Tutorial: Text Scroll 12 Led Matrix

Ayo kita bikin scroll text dengan led matrix yang panjang. Pada paket belajar microcontroller yang dijual disini terdapat project terakhir yaitu 1 led  matrix yang bisa ditulisi text yang dinamakan project LOVEHURT (pembahasan script disini). Bagaimana dengan led matrix yang lebih panjang ? Wah kaki microcontroller pasti habis tuh ? Tenang saja, kita pernah bahas membuat LED BERJALAN yang panjang dengan cara cascading 4017. Jadi clock dan reset dari 4017 dikendalikan oleh microcontroller, sedangkan outputnya akan melakukan scanning kolom dari led matrix [5 x N(jumlah led matrix)]. Sedangkan untuk 7 bit baris akan diparalel dan data text dikirim sesuai timing scaning kolom.

Skematiknya agak ribet, bisa dilihat disini ya .. (klik untuk memperjelas)

*) Pin CLK dari  semua 4017 dihubungkan ke PE1
*) pin 4017 terakhir (scan ke 61) dapat juga dihubungkan ke Reset 4017 pertama menggunakan diode 1n4148
untuk IC AVR lain silahkan menyesuaikan

Untuk mendrive setiap kolom maka diperlukan IC ULN 2003 sebagai inverter logika "1" dari output scanning 4017 ke Ground dan ada keuntungan lainnya yaitu dengan komponen transistor darlington pada ULN akan menyeragamkan nyala tiap dot dari LED MATRIX walaupun yang menyala hanya 1 buah atau 7 buah dalam tiap scanning. Skematik dibawah merupakan kreasi penulis untuk memudahkan penyusunan ULN2003 ke LED MATRIX agar lebih simple dan tidak memerlukan kabel yang banyak.

Jika rangkaian sudah disusun kemudian downloadkan script program yang sudah saya upload disini. Untuk contoh program dari script yang dulu saya buat untuk rekan dari aceh yang kita gunakan adalah internal memori dan eeprom untuk text dan animasi. Terdapat juga script untuk kalender dimana tombol untuk setting kalender dihubungkan ke pin INT (yang ada resistor pull up) sehingga switch diharuskan menghubungkan  pin ke GND. Contoh ini menggunakan xtal 8MHZ atau internal default 1MHZ juga bisa asal dilakukan penyesuaian pada script.

Pada contoh script yang menggunakan xtal 7.3728 MHz ditujukan untuk kontrol via PC/ komputer melalui program SecureCrt (silahkan cari di google) dan dihubungkan menggunakan serial port atau USB to serial converter jika serial port tidak tersedia. SecureCrt sangatlah memudahkan programing karena ada fasilitas scripting Visual Basic sehingga perintah serial dapat dikirimkan secara otomatis.

Cara Me-Run script pada SecureCrt

Contoh-contoh script VB - SecureCrt ada pada file yg sama yang didownload sebelumnya (script).

Hasilnya yang bisa bikin ngiler kayak gini nih .....

Kepingin ? Bahan-Bahannya dapat dibeli dari saya kok, tapi asal sudah ada dasar microcontrollernya,kalo ndak ya kudu belajar dulu via paket belajar disini ..... Silahkan hubungi kontak saya ya...

Read More

Tutorial: ADC lanjutan - Termometer dengan LM35 dan ATmega8

Kita akan melanjutkan pembahasan dasar ADC sebelumnya, dengan merubah inputan trimpot sebagai voltage divider menjadi inputan dari sensor temperatur yg sangat umum yaitu LM35.




LM35 sangatlah gampang dipakai , hanya dengan memberikan tegangan VCC (kali ini pake 5V) dan ground, maka di pin output akan terjadi perubahan tegangan sebesar 10mV tiap perubahan 1 derajat Celcius.

