Sistem Telemetri Suhu Dan Kelembaban Berbasis Mikrokontroler ATMega8535

skripsi

Judul:

SISTEM TELEMETRI SUHU DAN KELEMBABAN BERBASIS Mikrokontroler ATMega8535

Diajukan Oleh:

070821005

HOTMAIDA SITOHANG

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

Lembar Persetujuan Judul:

SISTEM TELEMETRI SUHU DAN KELEMBABAN BERBASIS Mikrokontroler ATMega8535

Diajukan oleh:

Nama : Hotmaida Sitohang NIM : 070821005

Departemen : Fisika

Disetujui oleh: Dosen Pembimbing I

NIP. 130 535 871 Drs. Luhut Sihombing, MS

Dosen Pembimbing II

NIP. 131 918 183 Ahmad Hidayat, ST

Disahkan Oleh Ketua Departemen Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

NIP 130 810 771

PERNYATAAN

SISTEM TELEMETRI SUHU DAN KELEMBABAN BERBASIS Mikrokontroler ATMega8535

SKRIPSI

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

Medan, 17 November 2009

HOTMAIDA SITOHANG 070821005

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan cinta kasih dan limpah karunia-Nya sehingga penyelesaian tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Drs. Luhut Sihombing, MS selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ahmad Hidayat, ST selaku dosen pembimbing II yang telah banyak membimbing penulis dalam penyelesaian tugas akhir dan penulisan laporannya. Ucapan terima kasih juga kepada Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, Bapak Drs. Bisman P, M.Eng.Sc, serta Bapak Drs Kurnia Brahmana M.Si selaku dosen penguji yang memberikan dukungan dan motivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih juga diajukan kepada Bapak Prof. Dr.Eddy Marlianto, M.Sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU, dan seluruh staf pegawai di FMIPA USU. Ucapan terima kasih buat rekan-rekan (Kak Martha, Rakimen, Andika, Ardinal, Susiana, Fitri, Marina, Imelda, Lela, kak Riris, kak Udur, Ulis, Roliz, Amoy, Eva dan rekan yang lainnya) yang telah banyak memberikan dukungan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Ucapan terima kasih penulis yang sangat special buat Ibunda tersayang, Kakak Tio dan Abang Tio, adik Lina dan Icha, keponakan Tio Alpha Roni tercinta yang selalu memberikan doa, semangat, dukungan baik secara moril maupun materi.

Penulis sadari banyak kekuranagn dalam penulisan dan penusunan tugas akhir ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tugas akhir ini.

Medan, Januari 2010 Penulis,

ABSTRAK

Kebutuhan akan data tentang kondisi lingkungan sekitar telah mendorong manusia untuk membuat alat yang bisa mengukur kondisi lingkungan. Dua diantara banyak data yang bisa diukur yang menjelaskan kondisi lingkungan adalah temperatur dan kelembaban.Pada tugas akhir ini dirancang dan diimplementasikan sebuah alat yang bisa mengukur temperatur dan kelembaban lingkungan. Sebagai sensor pengukur temperatur dan kelembaban digunakan SHT11. SHT11 memiliki beberapa keuntungan diantaranya hanya membutuhkan dua buah sinyal untuk bekerja, keluaran hasil pengukuran telah digital, ukurannya kecil dan stabil untuk waktu yang lama. Alat yang dibuat terdiri atas dua bagian yakni pengirim (TLP433 dan penerima (RLP433). Arah komunikasi antara bagian pengirim dan penerima bersifat satu arah saja. Secara periodik pengukuran data kondisi lingkungan dilakukan di bagian pengirim dan dikirimkan ke bagian penerima. Pada bagian penerima data diteruskan ke PC (Personal Computer) dimana setiap data dapat ditampilkan dan disimpan pada sebuah file. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrol kerja bagian pengirim adalah ATMega8535. Mikrokontroler ini mampu bekerja sampai 16 MHz. Fasilitas lain mikrokontroler ini adalah ukuran flash programnya sampai 8 KiloByte dan SRAM sebesar 512 KiloByte. Fungsi utama ATMEGA32 di pengirim adalah mengontrol kerja SHT11, dan mengirimkan hasil pengukuran ke penerima.

ABSTRACT

In this final assignment had been planned and implemented a device for measuring temperature and humidity. Sensor which used for measuring temperature and humidity is SHT11. This sensor has some benefits such as only need two signal to works, the output of measurement has been digital, small size, and stable for a long time. The device consist of two parts which is transmitter and receiver. The direction of communication between these parts is one way only. Periodically data measurement of environment condition is done at transmitter and sent it to receiver. The receiver use computer and the program saved every received results. The microcontroler which used to manage the works of transmitter and receiver is ATMEGA8535. This microcontroller is able to work up to 16 MHz. Another facility is the size of flash program is 8 Kilobyte and SRAM is 512 Kilobyte of size. The main function of ATMEGA8535 at transmitter is to control SHT11 and send the result of measurement to receiver.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 2

1.2 Tujuan Penelitian 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Manfaat Penelitian 2

1.5 Sistematika Penulisan 2

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Dasar Teori 4

2.2 Mikrokontroler Atmega8535 4

2.2.1 Arsitektur ATMega8535 5

2.2.2 Fitur ATMega8535 6

2.2.3 Konfigurasi PIN ATMega8535 6

2.3 SHT11 Module 8

2.3.1 Konversi Keluaran Sensor 8

2.3.2 Prinsip Kerja Sensor 10

2.4 Komunikasi Serial 12

2.4.1 Karakteristik Sinyal Port Serial 13

2.4.2 Port Komunikasi Serial 14

2.4.3 Flow Control 18

2.4.3 Koneksi Ke RS232 Port 20

2.5 Modul LCD 22

2.5.1 Konfigurasi Pin LCD 23

2.5.2 Posisi Kursor 27

2.6 Modul TLP dan RLP 28

a. Modul Pemancar RF 29

b. Modul Penerima RF 29

2.7.1 Instruksi ATMega8535 30

2.7.1.1 Karakter dalam Bascom 30

2.7.1.2 Tipe Data 31

2.7.1.3 Variabel 31

2.7.1.4 Alias 32

2.7.1.5 Konstanta 32

2.7.1.6 Array 33

2.7.1.7 Operasi dalam Bascom 34

2.8 Pengaksesan Port Serial pada VB 35

2.8.1 Pengaksesan melalui Register USART 35

BAB 3 RANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Perangkat Keras 37

3.1.1 Diagram Blok Rangkaian 37

3.1.2 Rangkaian Sistem Mikrokontroler ATMega8535 38

3.1.3 Sistem Komunikasi 39

3.1.4 Sistem Sensor 41

3.1.5 Rangkaian komunikasi Serial 42

3.1.6 Rangkaian Powr Supply 43

3.1.7 Rangkaian LCD 44

3.2 Perancangan Perangkat Lunak 45

4.2.1 Diagram Alir Program 45

BAB 4 PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM

4.1 Pengujian Sistem Mikrokontroler ATMega8535 47

4.2 Pengujian Power Supply 48

4.3 Pengujian Rangkaian LCD 49

4.4 Pengujian Perangkat Lunak 50

4.4.1 Pengujian kehandalan Sistem keseluruhan 50 4.4.2 Perbandingan Data antara Sistem dengan Termometer Analog52 4.4.3 Akurasi data antara Baudrate dengan suhu LCD dan PC 52 4.4.4 Akurasi data antara Baudrate dengan kelembaban LCD 52 4.4.5 Akurasi data antara Jarak dengan suhu LCD dan PC 52 4.4.6 Akurasi data antara Jarak dengan Kelembaban LCD dan PC 53

4.4.8 Metode Pengujian 53

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 54

5.2 Saran 54

DAFTAR PUSTAKA 55

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Konstanta konversi pengukuran RH 9

Tabel 2.2 Konstanta Konversi Pengukuran temperature 10

Tabel 2.3 Konfigurasi pin SHT11 11

Tabel 2.4 Fungsi Susunan Konektor DB9 15

Table 2.5 Konfigurasi Pin dan nama Sinyal konektor DB9 15

Tabel 2.6 Nama-nama register 17

Tabel 2.7 Angka Pembagi 17

Tabel 2.8 Susunan kaki Modul TLP dan RLP 29

Tabel 2.9 Karakter Spesial 30

Tabel 2.10 Tipe data BASCOM 31

Tabel 2.11 Operator Relasi 34

Tabel 2.12 Alamat dan lokasi bit pada register USART 35

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional ATMega853 5

Gambar 2.2 Pin ATMega8535 7

Gambar 2.3 SHT11 Module 8

Gambar 2.4 Grafik Hubungan Kelembaban terhadap Keluaran Digital 9

Gambar 2.5 Diagram Blok SHT11 10

Gambar 2.6 Skema Pengambilan Data SHT11 11

Gambar 2.7 Grafik Akurasi RH dan Temperatur pada berbagai tipe 12

Gambar 2.8 Level Tegangan RS232 14

Gambar 2.9 Port DB9 jantan 14

Gambar 2.10 Port DB9 betina 14

Gambar 2. 11 Susunan Pin Konektor DB9 14

Gambar 2.12 Tampilan HyperTerminal 19

Gambar 2.13 Pemilihan Port Serial 19

Gambar 2.14 Pengaturan Port Serial 20

Gambar 2.15 Diagram Pengkabelan Konfigurasi Null Modem 21 Gambar 2.16 Pengkabelan pada Konfigurasi Loopback Plud 21

