Aplikasi Peraga Karakter Dengan Dot Matrix Led Display 5x8 (5 Kolom-8 Baris) Berbasis Mikrokontroler

Jurnal ILKOM, ISSN:2087-1716, Volume 2, Nomor 3, Desember 2010

201

APLIKASI PERAGA KARAKTER DENGAN DOT MATRIX LED

DISPLAY 5X8 (5 KOLOM- 8 BARIS) BERBASIS MIKROKONTROLER

Dolly Indra*)

Abstract : Development of the existing microcontroller have been very fast. A lot

of electronic equipments exploits microcontroller. One other applicable at

microcontroller that is making the application of physic for presents character by

using dot matrix led display 5X8 (5 column-8 line) common cathode.

Basically dot matrix led display is aliance some led integrated forms a number of

columns and line. There is many type dot matrix led display sold marketing,

usually which differentiates is number of columns and number of the lines is and

common made in network dot matrix led the display for example matrix 5X7

common anode or common cathode, matrix 5X8 common anode or cathode,

matrix 8X8 common anode or common cathode. From the angle of physical of

people might possibly make it from single led, stringed up with certain order

based on its and common what applied.

For character physic application program bases on microcontroller AT89C51,

writer applies programming of assembly MCS51. In this research writer presents

letter “ A” and number “ 4” at dot matrix led display 5X8.

Keyword : Mikrokontroler, matrix led, common cathode, programming of

assembly MCS51.

I. Pendahuluan

Dot matrix led display berfungsi

sebagai sarana untuk menampilkan

informasi yang lebih menarik yang

sering kita temui ditempat umum.

Dot matrix led display banyak

digunakan karena memiliki efisiensi

daya yang tinggi dan mampu

diprogram untuk menampilkan

informasi yang lebih menarik. Pada

dasarnya dot matrik led ini

merupakan gabungan beberapa led

yang di integrasikan membentuk

sejumlah kolom dan baris.

Adapun tujuan dari penelitian ini

adalah membuat rancangan aplikasi

peraga berbasis mikrokontroler

AT89C51 dengan output

menggunakan dot matrix led display

5X8 common katoda untuk membuat

contoh-contoh karakter seperti

angka, huruf dan lain-lain.

II. Landasan Teori

II.1. LED (Light Emmiting

Diode)

LED merupakan diode yang

bila diberi aliran arus dari kaki

anoda ke kaki katoda akan

memancarkan cahaya. Ketentuan

ukuran arus dan voltase di tinjau

dari segi karakteristik led itu

sendiri dari pabrik produksinya.

Led kecil yang umum di jual di

pasaran voltase yang dipakai

biasanya kisaran 3 volt dengan

arus orde mili Ampere dan ada

juga lebih tinggi dari itu.

Gambar 1. Simbol LED


201

Commod anoda merupakan

pin yang terhubung dengan semua

kaki anoda. Kaki anoda

dihubungkan dengan tegangan

Vcc, sedangkan kaki katoda

dengan label a sampai g di beri

logika rendah (0), kaki katoda ini

sebagai pin aktifasi untuk

menyalakan LED. Common

anoda biasanya sering disebut

dengan istilah aktif low.

a b c d e f g

Vcc

logika “0” Gambar 2. Commond anode

Common katoda merupakan

pin yang terhubung dengan semua

kaki katoda. Kaki katoda

dihubungkan dengan ground,

sedangkan kaki anoda dengan

label a sampai g di beri logika

tinggi (1), kaki anoda ini sebagai

pin aktifasi untuk menyalakan

LED. Common katoda biasanya

sering disebut dengan istilah aktif

high.

ground

a b c d e f g

logika “1”

Gambar 2. Commond katoda

II.2. Transistor tipe PNP

Transistor adalah komponen

elektronika yang terdiri dari 3

kaki yaitu : emitor (E), basis (B)

dan colector (C). Transistor

dibentuk dengan penggabungan

dua buah dioda. Dioda satu

dengan yang lain saling

digabungkan dengan cara

menyambungkan salah satu sisi

dioda yang sama. Transistor

berdasarkan tipenya terdiri dari

transistor tipe PNP dan NPN.

P N P

B

E C

(a)

N P N

B

E C

(b)

Gambar 3. (a) Struktur PNP

(b) Struktur NPN

II.3. Dot Matrix Led Display

Dot matrix led display

digunakan untuk menampilkan

display dari program yang kita

buat yang dikirim secara paralel.

