Sistim Minimum AT8S51

LANDASAN TEORI

Sistem minimum (sismin) mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sismin ini kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Suatu sismin bisa saja ditambahkan dengan rangkaian pelengkap lainnya sehingga menjadi suatu sistem yang lebih lengkap dan memiliki fungsi lebih banyak.

Untuk membuat rangkaian sismin Atmel 89S diperlukan beberapa komponen yaitu:

·         IC mikrokontroler AT89S 

·         1 XTAL 12 MHz atau 11.0592 MHz

·         2 kapasitor kertas 33 pF

·         1 kapasitor elektrolit  10 uF

·         1 resistor 10 Kohm

Selain itu tentunya diperlukan power suply yang bisa memberikan tegangan 5V DC 

Ic at89c51

Mikrokontroler keluarga mcs-51 dengan konfigurasi yang sama persis dengan at89c51 yang cukup terkenal, hanya saja at89s51 mempunyai fitur isp (in-system programmable flash memory).
            Fitur ini memungkinkan mikrokontroler dapat diprogram langsung dalam suatu sistem elektronik tanpa melalui programmer board atau downloader board. Mikrokontroler dapat diprogram langsung melalui kabel isp yang dihubungkan dengan paralel port pada suatu personal computer.
          Adapun fitur yang dimiliki mikrokontroler at89s51 adalah sebagai berikut :

1. Sebuah cpu (central processing unit) 8 bit yang termasuk keluarga mcs51.
2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, ram internal 128 byte (on chip).
3. Empat buah programmable port i/o,masing-masing terdiri atas 8 jalur i/o
4. Dua buah timer counter 16 bit.
5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi internal )
6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex uart.
7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi boolean (bit)
8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12 mhz
9. 4 kbytes flash rom yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali
10. In-system programmable flash memory

konfigurasi pin mikrokontroler at89s51
susunan pin mikrokontroler at89s51 diperlihatkan pada gambar  di samping .

Mikrokontroler at89s51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam dip (dual inline package). Masing-masing pin pada mikrokontroler at89s51 mempunyai kegunaan sebagai berikut:
port 0
     port 0 merupakan port dua fungsi yang berada pada pin 32-39 dari at89s51. Dalam rancangan sistem sederhana port ini sebagai port i/o serbaguna. Untuk rancangan yang lebih komplek dengan melibatkan memori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus alamat.
Port 1
      port 1 disediakan sebagai port i/o dan berada pada pin 1-8. Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu p1.5 (mosi), p1.6 (miso), p1.7 (sck) yang digunakan untuk jalur download program.
Port 2
      port 2 ( pin 21-28 ) merupakan port dua fungsi yaitu sebagai i/o serbaguna, atau sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan memori eksternal.
Port 3
      port 3 adalah port dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini memiliki multi fungsi, seperti yang terdapat pada tabel 1.1 berikut ini :

Bit name bit address alternate function
p3.0  rxd b0h receive data for serial port
p3.1  txd b1h transmit data for serial port
p3.2  int0 b2h external interrupt 0
p3.3  int1 b3h external interrupt 1
p3.4  t0 b4h timer/counter 0 external input
p3.5  t1 b5h timer/counter 1 external input
p3.6  wr b6h external data memory write strobe
p3.7 rd b7h external data memory read strobe

Psen  (program store enable)

Adalah sebuah sinyal keluaran yang terdapat pada pin 29. Fungsinya adalah sebagai sinyal kontrol untuk memungkinkan mikrokontroler membaca program (code) dari memori eksternal. Biasanya pin ini dihubungkan ke pin eprom. Jika eksekusi program dari rom internal atau dari flash memori (atmel at89sxx), maka berada pada kondisi tidak aktif (high).

Ale (address latch enable)
         Sinyal output ale yang berada pada pin 30 fungsinya sama dengan ale pada microprocessor intel 8085, 8088 atau 8086. Sinyal ale dipergunakan untuk demultiplek bus alamat dan bus data. Sinyal ale membangkitkan pulsa sebesar 1/6 frekuensi oscillator dan dapat dipakai sebagai clock yang dapat dipergunakan secara umum.

Ea(externalaccess)
       Masukan sinyal terdapat pada pin 31 yang dapat diberikan logika rendah (ground) atau logika tinggi (+5v). Jika diberikan logika tinggi maka mikrokontroler akan mengakses program dari rom internal (eprom/flash memori). Jika diberi logika rendah maka mikrokontroler akan mengakses program dari memori eksternal.

Rst (reset)
       input reset pada pin 9 adalah reset master untuk at89s51. Pulsa transisi dari tinggi selama 2 siklus ke rendah akan mereset mikrokontroler.

Oscillator
       oscillator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan xtal yang dihubungkan pada pin 18 dan pin 19. Diperlukan kapasitor penstabil sebesar 30 pf. Besar nilai xtal sekitar 3 mhz sampai 33 mhz. Xtal1 adalah input ke pembalikan penguat osilator (inverting oscillator amplifier) dan input ke clock internal pengoperasian rangkaian. Sedangkan xtal2 adalah output dari pembalikan penguat osilator.

Power
         at89s51 dioperasikan pada tegangan supply +5v, pin vcc berada pada nomor 40 dan vss (ground) 

pada pin 20

di bawah ini contoh skematik dan Layout PCB yang telah saya buat.