Inkubator Penetas Telur Otomatis Memakai LM35 Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535 Secara Hardware

INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS MEMAKAI LM35

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

TEDDY SAPUTRA SITEPU 082408044

PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2012

PERSETUJUAN

Judul : INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS

MEMAKAI LM35 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : TEDDY SAPUTRA SITEPU

NomorIndukMahasiswa : 082408044

Program Studi : DIPLOMA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Diluluskan di Medan, 03 November 2012

Diketahui/ Disetujuioleh

Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi Pembimbing

(Dr. Susilawati, M.Si)

NIP.197412072000122001 NIP.195903101987031002

(Dr.Perdinan Sinuhaji, MS)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha pengasih dan Maha penyayang, dengan limpah karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dalam waktu yang telah ditetapkan.

Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Dr. M. Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Dr.susilawati, M.Si selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr.Sutarman, M.Sc, selaku Dekan FMIPA. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr.Perdinan Sinuhaji,MS selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Setrta seluruh dosen di Departemen Fisika. Kepada Kedua Orang tua yang telah memberikan dukungan dan semangat kepada penulis, serta kakak, adik dan teman-teman yang selalu ada sebagai penyemangat.Rekan-rekan Fisika instrumentasi Stanbuk 2008 terima kasih atas motivasi dan dukungannya. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun dari pembaca.

PERNYATAAN

INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS MEMAKAI LM35

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,03 November 2012

TEDDY SAPUTRA SITEPU

082408044

ABSTRAK

Pada Tugas Akhir ini penulis membahas masalah yang berjudul “Perancangan Inkubator Telur Otomatis Memakai LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 Secara Hardware”. Alat ini berfungsi menjaga temperatur telur yang berada di dalamnya agar tetap hangat. Dalam hal ini digunakan suhu ruang inkubator sebagai objek yang diatur. Simulasi inkubator telur ini menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535, sensor suhu LM35, PSA, Trafo, Relay, LCD, Lampu dan Kipas. Mikrokontroler ATMega 8535 mempunyai input berbentuk sensor suhu, sensor ini akan mendeteksi suhu yang berada dalam Inkubtor dan menampilkannya pada LCD. Inkubator menggunakan sebuah kipas yang berfungsi sebagai pendingin dengan cara kerja mengeluarkan panas yang berlebih pada Inkubator dan menggunakan 4 buah lampu yang berfungsi sebagai pemanas, sehingga Inkubator akan bekerja secara otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis dengan merespon berapa besar suhu yang dideteksi oleh sensor suhu, Mikrokontroler kemudian memproses suhu tersebut dan memberikan output yang telah diprogram sebelumnya. Suhu ini kemudian ditampilkan pada LCD. Kipas dan lampu akan menyala secara otomatis apabila ada perubahan suhu yang disesuaikan dengan programnya.

DAFTAR ISI

Persetujuan ... i

Penghargaan ... ii

Pernyataan ... iii

Abstrak ... iv

Daftar Isi ... v

Daftar Tabel ... vii

Daftar Gambar ... viii

BAB I : Pendahuluan ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II : Landasan teori ... 5

2.1 Sensor Suhu IC LM35 ... 5

2.2 Mikrokontroler ATMEGA 8535 ... 7

2.2.1 Fitur ATMega 8535 ... 8

2.2.2 Konfigurasi ATMega 8535 ... 8

2.2.3 Peta Memori ... 13

2.2.4 Status Register ... 14

2.3 Bahasa Besic Menggunakan BASCOM ... 18

2.3.1 Karakter Dalam BASCOM... 18

2.3.2 Tipe Data ... 19

2.3.3 Variabel ... 20

2.3.4 Alias... 21

2.3.5 Konstanta ... 21

2.3.6 Operasi-Operasi Dalam BASCOM ... 22

2.3.7 LCD ... 23

BAB III :Rancangan Sistem ... 27

3.1 Diagram Blok Sistem ... 27

3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 8535 ... 28

3.3 Rangkaian Power Supplay ... 29

3.4 Rangkaian Driver Kipas ... 30

3.5 Perancangan Sensor Suhu LM35... 31

3.6 Relay ... 32

3.7 Pengaplikasian LCD ... 33

3.8 Lampu Pijar ... 34

3.9 Flowchart Program ... 35

BAB IV : Pengujian Rangkaian ... 37

4.1 Pengujian Sensor LM35 ... 37

4.2 Pengujian Sistem Minimum ATMega 8535 ... 38

4.3 Pengujian Rangkaian Driver Kipas ... 38

4.4 Pengujian LCD ... 39

4.5 Pengujian Rangkaian Power Supplay ... 40

4.6 Pengujian Secara Keseluruhan ... 40

4.7 Program BASCOM ... 40

BAB V : Kesimpulan Dan Saran ... 45

5.1 Kesimpulan ... 45

5.2 Saran ... 46

Daftar Pustaka ... 47

DAFTAR TABEL

Table 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATMega 8535 ... 11

Table 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATMega 8535 ... 12

Table 2.3 Karakter Spesial ... 19

Table 2.4 Tipe Data BASCOM ... 20

Table 2.5 Tabel Operator Relasi ... 22

Table 4.1 Perbandingan Suhu Dengan Tegangan Output LM35 ... 37

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sensor Suhu Lm35 ... 6

Gambar 2.2 Pin ATMega 8535 ... 9

Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega 8535 ... 13

Gambar 2.4 Status Register ATMega 8535 ... 14

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 27

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Sistem Minimum Mikrokontroler ATMEga 8535 ... 28

Gambar 3.3 rangkaian Skematik Power Supplay ... 30

Gambar 3.4 Rangkaian Relay Pengendali Kipas ... 31

Gambar 3.5 Koneksi LM35 ... 32

Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Konektor Yang Dihubungkan Dari LCD Mikrokontroler ... 33

Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Konektor Yang Dihubungkan Dari LCD ke Mikrokontroler ... 34

