TIMER DIGITAL PENGENDALI ON/OFF PERALATAN RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER UNTUK KEAMANAN RUMAH
ISSN: 1693-6930
21
TIMER DIGITAL PENGENDALI ON/OFF PERALATAN
RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER UNTUK KEAMANAN RUMAH
Balza Achmad1), Mushlihudin2), Joko Tri Wiyatno3)
Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada,
Email : [email protected]),
2.3)
Program Studi Teknik Elektro Universitas Ahmad Dahlan
Kampus III UAD Jl. Prof. Dr. Soepomo Janturan Yogyakarta 55164
Telp. (0274) 379418, Fax. (0274) 381523
Email : [email protected])
1)
Abstrak
Banyak orang mempunyai aktifitas kerja yang begitu padat dan sering melakukan
rutinitas kerja di luar tempat tinggalnya. Rumah kadang ditinggalkan beberapa hari dalam
keadaan kosong sehingga tak jarang mengalami kasus pencurian. Oleh karena itu diperlukan
suatu alat berupa timer digital pengendali on/off berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52 untuk
mengendalikan beberapa peralatan rumah tangga seperti lampu penerangan rumah dan radio
secara otomatis, sehingga rumah yang ditinggalkan seolah-olah ada yang menempati.
Perancangan timer digital pengendali on/off peralatan rumah tangga yang dibuat meliputi dua
bagian yaitu perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras meliputi penggunaan
mikrokontroler Atmel AT89S52 sebagai pusat kendali. Dari pembuatan timer digital pengendali
on/off diperoleh kesalahan atau selisih waktu antara timer yang telah dibuat dengan stopwatch
pada handphone sebesar 7,27 detik setiap 24 jam, sehingga dapat diketahui akan terdapat
selisih
+ 3,4 menit dalam waktu 1 bulan (30 hari). Dalam aplikasinya selisih waktu tersebut
tidak begitu berpengaruh pada saat alat ini beroperasi, tetapi lebih baik jika dilakukan
pengaturan waktu setiap minggunya agar pengoperasian timer digital pengendali on/off
peralatan listrik rumah tangga ini dapat bekerja secara optimal.
Kata kunci : mikrokontroler, relai mekanis, 7 segment, push button, saklar toggle.
1. PENDAHULUAN
Banyak orang mempunyai aktifitas kerja maupun kesibukan yang begitu padat dan
sering berada di luar rumah daripada berada di rumahnya. Hal itu dilakukan demi suatu
kewajiban yang harus dijalankan untuk mencukupi kebutuhan hidup, baik untuk sendiri maupun
keluarganya. Padatnya aktifitas tersebut sering membuat seseorang merasa khawatir saat
meninggalkan rumahnya dalam keadaan kosong tanpa adanya seorang penghuni maupun
penjaga. Tak sedikit yang pernah mengalami kasus pencurian di rumahnya saat ditinggalkan
dalam keadaan kosong tanpa ada yang menjaga.
Dengan alasan ini, sangat dibutuhkan suatu alat elektronik yang dapat membantu
manusia untuk sekedar mengecoh para penjarah rumah tersebut. Alat ini sekedar sebagai
kamuflase agar rumah yang ditinggalkan dalam keadaan kosong seolah-olah ada yang
menempati atau mendiami, yaitu dengan cara menyalakan lampu penerangan rumah secara
otomatis, dan juga pada saat tertentu akan menyalakan radio ataupun alat elektronik rumah
tangga yang lain, kemudian sesuai waktu yang kita inginkan alat tersebut akan mati kembali.
Walaupun cara ini hanya sebagai upaya pencegahan, akan tetapi diharapkan alat ini cukup
efektif dan memberikan perasaan tenang bagi mereka yang sering menjalankan aktifitas di luar
tempat tinggalnya.
