Dasar Pemrograman ATmega8535

Prosedur umum untuk memprogram ATmega8535 secara berurutan adalah :

1. Menuliskan listing program menggunakan bahasa tingkat pemrograman tingkat tinggi (assembler, C, Basic, Pascal, dll) 

2. Mengkompail program ke dalam set instruksi ATmega8535 menggunakan software compiler (WinAVR, GCC, CVAVR, BASCOM, AVR-Studio, dll)

3. Memasukkan file hasil proses compile atau make ke dalam IC ATmega8535 menggunakan software downloader atau chip programmer (Ponyprog, CVAVR, USB-Downloader, dll). Biasanya file ini berekstensi .hex atau .bin.

4. IC ATmega8535 telah terprogram dan siap digunakan

Dalam praktikum ini digunakan bahasa C sebagai bahasa pemrograman dan Codevision AVR (CVAVR) sebagai compiler. CVAVR dipilih karena tersedia dalam versi bajakan (hehehe…) dan memiliki fasilitas Code Wizard yang sangat membantu. Software chip programmer menggunakan CVAVR standard V 1.24, Ponyprog2000 atau Universal ISP Programmer V 1.04, tergantung mode download, menggunakan port paralel atau port USB.

Jika menggunakan PC dengan fasilitas port paralel, pemrograman dapat dilakukan langsung menggunakan CVAVR. Sebelumnya dibuat dulu kabel downloader, untuk menghubungkan port paralel PC dengan port SPI (Serial Peripheral Interface) pada mikrokontroler.

Skema Kabel Downloader Paralel

Jika pemrograman menggunakan laptop, yang hanya mengandalkan USB, maka harus dipakai peralatan downloader via port USB, seperti AVRdoper, USB-downloader, dll. 

Langkah untuk menghasilkan file .hex dengan menggunakan CVAVR secara umum adalah :

1. Membuat Project baru, diberi nama.

2. Membuat file Source baru, dalam bahsa C, edit, simpan.

3. Hubungkan/koneksikan file Source dengan Project yang ada.

4. Lakukan proses make (shift+F9) untuk membuat file .hex.

5. Jika ada yang salah, dikoreksi sampai berhasil

FASILITAS DASAR INPUT-OUTPUT 

Fasilitas input/output merupakan fungsi mikrokontroller untuk dapat menerima sinyal masukan (input) dan memberikan sinyal keluaran (output). Sinyal input maupun sinyal output adalah berupa data digital 1 (high, mewakili tegangan 5 volt) dan 0 (low, mewakili tegangan 0 volt). Mikrokontroller ATMEGA8535 memiliki 4 buah PORT 8 bit bidirectional yang dapat difungsikan sebagai PORT input maupun PORT output yaitu PORTA, PORTB , PORTC, dan PORT D. Register digunakan untuk mengatur fungsi dari pin-pin pada tiap port. Register dapat dianalogikan sebagai kumpulan switch on/off yang digunakan untuk mengaktifkan fungsi apa yang akan dipakai dari port mikrokontroller. Pada setiap port pin terdapat 3 buah register 8 bit: DDRxn, PORTxn, dan PINxn. 

Register DDRxn digunakan untuk menentukan arah dari pin yang bersangkutan. Jika DDRxn diberikan nilai 1 (high), maka pin digunakan sebagai output. Jika DDRxn diberikan nilai 0 (low), maka pin difungsikan sebagai input. Register PORTxn digunakan untuk mengaktifkan pull-up resistor (pada saat pin difungsikan sebagai input), dan memberikan nilai keluaran pin high/low (pada saat difungsikan sebagai output). PINxn merupakan register yang berfungsi untuk mengetahui keadaan tiap-tiap pin pada mikrokontroller. Register ini digunakan untuk membaca keadaan pin pada saat difungsikan sebagai input. 

Rangkaian Output LED dan Input Tombol

Percobaan pertama adalah menyalakan LED sesuai dengan pola tertentu. Sesuai skema, LED dikonfigurasikan dalam posisi SINK, artinya LED menyala jika port yang bersesuaian diberi logika 0 (tegangan 0 volt atau dianggap ground). Demikian halnya dengan saklar tombol. Jika ditekan, maka port yang bersesuaian akan terhubung ke ground.

Tugas : menyalakan LED yang terhubung ke port B, selang seling ON dan OFF dimulai dari port B yang paling besar (PORT B.7)

Penyelesaian : 

1. Konfigurasikan PORT B sebagai keluaran

2. Kirimkan urutan bilangan 1 0 1 0 1 0 1 0

Pelaksanaan tanpa menggunakan CodeWizard AVR:

1. Hubungkan PC dengan minimum system 8535 melalui port ISP. Nyalakan catu daya.

2. Buka Codevision AVR, lakukan konfigurasi chip programmer. Pilih menu Setting>>Programmer, lalu pilih type Kanda System STK200+/300.