Gambar 2.17 IC MAX232 22

Gambar 2.18 Modul LCD karakter 2x16 23

Gambar 2.19 Peta Memori LCD 27

Gambar 2.20 Bentuk Fisik Modul RF Tampak Depan 29

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 37

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik ATMega8535 39

Gambar 3.3 Rangkaian skematik pemancar 40

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Penerima 41

Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Konverter 42

Gambar 3.7 Rangkaian Skematik PSA 43

Gambar 3.8 Rangkaian Skematik LCD 44

Gambar 3.9 Flowchart Stasiun Pemancar 45

Gambar 3.10 Flowchart Stasiun Penerima 46

Gambar 4.1 Rangkaian Power supply 48

Gambar 4.2. Keluaran Trafo 12 Volt 48

Gambar 4.3. Keluaran Dioda 12 Volt 48

Gambar 4.4. Keluaran 5 Volt 49

Gambar 4.5 Tampilan hasil dari LCD (Liquid Crystal Display) 49 Gambar 4.6 Tampilan saat sistem melakukan pengukuran 50 Gambar 4.7 Grafik Suhu dan Kelembaban terhadap Waktu 51

ABSTRAK

Kebutuhan akan data tentang kondisi lingkungan sekitar telah mendorong manusia untuk membuat alat yang bisa mengukur kondisi lingkungan. Dua diantara banyak data yang bisa diukur yang menjelaskan kondisi lingkungan adalah temperatur dan kelembaban.Pada tugas akhir ini dirancang dan diimplementasikan sebuah alat yang bisa mengukur temperatur dan kelembaban lingkungan. Sebagai sensor pengukur temperatur dan kelembaban digunakan SHT11. SHT11 memiliki beberapa keuntungan diantaranya hanya membutuhkan dua buah sinyal untuk bekerja, keluaran hasil pengukuran telah digital, ukurannya kecil dan stabil untuk waktu yang lama. Alat yang dibuat terdiri atas dua bagian yakni pengirim (TLP433 dan penerima (RLP433). Arah komunikasi antara bagian pengirim dan penerima bersifat satu arah saja. Secara periodik pengukuran data kondisi lingkungan dilakukan di bagian pengirim dan dikirimkan ke bagian penerima. Pada bagian penerima data diteruskan ke PC (Personal Computer) dimana setiap data dapat ditampilkan dan disimpan pada sebuah file. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrol kerja bagian pengirim adalah ATMega8535. Mikrokontroler ini mampu bekerja sampai 16 MHz. Fasilitas lain mikrokontroler ini adalah ukuran flash programnya sampai 8 KiloByte dan SRAM sebesar 512 KiloByte. Fungsi utama ATMEGA32 di pengirim adalah mengontrol kerja SHT11, dan mengirimkan hasil pengukuran ke penerima.

ABSTRACT

In this final assignment had been planned and implemented a device for measuring temperature and humidity. Sensor which used for measuring temperature and humidity is SHT11. This sensor has some benefits such as only need two signal to works, the output of measurement has been digital, small size, and stable for a long time. The device consist of two parts which is transmitter and receiver. The direction of communication between these parts is one way only. Periodically data measurement of environment condition is done at transmitter and sent it to receiver. The receiver use computer and the program saved every received results. The microcontroler which used to manage the works of transmitter and receiver is ATMEGA8535. This microcontroller is able to work up to 16 MHz. Another facility is the size of flash program is 8 Kilobyte and SRAM is 512 Kilobyte of size. The main function of ATMEGA8535 at transmitter is to control SHT11 and send the result of measurement to receiver.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan zaman, kebutuhan informasi yang cepat sangat dibutuhkan diberbagai bidang, baik dalam bidang perindustrian, bidang pertanian, maupun pada stasiun meteorologi sehingga dapat menunjang kinerja bidang-bidang tersebut. Salah satu diantaranya adalah informasi tentang cuaca yang meliputi suhu dan kelembaban pada suatu lingkungan. Namun demikian, keadaan geografis dan jarak seringkali dapat menghambat dalam memperoleh informasi tersebut. Oleh karena itu, sangat diperlukan suatu sistem yang dapat mengetahui parameter cuaca bagaimanapun keadaan geografis dan letak tempuhnya.

Dengan demikian, dibuatlah suatu perancangan Sistem Telemetri Suhu dan

Kelembaban. Dimana sistem ini mempunyai kemampuan untuk memantau cuaca

(suhu dan kelembaban) dan melakukan pengukuran dari tempat yang berjauhan. Sehingga dengan sistem ini diharapkan dapat mengurangi hambatan untuk mendapatkan informasi tentang cuaca (suhu dan kelembaban).

Dalam perancangan ini, digunakan sebuah mikrokontroler ATMega8535 yang merupakan otak dari sistem telemetri cuaca tersebut. Hasil pengukuran yang merupakan data suhu dan kelembaban secara digital akan ditampilkan dan disimpan pada PC (Personal Computer) dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic 6.0.

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk merancang suatu sistem telemetri suhu dan kelembaban menggunakan Mikrokontroler ATMega8535, sehingga hasil dari pengukuran akan ditampilkan dan disimpan pada PC (Personal Computer).

1.3 Batasan Masalah

Dalam perencanaan penelitian ini, terdapat beberapa batasan masalah sebagai berikut: 1. Informasi hasil pengukuran berupa data suhu dan kelembaban.

2. Alat ini dapat mengukur jarak hingga 100 meter.

3. Alat ini hanya menggunakan kecepatan pengiriman data (baudrate) 1200 bps dan 2400 bps.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dilakukannya penelitian ini, adalah sebagai berikut:

1. Alat ini dapat digunakan untuk memantau keadaan suhu dan kelembaban pada daerah-daerah terpencil

2. Alat ini dapat dimanfaatkan oleh bidang perindustrian, pertanian maupun pada stasiun meteorologi.

3. Alat ini dapat digunakan untuk mengukur ruangan.

1.5 Sistematika Penulisan BAB 1 PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang, batasan masalah, tujuan pengambilan judul, dan sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Landasan teori dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan dalam melakukan pengukuran, dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung lain, serta bahasa program yang digunakan.

BAB 3 RANCANGAN SISTEM

Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja per-blok diagram.

Pembahasan rangkaian dan program yang dijalankan serta pengujian rangkaian.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

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

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Dasar Teori

Telemetri suhu dan kelembaban memberikan kemudahan dalam melakukan pengukuran jarak jauh dengan pemantauan dari tempat yang aman dan memungkinkan. Pengiriman informasi pada sistem telemetri ini dilakukan secara

wireless menggunakan gelombang radio.

2.2 Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler adalah pusat kerja dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor sebagai otak komputer. Adapun nilai plus bagi mikrokontroler adalah terdapatnya memori dan port input/output dalam suatu kemasan IC yang kompak. Kemampuannya yang programmable, fitur yang lengkap seperti ADC internal, EEPROM internal, port I/O, komunikasi serial. Juga harga yang terjangkau memungkinkan mikrokontroler digunakan pada berbagai sistem elektronik, seperti pada robot, automasi industri, sistem alarm, peralatan telekomunikasi, hingga sistem keamanan. Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya, yang membeda-bedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hamper sama. Piranti dapat diprogram secara in-system programming (ISP) dan dapat diprogram berulang-ulang selama 10.000 kali baca/tulis didalam sistem.

2.2.1 Arsitektur ATMega8535

Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional ATMega853

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D 2. ADC 10 bit sebanyak 10 saluran.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. Watchdog Timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10.EEPROM sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi. 11.Antarmuka komparator analog.

12.Port USART untuk komunikasi serial.

2.2.2 Fitur ATMega8535

Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut:

1. Sistem processor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 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 resolusi 10 bit sebanyak 8 channel.

4. Port komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Mode Sleep untuk penghematan penggunaan daya listrik.

2.2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535

Konfigurasi pin ATMega8535 dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Dari gambar diatas dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega8535, sebagai berikut:

1. VCC merupakan PIN yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya 2. GND merupakan Pin Ground

3. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC. Setiap pinnya menyediakan internal pull up resistor yang dapat diatur per bit. Outputnya dapat menyalakan LED secara langsung.

4. Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI

5. Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator

6. Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial

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

9. AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC

10.AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC

2.3 SHT11 Module

SHT11 Module merupakan modul sensor suhu dan kelembaban relatif yang berbasis sensor SHT11 dari Sensirion. Modul ini dapat digunakan sebagai alat pengindra suhu dan kelembaban dalam aplikasi pengendali suhu dan kelembaban ruangan maupun aplikasi pemantau suhu dan kelembaban relatif ruangan.

Spesifikasi dari SHT11 ini adalah sebagai berikut:

1. Berbasis sensor suhu dan kelembaban relatif Sensirion SHT11.

2. Mengukur suhu dari -400C hingga +123,80C, atau dari -400F hingga +254,90F dan kelembaban relatif dari 0%RH hingga 1%RH.

3. Memiliki ketetapan (akurasi) pengukuran suhu hingga ±0,50C pada suhu 250C dan ketepatan (akurasi) pengukuran kelembaban relatif hingga

±3,5%RH .