Gambar 3.8 Flowchart Program ... 35

Gambar 4.1 Informasi Siknature Mikrokontroler ... 38

Gambar 4.2 Rangkaian Relay Pengendali Kipas ... 39

ABSTRAK

Pada Tugas Akhir ini penulis membahas masalah yang berjudul “Perancangan Inkubator Telur Otomatis Memakai LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 Secara Hardware”. Alat ini berfungsi menjaga temperatur telur yang berada di dalamnya agar tetap hangat. Dalam hal ini digunakan suhu ruang inkubator sebagai objek yang diatur. Simulasi inkubator telur ini menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535, sensor suhu LM35, PSA, Trafo, Relay, LCD, Lampu dan Kipas. Mikrokontroler ATMega 8535 mempunyai input berbentuk sensor suhu, sensor ini akan mendeteksi suhu yang berada dalam Inkubtor dan menampilkannya pada LCD. Inkubator menggunakan sebuah kipas yang berfungsi sebagai pendingin dengan cara kerja mengeluarkan panas yang berlebih pada Inkubator dan menggunakan 4 buah lampu yang berfungsi sebagai pemanas, sehingga Inkubator akan bekerja secara otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis dengan merespon berapa besar suhu yang dideteksi oleh sensor suhu, Mikrokontroler kemudian memproses suhu tersebut dan memberikan output yang telah diprogram sebelumnya. Suhu ini kemudian ditampilkan pada LCD. Kipas dan lampu akan menyala secara otomatis apabila ada perubahan suhu yang disesuaikan dengan programnya.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan manusia semakin meningkat sejalan dengan perkembangan zaman dan juga tuntutan manusia atas suatu produk yang instant agar memudahkan kebutuhannya. Tuntutan tersebut dapat di lihat dari bermacam jenis teknologi telah banyak diciptakan oleh manusia yang bertujuan untuk mempermudah melakukan perkejaannya. Salah satu contoh teknologi yang berkembang tersebut ialah teknologi di bidang pengukuran suhu. Alat pengukur suhu sangat banyak diperlukan dalam hal-hal tertentu. Seperti pada suatu gudang penyimpanan sangant penting diperhatikan suhu dalam gudang ruangan tersebut untuk menyimpan barang dengan baik, pada server komputer juga dibutuhkan suhu tertentu agar server dapat bekerja dengan baik, begitu juga pada inkubator telur.

Berdasarkan hal yang disebutkan diatas maka penulis ingin membuat inkubator telur dengan pengaturan suhu menggunakan mikrokontroller ATMega 8535 sebagai pengendali, sensor LM35 sebagai sensor suhu, LCD sebagai tampilan, PSA, Trafo, Relay, Lampu dan Kipas. Hasil menunjukkan Mikrokontroller ATMega 8535 mempunyai input berbentuk sensor suhu. Sensor inilah yang mendeteksi suhu yang berada dalam inkubator dan ditampilkan pada LCD. Inkubator menggunakan sebuah kipas yang berfungsi sebgai pendingin dengan cara mengeluarkan panas yang berlebih pada Inkubator dan menggunakan 4 buah lampu yang berfungsi sebagai pemanas, sehingga Inkubaotr bekerja secara otomatis.

1.2 Rumusan Masalah

Apakah sistem yang dirancang dengan menggunakan LM35 berbasis mikrokontroler ATMEGA 8535 dapat menjaga suhu tetap konstan antara 37 ºC - 39 ºC.

1.3Tujuan Penulisan

Merancang bangun sistem pengendali suhu inkubator telur berbasis mikrokontroler ATmega8535 yang dapat menjaga suhu tetap konstan selama proses penetasan telur.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega 8535

2. Program untuk mikrokontroler dibuat dengan sofwere AVR studio

3. Sensor suhu yang digunakan adalah LM35

4. Keluaran dari kedua sensor LM35 diasumsikan sama. 5. Tidak dibahas mengenai kondisi masing-masing lampu. 6. Tidak dibahas mengenai kelembaban.

1.5 Sitematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengukuran suhu Inkubator Telur Otomatis dengan sensor LM35 berbasis mikrokontroler ATMega 8535, maka penulis menulis tugas akhir ini dengan urutan sebagai berikut :

BAB 1 PENDAHULUAN

Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang,rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari

rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang

Mikrokontroler Atmega 8535, LM35, bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari mikrokontroler Atmega 8535 dan komponen pendukung.

BAB 3 RANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang diisikan ke Mikrokontroler ATMega 8535.

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN

Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan hasil pengujian masing-masing rangkaian serta program yang yang diisikan ke Mikrokontroler ATMega 8535

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya dengan suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Sensor Suhu IC LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen

elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki

keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60

µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (

self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan

didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada

kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin

untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35.

1.Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan

suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2.Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC

3.Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai

+150 ºC.

4.Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5.Memiliki arus rendah yaitu 60 µA.

6.Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari

0,1 ºC pada udara diam.

7.Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1

mA.

8.Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC

2.2 Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroler adalah sebuah komputer dalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik. Sebuah mikrokontroler umumnya berisi seluruh memori dan antarmuka I/O yang dibutuhkan, sedangkan mikroprosesor serba guna membutuhkan chip tambahan untuk menyediakan fungsi yang dibutuhkan. Mikrokontroler hanya bisa menjalankan satu program aplikasi saja yang tersimpan pada memori programnya ROM (Read Only Memory). Oleh Karena itu Mikro-System sering pula disebut sebagai Minimum System dan merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC (Integrated Circuit) yang diperlukan oleh suatu kontroler sudah dikemas dalam satu keping yang didalamnya terdiri dari pusat pemroses (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory), atau EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), atau PROM (Programmable Read Only Memory), unit input/output, antarmuka serial dan parallel, timer dan counter, serta interup kontroler. Fasilitas port paralel yang dimiliki dapat dipergunakan untuk mengendalikan peralatan luar atau memasukkan data yang diperlukan. Port serial dapat dipergunakan untuk mengakses sistem komunikasi data dengan peralatan luar. Timer/Counter yang ada dapat dipergunakan untuk mencacah pulsa, menghitung lama pulsa atau sebagai pewaktu umum.

Mikrokontroler umumnya bekerja pada frekuensi 4MHZ-40MHZ.

perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan kontrol tertentu seperti pada sebuah penggera motor. Read only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, sesuai dengan susunan MCS-51. Memory penyimpanan program dinamakan sebagai memory program.

Random Acces Memory (RAM) IC kehilangan catu daya dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.