Skematik dari termometer tidak jauh berbeda dengan project sebelumnya, hanya mengganti trimpot dengan LM35

klik untuk memperbesar

Karena LM35 menggunakan step per derajat sebesar 10mili volt dan mega 8 memiliki resolusi 10 bit dan step per bit adalah 4,9 mili volt, maka secara mudah pembacaan ADC dari LM 35 dapat langsung dirumuskan sebagai 


SUHU = PEMBACAAN ADC / 2

Skrip dibawah ini merupakan cuplikan dari main program, untuk inisialisasi dan lainnya dapat dibaca pada pembahasan dasar adc sebelumnya.

int main(void)
{

uint16_t baca,decimal,pecahan;

char derajat = 0xDF; // karakter derajat
char dum;


lcd_init(LCD_DISP_ON);
lcd_clrscr();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("TEST ADC ATMEGA8");


initADC();
  

   while(1)
   {

      baca=ReadADC(0); //baca ADC

      lcd_gotoxy(0,1);
      lcd_puts("Suhu=");

   itoa(baca/2,&dum); // konversi ke suhu
   lcd_puts(&dum);
    
   lcd_putc(',');
      
   itoa((baca%2)*5,&dum); // kasi resolusi 0.5
   lcd_puts(&dum);
    
      lcd_putc(' ');
      lcd_putc(derajat);
   lcd_putc('C');
  

      _delay_ms(100);

   }







return 0;

}

hasilnya seperti berikut :

MEMBUAT PEMBACAAN ADC LEBIH STABIL






Dari video diatas, kita lihat hasil pengukuran terlalu loncat2 ....wahh parah, walaupun mengikuti saran menambah filter LC ke AVCC seperti di datasheet dan C ke Aref



wahhh ...pusing juga belom sukses...akhirnya kita baca lagi datasheet dibagian "ADC NOISE CANCELER"

yang aku lakukan dengan menambah LC filter dinamakan analog noise canceler. Yang belum aku lakukan adalah menambahkan "ADC NOISE REDUCTION" yaitu memberikan posisi "SLEEP" saat sebelum konversi dilakukan ...

dan satu lagi, ketika sleep mode dan konversi, penggunaan output di minimalkan seperti dengan mematikan output ke 7 segment

void initADC()

{

ADMUX=(1<<REFS0);// Aref=AVcc;

ADCSRA|=(1<<ADEN)|(1<<ADIE)|(7<<ADPS0); //interupt aktif

sei();

}



uint16_t ReadADC(uint8_t ch)

{

  

  posisi(0);  //MATIKAN OUTPUT KE 7 SEGMENT



  MCUCR |= _BV(SE);  // Sleep Enable, jadi abis ini processor diturunkan loadnya



 MCUCR |=_BV(SM0);  // mode ADC NOISE REDUTION

  

   //Select ADC Channel ch must be 0-7

   ch=ch&0b00000111;

   ADMUX|=ch;



   //Start Single conversion



   ADCSRA|=(1<<ADSC);



   //Wait for conversion to complete

   while(!(ADCSRA & (1<<ADIF)));



   //Clear ADIF by writing one to it

   ADCSRA|=(1<<ADIF);



   return(ADC);



   MCUCR &= ~_BV(SE) ;  //BANGUN DARI SLEEP

}

dan voilaaa .....pembacaan ADC dari LM 35 menjadi lebih stabil


SELAMAT MENCOBA

Read More

Tutorial: Penggunaan ADC dari AVR - Praktek voltmeter ATmega8

Tutorial ini pernah dibahas di forum kaskus yang juga saya asuh dan tidak ada salahnya untuk saya tulis lagi disini (untuk alasan kemudahan search). ADC yang embedded pada microcontroller seri AVR merupakan suatu nilai tambah sehingga banyak yang beralih ke jenis microcontroller ini.

Seri AVR yg memiliki ADC yg ada dipasaran adalah : ATtiny26, Mega8/8535/16/32 etc . Umumnya seri yg umum dipasaran memiliki lebih dari satu port ADC dengan resolusi 10bit

sebelumnya kita bahas dulu ADC....ADC dulunya terpisah dari micro, biasanya jaman tahun 2000 kebawah kita harus menggunakan ADC terpisah (contoh ADC 0808) yg selanjutnya akan diolah oleh kontroller. contoh rangkaiannya seperti ini, TS inget dulu pernah praktikum bikin voltmeter trus dibaca melalui paralel port PC

 

ADC 0808 ini memiliki resolusi 8 bit, jadi hasil pengukuran secara digital 0-254
jika AVR memiliki resolusi 10 bit, jadi biner pengukuran 0-1023.
Jadi resolusi menentukan kepekaan dari pembacaan ADC, semisal jika 8 bit dan range pengukuran 0-5V maka perubahan 1bit = 5/253 = 19,6 mV. Jika ADC 10 bit maka perubahan 1bit = 5/1023 = 4,9 mV

ADC akan meminta untuk diberikan tegangan Vref, yg merupakan tegangan cuplik referensi dari analog input. Seinget saya ADC 0808 membutuhkan tegangan referensi Vmax/2 , jadi jika range tegangan 0-5v maka perlu dikasi Vref 2.5 V.