2. PERANCANGAN ALAT
Peragngkat keras yang digunakan terdiri dari PC, (personal Computer), modul uploader
dari teknik fisika UGM (JTFS-52), push button sebagai pengatur tampilan, saklar toggle (on/off),
Timer Digital Pengendali On/Off………..(Balza Achmad)
22
ISSN: 1693-6930
display 7 segment, dan relai mekanis. Diagram blok rancangan perangkat keras timer digital
pengendali on/off peralatan rumah tangga ditunjukkan pada Gambar 1.
P ow er
S u p p ly
Seven Segm ent
R e la i
P u sh
B u tto n
L am pu
A T 89S52
A C 220V
S a k la r
T o g g le
R e la i
R a d io
Gambar 1. Diagram Blok Timer Digital Pengendali On/Off
PC digunakan untuk menulis program dalam bahasa C, meng-compile bahasa C ke
dalam format hex namun dengan akhiran *.ihx, kemudian mengkonversi file hex ini ke dalam file
biner (*bin). Sedangkan untuk merancang skema rangkaian timer digital pengendali on/off
peralatan rumah tangga digunakan OrCad 9.
Masukan pada alat ini digunakan tombol jenis push button dan saklar toggle untuk
mengatur tiap-tiap tampilan pada keluaran 7 segment, setiap tombol mempunyai fungsi yang
berbeda beda, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan Tombol dan Saklar dengan Mikrokontroler
Display untuk tampilan pada timer digital pengendali on/off berupa Jam dan Menit
digunakan penampil 7 segment seperti pada Gambar 3.
TELKOMNIKA Vol. 3, No. 1, April 2005 : 21 - 26
TELKOMNIKA
Saat Hidup Lampu
Saat Mati Lampu
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot1
+5V
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot2
Dot1
+5V
733
+5V
733
VCC
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot2
Dot1
+5V
VCC
Dot2
Dot1
Menit
+5V
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot2
Dot1
+5V
733
VCC
23
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
Dot2
+5V
733
VCC
+5V
733
VCC
VCC
733
VCC
Saat Mati Radio
Dot1
733
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
733
VCC
Saat Hidup Radio
Jam
330 x 8
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
+5V
733
VCC
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
+5V
ISSN: 1693-6930
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
Dot2
+5V
733
+5V
733
VCC
1K x 8
VCC
733
VCC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
P1.0 (T2)
P1.1 (T2 EX)
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5 (MOSI)
P1.6 (MISO)
P1.7 (SCK)
RST
P3.0 (RXD)
P3.1 (TXD)
P3.2 (INT0)
P3.3 (INT1)
P3.4 (T0)
P3.5 (T1)
P3.6 (WR)
P3.7 (RD)
XTAL2
XTAL1
GND
VCC
P0.0 (AD0)
P0.1 (AD1)
P0.2 (AD2)
P0.3 (AD3)
P0.4 (AD4)
P0.5 (AD5)
P0.6 (AD6)
P0.7 (AD7)
EA/VPP
ALE/PROG
PSEN
P2.7 (A15)
P2.6 (A14)
P2.5 (A13)
P2.4 (A12)
P2.3 (A11)
P2.2 (A10)
P2.1 (A9)
P2.0 (A8)
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
VCC
1K x 8
AT89S52
Relay 1
Relay 2
Gambar 3. Koneksi Output Mikrokontroler dengan 7 segment
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Perhitungan Siklus Timer
Sebagai kendali yang menggunakan fasilitas timer pada mikrokontroler Atmel AT89S52
maka diperlukan pengulangan data untuk mendapatkan timer overflow (limpahan bit).
Dikarenakan pada pembuatan timer digital pengendali on/off ini menggunakan kristal 12 MHz
sebagai pembangkit clock maka waktu yang diperlukan setiap 1 siklus mesin adalah 12 / (12 x
10-6) = 1 mikrodetik. Dengan menggunakan mode 1 (timer/counter 16-bit) dan register mulamula dalam keadaan kosong maka timer akan overflow saat mencapai maksimum sebesar
FFFFh atau 65.535d. Apabila register mula-mula diisi dengan data pada TH1=3C dan TL1=AF
maka waktu yang diperlukan untuk overflow adalah :
T = (65.535-3CAFh) x 1 mikrodetik
= (65.535-15.535) x 1 mikrodetik
= 50.000 (C350h) mikrodetik = 1/20 detik
Jadi untuk mendapatkan tundaan waktu sebesar 1 detik, pewaktuan harus diulang atau
overflow sebanyak 1.000.000 / 50.000 mikrodetik = 20 kali.