4. Memiliki atarmuka serial synchronous 2-wire, bukan I2C.

5. Jalur antarmuka telah dilengkapi dengan rangkaian pencegah kondisi sensor lock-up.

6. Membutuhkan catu daya +5V DC dengan konsumsi daya rendah30 µW.

7. Modul ini memiliki faktor bentuk 8 pin DIP 0,6" sehingga memudahkan pemasangannya.

Gambar 2.3 SHT11

2.3.1 Konversi Keluaran Sensor

Sensor yang digunakan dalam sistem kelembaban dan temperatur adalah sebuah single chip multisensor yang berfungsi sebagai sensor kelembaban dan temperature yang telah terkalibrasi sempurna. Sistem berdasarkan prinsip kelembaban kapasitif dan semikonduktor. Gambar 2.4 adalah data digital yang dikeluarkan oleh sensor terhadap nilai kelembaban.

Akibat dari kompensasi ketidaklinieran nilai data keluaran terhadap kelembaban serta untuk mendapatkan ketelitian yang akurat, maka untuk mengkonversi data keluaran yang merupakan data digital haruslah mengikuti persamaan sebagai berikut:

RHlinear = C1 + C2 x SORH + C3 x SORH² (2.1)

Dengan nilai C1, C2 dan C3 pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Konstanta konversi untuk Pengukuran RH

Untuk mendapatkan nilai fisik suhu terhadap nilai keluaran sensor mengikuti persamaan (2.2)

Temperatur = d1 + d2 x SOT (2.2) Ket: d1, d2 : konstanta konversi nilai temperature

SOT : Data keluaran digital sensor SHT11

Nilai d1, d2 dipengaruhi tegangan power sensor yang digunakan dan jumlah bit yang dikeluarkan oleh sensor. Nilai d1, d2 didapatkan pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Konstanta Konversi Pengukuran Temperatur

SHT11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban relatif dengan multi modul sensor yang outputnya telah dikalibrasi secara digital. Dibagian dalamnya terdapat kapasitas polimer sebagai eleman untuk sensor kelembaban relatif dan sebuah pita regangan yang digunakan sebagai sensor temperatur. Output kedua sensor digabungkan dan dihubungkan pada ADC 14 bit dan sebuah interface serial pada satu chip yang sama. Sensor ini mengahasilkan sinyal keluaran yang baik dengan waktu respon yang cepat. SHT11 ini dikalibrasi pada ruangan denagn kelembaban yang teliti menggunakan hygrometer sebagai referensinya. Koefisien kalibrasinya telah diprogramkan kedalam OTP memory. Koefisien tersebut akan digunakan untuk mengaklibrasi keluaran dari sensor selama proses pengukuran.

Gambar 2.5 Diagram Blok SHT11

Sistem sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah SHT11 dengan sumber tegangan 5 Volt dan komunikasi bidirectonal 2-wire. Sistem sensor ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan data. Pengambilan data untuk masing-masing pengukuran dilakukan dengan memberikan perintah pengalamatan oleh mikrokontroler. Kaki serial Data yang terhubung dengan mikrokontroler memberikan perintah pengalamatan pada pin Data SHT11 “00000101” untuk mengukur kelembaban relatif dan “00000011” untuk pengukuran temperatur. SHT11 memberikan keluaran data kelembaban dan temperatur pada pin Data secara bergantian sesuai dengan clock yang diberikan mikrokontroler agar sensor dapat bekerja. Sensor SHT11 memiliki ADC (Analog to

Digital Converter) di dalamnya sehingga keluaran data SHT11 sudah terkonversi

data pada mikrokontroler. Skema pengambilan data SHT11 dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut ini.

Gambar 2.6 Skema Pengambilan Data SHT11 Tabel 2.3 Konfigurasi pin SHT11

Pin Name Comment

1 GND Ground

2 DATA Serial data bidirectional

3 SCK Serial clock input

4 VDD Supply 2.4-5.5V

Suhu Sebenarnya

Kelembaban Relatifnya

Gambar 2.7 Grafik Akurasi RH dan Temperatur pada berbagai tipe

R al at p ad a se n so r R al at p ad a se n so r

Gambar di atas menampilkan kinerja dari sensor SHT11, yaitu grafik perbandingan akurasi RH dan Temperatur pada berbagai tipe jenis sensor. Pada sensor SHT11 terlihat pada grafik akurasi. Temperatur untuk suhu yang diukur dari 0 - 500C, maka ralat pada sensor sebesar ±10C. Untuk suhu dari -10 – 600C, maka ralat pada sensor sebesar 1,40C. Dengan demikian dari grafik didapat suhu maksimal sebesar 20,50C. Sedangkan pada grafik akurasi RH, besar kelembaban yang diukur dari 20 – 80%RH, ralat pada sensor sebesar ±5%RH. Dari berbagai tipe sensor pada grafik diatas terlihat hasil yang lebih baik dapat diperoleh jika menggunakan sensor SHT11 dengan resolusi dan kualitas yang lebih baik.

2.4 Komunikasi Serial

Pada PC / laptop standar, biasanya terdapat sebuah port untuk komunikasi serial. Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh penerapan komunikasi serial ialah mouse, scanner dan sistem akuisisi data yang terhubung ke port serial COM1/COM2.

Dikenal 2 cara komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data serial sinkron dan komunikasi data serial asinkron. Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data serial tetapi clock tersebut dibangkitkan sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim maupun pada sisi penerima. Sedangkan komunikasi data serial asinkron. Tidak diperlukan clock karena data dikirimkan dengan kecepatan tertentu. Baik pada pegirim maupun penerima.

Kecepatan pengiriman (baudrate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baudrate yang umum dipakai adalah 300, 600, 1200, 2400, 9600, dsb (bit/detik). Dalam komunikasi data serial, baudrate dari kedua alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama. Selanjutnya, harus ditentukan panjang data (6, 7, atau 8 bit), paritas (genap, ganjil atau tanpa paritas), dan jumlah bit “Stop” (1, 1½ atau 2 bit).

2.4.1 Karakteristik Sinyal Port Serial

Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standar RS232 yang dikembangkan oleh Electronic Industri Association and The telecommunication

Industry Association (EIA/TIA) yang pertama kali dipublikasikan pada tahun 1962.Ini

terjadi jauh sebelum IC TTL populer sehingga sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan IC TTL. Standar ini hanya menyangkut komunikasi antara (Data Terminal Equipment – DTE) dengan alat – alat pelengkap komputer (Data Circuit Terminating Equipment – DCE).

Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai berikut:

1. Logika ‘1’ disebut “Mark” terletak antara -3 Volt sampai -25 Volt 2. Logika ‘0’ disebut “Space” terletak antara +3 Volt sampai +25 Volt.

3. Daerah tegangan antara -3 Volt sampai +3 Volt adalah invalid level, yaitu tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus dihindari. Demikian juga level tegangan dibawah -25 Volt dan diatas +25 Volt juga harus dihindari karena bisa merusak line driver pada saluran RS232

Gambar dibawah adalah contoh level tegangan RS232 pada pengiriman huruf “A” dalam format ASCII tanpa bit paritas.

Gambar 2.8 Level Tegangan RS232 pada pengiriman huruf “A” Tanpa Bit Paritas.

2.4.2 Port Komunikasi Serial

Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampil port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial.

Gambar 2.9 Port DB9 jantan

Gambar 2.10 Port DB9 betina

Untuk menghubungkan antara 2 buah PC, biasanya digunakan format null mode, dimana pin TxD dihubungkan dengan RxD pasangan, pin Sinyal ground (5) dihubungkan dengan SG di pasangan, dan masing masing pin DTR, DSR dan CD dihubung singkat, dan pin RTS dan CTS dihubung singkat di setiap devais.

Gambar 2.11 Susunan Pin Konektor DB9 Berikut ini adalah tabel Fungsi Susunan Pin Konektor DB9 :

Tabel 2.4 Fungsi Susunan Konektor DB9

Pin Nama Signal Fungsi

1 DCD Data Carrier Detect, sinyal yang menyatakan bahwa

modem telah menerima sinyal carrier valid dari modem lain.

3 TXD Sinyal data dari PC ke modem (Pengiriman).

4 DTR Data Terminal Ready, sinyal kendali dari PC ke

modem, untuk mengaktifkan modem.

5 GND Sinyal Ground

6 DSR Data Set Ready, sinyal kendali dari modem ke PC

yang menyatkan bahwa modem siap mengirim atau menerima data.

7 RTS Request To Send, sinyal kendali dari PC yang

menandakan bahwa PC siap menerima data

8 CTS Clear To Send, sinyal kendali dari modem yang

menandakan bahwa modem siap menerima data.

9 RI Ring Indicator, sinyal kendali ke PC, tanda bahwa

saluran telepon berdering.

Tabel 2.5 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9

Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB-9 adalah sebagai berikut:

1. Received Line Signal Detect, dengan salauran ini DCE memebritahukan ke DTE bahwa terminal masukan ada data masuk.

2. Received Data, digunakan DTE menerima data dari DCE 3. Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.

4. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya.

5. Signal Ground, saluran grund.

6. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.

7. Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data.

8. Request To Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE. 9. DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah

siap.

Untuk dapat menggunakan port serial harus diketahui dahulu alamat dari port serial tersebut. Biasanya tersedia dua port serial pada CPU, yaitu COM1 dan COM2. Base Address COM1 biasanya 1016 (3F8h) dan COM2 biasanya 760 (2F8h). Alamat tersebut adalah alamat yang biasa digunakan, tergantung komputer yang digunakan.Tepatnya kita bisa melihat pada peta memori tempat menyimpan alamat tersebut, yaitu memori 0000.0400h untuk COM1 dan 0000.0402h untuk COM2.

