaran gerbang AND 2 input

2. Gerbang OR

Pada gerbang OR output akan berlogika 1 apabila salah satu input dari gerbang ini berlogika 1. Dalam hal ini diumpamakan suatu rangkaian memiliki beberapa buah saklar yang dirangkai secara paralel, bila salah satu saklar kondisi terhubung (seperti input logika 1) maka arus listrik dapat mengalir (output logika 1) ke dalam rangkaian tersebut, dan seandainya semua saklar terputus (inpiu logika 0) maka arus listrik dalam rangkaian tersebut akan berhenti (output logika 0). Gerbang-gerbang logika OR ini biasanya terdapat dalam sebuah IC digital deperti TTL dan CMOS seperti: IC 7432  (IC TTL) dan IC 4071, 4075,  4072  (IC CMOS)

3. Gerbang NOT

Pada gerbang AND output akan berlogika 1 apabila input dari gerbang ini berlogika 1 atau dengan katalain output merupakan kebalikan dari input. Gerbang-gerbang logika NOT ini biasanya terdapat dalam sebuah IC digital deperti TTL dan CMOS seperti: IC 7404, 7405, 7414 (IC TTL) dan IC 4069, 4049  (IC CMOS)

PLC (Programable Logic Controler)

PLC merupakan salah satu perangkat sistem kontrol dimana didalamnya terdiri atas CPU (Central Prosessing Unit) yang dapat menjalankan program-program khusus yang telah dimasukkan ke dalam memori program. Pada PLC dilengkapi dengan modul antarmuka ( interface ) input dan output yang dapat dihubungkan dengan peralatan tambahan atau perangkat keras ( hardware ) lainnya. Dalam PLC tersebut selain terdapat CPU juga dilengkapi dengan beberapa jenis memori antara lain ROM ( Read-Only Memory ), RAM ( Random Acces Memory ), EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory ), EEPROM ( Electrical Erasable Programmable Read Only Memory ).

Transistor Bipolar

Salah satu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor adalah transistor. Transistor sebenarnya memiliki bermacam-macam jenis yaitu transistor bipolar, FET, MOSFET dan lain-lain. Pada kali ini akan dibahas mengenai transistor bipolar. Transistor bipolar ini umumnya memiliki 3 buah kaki yaitu basis, emitor dan kolektor. Untuk tiap kaki memiliki fungsi yang berbeda-beda, kaki basis berfungsi untu mengatur jalannya arus elektron dari emitor ke kolektor sehingga mempengaruhi kerja dan fungsi dari transistor tersebut, kaki emitor berfungsi sebagai gudangnya elektron atau tempat berkumpulnya elektron sebelum dialirkan ke kolektor dan basis, sedangkan kolektor berfungsi sebagai tempat pengumpulan elektron yang telah diatur oleh basis sehingga tidak heran kita kadang merasakan kalau sebuah transistor saat bekerja terasa hangat atau bahkan panas, karena hal tersebut terjadi akibat elektron yang terkumpul di kolektron terlalu besar sehingga sebagian terkonversi keluar sebagai panas. 

Transistor bipolar itu sendiri sebenarnya terdiri atas 2 tipe yaitu PNP dan NPN. Pada masing-masing tipe sangat jelas perbedaannya mulai dari penyusunya maupun pembawa muatannya. Untuk tipe PNP pembawa muatan yang lebih bebas bergerak yaitu hole karena pembawa mayoritasnya hole sehingga mungkin lebih sering dikenal dengan arus hole atau arus yang jalanya searah dengan arus listrik secara konvensional, sedangkan pada tipe NPN pembawa muatannya yang lebih bebas bergerak yaitu elektron karena pembawa mayoritasnya elektron, seperti yang telah dijelaskan tadi pada fungsi masing-masing kaki transistor apabila dibahas dari segi arus elektron atau lebih tepatnya untuk penjelasan pada tipe NPN.