Posts Tagged ‘at89s52’

AN0165 APLIKASI DGPS-508 sebagai penanda lokasi kecelakaan kapal (Beacon Locator Position)

Sunday, January 30th, 2011

Informasi posisi kapal pada saat terjadi kecelakaan adalah suatu hal yang sangat penting bagi Tim SAR agar dapat segera memutuskan tindakan yang dilakukan. Dalam kondisi darurat, kemungkinan untuk melaporkan posisi bisa saja mengalami kegagalan, oleh karena itu pada aplikasi ini modul DGPS-508 digunakan sebagai beacon locator di mana saat terjadi kecelakaan modul ini akan mengirimkan posisi koordinat kapal ke operator.

Modul DGPS-508 akan memperoleh koordinat posisi dirinya dengan menghitung posisinya terhadap satelit-satelit. Modul ini menggunakan SIM508 produksi SIMCOM sebagai GPS & GSM Interface. SIM508 akan mengeluarkan sederetan informasi melalui port serialnya dalam format NMEA0183. Data-data ini dimonitor dan disimpan dalam mikrokontroler dan dikirimkan ke bagian antarmuka GSM dari SIM508 saat kondisi-kondisi tertentu contohnya saat sensor mendeteksi sesuatu.

Gambar 1 Alur Data

Modul DGPS-508 memiliki interface mikrokontroler, power regulator, USB Port untuk komunikasi dengan PC, 3 port RS232 untuk debug GSM dan GPS data, antarmuka voice untuk dihubungkan dengan handset telephone ataupun handsfree, ADC input dan 2 input sensor. Mikrokontroler pad disediakan di mana pengguna dapat memasang AT89S51/52 atau ATMega8515 dalam package TQFP. Pada aplikasi ini yang digunakan adalah AT89S52 TQFP.

Gambar 2. Bagian-bagian D-GPS508

Terdapat banyak data yang dikirimkan dalam format NMEA0183 namun yang dibutuhkan untuk mengetahui posisi adalah sebagai berikut:

$GPRMC,183729,A,3907.356,N,12102.482,W,000.0,360.0,080301,015.5,E*6F

Angka-angka dengan font bold (sesudah A) adalah merupakan koordinat posisi di mana sesuai pada contoh di atas adalah 39° 07.356” North atau Lintang Utara dan 121° 02.482” West atau Bujur Barat. Pada kondisi awal GPS akan melakukan pencarian posisi, pada saat ini karakter “A” atau Active yang menandakan posisi telah akurat belum tampak. Karakter “V” atau inValid yang masih terlihat dan pada saat itu angka-angka koordinat masih belum menunjukkan data yang akurat. Mikrokontroler baru menyimpan angka-angka koordinat tersebut setelah karakter “A” tampil pada paket GPRMC.

Cara kerja sistem dalam aplikasi ini adalah sebagai berikut yang dijelaskan pada gambar 3 bagian flowchart. Pada saat kondisi awal akan ditentukan apakah sistem bekerja pada mode program atau mode RUN (operasi). Mode program adalah mode yang digunakan untuk mendownload data-data (bukan firmware) berupa nomor-nomor HP operator, sedangkan mode RUN adalah mode di mana sistem beroperasi. Pada awal mode ini LCD akan menampilkan pesan standby dan lampu beacon maupun  GSM dimatikan untuk menghemat energi. Sistem ini biasanya terpasang dengan sumber daya dari battery atau ACCU sehingga penghematan energi adalah hal yang penting. Saat sensor air mendeteksi adanya air yang merupakan indikasi bahwa kapal tenggelam, maka GSM diaktifkan.

Mikrokontroler akan menunggu GSM aktif dan memperoleh sinyal dari provider. Saat sinyal diperoleh bagian GSM dari SIM508 akan mengirimkan pesan “Call Ready” dan sistem mikrokontroler akan menampilkan pesan “Aktif” di LCD. Di kondisi siang hari, tentunya lampu beacon tidak diperlukan, oleh karena itu untuk menghemat energi mikrokontroler akan memeriksa kondisi sensor cahaya. Apabila sensor cahaya tidak aktif yang merupakan indikasi kondisi malam hari, maka lampu beacon akan diaktifkan, namun bila sensor cahaya aktif maka lampu beacon tidak perlu diaktifkan.

