Pemrograman Microcontroller

Kuliah Instrumentasi Kelautan

Pemrograman Microcontroller Muhammad Iqbal [email protected]

Laboratorium Instrumentasi dan Telemetri Kelautan Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Institut Pertanian Bogor @2009

Apa yang dibutuhkan? • Board Microcontroller • Program Penulis => notepad, AVR Studio, BASCOM AVR, CodeVision AVR dll • Compiler: sangat bergantung bahasa yang digunakan : Assembly, C, BASIC, PASCAL dll • Downloader dan programnya: alat dan program yang digunakan untuk mendownload program dari komputer ke microcontroller

Diagram Proses Pemrograman Microcontroller

Introduction to C Language • Comments => menggunakan tanda “//” atau /* ini komentar tidak di eksekusi oleh compiler, tanda ini bisa 1 atau lebih baris */ • Include files ex. #include #include #include adalah preprocessor directive (pengarah) yang menginstruksikan compiler mencari file didalam tanda <>

• Expression, Statements dan Blocks Expression: kombinasi dari variable, operators dan function sehingga menghasilkan satu hasil (value) PORTD=0xFF-counter++ Statements: kontrol aliran program berdasarkan keywords, expressions dan atau statement lain. TempInCelcius=5*(TempInFahrenheit-32)/9;

• Operators simbol yang memerintahkan compiler untuk melakukan sesuatu misalnya “=“ menyatakan sama dengan sehingga misal DDRB=0xFF memerintahkan compiler untuk membuat nilai DDRB menjadi 0xFF atau “++” pada counter++ memerintahkan compiler menambahkan 1 nilai pada variable counter

Flow Control • If-Else dan Else-If if (expression) statemen1 else statemen2 Atau if (expression) statemen1 else if (expression2) statemen2 else if (expression3) statemen3 else statemen4

• Switch switch(expression) case constant expression1: statements case constant expression2: statements case constant expression3: statements default: statements

• Loops-While, For dan Do-While while (expression) { statements or do stuff } for (expression1;expression2;expression3) { statements or do stuff }

do { statements or do stuff } while (expression)

Function • Is encapsulates a computation • Ok learn by sample  • int dosomething (int x, int y, int z) { int a=0; int b=x+y+z-12; //do stuff } Selanjutnya.. Di main () program ….. int main() { int a; …. a=dosomething(c,d,e); … }

Now Implement to Microcontroller sekedar intro  • Input Output (I/O) int main() { DDRB=0xff; PORTB=0xff; DDRC=0x00; PORTC=0x00; #asm (“nop”) while (1) { PORTB.0=PINC.0; /*membaca nilai PINC.0 dan dan memberikan hasilnya ke PORTB.0 */ }; }

Jokes

Hayuuuk kita sedikit berkhayal 

ingin membuat pengkontrol ROV yaitu tombol maju, mundur, belok kiri, belok kanan

Bahan yang Tersedia • • • •

Microcontroller ATMega8535 4 buah tombol switch 2 buah motor DC IC L293D

Detail of Scenario • • • • •

Tombol 1: tombol maju Tombol 2: tombol mundur Tombol 3: tombol belok kiri Tombol 4: tombol belok kanan Scenario: Gerak

Motor 1

Motor 2

Maju

CW Hidup

CW Hidup

Mundur

CCW Hidup

CCW Hidup

Belok Kiri

CW Hidup

Mati

Belok Kanan

Mati

CW Hidup

/* pertama alur kasar program */ #include int void main() { DDRB=0x00; // portb sebagai masukan PORTB=0x00; // switch dtempatkan di PORTB 0,1,2,3 while(1) { If (PINB==0x01) { //statement maju } else if (PINB==0x02) { // statement mundur } else if (PINB==0x04) { // statement belok kiri } else if (PINB==0x08) { // statement belok kanan } else { // statement ROV diam } }

Konfigurasi motor • Motor Ada di PORTC sesuaikan dengan pin IC L293D misal saja: PORTC 0 dan 1: motor 1 , dan PORTC 2 dan 3 : motor 2 sehingga setiap gerak di definisikan menjadi : Gerak

PORC.0

PORTC.1

PORTC.2

PORTC.3

Maju

1

0

1

0

Mundur

0

1

0

1

Belok kiri

1

0

0

0

Belok Kanan

0

0

1

0

Program tadi menjadi #include int void main() { DDRB=0x00; // portb sebagai masukan PORTB=0x00; // switch dtempatkan di PORTB 0,1,2,3 DDRC=0xff; PORTC=0x00; while(1) { If (PINB==0x01) { PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; //maju } else if (PINB==0x02) {PORTC.0=0 PORC.1=1; PORTC.2=0; PORC.3=1; //mundur } else if (PINB==0x04) {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=0; PORC.3=0; //belok kiri } else if (PINB==0x08) {PORTC.0=0; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; //belok kanan } else { PORTC=0x00; //ROV diam } }

