Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis ATMEGA 8535
!
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Saya mengakui bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.
Medan, 15 Juli 2009
L. KRISTANTO ADYNATA SITORUS
062408037
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
anugerah dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir
ini. Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Bapak Dr. Eddy Marlinto, M.Sc,
selaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Bapak Dr.
Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika, Bapak Drs. Syahrul
Humaidi, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Bapak Drs.Nasir Saleh, M.Eng.Sc selaku
Dosen pembimbing praktek proyek, Orang tua saya Bapak D. Sitorus, dan Ibu R. br
Napitupulu, beserta Saudari Esra Novita br sitorus dan Dessy Christin br Sitorus
selaku adik penulis yang telah banyak memberikan semangat dan bantuan baik secara
moril maupun materi. Saudari Ledy Nova Lina Sagala yang dikasihi, yang juga
banyak memberikan dukungan dan perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan
laporan ini. Kepada teman teman mahasiswa/i Fisika Intrumentasi khususnya stambuk
2006 yang telah banyak meluangkan waktunya untuk membantu penulis.
Penulis menyadari dalam pembuatan laporan dari perancangan proyek ini
masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun dalam penyempurnaan laporan proyek ini.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak
yang membantu dalam menyelesaikan proyek ini. Semoga Tuhan selalu memberkati.
Medan, 15 Juli 2009
Penulis
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Saat ini aktivitas kehidupan perkotaan sangat padat seiring kemajuan zaman.
Hal ini menuntut tercipta gaya hidup atau
masyrakat kota yang selalu
berubah. Kesibukan yang padat menuntut mereka harus selalu menjaga kebugaran
mereka agar senantiasa tetap bekerja secara efektif dan maksimal. Dan salah satu cara
untuk menjaga kebugaran tubuh adalah dengan mandi air hangat.
Saat ini teknologi di bidang instrumentasi berkembang dengan pesat khusus
pada bidang otomasi telah banyak ditemui komponen komponen pendukung yang
tersedia di Toko Elektronik. Apalagi saat ini sebuah mikrokontroler (IC) semakin
lebih sederhana dengan kemampuan yang didukungnya telah ditambah. Dan untuk
harganya sendiri sudah agak terjangkau.
Untuk itu diciptakan suatu alat yang mampu memanaskan air secara otomatis
dimana air akan disalurkan dari bak penampung kemudian di bawah ke pemanas air
lalu disalurkan ke kolam mandi. Dan keseluruhan proses tersebut akan ditampilkan
berupa tampilan LCD.
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
ii
PERNYATAAN
iii
PENGHARGAAN
iv
ABSTRAK
v
DAFTAR ISI
vi
DAFTAR GAMBAR.
viii
DAFTAR TABEL
ix
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang Penulisan
1
1.2 Rumusan Masalah
1
1.3 Tujuan Penulisan
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Sistematika Penulisan
3
BAB 2 TINJAUAN TEORITIS
2.1 Mikrokontroler ATMega8535
2.1.1 Arsitektur ATMega8535
5
5
6
2.2 LM 35
9
2.3 Komponen komponen Pendukung
11
2.3.1 Resistor
11
2.3.2 Kapasitor
12
2.3.3 Transistor
13
2.3.4 Potensiometer
16
2.3.5 LCD
18
2.4 Software CodeVisionAVR (Editor dan Downloader)
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
19
BAB 3 PERANCANGAN ALAT
20
3.1 Diagram Blok Rangkaian
20
3.2 Perancangan Power Supplay (PSA)
21
3.3 Perancangan Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535
22
3.4 Rangkaian Sensor temperatur
23
3.5 Rangkaian Display LCD
24
3.6 Rangkaian Relay
24
3.7 Perancangan Rangkaian Sensor
26
3.8 Diagram Alir Pemrograman
28
BAB 4 PENGUJIAN ALAT
29
4.1 Pengujian Minimum Sistem
29
4.2 Pengujian Rangkaian Relay
31
4.3 Pengujian Rangkaian Sensor Air
33
4.4 Pengujian Rangkaian Secara Keseleruhan
34
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
35
5.1 Kesimpulan
35
5.2 Saran
35
DAFTAR PUSTAKA
36
LAMPIRAN A
37
LAMPIRAN B
38
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Konfigurasi Pin ATMega8535
7
Gambar 2.2
Arsitektur ATMega8535
8
Gambar 2.3
Sensor Suhu LM35
9
Gambar 2.4
Grafik akurasi LM35 terhadap suhu
11
Gambar 2.5
Resistor Karbon
11
Gambar 2.6
Electrolytic Capacitor (ELCO)
12
Gambar 2.7
Ceramic Capacitor
13
Gambar 2.8
Simbol Tipe Transistor
13
Gambar 2.9
Transistor sebagai saklar ON
14
Gambar 2.10
Transistor sebagai saklar OFF
15
Gambar 2.11
Potensiometer
17
Gambar 2.12
Grafik Perubahan nilai pada potensiometer
17
Gambar 2.13
Tampilan LCD
18
Gambar 2.14
CodevisionAVR
19
Gambar 3.1
Diagram Blok Rangkaian
20
Gambar 3.2
Rangkaian Power Supply (PSA)
21
Gambar 3.3
Rangkaian Mirokontroler ATMega8535
22
Gambar 3.4
Rangkaian sensor Temperatur
23
Gambar 3.5
Rangkaian Display LCD
24
Gambar 3.6
Rangkaian relay pengendali Heater 220 volt AC
25
Gambar 3.7
Rangkaian relay pengendali pompa air 220 volt AC
26
Gambar 3.8
Penempatan sensor pada tempat pada air
27
Gambar 3.9
Rangkaian relay Penguat sensor
28
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Bentuk tampilan LED
30
Tabel 4.2
Hasil pengukuran tegangan sensor air
33
Tabel 4.3
Hasil pengukuran Suhu
34
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
"
""
#$#% &'#(#)* &)+',-#)
Dengan Teknologi yang berkembang pesat saat ini
hampir seluruh
kegiatan manusia tidak dapat dipisahkan dengan teknologi. Teknologi yang
digunakan pun semakin canggih dan semakin otomatis (praktis). Tentu saja hal
ini sangat menguntungkan dan memberikan kenyamanan bagi manusia,
dimana pekerjaan yang seharusnya terasa berat, sukar, dan lama dapat menjadi
ringan, mudah dan cepat.
Untuk melakukan ini dibutuhkan suatu sistem otomasi. Dimana sistem ini
berfungsi secara otomatis untuk menggerakkan suatu plant tersebut. Sehingga
dengan adanya system otomasi ini, maka pekerjaan manusia yang tadinya
dikerjakan secara manual, dapat digantikan fungsinya secara otomatis dengan
menggunakan mesin. Prinsip kerja otomasi dapat digunakan pada peralatan
seperti pemanas air kolam otomatis.
Sering kita melepas lelah setelah banyak melakukan aktivitas sehari hari.
Banyak tempat yang dapat dikunjungi untuk melepas lelah seperti: sauna,
Jacuzzi, pemandian air panas dan sebagainya. Pemandian air panas seringkali
jadi pilihan favorit yang sering dituju. Karena Fasilitas ini banyak diminati
orang khusunya orang muda karena selain menghilangkan keletihan juga
sering dipakai untuk menjaga kebugaran tubuh apalagi pada saat ini cuaca
terkadang tidak menentu. Untuk mendukung itu sangat tepat diterapkannya
sebuah alat untuk memanaskan air kolam.