Posisi koordinat diambil dari bagian GPS SIM508 dan ditampilkan ke LCD. Untuk menghemat energi, sistem ini tidak terlus menerus mengirimkan posisi namun hanya sekali saat terjadinya kondisi tenggelam dan mengirim lagi apabila terjadi perubahan posisi yang bisa saja terjadi karena gelombang laut. Proses ini dilakukan dengan membandingkan posisi koordinat GPS dengan posisi sebelumnya, saat terjadi perubahan maka sistem akan mengirimkan ulang koordinat tersebut dan setiap kali proses pengiriman maka koordinat akan disimpan ke dalam memori.

Gambar 3 Diagram Alir

Untuk sensor air dapat dibangun dengan menggunakan GP2D12 yang mengubah jarak dari obyek di depannya kedalam bentuk tegangan. GP2D12 menggunakan teknik inframerah di mana kuat lemah pantulan inframerah yang diterima merupakan indikasi jarak antara sensor dengan obyek (dalam hal ini air). Sensor ini dapat mendeteksi obyek dengan jarak maksimum 80 cm dan mengubahnya menjadi tegangan analog.


Gambar 4 GP2D12

Semakin dekat obyek (semakin dekat dengan permukaan air) maka akan semakin besar nilai tegangannya. Sensor ini akan dihubungkan pada bagian input logic dari D-GPS508 oleh karena itu terlebih dahulu perlu dilewatkan ke rangkaian pengkondisi signal yang dapat dibentuk dengan op amp dalam Mode Comparator seperti pada gambar 5.

Namun bila diinginkan yang sudah siap pakai, maka rangkaian ini dapat diperoleh dengan sedikit memodifikasi Modul DSF-01 yaitu dengan melepas bagian phototransistor atau opto coupler modul ini dan menghubungkan keluaran GP2D12 ke kolektor phototransistor atau optocoupler, GND dan VCC

VR berfungsi untuk mengatur nilai tegangan pembanding komparator sehingga level ketinggian kapan sensor aktif dapat diatur dalam range 0 – 80 cm.

Sedangkan sensor cahaya dapat menggunakan EL7900, keluaran dari sensor ini berupa arus yang dapat dikonversi menjadi tegangan dengan menambahkan RL (Resistor Load)

Vsup = Tegangan power supply = VCC = 5 Volt

Apabila kondisi cahaya normal = 1000 Lux maka akan diperoleh R Load = 7.8k atau dapat digunakan resistor 8.2K.

Agar keluaran tegangan dapat diubah menjadi kondisi logic, maka digunakan Op Amp dengan Mode Comparator. Seperti halnya pada sensor air, Op Amp ini dapat diperoleh dengan memodifikasi Modul DSF-01.

Gambar 7 Wiring Diagram Sistem

Mode program pada sistem ini adalah mode di mana Modul D-GPS508 bekerja mendownload data-data seperti nomor HP operator dan data-data kapal. Sebagai contoh pada gambar 8, nama kapal USS Enterprise dengan lokasi di Atlantic. Status tenggelam akan dikirimkan saat sensor air terdeteksi.

Proses download data ini dilakukan dengan menghubungkan kabel USB ke Port USB D-GPS508 dan memindah saklar Serial Selector ke mode MCU-PC. Apabila proses ini baru pertama kali dilakukan maka akan diminta driver USB dari modul ini dan anda dapat mengarahkan ke CD yang menjadi paket modul ini.

Buka Program AutoSMS.exe dan menu seperti pada gambar 8 akan tampil. Komunikasi antara PC dan Modul D-GPS508 akan terbuka dengan menekan Open COM. Selanjutnya proses download, erase atau upload data dapat dilakukan.

Agar Modul D-GPS508 dapat beroperasi seperti pada aplikasi ini, maka terlebih dahulu ditanamkan firmware ke dalam mikrokontroler AT89S52 yang dipasang ke dalamnya. Untuk mendownload firmware ini dibutuhkan Modul Downloader. Modul yang paling efektif untuk aplikasi tersebut adalah DU ISP yang dapat mendownload firmware AT89S52 melalui Port USB.

