THERMOHYGROMETER BERBASIS ATMega 16

Disusun oleh :

INTAN SURYA SAPUTRI

NIM. 2013 301 0013

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROMEDIK

PRPGRAM VOKASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2016

Ditunjukan Kepada Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Program Studi Teknik Elektromedik Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) Diploma 3 (D3)

Disusun oleh : INTAN SURYA SAPUTRI

NIM. 2013 301 0013

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROMEDIK PROGRAM VOKASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

Nama : Intan Surya Saputri

NIM : 2013 301 0013

Program Studi : D3/Teknik Elektromedik

Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Menyatakan dengan sesungguhnya Tugas Akhir saya yang berjudul

“THERMOHYGROMETER BERBASIS ATMega 16” adalah hasil karya atau

penelitian saya. Sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali sebagai acuan atau kutipan dengan mengikuti tata penulisan karya tulis ilmiah yang lazim.

Yogyakarta, November 2016 Yang menyatakan

Intan Surya Saputri

menciptakan.

2.

Percaya diri tapi jangan takabur.

3.

Berdoa, tawakal, usaha insyaallah allah

bersamamu.

4.

Tidak harus tidak pulang untuk menjadi sukses.

5.

Merepotkan orang lain tidak masalah, asalkan

yang di repotkan ikhlas.

dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “THERMOHYGROMETER

BERBASIS ATMega16”. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk mendapatkan kelulusan dengan gelar Ahli Madya (A.Md).

Shalawat serta salam semoga senantiasa kita panjatkan kepada nabi besar kita Muhammad SAW dan para sahabatnya, yang telah menunjukan jalan kebenaran berupa keislaman serta yang menuntun kita dari alam kebodohan menuju alam yang penuh dengan ilmu pengetahuan yang seperti kita rasakan saat ini. Semoga beliau selalu menjadi suri tauladan dan sumber inspirasi bagi kita semua.

Dalam melakukan penelitian dan penyusunan laporan tugas akhir ini penulis mendapat banyak bantuan dalam bentuk saran, dorongan, dan bimbingan dari banyak pihak. Oleh karena itu dengan segala hormat dan kerendahan hati perkenankan penulis mengucap banyak terimakasih kepada :

1. Keluarga, terutama orang tua yaitu Bapak, Ibu dan Bunda atas kasih sayang, do’a, dukungan, dan bimbingan yang tidak pernah ada kata lelah dan bosan. “Terimakasih telah menjadi panutan, menjadi guru, merawat tanpa pamrih dari penulis lahir sampai waktu sekarang ini”.

2. Bapak Dr. Sukamta, S.T., M.T., selaku Direktur Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang telah memberikan izin kepada penulis untuk belajar dan mencari ilmu sebanyak-banyaknya di Program Studi Teknik Elektromedik selama 3 tahun ini.

senantiasa sabar didalam proses bimbinganya.

4. Bapak Susilo Ari Wibowo , S.T., selaku dosen pembimbing dari rumah sakit yang telah memberikan bimbingan terbaik untuk penulis baik itu dalam bidang materi maupun moril.

5. Bapak/Ibu dosen penguji, yang telah berkenan menguji hasil penelitian dari penulis, dan memberikan hal-hal terbaik bagi penulis, kritik, saran dan masukan agar penulis menjadi lebih baik untuk kedepanya.

6. Seluruh staff, karyawan dan dosen-dosen pembantu di Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, terutama Prodi Teknik Elektromedik yang selalu memberikan bantuan dikala penulis menemui kesulitan tentang perkuliahan, dan telah memberikan dorongan semangat untuk kuliah.

7. Bapak Darojat, Mas Royan, Mas hasan dan Mas bowo yang tak lelah membantu penulis saat proses pembuatan Tugas Akhir.

8. Teruntuk teman-teman kelas Tem-A yang telah bayak membantu penulis dan memberi motivasi yang tiada habisnya.

9. Seluruh Teman-teman angkatan 2013 Teknik Elektromedik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang banyak memberikan masukan-masukan dan semangat serta dorongan kepada penulis “SEMOGA KITA TETAP SOLIT.

10. Adik-adik tingkat Teknik Elektromedik yang sedang berjuang untuk menggapai masa depannya, yang juga selalu memberikan saran, dorongan,

sempurna dan masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik serta saran yang membangun sehingga laporan yang penulis susun dapat lebih baik lagi. Akhir kata semoga laporan ini memberikan manfaat kepada kita semua. Amin.

Yogyakarta, November 2016

memberikanku ilmu dan kekuatan. Atas karunia serta kemudahan yang Engkau berikan akhirnya Tugas Akhir yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam selalu tercurah kepada nabi agung kita Muhammad SAW.

Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat kuhormati dan kusayangi.

Bapak, Mamak dan Bunda Tercinta

Sebagai tanda hormat, dan rasa terima kasih yang tiada tara kupersembahkan karya kecil ini kepada Bapak, mamak dan Bunda yang telah memberikan kasih sayang yang sangat besar, segala dukungan, do’a yang tiada henti dan cinta kasih yang tak terhingga yang tidak mungkin dapat kubalas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan. Semoga ini bisa membuat mu bangga dan menjadi titik awal kebahagian yang akan ku berikaan untuk mu. Trimakasi sudah menjadi panutan yang baik untuk ku, yang selalu memberi motivasi dan selalu sabar membimbingku.

Terima Kasih Bapak... Terima Kasih Mamak … Trimakasi Bunda...I LOVE YOU ALL!!

Kakak dan Adikku

Untuk kakak dan adik, tiada yang paling membahagiakan saat kumpul bersama kalian, meskipun hanya setahun sekali berkumpul dan sering bertengkar dan sedikit canda tawa bersama tapi hal itu selalu menjadi warna yang tak akan bisa

Saudara perantauan “Desma Kurnia Putri, Siwi Sugiarti, Ika Nuryani, Gity Maulida Yolanda”

Tidak ada kata lebih indah dari Alhamdullilah untuk bersyukur, dan Alhamdullilah allah telah mempertemukan penulis dengan kalian, saudara yang tidak pernah lelah dan bosan untuk saling menyayangi, saling memberi dan saling mengerti, diposisi yang sama-sama jauh dari keluarga tercinta, sama-sama merantau untuk menuntut ilmu dari negri melayu. Semoga persaudarran ini tidak akan putus.

Sahabat setara saudaraku “Hasti Ningsih, Amalia Firnanda Putri, Anggit Banuwati, Diah Ayu Milyarningtias, Neli Kurniasari dan Rizky Wulandary”

Sebagai tanda sayang untuk kalian penelis mempersembahkan hal yang kecil ini untuk kalian semua. Terimakasi telah bersama-sama berjuang untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih atas kasih sayang, perhatian, dorongan, kesabaran, dukungan dan bantuan yang telah memberikanku semangat dan inspirasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, sehingga Tugas Akhir ini cepat selesai. Semoga persahabatan ini akan selamanya. Terkusus untuk amel, cepat nyusul kita wisuda mel. Amin...

Teman-teman Teknik Elektromedik Angkatan 2013

Buat teman-teman jurusan Teknik Elektromedik 2013 terima kasih atas bantuan, do’a, nasehat, saran, hiburan, dan semangat yang kalian berikan selama aku

untuk ke solidaritas, kebersamaan dan perhatian yang telah kalian berikan. Semoga sampai zaman ini berakhir persaudaraan, hubungan, komunikasi, dan silahturahmi kita tetap terjalin dengan baik. Amin...

Dosen Pembimbing Tugas Akhirku...

Bapak Susilo Ari Wibowo, S.T. dan Bapak Tatiya Padang tunggal, S.T selaku dosen pembimbing tugas akhir saya, terima kasih banyak atas segala bantuanya selama ini, atas nasehat-nasehat, atas segala ilmu yang telah diberikan kepada penulis, sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan maksimal, saya tidak akan lupa atas bantuan dan kesabaran dari bapak.

Kepada Staff Elektromedis Rumah sakit Roemani Semarang :

Trimakasi untuk Bapak Darojat, Mas Royan, Mas Hasan dan Mas Bowo yang sudah meberi tempat dan membantuku disaat proses pembuatan Tugas Akhir. Saya tidak akan lupa dengan bantuan-bantuan dan motivas yang telah diberikan.

LEMBAR PERSEMBAHAN ………..………... viii

MOTTO ………...…….….….…………..………... xi

DAFTAR ISI …………..………..….………... xii

DAFTAR TABEL ………....……… xv

DAFTAR GAMBAR ……… xvi

ABSTRAK ……… xvii

ABSTRACT ………...……….. xviii

BAB I PENDAHULUAN……….………. 1

1.1. Latar Belakang ………..…………... 1

1.2. Batasan Masalah ………..……… 4

1.3. Rumusan Masalah ………..………. 4

1.4. Tujuan ………..…………..………….. 5

1.5. Manfaat ………..…………...………... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA……… 6

2.1. Kajian Pustaka……….. 2.2. Teori Dasar………... 2.2.1. Suhu ……….. 2.2.2. Kelembaban………... 6 7 7 7 2.2.3. Thermometer …..……….. ₉

