Penggunaan Mikrokontroller Atmega 8 Dalam Implementasi Sistem Pencuci Tangan (Hand Washer) Dan Pengering Tangan (Hand Dryer) Otomatis

(HAND WASHER) DAN PENGERING TANGAN (HAND

DRYER) OTOMATIS

TUGAS AKHIR

SARDO HARYSON P.SIBORO 122408001

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPATERMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

PERANCANGAN ALAT PENCUCI DAN PENGERING TANGAN

OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLERATMEGA 8

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya

SARDO HARYSON P.SIBORO : 122408001

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPATERMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul : PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 DALAM IMPLEMENTASI

SISTEM PENCUCI TANGAN (HAND WASHER) DAN PENGERING TANGAN (HAND DRYER) OTOMATIS

Kategori : Tugas Akhir

Nama / NIM : SARDO HARYSON P.SIBORO / 122408001 Program Studi : Fisika D-III

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di Medan, 28 Juli 2015

Disetujui Oleh

Ketua Program Studi Pembimbing,

Dr. Susilawati, M.Si

IP.197412072000122001 NIP. 196006031986011002

LEMBAR PERNYATAAN

RANCANG BANGUN ALAT SISTEM PENCUCI DAN PENGERING TANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8

TUGAS PROYEK

Saya mengakui bahwa tugas proyek ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan , Juli 2015

NIM. 122408001

i ABSTRAK

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Pencuci dan pengering tangan merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai pencuci dan pengering tangan. Pada saat ini, alat itu masih menggunakan prinsip manual dalam penggunaannya, yakni pencuci tangan masih menggunakan kran air, dan pengering tangan menggunakan kain lap.Perancangan alat pencuci dan pengering tangan Otomatis menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.

ii

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan limpahan berkat-Nya penulis dapat menyusun Tugas Akhir ini hingga tepat waktu.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Ibu Dr.Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Proyek ini.

5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.

6. Orang Tua Tercinta, Sixjen P Siboro, Helmyna br Sibarani yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril maupun materil, yang sangat membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.-

iii

7. Kepada Abang saya Bresman P Siboro, ST dan Kakak saya Ovany P Siboro, SH yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi.

8. Alumni sayaBeni Munthe Saragih,ST dan Abang Andika Siregar,S.Si yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Sahabat saya Junus Marasi Nainggolan ,Andryus Manik, Alpredo Nababan,Ferdinan Malau,Susanto Tumangger, Sadarma Manik, Yusuf Dominggo Manurung, Iwan Primus Gultom, Hepriboy Purba Serta seluruh Rekan Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akir ini. Serta seluruh Rekan Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini

10.Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjaan Laporan Proyek yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

iv DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

PENGHARGAAN ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

BAB 1. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang masalah ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 3

1.3. Tujuan Penulisan ... 4

1.4. Batasan Masalah ... 4

1.5. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II. LANDASAN TEORI ... 6

2.1. Mikrokontroler ATmega8 ... 6

2.1.1.Arsitektur Mkrokontroler ATmega8 ... 8

2.1.2. Fitur ATmega 8 ... 9

2.1.3. Konfigurasi Pin ATmega 8 ... 10

2.1.4. Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8 ... 10

2.1.5. Sistem Clock Mikrokontroler Atmega 8 ... 14

2.1.6. Peta MemoriMikrokontroler Atmega 8 ... 15

2.2.

Sensor

... 19

2.2.1.Spesifikasi sensor Inframerah ... 19

2.2.2. Photodioda ... 20

2.3. Komponen Elektronika ... 22

2.3.1.Resistor ... 22

2.3.2. Kapasitor ... 23

2.3.3Relay ... 24

2.3.4Dioda ... 27

v

2.5. Dryer ... 28

2.6. Motor ... 29

2.6.1.Motor Ac ... 29

2.7. Bahasa Pemrograman Basic Compiler ... 30

2.7.1.Tipe Data ... 31

2.7.2.Variabel ... 32

2.7.3.Operasi-Operasi Basic Compiler AVR ... 32

BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN.. ... 34

3.1. Diagram Blok Rangkaian ... 34

3.2.Perancangan Perangkat Keras ... 36

3.2.1. Rangkaian Power Supply ... 37

3.2.2.Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ... 38

3.2.3.Rangkaian Relay ... 39

3.3.Perancangan Perangkat Lunak ( Software ) ... 40

3.3.1.Flowchart Perangkat Lunak ( Software ) ... 41

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43

4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply ... 43

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATmega 8 ... 44

4.3.Pengujian Rangkaian Relay ... 46

4.3.Analisa Kerja Rangkaian ... 47

BAB V. PENUTUP ... 48

5.1.Kesimpulan ... 48

5.2. Saran ... 49

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur Atmega 8 ... 8

Gambar 2.2Konfigurasi Pin ATMega8 ... 10

Gambar 2.3 Sistem Clock ATmega 8 ... 15

Gambar 2.4 Status Register ATmega 8 ... 17

Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek ... 20

Gambar 2.6 Resistor Karbon ... 22

Gambar 2.7Elektrolik Kapasitor ... 24

Gambar 2.8 Simbol Relay ... 25

Gambar 2.9 Relay sedang mengalami Switching ... 26

Gambar 2.10 Saklar ... 27

Gambar 2.11 Dioda ... 27

Gambar 2.12 Rangkaian Dryer ... 28

Gambar 3.1 Diagram Blok Alat ... 34

Gambar 3.2 Blok Diagram Power Supply secara umum ... 36

Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply ... 37

Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ... 38

Gambar 3.5 Rangkaian Relay ... 39

Gambar 3.5 Flochart Perancangan Perangkat Lunak ... 41

Gambar 4.1 Letak Titik Uji pada Rangkaian Power Supply ... 43

Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ... 44

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tipe-tipe Data Basic Compiler AVR ... 31 Tabel 2.2 Operasi Relasi ... 33 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Pada Tiap Titik Uji ... 44

i ABSTRAK

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Pencuci dan pengering tangan merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai pencuci dan pengering tangan. Pada saat ini, alat itu masih menggunakan prinsip manual dalam penggunaannya, yakni pencuci tangan masih menggunakan kran air, dan pengering tangan menggunakan kain lap.Perancangan alat pencuci dan pengering tangan Otomatis menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.