Setelah diketahui base addressnya, maka kita dapat menentukan alamat register-register yang digunakan untuk komunikasi port serial ini. Berikut adalah tabel register-register yang digunakan beserta alamatnya.

Tabel 2.6 Nama – nama Register

Keterangan mengenai fungsi-fungsi register-register tersebut, adalah sebagai berikut:

2. TX Buffer, digunakan untuk menampung dan menyimpan data yang akan dikirim ke port serial.

3. Baudrate Divisor Latch LSB, digunakan untuk menampung byte bobot

rendah untuk pembagi clock pada IC USART agar didapat baudrate yang tepat.

4. Baudrate Divisor Latch MSB, digunakan untuk menampung byte bobot

rendah untuk pembagi clock pada IC USART sehingga total angka pembagi adalah 4 byte yang dapat dipilih dari 0001h sampai FFFFh.

Berikut adalah tabel angka pembagi yang sering digunakan : Tabel 2.7 Angka Pembagi

2.4.3 Kontrol Aliran (Flow Control)

Jika kecepaan pengiriman (baudrate) data dari DTE ke DCE (misal dari komputer ke modem) lebih cepat dari pada transfer data dari DCE ke DTE (modem ke modem) maka cepat atau lambat kehilangan data akan terjadi karena buffer pada DCE akan mengalami overflow. Untuk itu diperlukan sistem flow control untuk mengatasi masalah tersebut. Ada 2 macam kontrol aliran (flow control) yaitu secara hardware dan secara software.

Kontrol aliran (flow control) secara software atau yang sering disebut dengan Xon (karakter ASCII 17) dan Xoff (karakter ASCII 19). DCE akan mengirimkan Xoff ke komputer untuk memberitahukan agar komputer menghentikan pengiriman data jika buffer pada DCE telah penuh. Jika buffer telah kembali siap menerima data DCE akan mengirimkan karakter Xon ke komputer dan komputer akan melanjutkan pengiriman data sampai data terkirim semua. Keuntungan kontrol aliran (flow control) ini adalah hanya diperlukan kabel sedikit karena lewat saluran TX/RX.

Kontrol aliran (flow control) secara hardware atau sering disebut dengan RTS/CTS menggunakan dua kabel untuk melakukan pengontrolan. Komputer akan menset saluran Request to Send (RTS) jika akan mengirimkan data ke DCE. Jika buffer di DE siap menerima data, maka DCE akan membalas dengan menset saluran Clear to Send dan komputer akan mulai mengirimkan data. Jika buffer telah penuh, maka saluran akan direset dan komputer akan menghentikan pengiriman data sampai saluran diset kembali.

Untuk mengirim dan menerima data dari port serial, diperlukan program (software) yang bisa dibuat dengan Delphi atau Visual Basic misalnya, atau bisa juga menggunakan HyperTerminal yang merupakan program bawaan Windows. Tampilan

HyperTerminal dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar 2.12 Tampilan HyperTerminal

Gambar 2.13 Pemilihan Port Serial

Masukkan nama koneksi lalu tekan OK, maka akan muncul kotak dialog untuk mengatur port yang digunakan (pilih COM1 atau COM2 bergantung pada konfigurasi

komputer yang digunakan) dan tekan tombol OK. Kemudian akan muncul kotak dialog COM1 Properties (Gambar 2.9) yang berfungsi mengatur baudrate, jumlah bit data, bit stop dan kontrol aliran (Flow Control). Baudrate 2400 bps, bit data dan bit paritas None, bit stop 1 dan Flow Control None. Setelah itu HyperTerminal siap digunakan.

Gambar 2.14 Pengaturan Port Serial

2.4.4 Koneksi Ke RS232 Port

Selain sinyal data, terdapat sinyal – sinyal protokol komunikasi serial pada komputer dan dihubungkan keluar melalui konektor male DB9 (komputer baru) dan DB25 (komput er lama), nama sinyal – sinyal tersebut adalah:

• RD, Receive Data (RXD).

• TD, Transmit Data

• SG, Signal Ground

• DTR, Data Terminal Ready

• DSR, Data Set Ready

• CD, Carrier Detect

• RTS, Request To Send

• CTS, Clear To Send.

Konfigurasi Null Modem digunakan untuk menghubungkan dua DTE, dengan diagram perkabelan dapat dilihat pada gambar 2.15. Dalam hal ini hanya membutuhkan tiga kabel antara DTE, yaitu TxD, RxD dan Gnd. Cara kerjanya yaitu,

bagaimana membuat komputer agar mengira dia berkomunikasi dengan modem DCE bukan dengan komputer lainnya.

Gambar 2.15 Diagram Pengkabelan Konfigurasi Null Modem

Pada gambar di atas terlihat bahwa kaki DTR (Data Terminal Ready) dihubungkan ke DSR (Data Set Ready) dan juga ke CD (Carrier Detect) pada masing-masing komputer, sehingga pada saat sinyal DTR diaktifkan maka sinyal DSR dan CD juga ikut aktif (konsep Modem Semu atau Virtual Modem). Karena komputer dalam hal ini melakukan pengiriman data dengan kecepatan yang sama, maka kontrol aliran (flow kontrol) belum dibutuhkan sehigga RTS (Request To Sent) pada masing-masing komputer saling dihubungkan. Sedangkan untuk pengujian port serial bisa digunakan konfigurasi Loopback sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.16 berikut.

Gambar 2.16 Pengkabelan pada Konfigurasi Loopback Plud

Konvertor level untuk saat ini tersedia dalam bentuk IC, contoh adalah ICL232 dari Harris semikonduktor, MAX232 dari Maxim.

Gambar 2.17 IC MAX232

2.5 Modul LCD (Liquid Crystal Display)

LCD yang digunakan adalah jenis LCD M1632, yang merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan desain mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM, CGRAM, dan DDRAM. Berikut bagian-bagian dari LCD M1632.

1. DDRAM (Display data Random Accsee Memory) merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contoh untuk karakter ‘L’ atau 4CH yang ditulis pada alamat 00, karakter tersebut akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis pada alamat 40, maka karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama dari LCD. 2. CDRAM (Character Generator Random Acces Memory) merupakan memori

untuk mengga,barkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Namun, memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.

3. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut sudah ditentukan secara permanent dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubahnya lagi. Namun, oleh karena ROM bersifat permanent, pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power supply tidak aktif.

Untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronik dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki pada LCD.

Gambar 2.18 Modul LCD karakter 2x16

Dari gambar diatas dapat dijelasakan fungsi dari setiap kaki pada LCD, sebagai berikut:

1. Kaki 1 (GND)

Kaki ini dihubungkan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah VCC)

2. Kaki 2 (VCC)

Kaki ini dihubungkan dengan tegangan 0 volt (ground) dan modul LCD (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah GND)

3. Kaki 3 (VEE/VLCD)

Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada V5. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt. 4. Kaki 4 (RS)

Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah, logika dari kaki ini adalah 0.

5. Kaki 5 (R/W)

Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke ground.

Enable Clock LCD, kaki ini mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini

diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data. 7. Kaki 7-14 (D0-D7)

Data bus, kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data.

8. Kaki 15 (Anoda)

Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight modul LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki backlight).

9. Kaki 16 (Katoda)

Tegangan negatif backlight modul LCD sebesar 0 volt (hanya untuk M1632 yang memiliki backlight).

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan R/W, dimana: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa data sedang dikirimkan. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika “1” dan tunggu untuk sejumlah waktu tertentu (sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut) dan berikutnya set EN ke logika low “0” lagi.

Jalur RS adalah jalur Register Select. Ketika RS berlogika low “0”, data akan dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti clear screen, posisikursor, dll). Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display LCD. Sebagai contoh, untuk menampilkan huruf “1” pada layer LCD maka RS harus diset logika high “1”, jalur R/W adalah jalur control Read/Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin R/W selalu diberi logika low “0”. Pada akhirnya, bus data terdiri dari 4 atau 8 jalur

(bergantung pada mode operasi yang dipilih oleh user). Pada kasus bus data 8 bit, jalur diacukan sebagai DB0 s/d DB7.

Beberapa perintah dasar yang harus dipahami adalah inisialisasi LCD Character:

1. Function Set berfungsi untuk mengatur interface lebar data, jumlah dari baris dan ukuran font karakter

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 1 DL N F X X

Dimana: X : Don’t care

DL : Mengatur lebar data

DL=1, Lebar data interface 8 bit ( DB7 s/d DB0) DL=0, Lebar data interface 4 bit ( DB7 s/d DB4)

Ketika menggunakan lebar data 4 bit, data harus dikirimkan dua kali

N: Pengaktivan baris

N=0, 1 baris N=1, 2 baris

F: Penentuan ukuran font karakter

F=0, 5x7 F=1, 5x8

2. Entry Mode Set berfungsi untuk mengatur increment/ decrement dan mode geser

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

Dimana:

I/D: Increment/ decrement dari alamat DDRAM dengan 1 ketika kode karakter

dituliskan ke DDRAM. I/D = “0”, decrement I/D= “1”, increment

S: Geser keseluruhan display kekanan dan kekiri

S=1, geser kekiri atau kekanan bergantung pada I/D S=0, display tidak bergeser

3. Display On/ Off Cursor berfungsi untuk mengatur status display ON atau OFF, cursor ON/ OFF dan fungsi Cursor Blink

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 0 1 D C B

Dimana:

D : Mengatur display

D = 1, Display is ON D = 0, Display is OFF

Pada kasus ini data display masih tetap berada di DDRAM, dan dapat ditampilkan kembali secara langsung dengan mengatur D=1.