"
+.+-#)
#-#'#/
Tugas Akhir ini membahas tentang perangkat keras dan lunak yang
meliputi perakitan suatu sistem pemanas air kolam yang terdiri dari sensor
suhu, heater, dan pompa air. Mikrokontroler ATMega 8535 sebagai pusat
kendalinya.
1
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk :
1. Memenuhi syarat untuk memenuhi mata kuliah Praktek Proyek untuk
mahasiswa Program Studi D 3 Fisika Instrumentasi Departemen Fisika
FMIPA USU.
2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi
sistem kontrol dan sistem kendali sebagai bidang yang diketahui.
3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari
perkuliahan terhadap kehidupan masyarakat.
4. Membuat
dan
mengetahui
aplikasi
pemrograman
berbasis
mikrokontroler Atmega8535.
5. Untuk mengetahui cara membuat sistem pemanas yang berbasis
mikrokontroler Atmega8535.
6. Untuk mengetahui cara berkomunikasi antar mikrokontroler dengan
LCD atau penampilnya.
"
+0+#) &)+',-#)
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengetahui suhu temperatur dari
air yang dipanaskan.
2. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengetahu level batas dari
permukaan suatu air yang masuk kedalam bak pemanas.
3. Memanfaatkan pompa air dan heater sebagai alat kerja sistem pemanas
yang dapat dikendalikan secara otomatis oleh mikrokontroler.
"
#$#-#)
#-#'#/
Pembahasan masalah dalam laporan proyek ini hanya mencakup masalah
masalah sebagai berikut:
1. Sistem pemanas menggunakan mikrokontroler ATMega8535.
2. Sistem pemanas ini menggunakan heater (pemanas), motor akuarium
(pompa air), dan LM35 sebagai sensor suhu.
2
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
3. Adapun batas suhu pemanasan air sampai berkisar 38 oC dan akan
melakukan pemanasan kembali jika suhu air turun dibawah 34 oC.
4. Bahasa pemrograman menggunakan C++ dengan mengunakan
software Codevision AVR.
5. Pembahasan
hanya
sebatas
pemrograman mikrokontroler (IC
ATMEGA8535) dan perangkat keras sistem pemanas seperti pompa
air AC dan Heater, untuk interfacing untuk pemograman dari
computer ke mikrokontroler tidak dibahas.
"
,-$&.#$,(# &)+',-#)
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis
membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari
simulasi pemananas air kolam berbasis mikrokontroler ATMega8535, maka
penulis menulis laporan ini sebagai berikut:
"
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
1
Tinjauan teoritis, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung
itu antara lain tentang mikrokontroler ATMega8535 (hardware dan software),
bahasa program yang digunakan serta karekteristik dari komponen komponen
pendukung.
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing masing rangkaian dan diagram alir dari
program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega8535.
3
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
1
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja
alat,
penjelasan
mengenai
program program
yang
digunakan
untuk
mengaktipkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke
mikrokontroler ATMega8535.
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 pada suatu
metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
4
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
1
"
,(%2(2)$%2'&%
&*#
Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor
dan memori program (ROM/
(RAM/
) serta memori serbaguna
), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang
memiliki fasilitas ADC(
) dalam satu kemasan.
Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan populer.
Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel,
Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain lain.
Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah
mikrokontroler buatan Atmel. Mikrokontroler AVR (
#
) memiliki arsitektur RISC (
$
%
$
!
&
"
#$
) 8 bit,
dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bits word) dan
sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda
dengan instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu
terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang
berbeda. AVR berteknologi RISC, sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC
(
# '%
$
&
#$
).
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya
yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral, dan
fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa
dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk
Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah
ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.
Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega.
Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain
seperti ADC,EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT
Mega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz
membuat ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51.
5
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai
mikrokontroler yang powerfull. Adapun blok diagramnya adalah sebagai
berikut.
Mikrokntoler ini merupakan produk keluaran atmel dan memiliki fitur
yang cukup lengkap. Mulai dari kapasitas memori program dan memori data
yang cukup besar, interupsi, timer/counter, analog comparator, EEPROM
internal dan juga ADC internal semuanya ada dalam ATMega 8535. Adapun
Fitur fitur dari ATMega8535 :
a) 130 macam
instruksi, yang semuanya dieksekusi dalam satu siklus
clock.
b) 32 x 8 bit register serba guna.
c) Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz..
d) 8 Kbyte Flash Memori, yang memiliki fasilitas % (&
)
e) 512 Byte internal EEPROM.
f) 512 Byte SRAM.
g) Programming Lock, fasilitas untuk mengamankan kode program..
h) 2 buah timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit.
i) 4 channel output PWM
j) 8 channel ADC 10 bit.
k) Serial USART.
l) Master/Slave SPI serial interface.
m) Serial TWI atau 12C.
n) On Chip Analog Computer.
" " %-,$&($+%
Mikrokontroler
&*#
ATMega8535
memiliki
arsitetur
Harvard,
yakni
memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga
dapat memaksimalkan untuk kerja dan #
) Instruksi instruksi dalam
memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada satu
instruksi instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.
6
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Gambar 2.1. Konfigurasi Pin ATMega8535
Dari gambar tersebut 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 dua arah dan pin masukan ADC.
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.
7
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
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.
32 x 8 bit regsister serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada
*
+
,
- +,. yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari
register serba guna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16 bit
pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori
data. Ketiga register pointer 16 bit ini disebut dengan register X(gabungan R26
dan R27), register Y(gabungan 28 dan 29), register Z (gabungan R30 dan R31).
Selain reiste serbaguna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan
teknik memory mapped I/O sebesar 64 byte. Beberapa register digunakan untuk
fungsi khusus antara lain sebagai register kontrol timer/counter, interupsi, ADC,
EEPROM dan fungsi I/O(Input/Output) lainnya.
Gambar 2.2 Arsitektur ATMega8535
8
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
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 elektronika yang diproduksi oleh /
&
$
. 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 GA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan
panas (
(*
) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan
pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Gambar 2.3 Sensor Suhu LM35
Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak
bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing masing pin diantaranya, pin 1
berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah
digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0
Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang
dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik
sebesar 10 mV setiap derajad
$ sehingga diperoleh persamaan sebagai
berikut :
9
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
VLM35 = Suhu* 10 mV
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 0 #
kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.
Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:
a. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan
suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam
$.
b. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
c. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara 55 ºC sampai +150 ºC.
d. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
e. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 GA.
f. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (
(*
) yaitu kurang dari
0,1 ºC pada udara diam.
g. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
10
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
h. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Gambar 2.4 Grafik akurasi LM35 terhadap suhu
2.32)&)
"
2.32)&) &)4+(+)*
&-,-$2%
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi
arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2
yaitu : Fixed Resistor dan Variable Resistor Dan umumnya terbuat dari carbon
film atau metal film, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari
material yang lain.
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan
tembaga perak emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang
sangat kecil. Bahan–bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik,
sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan
material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar
menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator.
Gambar 2.5 Resistor karbon
11
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
#3#-,$2%
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan
listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan bahan dielektrik yang umum
dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain lain. Jika kedua ujung
plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan muatan positif akan
mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama
muatan muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan
positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya
muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif karena terpisah oleh
bahan elektrik yang non konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama
tidak ada konduktif pada ujung ujung kakinya. Di alam bebas phenomena
kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan muatan positif dan negatif
diawan.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai
didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC,
Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang
saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah
yang digunakan sebagai
$
$
. Sedangkan bahan
dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor
diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya.
Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut
akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap
tiap
kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang
dipergunakan dalam perancangan ini.
Gambar 2.6 Electrolytic Capacitor (ELCO)
12
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Gambar 2.7 Ceramic Capacitor
%#)-,-$2%
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah
terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan
akan dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang
lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda
yang senama. Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah
dioda sehingga menghasilkan transistor NPN.
Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan
P adalah silikon dan germanium. Oleh karena itu, dikatakan :
1.
Transistor germanium PNP.
2.
Transistor silikon NPN.
3.
Transistor silikon PNP.
4.
Transistor germanium NPN.
C
C
B
B
E
E
NPN
PNP
Gambar 2.8 Simbol tipe transistor
13
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Dimana Transistor NPN ialah arus listrik mengalir dari basis menuju
emiter dan Transistor PNP ialah arus listrik mengalir dari Emiter menuju
Basis.
Keterangan :
C = kolektor
E = emiter
B = basis
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar
(switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah
penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Vcc
Vcc
IC
R
RB
Saklar On
VCE
VB
IB
VBE
Gambar 2.9 Transistor sebagai Saklar ON
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter
secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung
(short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) = 0 Volt
pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt.
Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam
keadaan on seperti pada gambar 2.10
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi
maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturasi adalah :
14
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
I max =
Vcc
……………………………………………..…………(2.1)
Rc
hfe . I B =
Vcc
………………………………………….………….(2.2)
Rc
Vcc
……………………………………………………….(2.3)
hfe . Rc
IB =
Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB) adalah :
IB =
VB − VBE
……………………………………………………….(2.4)
RB
VB = IB . RB + VBE…………………………………………………..(2.5)
VB =
Vcc . R B
+ VBE …………………………………………………(2.5)
hfe . Rc
Jika tegangan VB telah mencapai VB =
Vcc . R B
+ VBE , maka transistor
hfe . Rc
akan saturasi, dengan Ic mencapai maksimum.
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan
sumber (Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc
karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan
transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar
dibawah ini.
Vcc
Vcc
IC
R
RB
Saklar Off
VCE
VB
IB
VBE
Gambar 2.10 Transistor Sebagai Saklar OFF
15
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama
dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :
IB =
IC
……………………………………………………….….. (2.6)
hfe
IC = IB . hfe ….………………………………………………………(2.7)
IC= 0 . hfe ………..…………………………………………………(2.8)
IC= 0 ………………………………………………………………..(2.9)
Hal ini menyebabkan VCE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan
rumus :
Vcc=Vc+ VCE …………..……………………………………….. (2.10)
VCE=Vcc– (Ic . Rc) …..………………………………………….. (2.11)
VCE=Vcc …..………………………………………………………(2.12)
Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama
dinamakan variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan
mudah dan sering digunakan untuk pengaturan
$
, 0
, 0
, dll.
Sedangkan yang kedua adalah semi fixed resistor. Nilai dari resistor ini
biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari
semi fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC,
$
$ , dll. Ada beberapa model pengaturan nilai !
0
, yang
sering digunakan adalah dengan cara nya terbatas sampai 300 derajat putaran.
Ada beberapa model variable resistor yang harus diputar berkali – kali untuk
mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “
“
”.
16
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
” atau
Gambar 2.1 Potensiometer
Pada gambar di atas untuk gambar bagian ke 3 biasanya digunakan untuk
volume kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan
di pasang pada PCB (
d#
$
1
'
dan biasanya
). Sedangkan bentuk 1
. Ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel,
perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.13 Grafik Perubahan nilai pada potensiometer
Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai
resistansi lambat tetapi ketika putarannya mencapai setengah atau lebih nilai
perubahannya menjadi sangat cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik
telinga manusia. Karena telinga sangat peka ketika membedakan suara dengan
volume yang lemah, tetapi tidak terlalu sensitif untuk membedakan perubahan
suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut sebagai “ $
# ”
potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok
digunakan untuk Aplikasi 1
,
$
2$
$ , dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dari
tipe A.
17
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
LCD merupakan salah satu komponen yang penting dalam pembuatan
tugas akhir untuk dapat melihat posisi pengukuran suhu yang dihasilkan dalam
mengetahui suhu panas air kolam. LCD mempunyai kemampuan untuk
menampilkan tidak hanya angka, huruf abjad, kata kata tapi juga simbol
simbol. Hal inilah yang membuat LCD lebih unggul daripada 7 segment
ataupun dot matrik dalam fungsinya sebagai tampilan. LCD ada banyak jenis
dan ukuran, ada 16 kolom 2 baris, 20 kolom 2 baris, 40 kolom 2 baris, 20
kolom 1 baris, 16 kolom 4 baris dan banyak pula yang lain. LCD ada yang
memiliki 0 3
* dan ada yang tidak, 0 3
* sangat berguna sekali bila
malam hari atau gelap. Pada LCD juga memiliki kemampuan untuk
mempertajam tampilan atau yang sering disebut
) LCD pada
perkembangannya sudah sangat canggih seperti yang dipakai pada layer
ataupun *
#*
# #
) Dalam tugas akhir ini digunakan LCD dengan 16 kolom 2
baris.
Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW:
Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD
bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. 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.
Gambar 2.14 Tampilan LCD
18
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
25$6#%&
24& ,-,2)
7 4,$2% 4#) 26)'2#4&%8
CodeVisionAVR merupakan salah satu software compiler yang khusus
digunakan
untuk
mikrokontroler
keluarga
AVR.
Kelebihan
dari
CodeVisionAVR adalah tersedianya fasilitas untuk mendownload program ke
mikrokontroler
yang
telah terintegrasi sehingga dengan demikian
CodeVisionAVR ini selain dapat berfungsi sebagai software compiler juga
berfungsi sebagai software programmer/downloader. Jadi kitadapat melakukan
proses download program yang telah dikompile menggunakan software
CodeVisionAVR juga.
Gambar 2.15 CodeVision AVR
19
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
"
,#*%#. '2( #)*(#,#)
Diagram blok merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang
akan dirancang. Setiap diagram blok mempunyai fungsi masing masing.
Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang
diperlihatkan pada gambar 3.1. berikut ini:
2 Sensor
level air
Mikrokontroler ATMega8535
Sensor
Suhu
Relay
Heater
Relay
Pompa
Air
Display LCD
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian
Desain sistem rangkaian terdiri dari:
1. Sensor suhu (LM35) berfungsi untuk mengukur suhu air kemudian
output sensor ini akan diinputkan ke mikrokontroller.
2. Mikrokontroler ATMEGA8535 berfungsi untuk mengolah data yang
dikirimkan oleh LM35 dan oleh sensor level air, selanjutnya
mikrokontroller akan menampilkan nilai suhu yang terukur pada LCD
kemudian membandingkannya dengan data tertentu untuk kemudian
mengambil tindakan (menghidupkan/mematikan heater).
3. Relay berfungsi sebagai perantara antara mikrokontroler yang
memiliki tegangan 5 volt DC dengan heater yang memiliki tegangan
20
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
220 volt AC, sehingga heater dapat dikendalikan oleh mikrokontroler
ATMEGA8535.