1 1.1Latar Belakang Masalah

Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Hal ini disebabkan karna mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor (yang didalamnya terdapat CPU, ROM, RAM dan I/O) yang terpadu pada satu keping, selain itu komponennya (ATMega 8) murah dan mudah didapat di pasaran. Penulis merasa bahwa perkembangan mikrokontroler perlu diketahui oleh semua orang yang berkeinginan masuk dalam dunia elektronika. Pencuci dan pengering tangan dapat dikatakan sebagai pasangan yang tidak terpisahkan. Betapa tidak, karena jika mendapati adanya alat pencuci tangan di kantor ataupun di pusat keramaian seperti mall, maka sudah pasti di sebelahnya juga terdapat alat pengering tangan. Jika berbicara masalah tersebut, tentunya sudah tidak asing lagi. Tentunya masih beranggapan alat itu biasa saja ( tidak ada istimewanya).

Penulis pun menyadari dari sekian banyak alat ini masih bersifat manual, terutama pada pencuci tangannya masih menggunakan kran untuk mengeluarkan air.Sedangkan untuk pengering tangannya sebagian besar sudah menggunakan sistem otomatis yaitu dengan cara menempelkan tangan, maka secara otomatis alat itu akan mengeluarkan angin untuk mengeringkan tangan, walaupun pada beberapa tempat masih ada yang menggunakan tissue untuk mengeringkan tangan. Mengapa demikian, karena pada kebanyakan orang belum bisa

2

memanfaatkan air dengan benar. Mereka masih membuka kran air ketika disaat bersamaan tengah mengambil sabun cair untuk mencuci tangan, tentunya ini merupakan suatu pemborosan air. Begitu juga digunakan pengering tangan otomatis agar lebih hemat dibandingkan dengan menggunakan tissue.

Dari pengalaman tersebut, penulis mendapatkan gagasan untuk membuat semua alat itu menjadi otomatis. Hal ini tidaklah merubah fungsi alat itu, melainkan hanya mengubah cara penggunaanya dari yang semula manual menjadi otomatis. Penulis merancang suatu alat yaitu “Penggunaan Mikrokontroller Atmega 8

Dalam Implementasi Sistem Pencuci Tangan (Hand Washer) Dan Pengering Tangan (Hand Dryer) Otomatis ”. Dimana keunggulan dari alat ini

dibandingkan dengan pencuci tangan secara manual yaitu pencuci dan pengering tangan dapat bekerja secara efisien dan lebih cepat dikarenakan sudah menggunakan sistem otomatis.

Tujuan dari penulis adalah untuk membuat alat pencuci dan pengering tangan otomatis berbasis mikrokontroler Atmega8 dengan harapan dapat menggantikan peran dari pencuci dan pengering tangan yang masih manual.

Aplikasi pencuci dan pengering tangan otomatis sederhana dapat memberikan kemudahan bagi masyarakat yang dalam hal ini adalah rumah makan (restoran), maupun kamar mandi pada gedung atau mal.

3 1.2.RumusanMasalah

Dalam merancang dan membuat “Penggunaan Mikrokontroller Atmega

8 Dalam Implementasi Sistem Pencuci Tangan (Hand Washer) Dan Pengering Tangan (Hand Dryer) Otomatis ”.Pencuci dan pengering tangan

dapat dikatakan sebagai pasangan yang tidak terpisahkan. Betapa tidak, karena jika kita temui alat pencuci tangan di kantor ataupun di pusat keramaian seperti mall, maka sudah pasti di sebelahnya juga terdapat alat pengering tangan.Mengapa demikian, karena pada kebanyakan orang belum bisa memanfaatkan air dengan benar.Mereka masih membuka kran air ketika disaat bersamaan tengah mengambil sabun cair untuk mencuci tangan, tentunya ini merupakan suatu pemborosan air.Begitu juga digunakan pengering tangan otomatis agar lebih hemat dibandingkan dengan menggunakan tissue.

Dari hal tersebut, penulis mendapatkan gagasan untuk membuat semua alat itu menjadi otomatis.Komponen yang di gunakan dalam perancangan akan di bahas fungsinya secara umum dan karakteristik tidak di bahas. Perencanaan dan analisa rangkaian, dijelaskan secara blok perblok.Tidak dibahas bagaimana cara pembuatan program dan hasil nya hanya sekilas tentang bagaimana program tersebut berkerja.

4 1.3.Tujuan Penulisan

Adapun Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut :

1. Untuk memenuhi syarat untuk menyelesaikan masa studi sebagai mahasiswa program studi D3 Fisika Instrumentasi

2. Untuk mengaplikasikan Ilmu Pengetahuan yang diraih dari bangku perkuliahan dalam kehidupan sehari-hari

3. Untuk memanfaatkan mikrokontroler Atmega 8 sebagai pengendali dalam Perancangan Alat Pencuci dan Pengering Tangan.

1.4.Batasan Masalah

Dalamperencanaan penulisaniniterdapat beberapa batasanmasalah sebagai berikut: 1. Mikrokontroller ATMega8digunakan sebagai pusat pengendali data

2. Bahasa pemrograman yang digunakan pada mikrokontroler adalah bahasa

Basic Compiler-AVR

3. Tidak dibahas bagaimana cara pembuatan program dan hasilnya hanya sekilas tentang bagaimana program tersebut berkerja.

5

Untukmempermudahpembahasandanpenulisan laporan ini, penulis membuat susunan bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika penulisan laporan dengan urutan sebagai berikut :

BAB 1 PENDAHULUAN

Dalambabini berisikanmengenailatarbelakang,rumusanmasalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan

untukpembahasandancarakerjadarirangkaian Dan bahasaprogramyangdigunakan,sertakarakteristikdari komponen-komponen

pendukung.

