Komunikasi I Pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata

3. Register Select RS merupakan pin yang dipakai untuk membedakan jenis data yang dikirim ke LCD. Jika RS berlogika ‘0’, maka data yang dikirim adalah perin tah untuk mengatur kerja LCD. Jika RS berlogika ‘1’, maka data yang dikirimkan adalah kode ASCII yang ditampilkan. 4. ReadWrite RW merupakan pin yang digunakan untuk mengaktifkan pengiriman dan pengembalian data ke dan dari LCD. Jika RW berlogika ‘1’, maka akan diadakan pengambilan data dari LCD. Jika RW berlogika ‘0’, maka akan diadakan pengiriman data ke LCD. 5. Enable E merupakan sinyal sinkronisasi. Saat E berubah dari logika ‘1’ ke ‘0’, data di DB0 sd DB7 akan diterima atau diambil dari port mikrokontroler. 6. Anoda A dan Katoda K merupakan pin yang digunakan untuk menyalakan backlight dari layar LCD. Tabel 2.17. Fungsi Pin - pin LCD [7] Pin No Keterangan Konfigurasi 1 GND Ground 2 VCC Tegangan +5V DC 3 VEE Ground 4 RS Kendali Rs 5 RW Ground 6 E Kendali E Enable 7 D0 Bit 8 D1 Bit 1 9 D2 Bit 2 10 D3 Bit 3 11 D4 Bit 4 12 D5 Bit 5 13 D6 Bit 6 14 D7 Bit 7 15 A Anoda +5VDC 16 K Katoda Ground 2.5 Light-Emitting Diode LED LED adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memancarkan cahaya [9]. LED mampu menghasilkan cahaya yang berbeda menurut semi konduktor yang digunakan dan jenis bahan semi konduktor tersebut akan menghasilkan panjang gelombang yang berbeda sehingga cahaya yang dihasilkan berbeda pula. LED adalah salah satu jenis dioda, maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan katoda . LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda . Pemasangan kutub LED tidak boleh terbalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa arus yang diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V-3,5V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA, maka LED akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu digunakan resistor sebagai penghambat arus. LED ditunjukkan pada gambar 2.13. Gambar 2.13. Konfigurasi LED [9] Berdasarkan gambar 2.14. persamaan untuk mencari nilai tegangan menggunakan hukum ohm adalah . Sehingga persamaan untuk mencari nilai resistor yang digunakan sebagai indikator adalah : R = 2.7 dengan: V = tegangan Volt I = arus listrik Ampere R = resistor OhmΩ V S = tegangan sumber Volt V D = tegangan LED Volt Gambar 2.14. Rangkaian indikator LED 2.6 Keypad Keypad matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara matriks baris x kolom sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input . Sebagai contoh, keypad matriks 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol [10]. Hal tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal membentuk kolom seperti pada gambar 2.15. Proses pengecekkan dari tombol yang dirangkai secara matriks adalah dengan teknik scanning . Metode scanning keypad adalah mendeteksi hubungan pin baris dan kolom karena tombol ditekan, secara berurutan, bergantian dan satu per satu. Gambar 2.15. Rangkaian keypad [10] B1, B2, B3, dan B4 merupakan baris 1 sampai baris 4; sedangkan K1, K2, K3, dan K4 merupakan kolom 1 sampai kolom 4 keypad . Pin-pin kolom menjadi output dan pin-pin baris menjadi input . Contohnya ketika ‘’ ditekan maka arus mengalir dari kolom 1 ke baris 4 dengan begitu mikrokontroler dapat mengetahui tombol tersebut aktif sedangkan tombol lain mati.

2.7 Motor DC 12V

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik [11]. Motor DC memerlukan sumber tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor DC disebut stator bagian yang tidak berputar dan kumparan jangkar disebut rotor bagian yang berputar. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula. Gambar 2.16. Konstruksi motor DC [11] 2.8 Limit Switch Limit switch atau sering juga disebut saklar batas adalah saklar yang dapat dioperasikan secara manual maupun otomatis. Fungsi dan cara kerja dari limit switch sama dengan saklar-saklar push on . Limit switch mempunyai kontak Normally Open NO dan Normally Closed NC. Roller yang terdapat pada limit switch , bila ditekan akan membuat kontak yang tadinya NC menjadi NO, begitu juga sebaliknya. Ketika roller dilepas, maka limit switch akan kembali kekeadaan awal. Konstruksi limit switch dapat dilihat pada gambar 2.17. Gambar 2.17. Konstruksi limit switch Bentuk fisik limit switch bermacam-macam. Salah satu bentuk dari limit switch dapat dilihat pada gambar 2.18. Gambar 2.18. Limit Switch [12]