4. Heater berfungsi untuk memanaskan tank (tempat air) yang akan
dikendalikan oleh mikrokontroler setelah mendapatkan data dari
sensor suhu (LM35).
5. Display berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan suhu pada
sensor suhu (LM35) yang berada dalam tank (tempat air).
6. Sensor level air berfungsi untuk mendeteksi level bawah dan level
atas air.
7. Pompa berfungsi untuk mengisi tank (tempat air) secara otomatis.
&%#)9#)*#) 26&% +33'#: 7
Rangkaian
8
ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh
rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran,
yaitu 5 volt dan 12 volt. keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan
ke seluruh rangkaian sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk supplay ke
relay. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Trafo merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan
tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan
disearahkan dengan menggunakan jembatan dioda, selanjutnya 12 volt DC
akan diratakan oleh kapasitor. Regulator tegangan 5 volt (7805) digunakan
21
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt. LED hanya sebagai indikator
apabila PSA dinyalakan.
&%#)9#)*#) #)*(#,#)
,(%2(2)$%2'&%
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang
ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler
ATMEGA8535. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian
dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler
ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroler ATMEGA8535
Mikrokontroler ini memiliki 32 port I/O, yaitu port A, port B, port C
dan port D. Pin 33 sampai 40 adalah Port A yang merupakan port ADC,
dimana port ini dapat menerima data analog. Pin 1 sampai 8 adalah port B. Pin
22
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
22 sampai 29 adalah port C. Dan Pin 14 sampai 21 adalah port D. Pin 10
dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 11 dihubungkan ke ground.
Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal sebagai sumber
clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler
dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor dan sebuah resistor
yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program
pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktip. Lamanya
waktu antara aktipnya power pada IC mikrokontroler dan aktipnya program
adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut.
#)*(#,#)
&)-2% $&.3&%#$+%
Untuk mengetahui nilai temperature yang akan diukur digunakan sensor
LM 35 yang merupakan sensor temperature. Sensor ini memiliki 1 keluaran,
dimana tegangan keluaran akan berubah sesuai dengan perubahan temperature
lingkungan.. Rangkaian sensor ditunjukkan oleh gambar dibawah ini:
Gambar 3.4
Rangkaian Sensor temperatur
Output rangkaian ini akan dihubungkan dengan mikrokontroller pada port
A, yaitu ADC0. Dengan demikian saat terjadi perubahan nilai tegangan pada
output sensor, maka mikrokontroller akan mengetahui nilai perubahan
tersebut, dan dapat menampilkannya pada display LCD.
23
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
#)*(#,#) ,-3'#:
Rangkaian display LCD ini berfungsi untuk menampilkan nilai dari
hasil pengukuran temperatur. Rangkaian display LCD ditunjukkan pada
gambar 3.5 berikut ini :
Gambar 3.5 Rangkaian Display LCD
&%#)9#)*#) #)*(#,#)
&'#:
Perancangan rangkaian relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang
dapat menghidupkan/mematikan peralatan elektronik (dalam hal ini heater dan
pompa Pada rangkaian di bawah, untuk menghubungkan rangkaian dengan
220 VAC digunakan relay.
Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari
lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk
menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini
berarti jika positip relay (kaki 1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan
negatip relay (kaki 2) dihubungkan
ke ground, maka kumparan akan
menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam
yang mengakibatkan saklar (kaki 3) terhubung ke kaki 4 dan kaki 7 terhubung
24
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
ke kaki 8. Dengan demikian, jika kita gunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay
sebagai saklar untuk menghidupkan/mematikan heater
maka kita dapat
menghidupkan/ mematikan heater dengan cara mengaktipkan atau menon
aktipkan relay. Rangkaian relay pengendali heater tampak seperti gambar di
bawah ini ,
Gambar 3.6
Pada rangkaian
Rangkaian relay Pengendali heater 220 volt AC
ini untuk mengaktipkan atau menon aktipkan relay
digunakan transistor tipe NPN. Cara kerjanya sama dengan proses
menghidupkan alarm yang telah dijelaskan sebelumnya. Dari gambar dapat
dilihat bahwa negatip relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN
(2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan
terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang
menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan
mengakibatkan relay aktip. Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka
kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi
12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktip.
Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar
ketika relay dinon aktipkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada
rangkaian ini. Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah
dioda harus dihubungkan ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik
sehingga secara normal dioda ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya
terjadi ketika relay dinonaktipkan, pada saat ini arus akan terus mengalir
25
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya dioda
arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan
kerusakan pada transistor.
Sedangkan untuk rangkaian relay pengendali pompa air ditunjukkan
oleh gambar berikut ini:
Gambar 3.7
Rangkaian relay Pengendali pompa air 220 volt AC
Rangkaian ini memiliki cara kerja yang sama dengan rangkaian relay
pengendali heater.
&%#)9#)*#) #)*(#,#)
&)-2%
Sensor ini berfungsi untuk mengetahui ketika ada air yang mengenai
sensor. Sersor ini terdiri dari dua buah kabel tembaga, dimana kabel 1
dihubungkan ke Vcc 5 volt dan yang lainnya dihubungkan ke input dari
rangkaian pengolah sinyal.
Dua kabel ini akan diletakkan secara berdampingan, tetapi tidak
bersentuhan satu dengan yang lain. Sehingga arus tidak akan mengalir dari
kabel yang terhubung ke +5 volt menuju kabel yang terhubung ke penguat
sinyal. Letaknya ditunjukkan pada gambar berikut:
26
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
(A) Ke +5 Volt
Kabel
(K) Ke penguat sinyal
Air
Gambar 3.8 Penempatan sensor pada tempat air
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa jika tidak ada air, maka kedua
kabel tidak akan terhubung satu dengan yang lainnya, namun jika ada air yang
mengenai kedua kabel tersebut, maka kabel akan dihubungkan oleh air,
menyebabkan arus akan mengalir dari kabel (A) ke kabel (K), dimana
besarnya arus yang mengalir akan ditentukan dengan banyaknya elektron atau
unsur logam yang ada pada air.
Arus yang mengalir melalui air ini sangatlah lemah. Hal ini disebabkan
karena kadar logam dalam air sangat sedikit. Untuk mengetahui besar arus
yang mengalir melalui air dapat dihitung dengan mengetahui nilai hambatan
pada air, yaitu dengan cara mengukurnya langsung dengan menggunakan
ohmmeter. Untuk air PAM nilai hambatannya adalah 32 Kohm (dimana anoda
dan katoda berjarak 5 mm). Dengan demikian maka arus yang mengalir
melalui air PAM adalah:
=
!
=
5
= 0,00015625
32.000
= 156
Karena arus yang mengalir sangatlah kecil, maka arus ini akan dikuatkan
oleh penguat sinyal agar dapat menghidupkan sebuah LED. Berikut gambar
rangkaian penguat sensor:
27
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Gambar 3.9 Rangkaian relay Penguat sensor
Pada rangkaian di atas, output dari sensor air diumpankan ke Op Amp
358 yang merupakan IC dual OP Amp untuk diperkuat. Dari Op Amp
dihubungkan ke transistor C945 untuk menghasilkan data digital.
,#*%#. ',% &.%2*%#.#)
Start
Baca Nilai
ADC0
Tampilkan Nilai
Hasil Pembacaan
T>=38
Matikan Heater
T
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Saya mengakui bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.