C : Menampilkan kursor C = 1, kursor ditampilkan C = 0, kursor tidak ditampilkan

B : Karakter ditunjukkan dengan kursor yang berkedip B=1, kursor blink

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

4. Clear Display berfungsi sebagi perintah untuk menghapus layar

5. Geser Kursor dan Display berfungsi untuk menggeser posisi kursor atau display ke kanan atau kekiri tanpa menulis atau baca data display. Fungsi ini digunakan untuk koreksi atau pencarian display.

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X

Catatan : x = Dont care

S/C R/L Note

0 0 Shift cursor position to the left

0 1 Shift cursor position to the right

1 0 Shift the entire display to the left

1 1 Shift the entire display to the right

2.5.2 Posisi Kursor

Modul LCD terdiri dari sejumlah memori yang digunakan untuk display. Semua text yang kita tuliskan ke modul LCd adalah disimpan didalam memori ini, dan modul LCD secara berurutan membaca memori ini untuk menampilkan text ke modul LCD itu sendiri.

Pada peta memori tersebut, daerah yang berwarna biru (00 s/d 0F dan 40 s/d 4F) adalah display yang tampak. Sebagaimana yang dilihat, jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar. Demikianlah karakter pertama di sudut kiri atas adalah menempati alamah 00h. Posisi karakter berikutnya adalah alamat 01h dan seterusnya.

Akan tetapi, karakter pertama dari baris 2 sebagaimana yang ditunjukkan pada peta memori adalah pada alamat 40h. Demikianlah kita perlu untuk mengirim sebuah perintah ke LCD untuk mangatur letak posisi kursor pada baris dan kolom tertentu. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h. Untuk ini kita perlu menambahkan alamat lokasi dimana kita berharap untuk menempatkan kursor. Sebagai contoh, kita ingin menampilkan kata ”World” pada baris ke dua pada posisi kolom ke sepuluh. Sesuai peta memori, posisi karakter pada kolom 11 dari baris ke dua, mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita tulis kata ”World” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h+4Ah =0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 11 dari DDRAM.

Set alamat memori DDRAM:

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 1 A A A A A A A

Dimana:

A : Alamat RAM yang akan dipilih, sehingga alamat RAM LCD adalah 000 0000 s/d 111 1111b atau oo s/d 7Fh.

2.6 Modul TLP dan RLP

Komunikasi data secara wireless (tanpa kabel) seringkali dijumpai akhir-akhir ini dalam aplikasi kompuer, PDA, ponsel, dll. Berbagai macam teknologi digunakan sebagai sarana komunikasi nirkabel seperti RF, Infra Red. Bluetoothh, Wireless LAN, dsb. Demikian juga dalam proyek ini pun juga akan menggunakan modul RF untuk

komunikasi data secara wireless dengan komputer. Modul RF (Radio Frekuensi) yang digunakan adalah TLP433.92A (Pemancar) dan RLP433.92A (Penerima).

Modul RF buatan LAIPAC ini sering sekali digunakan sebagai alat untuk komunikasi data secara wireless menggunakan media gelombang radio. Biasanya kedua modul ini dihubungkan dengan mikrokontroler atau peralatan digital yang lainnya. Masukan data untuk modul TLP adalah serial dengan level TTL

(Transistor-transistor Logic). Jangkauan komunikasi maksimum dari pasangan modul RF ini

adalah 100 meter tanpa halangan dan 30 meter di dalam gedung. Ukuran ini dapat dipengaruhi oleh faktor antena, kebisingan, dan tegangan kerja dari pemancar. Panjang antena yang digunakan adalah 17 cm, dan terbuat dari kawat besi.

RLP 433.92A

TLP433.92A

Gambar 2.20 Bentuk Fisik Modul RF Tampak Depan Tabel 2.8 Susunan kaki Modul TLP dan RLP

Modul TLP433 ini menggunakan modulasi ASK (Amplitudor Shift keying), dimana frekuensi kerja dari modul ini adalah 433 MHz. Modul ini berfungsi untuk mengirimkan data secara serial ke modul penerima RLP433.

b. Modul Penerima RF RLP-433

Modul RLP433 ini sama halnya dengan modul TLP yang menggunakan modulasi ASK (Amplifier Shift Keying) dengan frekuensi kerja dari modul ini adalah 433 MHz. Modul ini berfungsi untuk menerima data yang dikirim secara serial dari modul pemancar TLP433.

2.7 Perangkat Lunak

2.7.1 Instruksi-instruksi ATMega8535

Beberapa instruksi yang sering digunakan dalam pemrograman IC mikrokontroler ATMega8535 antara lain adalah:

2.7.1.1 Karakter dalam BASCOM

Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabet (A-Z dan a-z), karakter numeric (0-9), dan karakter special (lihat tabel 2.9).

Tabel 2.9 Karakter Spesial

karakter Nama

Blank ‘ Apostrophe

* Asterisk (symbol perkalian) + Plus sign

, Comma

. Period (decimal point)

/ Slash (division symbol) will be handled as\

: Colon

“ Double quotation mark ; Semicolon

< Less than

= Equa l sign (assignment symbol or relational operator) > Greater than

\ Backspace (integer or word division symbol)

2.7.1.2 Tipe Data

Setiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya tampungnya. Hal ini berhubungan dengan penggunaan memori mikrokontroler. Tabel 2.10 berikut adalah tipe data pada BASCOM berikut keterangannya.

Tabel 2.10 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 -

2.7.1.3 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 variable: 1. Nama variabel maksimum terdiri atas 32 karakter.

2. Karakter biasa berupa angka atau huruf. 3. Nama variabel harus dimulai dengan huruf.

4. Variabel tidak boleh menggunakan kata-kata yang digunkan oleh BASCOM seagai perintah, pernyataan, internal register, dan nama operator (AND, OR, DIM, dan lain-lain).

Sebelum digunakan, maka variable harus dideklarasikan terlebih dahulu. Dalam BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variable (data). Cara pertama adalah menggunakan pernyataan ‘DIM’ (dimensi) diikuti nama tipe datanya. Contoh pendeklarasian menggunakan DIM sebagai berikut:

Dim nama as byte

Dim tombol1 as integer

Dim tombol2 as word

Dim tombol3 as word

Dim tombol4 as word

Dim Kas as string*10

2.7.1.4Alias

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

LEDBAR alias PortA.1 Tombol1 alias PinB.1 Tombol2 alias PinB.2

Dengan deklarasi seperti diatas, perubahan pada tombol akan mengubah kondisi PortA.1. Selain mengganti nama port, kita dapat pula menggunakan alias untuk mengakses bit tertentu dari sebuah variable yang telah dideklarasikan.

Dim LedBar as byte

Led1 as LedBar.0 Led2 as LedBar.1 Led3 as LedBar.2

2.7.1.5 Konstanta

Dalam BASCOM, selain variabel kita mengenal pula konstanta. Konstanta meruupakan variabel pula. Perbedaannya dengan variable 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 variable, agar konstanta bisa dikenali oleh program, maka harus dideklarasikan terlebih dahulu. Berikut adalah cara pendeklarasian sebuah konstanta.

Dim A As Const 5

Dim B1 As Const &B1001

Cara lain yang paling Mudah: Const Cbyte = &HF

Const Cint = -1000

Const Csingle = 1.1

2.7.1.6 Array

Dengan array, kita dapat menggunakan sekumpulan variable dengan nama dan tipe yang sama. Untuk mengakses variable tertentu dalam array, kita harus menggunakan indeks. Indeks harus berupa angka dengan tipe data byte, integer, atau word. Artinya, nilai maksimum sebuah indeks sebesar 65535.

Proses pendeklarasian sebuah array variabel sama dengan variabel, namun perbedaannya kita pun mengikutkan jumlah elemennya. Berikut adalah contoh pemakaian array:

Dim kelas(10) as byte

Dim c as Integer

For C = 1 To 10

a© = c

PortA.1 = a© Next

Program diatas membuat sebuah array dengan nama ‘kelas’ yang berisi 10 elemen (1-10) dan kemudian seluruh elemennya diisikan dengan nilai c yang berurutan. Untuk membacanya, kita menggunakan indeks dimana elemen disimpan. Pada program diatas, elemen-elemen arraynya dikeluarkan ke PortA.1 dari mikrokontroler.

2.7.1.7Operasi-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:

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 meliput i:

Tabel 2.11 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 bisa pula digunakan untuk menguji sebuah byte dengan pola bit tertentu, sebagai contoh:

Dim A As Byte

A = 63 And 19 Print A

A = 10 or 9 Print A Output

16 11

d. Operator Fungsi

Operasi fungsi digunakan untuk melengkapi operator yang sederhana.

2.8 Pengaksesan Port Serial Pada Visual Basic

Untuk pengaksesan port serial kita dapat mengaksesnya secara langsung melalui register USART atau menggunakan control MSComm yang telah disediakan Visual Basic.

