Komunikasi Antar Prosesor untuk Kendali Motor Setepper

Alhamdulillah,.. Masa perkuliahan semester 5 gw di ITB ditutup dengan senyum yang mengembang. Tidak sia-sia, hasil begadang untuk menggarap proyek akhir mata kuliah EL3096 Sistem Mikroprosesor mendapat apresiasi yang sangat memuaskan dari Bapak Dosen Penguji yang terhormat, Dr. Waskita Adijarto.


Tanggal 24 Desember 2010, mestinya menurut kalender nasional adalah hari cuti bersama. Secara besoknya saudara-saudara kita yang Nasrani merayakan Natal. Hmmm... Ternyata aturan cuti bersama tidak sepenuhnya berlaku, bahkan untuk pegawai negeri sekalipun (mungkin). Buktinya, dosen gw Pak Waskita malah menyediakan slot waktu untuk demo proyek akhir kuliah di hari itu. Wewww.. Ga ada masalah sih buat gw.


Dalam penggarapan proyek akhir kuliah Sistem Mikroprosesor ini, gw satu tim sama Luki. Proyek yang kami garap yaitu modul komunikasi antar prosesor. Yah,.. spec awalnya sih cuma gitu. Tambahannya, modul ini difungsikan sebagai pengendali motor stepper. Prosesor pertama (master) bertugas menerima input user berupa inputan nilai yang menunjukan posisi yang diinginkan (arah posisi jam 1-12). Prosesor kedua (slave) diberikan mandat untuk meneruskan set instruksi dari master untuk mengendalikan motor stepper. Input sistem kami pilih menggunakan keypad 3x4. Sebagai aksesoris, kami tambahkan modul LCD untuk menampilkan welcome message, memberikan tanda bahwa sistem sudah siap menerima inputan, dan menampilkan posisi motor stepper yang diinginkan.


Untuk implementasi komunikasi antar prosesornya, kami gunakan metode TWI (Two Wire Interface) atau ada juga yang menyebut i2c (under philips license). Komunikasi melalui TWI ini memanfaatkan dua PIN pada PORT C yaitu PIN SCL dan SDA yang digunakan untuk sinkronisasi clock dan transfer data. Digram blok rangkaian dari sistem kami kira-kira seperti ini.

Dari rancangan desain rangkaian di atas, selanjutnya kami mebuat desain skematik menggunakan altium.

Rangkain skematik tersebut selanjutnya diimplementasikan menggunakan PCB double layer. Hal ini bertujuan selain untuk meminimalisasi dimensi papan PCB juga untuk memudahkan dalam proses routing jalur rangkaian.

Dalam peletakkan komponen, yang perlu diperhatikan adalah arah peletakkannya. Komponen-komponen seperti resistor, switch, jumper, header ISP diletakkan mengarah tegak lurus dengan mikroprosesor. Sedangkan header 1x10 untuk PORT diletakkan sejajar dengan mikroprosesor. Peletakkan arah ini sangat berpengaruh dalam proses pemilihan jalur.

Lebar jalur yang digunakan dalan desain PCB ini adalah 0.25mm. Angka ini disesuaikan dengan kemampuan pembuatan presisi jalur di percetakan PCB. Lebar jalur minimal yang mampu diimplementasikan di percetakan PCB umumnya 0.25mm. Arus yang mengalir di rangkaian mikrokontroler terbilang sangat kecil, sehingga pada implementasi jalur ini kami memilih lebar jalur yang minimal agar space kosong untuk pemilihan jalur routing lebih luas.

Desain PCB tersebut langsung gw cetakin di spectra. "Mas, cetak PCB double layer, pake masking. Besok jadi yah...". Waeh.. "Mana ada..", kata si mas. "Kalau pake masking mah paling cepet Jumat sore. Kalo mau jadi besok bisa, tapi biin yang single layer", tambah si mas.. Sebagai informasi, waktu itu hari Selasa. :D
Nah esensinya sih, jangan lupa alokasiin waktu yang cukup untuk implementasi PCB sampai beres cetak.

Skip cerita langsung ke H-1 demo sistem.