Tetapi dalam penerapannya pemberian data TH1=3C dan TL1=AF kurang tepat
menghasilkan waktu 1 detik saat terjadi pengulangan sebanyak 20 kali, hal ini disebabkan pada
subrutin interupt timer 1 memerlukan beberapa waktu dalam menyelesaikan rutin interup untuk
menghasilkan data detik, menit, dan jam. Oleh karena itu, setelah dilakukan beberapa kali
percobaan dan dilakukan pengurangan untuk pemberian data TH1 dan TL1 dapat diketahui
untuk memperoleh penghitungan yang cukup akurat maka data yang diberikan pada TH1
adalah 3C dan TL1 adalah C3 atau 15.555d. Sehingga diperoleh perioda 65.535-15.555 =
49.980d. Jadi untuk memperoleh tundaan waktu sebesar 1 detik, maka pewaktuan harus
diulang sebanyak 1.000.000 d (1detik) / 49.980 d 20,008 kali.
3.2. Perbandingan Waktu Alat Dengan Stopwatch
Unjuk kerja dari timer digital pengendali on/off peralatan rumah tangga telah diuji dan
dicoba selama kurang lebih 24 jam, dari percobaan tersebut juga telah diambil data mengenai
ketepatan timer. Data tersebut diperoleh dari perbandingan antara timer pada alat pengendali
on/off dengan stopwatch setiap 10 menit selama kurang lebih satu jam. Dari pengukuran
Timer Digital Pengendali On/Off………..(Balza Achmad)
24
ISSN: 1693-6930
tersebut dapat diketahui selisih antara perhitungan alat yang diteliti dengan stopwatch sehingga
dapat dihitung koreksi faktor kesalahannya menggunakan persamaan :
Pewaktu _ acuan Pewaktu _ penelitian
x100%
Pewaktu _ acuan
Faktor _ kesalahan
Berikut contoh penghitungan faktor kesalahan untuk waktu 10 menit :
Diketahui :
Alat yang diteliti
= 10 menit = 600 detik
Pewaktu acuan (Stopwatch) = 0:10:00,40 = 600,40 detik
Pewaktu acuan (Stopwatch) = 0:10:00,40 = 600,40 detik
Faktor kesalahannya =
=
600,40 600
x100%
600,40
0,40
x100%
600,40
= 0,0667 %
Setelah selisih perhitungan dan faktor kesalahan diketahui maka dapat dihitung rataratanya ( x ) dengan persamaan :
x
xi
n
Misalnya rata-rata selisih perhitungan pada menit ke 10.
(0,40 0,41 0,40 0,42 0,38)
5
2,01
5
x
0,402
dengan xi = data selisih penghitungan dan presentase faktor kesalahan
n = jumlah pengujian.
Tabel 1. Selisih dan Faktor Kesalahan rata-rata selama 1 jam
No
Alat yang diteliti
Selisih
Faktor kesalahan
(menit)
(detik)
rata-rata (detik)
rata-rata (%)
1
10
600
0,4020
0,0670
2
20
1.200
0,4880
0,0406
3
30
1.800
0,4900
0,0270
4
40
2.400
0,5400
0,0225
5
50
3.000
0,6100
0,0082
6
60
3.600
0,6540
0,0182
TELKOMNIKA Vol. 3, No. 1, April 2005 : 21 - 26
TELKOMNIKA
ISSN: 1693-6930
25
Dari Tabel 1, diperoleh grafik hubungan antara waktu alat yang diteliti (detik) dengan
selisih waktu rata-rata (detik) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.