Mikrokontroler biasanya dilengkapi dengan UART (Universal

Asychoronous Receiver Transmitter) yaiut port serial komunikasi serial asinkron,

port yang digunakan untuk komunikasi serial asinkron dan asinkron yang

kecepatannya 16 kali lebih cepat dari Uart, SPI ( Serial Port Interface), SCI (

Serial Communication Interface ), Bus RC ( Intergrated circuit Bus ) merupakan

2 jalur yang terdapat 8 bit, CAN (Control Area Network ) merupakan standard

pengkabelan SAE (Society of Automatic Enggineers). Pada system computer

perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalm ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM yang ukurannya relative lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk register-register yang digunakan pada Mikrokontroler yang bersangkutan.

2.2.1 Fitur ATMega 8535

Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut :

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan

maksimal 16MHz.

2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.2.2 Konfigurasi ATMega 8535

Konfigurasi pin ATMega 8535 bisa dilihat pada gambar 2.3. di bawah ini. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega 8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground.

4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus , yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan Timer Oscilat.

6. Port D (PD0.. PD7 merupakan pin I/O dua arah dan fungsi khusus, yaitu

komparator analog, interupsi eksternal, komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

Gambar 2.2 Pin ATMega 8535

1. PORT A

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor ( dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D coverter.

2. PORT B

Merupakan 8 bit directional port I/O. setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor ( dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga memiliki untuk fungsi\fungsi alternatif khusus seperti yang terlihat pada tabel berikut.

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATMega 8535

PORT PIN _{FUNGSI KHUSUS}

PB0 _{T0 = timer/ counter 0 external counterinput}

PB1 _{T1 = timer/counter 0 external counter input}

PB2 _{AINO = analog comparator positive input}

PB3 _{AINI =analog comparator negative input}

PB4 SS = SPI slave select input

PB5 _{MOSI = SPI bus master output/slave input}

PB6 _{MISO = SPI bus master input/slave output}

PB7 _{SCK = SPI bus serial clock}

3. PORT C

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor ( dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, DUA pin port C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscilator untuk timer/counter 2.

4. PORT D

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor ( dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai out

Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8535

Port Pin Fungsi Khusus

PD0 RDX (UART input line)

PD1 TDX (UART output line)

PD2 INT0 ( external interrupt 0 input )

PD3 INT1 ( external interrupt 1 input )

PD4 OC1B (Timer/Counter1 output compareB

match output

PD5 OC1A (Timer/Counter1 output compare A

match output)

PD6 ICP (Timer/Counter1 input capture pin)

PD7 OC2 (Timer/Counter2 output compare match

output)

5. RESET

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.

6. XTAL1

XTAL1 adalah masukan ke inverting oscilator amplifier dan input ke internal clock operating circuit.

7. XTAL2

XTAL2 adalah output dari inverting oscilator amplifier. 8. Avcc

Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara ekste rnal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.

AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasional ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus diberikan kaki ini.

10. GND

GND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah.

2.2.3 Peta Memori

AVR ATMega8535 memilii ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Interanal.

Register keperluan umum menempati space data pada alamt terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register khusus untuk menangani I/O dan control terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroller, seperti contoh register, t imer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Register khusus alamat memori secara lengkap dapat dilihat tabel ini. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan pada gambar dibawah ini .

Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega 8535

word atau 2 byte karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit, AVR ATMega8535 memiliki KByte 12-bit program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati isi flash. Selain itu AVR ATMega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF. Dibawah ini adalah gambar memori program AVR ATMega8535.

2.2.4 Status Register (SREG)

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan, ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler.

Gambar 2.4 Status Register ATMega 8535

1. Bit 7-I: Global Interrupt Enable

Bit harus diset untuk meng-enable interupsi. Setelah itu, dapat kita aktifkan interupsi mana yang akan digunakan dengan cara meng-enable bit kontrol register yang bersangkutan secara individu. Bit akan di-clear apabila terjadi

suatu interupsi yang dipicu oleh hardware, dan bit tidak akan mengizinkan terjadinya interupsi, serta akan diset kembali oleh instruksi RETI.

2. Bit 6-T:Bit Copy Storage

Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BLD.

3. Bit 5-H: Half Carry Flag

4. Bit 4-S: Sign Bit Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara flag-N

(negative) dan flag Vm (komplemen dua overflow).

5. Bit 3-V: Two’s Complement Overflow Flag Bit berguna untuk mendukung

operasi aritmatika.

6. Bit 2-N: Negative Flag Apabila suatu operasi menghasilkan bilangan

negatif, maka flag-N akan diset.

7. Bit 1-Z: Zero Flag Bit akan diset bila hasil operasi yang diperoleh adalah

nol.

8. Bit 0-C: Carry Flag apabila suatu operasi menghasilkan carry, maka bit

akan diset.

Port I/O pada mikrokontroller ATmega8535 dapat difungsikan sebagai input dan juga sebagai output dengan keluaran high atau low.Untuk mengatur fungsi port I/O sebagai input ataupun output, perlu dilakukan setting pada DDR dan port. Logika port I/O dapat diubah-ubah dalam program secara byte atau hanya bit tertentu. Mengubah sebuah keluaran bit I/O dapat dilakukan menggunakan perintah cbi (clear bit I/O) untuk menghasilkan output low atau perintah sbi (set bit I/O) untuk menghasilkan output high. Pengubahan secara byte dilakukan dengan perintah in atau out yang menggunakan register bantu.

I/O merupakan bagian yang paling menarik dan penting untuk diamati karena I/O merupakan bagian yang bersangkutan dengan komunikasi

mikrokontroller dengan dunia luar. Selain port I/O, bagian ini juga menyediakan informasi mengenai berbagai peripheral mikrokontroller yang lain, seperti ADC, EEPROM, UART, dan Timer.