Medan, 15 Juli 2009
L. KRISTANTO ADYNATA SITORUS
062408037
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
anugerah dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir
ini. Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Bapak Dr. Eddy Marlinto, M.Sc,
selaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Bapak Dr.
Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika, Bapak Drs. Syahrul
Humaidi, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Bapak Drs.Nasir Saleh, M.Eng.Sc selaku
Dosen pembimbing praktek proyek, Orang tua saya Bapak D. Sitorus, dan Ibu R. br
Napitupulu, beserta Saudari Esra Novita br sitorus dan Dessy Christin br Sitorus
selaku adik penulis yang telah banyak memberikan semangat dan bantuan baik secara
moril maupun materi. Saudari Ledy Nova Lina Sagala yang dikasihi, yang juga
banyak memberikan dukungan dan perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan
laporan ini. Kepada teman teman mahasiswa/i Fisika Intrumentasi khususnya stambuk
2006 yang telah banyak meluangkan waktunya untuk membantu penulis.
Penulis menyadari dalam pembuatan laporan dari perancangan proyek ini
masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun dalam penyempurnaan laporan proyek ini.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak
yang membantu dalam menyelesaikan proyek ini. Semoga Tuhan selalu memberkati.
Medan, 15 Juli 2009
Penulis
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Saat ini aktivitas kehidupan perkotaan sangat padat seiring kemajuan zaman.
Hal ini menuntut tercipta gaya hidup atau
masyrakat kota yang selalu
berubah. Kesibukan yang padat menuntut mereka harus selalu menjaga kebugaran
mereka agar senantiasa tetap bekerja secara efektif dan maksimal. Dan salah satu cara
untuk menjaga kebugaran tubuh adalah dengan mandi air hangat.
Saat ini teknologi di bidang instrumentasi berkembang dengan pesat khusus
pada bidang otomasi telah banyak ditemui komponen komponen pendukung yang
tersedia di Toko Elektronik. Apalagi saat ini sebuah mikrokontroler (IC) semakin
lebih sederhana dengan kemampuan yang didukungnya telah ditambah. Dan untuk
harganya sendiri sudah agak terjangkau.
Untuk itu diciptakan suatu alat yang mampu memanaskan air secara otomatis
dimana air akan disalurkan dari bak penampung kemudian di bawah ke pemanas air
lalu disalurkan ke kolam mandi. Dan keseluruhan proses tersebut akan ditampilkan
berupa tampilan LCD.
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
ii
PERNYATAAN
iii
PENGHARGAAN
iv
ABSTRAK
v
DAFTAR ISI
vi
DAFTAR GAMBAR.
viii
DAFTAR TABEL
ix
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang Penulisan
1
1.2 Rumusan Masalah
1
1.3 Tujuan Penulisan
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Sistematika Penulisan
3
BAB 2 TINJAUAN TEORITIS
2.1 Mikrokontroler ATMega8535
2.1.1 Arsitektur ATMega8535
5
5
6
2.2 LM 35
9
2.3 Komponen komponen Pendukung
11
2.3.1 Resistor
11
2.3.2 Kapasitor
12
2.3.3 Transistor
13
2.3.4 Potensiometer
16
2.3.5 LCD
18
2.4 Software CodeVisionAVR (Editor dan Downloader)
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
19
BAB 3 PERANCANGAN ALAT
20
3.1 Diagram Blok Rangkaian
20
3.2 Perancangan Power Supplay (PSA)
21
3.3 Perancangan Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535
22
3.4 Rangkaian Sensor temperatur
23
3.5 Rangkaian Display LCD
24
3.6 Rangkaian Relay
24
3.7 Perancangan Rangkaian Sensor
26
3.8 Diagram Alir Pemrograman
28
BAB 4 PENGUJIAN ALAT
29
4.1 Pengujian Minimum Sistem
29
4.2 Pengujian Rangkaian Relay
31
4.3 Pengujian Rangkaian Sensor Air
33
4.4 Pengujian Rangkaian Secara Keseleruhan
34
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
35
5.1 Kesimpulan
35
5.2 Saran
35
DAFTAR PUSTAKA
36
LAMPIRAN A
37
LAMPIRAN B
38
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Konfigurasi Pin ATMega8535
7
Gambar 2.2
Arsitektur ATMega8535
8
Gambar 2.3
Sensor Suhu LM35
9
Gambar 2.4
Grafik akurasi LM35 terhadap suhu
11
Gambar 2.5
Resistor Karbon
11
Gambar 2.6
Electrolytic Capacitor (ELCO)
12
Gambar 2.7
Ceramic Capacitor
13
Gambar 2.8
Simbol Tipe Transistor
13
Gambar 2.9
Transistor sebagai saklar ON
14
Gambar 2.10
Transistor sebagai saklar OFF
15
Gambar 2.11
Potensiometer
17
Gambar 2.12
Grafik Perubahan nilai pada potensiometer
17
Gambar 2.13
Tampilan LCD
18
Gambar 2.14
CodevisionAVR
19
Gambar 3.1
Diagram Blok Rangkaian
20
Gambar 3.2
Rangkaian Power Supply (PSA)
21
Gambar 3.3
Rangkaian Mirokontroler ATMega8535
22
Gambar 3.4
Rangkaian sensor Temperatur
23
Gambar 3.5
Rangkaian Display LCD
24
Gambar 3.6
Rangkaian relay pengendali Heater 220 volt AC
25
Gambar 3.7
Rangkaian relay pengendali pompa air 220 volt AC
26
Gambar 3.8
Penempatan sensor pada tempat pada air
27
Gambar 3.9
Rangkaian relay Penguat sensor
28
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Bentuk tampilan LED
30
Tabel 4.2
Hasil pengukuran tegangan sensor air
33
Tabel 4.3
Hasil pengukuran Suhu
34
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
"
""
#$#% &'#(#)* &)+',-#)
Dengan Teknologi yang berkembang pesat saat ini
hampir seluruh
kegiatan manusia tidak dapat dipisahkan dengan teknologi. Teknologi yang
digunakan pun semakin canggih dan semakin otomatis (praktis). Tentu saja hal
ini sangat menguntungkan dan memberikan kenyamanan bagi manusia,
dimana pekerjaan yang seharusnya terasa berat, sukar, dan lama dapat menjadi
ringan, mudah dan cepat.
Untuk melakukan ini dibutuhkan suatu sistem otomasi. Dimana sistem ini
berfungsi secara otomatis untuk menggerakkan suatu plant tersebut. Sehingga
dengan adanya system otomasi ini, maka pekerjaan manusia yang tadinya
dikerjakan secara manual, dapat digantikan fungsinya secara otomatis dengan
menggunakan mesin. Prinsip kerja otomasi dapat digunakan pada peralatan
seperti pemanas air kolam otomatis.
Sering kita melepas lelah setelah banyak melakukan aktivitas sehari hari.
Banyak tempat yang dapat dikunjungi untuk melepas lelah seperti: sauna,
Jacuzzi, pemandian air panas dan sebagainya. Pemandian air panas seringkali
jadi pilihan favorit yang sering dituju. Karena Fasilitas ini banyak diminati
orang khusunya orang muda karena selain menghilangkan keletihan juga
sering dipakai untuk menjaga kebugaran tubuh apalagi pada saat ini cuaca
terkadang tidak menentu. Untuk mendukung itu sangat tepat diterapkannya
sebuah alat untuk memanaskan air kolam.