Hubungkan konektor 11 pin dari DU ISP ke ISP Port dari D-GPS508 dan download file gpsbeacn.hex ke dalam modul ini. File gpsbeacn.hex ini dibentuk dengan meng-assembly file gpsbeacn.asm, lebih detail mengenai proses ini dapat dipelajari di AN0160 Penggunaan IDE Software JFE pada DST-51 USB Version.

Mengingat signal GSM hanya dapat diperoleh pada jarak yang tidak terlalu jauh dari daratan, maka aplikasi ini hanya dapat dilakukan pada area yang masih terjangkau provider GSM yaitu beberapa kilometer dari daratan. Untuk jarak yang lebih jauh dapat digunakan beberapa alternatif.

-          Radio SSB untuk komunikasi kecepatan rendah dengan menumpangkan sinyal pada radio komunikasi kapal (dapat menempuh jarak puluhan Km)

-          RF Modem untuk komunikasi kecepatan tinggi tanpa mengganggu jalur komunikasi kapal (dapat menempuh hingga 100 Km)

Telephone Satelit untuk komunikasi kecepatan tinggi dan hampir menjangkau segala lokasi.

Untuk membangun aplikasi ini dapat dilakukan dengan menggabungkan modul-modul dan komponen berikut:

atau memesan langsung dalam bentuk siap pakai (hubungi paulus@delta-electronic.com)

Software pendukung:

Dokumentasi dalam PDF dapat didownload di sini

Dasar Mikrokontroler AT89S51/AT89C51

Sunday, August 10th, 2008

Sebelum merancang sebuah system berbasis mikrokontroler, perancang system terlebih dahulu harus mengenal dasar-dasar dari mikrokontroler yang digunakan. Bagian ini adalah merupakan pembahasan dasar-dasar mikrokontroler AT89S51/AT89C51

  • I/O dan Structure Memory AT89S51/AT89C51
    Mikrokontroler 89C51 adalah mikrokontroler dengan arsitektur MCS51 seperti 8031 dengan memori Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory).
    Detail Deskripsi pin dan struktur memori AT89C51/AT89S51 ada di an0015
  • Interrupt AT89S51/AT89C51
    Detail Interupsi pada AT89C51/AT89S51  ada di an0016
  • Serial AT89C51/AT89S51
    Detail Serial Port AT89C51/AT89S51 ada di an0017
  • Timer AT89C51/AT89S51
    Detail Timer AT89C51 ada di an0018
  • Instruction Set AT89C51/AT89S51
    Detail Instruction set AT89C51/AT89S51 ada di inst01

Keterangan lebih lanjut bisa hubungi support@delta-electronic.com

Untuk dapat menggunakan mikrokontroler dibutuhkan beberapa hal

1. Software Assembler / Compiler yaitu software yang mengubah bahasa pemrograman, yaitu bahasa yang manusiawi (dikenali dan ditulis oleh manusia) seperti Assembly dan C yang dikenal sebagai Kode Sumber (Source Code) menjadi Program Obyek dalam bentuk Hexa yang dikenali oleh mikrokontroler.

Untuk keluarga AT89S51/AT89S52/AT89S8252/AT89C51/AT89C2051/AT89C4051/AT89C2051/AT89S2051 dapat digunakan software-software berikut:

- ASM51 untuk assembler kode sumber assembly ke dalam bentuk hex keluaran Metalink Corporation dapat didownload di link berikut. User manual untuk software ini dapat didownload di sini

- SDCC untuk compiler kode sumber dalam C ke bentuk hex keluaran Sandeep Dutta, dapat didownload di link berikut. Untuk user manual dapat didownload di sini

- RIDE untuk compiler kode sumber dalam bentuk C ke bentuk hex keluaran Raisonance dapat didownload di sini

2. Software Downloader yaitu software yang mendownload program obyek dalam bentuk hex yang merupakan hasil compile / assembly ke dalam mikrokontroler