3. Pilih menu File>>New, pilih Project.

4. Jika ditawari untuk menggunakan CodeWizardAVR, pilih No saja dulu.

5. Beri nama project baru dengan nama “kenalan” (tanpa “)

6. Buat file source C. Pilih menu File>> New, pilih Source.

7. Ketikkan listing seperti ini.

#include 

void main(void)

{

DDRB=0xFF;

PORTB=0xFF;

while(1)

{

PORTB=0xAA;

}

}

8. Simpan dulu file C nya. Beri nama “nocw” saja.

9. Lakukan konfigurasi project. Pilih menu Project>>Configure. Tekan tombol Add, lalu pilih file dengan nama “nocw”. Pilih tab C Compiler. Pada pilihan Chip pilih Atmega8535. Ubah Clock menjadi 4 MHz. Lalu pilih tab After Make, centang pilihan Program the Chip. Setelah semua selesai, klik OK.

10. Simpan dulu filenya.

11. Lakukan compile dengan menekan shift+F9. Jika tidak ada pesan error atau peringatan, maka klik Program. Tunggu sebentar, semoga tidak ada kesalahan teknis.

12. Amati keluaran LED pada sismin.

Pelaksanaan menggunakan CodeWizard AVR:

1. Hubungkan PC dengan minimum system 8535 melalui port ISP. Nyalakan catu daya.

2. Buka Codevision AVR, lakukan konfigurasi chip programmer. Pilih menu Setting>>Programmer, lalu pilih type Kanda System STK200+/300.

3. Pilih menu File>>New, pilih Project.

4. Jika ditawari untuk menggunakan CodeWizardAVR, pilih Yes.

5. Pada tab Chip, pilih 8535 dengan clock 4 MHz.

6. Pilih tab Ports, lalu pilih tab Port B. Setelah itu klik semua pilihan di bawah tulisan Data Direction dari In berubah menjadi Out. Klik juga semua pilihan di bawah tulisna Pull-up/Output Value dari 0 menjadi 1.

7. Pilih menu File>>Generate, save and exit.

8. Beri nama sourcenya dengan nama withcw

9. Beri nama projectnya dengan nama kenalan2. juga file cwp-nya.

10. Lihatlah, program awal sudah dibuatkan. Scroll ke bawah, amati tulisan DDRB dan PORT B. Bandingkan nilainya dengan listing program sebelumnya. Sama …

11. Scroll lagi ke bawah. Cari tulisan //place your code here. Di bawahnya tuliskan perintah PORTB=0xAA;

12. Simpan dulu file C nya. 

13. Lakukan konfigurasi project. Pilih menu Project>>Configure. Lalu pilih tab After Make, centang pilihan Program the Chip. Setelah semua selesai, klik OK.

14. Lakukan compile dengan menekan shift+F9. Jika tidak ada pesan error atau peringatan, maka klik Program. Tunggu sebentar, semoga tidak ada kesalahan teknis.

15. Amati keluaran LED pada sismin.

PENJELASAN

1. Semua port 8 bit memiliki indeks 0 s/d 7. Misalkan PORTB.0, PORTB.1 s/d PORTB.7

2. Indeks port yang paling besar merupakan bagian Most Significant Bit (MSB).

3. Indeks port yang paling kecil merupakan bagian Least Significant Bit (LSB).

4. Penulisan bilangan biner, yang paling kiri adalah MSB, dan sebaliknya. 

5. Biasakan menuliskan data dalam format Heksadesimal. Syntax-nya adalah 0xXX di mana XX merupakan bilangan heksadesimal. Misalkan dituliskan PORTB=0xAA, artinya kita memasukkan data AA atau 1 0 1 0 1 0 1 0 ke port B.

6. DDRB=0xFF artinya kita memasukkan bilangan 1 1 1 1 1 1 1 1 ke Data Direction Register B, yang membuat semua pin B menjadi output.

7. PORTB=0xFF artinya kita memasukkan bilangan 1 1 1 1 1 1 1 1 ke Register PORT B, yang membuat semua pin B menjadi berlogika high. 

8. Perintah #include artinya kita menggunakan file Header mega8535.h yang berisi perintah-perintah yang dapat dikenali oleh compiler. Nanti kita akan menggunakan header-header lainnya.

9. void main(void) menunjukkan program utama.