BAB 3 PERANCANGAN DANPEMBUATAN

Bab ini berisikan tentang proses perancangan dan pembuatan alat. Mulai dari peancangan dan pembuatan system secara hardware atau software

BAB 4HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalambabiniakandibahashasilanalisadarirangkaiandansistem kerjaalat.

BAB 5 PENUTUP

Dalambabinimenjelaskankesimpulandansaran darialatataupun data yangdihasilkandari alat.Babinijugamerupakanakhirdaripenulisan laporan proyek.

6

LANDASAN TEORI

Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen yang di gunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan menyimpang dari topik utama laporan ini, maka setiap komponen hanya di bahas sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya.

2.1 Mikrokontroler ATMega8

Sebuah komputer mikro memiliki tiga komponen utama yaitu, unit pengolahan pusat ( CPU ), memri dan sistem input/output ( I/O ) untuk dihubungkan dengan perangkar luar. CPU yang mengatur sistem kerja komputer mikro , dibangun oleh sebuah mikroprocesor. Memori terdiri atas EEPROM untuk menyimpan program dan RAM untuk menyimpan data. Sistem I/O bisa dihubungkan dengan perangkat luar misalnya keyboard dan sebuah monitor, bergantung pada aplikasinya. Apabila CPU , memori dan sistem I/O dibuat dalam sebuah chip semikonduktor , maka inilah yang dinamakan mikrokontroler,

Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analog (fitur ADC pada seri AVR) dalam level tegangan maksimum 5V. Keunggulan mikrokontroller dibanding microprocessor yaitu lebih murah dan didukung dengan software compiler yang sangat beragam seperti software compailer C/C++, basic,pascal, bahkan assembler.Sehingga penggunaan dapat memilih program yang sesuai dengan kemampuannya.Dalam hal penggunaan, mikrokontroller dapat dibedakan jenis dan tipenya, seperti mikrokontroller atmega 8, atmega 8535, atmega 16 dan lain-lain.

7

ATMEGA 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.Susunan pin – pin dari IC mikrokontroler ATMEGA 8 diperlihatkan pada gambar dibawah ini. IC ini tersusun dari 28 pin yang memiliki beberapa fungsi tertentu.

8

Gambar 2.1 Arsitektur ATMega8

Mikrokontroller AVR(Alf and Vegard’s Risc processor) merupakan keluarga mikrokontroller RISC (Reduced Instruction Set Computing) keluaran Atmel. Konsep arsitektur AVR pada mulanya dibuat oleh dua orang mahasiswa di Norwgian institute of Technology ( NTH ) yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard

Wollan. Penggunaan mikrokontroller ATMega8 ada dua pilihan

,denganmenggunakan board ATMega8 develompment board yang sudah ada diparaan atau dengan membuat rangkaian sendiri. Jika menggunakan rangkaian

9

mikrokontroler yang sudah tersedia dipasaran maka akan memepersingkat waktu pembuatan sistem, karena hanya tinggal membeli rangkaian berupa kit dan hanya tinggal menggunakannya. Chip yang dijelaskan di sini menggunakan kemasan PDIP, untuk kemasan yang lain ( TQPF, QFN / MLF ) tidak jauh berbeda. Untuk lebih jelasnya silahkan merujuk ke data sheet. Nama nama pin di atas usahakan lebih sering dikenal, hal ini berguna untuk penggunaan pheripheral internal.

2.1.2. Fitur ATMega8

Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega8 : A. Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.

B. ADC sebanyak 6 saluran dengan 4 saluran 10 bit dan 2 saluran 8 bit. C. Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding. D. CPU dengan 32 buah register

E. Watchdog timer dan oscillator internal.

F. SRAM sebesar 1K byte.

G. Memori flash sebesar 8K Bytes system Self-programable Flash

H. Unit interupsi internal dan eksternal. I. Port antarmuka

J. EEPROM sebesar 512 byte.

K. Port USART ( Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver and

Transmitter ) untuk komunikasi serial.

10

ATMega8 memiliki 28 pin yang masing-masing pin-nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain. Berikut akan dijelaskan tentang kegunaan dari masing-masing kaki pada ATMega8.

Gambar 2.2 Pin Konfigurasi pada ATMega 8

2.1.4. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8

1. VCC

Merupakan supply tegangan untuk digital. 2. GND

Merupakan ground untuk smua komponen yang membutuhkan grounding.

11

Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bit directional I/O port dengan inernal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin menggunakan tambahan kristal, maka cukup untuk menghubungkan kaki dari kristal ke keki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka cukup untuk dibiarkan saja. Pengguna kegunaan dari masing-masing kaki ditentukan dari clock fuse setting-nya.

4. Port C

Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyarap arus ( sink ) ataupun mengeluarkan arus ( source).

5. Reset / PC6

Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang tedapat pada port C. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak deprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, makan akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak berkerja.

12

Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

7. AVCC

Pada pin ini memiliki fungsi sebagai power supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkanjika ACD pada AVR tidak digunakan, tetap saja disarankan untuk menghubungkan secara terpisah dengan VCC. Cara menghubungkan AVCC adalah melewati low-pass filter setelah itu dihubungkan dengan VCC.

8. AREF

Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC. Pada AVR status Register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi intruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini di-update setelah semua operasi ALU ( Arithmetic Logic Unit ).Hal tersebut seperti yang telah tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Intruction Set

Reference.Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan

penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika

13

memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal ini harus dilakukan melalui software.

9. Bit 7 (1)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang secara individual maupun yang secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

10.Bit 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instruction BLD ( Bit LoaD ) dan BST ( Bit Store ) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dan Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di register pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.

11.Bit 5 (H)

Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

14

Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara

Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V).

13.Bit 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.

14.Bit 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini menyediakan sebuah hasil negative di dalam sebuah fugnsi logika atau aritmatika.

15.Bit 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “ 0 ” dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

16.Bit 0 (C)

Meruapakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah fugnsi aritmatika atau logika.