Komponen yang tercakup dalam workspace I/O meliputi berbagai register berikut :

1. AD_CONVERTER; register: ADMUX, ADCSR, ADCH, ADCL 2. ANALOG_COMPARATOR; register: ACSR

3. CPU; register: SREG, SPH, SPL, MCUCR, MCUCSR, OSCCAL, SFIOR, SPMCR

4. EEPROM; register: EEARH, EEARL, EEDR, EECR

5. External_Interrupt; register: GICR, GIFR, MCUCR, MCUCSR 6. PORTA; register: PORTA, DDRA, dan PINA

7. PORTB; register: PORTB, DDRB, dan PINB 8. PORTC; register: PORTC, DDRC, dan PINC 9. PORTD; register: PORTD,DDRD, dan PIND 10. SPI; register: SPDR, SPSR, SPCR

11. TIMER_COUNTER_0; register: TCCR0, TCNT0, OCR0, TIMSK, TIFR, SFIOR

12. TIMER_COUNTER_1; register: TIMSK, TIFR, TCCR1A, TCCR1B, TCNT1H, TCNT1L, OCR1AH, OCR1AL, OCR1BL, ICR1H, 1CR1L

13. TIMER_COUNTER_2; register: TIMSK, TIFR, TCRR2, TCNT2, OCR2, ASSR, SFIOR.

14. TWI; register: TWBR, TWCR, TWSR, TWDR, TWAR

15. USART; register: UDR, UCSRA, UCSRB, UCSRC, UBRRH, UBRRL 16. WATCDOG; register: WDTCR

Adapun komponen-komponen yang dapat diamati melalui I/O pada workspace sebagai berikut :

- R0 sampai dengan R15 - R16 sampai dengan R13 2. Processor

- Stack pointer - Program counter - Cycle pointer - X_register - Y_register - Z_register - Frequency - Stop Watch

3. I/O AVR

Adapun Instruksi I/O adalah sebagai berikut :

1. in; membaca data I/O Port atau internal peripheral register {Timers,UART, ke

dalam register}

2. Out; menulis data sebuah register ke I/O Port atau internal peripheral register. 3. Idi (load immediate); untuk menulis konstanta ke register sebelum konstanta

itu dituliskan ke I/O port.

4. Sbi (set bit in I/O); untuk membuat logika high satu bit I/O register. 5. Cbi ( clear bit in I/O); untuk membuat logika low satu bit I/O register.

6. Sbic (skip if bit in I/O is cleared); untuk mengecek apakah bit I/O register clear.Jika ya, skip satu perintah dibawahnya.

7. Sbis (skip if bit in I/O is set); untuk mengecek apakah bit I/O register set. Jika ya, skip satu perintah dibawahnya.

Data yang dipakai dalam mikrokontroller ATmega8535 dipresentasikan dalam sistem bilangan biner, desimal, dan bilangan heksadesimal. Data yang terdapat di mikrokontroller dapat diolah dengan berbagai operasi aritmatik (penjumlahan, pengurangan, dan perkalian) maupun operasi nalar (AND, OR, dan EOR/eksklusif OR). AVR ATmega8535 memiliki tiga buah timer, yaitu: 1. Timer/counter 0 (8 bit)

3. Timer/counter 2 (8 bit)

Karena Atmega 8535 memiliki 8 saluran ADC maka untuk keperluan konversi sinyal analog menjadi data digital yang berasal dari sensor dapat langsung dilakuka n prosesor utama. Beberapa karakteristik ADC internal ATmega8535 adalah

1. Mudah dalam pengoperasian. 2. Resolusi 10 bit.

3. Memiliki 8 masukan analog. 4. Konversi pada saat CPU sleep. 5. Interrupt waktu konversi selesai.

2.3 Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM

BASCOM-8535 adalah program BASIC compiler berbasis Windows untuk mikrokontroler keluarga 8535 seperti AT89C51, AT89C2051, dan yang lainnya. BASCOM-8535 merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS Elektronik.

Kita akan membahas penggunaan karakter, tipe data, variable, konstanta, operasi-operasi aritmatika dan logika, array, dan control program.

2.3.1 Karakter dalam BASCOM

Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabet (A-Z dan a-z), karakter numeric (0-9), dan karakter special. Adapun karakter yang dimaksud ditunjukkan pada tabel 2.1 berikut :

Tabel 2.3 Karakter Spesial

Karakter Nama

Blank

‘ Apostrophe

* Asterisk (symbol perkalian)

+ Plus sign

, Comma

- Minus sign

. Period (decimal po int)

/ Slash (division symbol) will be handled as

: Colon

“ Double quotation mark

; Semicolon

< Less than

= Equal sign (assignment symbol or relational operator)

> Greater than

/ Backspace (integer or word division symbol)

2.3.2 Tipe Data

Setiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya tampungnya. Hal ini berhubungan dengan penggunaan memori mikrokontroler. Berikut adalah tipe data pada BASCOM berikut keterangannya.

Tabel 2.4 Tipe Data BASCOM

Tipe Data Ukuran (byte) Range

Bit 1/8 -

Byte 1 0 – 255

Integer 2 -32,768 - +32,767

Word 2 0 – 65535

Long 4 -214783648 - +2147483647

Single 4 -

String hingga 254 byte -

2.3.3 Variabel

Variabel dalam sebuah pemrograman berfungsi sebagai tempat penyimpanan data atau penampungan data sementara, misalnya menampung hasil perhitungan, menampung data hasil pembacaan register, dan lainnya. Variabel merupakan pointer yang menunjukkan pada alamat memori fisik dan mikrokontroler.

Dalam BASCOM, ada beberapa aturan dalam penamaan sebuah variabel :

a. Nama variabel maksimum terdiri atas 32 karakter.

b. Karakter biasa berupa angka atau huruf.

c. Nama variabel harus dimulai dengan huruf.

d. Variabel tidak boleh menggunakan kata-kata yang digunkan oleh

BASCOM sebagai perintah, pernyataan, internal register, dan nama operator (AND, OR, DIM, dan lain-lain).

Dalam BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variabel. Cara pertama adalah menggunakan pernyataan ‘DIM’ diikuti nama tipe datanya. Contoh pendeklarasian menggunakan DIM sebagai berikut:

− Dim nama as byte Dim

− tombol1 as word Dim

− tombol2 as word Dim

− tombol3 as word Dim

− tombol4 as word Dim

− Kas as string*10

2.3.4 Alias

Dengan menggunakan alias, variabel yang sama dapat diberikan nama yang lain. Tujuannya adalah mempermudah proses pemrograman. Umumnya, alias digunakan untuk mengganti nama variabel yang telah baku, seperti port mikrokontroler.

− LedBar alias P1

− Tombol1 alias P0.1

− Tombol2 alias P0.2

Dengan deklarasi seperti diatas, perubahan pada tombol akan mengubah kondisi P0.1. Selain mengganti nama port, kita dapat pula menggunakan alias untuk mengaks esbit tertentu dari sebuah variabel yang telah dideklarasikan.

− Dim LedBar as byte

− Led1 as LedBar.0

− Led2 as LedBar.1

− Led3 as LedBar.2

2.3.5 Konstanta

Dalam BASCOM, selain variabel kita mengenal pula constant. Konstanta meruupakan variabel pula. Perbedaannya dengan variabel biasa adalah nilai yang

dikandung tetap. Dengan konstanta, kode program yang kita buat akan lebih mudah dibaca dan dapat mencegah kesalahan penulisan pada program kita.

