Tugas Desain Jam Digital

LAPORAN TUGAS DESAIN JAM DIGITAL

Brian Reynald (13214091)

Azel Fayyad R. (13214108)

Dosen : Dr. Ir. Farkhad Ihsan Hariadi, M.Sc.

EL3014-Sistem Mikroprosessor

Abstrak

Tugas yang dilakukan adalah pembuatan jam digital dengan fitur tambahan stopwatch. Tugas yang dilakukan dilakukan dengan menggunakan arduino dan bahasa pemrograman arduino. Setelah membuat jam digital, mahasiswa menjadi mengerti cara menggunakan timer untuk membuat jam digital dan stopwatch.

Kata kunci: Jam digital, Stopwatch, Arduino, Timer.

1.         Pendahuluan

Secara garis besar, mahasiswa membuat jam digital dan stopwatch dengan memanfaatkan timer interrupt dengan memanfaatkan arduino dan bahasa pemrograman arduino.

Setelah membuat jam digital, mahasiswa diharapkan mengerti cara memanfaatkan timer tidak hanya untuk membuat jam digital tetapi berlaku untuk pembuatan proyek lainnya.

2.        Studi Pustaka

2.1      Konfigurasi Timer/Counter dan Interrupt

Deskripsi register Timer/Counter 8 Bit ( Timer/Counter 0 ) [1]

Bit 7 – FOC0                      : Force Output Compare

Bit 6, 3 – WGM01/0          : Waveform Generation Mode

Bit 5,4 – COM01/0            : Compare Match Output Mode

Bit 2,0 – CS02/0                 : Clock Select

Konfigurasi Mode Operasi [1]

Pengaturan perilaku pin OCO (misalnya untuk mode non – PWM [1]

Pengaturan sumber clock [1]

Register-register penting lain [1]

Bit 1 – OCIE0       : Timer/Counter 0 Output Compare Match Interrupt Enable

Bit 0 – TOIE0       : Timer/Counter 0 Overflow Interrupt Enable

Bit 1 – OCF0        : Output Compare Flag 0

Bit 0 – TOV0        : Timer/Counter0 Overflow Flag

3.        Metodologi

Rangkaian jam digital kami menggunakan arduino dan dirangkai dengan skematik sebagai berikut

Gambar 3-1 Skematik Rangkaian Jam Digital.

Keempat seven segment adalah indikator waktu (jam/stopwatch) dan switch digunakan untuk mengatur operasi jam/stopwatch. Kode yang digunakan untuk menjalankan rangkaian dilampirkan pada akhir laporan.

Langkah-langkah yang digunakan pada lampiran akan dijelaskan dengan flowchart sebagai berikut

Gambar 3-2 Flowchart loop() (Program Utama).

Gambar 3-3 Flowchart change_digit()

Gambar 3-4 Flowchart stopwatch_run_stop()

Gambar 3-5 Flowchart change_digit()

Gambar 3-6 Flowchart ISR(timer1_compa_vect)

Gambar 3-7 Flowchart show()

Gambar 3-8 Flowchart ISR(timer1_compb_vect)

Gambar 3-9 Flowchart lightnumber()

4.        Hasil dan Analisis

Bahasa pemrograman yang digunakan merupakan bahasa pemrograman arduino terlebih dahulu dilakukan pengesetan pin yang digunakan pada arduino kemudian melakukan pengesetan input output dari pin beserta timer yang digunakan.

Secara garis besar, mode yang digunakan ada dua diantaranya mode jam digital dan mode stopwatch.

4.1                        Jam digital

Pada mode jam digital, terdapat lima buah mode yang digunakan. Untuk dapat mengubah state yang digunakan digunakan tiga buah switch diantaranya

·         Switch 0 (sw0) : switch ini berguna untuk mengatur digit yang sedang diatur.

·         Switch 1 (sw1) : switch ini berguna untuk mengatur nilai dari digit dengan cara menambahkan nilai sebesar 1 dengan tetap memperhatikan syarat batas. Hanya berlaku pada mode perubahan saja.

·         Switch 2 (sw2) : switch ini berguna untuk mengatur nilai dari digit dengan cara mengurangkan nilai sebesar 1 dengan tetap memperhatikan syarat batas. Hanya berlaku pada mode perubahan saja.

