"Kontrol Aquarium Ikan Mas Koki"
- Untuk memahami bagaimana IC 8255,RAM 6264,RAM6116, ROM 2732, decoder 74LS137, 74LS138, 74LS139 bekerja.
- Untuk mampu membuat rangkaian dengan led atau logicprobe sebagai output.
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
g)ROM 2732
.png)
3. Dasar Teori [Kembali]
A. Dasar Teori IC 8255
IC 8255, atau Programmable Peripheral Interface (PPI), adalah komponen penting dalam sistem mikroprosesor yang berfungsi untuk menjembatani komunikasi antara mikroprosesor dan perangkat input/output (I/O). IC ini dilengkapi dengan 24 saluran I/O yang dibagi menjadi tiga grup port: Port A, Port B, dan Port C, yang masing-masing dapat diprogram sebagai input atau output, sesuai dengan kebutuhan aplikasi.
1. Fungsi Utama IC 8255
IC 8255 dirancang untuk memfasilitasi interaksi antara mikroprosesor dan perangkat periferal seperti keyboard, tampilan, sensor, dan aktuator melalui port I/O yang tersedia.
2. Struktur Internal
IC ini terdiri dari tiga port utama yang dapat digunakan, yaitu Port A dan Port B (masing-masing 8 bit), serta Port C yang dibagi menjadi dua bagian (4 bit masing-masing), yang memberikan fleksibilitas dalam pengaturan saluran komunikasi.
3. Mode Operasi
IC 8255 memiliki tiga mode operasi yang memungkinkan berbagai pengaturan fungsional:
- Mode 0 (Basic Input/Output): Memungkinkan pemrograman port sebagai input atau output tanpa kontrol tambahan, cocok untuk operasi dasar.
- Mode 1 (Strobed Input/Output): Menyediakan kontrol tambahan melalui sinyal strobed untuk sinkronisasi data I/O, dengan Port C sebagai pengontrol operasi.
- Mode 2 (Bidirectional Bus): Mengizinkan komunikasi dua arah melalui Port A, dengan Port C berfungsi sebagai kontroler bus.
4. Control Word
Konfigurasi mode operasi dan fungsi setiap port dilakukan melalui Control Word Register (CWR), di mana mikroprosesor menuliskan control word yang mengatur mode, konfigurasi input/output, dan pengaturan kontrol lainnya.
5. Port C sebagai Kontrol
Port C dapat berfungsi ganda, baik sebagai port I/O standar dalam Mode 0 maupun sebagai port kontrol dalam Mode 1 dan Mode 2, mengelola sinyal kontrol seperti handshaking.
6. Aplikasi IC 8255
IC ini banyak digunakan dalam berbagai sistem embedded, seperti pengendalian perangkat I/O, komunikasi antar perangkat periferal, dan sistem kontrol proses industri yang memerlukan banyak jalur I/O.
B. IC 8259 (Programmable Interrupt Controller)
IC 8259 adalah komponen yang berfungsi untuk mengelola dan menangani permintaan interupsi (interrupt request) dari perangkat eksternal dalam sistem komputer. Dengan IC ini, CPU dapat mengatasi interupsi dengan lebih efisien dan teratur, terutama dalam sistem yang memiliki banyak perangkat penghasil interupsi.
1. Fungsi Utama
Sebagai pengendali interupsi, IC 8259 memberikan antarmuka antara CPU dan perangkat keras yang mengeluarkan sinyal interupsi, memungkinkan CPU merespons interupsi tanpa melakukan polling pada setiap perangkat secara terus-menerus.
2. Arsitektur dan Cara Kerja
IC ini memiliki beberapa komponen penting:
- Interrupt Request Lines (IR0-IR7): Delapan saluran interupsi yang menerima sinyal dari perangkat eksternal.
- Interrupt Mask Register (IMR): Menyimpan informasi tentang saluran interupsi yang diizinkan untuk diteruskan ke CPU.
- Interrupt Priority Encoder: Mengatur prioritas interupsi sehingga interupsi dengan prioritas lebih tinggi diproses terlebih dahulu.
- In-Service Register (ISR): Menyimpan informasi tentang interupsi yang sedang diproses oleh CPU.
- Priority Resolver: Mengelola prioritas interupsi untuk memastikan interupsi tertinggi dilayani lebih dulu.
3. Mode Operasi
IC 8259 dapat berfungsi dalam dua mode:
- Edge Triggered Mode: Interupsi dipicu oleh perubahan sinyal dari rendah ke tinggi pada saluran IR.
- Level Triggered Mode: Interupsi terjadi ketika sinyal pada saluran IR tetap tinggi.
