Sistem Minimum LCD dan Keypad
1. Tujuan [kembali]
- Dapat mengerti cara menggunakan LCD dan Keypad
- Dapat membuat rangkaian sistem minimum dengan menggunakan output berupa LCD dan input berupa keypad
2. Alat dan Bahan [kembali]
a) LCD
b) keypad
c) IC 7473
d) IC 8086
e) IC 74154
f) IC 8255A
3. Dasar Teori [kembali]
a) LCD
LCD (Liquid Crystal Display) atau display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD merupakan lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertical depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.13 Bentuk fisik dari LCD 20x4 ditunjukkan pada gambar di bawah
Fungsi Pin LCD (Liquid Cristal Display)
Pada LCD terdiri dari pin- pin sebagai berikut:
~ DB0 – DB7 adalah jalur data (data bus) yang berfungsi sebagai jalur komunikasi untuk mengirimkan dan menerima data atau instruksi dari mikrokontroler ke modul LCD.
~ RS adalah pin yang berfungsi sebagai selektor register (register sellect) yaitu dengan memberikan logika low (0) sebagai register perintah dan logika high (1) sebagai register data.
~ R/W adalah pin yang berfungsi untuk menentukan mode baca atau tulis dari data yang terdapat pada DB0 – DB7 yaitu dengan memberikan logika low (0) untuk fungsi read dan logika high (1) untuk mode write.
~ Enable (E), berfungsi sebagai Enable Clock LCD, logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.
b) Keypad
Keypad adalah salah jenis input yang paling banyak digunakan. Sebetulnya keypad adalah saklar push-button yang disusun khusus, ada yang 3X3, 3X4, 4X4 atau susunan lainnya.
Cara kerja keypad sama dengan saklar push-button pada umumnya, bedanya alih-alih sendiri-sendiri, keypad bekerja berdasarkan baris dan kolom untuk mengurangi jumlah pin. Dengan baris dan kolom, sebuah keypad 4X4 yang terdiri dari 16 saklar hanya perlu 8 PIN (4 barir dan 4 kolom). Tanpa disusun baris dan kolom tentu kita akan membutuhkan 32 PIN untuk 16 tombol!
Namun demikian, kita harus melakukan sedikit kerja ekstra dengan 8 PIN ini, yaitu dengan cara menscan baris per baris kolom per kolom.
Bagaimana cara kerja keypad? Misalkan sebuah tombol pada baris-1 kolom-1 ditekan, bagaimana cara mendeteksinya?
caranya adalah dengan meng-scan semua baris dan kolom! Pertama semua pin baris (row) kita set sebagai output dan pin kolom sebagai input_pullup. Selanjutnya satu persatu baris set LOW. Untuk setiap baris yang diset LOW, satu per satu kolom kita baca INPUT nya. Jika ahasil pembacaan LOW maka kolom tersebut dalam posisi ditekan.
Dengan cara ini kita bisa sekaligus mendeteksi jika 2 atau lebih tombol ditekan.
Selanjutnya, kita tinggal tentukan nomor pin untuk baris 1,2,3.. dan kolom 1,2,3 ...
c) IC 7473
IC Flip-flop
adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara semi
permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit
yang disimpan. Prinsip dasar dari flip-flop
adalah suatu komponen elektronika dasar seperti transistor, resistor dan dioda
yang di rangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara
sekuensial. Salah satu jenis flip-flop
adalah J-K flip-flop.
d) IC 8086
8086 merupakan sebuah chip mikroprosesor 16-bit rancangan Intel pada
tahun 1978 yang membangkitkan penggunaan arsitektur x86. Tidak lama
kemudian, intel 8088 diperkenalkan dengan bus 8-bit external, yang
memungkinkan penggunaan chipset yang murah.
8086 dirancang berdasarkan intel 8080 dan intel 8085 dengan
set register yang mirip, tetapi dikembangkan menjadi 16 bit. "Bus
Interface Unit" memberikan rangkaian instruksi ke "Execution Unit"
melalui sebuah prefetch queue 6 byte, jadi pemberian dan pelaksanaan
dilakukan bersamaan- sebuah bentuk pipelining primitif (instruksi 8086
bervariasi dari 1 sampai 4 byte).
Ini menggunakan suplai 5V DC pada VCC pin 40, dan menggunakan ground pada VSS pin 1 dan 20 untuk operasinya.
Sinyal jam
Sinyal jam disediakan melalui Pin-19. Ini memberikan waktu ke prosesor untuk operasi. Frekuensinya berbeda untuk versi yang berbeda, yaitu 5MHz, 8MHz dan 10MHz.
Alamat / bus data
AD0-AD15. Ini adalah 16 bus alamat / data. AD0-AD7 membawa data byte orde rendah dan AD8AD15 membawa data byte orde tinggi. Selama siklus clock pertama, ia membawa alamat 16-bit dan setelah itu ia membawa data 16-bit.
Alamat / status bus
A16-A19 / S3-S6. Ini adalah 4 bus alamat / status. Selama siklus clock pertama, ia membawa alamat 4-bit dan kemudian membawa sinyal status.
S7 / BHE
BHE adalah singkatan dari Bus High Enable. Ini tersedia di pin 34 dan digunakan untuk menunjukkan transfer data menggunakan bus data D8-D15. Sinyal ini rendah selama siklus jam pertama, setelah itu aktif.
Baca (RD)
Ini tersedia di pin 32 dan digunakan untuk membaca sinyal untuk operasi Baca.
Siap
Ini tersedia di pin 22. Ini adalah sinyal pengakuan dari perangkat I / O bahwa data ditransfer. Ini adalah sinyal tinggi aktif. Jika tinggi, ini menunjukkan bahwa perangkat siap mentransfer data. Ketika rendah, ini menunjukkan status tunggu.