·         Switch 3 (sw3) : berganti dari mode jam digital ke mode stopwatch ataupun sebaliknya.

Mode jam terbagi menjadi 5 diantaranya:

·         Mode normal

             Mode normal digunakan untuk menampilkan jam.

·         Mode perubahan

o    Menit digit satuan

Mode ini digunakan untuk mengubah digit keempat dari jam digital atau dengan kata lain menit digit pertama dengan cara menambahkan atau mengurangi digit dengan switch 1 ataupun switch 2.

o    Menit digit puluhan

Mode ini digunakan untuk mengubah digit ketiga dari jam digital atau dengan kata lain menit digit kedua dengan cara menambahkan atau mengurangi digit dengan switch 1 ataupun switch 2.

o    Jam digit satuan

Mode ini digunakan untuk mengubah digit kedua dari jam digital atau dengan kata lain jam digit kedua dengan cara menambahkan atau mengurangi digit dengan switch 1 ataupun switch 2.

o    Jam digit puluhan

Mode ini digunakan untuk mengubah digit pertama dari jam digital atau dengan kata lain jam digit pertama dengan cara menambahkan atau mengurangi digit dengan switch 1 ataupun switch 2.

Ketika dilakukan pengetesan alat selama 12 jam, didapatkan hasil sebagai berikut 

Gambar 4-1 Jam Digital Saat Awal Pengetesan Pertama

Gambar 4-2 Saat Akhir Pengetesan Pertama

Gambar 4-3 Jam Digital Saat Awal Pengetesan Pertama

Gambar 4-4 Saat Akhir Pengetesan Kedua

Gambar 4-5 Jam Digital Saat Awal Pengetesan Ketiga

Gambar 4-6 Saat Akhir Pengetesan Ketiga

Dalam kisaran menit, tidak ada kesalahan dalam pembacaan selama 12 jam. Namun bila dilakukan pengecekan dalam skala detik, terdapat kesalahan 30 detik.

Hal ini tidak dapat dihindari lagi karena ketika dilakukan perbandingan dengan menggunakan jam pada laptop, terlihat tetap ada selisih waktu antara waktu yang sesungguhnya dengan waktu yang terlihat pada laptop.

4.2                       Stopwatch

Pada mode stopwatch, terdapat satu buah mode yang digunakan. Pada mode stopwatch terdapat 3 tombol yang digunakan diantaranya :

·         Switch 1 (sw1) : switch ini digunakan untuk mereset nilai dari stopwatch.

·         Switch 2 (sw2) : switch ini digunakan untuk start dan stop untuk stopwatch.

·         Switch 3 (sw3) : berganti dari mode jam digital ke mode stopwatch ataupun sebaliknya.

Ketika dibandingkan dengan stopwatch dari handphone, didapatkan hasil sebagai berikut sebagai berikut

Gambar 4-7 Perbandingan Nilai Stopwatch 1

Gambar 4-8 Perbandingan Nilai Stopwatch 2

Terdapat perbedaan sebanyak 1 detik dalam waktu 5 menit. Hal ini disebabkan karena adanya human error ketika melakukan pengetesan alat.

Hal lainnya yang dapat mempengaruhi hasil dari stopwatch adalah nilai timer yang digunakan adalah sama dengan timer yang digunakan pada jam digital.

5.        Kesimpulan

Jam digital yang kami buat memiliki 2 fungsi yaitu sebagai jam biasa, dan stopwatch. Untuk implementasinya digunakan fungsi timer interrupt dari ATMega328 menggunakan board Arduino.

Jam digital yang telah kami buat ini kami uji untuk beroperasi selama 12 jam secara konstan, didapat hasil yang cukup baik, nilai dari menit masih sesuai dengan jam dari internet yang kita sinkronisasikan. Namun bila dilihat ketika transisi menit, terdapat selisih 30 detik dari transisi menit dari jam internet.

Untuk stopwatch ketelitian juga sama seperti mode jam karena timer yang digunakan adalah timer yang sama. Namun hal ini menimbulkan masalah karena timer untuk jam selalu berjalan sedangkan stopwatch keberjalanannya tergantung pengguna

.

Daftar Pustaka

[1]            Mervin T. Hutabarat dkk., Petunjuk Praktikum Sistem Mikroprosesor, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2017.