4. Prioritas Interupsi
IC ini memiliki mekanisme penentuan prioritas yang dapat diatur, sehingga saat beberapa perangkat mengirim permintaan interupsi sekaligus, prioritas diberikan kepada perangkat dengan level prioritas lebih tinggi.
5. Cascade Mode
IC 8259 dapat dihubungkan dalam konfigurasi cascade untuk mendukung lebih dari 8 interupsi, memungkinkan sistem mengelola hingga 64 sumber interupsi.
C. IC 8253 (Programmable Interval Timer)
IC 8253 adalah Programmable Interval Timer (PIT) yang digunakan untuk menghasilkan sinyal timing atau clock dalam sistem mikroprosesor. Dikenal karena kemampuannya untuk mengatur waktu, IC ini sering digunakan dalam aplikasi seperti pengaturan kecepatan prosesor dan operasi counter.
Fungsi Dasar IC 8253
IC ini memiliki tiga counter yang dapat diprogram secara independen, masing-masing memiliki lebar 16-bit dan dapat menghitung dari 0 hingga 65535. Setiap counter dilengkapi dengan input clock, gate input, dan output.
Fitur Utama IC 8253:
- Tiga Counter: Setiap counter memiliki register 16-bit.
- Clock Input: Dapat dikonfigurasi untuk menerima sinyal clock dari sumber eksternal atau internal.
- Gate Input: Mengontrol operasi counter.
- Mode Operasi yang Fleksibel: Terdapat enam mode operasi yang memungkinkan penggunaan IC ini untuk berbagai aplikasi.
Mode Operasi IC 8253
- Mode 0 (Interrupt on Terminal Count): Menghitung mundur dan menghasilkan sinyal output saat mencapai 0.
- Mode 1 (Programmable One-Shot): Menghasilkan pulsa tunggal setelah gate input diberikan.
- Mode 2 (Rate Generator): Digunakan untuk menghasilkan sinyal clock periodik.
- Mode 3 (Square Wave Generator): Menghasilkan sinyal gelombang persegi.
- Mode 4 dan 5: Digunakan untuk operasi strobe yang dipicu oleh perangkat keras atau perangkat lunak.
Aplikasi IC 8253
IC 8253 digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengaturan timer dalam komputer, pembangkitan sinyal PWM, dan pengaturan kecepatan transfer data antar perangkat.
D. 74LS139 (2-to-4 Line Decoder)
74LS139 adalah sebuah integrated circuit (IC) dari keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) yang berfungsi sebagai decoder 2-to-4. IC ini menerjemahkan dua bit input menjadi satu dari empat output.
Fitur Utama 74LS139:
- Input: Dua bit (A0 dan A1) untuk memilih output.
- Output: Empat output (Y0, Y1, Y2, Y3) yang aktif dalam level logika rendah.
- Pengendali Enable: Dua input enable (G1 dan G2A/G2B) untuk mengaktifkan atau menonaktifkan decoder.
Prinsip Kerja
74LS139 menerjemahkan kombinasi dua bit input menjadi satu output yang aktif rendah, sementara output lainnya berada pada level tinggi.
Contoh Keluaran
- A0 = 0, A1 = 0: Y0 aktif.
- A0 = 0, A1 = 1: Y1 aktif.
- A0 = 1, A1 = 0: Y2 aktif.
- A0 = 1, A1 = 1: Y3 aktif.
Aplikasi
IC ini digunakan dalam sistem memori untuk pemilihan alamat, kontrol tampilan digital, dan routing data dalam sistem digital.
E. 74LS137 (3-to-8 Line Decoder with Address Latch)
IC 74LS137 adalah decoder 3-to-8 yang dilengkapi dengan latch untuk menyimpan alamat. IC ini menerima tiga input biner dan menghasilkan output aktif rendah.
Fitur Utama:
- Input Address: Tiga bit (A, B, C) untuk memilih satu dari delapan output.
- Enable Inputs: Tiga masukan (G1, G2A, G2B) yang mengatur aktivasi IC.
- Latched Address: Memungkinkan penyimpanan alamat sementara melalui sinyal latch.
Kegunaan
IC ini sering digunakan dalam sistem memori untuk decoding alamat atau dalam aplikasi yang memerlukan pemilihan sinyal tertentu.
F. 74LS138 (3-to-8 Line Decoder/Demultiplexer)
IC 74LS138 berfungsi sebagai decoder 3-to-8 atau demultiplexer, yang dapat mengubah tiga input biner menjadi salah satu dari delapan output aktif rendah.
Fitur Utama:
- Input Address: Tiga bit (A, B, C) untuk menentukan output.
- Enable Inputs: Tiga input enable untuk mengaktifkan IC.
- Output: Delapan output aktif rendah (Y0 sampai Y7), di mana hanya satu output yang akan bernilai rendah berdasarkan kombinasi input.