2.2.7. Sensor DHT11 ……….. 18

2.2.8. Prinsip kerja sensor LM35 ………... 19

2.2.9. Liquid Crystal Display (LCD) 2x16 ………. 21

BAB III METODOLOGIPENELITIAN..………....…… 24

3.1. Perancangan Perangkat Keras... 3.1.1. Alat dan Bahan………. 24 25 3.1.2. Diagram Blok…………..………... 25

3.1.3. Disain Casing……….…….……... 26

3.1.4. Pembuatan Layout……….…………..……….. 27

3.2. Perancangan Perangkat Lunak ……… 29

3.2.1. Diagram Alir ……… 3.2.2. Pembuatan Program ………. 29 30 3.3. Perancangan pengujian…...….……….……… 31

3.3.1. Jenis Pengujian…………..……… 31

3.3.2. Rumus Statistik……….. 32

BAB IV PEMBAHASANdan HASIL………..…………...………….. 34

4.1. Pembahasan …………...……… 34

4.2. Spesifikasi Alat………... 4.3. Cara Kerja Alat ………...……..……….. 36 37 4.4. Tabel dan gambar hasil penelitian…….….……… 38

4.7. Hasil dari pengukuran ……… 44

BAB V PENUTUP……….……. 49

5.1. Kesimpulan …………...……….…...………... 49

5.2. Saran ……...………. 49

DAFTAR PUSTAKA

……….………

Gambar 2.3. Pin -pin ATmega16 kemasan 40 –pin... 16

Gambar 2.4. Sensor suhu dan kelembaban DHT11……… 18

Gambar 2.5. Sensor LM35………... 19

Gambar 2.6. Rangkaian Sensor LM3 ……….. 20

Gambar 2.7. Skematik LCD 2X16………..……....………… 21

Gambar 3.1. Diagram Blok ……….………...………… 25

Gambar 3.2. Desain Casing………... 26

Gambar 3.3. Rangkaian minimumsistem di proteus…………... 27

Gambar 3.4. LayOut Minimum Sistem ATEMega16………. 28

Gambar 3.5. Diagram Alir………..………. 39

Tabel 2.2. Pedoman untuk parameter spesifik fisik udara

dalam ruang………. 13

Tabel 2.3. Pin LCD 2 x 16……….………....……... 22 Tabel 4.1.

Tabel 4.2. Tabel 4.3.

Tabel data hasil pengukuran suhu dan kelembaban…. Tabel data hasil pengukuran suhu dan kelembaban…. Tabel data hasil pengukuran suhu dan kelembaban….

38 40 41

xvii

Program Vokasi

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Email: suryasaputri@gmail.com ABSTRAK

Thermohygrometer adalah alat yang tergolong kedalam alat penunjang kesehatan yang dipakai sebagai pengukur suhu dan kelembaban. Alat ini merupakan penggabungan dari dua fungsi yaitu fungsi thermometer dengan fungsi hygrometer. Thermohygrometer dirumah sakit sangatlah penting digunakan untuk memonitoring suhu dan kelembaban suatu ruangan atau alat tertentu yang memiliki standar tertentu, karena dilihat dari pentingnya alat tersebut maka penulis bertujuan untuk membuat suatu alat beserta modul yang

dinamakan“THERMOHYGROMETER”.

Konsep utama yang dipakai penulis untuk menulis modul dan membuat alat thermohygrometer adalah sensor DHT11 yang berfungsi mendeteksi suhu dan kelembaban dan sensor lm35 dalam satu waktu Kemudian yang dilakukan penulis didalam pengambilan data adalah melakukan kalibrasi modul TA Thermohygrometer ini dengan alat kalibrator DPM4 dalam jangka waktu 1 jam, dengan jangka waktu pengukuran 5 menit sekal.

Sensor DHT11 merupakan sensor yang telah teruji keakuratannya dalam pengukuran suhu dan kelembaban udara. Sensor DHT11 memiliki perbedaan dari sensor-sensor yang lain antara lain dapat mengukur dua faktor sekaligus dalam satu sensor yaitu suhu dan kelembaban, serta harganya yang terjangkau

Sensor suhu IC LM35 merupakan chip IC produksi Nasional. Semi konduktor yang berfungsi untuk mengetahui temperatur suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperatur yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperatur menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi.

Kata Kunci : Termometer, Hygrometer, Thermohygrometer, DHT11, LM35, Dua sensor.

xviii

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Email: suryasaputri@gmail.com ABSTRACT

Thermohygrometer is a tool that is classified into medical devices that are used as a measure of temperature and humidity. This tool is a multi of the two functions, namely the function of the thermometer with hygrometer function. Thermohygrometer in the hospital is important to use for monitoring temperature and humidity of a room or a particular tool that has a certain standard, as seen from the importance of these tools, the authors aimed to create a tool along with a module called "THERMOHYGROMETER".