"
+.+-#)
#-#'#/
Tugas Akhir ini membahas tentang perangkat keras dan lunak yang
meliputi perakitan suatu sistem pemanas air kolam yang terdiri dari sensor
suhu, heater, dan pompa air. Mikrokontroler ATMega 8535 sebagai pusat
kendalinya.
1
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk :
1. Memenuhi syarat untuk memenuhi mata kuliah Praktek Proyek untuk
mahasiswa Program Studi D 3 Fisika Instrumentasi Departemen Fisika
FMIPA USU.
2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi
sistem kontrol dan sistem kendali sebagai bidang yang diketahui.
3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari
perkuliahan terhadap kehidupan masyarakat.
4. Membuat
dan
mengetahui
aplikasi
pemrograman
berbasis
mikrokontroler Atmega8535.
5. Untuk mengetahui cara membuat sistem pemanas yang berbasis
mikrokontroler Atmega8535.
6. Untuk mengetahui cara berkomunikasi antar mikrokontroler dengan
LCD atau penampilnya.
"
+0+#) &)+',-#)
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengetahui suhu temperatur dari
air yang dipanaskan.
2. Memanfaatkan mikrokontroler untuk mengetahu level batas dari
permukaan suatu air yang masuk kedalam bak pemanas.
3. Memanfaatkan pompa air dan heater sebagai alat kerja sistem pemanas
yang dapat dikendalikan secara otomatis oleh mikrokontroler.
"
#$#-#)
#-#'#/
Pembahasan masalah dalam laporan proyek ini hanya mencakup masalah
masalah sebagai berikut:
1. Sistem pemanas menggunakan mikrokontroler ATMega8535.
2. Sistem pemanas ini menggunakan heater (pemanas), motor akuarium
(pompa air), dan LM35 sebagai sensor suhu.
2
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
3. Adapun batas suhu pemanasan air sampai berkisar 38 oC dan akan
melakukan pemanasan kembali jika suhu air turun dibawah 34 oC.
4. Bahasa pemrograman menggunakan C++ dengan mengunakan
software Codevision AVR.
5. Pembahasan
hanya
sebatas
pemrograman mikrokontroler (IC
ATMEGA8535) dan perangkat keras sistem pemanas seperti pompa
air AC dan Heater, untuk interfacing untuk pemograman dari
computer ke mikrokontroler tidak dibahas.
"
,-$&.#$,(# &)+',-#)
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis
membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari
simulasi pemananas air kolam berbasis mikrokontroler ATMega8535, maka
penulis menulis laporan ini sebagai berikut:
"
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
1
Tinjauan teoritis, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung
itu antara lain tentang mikrokontroler ATMega8535 (hardware dan software),
bahasa program yang digunakan serta karekteristik dari komponen komponen
pendukung.
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing masing rangkaian dan diagram alir dari
program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega8535.
3
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
1
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja
alat,
penjelasan
mengenai
program program
yang
digunakan
untuk
mengaktipkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke
mikrokontroler ATMega8535.
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 pada suatu
metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
4
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
1
"
,(%2(2)$%2'&%
&*#
Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor
dan memori program (ROM/
(RAM/
) serta memori serbaguna
), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang
memiliki fasilitas ADC(
) dalam satu kemasan.
Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan populer.
Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel,
Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain lain.
Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah
mikrokontroler buatan Atmel. Mikrokontroler AVR (
#
) memiliki arsitektur RISC (
$
%
$
!
&
"
#$
) 8 bit,
dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bits word) dan
sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda
dengan instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu
terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang
berbeda. AVR berteknologi RISC, sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC
(
# '%
$
&
#$
).
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya
yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral, dan
fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa
dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk
Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah
ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.
Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega.
Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain
seperti ADC,EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT
Mega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz
membuat ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51.
5
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai
mikrokontroler yang powerfull. Adapun blok diagramnya adalah sebagai
berikut.
Mikrokntoler ini merupakan produk keluaran atmel dan memiliki fitur
yang cukup lengkap. Mulai dari kapasitas memori program dan memori data
yang cukup besar, interupsi, timer/counter, analog comparator, EEPROM
internal dan juga ADC internal semuanya ada dalam ATMega 8535. Adapun
Fitur fitur dari ATMega8535 :
a) 130 macam
instruksi, yang semuanya dieksekusi dalam satu siklus
clock.
b) 32 x 8 bit register serba guna.
c) Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz..
d) 8 Kbyte Flash Memori, yang memiliki fasilitas % (&
)
e) 512 Byte internal EEPROM.
f) 512 Byte SRAM.
g) Programming Lock, fasilitas untuk mengamankan kode program..
h) 2 buah timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit.
i) 4 channel output PWM
j) 8 channel ADC 10 bit.
k) Serial USART.
l) Master/Slave SPI serial interface.
m) Serial TWI atau 12C.
n) On Chip Analog Computer.
" " %-,$&($+%
Mikrokontroler
&*#
ATMega8535
memiliki
arsitetur
Harvard,
yakni
memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga
dapat memaksimalkan untuk kerja dan #
) Instruksi instruksi dalam
memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada satu
instruksi instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.
6
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Gambar 2.1. Konfigurasi Pin ATMega8535
Dari gambar tersebut 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 dua arah dan pin masukan ADC.
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.
7
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
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.
32 x 8 bit regsister serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada
*
+
,
- +,. yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari
register serba guna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16 bit
pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori
data. Ketiga register pointer 16 bit ini disebut dengan register X(gabungan R26
dan R27), register Y(gabungan 28 dan 29), register Z (gabungan R30 dan R31).
Selain reiste serbaguna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan
teknik memory mapped I/O sebesar 64 byte. Beberapa register digunakan untuk
fungsi khusus antara lain sebagai register kontrol timer/counter, interupsi, ADC,
EEPROM dan fungsi I/O(Input/Output) lainnya.
Gambar 2.2 Arsitektur ATMega8535
8
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
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 elektronika yang diproduksi oleh /
&
$
. 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 GA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan
panas (
(*
) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan
pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Gambar 2.3 Sensor Suhu LM35
Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak
bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing masing pin diantaranya, pin 1
berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah
digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0
Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang
dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik
sebesar 10 mV setiap derajad
$ sehingga diperoleh persamaan sebagai
berikut :
9
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
VLM35 = Suhu* 10 mV
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 0 #
kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.
Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:
a. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan
suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam
$.
b. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
c. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara 55 ºC sampai +150 ºC.
d. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
e. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 GA.
f. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (
(*
) yaitu kurang dari
0,1 ºC pada udara diam.
g. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
10
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
h. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Gambar 2.4 Grafik akurasi LM35 terhadap suhu
2.32)&)
"
2.32)&) &)4+(+)*
&-,-$2%
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi
arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2
yaitu : Fixed Resistor dan Variable Resistor Dan umumnya terbuat dari carbon
film atau metal film, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari
material yang lain.
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan
tembaga perak emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang
sangat kecil. Bahan–bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik,
sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan
material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar
menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator.
Gambar 2.5 Resistor karbon
11
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
#3#-,$2%
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan
listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan bahan dielektrik yang umum
dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain lain. Jika kedua ujung
plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan muatan positif akan
mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama
muatan muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan
positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya
muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif karena terpisah oleh
bahan elektrik yang non konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama
tidak ada konduktif pada ujung ujung kakinya. Di alam bebas phenomena
kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan muatan positif dan negatif
diawan.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai
didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC,
Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang
saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah
yang digunakan sebagai
$
$
. Sedangkan bahan
dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor
diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya.
Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut
akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap
tiap
kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang
dipergunakan dalam perancangan ini.
Gambar 2.6 Electrolytic Capacitor (ELCO)
12
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Gambar 2.7 Ceramic Capacitor
%#)-,-$2%
Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah
terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan
akan dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang
lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda
yang senama. Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah
dioda sehingga menghasilkan transistor NPN.
Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan
P adalah silikon dan germanium. Oleh karena itu, dikatakan :
1.
Transistor germanium PNP.
2.
Transistor silikon NPN.
3.
Transistor silikon PNP.
4.
Transistor germanium NPN.
C
C
B
B
E
E
NPN
PNP
Gambar 2.8 Simbol tipe transistor
13
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Dimana Transistor NPN ialah arus listrik mengalir dari basis menuju
emiter dan Transistor PNP ialah arus listrik mengalir dari Emiter menuju
Basis.
Keterangan :
C = kolektor
E = emiter
B = basis
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar
(switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah
penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Vcc
Vcc
IC
R
RB
Saklar On
VCE
VB
IB
VBE
Gambar 2.9 Transistor sebagai Saklar ON
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter
secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung
(short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) = 0 Volt
pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt.
Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam
keadaan on seperti pada gambar 2.10
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi
maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturasi adalah :
14
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
I max =
Vcc
……………………………………………..…………(2.1)
Rc
hfe . I B =
Vcc
………………………………………….………….(2.2)
Rc
Vcc
……………………………………………………….(2.3)
hfe . Rc
IB =
Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB) adalah :
IB =
VB − VBE
……………………………………………………….(2.4)
RB
VB = IB . RB + VBE…………………………………………………..(2.5)
VB =
Vcc . R B
+ VBE …………………………………………………(2.5)
hfe . Rc
Jika tegangan VB telah mencapai VB =
Vcc . R B
+ VBE , maka transistor
hfe . Rc
akan saturasi, dengan Ic mencapai maksimum.
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan
sumber (Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc
karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan
transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar
dibawah ini.
Vcc
Vcc
IC
R
RB
Saklar Off
VCE
VB
IB
VBE
Gambar 2.10 Transistor Sebagai Saklar OFF
15
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama
dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :
IB =
IC
……………………………………………………….….. (2.6)
hfe
IC = IB . hfe ….………………………………………………………(2.7)
IC= 0 . hfe ………..…………………………………………………(2.8)
IC= 0 ………………………………………………………………..(2.9)
Hal ini menyebabkan VCE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan
rumus :
Vcc=Vc+ VCE …………..……………………………………….. (2.10)
VCE=Vcc– (Ic . Rc) …..………………………………………….. (2.11)
VCE=Vcc …..………………………………………………………(2.12)
Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama
dinamakan variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan
mudah dan sering digunakan untuk pengaturan
$
, 0
, 0
, dll.
Sedangkan yang kedua adalah semi fixed resistor. Nilai dari resistor ini
biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari
semi fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC,
$
$ , dll. Ada beberapa model pengaturan nilai !
0
, yang
sering digunakan adalah dengan cara nya terbatas sampai 300 derajat putaran.
Ada beberapa model variable resistor yang harus diputar berkali – kali untuk
mendapatkan semua nilai resistor. Model ini dinamakan “
“
”.
16
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
” atau
Gambar 2.1 Potensiometer
Pada gambar di atas untuk gambar bagian ke 3 biasanya digunakan untuk
volume kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan
di pasang pada PCB (
d#
$
1
'
dan biasanya
). Sedangkan bentuk 1
. Ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel,
perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.13 Grafik Perubahan nilai pada potensiometer
Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai
resistansi lambat tetapi ketika putarannya mencapai setengah atau lebih nilai
perubahannya menjadi sangat cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik
telinga manusia. Karena telinga sangat peka ketika membedakan suara dengan
volume yang lemah, tetapi tidak terlalu sensitif untuk membedakan perubahan
suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut sebagai “ $
# ”
potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok
digunakan untuk Aplikasi 1
,
$
2$
$ , dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dari
tipe A.
17
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
LCD merupakan salah satu komponen yang penting dalam pembuatan
tugas akhir untuk dapat melihat posisi pengukuran suhu yang dihasilkan dalam
mengetahui suhu panas air kolam. LCD mempunyai kemampuan untuk
menampilkan tidak hanya angka, huruf abjad, kata kata tapi juga simbol
simbol. Hal inilah yang membuat LCD lebih unggul daripada 7 segment
ataupun dot matrik dalam fungsinya sebagai tampilan. LCD ada banyak jenis
dan ukuran, ada 16 kolom 2 baris, 20 kolom 2 baris, 40 kolom 2 baris, 20
kolom 1 baris, 16 kolom 4 baris dan banyak pula yang lain. LCD ada yang
memiliki 0 3
* dan ada yang tidak, 0 3
* sangat berguna sekali bila
malam hari atau gelap. Pada LCD juga memiliki kemampuan untuk
mempertajam tampilan atau yang sering disebut
) LCD pada
perkembangannya sudah sangat canggih seperti yang dipakai pada layer
ataupun *
#*
# #
) Dalam tugas akhir ini digunakan LCD dengan 16 kolom 2
baris.
Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW:
Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD
bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. 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.
Gambar 2.14 Tampilan LCD
18
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
25$6#%&
24& ,-,2)
7 4,$2% 4#) 26)'2#4&%8
CodeVisionAVR merupakan salah satu software compiler yang khusus
digunakan
untuk
mikrokontroler
keluarga
AVR.
Kelebihan
dari
CodeVisionAVR adalah tersedianya fasilitas untuk mendownload program ke
mikrokontroler
yang
telah terintegrasi sehingga dengan demikian
CodeVisionAVR ini selain dapat berfungsi sebagai software compiler juga
berfungsi sebagai software programmer/downloader. Jadi kitadapat melakukan
proses download program yang telah dikompile menggunakan software
CodeVisionAVR juga.
Gambar 2.15 CodeVision AVR
19
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
"
,#*%#. '2( #)*(#,#)
Diagram blok merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang
akan dirancang. Setiap diagram blok mempunyai fungsi masing masing.
Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang
diperlihatkan pada gambar 3.1. berikut ini:
2 Sensor
level air
Mikrokontroler ATMega8535
Sensor
Suhu
Relay
Heater
Relay
Pompa
Air
Display LCD
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian
Desain sistem rangkaian terdiri dari:
1. Sensor suhu (LM35) berfungsi untuk mengukur suhu air kemudian
output sensor ini akan diinputkan ke mikrokontroller.
2. Mikrokontroler ATMEGA8535 berfungsi untuk mengolah data yang
dikirimkan oleh LM35 dan oleh sensor level air, selanjutnya
mikrokontroller akan menampilkan nilai suhu yang terukur pada LCD
kemudian membandingkannya dengan data tertentu untuk kemudian
mengambil tindakan (menghidupkan/mematikan heater).
3. Relay berfungsi sebagai perantara antara mikrokontroler yang
memiliki tegangan 5 volt DC dengan heater yang memiliki tegangan
20
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
220 volt AC, sehingga heater dapat dikendalikan oleh mikrokontroler
ATMEGA8535.