2.1.5. Sistem Clock pada Mikrokontroller ATMega 8

Mikrokontroler, mempunyai sistem pewaktuan CPU, 12 siklus clock. Artinya setiap 12 siklus yang dihasilkan oleh ceramic resonator maka akan menghasilkan satu siklus mesin. Nilai ini yang akan menjadi acuan waktu operasi CPU. Untuk mendesain sistem mikrokontroler kita memerlukan sistem clock, sistem ini bisa di bangun dari clock eksternal maupun clock internal.

15

Gambar 2.3 Sistem Clock pada ATMega8

2.1.6.Peta Memori

ATmega8memilikidua ruang memori utama, yaitu memori data dan memori program.Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.

2.1.6.1.Flash Memory

ATmega8 memiliki flash memory sebesar 8 Kbytes untuk memori program. Karena semua instruksi AVR menggunakan 16 atau 32 bit, maka AVR memiliki organisasi memori 4 Kbyte x 16 bit dengan alamat dari $000 hingga $FFF. Untuk keamanan software, memori flash dibagi mejadi dua bagian, yaitu : Boot Programdan bagian Application program. AVR tersebut memiliki 12 bit

ProgramCounter(PC) sehingga mampu mengalamati isi flash memori.

16

ATmega8 memiliki 608 alamat memori data yang terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register file, 64 buah IO register dan 512 byte internal SRAM. Peta Memori ATmega8 memiliki dua ruang memori utama, yaitu memori data dan memori program.Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.

2.1.6.3.EEPROM

ATmega8 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8 bit sebesar 512 byte ($000-$1FF).

2.1.6.4.Status Register (SREG)

Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari register SREG dapat digunakan untuk mengubah alur program yang sedang dijalankan dengan menggunakan instruksi percabangan. Data SREG akan selalu akan berubah setiap instruksi atau operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila terjadi instruksi percabangan baik karena interupsi maupun lompatan.

17

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

Berikut ini adalah status register dari ATmega8beserta penjelasannya.

Gambar 2.4 Status Register ATMega8

Status Register ATMega8 : a. Bit 7 (I)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian lain. Jika bit ini di-set, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

b. BIT 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit Load) dan BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di

18

dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.

c. BIT 5 (H)

Merupakan bit Half Cary Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

d. BIT 4 (S)

Merupakan Signbit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif diantara

Negative

Flag (N) dan Two’s Complement OverflowFlag (V).

e. BIT 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi- fungsi aritmatika dua komplemen.

f. BIT 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negatif di dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.

g. BIT 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “0” dalam sebuah fungsi arimatika atau logika.

h. BIT 0 (C)

Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah carry atau sisa dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

19 2.2 Sensor

Sensor adalah suatu alat atau rangkaian alat yang dipakai untuk merubah suatu besaran tertentu menjadi besaran lain dengan cara “merasakan / mendeteksi” dalam bahasa inggris disebut to sense. Artinya jika pada suatu ketika ada sesuatu atau benda yang lewat pada jangkauannya ( terukur ) maka sensor akan merasakan / mendeteksi sesuatu tersebut tanpa harus mengetahui benda apa yang melewatinya. Kemudian setelah merasakan atau mendeteksi maka hasilnya dikirim kerangkaian selanjutnya untuk dijadikan suatu referensi masukan pada rangkaian tersebut. Secara umum system kerja sensor mirip dengan kerjanya suatu switch ada kondisi NO, NC dan Common. Sensor dipakai / dibutuhkan suatu masukkan tertentu yang terukur dan sudah didesain aplikasinya sesuai dengan kebutuhan. Tegangan kerja sensor pada umumnya adalah 5 – 30V dan level keluarannya 5 – 30VDC, tegangan keluaran ini biasanya masih berupa sinyal analog yang akan diubah menjadi sinyal digital dengan rangkaian elektronik tertentu contohnya ADC (Analog to Digital Converter).

2.2.1. Infra Red

IR sensor ( sensor infra red / cahaya ) yaitu sebuah sensor yang menggunakan media cahaya, dalam suatu rangkaian biasanya berisi pembangkit cahaya (transmitter ) LED dan penerima cahaya ( receiver). Sensor pada transistor biasanya adalah commonemitor, ada yang dengan cara LOS ( Line On Sight ) melihat langsung, ada juga yangmenggunakan pemantul ( reflector ) relative opto switch. Ada juga yang menggunakan photo transistor sebagai transmitter dan monitor sebagai receivernya. Tipe sensor IR yang digunakan adalah dengan

20

menggunakan infrared sebagai transmiter kemudian sebagai receivernya

photodioda

Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai panjang gelombang , berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang gelombang 1µm – 1mm. LED infra merah ini merupakan komponen elektronika yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil. Dalam mendeteksi objek sensor infrared dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek

2.2.2. Photo Dioda

Dioda peka cahaya adalah jenis dioda yang berfungsi untuk mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapatdideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis.

21

Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya.Fotodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik.Fotodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan pn yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.

Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan-pn dibias maju dan diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika sambungan pn dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.

Alat yang mirip dengan fotodioda adalah fototransistor

(Phototransistor).Fototransistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar

yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya.Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Fotodioda.Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari fototransistor secara umum akan lebih lambat dari pada fotodioda.

22 2.3 Komponen Elektronika

Komponen elektronika adalah elemen terkecil dalam suatu rangkaian elektronika. Dalam rangkaian elektronika pada umumnya terdiri dari

fungsi yang berbeda berdasarkan produsen pembuat

yang berbeda-beda. Tipe dan nilai yang melekat pada suatu

perancangan pencuci tangan dan pengering otomatis peralatan dan komponen yang digunakan adalah sebagai berikut.

2.3.1. Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.Tipe resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan.Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohm meter.

23 2.3.2. Kapasitor

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.

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 insulator.Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik.Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energy 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.

24 2.3.2.1. Elektrolik Kapasitor (ELCO)

Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan membrane oksidasi yang tipis.Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya.Dari karakteristik tersebut kita harus berhati - hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “meledak”. Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply.Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt .

Gambar 2.7 Elektrolik Kapasitor

2.3.3. Relay

Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah kontak-kontak saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari satu kumparan dan inti, yang mana bila dialiri arus kumparan tersebut akan

25

menjadi magnet dan menutup atau membuka kontak-kontak. Kontak-kontaknya ada dua macam, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close).Normally

Close adalah kontak relay yang terhubung saat belum ada arus. Sewaktu ada arus

yang melewati kumparan relay, inti besi lunak akan dimagnetisasi, dan menarik kontak sehingga kontak yang open kini terhubung. Keuntungan dari relay ini adalah dapat menghubungkan daya yang besar dengan memberi daya yang kecil pada kumparannya.

Gambar 2.8 Simbol Relay

Pada keadaan awal, yaitu pada saat coil relay tidak diberi tegangan,maka yang terhubung adalah contact Normally Close (NC). Sedangkancontact Normally

Open (NO) dalam keadaan terbuka. Standar teganganuntuk relay DC adalah 6V,

12V, 24V, 48V, dan 100V atau dengan mengaturtegangan tersebut sehingga didapat arus minimum untuk menggerakkan relay. Tegangan dari relay tersebut dapat ditentukan oleh lilitan penguatyang terdapat di dalam relay itu sendiri sehingga kita dapat mengetahuiberapa tegangan dari suatu relay.

26

Jika sebuah relay 24 Volt DC diberi tegangan sebesar 24 Volt DCpada coil-nya , maka relay tersebut akan mengalami switching seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.9 Relay sedang mengalami switching

Pada keadaan ini, yang terhubung adalah contact Normally Open(NO), sementara

contact Normally Close (NC) dalam keadaan terbuka.Proses switching pada relay

DC dapatdijelaskan sebagai berikut. Coil padarelay merupakan sebuah kumparan yang berintikan material batang yangsifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan mudah dihilangkan. Ketikaada arus yang mengaliri kumparan, maka akan muncul medan magnet padainti batang dengan kutub magnet sesuai aturan tangan kanan (proseselektromagnetik). Munculnya medan magnet pada inti batang kumparan inimenarik material magnetik (proses mekanik akibat adanya medan magnet), Di mana contact-contact relay melekat. Akibatnya contact mengalamiperubahan posisi dari posisinya semula, NC yang semulanya terhubungmenjadi terbuka, NO yang semulanya terbuka menjadi terhubung.

27 2.3.4. Diode

Diode adalah komponen pasif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Dioda berfungsi untuk mengalirkan arus listri DC dalam satu arah saja. Dioda dibangun menggunakan dua lempeng bahan semikonduktor tipe P dan tipe N. Simbol dan salah satu bentuk fisik dioda dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.10. Diode

Dioda memiliki 2 kaki yaitu kaki Anoda dan Kaki Katoda, pada prinsipnya dioda akan mengalirkan arus DC dari Anoda ke Katoda. Pada aplikasi lain dioda dapat berfungsi sebagai penyearah gelombang AC.

2.4 Saklar

Saklar adalah komponen elektronika yang bekerja sebagai pemutus atau pemilih sinyal secara mekanik. Saklar memiliki dua bagian utama yaitu kontaktor dan tuas saklar.Salah satu bentuk dan simbol saklar dapat dilihat pada gambarberikut.

28

Dalam menjalankan tugasnya saklar membutuhkan operator sebagai penggerak tuas. Operator tuas saklar dapat berupa suatu sistem elektro mekanis maupun operator manusia secara manual.

2.5Dryer

Dryer merupakan sebuah peralatan elektromagnetikal yang didesain untuk

menghembuskan udara hangat pada sebuah medium dengan tujuan untuk meningkatkan kejenuhan partikel air dan mengeringkan medium tersebut .

Dikarenakan dryer pada alat ini digunakan untuk mengeringkan tangan, maka ditambahkan sensor untuk mendeteksi adanya tangan. Sensor yang digunakan adalah sensor Infrared. Dryer yang digunakan pada alat ini adalah sebuah hair

dryer yang mana di peruntukan untuk meminimalisir biaya dalam pembuatan.

Gambar 2.12 Rangkaian Dryer

Driver dryer merupakan output dari mikrokontroler yang akan bekerja dengan

logika high (aktif jika mendapat logika 1), yaitu apabila berlogika “1” maka rangkaian akan On dan akan Off apabila berlogika “0”. Relay akan mengontak

29

Volt). Jika mikrokontroler memberikan output berlogika low (tegangan 1,3 Volt)

maka dryer akan mati. Input tegangan relay dihubungkan dengan tegangan 12 volt sedangkan untuk tegangan dryer dihubungkan dengan tegangan 220 volt.

2.6 Motor

Motor mekanik mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik. Gerakan memutar yang merubah gerak mekanik menjadi gerak listrik, itu dilakukan oleh dynamo atau generator. Kebanyakan motor listrik bekerja berdasarkan elektromagnetik, tapi motor di dasari oleh fenomena elektromagnetik lainnya. Seperti gaya elektrostatis dan juga efek Piezoelektrik. Prinsip yang fundamental dari motor elektromagnetik yaitu berdasarkan dari tenaga mekaniknya ketika kabelnya dihubungkan dengan listrik, tanpa adanya medan magnet. Tenaga ini di deskripsikan oleh hokum gaya Lorentz dan itulah yang memisahkan keduanya antara kabel dan medan magnet. Kebanyakan motor listrik bergerak berputar, tetapi bisa juga bergerak linear. Pada motor bagian dalam yang berputar disebut rotor dan pada bagian yang tidak bergerak disebut stator. Rotor berputar karena ada kawat dan medan magnet.

2.6.1. Motor Ac

Motor AC adalah motor arus bolak-balik yang menggunakan aruslistrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktutertentu. Hampir sama dengan motor DC, motor listrik memiliki dua buahbagian dasar listrik: "stator" dan "rotor". Statormerupakankomponen listrikstatis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untukmemutar as motor.Pada motor AC terdapat kerugian dalam penggunaannya yaitu kecepatan motor AC lebih sulitdikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini,motor AC dapat dilengkapi

30

dengan penggerak frekuensi variabel untukmeningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya.

Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karenakehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukupmurah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) danjuga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar duakali motor DC).Untuk perancangan alat pengering tangan ini motor yang digunakanlangsung diambil dari hair dryer dan menyatu dengan hair dryer. Teganganyang digunakan untuk hair dryer ini sendiri adalah 220 V (Tegangan AC).

2.7 Bahasa Pemograman Basic Compiler

Bahasa Basic Compiler-AVR menggunakan bahasa pemograman

BASIC.Bahasa BASIC adalah bahasa pemograman yang dapat dikatakan bahasa

pemograman berlevel tinggi.Bahasa pemograman berlevel rendah berarti bahasa pemograman yang berorientasi pada mesin, misalnya bahasa assembly.Sedangkan bahasa pemograman berlevel tinggi merupakan bahasa pemograman yan berorientasi pada manusia.Bahasa pemograman berlevel rendah merupakan bahasa pemograman dengan sandi yang hanya dimengerti oleh mesin, sehingga untuk memprogram dalam bahasa ini diperlukan tingkat kecermatan yang tinggi.Bahasa pemograman berlevel tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis dengan bahasa manusia yang lebih mudah dimengerti dan tidak tergantung pada mesin.

31

Penulisan program dalam bahasa Basic-AVR ini tidak mengenal aturan penulisan dikolam tertentu.Jadi bisa dimulai dari kolom manapun.Namun demikian, untuk mempermudah dalam pembacaan program dan untuk keperluan dokumentasi, sebaiknya penulisan program dalam bahasa Basic-AVR ini diatur sedemikian rupa sehingga mudah dibaca.

2.7.1. Tipe Data

Tipe data merupakan bagian program yang penting karena tipe data mempengaruhi setiap instruksi yang akan dilaksanakan komputer. Pemilihan tipe data yang tepat akan membuat operasi data menjadi lebih efesien dan efektif.

Tabel 2.1. Tipe-Tipe Data Dalam BASIC COM-AVR

NO Tipe Jangkauan 1. Bit 0 atau 1

2. Byte 0 – 225

3. Integer -65,535

4. Word 0 – 65535

5. Long -2E+09

6. Single 1.5x10-45 – 3.4x1038

7. Double 5.0x10-324 – 1.7x10308

32 2.7. 2. Variabel

Variabel adalah suatu pengenal (identifier) yang digunakan untuk mewakili suatu nilai tertentu didalam proses program. Berbeda dengan konstanta yang nilainya selalu tetap, nilai dari suatu variabel bias berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan.

Nama dari suatu variabel mempunyai ketentuan sebagai berikut:

• Terdiri dari gabungan huruf dan angka dengan karakter pertama harus berupa huruf.

• Tidak boleh mengandung karakter spasi.

• Tidak boleh mengandung symbol-symbol khusus, kecuali garis bawah

(underscore). Yang termasuk symbol khusus yang tidak boleh digunakan

adalah $ ? % # ! & * , ( ) - + = @.

• Panjang sebuaah nama variabel hanya 32 karakter.

Untuk dapat menggunakan variabel, maka variabel tersebut harus dideklarasikan terlebih dahulu pada program yang dibuat. Berikut ini merupakan cara mendeklarasikan variabel pada BASIC COM-AVR.

2.7.3. Operasi – Operasi dalam Basic Compiler - AVR

Bahasa pemograman Basic Compiler – AVR ini dapat digunakan untuk menggabungkan, membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah pernyataan dengan menggunakan operator-operator yang tersedia di Basic

33 • Operator aritmatika

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

• Operator Relasi

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

Tabel 2.2. Tabel Operasi Relasi

Opertor Relasi Pernyataan

= Sama Dengan X = Y <> Tidak Sama Dengan X <> Y < Lebih Kecil Dari X < Y > Lebih Besar Dari X > Y <= Lebih Kecil Sama Dengan X <= Y >= Lebih Besar Sama Dengan X >= Y

• Operator Logika

Operator logika digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi bit dan bolean. Dalam Basic Compiler-AVR ada 4 buah operator logika, yaitu AND, OR, NOT, dan XOR.

• Operator fungsi

34 BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN 3.1 Diagram Blok

Adapun diagram blok dari rancangan alat yang dibuat adalah sebagai berikut.

Gambar 3.1. Diagram Blok Alat

Sensor Infra merah Mikrokontroller Atmega 8

Pompa Air

35

Dari Gambar 3.1 di atas, Perancangan alat pencuci dan pengering tangan dengan menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.Masukan pada rangkaian alat pencuci dan pengering tangan ini diperoleh dari sensor Infrared dan Photodioda. Sensor bekerja berdasarkan fungsinya yaitu jika terkena tangan akan mengirimkan sinyal analog yang kemudian akan dikonversi kedalam bentuk digital dengan menggunakan ADC (Analog to Digital Conversion) yang selanjutnya sinyal digital tersebut diolah oleh mikrokontroler.

36

3.2 Perancangan Perangkat Keras ( Hardware ) 3.2.1. Rangkaian Power supply

Power supply adalah suatu sistem yang dapat bekerjamengkonversikan

tegangan arus bolak balik (ac) ke tegangan searah(dc) pada nilai tertentu. Oleh karena itu rangkaian power supply sangat diperlukan untuk alat pengering tangan ini, karena alat inimembutuhkan tegangan DC untuk mengontrolnya, yaitu berkisarantara 5-12V. Dalam rangkaian power supply ini terdapat dua komparator yaitu LM7805 dan LM7812, selain itu juga terdapat kapasitor untukfilter dan mengurangi terlalu tingginya tegangan puncak pada saatpower supply dalam kondisi start.Secara umum sebuah powersupply terbagi atas tiga unsur utama dan unsur tambahanseperti pada gambar 3.2

37

Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply

Rangkaian catu daya berfungsi sebagai pemberi daya ke tiap rangkaian agar rangkaian dapat bekerja.Pada rangkaian tersebut sumber tegangan yang digunakan adalah dari tegangan PLN, sehingga digunakan sebuah transformator untuk menurunkan tegangan dari 220V menjadi 9V. Setelah tegangan diturunkan, tegangan tersebut kemudian disearahkan oleh sebuah dioda. Kapasitor berfungsi sebagai filter sehingga tegangan DC yang dihasilkan dioda mempunyai ripple tegangan yang kecil. Tegangan tersbut kemudian di regulasi oleh regulator LM7805 sehingga tegangan output dari rangkaian ini akan stabil pada 5V. Tegangan inilah yang digunakan untuk mensupply rangkaian pada alat yang dirancang.