2.8.1 Pengaksesan Secara Langsung Melalui Register USART

Saluran yang digunakan USART untuk komunikasi baik untuk pengiriman maupun penerimaan data adalah saluran RxD dan saluran TxD serta saluran – saluran untuk control, yaitu saluran DCD, DSR, RTS, CTS, DTR, CTS, DTR, dan RI. Saluran-saluran ini ada yang sebagai output dan ada yang sebagai input. Kecuali Saluran-saluran RxD, saluran–saluran ini dapat diakses secara langsung melalui register USART. Berikut adalah table alamat dan lokasi bit saluran tersebut pada register USART.

Tabel 2.12 Alamat dan lokasi bit pada register USART

Nama Pin Nomor pin pada DB-9 COM1 COM2 Bit Arah

TxD 3 3FBh 2FBh 6 Output

DTR 4 3FCh 2FCh 0 Output

RTS 7 3FEh 2FCh 1 Output

CTS 8 3FEh 2FEh 4 Input

DSR 6 3FEh 2FEh 5 Input

RI 9 3FEh 2FEh 6 Input

Untuk dapat mengaksesnya, kita dapat menggunakan fungsi Port_Out dan fungsi Port_In yang terdapat pada Port_IO.DLL dan untuk menset atau mengclearkan bit-bit tertentu kita dapat menggunakan prosedur Set_Bit atau prosedur Clear_Bit.

Berikut adalah contoh penggunaannya, dengan menset bit DTR, yaitu membuat saluran DTR berlogika low yang dalam port serial IBM PC kompatibel bertegangan +12V. Alamat register pengontrol DTR adalah 3FCh untuk COM1 pada bit 0. Perintahnya adalah sebagai berikut.

Set_Bit (&H3FC, 0)

Untuk mengclearkannya, yaitu membuat saluran DTR berlogika high yang dalam port serial IBM PC kompatibel bertegangan -12V, dan menggunakan perintah: Clear_Bit (&H3FC, 0)

BAB 3

RANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Perangkat Keras 3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

Diagram blok merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang akan dirancang, dimana setiap diagram blok memiliki fungsi masing-masing. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah ini.

Stasiun Peman-car

Unit Pemancar Data Suhu dan kelembaban

Display LCD Sensor Suhu dan

Kelembaban

Antena pemancar

Stasiun Penerima Unit Penerima Data

Suhu dan Kelembaban

PC (Personal Computer) Antena

Penerima

Pada diagram blok diatas, adanya pengiriman data antar dua stasiun yaitu stasiun pemancar dan stasiun penerima. Adapun penjelasan dari tiap stasiun adalah sebagai berikut:

Pada stasiun pemancar terdiri dari:

1. Blok Sensor berfungsi untuk mengubah parameter fisis (suhu dan kelembaban) menjadi sinyal-sinyal elektris.

2. Blok stasiun pemancar merupakan mikrokontroler yang berfungsi untuk mengolah data dari sensor suhu dan kelembaban.

3. Blok LCD berfungsi untuk menampilkan data suhu dan kelembaban.

4. Blok pemancar berfungsi untuk mengirimkan data suhu dan kelembaban ke stasiun penerima melalui gelombang radio.

Pada stasiun pemancar, terdiri dari:

1. Blok penerima data suhu dan kelembaban berfungsi untuk menerima data suhu dan kelembaban dari stasiun pemancar melalui gelombang radio.

2. Blok stasiun penerima merupakan blok serial sebagai interface ke PC 3. Blok PC sebagai penampil hasil akhir.

3.1.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8535

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Kompoen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler ATMega8535. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Mikrokontroler memiliki saluran 32 port I/O, yaitu port A (pin 33–40), port B (pin 1–8), port C (pin 22–29) dan port D (pin14–21). Dimana pin 10 dan 31 dihubungkan ke Ground dan pin 10, 30 dan 32 di hubungkan ke sumber tegangan 5 Volt. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 4 MHz sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu. Rangkaian mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini:

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik ATMega8535

Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada mikrokontroler dan aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung maka lama waktunya adalah :

10 10 1 det

t = =ΩR x C K =x µF m ik

Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif.

3.1.3 Sistem Komunikasi

Pada aplikasi ini, untuk transmitter menggunakan modul TLP433 dan untuk receiver menggunakan modul RLP433. Modul ini menggunakan modulasi ASK (Amplitudo

Masukan data untuk modul TLP adalah serial dengan level TTL

(Transistor-transistor Lgic). Data serial dari mikrokontroler ini akan dimodulasi dan dipancarkan

menjadi gelombang radio menggunakan TLP433. Gambar rangkaian sistem pemancar ini dapat dilihat di bawah ini.

Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Pemancar

Pada pemancar, komunikasi terjadi pada pin 2 merupakan data dari pemancar yang terhubung dengan PD.1 (TXD) mikrokontroler. Pin 1 merupakan Ground dan pin 3 merupakan Vcc pada pemancar ini dihubungkan ke sumber tegangan 5 Volt, dan pin 4 terhubung dengan antena (RF output) yang berfungsi untuk mengirmkan data ke stasiun penerima. Operasi supply voltage pada pemancar ini mempunyai RF output

power 14dBm

Pada bagian penerima, gelombang radio yang dipancarkan oleh modul TLP433 diterima melalui modul RLP433, oleh modul ini sinyal yang diterima akan sidemodulasi sehingga diperoleh sinyal data. Data serial yang diterima akan dikirimkan ke PC (Personal Computer) melalui komunikasi RS-232. Gambar rangkaian sistem komunikasi serial ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Penerima

Pin data pada modul penerima (RLP433) yaitu pin 2 dihubungkan langsung pin TXD (pin 11) pada IC MAX232. Ketika data dikirim dari stasiun pemancar maka RLP433 (penerima) ini akan segera menerima data dan meneruskannya ke IC MAX232 untuk dikirimkan ke PC. Pin 1, 6, 7 merupakan Ground dan pin 4, 5 yang merupakan Vcc ini dihubungkan ke sumber tegangan 5 Volt. Dan pin 8 pada RLP433 merupakan antena yang dapat menerima data dari pemancar (TLP433).

3.1.4 Sistem Sensor

Sistem sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah SHT11 dengan sumber tegangan 5 volt dan komunikasi bidirectional 2-wire. Sistem sensor ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan data. Pengambilan data untuk masingmasing pengukuran dilakukan dengan memberikan perintah pengalamatan oleh mikrokontroler.

Port B pin 1 (PinB.1) mikrokontroler memberikan perintah pengalamatan pada pin Data SHT11 ”00000101” untuk pengukuran kelembaban relatif dan ”00000011” untuk pengukuran temperatur. SHT11 memberikan keluaran data kelembaban dan temperatur pada pin Data secara bergantian sesuai dengan clock yang diberikan oleh mikrokontroler pada port B pin 0 (PinB.0) agar sensor dapat bekerja. Sensor SHT11 memiliki ADC (Analog to Digital Converter) di dalamnya sehingga keluaran data SHT11 sudah

terkonversi dalam bentuk data digital dan tidak memerlukan ADC eksternal dalam pengolahan data pada mikrokontroler. Skema pengambilan data dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Skema Pengambilan Data SHT11

3.1.5 Rangkaian Komunikasi Serial

Untuk komunikasi antara penerima data (RLP433) dengan dengan PC (Personal

Computer) digunakan IC MAX232. Penerima dihubungkan dengan MAX232 pada pin

T1IN. Sedangkan MAX232 dihubungkan pada PC lewat DB9 pada pin RX (kaki 2 DB9). Hubungan antara penerima (RLP433) dengan PC (Personal Computer) dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.6 Rangkaian skematik konverter tegangan serial RS232

IC MAX232 adalah IC pengubah level RS232 yang memiliki sebuah charge pump yang bisa menghasilkan tegangan +10 V dan -10 V dari tegangan catu daya 5 V.

Tegangan-tegangan ini dihasilkan dengan proses pengisian dan pembuangan 4 buah kapasitor luar yang dihubungkan dengan rangkaian pengganda tegangan internal yang dimiliki oleh IC ini. MAX232 mempunyai 2 penerima (RS-232 ke TTL) dan 2 pengirim (TTL ke RS-232) cukup untuk menghubungkan pin TXD dan RXD port serial PC.

Pada rangkaian interfacing port serial ini terdapat RLP433 (penerima), dimana pin 2 dari RLP433 (penerima) dihubungkan langsung dengan pin TXD (pin 11) pada IC MAX232. Ketika data dikirim dari stasiun pemancar maka RLP433 (penerima) ini akan segera menerima data dan meneruskannya ke IC MAX232 untuk dikirimkan ke PC melalui pin 2 dan ground pada DB9. Pin 1, 6, 7 merupakan gnd dan pin 4, 5 yang merupakan Vcc ini dihubungkan ke sumber tegangan 5 Volt. Dan pin 8 pada RLP433 merupakan antena yang dapat menerima data dari pemancar (TLP433).

3.1.6 Rangkaian Power Supply

Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar 3.4 di bawah ini:

Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Power Supply

Rangkaian power supply berfungsi untuk 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 menghidupkan seluruh rangkaian, yaitu rangkaian pada unit pemancar dan unit penerima.

Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan

dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 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 TIP 42 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.

3.1.7 Rangkaian LCD

Rangkaian skematik LCD ini digunakan untuk menampilkan data suhu dan kelembaban. Rangkaian skematik LCD dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 3.8 Rangkaian Skematik LCD

Pada gambar rangkaian konektor LCD yang terdiri dari konektor Gnd (Ground), Vcc (5V), VEE, Reset, R/W (Read/Write), Enable, DB4-DB7 dihubungkan langsung ke konektor Mikrokontroler ATMega8535. Adapun potensiometer pada rangkaian diatas berfungsi untuk mengatur cahaya karakter yang ditampilkan pada LCD.