- ISPPRog keluaran Adam Dybkowski yang dapat digunakan untuk AVR, AT89S51/AT89S52/AT89S53/AT89S8252/AT89S8253/AT89S2051/AT89S4051/AT45DBxx dapat didownload di sini. Software ini menggunakan Parallel Port PC sebagai media komunikasi antara PC dan Modul Downloader. Modul Downloader untuk unit ini adalah Uni ISP Cable

- DSTUniprog keluaran Delta Electronic yang dapat digunakan untuk AT89C1051/AT89C2051/AT89C2051/AT89C51/AT89C52/AT89LV51/AT89LV52/AT8955/AT89LV55/AT90S1200/AT90LS1200/AT90S2313/AT90LS2313/AT90S8515/AT90LS8515/AT90S8535, AT90LS8535, IS89C51, IS89C52, AT89S8252, AT89LS8252, AT89S53, AT89LS53, AT89S2333, AT89S4433, AT89LS4433, AT90S2323, AT90LS2323, AT90S2343, AT90LS2343, ATTiny15L, AT89C55WD, AT89C51RC, AT89S51, AT89LS51, AT89S52, AT89LS52 dapat didownload di sini. Software ini menggunakan RS232/Serial Port sebagai media komunikasi antara PC dan Modul Downloader. Modul Downloader untuk unit ini adalah DST Uniprog

Untuk PC / Laptop yang tidak memiliki port RS232/Serial maka dapat ditambahkan Modul DU-232 USB to RS232 Converter

- AVRStudio 4.16 keluaran Atmel yang dapat digunakan untuk AT89S51/AT89S52/AT86RF401/AT90CAN128/AT90CAN64/AT90CAN32/AT90PWM2/AT90PWM216/AT90PWM2B/AT90PWM3/AT90PWM316/AT90PWM3B/AT90USB1286/AT90USB1287/AT90USB162/AT90USB646/AT90USB647/AT90USB82/ATMega128/ATMega1280/ATMega1281/ATMega1284P/ATMega128A/ATMega16/ATMega162/ATMega164P/ATMega164PA/ATMega165/ATMega165P/ATMega168/ATMega168P/ATMega168PA/ATMega169/ATMega169P/ATMega16A/ATMega16HVA/ATMega16M1/ATMega16U2/ATMega16U4/ATMega2560/ATMega2561/ATMega32/ATMega324P/ATMega324PA/ATMega325/ATMega3250/ATMega3250P/ATMega325P/ATMega328P/ATMega329/ATMega3290/ATMega3290P/ATMega329P/ATMega32A/ATMega32C1/ATMega32HVB/ATMega32M1/ATMega32U2/ATMega32U4/ATMega32U6/ATMega48/ATMega48P/ATMega48PA/ATMega64/ATMega640/ATMega644/ATMega644P/ATMega645/ATMega6450/ATMega649/ATMega6490/ATMega64A/ATMega64C1/ATMega64M1/ATMega8/ATMega8515/ATMega8535/ATMega88/ATMega88P/ATMega88PA/ATMega8A/ATMega8HVA/ATTiny12/ATTiny13/ATTiny13A/ATTiny15/ATTiny167/ATTiny22/ATTiny2313/ATTiny24/ATTiny24A/ATTiny25/ATTiny26/ATTiny261/ATTiny43U/ATTiny44/ATTiny44A/ATTiny45/ATTiny461/ATTiny48/ATTiny84/ATTiny85/ATTiny861/ATTiny87/ATTiny88/ATxmega18A1/ATxmega128A3/ATxMega164A/ATxMega192A3/ATxMega256A3/ATxMega256A3B/ATxMega32A4/ATxMega64A1/ATxMega64A3 menggunakan Port USB untuk komunikasi antara PC dan Modul Downloader. Modul Downloader untuk software ini adalah DU ISP V3 untuk Win XP dan DU ISP V4 untuk Win Vista/ 7