Hubungan antara waktu alat yang diteliti
terhadap selisih waktu rata-rata
Selisih waktu ratarata (detik)
0.7
y = 8E-05x + 0.3631
0.6
0.5
0.4
Series1
0.3
Linear
0.2
0.1
0
0
1000
2000
3000
4000
Waktu alat yang diteliti (detik)
Gambar 4. Grafik hubungan waktu alat yang diteliti terhadap
selisih waktu rata-rata
Hubungan antara waktu alat yang diteliti terhadap selisih waktu rata-rata dinyatakan
dengan persamaan matematika sebagai berikut :
y 8 E 05 x 0,3631
atau 8 x10 5 0,3631
dengan x waktu alat yang diteliti (detik)
y selisih waktu alat yang diteliti terhadap stopwatch
Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh selisih waktu selama 24 jam (86400 detik)
adalah :
y 0,00008 x (86400 ) 0,3631
7,27
detik setiap hari
Sehingga dalam waktu 1 bulan dengan asumsi (1 bulan = 30 hari), maka dapat dihitung
besar kesalahannya yaitu :
y 0,00008 x (86400 x30) 0,3631
0,00008 x ( 2.592 .000 ) 0,3631
207 ,72 detik setiap bulan
3,4 menit setiap bulan
Dari perhitungan tersebut daspat disimpulkan bahwa terdapat selisih waktu 7,27 detik
setiap harinya dan + 3,4 menit setiap bulannya. Dalam aplikasinya selisih waktu tersebut tidak
begitu berpengaruh, tetapi lebih baik jika dilakukan pengaturan waktu setiap minggunya agar
pengoperasian timer digital pengendali on/off peralatan listrik rumah tangga ini dapat bekerja
secara optimal.
4. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilaksanakan pada timer digital pengendali on/off alat rumah
tangga berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52, telah dilakukan pengujian alat, pengambilan
data, dan pembahasan, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan yaitu :
Timer Digital Pengendali On/Off………..(Balza Achmad)
26
ISSN: 1693-6930
1. Telah dapat dibuat sebuah timer digital pengendali on/off peralatan rumah tangga
terprogram berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52 mode single chip yang
memanfaatkan fasilitas timer dari mikrokontroler tersebut.
2. Keluaran 7 segment pada alat yang dibuat dapat menampilkan Jam, Menit, Jam Hidup
Lampu, Jam Mati Lampu, Jam Hidup Radio, dan Jam Mati Radio.
3. Dapat diketahui kesalahan dari timer yang dibuat adalah sebesar 7,27 detik setiap 24
jam. Dalam aplikasinya diperoleh selisih waktu + 3,4 menit selama 1 bulan sehingga
tidak terlalu berpengaruh saat alat ini digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Ahmad, B., Arif, A., 2004, “Handbook Microcontroller Application Workshop”
Computer and Instrumentation Group Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta.
[2]
Ariyanto N., 2003, “Pemanfaatan Jaringan PSTN sebagai Pengendali Alat Listrik
Studi Kasus Lampu Rumah” ,Skripsi S-1, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta.
[3]
Atmel “ Data Sheet AT89S52 “, Atmel Inc., (http://www.atmel.com), USA
[4]
Kusuma, R.M., 1992, Belajar Turbo C dengan Cepat dan Mudah, Elex Media
Komputindo, Jakarta.
[5]
Malik, M. I., 2003, “Belajar Mikrokontroller Atmel AT89S8252”, Gava Media,
Yogyakarta.
[6]
Muchlas., 2001, “Sistem Mikroprosessor”, Hand Out Kuliah Teknik Elektro FTI UAD,
Yogyakarta.
[7]
Nalwan, A.P., 2003, “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman
Mikrokontroler AT89C51” , Elex Media Komputindo, Jakarta.
[8]
Petruzella, F. D., 2001, “Elektronik Industri” , Andi, Yogyakarta.
[9]
Putra, E.A., 2002, “Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi” , Gava
Media, Yogyakarta.
[10] Widarso S., 2003, “Sistem Kendali Soft Start Motor Induksi Tiga Fase berbasis
Mikrokontroler 68HC11”
TELKOMNIKA Vol. 3, No. 1, April 2005 : 21 - 26
ISSN: 1693-6930
21
TIMER DIGITAL PENGENDALI ON/OFF PERALATAN
RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER UNTUK KEAMANAN RUMAH
Balza Achmad1), Mushlihudin2), Joko Tri Wiyatno3)
Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada,
Email : [email protected]),
2.3)
Program Studi Teknik Elektro Universitas Ahmad Dahlan
Kampus III UAD Jl. Prof. Dr. Soepomo Janturan Yogyakarta 55164
Telp. (0274) 379418, Fax. (0274) 381523
Email : [email protected])
1)
Abstrak
Banyak orang mempunyai aktifitas kerja yang begitu padat dan sering melakukan
rutinitas kerja di luar tempat tinggalnya. Rumah kadang ditinggalkan beberapa hari dalam
keadaan kosong sehingga tak jarang mengalami kasus pencurian. Oleh karena itu diperlukan
suatu alat berupa timer digital pengendali on/off berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52 untuk
mengendalikan beberapa peralatan rumah tangga seperti lampu penerangan rumah dan radio
secara otomatis, sehingga rumah yang ditinggalkan seolah-olah ada yang menempati.
Perancangan timer digital pengendali on/off peralatan rumah tangga yang dibuat meliputi dua
bagian yaitu perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras meliputi penggunaan
mikrokontroler Atmel AT89S52 sebagai pusat kendali. Dari pembuatan timer digital pengendali
on/off diperoleh kesalahan atau selisih waktu antara timer yang telah dibuat dengan stopwatch
pada handphone sebesar 7,27 detik setiap 24 jam, sehingga dapat diketahui akan terdapat
selisih
+ 3,4 menit dalam waktu 1 bulan (30 hari). Dalam aplikasinya selisih waktu tersebut
tidak begitu berpengaruh pada saat alat ini beroperasi, tetapi lebih baik jika dilakukan
pengaturan waktu setiap minggunya agar pengoperasian timer digital pengendali on/off
peralatan listrik rumah tangga ini dapat bekerja secara optimal.
Kata kunci : mikrokontroler, relai mekanis, 7 segment, push button, saklar toggle.
1. PENDAHULUAN
Banyak orang mempunyai aktifitas kerja maupun kesibukan yang begitu padat dan
sering berada di luar rumah daripada berada di rumahnya. Hal itu dilakukan demi suatu
kewajiban yang harus dijalankan untuk mencukupi kebutuhan hidup, baik untuk sendiri maupun
keluarganya. Padatnya aktifitas tersebut sering membuat seseorang merasa khawatir saat
meninggalkan rumahnya dalam keadaan kosong tanpa adanya seorang penghuni maupun
penjaga. Tak sedikit yang pernah mengalami kasus pencurian di rumahnya saat ditinggalkan
dalam keadaan kosong tanpa ada yang menjaga.
Dengan alasan ini, sangat dibutuhkan suatu alat elektronik yang dapat membantu
manusia untuk sekedar mengecoh para penjarah rumah tersebut. Alat ini sekedar sebagai
kamuflase agar rumah yang ditinggalkan dalam keadaan kosong seolah-olah ada yang
menempati atau mendiami, yaitu dengan cara menyalakan lampu penerangan rumah secara
otomatis, dan juga pada saat tertentu akan menyalakan radio ataupun alat elektronik rumah
tangga yang lain, kemudian sesuai waktu yang kita inginkan alat tersebut akan mati kembali.
Walaupun cara ini hanya sebagai upaya pencegahan, akan tetapi diharapkan alat ini cukup
efektif dan memberikan perasaan tenang bagi mereka yang sering menjalankan aktifitas di luar
tempat tinggalnya.
2. PERANCANGAN ALAT
Peragngkat keras yang digunakan terdiri dari PC, (personal Computer), modul uploader
dari teknik fisika UGM (JTFS-52), push button sebagai pengatur tampilan, saklar toggle (on/off),
Timer Digital Pengendali On/Off………..(Balza Achmad)
22
ISSN: 1693-6930
display 7 segment, dan relai mekanis. Diagram blok rancangan perangkat keras timer digital
pengendali on/off peralatan rumah tangga ditunjukkan pada Gambar 1.