38 3.2.2.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

Gambar 3.4Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8

Rangkaian ini merupakan rangkaian minimum ATMega8 dengan kristal 16MHz. Dengan rangkaian ini mikrokontroler akan bekerja pada frekuensi kerja 16MHz. Rangkaian minimum ini adalah rangkaian dengan konfigurasi minimum yang digunakan agar mikrokontroler dapat beroperasi, Pin Reset pada mikrokontroler terhubung ke 5V melalui sebuah resistor 10K. Pin AVCC, VCC dan ARef pada mikrokontroler langsung terhubung pada 5V.

39 3.2.3. Rangkaian Relay

Gambar 3.5 Rangkaian Relay

Rangkaian ini digunakan untuk menyalakan kipas dan pemanas.Rangkaian ini menggunakan transistor yang difungsikan sebagai sakelar elektronik. Ketika basis transistor diberi tegangan 5V (logika 1) maka transistor ini akan aktif. Jika transistor aktif, ini berarti kumparan pada relay akan dialiri oleh arus listrik sehingga menjadi magnet dan menarik kontak relay sehingga relay terhubung dan akan menyalakan kipas ataupun pemanas. Dioda digunakan sebagai pengaman rangkaian dari arus balik yang timbul ketika kumparan pada relay mengalami transisi antara kontak dan tidak.

40 3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Perancangan software merupakan proses perancangan pembuatan program yang nantinya akan dijalankan oleh mikrokontroler. Program ininantinya akan menjadi rutin yang akan selalu dijalankan ketikamikrokontroler dinyalakan. Program ini akan disimpan pada EEPROM yangada didalam mikrokontroler, sehingga hanya perlu sekali men-download program ke mikrokontroler karena walaupun sumber tegangan dimatikan program masih tersimpan pada EEPROM.

41

3.3.1.FlowchartPerancangan Perangkat Lunak ( Software )

Bahasa pemrograman yang digunakan pada perancangan alat ini adalah bahasa pemrograman Basic-AVR.

MULAI

INSTAL PROGRAM

DATA PROGRAM

Apakah Program berjalan?

SELESAI Masukkan

Tidak

YA

42

Berikut ini adalah listing program yang disi pada mikrokontroler pada proyek ini.

$regfile = "m8def.dat" $crystal = 16000000 Wash Alias Pind.1 Dry Alias Pind.2 Washer Alias Portb.1 Dryer Alias Portb.2 Do

If Wash = 0 Then Set Washer End If

If Wash = 1 Then Reset Washer End If

If Dry = 0 Then Set Dryer End If

If Dry = 1 Then Reset Dryer End If

43 BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian pada rangkaian power supply ini dapat dilakukan dengan cara mengukur besarnya tegangan yang terdapat pada test point yang ditunjukkan oleh gambar berikut ini:

Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada RangkaianPower Supply

Pada rangkaian ini, sumber tegangan yang digunakan adalah tegangan AC dari PLN. Untuk menguji rangkaian ini, dilakukan pengukuran pada titik-titik yang ditunjukkan pada rangkaian yang dilakukan dengan menggunakan multimeter digital.

44

Tabel 4.1.Hasil Pengukuran Tegangan Pada Tiap Titik Uji

Test Point Tegangan

TP1 215 V AC

TP2 10 V AC

TP3 9,5V DC

TP4 4,7 V DC

4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

45

Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program sederhana kedalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian dapat beerja sesuai dengan perintah program yang diisikan kedalam mikrokontroler tadi.

Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan program sederhana yang bila diaktifkan akan membuat LED yang terhubung ke mikrokontroler akan berkedip. Berikut listing programnya:

$regfile = "m8pdef.dat" $crystal = 16000000 Do

Toggle portd.7 Waitms 100 Loop

Ketika program tersebut diaktifkan dan berjalan, maka LED yang terhubung pada mikrokontroler akan tampak berkedip terus menerus dengan jeda waktu tertentu. Dengan demikian, maka dapat rangkaian mikrokontroler tersebut dinyatakan dalam kondisi baik.

46 4.3. Pengujian Rangkaian Relay

Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Relay

Rangkaian ini diuji dengan memastikan tegangan pada TP1 berada pada 11,5V – 12V DC agar relay dapat bekerja dengan baik. Ketika tegangan pada TP1 sudah dipastikan pada rentang tegangan tersebut, kemudian rangkaian ini diuji dengan memberi logika 1 pada basis transistor sehingga relay akan bereaksi dan menyebabkan kontak-kontak pada relay akan terhubung. Setelah itu, dipastikan dengan menggunakan multimeter apakah kontak-kontak pada relay sudah terhubung.Jika sudah terhubung maka rangkaian ini dapat dikatakan dalam kondisi baik.

47 4.4 Analisa Kerja Rangkaian

Perancangan alat pencuci dan pengering tangan dengan menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran. Masukan pada rangkaian alat pencuci dan pengering tangan ini diperoleh dari sensor Infrared. Sensor bekerja berdasarkan fungsinya yaitu jika terkena tangan akan mengirimkan sinyal analog yang kemudian akan dikonversi kedalam bentuk digital dengan menggunakan ADC

(Analog to Digital Conversion) yang selanjutnya sinyal digital tersebut diolah

oleh mikrokontroler.Sedangkan pada piranti keluaran yaitu terdapat Motor AC dan Pompa air dan dryer untuk mengeringkan tangan yang basah. Pada kondisi normal sensor Sensor Infra merah berlogika 1, apabila sensor menerima masukan maka sensor sensor inframerah berlogika 0. Setelah sensor berlogika 0, maka input tersebut akan disampaikan kepada mikrokontroler, kemudian mikrokontroler akan memproses dan Selanjutnya Pompa air dan driver dryer merupakan output dari mikrokontroler yang akan bekerja dengan logika high (aktif jika mendapat logika 1), yaitu apabila berlogika 1” maka rangkaian akan On dan akan Off apabila berlogika “0”.