Untuk AVR dapat dipilih tegangan Vref internal (2.56v), VCC sebagai Vref atau Vref external. Kali ini kita menggunakan mode yg paling sederhana yaitu Vref=Vcc , mode pembacaan sekali dan IC yg dipilih adalah ATMEGA 8. Vref merupakan suatu tegangan yang menunjukkan nilai maximum  dari pembacaan ADC sehingga mewakili resolusinya. Jadi ADC akan mengeluarkan data binner yang mewakili nilai 0 - Vref  dan diperlukan nilai tegangan yang stabil, maka apabila menggunakan baterai atau supply yg dapat naik turun maka diperlukan nilai vref yang stabil dengan regulator tegangan.

Pin ADC pada microcontroller seri AVR memiliki keterbatasan input tegangan yang hanya maximum 6volt, sehingga jika memerlukan pengukuran tegangan (DC) yang lebih tinggi dapat dilakukan pembagian tegangan sederhana menggunakan resistor sehingga tegangan max yg masuk ke ADC tidak melebihi spesifikasi datasheet. Rangkaian buffer atau voltage follower menggunakan op-amp mungkin akan menstabilkan tegangan input sebelum masuk ke pin ADC.

Untuk rangkaian pertama, kita akan mencoba mebuat pembacaan tegangan pada TRIMPOT 10K, dimana berfungsi sebagai voltage divider dan dibaca oleh ADC port 0. Tampilannya akan dikirim menuju LCD 2x16 baris

INGAT karena memakai LCD, maka sebaiknya baca terlebih dulu pembahasan menulis di LCD

Siapkan rangkaian berikut (klik buat gambar lebih jelas)

selanjutnya kita bahas satu persatu codingnya :

I. Insialisai 

Code:

#define F_CPU 1000000UL //clock mega8 internal default
#include <string.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/eeprom.h>
#include "lcd.h" //library lcd milik pfleury


void initADC()  //inisialisasi mode ADC dari mega8
{
ADMUX=(1<<REFS0);// Aref=AVcc;
ADCSRA=(1<<ADEN)|(7<<ADPS0);
}

II. Pembacaan data ADC

Code:

uint16_t ReadADC(uint8_t ch)
{
   //pemilihan Ch ADC 0-7
   ch=ch&0b00000111;
   ADMUX|=ch;

   //mulai konversi

   ADCSRA|=(1<<ADSC);

   //tunggu sampai konversi selesai
   while(!(ADCSRA & (1<<ADIF)));

   //bersihkan ADIF untuk pembacaan selanjutnya
   ADCSRA|=(1<<ADIF);

  //kembalikan nilai pembacaan ADC
   return(ADC); 
}

III. Script Merubah Binner ke ascii

karena pembacaan ADC berupa binner, maka perlu dirubah menjadi ASCII dan dapat langsung ditampilkan ke LCD. Sebenernya WinAVR string.h memiliki fungsi "itoa" / integer to ascii, tetapi memakan memory yg lebih dan mubazir karena konversinya hanya 1 digit saja

Code:

void reverse(char s[]) 
{ 
   int c, i, j; 
    
   for (i = 0, j = strlen(s)-1; i < j; i++, j--){ 
      c = s[i]; 
      s[i] = s[j]; 
      s[j] = c; 
   } 
} 
void itoa(int n, char s[]) 
{ 
   int i, sign; 
    
   if ((sign = n) < 0) // record sign 
      n = -n;         // make n positive 
   i = 0; 
   do {   // generate digits in reverse order 
      s[i++] = n % 10 + '0'; // get next digit 
   } while ((n /= 10) > 0); // delete it 
   if (sign < 0) 
      s[i++] = '-'; 
   s[i] = '\0'; // add null terminator for string 
   reverse(s); 
}

IV. Program Utama

Code:

int main(void)
{

uint16_t baca,decimal,pecahan;
char dum;