SETEL ULANG
Ini tersedia di pin 21 dan digunakan untuk memulai kembali eksekusi. Ini menyebabkan prosesor segera menghentikan aktivitasnya saat ini. Sinyal ini aktif tinggi selama 4 siklus clock pertama untuk RESET mikroprosesor.
INTR
Ini tersedia di pin 18. Ini adalah sinyal permintaan interupsi, yang diambil sampelnya selama siklus clock terakhir dari setiap instruksi untuk menentukan apakah prosesor menganggap ini sebagai interupsi atau tidak.
NMI
Ini adalah singkatan dari non-maskable interrupt dan tersedia di pin 17. Ini adalah input edge triggered, yang menyebabkan permintaan interupsi ke mikroprosesor.
UJI
Sinyal ini seperti status menunggu dan tersedia di pin 23. Ketika sinyal ini tinggi, maka prosesor harus menunggu status IDLE, jika tidak eksekusi dilanjutkan.
MN / MX
Ini singkatan dari Minimum / Maximum dan tersedia di pin 33. Ini menunjukkan mode prosesor untuk beroperasi; bila tinggi, ia bekerja dalam mode minimum dan sebaliknya.
INTA
Ini adalah sinyal pengakuan interupsi dan id tersedia di pin 24. Ketika mikroprosesor menerima sinyal ini, ia mengakui interupsi.
ALE
Ini singkatan dari address enable latch dan tersedia di pin 25. Pulsa positif dihasilkan setiap kali prosesor memulai operasi apa pun. Sinyal ini menunjukkan ketersediaan alamat yang valid pada alamat / jalur data.
SARANG
Itu singkatan dari Data Enable dan tersedia di pin 26. Ini digunakan untuk mengaktifkan Transreceiver 8286. Transreceiver adalah perangkat yang digunakan untuk memisahkan data dari alamat / bus data.
DT / R
Ini adalah singkatan dari Data Transmit / Receive signal dan tersedia di pin 27. Ini menentukan arah aliran data melalui transreceiver. Ketika tinggi, data ditransmisikan keluar dan sebaliknya.
M / IO
Sinyal ini digunakan untuk membedakan antara memori dan operasi I / O. Ketika tinggi, ini menunjukkan operasi I / O dan ketika rendah menunjukkan operasi memori. Ini tersedia di pin 28.
WR
Ini singkatan dari sinyal tulis dan tersedia di pin 29. Ini digunakan untuk menulis data ke dalam memori atau perangkat output tergantung pada status sinyal M / IO.
HLDA
Ini adalah singkatan dari sinyal Hold Acknowledgement dan tersedia di pin 30. Sinyal ini mengakui sinyal HOLD.
MEMEGANG
Sinyal ini menunjukkan kepada prosesor bahwa perangkat eksternal meminta untuk mengakses bus alamat / data. Ini tersedia di pin 31.
QS1 dan QS0
Ini adalah sinyal status antrian dan tersedia di pin 24 dan 25. Sinyal ini memberikan status antrian instruksi. Kondisinya ditunjukkan pada tabel berikut
S0, S1, S2
Ini adalah sinyal status yang memberikan status operasi, yang digunakan oleh Pengontrol Bus 8288 untuk menghasilkan sinyal kontrol memori & I / O. Ini tersedia di pin 26, 27, dan 28. Berikut adalah tabel yang menunjukkan statusnya -
Ketika sinyal ini aktif, ini menunjukkan kepada prosesor lain untuk tidak meminta CPU meninggalkan bus sistem. Ini diaktifkan menggunakan awalan LOCK pada instruksi apa pun dan tersedia di pin 29.
RQ / GT1 dan RQ / GT0
Ini adalah sinyal Request / Grant yang digunakan oleh prosesor lain yang meminta CPU untuk melepaskan bus sistem. Ketika sinyal diterima oleh CPU, kemudian mengirimkan pengakuan. RQ / GT0 memiliki prioritas lebih tinggi daripada RQ / GT1.
e) IC 74154
Keluaran IC 74154 ini bersifat active-low artinya input yang masuk bernilai high maka ic 74154 ini akan mati atau tidak aktif sedangkan ketika input yang masuk ke ic ini bernilai low maka ic ini active. karena active-low, saat masukan 0000, maka semua keluaran akan bernilai "1" (tidak ada yang aktif), saat masukan 0001, maka keluaran 1 (atau 0, tergantung penamaan keluaran dimulai dari 0 atau 1), akan bernilai 0 atau aktif, dan seterusnya.
f) IC 8255A
PPI (Programmable Peripheral Interface) 8255 adalah IC yang dirancang untuk membuat port masukan dan keluaran paralel. Chip ini diproduksi oleh Intel Corporation dan dikemas dalam bentuk 40 pin dual in line package dan dirancang untuk berbagai fungsi antarmuka dalam mikroprosesor. IC ini mempunyai 24 bit I/O yang terorganisir menjadi 3 port 8 bit (24 jalur) dengan nama Port A, Port B, dan Port C. Masing-masing port ini dapat berfungsi sebagai input atau output, termasuk port C upper dan lower difungsikan sama atau beda. Fungsi ini terbentuk dari kondisi data bus yang deprogram/dirancang. Konfigurasi fungsi dari 8255 adalah diprogram oleh sistem software sehingga tidak diperlukan komponen gerbang logika eksternal untuk perangkat perpheral interface.
4. Percobaan [kembali]
a) gambar rangkaian
b) prinsip kerja
c) video simulasi
d) Link Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar