PERANCANGAN SISTEM
3.1. Diagram Blok
Secara garis besar rangkaian pengendali peralatan elektronik dengan menggunakan PC, memiliki 6 blok utama. Yaitu personal komputer PC,
Mikrokontroler AT89S51, relay, lampu beban, Pintu dan sensor arus. Diagram blok rangkaian tampak seperti gambar berikut :
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Gambar di atas merupakan gambar diagram blok dari rangkaian pengendali
peralatan elektronik dengan menggunakan PC. Jika komputer diberi perintah tertentu melalui program yang ada pada komputer, maka akan terjadi komunikasi data antara
komputer dan mikrokontroler, Selanjutnya mikrokontroler akan mengambil data dari output komputer, sehingga mikrokontroler AT89S51 mengetahui data yang
dikirimkan oleh komputer tersebut dan data ini akan dianggap oleh mikrokontroler sebagai perintah untuk mengerjakan sesuatu mengaktipkanmenonaktipkan relay.
M ikr
okont rol
er A
T 89S
5 1
Relay
Sensor arus Lampu
Relay
Sensor arus Driver
stepper Personal
Computer PC
Universitas Sumatera Utara
Langkah selanjutnya mikrokontroler akan membandingkan data yang masuk dengan data yang telah diprogramkan dalam mikrokontroler, kemudian mengerjakan perintah
mengaktipkanmenonaktipkan relay tertentu sesuai dengan data yang diterima. Relay yang aktip akan menyebabkan lampu yang dihubungkan ke relay tersebut
menyala. Setiap lampu dihubungkan ke sensor arus, sehingga jika lampu menyala, maka sensor arus yang terhubung ke lampu tersebut akan aktip dan mengirimkan
sinyal tertentu ke mikrokontroler AT89S51. Sehingga dengan demikian mikrokontroler mengetahui lampu-lampu mana saja yang menyala. Hal yang sama
juga terjadi ketika dibuka atau ditutup pintu.
3.2 Perancangan Rangkaian Power Supplay PSA
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan
keluaran 12 volt digunakan untuk menghidupkan relay. Rangkaian tampak seperti gambar di bawah ini,
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay PSA
Trafo CT ini merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC sehingga relay hidup,trafo CT ini
gunanya agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 Volt. Dioda yang sebagai penyearah
Vreg LM7805CT
IN OUT
TIP32C
100
100uF 330
2200uF 1uF
220 V AC 0 V
5 Volt DC
0 Volt 12 Volt DC
Universitas Sumatera Utara
memiliki tegangan masing-masing 0,6 V sehingga 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh
kap asitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt LM7805CT digunakan agar keluaran
yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan.
Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan LM7805CT tidak
akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.Transistor tipe PNP ini akan aktip jika tegangan pada basis 0,7 volt dari tegangan positip.
Tegangan positip yang dihubungkan ke emitor sebesar 12 volt, sehingga transistor akan aktip jika diberi tegangan yang lebih kecil dari 12 volt – 0,7 volt =
11,3 volt. Dalam kondisi biasa LM7805 tidak kekurangan arus, maka basis akan mendapatkan tegangan 12 volt, sehingga transistor tidak aktip, emitor tidak terhubung
dengan kolektor, sehingga tegangan pada kolektor sama dengan tegangan pada output regulator LM7805 yaitu 5 volt. Namun jika rangkaian membutuhkan arus yang lebih
banyak, maka regulator akan mengambil arus dari inputnya, sehingga tegangan pada input regulator akan turun hingga lebih kecil dari 11,3 volt, transistor akan aktip,
maka arus akan mengalir dari emitor ke kolektor. Pada transistor ini jika aktip, maka yang mengalir dari emitor ke kolektor adalah arusnya, sedangkan tegangannya tidak,
sehingga tegangan pada kolektor tetap 5 volt. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda.
Sebenarnya tegangan 12 volt ini tidak stabil, namun karena tegangan 12 volt ini hanya digunakan untuk menghidupkan relay, jadi tidak dipermasalahkan, karena relay dapat
hidup dengan tegangan 8 – 15 volt.
3. 3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Universitas Sumatera Utara
5V VCC
10uF 5V
VCC
2 1
30pF 30pF
XTAL 12 MHz
AT89S51
P0.3 AD3 P0.0 AD0
P0.1 AD1 P0.2 AD2
Vcc P1.0
P1.1 P1.2
P1.3 P1.4
P1.5 P1.6
P1.7 P0.4 AD4
P0.5 AD5 P0.6 AD6
P0.7 AD7 RST
EAVPP P3.0 RXD
P3.1 TXD P3.2 INT0
P3.3 INT1 P3.4 T0
ALEPROG PSEN
P2.7 A15 P2.6 A14
P2.5 A13 P2.4 A12
P2.3 A11 P2.2 A10
P2.1 A9 P3.6 WR
P3.5 T1 P3.7 RD
XTAL2 XTAL1
GND P2.0 A8
1 2
3 4
5 6
7 8
40 39
38 37
36 35
34 33
9 10
11 12
13 14
15 32
31 30
29 28
27 26
16 17
18 19
20 25
24 23
22 21
4.7k 2SA733
5V VCC
LED1
Rangkaian mikrokontroler ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh rangkaian yang ada pada alat ini. Gambar rangkaian mikrokontroler AT89S51
ditunjukkan pada gambar 3.8 berikut ini :
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler ini memiliki 32 port IO, yaitu port 0, port 1, port 2 dan port
3. Pin 40 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz
sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen
ini berfungsi agar programpada 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. Jika dihitung maka lama waktunya adalah :
Universitas Sumatera Utara
4.7k
2SC945
Relay
VCC 12V
Sensor Arus Lampu Beban
Mikrokontroler 220 V PLN
t = R x C = 10 Kohm x 10 µF = 1 mdetik Jadi 1 mili detik setelah power aktip pada IC kemudian program aktif.
Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakan rangkaian minimum mikrokontroller
AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah
bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap
digunakan. Namun setelah seluruh rangkaian disatukan, LED yang terhubung ke in 17 ini tidak digunakan lagi.
3.4. Perancangan Rangkaian Pengendali Lampu.
Kategori