Rasanya Program tadi ko rumit kelihatanya  • Bagaimana jika menggunakan “function” • Beberapa fungsi yang ingin saya buat – Fungsi maju, – Fungsi mundur, – Fungsi belok_kiri, – Fungsi belok_kanan

Let’s write

• • • •

Gerak

PORC.0

PORTC.1

PORTC.2

PORTC.3

Maju

1

0

1

0

Mundur

0

1

0

1

Belok kiri

1

0

0

0

Belok Kanan

0

0

1

0

Void maju() {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; } Void mundur() {PORTC.0=0 PORC.1=1; PORTC.2=0; PORC.3=1; } Void belok_kiri() {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=0; PORC.3=0; } Void belok_kanan() {PORTC.0=0; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; }

Program menjadi #include void maju() {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; } void mundur() {PORTC.0=0 PORC.1=1; PORTC.2=0; PORC.3=1; } void belok_kiri() {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=0; PORC.3=0; } void belok_kanan() {PORTC.0=0; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; }

int void main() { DDRB=0x00; // portb sebagai masukan PORTB=0x00; // switch dtempatkan di PORTB 0,1,2,3 DDRC=0xff; PORTC=0x00; while(1) { If (PINB==0x01) { maju(); //statement maju } else if (PINB==0x02) { mundur(); // statement mundur } else if (PINB==0x04) { belok_kiri() ; // statement belok kiri } else if (PINB==0x08) { belok_kanan(); // statement belok kanan } else { PORTC=0x00; // statement ROV diam } }

Bagaimana jika menggunakan switch #include void maju() {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; } void mundur() {PORTC.0=0 PORC.1=1; PORTC.2=0; PORC.3=1; } void belok_kiri() {PORTC.0=1; PORC.1=0; PORTC.2=0; PORC.3=0; } void belok_kanan() {PORTC.0=0; PORC.1=0; PORTC.2=1; PORC.3=0; }

int void main() { DDRB=0x00; // portb sebagai masukan PORTB=0x00; // switch dtempatkan di PORTB 0,1,2,3 DDRC=0xff; PORTC=0x00; while(1) { Switch (PINC) Case 0x01 : maju(); Case 0x02 : mundur(); Case 0x04: belok_kiri(); Case 0x08: belok_kanan(); Default: PORTC=0x00; }

find your own style of programming

Good reference

Penutup • Explore lagi tentang bahasa C • Explore lagi tentang Hardware Microcontroller • Selamat berkreasi lebih  -Terima Kasih-

Lampiran • Arithmetic Operators Operator

Nama

Contoh

Penjelasa

*

Multiplication

x*y

Perkalian x dan y

/

Division

x/y

Pembagian x dan y

%

Modulo

x%y

Sisa x dibagi y

+

Addition

x+y

x tambah y

-

Substraction

x-y

x dikurangi y

++

Increment

x++

x=x+1

--

Decrement

x--

x=x-1

-

Negation

-x

Kali x dengan -1

+

Unary plus

+x

x adalah positif

• Data Acces and Size Operators Operator

Nama

Contoh

Penjelasan

[]

Elemen array

X[6]

Elemen ke-7 dari x

.

Member selection

PORTD.2

Bit 2 dari PORTD

->

Member selection

pStruct->x

Anggota x dari struktur pStruct

*

Indirection

*p

Lokasi memori dari P

&

Address of

&x

Alamat dari varible x

• Miscellaneous Operators Operator

Nama

Contoh

Penjelasan

()

Function

Wait(10)

Panggil fungsi wait

(type)

Type Cast

(double)x

Ubah variable x jadi double

?:

conditional

X?y:z

Jika x tidak 0 evaluasi y, sebaliknya evalusi z

,

Seqeuntial evaluation

X++,y++

Mulanya x ditambah 1, kemudian y ditambah 1

Relational and Logical Operators Operator

Nama

Contoh

Penjelasan

>

Lebih besar dari

X>y

X lebih besar dari y

>=

Lebih besar atau sama dengan

X>=y

X lebih besar sama dengan y

<

Lebih kecil dari

X
X lebih kecil dari y

<=

Lebih kecil atau sama dengan

X<=y

X lebih kecil atau sama dengan

==

Sama dengan (logic)

X==y

Jika x dan y sama maka benar (1), jika tidak salah (0)

!=

Tidak sama dengan

X!=y

Jika x dan y tidak sama maka benar, jika sama maka salah

!

Logical not

!x

1 jika x=0 , otherwise 0

&&

Logical AND

X&&y

X and y

||

Logical OR

X||y

X OR y

Bitwise Operators Operator

Nama

Contoh

Penjelasan

~

Bitwise complement NOT

~x

ubah bit 1 ke 0 dan bit 0 ke 1

&

Bitwise AND

X&y

Bitwise X and Y

|

Bitwise OR

X|y

Bitwise x OR y

^

Bitwise exclusive OR

X^y

Bitwise x XOR y

<<

Left shift

X<<2

Geser ke kiri 2 bit dari x

>>

Right shift

X>>2

Geser ke kanan 2 bit dari x