Pada dasarnya led memiliki

dua buah kaki yaitu anoda

dihubungkan dengan tegangan

(Vcc) dan kotoda dihubungkan

dengan ground.

Kolom

Baris

Gambar 6. Dot matrix led

display

II.4. Mikrokontroler AT89C51

Mikrokontroler

AT89C51/52/52/55

/S53 disebut juga mikrokontroler

atmel keluarga 51 mempunyai 40


201

kaki, 32 kaki diantaranya adalah

kaki untuk keperluan port paralel.

Satu port paralel terdiri dari 8

kaki dengan demikian 32 kaki

tersebut membentuk 4 buah port

paralel, yang masing-masing

dikenal dengan Port 0, Port 1,

Port 2 dan Port 3.

Konfigurasi masing-masing pin :

1. Port 0

Port 0 merupakan port

I/O bertipe open drain

bidirectional. Sebagai port

keluaran, masing-masing kaki

dapat menyerap arus (sink)

delapan masukan TTL

(sekitar 3,8 mA). Pada saat

“1” dituliskan ke kaki-kaki

port 0 ini, maka port 0 dapat

digunakan sebagai masukan-

masukan berimpedansi tinggi.

Port 0 juga dapat

dikonfigurasikan sebagai bus

alamat/data bagian rendah

(low byte) selama proses

pengaksesan memori data dan

program eksternal. Jika

digunakan dalam mode ini

port 0 memiliki pullup

internal.

Port 0 juga menerima

kode-kode yang dikirimkan

kepadanya selama proses

pemrograman dan

mengeluarkan kode-kode

selama proses verifikasi

program yang telah tersimpan

dalam flash. Dalam hal ini

dibutuhkan pullup eksternal

selama proses verifikasi

program.

2. Port 1


I/O dua arah yang dilengkapi

dengan pullup internal. Jika

“1” dituliskan ke kaki-kaki

port 1, maka masing-masing

kaki akan di pullup high

dengan pullup internal

sehingga dapat digunakan

sebagai masukkan. Jika kaki-

kaki port 1 dihubungkan ke

ground (di-pulled low), maka

masing-masing kaki akan

memberikan arus (source)

karena di-pulled high secara

internal. Port 1 juga

menerima alamat bagian

rendah (low byte) selama

pemrograman dan verfikasi

flash.

3. Port 2


I/O dua arah dengan

dilengkapi pullup internal.

Jika “1” dituliskan ke kaki-

kaki port 2, maka masing-

masing kaki akan di pulled

high dengan pullup internal


sebagai masukan. Jika kaki-






internal.

4. Port 3


I/O dua arah dengan

dilengkapi pullup internal.

Jika “1” dituliskan ke kaki-

kaki port 3, maka masing-

masing kaki akan di-pulled

high dengan pullup internal


sebagai masukan. Jika kaki-






201


internal.

III. Perancangan Aplikasi

III.1. Transistor tipe PNP Dalam mengaktifkan

sekian banyak led yang

dirangkai secara paralel tentu

saja akan mengakibatkan

drop aliran arus muatan

listrik yang cukup besar

untuk sekian beban paralel.

Fungsi dari transistor ini

digunakan untuk switching

dalam hal on/off led tersebut.

Led tidak akan bisa menyala

terang jika langsung di beri

tegangan TTL keluaran

mikrokontroler, kalaupun ada

banyak led untuk tipe

common katoda yang

digunakan dan ini akan

membahayakan bagi chip

mikrokontrolernya. Karena

itu dibutuhkan transistor tipe

PNP supaya dari

mikrokontroler mengirim

data low (0), maka transistor

sebagai switch on . Transistor

akan mengalirkan arus dari

collector ke emitor harus

dicatu 0V dari basis (PNP)

dan jika diberi data high (1)

maka transistor akan switch

off.

III.2. Dot Matrix Led

Display 5X8 Common

Katoda

Dot matrix led display

yang digunakan adalah 5X8

(5 kolom – 8 baris) common

katoda. Dimana untuk baris

menggunakan port 0 dan

kolom menggunakan port 2

pada mikrokontroler

AT89C51.

.

III.3 Perancangan

Algoritma Untuk membuat

tampilan pola pada dot matrix

led display 5 x 8 common

katoda yaitu :

1. Siapkan 5 data 8 bit (5

berkaitan dengan jumlah

kolom dan 8-berkaitan

dengan jumlah baris) untuk

membentuk pola tampilan

yang dikehendaki.

