Mikrokontroler ATMega16 terdiri dari apa saja?

MENGENAL MIKROKONTROLER AVR ATMega16

PROPELLER DISPLAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

PENGEMBANGAN TIMBANGAN BUAH DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

RANCANG BANGUN PINTU AIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

Sistem Penimbangan Otomatis Menggunakan Mikrokontroler ATmega16

Rancang Bangun Oksimeter Digital Berbasis Mikrokontroler ATMega16

Workshop MIKROKONTROLER ATMEGA16. DI SMA Muhammadiyah BANTUL

ROBOT RGB COLOR SORTER BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

PENDINGIN SAYURAN MENGGUNAKAN PELTIER BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

ROBOT PENGANTAR BARANG OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA16

LASER PROYEKTOR MENGGUNAKAN LASER POINTER DAN MIKROKONTROLER ATMEGA16

SLIDER KAMERA MENGGUNAKAN KENDALI ANDROID BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

Simulasi Rancang Bangun Rumah Cerdas Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Mikrokontroler ATMega16

2. Mikrokontroler ATMega 16

Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program ROM Read Only Memory serta memori serba guna RAM Random Acses Memory bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan popular. Dengan penjelasan kaki-kaki pin sebagai berikut: Gambar 2.7. contoh mikrokontroler IC Sistem mikrokontroler Atmega16 dibentuk dari beberapa piranti masukan- keluaran. Hubungan mikrokontroler Atmega16 dengan piranti masukan- keluaran dapat dilihat pada gambar: Gambar 2.8. Interaksi sistem mikrokontroler Atmega 16 dengan komponen IO Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya intel, microchip, winbond, atmel, Philips, Xemics, dll. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu : AT tiny, AVR klasik, AT mega. Perbedaannya hanya di fasilitas dan IO yang tersedia serat fasilitas seperti ADC, EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT mega 16 yang memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MH Z membuat AT mega16 lebih cepat dibandingkan varian MSC 51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan AT mega16 sebagai mikrokontroler yang powergull. Selain itu Mikrokontroler ATMega 16 ini lebih mudah dijumpai dan harganya lebih murah dibandingkan denga yang lain. ATMega 16 merupakan salah satu mikrokontroler 8 bit buatan Atmel untuk keluarga AVR yang diproduksi secara masal pada tahun 2006. Karena merupakan keluarga AVR, maka ATMega 16 juga menggunakan arsitektur RISC. ATMega 16 memiliki beberapa kemampuan yaitu : 1. Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 2. Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory sebesar 512 byte. 3. Memiliki ADC Pengubah analog-ke-digital internal dengan ketelitian 10 bit sebanyak 8 saluran. 4. Memiliki PWM Pulse Wide Modulation internal sebanyak 4 saluran. 5. Portal komunikasi serial USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 6. Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik. Mikrokontroler ATMega 16 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan tegangan pencatu daya positif. 2. GND untuk tegangan pencatu daya negatif. 3. PortA PA0 - PA7 sebagai port InputOutput dan memiliki kemampuan lain yaitu sebagai input untuk ADC yang merupakan 8-bit directional port IO. setiap pinya menyediakan pull-up resistor dapat diatur perbit. output buffer port A dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi AD converter. 4. PortB PB0 – PB7 sebagai port InputOutput dan juga memiliki kemampuan yang lain yang merupakan 8-bit directional port IO. setiap pinya menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur perbit. output buffer port B dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu pin-pin port B juga memiliki fungsi- fungsi alternatif khusus lainnya. 5. PortC PC0 – PC7 sebagai port InputOutput untuk ATMega 16 yang merupakan 8-bit directional port IO. setiap pinnya menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur perbit. output buffer port C dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu dua pin port C PC6 dan PC7 juga memiliki alternatif sebagai oscilator untuk timercounter 2. 6. PortD PD0 – PD7 sebagai port InputOutput dan juga memiliki kemampuan yang lain yang merupakan 8-bit directional port IO. setiap pinya menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur perbit. output buffer port D dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu pin-pin port D juga memiliki fungsi- fungsi alternatif khusus lainnya. 7. RESET berguna untuk melakukan reset program dalam mikrokontroler. Jika pada pin ini diberi masukan lowselama minimal 2 machin cycle maka sistem akan di-reset. RST pada pin 9 merupakan RESET dari AVR. 8. XTAL1 dan XTAL2 untuk input pembangkit sinyal clock. XTAL1 merupakan masukan keinverting oscillator amplifiyer dan input ke internal clok operating sircuit. Sedangkan XTAL2 merupakan output dari inverting oscillator amplifier. 9. AVCC untuk pin masukan tegangan pencatu daya untuk ADC yang merupakan kaki masukan tegangan bagi AD coverter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter. 10. AREF untuk pin tegangan referensi ADC yang merupakan kaki masukan referensi bagi AD converter. Untuk operasional ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus diberikan kaki-kaki ini AGND Adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecualil jika board memiliki analog ground yang terpisah.