48 BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN

Dari perancangan alat pencuci dan pengering tangan otomatis berbasi Mikrokontroler Atmega 8 , maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Relay merupakan saklar yang mengaktifkan pompa air dan kipas pengering. 2. Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analogpada

dalam level tegangan maksimum 5V.

3. Sensor inframerah dalam rangkaian ini merupakan input dari rangakaian ketika sensor dalam keadaan normal (tidak terhalang) maka tegangan yang dihasilkan adalah high, sedangkan ketika sensor diberi objek penghalang, tegangan yang dihasilkan adalah low.

49 5.2. SARAN

Dari hasil Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut. Oleh karenanya penulis merasa perlu untuk memberi saran-saran sebagai berikut:

1. Diharapkan ada sensor suhu atau sensor yang khusus digunakan untuk mendeteksi radiasi panas tubuh manusia atau objek lain agar dapat membedakan panjang gelombang yang menghalangi sensor, apakah itu tangan manusia atau benda lain.

2. Sebaiknya bak penampungan terdapat instalasi air, agar sumber air tidak terbatas.

50

DAFTAR PUSTAKA

Catur Edi Widodo . 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port.Yogyakarta: Andi. Daryanto, Drs. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika. Jakarta : Bumi aksara. Putra eko afgianto.2002.Teknik Antar Muka Komputer.Yogyakarta: Graha ilmu.

Diakses pada tanggal 29 Mei 2015

45

Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program sederhana kedalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian dapat beerja sesuai dengan perintah program yang diisikan kedalam mikrokontroler tadi.

Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan program sederhana yang bila diaktifkan akan membuat LED yang terhubung ke mikrokontroler akan berkedip. Berikut listing programnya:

$regfile = "m8pdef.dat" $crystal = 16000000 Do

Toggle portd.7 Waitms 100 Loop

Ketika program tersebut diaktifkan dan berjalan, maka LED yang terhubung pada mikrokontroler akan tampak berkedip terus menerus dengan jeda waktu tertentu. Dengan demikian, maka dapat rangkaian mikrokontroler tersebut dinyatakan dalam kondisi baik.

46 4.3. Pengujian Rangkaian Relay

Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Relay

Rangkaian ini diuji dengan memastikan tegangan pada TP1 berada pada 11,5V – 12V DC agar relay dapat bekerja dengan baik. Ketika tegangan pada TP1 sudah dipastikan pada rentang tegangan tersebut, kemudian rangkaian ini diuji dengan memberi logika 1 pada basis transistor sehingga relay akan bereaksi dan menyebabkan kontak-kontak pada relay akan terhubung. Setelah itu, dipastikan dengan menggunakan multimeter apakah kontak-kontak pada relay sudah terhubung.Jika sudah terhubung maka rangkaian ini dapat dikatakan dalam kondisi baik.

47 4.4 Analisa Kerja Rangkaian

Perancangan alat pencuci dan pengering tangan dengan menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran. Masukan pada rangkaian alat pencuci dan pengering tangan ini diperoleh dari sensor Infrared. Sensor bekerja berdasarkan fungsinya yaitu jika terkena tangan akan mengirimkan sinyal analog yang kemudian akan dikonversi kedalam bentuk digital dengan menggunakan ADC (Analog to Digital Conversion) yang selanjutnya sinyal digital tersebut diolah oleh mikrokontroler.Sedangkan pada piranti keluaran yaitu terdapat Motor AC dan Pompa air dan dryer untuk mengeringkan tangan yang basah. Pada kondisi normal sensor Sensor Infra merah berlogika 1, apabila sensor menerima masukan maka sensor sensor inframerah berlogika 0. Setelah sensor berlogika 0, maka input tersebut akan disampaikan kepada mikrokontroler, kemudian mikrokontroler akan memproses dan Selanjutnya Pompa air dan driver dryer merupakan output dari mikrokontroler yang akan bekerja dengan logika high (aktif jika mendapat logika 1), yaitu apabila berlogika 1” maka rangkaian akan On dan akan Off apabila berlogika “0”.

48 BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN

Dari perancangan alat pencuci dan pengering tangan otomatis berbasi Mikrokontroler Atmega 8 , maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Relay merupakan saklar yang mengaktifkan pompa air dan kipas pengering. 2. Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analogpada

dalam level tegangan maksimum 5V.

3. Sensor inframerah dalam rangkaian ini merupakan input dari rangakaian ketika sensor dalam keadaan normal (tidak terhalang) maka tegangan yang dihasilkan adalah high, sedangkan ketika sensor diberi objek penghalang, tegangan yang dihasilkan adalah low.

49 5.2. SARAN

Dari hasil Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut. Oleh karenanya penulis merasa perlu untuk memberi saran-saran sebagai berikut:

1. Diharapkan ada sensor suhu atau sensor yang khusus digunakan untuk mendeteksi radiasi panas tubuh manusia atau objek lain agar dapat membedakan panjang gelombang yang menghalangi sensor, apakah itu tangan manusia atau benda lain.

2. Sebaiknya bak penampungan terdapat instalasi air, agar sumber air tidak terbatas.

50

DAFTAR PUSTAKA

Catur Edi Widodo . 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port.Yogyakarta: Andi. Daryanto, Drs. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika. Jakarta : Bumi aksara. Putra eko afgianto.2002.Teknik Antar Muka Komputer.Yogyakarta: Graha ilmu.

Diakses pada tanggal 29 Mei 2015

Diakses pada tanggal 31 Mei 2015