Pin 1 (Gnd) dan pin 2 (Vcc) pada LCD dihubungkan dengan sumber tegangan 5 Volt, dan VEE (pin 3) LCD dihubungkan dengan Gnd dan Vcc. Ini berfungsi untuk mengatur kontras pada LCD, dimana kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi pin ini pada tegangan tegangan 0 Volt. Pin 4 (Reset) LCD terhubung ke pin mikrokontroler yang berfungsi untuk pengaksesan register data pada logika 1 dan untuk mengakses register perintah pada logika 0. Pin 5 (R/W) pada LCD terhubung dengan mikrokontroler berfungsi untuk mengetahui bahwa LCD sedang pada mode pembacaan (logika 1) dan pada mode penulisan (logika 0). Pin ini dihubungkan langsung ke Gnd untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan. Pin 6 (Enable) LCD berfungsi untuk mengaktifkan clock LCD. Pin 11-14 (D4-D7) LCD merupakan data bus yang berfungsi akan menulis dan membaca data. Pin-pin ini dihubungkan ke mikrokontroler. Pin-pin pada LCD dihubungkan ke PA.0 - PA.5 pada mikrokontroler.

3.2 Perancangan Perangkat Lunak 3.2.1 Diagram Alir Program

Start

Ambil data Suhu dan Kelembaban

Tampilkan Data Suhu dan Kelembaban pada

LCD

Kirim Data Suhu dan kelmbaban ke Kit

penerima

Gambar 3.6 Flowchart Stasiun Pemancar

Pada stasiun pemancar, program diawali dengan rutin pengambilan data pada lingkungan. Kemudian, data-data tersebut diproses untuk ditampilkan pada LCD sehingga dapat diketahui berapa nilai data suhu dan kelembaban pada lingkunga. Nilai

data suhu dan kelembaban yang ditampilkan tadi kemudian dikirimkan ke unit penerima data suhu dan kelembaban. Setelah itu, program akan kembali ke rutin pengambilan data pada lingkungan.

Start

Ambil data suhu dan Kelembaban dari Kit

Pemancar

Kirim Data Suhu dan Kelembaban ke PC

Tampilkan dan simpan data Suhu dan Kelembaban pada PC

Gambar 3.7 Flowchart Stasiun Penerima

Pada stasiun penerima, program diawali dengan rutin pengambilan data dari unit pemancar data suhu dan kelembaban. Kemudian data-data tersebut diproses untuk dikirimkan ke PC (Personal Computer) dan akan ditampilkan dan disimpan pada PC (Personal Computer). Setelah itu, program akan kembali ke rutin pengambilan data dari unit pemancar data suhu dan kelembaban.

BAB 4

PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM

4.1 Pengujian Sistem Mikrokontroler ATMega8535

Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller ATMega8535 telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega8535. Programnya adalah sebagai berikut:

$regfile = "m8535.dat" $crystal = 4000000 Config Portb = Output Ddrc = &B11111111 Config Pinb.0 = Output Do

Set Portb.0 Wait 1

Reset Portb.0 Wait 1

Loop

Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke Portb.0 selama 1 detik dan mematikannya selama 1 detik secara terus menerus. Perintah set Portb.0 memiliki logika high (1) yang berarti LED hidup, dan perintah reset Portb.0 memiliki logika low(0).

Pengujian pada bagian rangkaian power supply ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan pada titik-titik tertentu dari rangkaian ini, dengan menggunakan volt meter digital.

Gambar 4.1 Rangkaian Power supply

Pengujian rangkaian ini juga bisa dibuktikan dengan menggunakan osiloskop, berikut adalah tampilan keluaran pada osiloskop :

Gambar 4.2. Keluaran Trafo 12 Volt

Gambar 4.4. Keluaran 5 Volt

4.3 Pengujian Rangkaian LCD

Rangakaian LCD diuji dengan menampilkan karakter dengan perintah sebagai berikut: $regfile = "m8535.dat"

$crystal = 4000000

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

Config Lcd = 16 * 2 Cls

Do

Locate 1 , 1 Lcd "Test LCD" Locate 2 , 1 Lcd "OK!!" Loop

Perintah di atas menampilkan tulisan “Test LCD” pada baris pertama dan tulisan “OK!!” pada baris kedua. Berikut tampilan karakter hasil perintah LCD

4.4 Pengujian Perangkat Lunak Pada PC

Pengujian ini dilakukan dengan menghubungkan semua blok di bagian pemancar dan penerima. Pada blok bagian penerima dihubungkan ke PC, dan semua blok diaktifkan. Kemudian keluaran RS232 pada bagian penerima dihubungkan ke port serial komputer. Jika semua sistem (bagian pemancar dan penerima) menyala maka pendeteksi sinyal akan menyala sehingga data yang dikirimkan akan diterima untuk ditampilkan pada layar PC. Hasil dari pengujian ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 4.6 Tampilan saat sistem melakukan pengukuran

4.4.1 Pengujian Kehandalan Sistem Secara Keseluruhan

Pengujian ini dilakukan dengan cara menjalankan alat selama 24 jam dengan pengambilan data setiap jam. Pengujian sistem ini dilakukan di lapangan FISIPOL USU Medan, pada tanggal 13 November 2009. dari hasil pengujian, didapat data sebagai berikuit:

Tabel 4.1 Data Pengujian selama 1 hari di lapangan FISIPOL USU Medan pada Tanggal 13 November 2009

Jam Suhu (ºC) Kelembaban (%)

7:00 25.2 88

8:00 26.4 86

9:00 28 76

10:00 29.2 70

11:00 30.3 67

12:00 30.7 68

13:00 31.1 68

14:00 31 65

15:00 30.8 67

16:00 30.6 66

17:00 30.2 62

18:00 29.8 70

19:00 28 72

20:00 27.7 74

21:00 27.6 79

22:00 26.6 81

23:00 26.8 82

0:00 26.1 86

1:00 25.8 85

2:00 25.7 85

3:00 25.4 85

4:00 25.2 85

6:00 24.8 87

Dari tabel 4.1 didapat grafik seperti pada gambar 4 .7 sebagai berikut:

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

7:00 9:00₁₁:00₁₃:00₁₅:00₁₇:00₁₉:00₂₁:00₂₃:00 1:00 3:00 5:00

Suhu Kelembaban

Gambar 4.7 Grafik Suhu dan Kelembaban terhadap Waktu

Dari grafik diatas, dapat diamati perubahan suhu udara dan kelembaban selama satu hari penuh.

4.4.2 Perbandingan Data antara Data Sistem dengan Data yang Dihasilkan Termometer Digital dan Hygrometer

Pada data ini, terdapat perbedaan data antara data yang dihasilkan sistem dengan data yang dihasilkan termometer air raksa dan hygrometer. Dimana data yang dihasilkan sistem memiliki persen kesalahan ±1°C pada suhu dan ±5% pada kelembaban. Data dapat dilihat pada tabel lampiran 1, dan grafik perbandingan data pada gambar lampiran 1 dan gambar lampiran 2.

4.4.3 Akurasi Data antara Kecepatan Pengiriman (baudrate) dengan Suhu Penampil LCD dengan Suhu Penampil PC

Nilai kecepatan pengiriman (baudrate) yang diberikan pada saat pengukuran yaitu 1200 bps dan 2400 bps. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara baudrate dengan suhu penampil LCD dengan suhu Penampil PC pada gambar lampiran 3.

4.4.4 Akurasi Data antara Kecepatan Pengiriman (baudrate) dengan Kelembaban Penampil LCD dengan Kelembaban Penampil PC

Nilai kecepatan pengiriman (baudrate) yang diberikan pada kelembaban tidak berbeda dengan suhu pada saat melakukan pengukuran. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara kecepatan pengiriman (baudrate) dengan suhu penampil LCD dengan suhu penampil PC pada gambar lampiran 4.

4.4.5 Akurasi Data antara Jarak dengan Suhu Penampil LCD dan Suhu Penampil PC

Jarak sangat mempengaruhi dalam pengiriman data, dimana pada saat jarak antara stasiun pemancar dengan penerima semakin jauh, data yang dikirimkan akan mengalami error dan tidak semua data yang dikirimkan dari stasiun pemancar akan tampil seluruhnya. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara jarak dengan suhu penampil LCD dan suhu penampil PC pada gambar lampiran 5.

4.4.6 Akurasi Data antara Jarak dengan Kelembaban Penampil LCD dengan Kelembaban Penampil PC

Sama halnya dengan suhu, jarak juga sangat mempengaruhi dalam pengiriman data kelembaban. Semakin jauh jarak pengukuran yang dilakukan antara stasiun pemancar dengan penerima, data yang muncul pada penampil PC ada perbedaan dengan penampil LCD. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara jarak dengan kelembaban penampil LCD dan kelembaban penampil PC pada gambar lampiran 6.