Misalnya, kita akan lebih mudah menulis phi daripada menulis 3,14159867.

Sama seperti variabel, agar konstanta bias dikenali oleh program, maka harus dideklarasikan terlebih dahulu. Berikut adalah cara pendeklarasian sebuah konstanta.

Const Cbyte = &HF Const Cint = -1000

Const Csingle = 1.1

Const Cstring = “test”

2.3.6 Operasi-operasi Dalam BASCOM

Pada bagian ini akan dibahas tentang cara menggabungkan, memodifikasi, membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah pernyataan dengan menggunakan operator-operator yang tersedia di BASCOM dan bagaimana sebuah pernyataan terbentuk dan dihasilkan dari operator-operator berikut:

a. Operator Aritmatika

Operator digunakan dalam perhitungan. Operator aritmatika meliputi + (tambah), - (kurang), / (bagi), dan * (kali).

b. Operator Relasi

Operator berfungsi membandingkan nilai sebuah angka. Hasilnya dapat digunakan untuk membuat keputusan sesuai dengan program yang kita buat. Operator relasi meliputi:

Tabel 2.5 Tabel Operator Relasi

Operator Relasi Pernyataan

= Sama Dengan X = Y

< > Tidak sama dengan X < > Y

< Lebih kecil dari X < Y

> Lebih besar dari X > Y

< = Lebih kecil atau sama dengan X < = Y

> = Lebih besar atau sama dengan X > = Y

c. Operator Logika

Operator digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi bit dan operasi bolean.

Dalam BASCOM, ada empat buah operator logika, yaitu AND,OR, NOT, dan XOR. Operator logika biasa juga digunakan untuk menguji sebuah byte dengan pola bit tertentu, sebagai contoh:

Dim A As Byte A = 63 And 19 PPRINT A A = 10 or 9 PRTINT A Output 16

11

d. Operator Fungsi

2.3.7 LCD (Liquid Crystal Display)

Layar LCD merupakan media penampil data yang sangat efektif dalam suatu sistem elektronik. Agar sebuah pesan atau gambar dapat tampil pada layar LCD, diperlukan sebuah rangkaian pengatur scanning dan pembangkit tegangan sinus. Rangkaian yang cukup rumit ini awalnya sering menjadi kendala bagi pemula elektronika dalam menggunakan agar LCD dan antarmuka ke mikrokontroler. LCD yang terdiri dari Liquid yang bisa diartikan cair yang mengatur kristal agar mempolarisasikan cahaya. Setiap cell berlaku seperti prisma yang membiaskan cahaya matahari (putih) menjadi warna tertentu. Bahan kristal yang digunakan adalah Pasive matrix, indium-tin oxide, Active matrix. Pada LCD terdapat downloader yang akan disambungkan ke mikrokontroller. Pada inkubator ini LCD difungsikan untuk menampilkan nilai suhu dan kelembapan pada ruang inkubator.

Antar muka antara LCD dengan ATmega8535 menggunakan mode antarmu ka 4 bit. Selain lebih menghemat I/O, mode demikianpun mempermudah proses pembuatan PCB-nya. Program berikut akan menjalankan beberapa perintah yang berkenaan dengan LCD.

$regfi le = “8052.dat”

$crystal = 12000000

dim x as byte

config LCD = 16*2

Cursor off do X = 100

Cls

Lcd “namaku teddy”

Lowerlin cd“Nilaiku

selalu”; x

Wait 1 Cls

Lcd “<<<< Hebat >>>>

”For x=1 to 16 Shiftlcd left next

For x=1 to 32

Shiftlcd right Waitms 20

next x = 100 cls lcd hex x loop

Penjelasan programnya sebagai berikut:

1. Dim x As Byte

Pernyataan di atas merupakan pendeklarasian variable x dengan ukuran byte.

2. Config LCD = 16*2

Oleh karena itu, konfigurasi yang dapat kita lakukan adalah

mendeklarasikannya dilisting program yang kita buat seperti dikontrolkan di atas.

3. CLS

Perintah CLS berfungsi membersihkan atau mengosongkan tampilan LCD.

4. Lowerline

Perintah berfungsi memindahkan kursor ke baris bawah. Karena LCD yang digunakan adalah LCD 2x16, maka LCD memiliki 2 baris dan kolom.

5. X = 100

Lcd “namaku Teddy”

Lowerline

Lcd “Nilaiku selalu”; x

Ketika kita menjalankan perintah di atas, maka keluarannya adalah Namaku Teddy

Nilaiku selalu 100

Contoh di atas menunjukkan bahwa kita dapat menampilkan isi sebuah

variabel menggunakan LCD hanya dengan menulis.

6. ShiftLCD left/right

Perintah digunakan untuk menggeser tampilan LCD ke kiri atau ke kanan sebanyak 1 langkah. Perintah berguna untuk menampilkan kalimat yang panjang dan mebuat animasi di LCD.

7. Lcdhex x

Perintah berfungsi mengirim isi sebuah variabel ke LCD dalam format hexadecimal. Jika kita menjalankan program, maka hasilnya 64.

SUHU INKUBATOR

SENSOR SUHU LM35

Driver lampu pemanasdan

kipas

Keypad

Mikrokontroler ATMega 8535 POWER

SUPPLY

BAB 3

RANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok Sistem

Secara umum incubator telur terdiri dari enem blok rangkaian utama. Blok diagram dari rangkaian dapat dilihat dari gambar berikut ini :

DISPLAY LCD

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

Dari diagram blok di atas menggambarkan bahwa sistem yang penulis rancang akan mengukur suhu pada suatu ruangan dengan menggunakan sensor LM35 untuk mengukur suhu dalam satuan derajat Celcius. Ketika sensor telah mendapatkan suhu yaitu dengan menerjemahkan sifat fisis suhu menjadi sinyal listrik yaitu perubahan tegangan output sensor, maka kemudian output ini dibaca oleh ADC internal dari mikrokontroler ATMega 8535 dan kemudian data dikalkulasikan dengan rumusan tertentu sehingga pada tahap berikutnya sistem dapat menentukan apakah suhu inkubator sudah sesuai atau belum. Jika suhu

terlalu panas maka kipas akan diaktifkan tetapi apabila suhu masih dibawah nilai yang ditetapkan maka lampu akan dihidupkan. Nilai suhu yang sedang di pantau

oleh sensor akan ditampilkan ke display LCD (Liquid Crystal Display).