4. Heater berfungsi untuk memanaskan tank (tempat air) yang akan
dikendalikan oleh mikrokontroler setelah mendapatkan data dari
sensor suhu (LM35).
5. Display berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan suhu pada
sensor suhu (LM35) yang berada dalam tank (tempat air).
6. Sensor level air berfungsi untuk mendeteksi level bawah dan level
atas air.
7. Pompa berfungsi untuk mengisi tank (tempat air) secara otomatis.
&%#)9#)*#) 26&% +33'#: 7
Rangkaian
8
ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh
rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran,
yaitu 5 volt dan 12 volt. keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan
ke seluruh rangkaian sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk supplay ke
relay. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Trafo merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan
tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan
disearahkan dengan menggunakan jembatan dioda, selanjutnya 12 volt DC
akan diratakan oleh kapasitor. Regulator tegangan 5 volt (7805) digunakan
21
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt. LED hanya sebagai indikator
apabila PSA dinyalakan.
&%#)9#)*#) #)*(#,#)
,(%2(2)$%2'&%
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang
ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler
ATMEGA8535. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian
dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler
ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroler ATMEGA8535
Mikrokontroler ini memiliki 32 port I/O, yaitu port A, port B, port C
dan port D. Pin 33 sampai 40 adalah Port A yang merupakan port ADC,
dimana port ini dapat menerima data analog. Pin 1 sampai 8 adalah port B. Pin
22
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
22 sampai 29 adalah port C. Dan Pin 14 sampai 21 adalah port D. Pin 10
dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 11 dihubungkan ke ground.
Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal sebagai sumber
clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler
dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor dan sebuah resistor
yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program
pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktip. Lamanya
waktu antara aktipnya power pada IC mikrokontroler dan aktipnya program
adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut.
#)*(#,#)
&)-2% $&.3&%#$+%
Untuk mengetahui nilai temperature yang akan diukur digunakan sensor
LM 35 yang merupakan sensor temperature. Sensor ini memiliki 1 keluaran,
dimana tegangan keluaran akan berubah sesuai dengan perubahan temperature
lingkungan.. Rangkaian sensor ditunjukkan oleh gambar dibawah ini:
Gambar 3.4
Rangkaian Sensor temperatur
Output rangkaian ini akan dihubungkan dengan mikrokontroller pada port
A, yaitu ADC0. Dengan demikian saat terjadi perubahan nilai tegangan pada
output sensor, maka mikrokontroller akan mengetahui nilai perubahan
tersebut, dan dapat menampilkannya pada display LCD.
23
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
#)*(#,#) ,-3'#:
Rangkaian display LCD ini berfungsi untuk menampilkan nilai dari
hasil pengukuran temperatur. Rangkaian display LCD ditunjukkan pada
gambar 3.5 berikut ini :
Gambar 3.5 Rangkaian Display LCD
&%#)9#)*#) #)*(#,#)
&'#:
Perancangan rangkaian relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang
dapat menghidupkan/mematikan peralatan elektronik (dalam hal ini heater dan
pompa Pada rangkaian di bawah, untuk menghubungkan rangkaian dengan
220 VAC digunakan relay.
Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari
lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk
menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini
berarti jika positip relay (kaki 1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan
negatip relay (kaki 2) dihubungkan
ke ground, maka kumparan akan
menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam
yang mengakibatkan saklar (kaki 3) terhubung ke kaki 4 dan kaki 7 terhubung
24
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
ke kaki 8. Dengan demikian, jika kita gunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay
sebagai saklar untuk menghidupkan/mematikan heater
maka kita dapat
menghidupkan/ mematikan heater dengan cara mengaktipkan atau menon
aktipkan relay. Rangkaian relay pengendali heater tampak seperti gambar di
bawah ini ,
Gambar 3.6
Pada rangkaian
Rangkaian relay Pengendali heater 220 volt AC
ini untuk mengaktipkan atau menon aktipkan relay
digunakan transistor tipe NPN. Cara kerjanya sama dengan proses
menghidupkan alarm yang telah dijelaskan sebelumnya. Dari gambar dapat
dilihat bahwa negatip relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN
(2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan
terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang
menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan
mengakibatkan relay aktip. Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka
kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi
12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktip.
Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar
ketika relay dinon aktipkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada
rangkaian ini. Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah
dioda harus dihubungkan ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik
sehingga secara normal dioda ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya
terjadi ketika relay dinonaktipkan, pada saat ini arus akan terus mengalir
25
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya dioda
arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan
kerusakan pada transistor.
Sedangkan untuk rangkaian relay pengendali pompa air ditunjukkan
oleh gambar berikut ini:
Gambar 3.7
Rangkaian relay Pengendali pompa air 220 volt AC
Rangkaian ini memiliki cara kerja yang sama dengan rangkaian relay
pengendali heater.
&%#)9#)*#) #)*(#,#)
&)-2%
Sensor ini berfungsi untuk mengetahui ketika ada air yang mengenai
sensor. Sersor ini terdiri dari dua buah kabel tembaga, dimana kabel 1
dihubungkan ke Vcc 5 volt dan yang lainnya dihubungkan ke input dari
rangkaian pengolah sinyal.
Dua kabel ini akan diletakkan secara berdampingan, tetapi tidak
bersentuhan satu dengan yang lain. Sehingga arus tidak akan mengalir dari
kabel yang terhubung ke +5 volt menuju kabel yang terhubung ke penguat
sinyal. Letaknya ditunjukkan pada gambar berikut:
26
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
(A) Ke +5 Volt
Kabel
(K) Ke penguat sinyal
Air
Gambar 3.8 Penempatan sensor pada tempat air
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa jika tidak ada air, maka kedua
kabel tidak akan terhubung satu dengan yang lainnya, namun jika ada air yang
mengenai kedua kabel tersebut, maka kabel akan dihubungkan oleh air,
menyebabkan arus akan mengalir dari kabel (A) ke kabel (K), dimana
besarnya arus yang mengalir akan ditentukan dengan banyaknya elektron atau
unsur logam yang ada pada air.
Arus yang mengalir melalui air ini sangatlah lemah. Hal ini disebabkan
karena kadar logam dalam air sangat sedikit. Untuk mengetahui besar arus
yang mengalir melalui air dapat dihitung dengan mengetahui nilai hambatan
pada air, yaitu dengan cara mengukurnya langsung dengan menggunakan
ohmmeter. Untuk air PAM nilai hambatannya adalah 32 Kohm (dimana anoda
dan katoda berjarak 5 mm). Dengan demikian maka arus yang mengalir
melalui air PAM adalah:
=
!
=
5
= 0,00015625
32.000
= 156
Karena arus yang mengalir sangatlah kecil, maka arus ini akan dikuatkan
oleh penguat sinyal agar dapat menghidupkan sebuah LED. Berikut gambar
rangkaian penguat sensor:
27
L. Kristanto Adynata Sitorus : Perancangan Pemanas Air Kolam Otomatis Berbasis Atmega 8535, 2009.
Gambar 3.9 Rangkaian relay Penguat sensor
Pada rangkaian di atas, output dari sensor air diumpankan ke Op Amp
358 yang merupakan IC dual OP Amp untuk diperkuat. Dari Op Amp
dihubungkan ke transistor C945 untuk menghasilkan data digital.
,#*%#. ',% &.%2*%#.#)
Start
Baca Nilai
ADC0
Tampilkan Nilai
Hasil Pembacaan
T>=38
Matikan Heater
T