10. Tulisan yang berada di belakan tanda // dan berwarna biru dianggap sebagai komentar, dan tidak dijalankan dalam program. Demikian juga tulisan di antara tanda /* …. */

11. while (1) artinya adalah looping yang tanpa henti.

LATIHAN 1. LAMPU BERKEDIP

Masukkan listing berikut ini ke dalam 8535.

#include

#include

void main()

{

DDRB=0xFF;

while(1)

{

PORTC=0;

delay_ms(1000);

PORTC=0xFF;

delay_ms(1000);

}

}

PENJELASAN

1. Pada program di atas, digunakan file header untuk mengijinkan digunakannya perintah/fungsi delay_ms(1000). 

2. Perintah ini artinya melakukan delay/penundaan dalam satuan milidetik, sebanyak data yang dimasukkan dalam (…).

3. Agar lama delaynya akurat, maka setting clock pada 8535 harus persis sama dengan nilai osilator kristal yang dipasang.

TIPE DATA

Tipe data yang dapat dioperasikan dalam C untuk aplikasi mikrokontroler adalah :

1. byte. Mulai 0 s/d 255 (8 bit)

2. char. Mulai -128 s/d 127 (8 bit)

3. unsigned. Sama dengan byte. (8 bit)

4. int. Mulai -32768 s/d 32767 (16 bit)

5. Unsigned int. Mulai 0 s/d 65535 (16 bit)

6. long int (int versi 32 bit)

7. float dan double mulai 1,175e-38 s/d 3,402e38 (32 bit)

VARIABEL

Variabel Global, digunakan di seluruh program. Dideklarasikan di luar fungsi, di bagian paling atas. Saat program berjalan, jika tidak ditentukan, akan bernilai 0. Variabel Lokal, digunakan secara lokal di dalam fungsi tertentu. Dideklarasikan di dalam fungsi tersebut, dan tidak diinisialisasikan pada awal program berjalan. Variabel dalam bentuk Array, indeks paling kecilnya adalah 0.

OPERATOR ARITMATIKA

* Multiplication x*y kalikan x dengan y 

/ Division x/y bagi x dengan y 

% Modulo x%y sisa x dibagi oleh y 

+ Addition x+y jumlahkan x dan y 

- Subtraction x-y Kurangkan y dari x 

++ Increment x++ Increment x setelahnya 

-- Decrement --x Decrement x sebelumnya

- Negation -x Kalikan x dengan –1 

OPERATOR LOGIKA. 

> Greater than x>y 1 jika terpenuhi 

>= Greater than or equal to x>=y 1 jika terpenuhi 

< Less than x<= Less than or equal to x<=y 1 jika terpenuhi == Equal to x==y 1 jika sama != Not equal to x!=y 1 jika tidak sama ! Logical NOT !x 1 jika x adalah 0 && Logical AND x&&y 0 jika x atau y ada yang 0 || Logical OR x||y 0 jika x dan y adalah 0 OPERATOR BITWISE ~ Bitwise complement ~x Mengubah 1 jadi 0 dan sebaliknya NOT & Bitwise AND x&y AND Bitwise antara x dan y | Bitwise OR x|y OR Bitwise x dan y ^ Bitwise exclusive OR x^y XOR Bitwise << Left shift x<<2 geser ke kiri 2 posisi bit >> Right shift x>>3 geser ke kanan3 posisi bit 

Nb. Syntax variabel = variabel & data dapat dituliskan variabel &= data

KONTROL ALIRAN

Struktur if – else

if (expression) 

statement 1

else 

statement2

artinya jika expression bernilai true, statement 1 dikerjakan. Kalau tidak statement 2 dikerjakan.

Struktur – while

while(expression)

{

Statement

}

artinya jika expression bernilai true, statement dikerjakan. Kalau false, selesai.

Struktur for –

For(expression1; expression2; expression3)

{

Statement

}

Expression1 adalah inisialisasi, Expression3 adalah operasi atau fungsi yang dilakukan, Expression2 adalah pengujian. Selama Expression2 terpenuhi, statement dikerjakan. Jika tidak, selesai. 

LATIHAN 2. MEMBACA TOMBOL:

#include

#define tombol PIND

void main()

{

DDRB=0xFF;

DDRD=0x00;

PORTD=0XFF;

while(1)

{

if((tombol&0x01)==0) PORTB=0x55;

if((tombol&0x02)==0) PORTB=0xAA;

if((tombol&0x04)==0) PORTB=0x00;

if((tombol&0x08)==0) PORTB=0xFF;

}

}

PENJELASAN :

1. Tombol dipasang di PORTD. Jika ditekan berlogika 0.

2. Lampu LED dipasang di PORTB. Jika berlogika 0 akan menyala.