3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 8535

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 8535

Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum Mikrokontroler

ATMega 8535 dapat dilihat pada gambar di atas. Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 8 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi

dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso,

Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45

sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke

ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.3 Rangkaian Power Supply

Rangkaian power supply berfungsi mensupplay arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian atau dengan kata lain menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt d igunakan untuk mensupplay tegangan ke relay.

Rangkaian skematik power suply dapat dilihat pada Gambar 3.3 di atas.

Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 Volt AC

menjadi 12 Volt AC kemudian 12 Volt AC akan disearahkan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 Volt DC diratakan oleh 2200 µf. Regulator tegangan 5 Volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP32 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator pada tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.

Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Power Supply

3.4 Rangkaian Driver Kipas

Untuk mengendalikan kipas tidak dapat langsung dikendalikan mikrokontroler tetapi terlebih dahulu harus melalui driver. Driver ini pengendali dengan menggunakan relay, sehingga kipas yang dikendalikan dapat menggunakan arus AC atau DC tanpa perlu khawatir akan merusak mikrokontroler.

Keluran dari mikrokontroler akan masuk ke basis transistor NPN C945, sehingga jika keluaran mikrokontroler high mak transistor akan satu rasi, sehingga arus akan mengalir dari Vcc masuk ke kolektor dan diteruskan ke emitter. Ketika relay bekerja maka tegangan 12V DC akan disalurkan dan kipas akan menyala.

Gambar 3.4 Rangkaian Relay Pengendali Kipas

Transistor C945 dalam keadaan saturasi jika I B(sat) =15 mAmp. Keluaran

dari DATA tegangannya sebesar 5V (High). Maka IB = 4,3 mA sehingga IB IB(sat),

dan transistor akan saturasi ketika data bernilai High dan arus akan mengalir pada kumparan relay, dioda IN4004 berfungsi menahan tegangan balik dari relay ketika keadaan berubah dari aktif menuju tidak aktif.

3.5 Perancangan Sensor Suhu LM35

Sensor LM35 memiliki tegangan kerja 5 Volt namun outputnya hanya antara 0,01V sampai 1,00V mengingat LM35 yang digunakan adalah dari seri DZ sehingga range pengukur an hanya berkisar antara 0-100C dengan perubahan sebesar 10mV per 1C. Dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor tersebut dapat diterapkan langsung dengan mikrokontroler ATMega8535 yang memiliki ADC internal 10 bit.

Gambar 3.5 Koneksi LM35

3.6 Relay

Relay adalah suatu rangkaian switch magnetic yang bekerja bila mendapat catu dan suatu rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output rangkaian pendriver atau pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC (Direct Curent).

Relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan pada inti besi lunak. Jika kawat mendapatkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami gaya listrik magnet sehingga berpindah posisi kekutub lain atau terlepas dari kutub asalnya. Keadaan ini aka bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan relay akan kembali keposisi semula yaitu normaly ON atau normaly OFF, bila tiada arus yang mengalir maka, posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang termakan. Dan pemakaian jenis relay tergantung pada keadaan yang diinginkan pada suatu rangkaian. Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi:

1 Normaly open (ON), saklar akan terbuka bila dialiri arus. 2 Normaly close (OFF), saklar akan tertutup bila dialiri arus.

3 Change over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang normalnya tertutup lam, bila kumparan satu dialiri arus maka saklar akan terhubung ke

terminal A, sebaliknya bila kumparan dua dialiri arus maka saklar terhubung ke terminal B.

Relay yang digunakan adalah basis transistor yan.g dialiri oleh arus dari kolektor ke emitter yang mengakibatkan relay terhubung. Fungsi dioda pada rangkaian adalah untuk melindungi transistor dari tegangan induksi berlebih dimana tegangan ini dapat merusak transistor. Jika transistor pada basis tidak ada arus maju maka transistor terbuka sehingga arus tidak mengalir dari kolektor ke emiter, relay tidak bekerja karena tidak ada arus yang mengalir pada gulungan kawat.

3.7 Pengaplikasian LCD

Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD (liquid crystal display) ke mikrokontroler dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.7 Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD ke Mikrokontroler

3.8 Lampu Pijar

Pada Inkubator ini digunakan lampu pijar sebagai pencahayaan sekaligus

sebagai pemanas di dalam inkubator. Jika suhu pada incubator terlalu panas maka kipas akan diaktifkan tetapi apabila suhu masih dibawah nilai yang ditetapkan maka lampu akan dihidupkan. Inkubator telur otomatis ini menggunakan 3 buah lampu yang berfungsi sebagai pemanas, sehingga Inkubator akan bekerja secara otomatis.

3.9 Flowchart Program

Start

Inisialisasi sistem

Cek suhu inkubator

< 37 ºC ya Hidupkan

pemanas

tidak

> 37 ºC ya Matikan Hidupkan Kipas pemanas

tidak

Hidupkan 37 ºC ya Pemanas

sebagian

Penjelasan Flowchart :

- Pertama-tama mikrokontroler menginisialisasi port-port yang

akan digunakan untuk keperluan pembacaan sensor dan port untuk menampilkan ke LCD.

- Setelah selesai inisilisasi maka sensor LM35 sudah dapat

mengirimkan data ke mikrokontroler.

dikirimkan ke ADC internal yang dimiliki oleh mikrokontroler ATMega 8535.

- Data yang telah diterima mikrokontroler melalui ADC akan diolah dengan

perumusan tertentu agar nilainya dapat dikonversi menjadi satuan derajat Celcius.

- Akan dilakukan beberapa syarat yang dilakukan berdasarkan suhu yang

BAB 4

PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1 P engujian Sensor LM35

Sensor ini bekerja dengan sangat baik, sesuai dengan datasheet yang dikeluarkan pihak pabrikan. Sensor ini sudah menjadi sensor standar internasional. Tegangan keluarannya linier dengan perubahan sebesar 10mV untuk setiap

kenaikan atau penurunan sebesar 1oC. Melalui pengujian pada suhu ruangan

maupun air yang didinginkankan dan dipanaskan, data keluaran hampir dikatakan sangat baik karena misalnya ketika suhu pada saat kalibrasi dengan

termometer alkohol sebesar 37 oC maka keluaran dari rangkaian LM35 adalah

sebesar 0,37V, dan nilai antara keluaran dengan suhu yang terbaca dari termometer sangatlah akurat.