3. Sensor Optocoupler

Microcontroller merupakan suatu sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering juga disebut dengan single chip microcomputer. Microcontroller biasa dikelompokkan dalam satu keluarga, masing-masing microcontroller mempunyai spesifikasi tersendiri namun masih kompatibel dalam pemrogramannya.

Didalam pembuatan Tugas Akhir ini penulis memilih microcontroler AVR ATMEGA 16 sebagai prosessor dari alat yang akan dibuat. AVR merupakan seri microcontroler CMOS 8 bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Atmel merupakan salah satu vendor yang bergerak dibidang mikroelektronika, telah mengembangkan AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) sekitar tahun 1997. Berbeda dengan microcontroller MCS51, AVR menggunakan arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mempunyai lebar bus data 8 bit, perbedaan ini bisa dilihat dari frekuensi kerjanya. MCS51 memiliki frekuensi kerja seperduabelas kali frekuensi oscillator sedangkan frekuensi kerja AVR sama dengan frekuensi oscillator. Jadi dengan frekuensi oscillator yang sama, kecepatan AVR duabelas kali lebih cepat dibanding kecepatan MCS51. Secara umum AVR dibagi menjadi 4 kelas, yaitu Attiny, AT90Sxx, ATMega dan AT86RFxx. Perbedaan antar tipe AVR terletak pada fitur-fitur yang ditawarkan, sementara dari segi arsitektur dan set instruksi yang digunakan hampir sama. (Datasheet AVR ATMega 16 : PDF)

Fitur ATMega 16

Fitur-fitur yang dimiliki ATMega 16 sebagai berikut :

1. Microcontroller AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi, dengan daya rendah.

2. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16MHz.

3. Memiliki kapasitas Flash memori 16 KByte, EEPROM 512 Byte dan SRAM 1 KByte.

4. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

5. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

6. Unit interupsi internal dan eksternal.

7. Port USART untuk komunikasi serial.

8. Fitur Peripheral.

a. Tiga buah Timer/ Counter dengan kemampuan pembandingan.

1. 2(dua) buah Timer/ Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan Mode Compare.

2. 1(satu) buah Timer/ Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode Compare, dan Mode Capture.

b. Real Time Counter dengan Oscillator tersendiri.

c. 4 channel PWM

d. 8 channel, 10 bit ADC.

1. 8 Single-ended Channel.

2. 7 Differential Channel hanya pada kemasan TQFP.

3. 2 Differential Channel dengan Programmable Gain 1x, 10x, atau 200x.

e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface.

f. Programmable Serial USART.

g. Antarmuka SPI.

h. Watchdog Timer dengan oscillator internal.

i. On-chip analog Comparator. (Datasheet ATMega16 : PDF)

Konfigurasi Pin AVR ATMega 16

Untuk penjelasan pin dari AVR ATMega 16 ditunjukkan dalam Gambar :

Konfigurasi Pin ATMega 16

Konfigurasi pin ATMega 16 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline Package) dapat dilihat pada Gambar 2.1. Dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATMega 16 sebagai berikut :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

2. GND merupakan pin Ground.

3. Port A (PA.0...PA.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin masukan ADC.

4. Port B (PB.0...PB.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin fungsi khusus,5. Port C (PC.0...PC.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin fungsi khusus
6. Port D(PD.0...PD.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin fungsi khusus

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.