P ow er
S u p p ly
Seven Segm ent
R e la i
P u sh
B u tto n
L am pu
A T 89S52
A C 220V
S a k la r
T o g g le
R e la i
R a d io
Gambar 1. Diagram Blok Timer Digital Pengendali On/Off
PC digunakan untuk menulis program dalam bahasa C, meng-compile bahasa C ke
dalam format hex namun dengan akhiran *.ihx, kemudian mengkonversi file hex ini ke dalam file
biner (*bin). Sedangkan untuk merancang skema rangkaian timer digital pengendali on/off
peralatan rumah tangga digunakan OrCad 9.
Masukan pada alat ini digunakan tombol jenis push button dan saklar toggle untuk
mengatur tiap-tiap tampilan pada keluaran 7 segment, setiap tombol mempunyai fungsi yang
berbeda beda, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan Tombol dan Saklar dengan Mikrokontroler
Display untuk tampilan pada timer digital pengendali on/off berupa Jam dan Menit
digunakan penampil 7 segment seperti pada Gambar 3.
TELKOMNIKA Vol. 3, No. 1, April 2005 : 21 - 26
TELKOMNIKA
Saat Hidup Lampu
Saat Mati Lampu
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot1
+5V
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot2
Dot1
+5V
733
+5V
733
VCC
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot2
Dot1
+5V
VCC
Dot2
Dot1
Menit
+5V
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
Dot2
Dot1
+5V
733
VCC
23
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
Dot2
+5V
733
VCC
+5V
733
VCC
VCC
733
VCC
Saat Mati Radio
Dot1
733
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
733
VCC
Saat Hidup Radio
Jam
330 x 8
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
+5V
733
VCC
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
+5V
ISSN: 1693-6930
a2
b2
c2
d2
e2
f2
g2
Dot2
+5V
733
+5V
733
VCC
1K x 8
VCC
733
VCC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
P1.0 (T2)
P1.1 (T2 EX)
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5 (MOSI)
P1.6 (MISO)
P1.7 (SCK)
RST
P3.0 (RXD)
P3.1 (TXD)
P3.2 (INT0)
P3.3 (INT1)
P3.4 (T0)
P3.5 (T1)
P3.6 (WR)
P3.7 (RD)
XTAL2
XTAL1
GND
VCC
P0.0 (AD0)
P0.1 (AD1)
P0.2 (AD2)
P0.3 (AD3)
P0.4 (AD4)
P0.5 (AD5)
P0.6 (AD6)
P0.7 (AD7)
EA/VPP
ALE/PROG
PSEN
P2.7 (A15)
P2.6 (A14)
P2.5 (A13)
P2.4 (A12)
P2.3 (A11)
P2.2 (A10)
P2.1 (A9)
P2.0 (A8)
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
VCC
1K x 8
AT89S52
Relay 1
Relay 2
Gambar 3. Koneksi Output Mikrokontroler dengan 7 segment
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Perhitungan Siklus Timer
Sebagai kendali yang menggunakan fasilitas timer pada mikrokontroler Atmel AT89S52
maka diperlukan pengulangan data untuk mendapatkan timer overflow (limpahan bit).
Dikarenakan pada pembuatan timer digital pengendali on/off ini menggunakan kristal 12 MHz
sebagai pembangkit clock maka waktu yang diperlukan setiap 1 siklus mesin adalah 12 / (12 x
10-6) = 1 mikrodetik. Dengan menggunakan mode 1 (timer/counter 16-bit) dan register mulamula dalam keadaan kosong maka timer akan overflow saat mencapai maksimum sebesar
FFFFh atau 65.535d. Apabila register mula-mula diisi dengan data pada TH1=3C dan TL1=AF
maka waktu yang diperlukan untuk overflow adalah :
T = (65.535-3CAFh) x 1 mikrodetik
= (65.535-15.535) x 1 mikrodetik
= 50.000 (C350h) mikrodetik = 1/20 detik
Jadi untuk mendapatkan tundaan waktu sebesar 1 detik, pewaktuan harus diulang atau
overflow sebanyak 1.000.000 / 50.000 mikrodetik = 20 kali.
Tetapi dalam penerapannya pemberian data TH1=3C dan TL1=AF kurang tepat
menghasilkan waktu 1 detik saat terjadi pengulangan sebanyak 20 kali, hal ini disebabkan pada
subrutin interupt timer 1 memerlukan beberapa waktu dalam menyelesaikan rutin interup untuk
menghasilkan data detik, menit, dan jam. Oleh karena itu, setelah dilakukan beberapa kali
percobaan dan dilakukan pengurangan untuk pemberian data TH1 dan TL1 dapat diketahui
untuk memperoleh penghitungan yang cukup akurat maka data yang diberikan pada TH1
adalah 3C dan TL1 adalah C3 atau 15.555d. Sehingga diperoleh perioda 65.535-15.555 =
49.980d. Jadi untuk memperoleh tundaan waktu sebesar 1 detik, maka pewaktuan harus
diulang sebanyak 1.000.000 d (1detik) / 49.980 d 20,008 kali.
3.2. Perbandingan Waktu Alat Dengan Stopwatch
Unjuk kerja dari timer digital pengendali on/off peralatan rumah tangga telah diuji dan
dicoba selama kurang lebih 24 jam, dari percobaan tersebut juga telah diambil data mengenai
ketepatan timer. Data tersebut diperoleh dari perbandingan antara timer pada alat pengendali
on/off dengan stopwatch setiap 10 menit selama kurang lebih satu jam. Dari pengukuran
Timer Digital Pengendali On/Off………..(Balza Achmad)
24
ISSN: 1693-6930
tersebut dapat diketahui selisih antara perhitungan alat yang diteliti dengan stopwatch sehingga
dapat dihitung koreksi faktor kesalahannya menggunakan persamaan :
Pewaktu _ acuan Pewaktu _ penelitian
x100%
Pewaktu _ acuan
Faktor _ kesalahan
Berikut contoh penghitungan faktor kesalahan untuk waktu 10 menit :
Diketahui :
Alat yang diteliti
= 10 menit = 600 detik
Pewaktu acuan (Stopwatch) = 0:10:00,40 = 600,40 detik
Pewaktu acuan (Stopwatch) = 0:10:00,40 = 600,40 detik
Faktor kesalahannya =
=
600,40 600
x100%
600,40
0,40
x100%
600,40
= 0,0667 %
Setelah selisih perhitungan dan faktor kesalahan diketahui maka dapat dihitung rataratanya ( x ) dengan persamaan :
x
xi
n
Misalnya rata-rata selisih perhitungan pada menit ke 10.
(0,40 0,41 0,40 0,42 0,38)
5
2,01
5
x
0,402
dengan xi = data selisih penghitungan dan presentase faktor kesalahan
n = jumlah pengujian.
Tabel 1. Selisih dan Faktor Kesalahan rata-rata selama 1 jam
No
Alat yang diteliti
Selisih
Faktor kesalahan
(menit)
(detik)
rata-rata (detik)
rata-rata (%)
1
10
600
0,4020
0,0670
2
20
1.200
0,4880
0,0406
3
30
1.800
0,4900
0,0270
4
40
2.400
0,5400
0,0225
5
50
3.000
0,6100
0,0082
6
60
3.600
0,6540
0,0182
TELKOMNIKA Vol. 3, No. 1, April 2005 : 21 - 26
TELKOMNIKA
ISSN: 1693-6930
25
Dari Tabel 1, diperoleh grafik hubungan antara waktu alat yang diteliti (detik) dengan
selisih waktu rata-rata (detik) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.