Tabel 4.1 Perbandingan suhu dengan tegangan output LM35

SUHU KALIBRASI (Celcius)

OUTPUT RANGKAIAN LM35 (V)

3 0.03

10 0.10

15 0,15

18 0.18

19 0.19

20 0.20

27 0.27

37 0.37

50 0.50

70 0.70

80 0.80

4.2 Pengujian Sistem Minimum ATMega 8535

Karena pemrograman mikrokontroler menggunakan mode ISP (In

System Programming) mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis

mikrokontroler oleh program downloader yaitu ATMega8535.

Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroler

ATMega menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila

Chip Signature sudah diketahui bekerja dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

4.3 Pengujian Rangkaian Driver Kipas

Keluran dari mikrokontroler akan masuk ke basis transistor NPN C945, sehingga jika keluaran mikrokontroler high mak transistor akan satu rasi, sehingga arus akan mengalir dari Vcc masuk ke kolektor dan diteruskan ke emitter. Ketika relay bekerja maka tegangan 12V DC akan disalurkan dan kipas akan menyala.

Gambar 4.2 Rangkaian Relay Pengendali Kipas

Transistor C945 dalam keadaan saturasi jika I B(sat) =15 mAmp. Keluaran

dari DATA tegangannya sebesar 5V (High). Maka IB = 4,3 mA sehingga IB IB(sat),

dan transistor akan saturasi ketika data bernilai High dan arus akan mengalir pada kumparan relay, dioda IN4004 berfungsi menahan tegangan balik dari relay ketika keadaan berubah dari aktif menuju tidak aktif.

4.4 Pengujian LCD

Rangakaian LCD diuji dengan menampilakan karakter dengan perintah sebagai berikut :

Cls

LCD “SENSOR SUHU” Lowerline LCD “LM35”

Perintah di atas menampilkan teks “SENSOR SUHU” pada baris pertama dan “LM35 dan LM335” pada baris kedua. Dengan tampilnya teks tersebut berarti menandakan modul LCD bekerja dengan baik.

4.5 Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian rangkaian ini dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Setelah itu rangkaian power supply dihubungkan ke sumber arus listrik dan saklar ON/OFF nya diaktifkan ke posisi ON.

4.6 Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Secara elektronis rangkaian telah bekerja dengan baik, output dari mikrokontroler dapat mengirimkan data ke LCD. Tampilan pada LCD dapat menampilkan suhu inkubator yang dikirimkan oleh sensor (dalam hal ini LM35). Pengontrolan lampu dan exhaust fan juga sudah cukup baik.

4.7 Program Bascom

$regfile = "m8535.dat" $crystal = 8000000 $hwstack = 32 $swstack = 8 $framesize = 50

Config Porta = Input Config Portd = Output Config Portc = Input Config Portb = Output

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.2 , Db5 = Portd.3 , Db6 = Portd.4 , Db7 = Portd.5 , E = Port d.1 , Rs = Portd.0

Config Lcd = 16 * 2

Dim I A s Integer, A As Integer, B As Integer, C As Integer

Dim Volt As Integer, Volt_d As Integer, K As Integer, L As Integer

Deflcdc har 0, 4, 10, 10, 4, 32, 32, 32, 3 ' replace ? with number (0-7)

Cls

For I = 1 To 5 Cls

Lcd "Inkubator Telur" Lowerline

Lcd " By ADE FIN'06 " Waitms 50 Next I Wait 3

GoTo Utama Utama:

Portc = &B11111111 Do

If Pinc.0 = 0 Then Goto Otomatis If Pinc.1 = 0 Then Goto Manual Loop

Otomatis : Start Adc

Portd =&B11111111 Do

Cls

A = Getadc(0) B = Getadc(0) C = Getadc(0) I = A + B I = I + C Volt = I / 3 Volt = Volt * 4

Volt_d = Volt Mod 10 Volt = Volt + 8

Volt = Volt / 10

Lcd "Suhu : " ; Volt ; "," ; Volt_d ; Chr(0) ; " C" Lowerline If Volt > 39 Then

Portb 0.5 = 1 Portb 0.4 = 0 Portb 0.3 = 0 ElseIf Volt = 37 Then

Portb 0.6 = 1 Portb 0.5 = 0 Portb 0.4 = 1 Portb 0.3 = 1

ElseIf Volt = 38 Then Portb 0.6 = 1

Portb 0.6 = 1 Portb 0.4 = 1 Portb 0.3 = 0

ElseIf Volt = 39 Then Portb 0.6 = 1

Portb 0.5 = 0 Portb 0.4 = 1 Portb 0.3 = 0

ElseIf Volt < 37 Then Port b 0.6 = 1

Portb 0.5 = 1 Portb 0.4 = 1 Portb 0.3 = 1 End If

If Portb.6 = 1 Or Portb.5 = 1 Then Lcd "Lampu : Hidup"

Elseif Portb.6 = 0 Or Portb.5 = 0 Then Lcd "Lampu : Mati " End If

Waitms 100

Loop Until Pinc.4 = 0 Stop Adc

GoTo Utama

Manual: Start Adc Portd = Do&B11111111 Set Port c.0

Set Port c.1 Set Port c.2 Set Port c.3 Set Port c.4 Cls

A = Getadc(0) B = Getadc(0) C = Getadc(0) I = A + B I = I + C Volt = I / 3

Volt = Volt * 4

Volt_d = Volt Mod 10 Volt = Volt + 8

Volt = Volt / 10

Lcd "Suhu : " ; Volt ; "," ; Volt_d ; Chr(0) ; " C" Lowerline If Pinc.0 = 0 And Portb.6 = 0 Then

Portb 0.6 = 1

Lcd "Lampu 1 Hidup" Waitms 150

Elseif Pinc.1 = 0 And Portb.5 = 0 Then Portb 0.5 = 1

Lcd "Lampu 2 Hidup" Waitms150

Elseif Pinc.2 = 0 And Portb.4 = 0 Then Portb 0.4 = 1

Lcd "Lampu 3 Hidup" Waitms150

Elseif Pinc.3 = 0 And Portb.3 = 1 Then Portb 0.3 = 0

Lcd "Kipas Hidup" Waitms 150

Elseif Pinc.0 = 0 And Portb.6 = 1 Then Portb 0.6 = 0

Lcd "Lampu 1 Mati" Waitms 150 Elseif Pinc.1 = 0 And Portb.5 = 1 Then Portb 0.5 = 0