//Inisialisasi LCD (dibahas di tutorial laen)

lcd_init(LCD_DISP_ON);
lcd_clrscr();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("TEST ADC ATMEGA8");


initADC(); //panggil inisialisai ADC


   while(1)
   {

      baca=ReadADC(0); // baca ADC di port 0 , putar-putar trimpot

       // mencari nilai decimal dan pecahan 
       // range 0-5V dengan resolusi 10 bit = 1023 step
      // jadi tiap step = 4,9 mili volt 
      //kalibrasikan dengan nilai VCC  yg sebenarnya

   decimal= (baca * 4.9)/1000 ;
   pecahan= ( ((baca * 4.9) - (decimal * 1000) ) /10);
    
      //tampilkan di LCD

      lcd_gotoxy(0,1);
      lcd_puts("Nilai=");

      itoa(decimal,&dum);
   lcd_puts(&dum);
   lcd_putc(',');
      
       if(pecahan <10) lcd_putc('0');

      itoa(pecahan,&dum);
   lcd_puts(&dum);

   lcd_puts(" V    ");
  

      _delay_ms(100); //kasi delay sebentar

   }

return 0;

}

hasil dari skematik & coding diatas dapat dilihat pada gambar berikut :

Read More

Tutorial : Komunikasi serial pada microcontroller (praktek via attiny 2313)

Microcontroller memiliki metode untuk berkomunikasi dengan perangkat diluarnya. Salah satu metode komunikasi yang standarnya masih banyak dipakai dan umum digunakan adalah komunikasi asynchronous / UART. 

Terminal Serial Tahun 70-an

Apakah itu UART?


UART adalah mode komunikasi serial secara asynchronous, dimana data (bit) dikirim berurutan secara satu persatu bergantian melalui kabel ganda ( twisted pair Tx & Rx)

UART memiliki kecepatan transfer data yg ditentukan oleh pihak pengirim & penerima yg dinamakan BAUDRATE

Pengirim akan mengirimkan data secara serial, dan penerima akan mengolah data BIT (umumnya 8bit) menjadi data 1byte yg digunakan sesuai keperluan

UART memiliki level TTL 5 volt, dan menggunakan 2 buah I/O port (Tx & Rx)

Sebuah UART biasanya berisi komponen-komponen berikut:

• Generator clock : biasanya kelipatan dari bit rate untuk memungkinkan pengambilan sampel di tengah periode bit.
• Register Input Output
• Kontrol kirim (TX) dan terima (RX)
• Kontrol logika read write
• Buffer I/O (opsional)
• Paralel Bus Buffer (opsional)
• Buffer First In First Out (FIFO) (opsional)

Apakah itu RS232 ?


RS 232 adalah standar signaling dari sebuah komunikasi serial. Pada umumnya PC keluaran sebelum 2010-an akan memiliki sebuah port serial/RS232. Komunikasi RS232 terbatas hanya untuk beberapa meter saja, dan jika membutuhkan jarak lebih maka membutuhkan protokol lain seperti RS485

Tegangan dari RS232 tidak mengikuti level TTL/5V tetapi seperti gambar

Bagaimana Mengubah level UART ke RS232 ?


Untuk mengubahnya diperlukan level converter sejenis MAX-232. Prinsipnya adalah dengan menggunakan charge pump capasitor.

Alternatifnya adalah menggunakan rangkaian sederhana menggunakan transistor yang pernah dibahas juga di sini

klik untuk memperjelas

Ayo kita berlanjut ke Praktek sebenarnya , karena metode belajar yang paling cepat adalah dengan terjun langsung ke permasalahan dilapangan.

(klik buat memperjelas)

PART LIST :

1. ATTiny2313
2. Max232
3. Xtal7.3278 MHz (xtal lain bisa juga dengan catatan akan timbul error rate beberapa % sesuai datasheet)
4. Led
5. Push button
6. Beberapa buah capasitor 10uF/16 volt  dan resistor 10K
7. DB-9 Female
8. Kabel Serial (untuk PC jadul) 
9. USB to RS232 converter untuk Laptop masa kini

SOURCE CODE akan  kita bahas satu persatu

inisialisasi awal

#define F_CPU 7372800UL //frek xtal yang dipake

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include <inttypes.h>

#include <avr/interrupt.h>

#include <avr/pgmspace.h> 





//rumus penentuan baudrate



#define USART_BAUDRATE 9600  // baudrate 9600 bps

#define BAUD_PRESCALE (((F_CPU / (USART_BAUDRATE * 16UL))) - 1) 









//deklarasi menu & tulisan .