Hubungan antara waktu alat yang diteliti
terhadap selisih waktu rata-rata
Selisih waktu ratarata (detik)
0.7
y = 8E-05x + 0.3631
0.6
0.5
0.4
Series1
0.3
Linear
0.2
0.1
0
0
1000
2000
3000
4000
Waktu alat yang diteliti (detik)
Gambar 4. Grafik hubungan waktu alat yang diteliti terhadap
selisih waktu rata-rata
Hubungan antara waktu alat yang diteliti terhadap selisih waktu rata-rata dinyatakan
dengan persamaan matematika sebagai berikut :
y 8 E 05 x 0,3631
atau 8 x10 5 0,3631
dengan x waktu alat yang diteliti (detik)
y selisih waktu alat yang diteliti terhadap stopwatch
Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh selisih waktu selama 24 jam (86400 detik)
adalah :
y 0,00008 x (86400 ) 0,3631
7,27
detik setiap hari
Sehingga dalam waktu 1 bulan dengan asumsi (1 bulan = 30 hari), maka dapat dihitung
besar kesalahannya yaitu :
y 0,00008 x (86400 x30) 0,3631
0,00008 x ( 2.592 .000 ) 0,3631
207 ,72 detik setiap bulan
3,4 menit setiap bulan
Dari perhitungan tersebut daspat disimpulkan bahwa terdapat selisih waktu 7,27 detik
setiap harinya dan + 3,4 menit setiap bulannya. Dalam aplikasinya selisih waktu tersebut tidak
begitu berpengaruh, tetapi lebih baik jika dilakukan pengaturan waktu setiap minggunya agar
pengoperasian timer digital pengendali on/off peralatan listrik rumah tangga ini dapat bekerja
secara optimal.
4. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilaksanakan pada timer digital pengendali on/off alat rumah
tangga berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52, telah dilakukan pengujian alat, pengambilan
data, dan pembahasan, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan yaitu :
Timer Digital Pengendali On/Off………..(Balza Achmad)
26
ISSN: 1693-6930
1. Telah dapat dibuat sebuah timer digital pengendali on/off peralatan rumah tangga
terprogram berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52 mode single chip yang
memanfaatkan fasilitas timer dari mikrokontroler tersebut.
2. Keluaran 7 segment pada alat yang dibuat dapat menampilkan Jam, Menit, Jam Hidup
Lampu, Jam Mati Lampu, Jam Hidup Radio, dan Jam Mati Radio.
3. Dapat diketahui kesalahan dari timer yang dibuat adalah sebesar 7,27 detik setiap 24
jam. Dalam aplikasinya diperoleh selisih waktu + 3,4 menit selama 1 bulan sehingga
tidak terlalu berpengaruh saat alat ini digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Ahmad, B., Arif, A., 2004, “Handbook Microcontroller Application Workshop”
Computer and Instrumentation Group Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta.
[2]
Ariyanto N., 2003, “Pemanfaatan Jaringan PSTN sebagai Pengendali Alat Listrik
Studi Kasus Lampu Rumah” ,Skripsi S-1, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta.
[3]
Atmel “ Data Sheet AT89S52 “, Atmel Inc., (http://www.atmel.com), USA
[4]
Kusuma, R.M., 1992, Belajar Turbo C dengan Cepat dan Mudah, Elex Media
Komputindo, Jakarta.
[5]
Malik, M. I., 2003, “Belajar Mikrokontroller Atmel AT89S8252”, Gava Media,
Yogyakarta.
[6]
Muchlas., 2001, “Sistem Mikroprosessor”, Hand Out Kuliah Teknik Elektro FTI UAD,
Yogyakarta.
[7]
Nalwan, A.P., 2003, “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman
Mikrokontroler AT89C51” , Elex Media Komputindo, Jakarta.
[8]
Petruzella, F. D., 2001, “Elektronik Industri” , Andi, Yogyakarta.
[9]
Putra, E.A., 2002, “Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi” , Gava
Media, Yogyakarta.
[10] Widarso S., 2003, “Sistem Kendali Soft Start Motor Induksi Tiga Fase berbasis
Mikrokontroler 68HC11”
TELKOMNIKA Vol. 3, No. 1, April 2005 : 21 - 26