4.5 Metode Pengujian

Adapun metode pengujian yang yang dilakukan dalam melakukan pengukuran , yaitu sebagai berikut:

1. Mempersiapkan peralatan dalam melakukan pengukuran. 2. Pengaturan jarak dari 50 meter

3. Pengaturan kecepatan pengiriman (baudrate) dengan nilai 1200 bps pada mikro dan PC.

4. Pengukuran suhu dan kelembaban dimulai dari jam 7:00 Wib

5. Kemudian dilakukan pembacaan Suhu dan Kelembaban pada LCD, dan ditulis pada tabel.

6. Dan selanjutnya dilakukan pembacaan pada suhu dan kelembaban pada PC, dan ditulis pada tabel.

7. Setelah itu, kembali melakukan pengaturan kecepatan pengiriman (baudrate) dengan nilai 2400 bps pada mikro dan PC.

8. Dan kembali membaca data pada LCD dan PC dengan jarak yang sama.

9. Kemudian pada jarak 60 meter dan pengukuran setiap jam diulangi langkah 3 – 7.

10.Pengukran ini, dilakukan kembali pada jarak 70 meter, 80 meter, 90 meter dan 100 meter, dan melakukan pengukuran setiap jam dengan mengulangi langkah 3 -7.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari perancangan dan pembuatan sistem telemtri suhu dan kelembaban yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Perbandingan data antara data yang dihasilkan LCD dengan PC baik data suhu dan kelembaban dengan menggunakan baudrate 1200 bps dan baudrate 2400 memiliki perbedaan.

2. Data suhu dan kelambaban yang dihasilkan setiap jaraknya berbeda.

3. Nilai suhu dan kelembaban berbanding terbalik dengan nilai kelembaban, dimana jika suhu tinggi maka kelembaban semakin kecil. Demikian sebaliknya.

5.2 Saran

1. Data yang dihasilkan sistem ini memiliki kesalahan ±1°C pada suhu dan ±5 % pada kelembaban, diharapkan untuk kedepannya sistem memiliki kesalahan lebih kecil lagi.

2. Pengukuran yang dilakukan di lapangan terbuka yang bebas hambatan, diharapkan untuk kedepannya pengukuran dapat dilakukan di daerah terpencil dan memiliki banyak hambatan.

3. Pengiriman data yang dilakukan masih dari sistem ke sebuah PC saja, diharapkan kedepannya pengiriman data dapat dilakukan dari sistem ke lebih dari 1 PC.

DAFTAR PUSTAKA

Peraturan Kepala badan Meteorologi dan Geofisika. 2006. Tata Cara tetap

Pelaksanaan Pengamatan dan Pelaporan Data Iklim dan Agroklimat.

Nomor: SK. 32/TL.202/KB/BMG/-2006-Jakarta.

Retna Prasetia dan Catur Edi Widodo. 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port

Parallel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0. Edisi

Pertama-Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Wardhana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR seri ATMega8535. Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Wahyudin, Didin. 2007. Belajar Mudah Mirokontroler AT89S52 Dengan Bahasa

BASIC Menggunakan BASCOM-8051. Yogyakarta: Penrbit ANDI.

http://iddhien.com/index.php?option=com_content&task=view&id=67&Itemid=106 http://malzev.tripod.com/radiodoc/serial.htm

Tabel 4.1 Data Pengujian selama 1 hari di lapangan FISIPOL USU Medan pada Tanggal 13 November 2009

Jam Suhu (ºC) Kelembaban (%)

7:00 25.2 88

8:00 26.4 86

9:00 28 76

10:00 29.2 70

11:00 30.3 67

12:00 30.7 68

13:00 31.1 68

14:00 31 65

15:00 30.8 67

16:00 30.6 66

17:00 30.2 62

18:00 29.8 70

19:00 28 72

20:00 27.7 74

21:00 27.6 79

22:00 26.6 81

23:00 26.8 82

0:00 26.1 86

1:00 25.8 85

2:00 25.7 85

3:00 25.4 85

4:00 25.2 85

6:00 24.8 87

Dari tabel 4.1 didapat grafik seperti pada gambar 4 .7 sebagai berikut:

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

7:00 9:00₁₁:00₁₃:00₁₅:00₁₇:00₁₉:00₂₁:00₂₃:00 1:00 3:00 5:00

Suhu Kelembaban

Gambar 4.7 Grafik Suhu dan Kelembaban terhadap Waktu

Dari grafik diatas, dapat diamati perubahan suhu udara dan kelembaban selama satu hari penuh.

4.4.2 Perbandingan Data antara Data Sistem dengan Data yang Dihasilkan Termometer Digital dan Hygrometer

Pada data ini, terdapat perbedaan data antara data yang dihasilkan sistem dengan data yang dihasilkan termometer air raksa dan hygrometer. Dimana data yang dihasilkan sistem memiliki persen kesalahan ±1°C pada suhu dan ±5% pada kelembaban. Data dapat dilihat pada tabel lampiran 1, dan grafik perbandingan data pada gambar lampiran 1 dan gambar lampiran 2.

4.4.3 Akurasi Data antara Kecepatan Pengiriman (baudrate) dengan Suhu Penampil LCD dengan Suhu Penampil PC

4.4.4 Akurasi Data antara Kecepatan Pengiriman (baudrate) dengan Kelembaban Penampil LCD dengan Kelembaban Penampil PC

Nilai kecepatan pengiriman (baudrate) yang diberikan pada kelembaban tidak berbeda dengan suhu pada saat melakukan pengukuran. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara kecepatan pengiriman (baudrate) dengan suhu penampil LCD dengan suhu penampil PC pada gambar lampiran 4.

4.4.5 Akurasi Data antara Jarak dengan Suhu Penampil LCD dan Suhu Penampil PC

Jarak sangat mempengaruhi dalam pengiriman data, dimana pada saat jarak antara stasiun pemancar dengan penerima semakin jauh, data yang dikirimkan akan mengalami error dan tidak semua data yang dikirimkan dari stasiun pemancar akan tampil seluruhnya. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara jarak dengan suhu penampil LCD dan suhu penampil PC pada gambar lampiran 5.

4.4.6 Akurasi Data antara Jarak dengan Kelembaban Penampil LCD dengan Kelembaban Penampil PC

Sama halnya dengan suhu, jarak juga sangat mempengaruhi dalam pengiriman data kelembaban. Semakin jauh jarak pengukuran yang dilakukan antara stasiun pemancar dengan penerima, data yang muncul pada penampil PC ada perbedaan dengan penampil LCD. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel lampiran 2 dan grafik akurasi data antara jarak dengan kelembaban penampil LCD dan kelembaban penampil PC pada gambar lampiran 6.

4.5 Metode Pengujian

Adapun metode pengujian yang yang dilakukan dalam melakukan pengukuran , yaitu sebagai berikut:

1. Mempersiapkan peralatan dalam melakukan pengukuran. 2. Pengaturan jarak dari 50 meter

3. Pengaturan kecepatan pengiriman (baudrate) dengan nilai 1200 bps pada mikro dan PC.

4. Pengukuran suhu dan kelembaban dimulai dari jam 7:00 Wib

5. Kemudian dilakukan pembacaan Suhu dan Kelembaban pada LCD, dan ditulis pada tabel.

6. Dan selanjutnya dilakukan pembacaan pada suhu dan kelembaban pada PC, dan ditulis pada tabel.

7. Setelah itu, kembali melakukan pengaturan kecepatan pengiriman (baudrate) dengan nilai 2400 bps pada mikro dan PC.

8. Dan kembali membaca data pada LCD dan PC dengan jarak yang sama.

9. Kemudian pada jarak 60 meter dan pengukuran setiap jam diulangi langkah 3 – 7.

10. Pengukran ini, dilakukan kembali pada jarak 70 meter, 80 meter, 90 meter dan 100 meter, dan melakukan pengukuran setiap jam dengan mengulangi langkah 3 -7.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari perancangan dan pembuatan sistem telemtri suhu dan kelembaban yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Perbandingan data antara data yang dihasilkan LCD dengan PC baik data suhu dan kelembaban dengan menggunakan baudrate 1200 bps dan baudrate 2400 memiliki perbedaan.

2. Data suhu dan kelambaban yang dihasilkan setiap jaraknya berbeda.

3. Nilai suhu dan kelembaban berbanding terbalik dengan nilai kelembaban, dimana jika suhu tinggi maka kelembaban semakin kecil. Demikian sebaliknya.

5.2 Saran

1. Data yang dihasilkan sistem ini memiliki kesalahan ±1°C pada suhu dan ±5 % pada kelembaban, diharapkan untuk kedepannya sistem memiliki kesalahan lebih kecil lagi.

2. Pengukuran yang dilakukan di lapangan terbuka yang bebas hambatan, diharapkan untuk kedepannya pengukuran dapat dilakukan di daerah terpencil dan memiliki banyak hambatan.

3. Pengiriman data yang dilakukan masih dari sistem ke sebuah PC saja, diharapkan kedepannya pengiriman data dapat dilakukan dari sistem ke lebih dari 1 PC.

DAFTAR PUSTAKA

Peraturan Kepala badan Meteorologi dan Geofisika. 2006. Tata Cara tetap Pelaksanaan Pengamatan dan Pelaporan Data Iklim dan Agroklimat. Nomor: SK. 32/TL.202/KB/BMG/-2006-Jakarta.

Retna Prasetia dan Catur Edi Widodo. 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port Parallel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0. Edisi Pertama-Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Wardhana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR seri ATMega8535. Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Wahyudin, Didin. 2007. Belajar Mudah Mirokontroler AT89S52 Dengan Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051. Yogyakarta: Penrbit ANDI.

http://iddhien.com/index.php?option=com_content&task=view&id=67&Itemid=106 http://malzev.tripod.com/radiodoc/serial.htm