Kegunaan
IC ini umum digunakan dalam decoding alamat dalam sistem mikrokontroler, pemilihan chip, dan demultiplexing sinyal.
G. RAM 6264
RAM 6264 adalah jenis SRAM (Static Random Access Memory) dengan kapasitas 8KB yang digunakan sebagai memori akses cepat dalam berbagai aplikasi elektronika.
Fitur Utama:
- Kapasitas: 8KB, menyediakan ruang untuk penyimpanan data yang cepat dan efisien.
- Kecepatan: Akses data yang cepat tanpa memerlukan refresh, berbeda dengan DRAM (Dynamic RAM).
- Interface: Mudah diintegrasikan dengan sistem mikroprosesor melalui jalur data dan alamat.
Kegunaan
RAM 6264 sering digunakan dalam sistem embedded, buffer data, dan penyimpanan sementara pada perangkat elektronik.
Rangkaian ini terdiri dari mikroprosesor 886 rangkaian reset, IC 74273 dan IC 74 ls245 decoder 74LS 137, decoder 74 LS138 dan decoder 74 LS 139 di sini menggunakan RAM 6264, 6116 dan rom 2732 dan menggunakan dua buah PPI dan serta ada sensor turbidity dan sensor gas sedangkan untuk sensor analog kita menggunakan sensor suhu ih kok malah di grup
kita membuat dua buah decoder yang digunakan untuk mengakses interface dan mengakses RAM dan rom sesuai dengan peta memori berikut
A3 | A2 | A1 | A0 | Alamat | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0H | Port A PPI_1 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1H | Port B PPI_1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 2H | Port C PPI_1 |
1 | 1 | 0 | 0 | CH | Port A PPI_2 |
1 | 1 | 0 | 1 | DH | Port B PPI_2 |
1 | 1 | 1 | 0 | EH | Port C PPI_2 |
1 | 1 | 1 | 1 | FH | CW PPI_2 |
XA19 | XA18 | XA17 | XA16 | Alamat | Ram/memory | |
x | x | 0 | 0 | 00000H - 003FF H | 6116 | 2048 |
x | x | 1 | 0 | 20000H - 200FFF H | 6264 | 8192 |
x | x | 1 | 1 | 30000H - 300FFF H | 2732 | 8192 |
Pada rangkaian ini kita memisahkan antara sensor analog dan sensor digital pada PPI yang pertama kita gunakan sebagai input sensor digital terlihat pada gambar rangkaian sensor turbidity dan sensor gas terhubung kepada port a PPI sehingga ketika mendeteksi gas maka akan mengeluarkan logika 1 dan masuk pada pin pa0 dan mikroprosesor akan membaca dan membandingkan nilai sehingga nanti akan mengeluarkan output pada PB 0 karena di sini dalam program kita menggunakan logika x or Maka nanti outputnya akan berlawanan dengan input yang diberikan maka kita akan menggunakan inverter untuk merubah nilai dari 0 menjadi 1 sehingga ketika sensor gas aktif maka dia akan mengaktifkan rangkaian transistor sehingga membuat kipas udara berputar dan udara dibuang keluar ruangan untuk membersihkan udara.
Sedangkan pada sensor turbidity ketika terdeteksi kekeruhan pada air maka dia akan berlogika satu dan masuk pada pin pa1 dan dibandingkan sehingga nanti outputnya pada PB 1 adalah nol dan kita masukkan pada inverter sehingga nanti dia akan mengaktifkan transistor dan membuat LED indikator bahwa kolam kotor menyala dan bazar berbunyi untuk peringatan serta menghidupkan pompa untuk mengisi dan membuang air kotor.
Sedangkan untuk sensor analog kita menggunakan sensor suhu yang terhubung ke ADC 0804, sehingga inputan dari sensor analog diubah menjadi bit-bit digital pada rangkaian ini kita ingin ketika suhu ruangan itu lebih besar dari 30 derajat maka akan mengaktifkan kipas untuk mendinginkan suhu setelah kita lihat dan kita perhatikan konversi dari 30 derajat menjadi bit-bit digitalnya itu adalah 0FH sehingga kita bisa tahu bahwa untuk suhu yang besar dari 30 derajat maka nilainya itu lebih besar dari 0F maka kita menggunakan gerbang or yang dihubungkan ke 4 PIN tertinggi dengan dengan alasan karena kita tahu tadi alamat yang lebih tinggi dari 0f itu adalah 10H dan seterusnya sehingga ketika nilainya lebih besar daripada 0f maka dia akan mengaktifkan transistor dan memindahkan relay dan menggerakkan kipas untuk mendinginkan udara dalam ruangan.
.png)
.png)