2. Aktifkan kolom ke-1

diikuti dengan pengiriman

data ke-1 ke port data.

3. Berikan tundaan

secukupnya.

4. Matikan kolom ke-1.

5. Aktifkan kolom ke-2

diikuti dengan pengiriman

data ke-2 ke port data.

6. Berikan tundaan

secukupnya.

7. Matikan kolom ke-2.

8. Ikuti langkah 2 sampai

dengan 4. Jika telah sampai

pada mematikan kolom ke-

5 maka kembali ulangi

langkah ke-2.

Tundaan yang diberikan

sebaiknya cukup kecil tetapi

jangan terlalu kecil (sekitar

100 milidetik, jangan lebih

dari 500 milidetik) sepanjang

mata tidak mampu mengikuti

perubahan mati dan hidupnya

lampu led tersebut, sehingga

mata akan melihat pola itu

hidup bersamaan.


201

III.4. Rangkaian Aplikasi Peraga Karakter dengan Dot Matrix Led Display

5X8 Common Katoda berbasi Mikrokontroler AT89C51

Port1 P1.0P1.1

P1.2P1.3

P1.4

P1.5P1.6

P1.7

RST

XTAL2

XTAL1

Vcc

P2.7

P2.6

P2.4

P2.3

P2.2P2.1

EA / VPP

30pF

30pF

12 Mhz

Crystal

10mF

8K2

Vcc100

RESET 1K

Vcc

8

765

4

32

1

J1

P2.0 1 Port2

J2

2

3

3

4

5

6

7

8

AT89C51

Gambar 11. Skematik rangkaian mikrokontroler AT89C51


201

d abcefg

hijklmn

Vcc

Vcc

Vcc

Vcc

Vcc

Vcc

Vcc

Vcc1

2 891

011

13

14

1234567

12345

5X1K

Kolom4

Kolom3 Kolom2Kolom1Kolom5

8

7

6

5

4

3

2

1

Baris4

Baris5

Baris6

Baris7Baris8

Baris3Baris2

Baris1

Port 1

J1

J2Port 2

MATRIX 5 X 8

COMMON KATODA

8X1K

Gambar 12. Skematik rangkaian Dot Matrix Led Display 5X8 Common Katoda


201

IV. Pengujian

1. Bagaimana menampilkan huruf “A” pada dot matrix led display 5X8

common katoda.

Gambar 13. Huruf A pada dot matrix led

a. Menyiapkan data pada baris dan kolom.

Tabel 1. Data huruf “A”

Kolo

m1

Kolom

2

Kolom

3

Kolom

4

Kolom

5

Keteranga

n

Output

Baris1 1 0 0 0 1 Bit0 P1.0

Baris2 0 1 1 1 0 Bit1 P1.1

Baris3 0 1 1 1 0 Bit2 P1.2

Baris4 0 1 1 1 0 Bit3 P1.3

Baris5 0 0 0 0 0 Bit4 P1.4

Baris6 0 1 1 1 0 Bit5 P1.5

Baris7 0 1 1 1 0 Bit6 P1.6

Baris8 0 1 1 1 0 Bit7 P1.7

DATA 01 EE EE EE 01 HEXA (Port 1)

Tabel 2. Data scanning kolom untuk huruf “A”

Scan

3 bit MSB

(P2.5-P2.8)

P2.4

P2.3

P2.2

P2.1

P2.0

HEXA

Kolom1 1 1 1 1 1 0 FE

Kolom2 1 1 1 1 0 1 FD

Kolom3 1 1 1 0 1 1 FB

Kolom4 1 1 0 1 1 1 F7

Kolom5 1 0 1 1 1 1 EF


201

b. Pembuatan program (menggunakan pemrograman assembly MCS51):

org 00h

MULAI : Mov P1,#01h clr p2.0

acall DELAY

setb p2.0 Mov P1,#0EEh

clr p2.1

acall DELAY setb p2.1

Mov P1,#0EEh

clr p2.2

acall DELAY

setb p2.2

Mov P1,#0EEh clr p2.3

acall DELAY

setb p2.3

Mov P1,#01h clr p2.4

acall DELAY

setb p2.4 sjmp MULAI

DELAY : Mov R0,#64H

DELAY1 : Mov

R1,#00H

djnz R1, $

djnz R0,

DELAY1 END

2. Bagaimana menampilkan angka “4” pada dot matrix led display

5X8 common katoda.