Lcd "Lampu 2 Mati" Waitms 150 Elseif Pinc.2 = 0 And Portb.4 = 1 Then Portb 0.4 = 0

Lcd "Lampu 3 Mati" Waitms 150 Elseif Pinc.3 = 0 And Portb.3 = 0 Then Portb 0.3 = 1

Lcd "Kipas Mati" Waitms150 End If Waitms 50

Loop Until Pinc.4 = 0 Stop Adc

GoTo Utama

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam penelitian ini. Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah :

1. Sensor suhu LM35 cukup baik dalam pengukuran suhu karena dapat menjaga kestabilan suhu diantara 37 ºC – 39 ºC

2. Tampilan LCD sangat berguna untuk dapat mengetahui suhu dalam inkubator.

3. Penggunaan Lampu Pijar dan Driver Kipas dapat difungsikan sebagai pemanas dan penurunan suhu dalam Inkubator

4. Mikrokontroler Atmega 8535 bekerja sebagai pengatur sensor suhu LM35, Lampu Pijar, Driver Kipas untuk menjaga kestabilan suhu didalam inkubator.

5.2 Saran

1. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat

ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.

2. Dengan menambah sensor kelembaban kita dapat membuat

inkubator yang lebih baik lagi.

3. Diharapakan pembaca dapat memberi saran dan kritik terhadap

penulis dalam perancangan alat ini, dan penulis berharapalat ini dapat dikembangkan baik aplikasi maupun rancangannya agar lebih baik lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka

ModulLCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

Bejo, Agus. 2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa basic dalam

Mikrokontroler ATMega8535. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.

Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler

Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media

Komputindo. Elektur, 1996. 302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah

P.Pratomo dkk. Jakarta:Percetakan PT.Gramedia.

Lingga, W. 2006. Belajar sendiri Pemrograman AVR ATMega8535. Yogyakarta: Andi Offset.

Elektur,1996.302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah P.Pratomo dkk.Jakarta: Percetakan PT.Gramedia.

LEMBAR EKSPEDISI

PERBAIKAN LAPORAN TUGAS AKHIR

NAMA : TEDDY SAPUTRA SITEPU

NIM : 082408044

PROGRAM STUD : D3 FISIKA INSTRIMENTASI

JUDUL PROYEK : HARDWARE INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS MEMAKAI LM35 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

No. NAMA TANGGAL TANDA TANGAN

1 Dr. Perdinan Sinuhaji, MS

GoTo Utama

Manual: Start Adc Portd = Do&B11111111 Set Port c.0

Set Port c.1 Set Port c.2 Set Port c.3 Set Port c.4 Cls

A = Getadc(0) B = Getadc(0) C = Getadc(0) I = A + B I = I + C Volt = I / 3

Volt = Volt * 4

Volt_d = Volt Mod 10 Volt = Volt + 8

Volt = Volt / 10

Lcd "Suhu : " ; Volt ; "," ; Volt_d ; Chr(0) ; " C" Lowerline If Pinc.0 = 0 And Portb.6 = 0 Then

Portb 0.6 = 1

Lcd "Lampu 1 Hidup" Waitms 150

Elseif Pinc.1 = 0 And Portb.5 = 0 Then Portb 0.5 = 1

Lcd "Lampu 2 Hidup" Waitms150

Elseif Pinc.2 = 0 And Portb.4 = 0 Then Portb 0.4 = 1

Lcd "Lampu 3 Hidup" Waitms150

Lcd "Kipas Hidup" Waitms 150

Elseif Pinc.0 = 0 And Portb.6 = 1 Then Portb 0.6 = 0

Lcd "Lampu 1 Mati" Waitms 150 Elseif Pinc.1 = 0 And Portb.5 = 1 Then Portb 0.5 = 0

Lcd "Lampu 2 Mati" Waitms 150 Elseif Pinc.2 = 0 And Portb.4 = 1 Then Portb 0.4 = 0

Lcd "Lampu 3 Mati" Waitms 150 Elseif Pinc.3 = 0 And Portb.3 = 0 Then Portb 0.3 = 1

Lcd "Kipas Mati" Waitms150 End If Waitms 50

Loop Until Pinc.4 = 0 Stop Adc

GoTo Utama

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam penelitian ini. Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah :

1. Sensor suhu LM35 cukup baik dalam pengukuran suhu karena dapat menjaga kestabilan suhu diantara 37 ºC – 39 ºC

2. Tampilan LCD sangat berguna untuk dapat mengetahui suhu dalam inkubator.

3. Penggunaan Lampu Pijar dan Driver Kipas dapat difungsikan sebagai pemanas dan penurunan suhu dalam Inkubator

4. Mikrokontroler Atmega 8535 bekerja sebagai pengatur sensor suhu LM35, Lampu Pijar, Driver Kipas untuk menjaga kestabilan suhu didalam inkubator.

5.2 Saran

1. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.

2. Dengan menambah sensor kelembaban kita dapat membuat inkubator yang lebih baik lagi.

3. Diharapakan pembaca dapat memberi saran dan kritik terhadap penulis dalam perancangan alat ini, dan penulis berharapalat ini dapat dikembangkan baik aplikasi maupun rancangannya agar lebih baik lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka

ModulLCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

Bejo, Agus. 2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa basic dalam

Mikrokontroler ATMega8535. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava

Media.

Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler

Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media

Komputindo. Elektur, 1996. 302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah P.Pratomo dkk. Jakarta:Percetakan PT.Gramedia.

Lingga, W. 2006. Belajar sendiri Pemrograman AVR ATMega8535. Yogyakarta: Andi Offset.

Elektur,1996.302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah P.Pratomo dkk.Jakarta: Percetakan PT.Gramedia.

LEMBAR EKSPEDISI

PERBAIKAN LAPORAN TUGAS AKHIR

NAMA : TEDDY SAPUTRA SITEPU

NIM : 082408044

PROGRAM STUD : D3 FISIKA INSTRIMENTASI

JUDUL PROYEK : HARDWARE INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS MEMAKAI LM35 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

No. NAMA TANGGAL TANDA TANGAN

1 Dr. Perdinan Sinuhaji, MS