2.9 L298

L298 adalah komponen yang didalamnya terdiri dari dua rangkaian bridge yang bisa dikontrol dari luar Dual Full-Bridge Driver . Komponen ini biasa digunakan untuk mengontrol komponen yang mengandung kumparan seperti motor DC, motor stepper , relay dan solenoid . Enable A dan B digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan perangkat secara bebas dari sinyal masukan. Tegangan masukan tambahan disediakan sehingga dapat bekerja pada tegangan yang lebih rendah. Gambar 2.19. menunjukan diagram blok L298. Dari IC ini terdapat 4 pin masukan yang didesain untuk menerima masukan logika TTL. Masing-masing pin masukan memiliki pin keluaran yang bersesuaian. Gambar 2.19. Diagram blok L298 [14] Pada pin enable dan pin 10 diberi logika 1 high dan pin 12 diberi logika 0 low maka akan menggerakkan motor searah jarum jam. Jika logikanya dibalik maka motor akan bergerak berlawanan dengan arah jarum jam. Pin enable yang diberi logika 0 low maka motor akan berhenti berputar. Gambar 2.20. Konfigurasi pin L298 [14] 29 BAB III PERANCANGAN 3.1 Proses Kerja Sistem Konfigurasi sistem perancangan ini meliputi beberapa bagian yang ditunjukkan pada gambar 3.1. Bagian – bagian perancangan meliputi sistem minimum mikrokontroler, RTC, motor DC, limit switch , LCD, dan keypad . Sistem minimum mikrokontroler ATmega8535 pada perancangan sistem ini sudah menggunakan sistem minimum jadi. Pengaturan tirai dapat diprogram pada jam-jam tertentu dan dengan mode-mode tertentu yang sudah dipilih. Proses pergerakan motor diawali dengan memosisikan sistem dalam keadaan nol dan saklar dalam keadaan on . Sistem bekerja saat pengguna mengatur masukan data pada mikrokontroler dengan keypad agar tirai terbuka dan tirai akan kembali menutup pada waktu yang sudah ditentukan. Mikrokontroler akan mengendalikan gerak motor DC yang diaplikasikan pada prototipe tirai. Mikrokontroler disinkronkan dengan RTC sehingga tirai dapat terbuka dan tertutup secara otomatis. Jika data pada mikrokontroler sudah sama dengan RTC kemudian mikrokontroler mengendalikan driver sehingga motor bergerak searah jarum jam atau yang berlawanan dengan arah jarum jam dan data akan ditampilkan pada LCD. Selain itu mikrokontroler juga mengaktifkan limit switch . Saat posisi tirai sudah terbuka atau tertutup penuh akan menekan limit switch dan mikrokontroler akan menghentikan kinerja driver sehingga motor berhenti berputar. Data yang telah dimasukkan pengguna dapat disimpan pada menu manual dan data yang telah tersedia pada menu otomatis dapat dipakai dengan langsung memilih pada menu yang sudah tersedia. Keseluruhan sistem dikendalikan oleh mikrokontroler ATmega8535. RTC DS1307 LCD Mikrokontroler ATmega8535 Driver motor Keypad Limit switch Motor DC Gambar 3.1. Diagram blok perancangan

3.2 Perancangan Prototipe

Pada tahap ini dilakukan perancangan prototipe ruangan, antara lain mendesain ukuran prototipe ruangan. Perancangan prototipe ruangan ditunjukkan pada gambar 3.2. dan gambar 3.3. Bahan yang digunakan untuk prototipe adalah acrylic , pengait pada tirai dan motor DC menggunakan belt yang permukaannya kasar. Dimensi prototipe ruangan yang akan didesain adalah 50 cm x 35 cm x 35 cm. Keterangan: 1. Keypad 2. LCD 3. Roller 4. Limit switch 5. Motor DC Gambar 3.2. Desain tampak belakang Gambar 3.3. Desain tampak dari dalam

3.3 Perancangan Perangkat Keras

Ada beberapa bagian utama dalam perancangan subsistem perangkat keras prototipe ruangan, yaitu : a. Sistem minimum ATmega8535 b. Rangkaian LCD 2x16 c. Rangkaian RTC DS1307 d. Rangkaian motor DC e. Keypad 4x4

3.3.1 Sistem Minimum ATmega8535

Sistem minimum yang digunakan pada tugas akhir ini merupakan produksi dari Creative Vision dengan chip IC keluarga Atmel dengan seri ATmega8535. Sistem minimum berfungsi sebagai IO untuk mengolah data dari RTC dan mengendalikan motor DC yang telah diprogram dalam mikrokontroler ATmega8535 pada prototipe ruangan. Mikrokontroler membutuhkan sistem minimum yang terdiri dari rangkaian eksternal yaitu rangkaian osilator dan rangkaian reset . Gambar 3.4. Sistem minimum ATmega8535 Perancangan penggunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler ATmega8535 disesuaikan dengan kebutuhan yaitu sejumlah 25 pin . Rangkaian RTC membutuhkan 2 pin pada Port C, keypad 4x4 membutuhkan 8 pin pada Port A, limit switch membutuhkan 2 pin , driver sebagai penggerak motor menggunakan 3 buah pin , sedangkan LCD dengan 7 pin pada PortB . Tabel 3.1. menunjukan penggunaan port pada mikrokontroler yang digunakan sebagai input dan output dari RTC dan motor DC. XTAL yang digunakan untuk sistem minimum ini 12 MHz.