// digunakan memori flash(PROGMEM) karena attiny cukup kecil RAM nya



const char menu[] PROGMEM = " 





\r* AVR ATTiny2312 - Rs232 COM  by: ahocool@gmail.com * 

\r Petunjuk: 

\r ** TRANSMIT: Tekan Tombol Keyboard 1 & 2 untuk On/Off LED 1 & 2 

\r ** RECEIVE: Tekan Tombol Switch untuk Menerima Data dari Micro

\r" ;

const char tombol[] PROGMEM ="

\r Tombol Ditekan 

\r" ; 

const char led1on[] PROGMEM ="

\r LED 1 ON 

\r" ; 

const char led1off[] PROGMEM ="

\r LED 1 OFF 

\r" ; 

const char led2on[] PROGMEM ="

\r LED 2 ON 

\r" ; 

const char led2off[] PROGMEM ="

\r LED 2 OFF 

\r" ; 



int led1, led2 ; //variabel untuk led

Inisialisasi USART dari attiny2313

void init_usart(void)

{



cli();



   UCSRB |= (1 << RXEN) | (1 << TXEN);   // kirim & terima

   UCSRC |= (1 << UCSZ0) | (1 << UCSZ1); 

   UBRRL = BAUD_PRESCALE; 

   UBRRH = (BAUD_PRESCALE >> 8);

   UCSRB |= (1 << RXCIE);  //interupt serial usart

sei();

  }

Routine pengiriman text lewat progmem/flash memory

//function untuk mengirim text single



void USART_Tx(unsigned char data)

{   

    

   while (!(UCSRA & (1<<UDRE)));{} // wait till transmit Data register is empty

    UDR = data; // Send data to the computer



}



//function untuk kirim kalimat



void kirim_text(const char *data)

{

   while (pgm_read_byte(data) != 0x00)

     USART_Tx(pgm_read_byte(data++));

} 

Interupt saat menerima input data serial dari PC

ISR(USART_RX_vect)

{ 

 char databyte;

 

  

 databyte = UDR;  



 

     switch (databyte) // pemilah data yg diterima dari PC       



{



     

    case 0xD : {   // jika yg diterima ENTER (0xD)

             kirim_text(menu) ;

 break; }

    case '1' : {  //jika diterima karakter 1

     

             if(led1 == 0)  // jika kondisi awal 0

             { 

 PORTB ^=(1<<0); //toogle dari kondisi sebelumnya

             kirim_text(led1on) ;//kirim kalimat

 led1=1;

 }

 else

 {

 PORTB ^=(1<<0); //toogle dari kondisi sebelumnya

             kirim_text(led1off) ; //kirim kalimat

 led1=0;

 }

 break; }

    case '2' : {

             if(led2 == 0) // jika kondisi awal 0

             { 

 PORTB ^=(1<<1); //toogle dari kondisi sebelumnya

             kirim_text(led2on) ; //kirim kalimat

 led2=1;

 }

 else

 {

 PORTB ^=(1<<1); //toogle dari kondisi sebelumnya

             kirim_text(led2off) ; //kirim kalimat

 led2=0;

 }

 break; }

      



}  

}  

Interupt saat Tombol ditekan dan mengirim data ke PC

SIGNAL (SIG_INT0) 

{



kirim_text(tombol);  //kirim kalimat bahwa tombol ditekan



}

Program utama / main

int main(void)

{

 



    

 DDRB=0b11;  //B0,B1 = Output ke led



 MCUCR |= (1<<ISC01) | (1<<ISC00) ; //inisialisai interupt 0 rise edge



 GIMSK |= (1<<INT0) ; // tombol ada di INT 0

  



 led1=0;  //kondisi awal led1

 led2=0;  //kondisi awal led2



 init_usart();



 kirim_text(menu) ;



 PORTB=0b00; // matikan LED







while(1) //muter tiada henti

 {

    



 }



return 0;

}

Jika sudah di compile & didownload ke AVR, maka hubungkan output MAX232 ke PORT Serial PC ato port USB-serial Converter. Gunakan Hyperterminal/putty/secureCrt untuk melakukan koneksi ke COM PORT dari serial port/Usb-serial converter dengan setting BAUDRATE 9600bps

Video berikut menampilkan contoh komunikasi serial UART dan RS232 ke PC untuk mengontrol nyala LED dan membaca penekanan tombol.

Read More