Gambar 14. Angka 4 pada dot matrix led

a. Menyiapkan data pada baris dan kolom.

Tabel 3. Data angka “4”

Kolom1 Kolom2 Kolom3 Kolom4 Kolom5 Ket Output

Baris1 1 1 1 0 1 Bit0 P1.0

Baris2 1 1 0 0 1 Bit1 P1.1

Baris3 1 0 1 0 1 Bit2 P1.2

Baris4 0 1 1 0 1 Bit3 P1.3

Baris5 0 0 0 0 0 Bit4 P1.4

Baris6 1 1 1 0 1 Bit5 P1.5

Baris7 1 1 1 0 1 Bit6 P1.6

Baris8 1 1 1 0 1 Bit7 P1.7

DATA E7 EB ED 00 EF HEXA (Port 1)

Tabel 4. Data scanning kolom untuk angka “4”

Scan

3 bit MSB

(P2.5-P2.8)

P2.4

P2.3

P2.2

P2.1

P2.0

HEXA

Kolom1 1 1 1 1 1 0 FE

Kolom2 1 1 1 1 0 1 FD

Kolom3 1 1 1 0 1 1 FB

Kolom4 1 1 0 1 1 1 F7

Kolom5 1 0 1 1 1 1 EF


201

c. Pembuatan program (menggunakan pemrograman assembly MCS51 :

org 00h

MULAI : Mov P1,#0E7h clr p2.0

acall DELAY

setb p2.0 Mov P1,#0EBh

clr p2.1

acall DELAY setb p2.1

Mov P1,#0EDh

clr p2.2

acall DELAY

setb p2.2

Mov P1,#00h clr p2.3

acall DELAY

setb p2.3

Mov P1,#0EFh clr p2.4

acall DELAY

setb p2.4 sjmp MULAI

DELAY : Mov R0,#64H

DELAY1 : Mov

R1,#00H

djnz R1, $

djnz R0,

DELAY1 END

IV. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan 1. Dengan menggunakan peraga dot

matrix led display kita bisa

menampilkan bermacam-macam

karakter seperti angka, huruf, simbol.

2. Output atau informasi yang

dihasilkan lebih bagus dibandingkan

dengan 7 segment atau led.

3. Pemrogram dapat menampilkan huruf

,angka atau simbol pada alat peraga

dot matrix led display dengan cara

memodifikasi program dan data

karakter yang kita inginkan.

Saran

Rangkaian dapat dimodifikasi dengan

cara menambahkan dua atau lebih dot

matrix led display sebagai keluarannya.

V. Daftar Pustaka

[1] Suryawan. (1998). Intisari Elektronika

penjelasan alfabetik A sampai Z.

Jakarta : PT. Gramedia.

[2] Eko putra, A. (2002). Belajar

Mikrokontroler AT89C51/52/55

(Teori dan Aplikasi). Yogyakarta :

Gava Media.

[3] Andi nalwan, P. (2003). Panduan

Praktis Teknik Antarmuka dan

Pemrograman Mikrokontroler

AT89C51. Jakarta : PT. Elex Media

Komputindo.

[4] Prihadi, FK. (2009). Sistem

Pengendali Led Matriks dengan

Antarmuka Serial Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA16.

[Tanggal Akses : 24 Juli 2010].

[www.gunadarma.ac.id/library/

articles/graduate-

science/2009/Artikel_20104648.pdf]

[5] Permadi, E. Antarmuka LED.

[Tanggal Akses : 23 Juli 2010]

[http://eepu.files.wordpress.com/

2007/09/antarmuka-led.pdf].

[6] ------Dot Matrix Displays.

[Diakses Tanggal : 23 Juli 2010]

[http://pdf1.alldatasheet.com/

datasheet-pdf/view/35209/QT/

GMA2485C.html].

[7] ------Data Sheet.

[Diakses Tanggal : 20 Juli 2010].

[http://www.oup.com/us/pdf

/microcircuits/students

/bjt/2N2907-philip.pdf].

*) Dosen Tetap FIK UMI

Documents

Aplikasi Peraga Karakter Dengan Dot Matrix Led Display 5x8 (5 Kolom-8 Baris) Berbasis Mikrokontroler