Untuk menuliskan source code atau kode sumber diperlukan software teks editor yang biasanya dapat menggunakan notepad. Namun untuk mempermudah proses pengguna banyak lebih menyukai software yang telah terintegrasi antara Editor, Assembler/Compiler  dan Downloader. Software tersebut disebut dengan IDE (Integrated Development Environtment). Beberapa software IDE adalah sbb:

- Delta Studio keluaran Delta Electronic untuk AT89S51/AT89S52/AT89C51/AT89C52/AT89S53/AT89s8252/AT89S8253 dengan Modul Downloader yang sesuai adalah DST-51 Pro 2

- DST Tools.zip yang diintegrasi oleh Delta Electronic di mana bagian downloadernya dapat digunakan untuk AT89S51/AT89S52/AT86RF401/AT90CAN128/AT90CAN64/AT90CAN32/AT90PWM2/AT90PWM216/AT90PWM2B/AT90PWM3/AT90PWM316/AT90PWM3B/AT90USB1286/AT90USB1287/AT90USB162/AT90USB646/AT90USB647/AT90USB82/ATMega128/ATMega1280/ATMega1281/ATMega1284P/ATMega128A/ATMega16/ATMega162/ATMega164P/ATMega164PA/ATMega165/ATMega165P/ATMega168/ATMega168P/ATMega168PA/ATMega169/ATMega169P/ATMega16A/ATMega16HVA/ATMega16M1/ATMega16U2/ATMega16U4/ATMega2560/ATMega2561/ATMega32/ATMega324P/ATMega324PA/ATMega325/ATMega3250/ATMega3250P/ATMega325P/ATMega328P/ATMega329/ATMega3290/ATMega3290P/ATMega329P/ATMega32A/ATMega32C1/ATMega32HVB/ATMega32M1/ATMega32U2/ATMega32U4/ATMega32U6/ATMega48/ATMega48P/ATMega48PA/ATMega64/ATMega640/ATMega644/ATMega644P/ATMega645/ATMega6450/ATMega649/ATMega6490/ATMega64A/ATMega64C1/ATMega64M1/ATMega8/ATMega8515/ATMega8535/ATMega88/ATMega88P/ATMega88PA/ATMega8A/ATMega8HVA/ATTiny12/ATTiny13/ATTiny13A/ATTiny15/ATTiny167/ATTiny22/ATTiny2313/ATTiny24/ATTiny24A/ATTiny25/ATTiny26/ATTiny261/ATTiny43U/ATTiny44/ATTiny44A/ATTiny45/ATTiny461/ATTiny48/ATTiny84/ATTiny85/ATTiny861/ATTiny87/ATTiny88/ATxmega18A1/ATxmega128A3/ATxMega164A/ATxMega192A3/ATxMega256A3/ATxMega256A3B/ATxMega32A4/ATxMega64A1/ATxMega64A3

3. Sistem Minimum yaitu modul tempat IC mikrokontroler terpasang. Biasanya modul ini juga dilengkapi dengan downloader dan beberapa antarmuka sebagai pelengkap untuk mempermudah pengguna dalam mempelajari mikrokontroler.

Sistem minimum yang tidak dilengkapi downloader (perlu ditambahkan modul downloader seperti DU ISP V3 atau DU ISP V4 untuk download program) adalah:

- ST-51 Small System AT89S51 yang merupakan versi ekonomis dari sistem mikrokontroler AT89S51

- DST-51 Economic Version yang didisain dengan PCB Through hole FR4 dan dilengkapi pad untuk memasang LED SMD

Sistem minimum yang telah dilengkapi downloader adalah:

- DST-51 Economic USB Version yang didisain dengan PCB Through hole FR4 dan dilengkapi pad untuk memasang LED SMD serta USB Downloader

- DST-51 Pro 1 USB Version yang didisain dengan PCB Through hole FR4 dan dilengkapi dengan LED SMD serta USB Downloader

- DST-51 Pro 2 USB Version yang didisain dengan PCB Through hole FR4 dan dilengkapi dengan LED SMD serta USB Downloader dan 8Kb Memory External

Untuk sistem minimum yang telah dilengkapi antarmuka-antarmuka seperti ADC, DAC, RTC dan lain-lain adalah:

- TRN-02 TRaniner Board Professional Version