The main concept that the author used to write the module and making tools Thermohygrometer is a sensor DHT11 which serves to detect the temperature and humidity and sensor LM35 in one time then the author in the data collection is to perform calibration module TA Thermohygrometer with the tool calibrator DPM4 within 1 hour , with a period of 5 minutes caecal measurement.

Sensor DHT11 is a sensor that has been tested for accuracy in measurement suu and air humidity. Sensor DHT11 differ from other sensors, among others, can measure two factors together in one sensor such as temperature and humidity, and affordable prices

LM35 temperature sensor IC is an IC chip production National. Semi conductor which serves to determine the temperature of an object or a room in the form of electrical quantities, or can also be defined as an electronic component that serves to change the temperature change received in the amount of electric changes. LM35 temperature sensor IC can turn into a temperature change in the output voltage changes. LM35 temperature sensor IC requires a DC voltage source and a +5 volt DC current consumption of 60 uA in operation

Keywords : Termometer, Hygrometer, Thermohygrometer, DHT11, LM35, Two sensor

1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam era globalisasi saat ini, banyak sekali alat-alat yang bermunculan dalam berbagai bidang yang modern didalam penggunaannya. Salah satu contoh bentuk dari kemajuan itu adalah adanya alat untuk pengukuran suhu dan kelembaban, yaitu penggabungan antara alat thermometer dengan

hygrometer yang dinamakan thermohygrometer.

Definisi dari masing-masing alat yang pertama thermometer merupakan alat yang dipakai untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin yaitu thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Didalam kehidupan kita satuan yang dipakai untuk pengukuran termometer yang paling sering dijumpai adalah derajat Celcius (C). Kemudian hygrometer merupakan alat yang dipakai untuk menghitung presentase uap air (embun) yang berada di udara, atau lebih mudahnya alat untuk mengukur tingkat kelembaban udara. Satuan yang dipakai dalam pengukuran untuk hygrometer adalah persentase

(%). Semakin besar angka persentase nya maka kelembabannya semakin tinggi, begitu juga sebaliknya.

Pada umumnya kita lebih familiar dengan istilah thermometer dari pada

hygrometer, karena fungsi dari thermometer sering dipakai dalam pengukur suhu contohnya pengukuran suhu tubuh manusia atau pun hewan yang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Sedangkan istilah hygrometer relatif

mengukur kelembaban udara baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan. Alat thermohygrometer sendiri mempunyai 2 fungsi sekaligus dalam penggunaanya, yaitu dapat dipakai untuk mengukur suhu udara dan kelembaban baik di ruang tertutup maupun diluar ruangan. Di dalam lingkup kesehatan terutama di rumah sakit, thermohygrometer dipakai untuk mengukur tingkat kelembaban dan suhu suatu ruangan atau alat yang mempunyai standar tertentu, pastinya yang memiliki kondisi suhu dan kelembaban sebagai standar kelayakan ruang dan alat.

Ada suatu standar pada setiap bagian sistem yang harus menunjang kelayakan untuk dipakai atau diperoleh oleh kehidupan masyarakat, salah satunya sistem suhu dan kelembaban pada rumah sakit yang bertujuan agar dapat menunjang pelayanan kesehatan dalam masyarakat yang benar dan maksimal, yaitu sesuai dengan Surat Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 1204/MENKES/SK/X2004 seperti dalam tabel 1.1 berikut ini :

Menteri Kesehatan RI Nomor1204/MENKES/SK/X2004

No. Ruang atau Unit Suhu (0C)

Kelembaban (%)

Tekanan

1. Bersalin 24-26 45-60 Positif

2. Pemulihan/

perawatan

22-24 45-60 Seimbang

3. Observasi bayi 21-24 45-60 Seimbang

4. Perawatan bayi 22-26 35-60 Seimbang

5. Perawatan

premature

24-26 35-60 Positif

6. ICU 22-23 35-60 Positif

7. Jenazah/Autopsi 21-24 - Negatif

8. Laboratorium 22-26 35-60 Negatif

9. Radiologi 22-26 45-60 Seimbang

10. Sterilisasi 22-30 35-60 Negatif

11. Dapur 22-30 35-60 Seimbang

12. Administrasi/ pertemuan

21-24 - Seimbang

Diatas merupakan salah satu standar suatu suhu dan kelembaban pada ruangan di rumah sakit. Dalam arti alat maupun ruangan yang tidak di kondisikan sesuai dengan standar akan mengakibatkan resiko yang tinggi dalam penanganan pasien dan juga berbahaya terhadap lingkungan sekitar. Contohnya kejadian yang telah fatal terjadi yaitu bayi terbakar pada baby incubator yang disebabkan pada kesalahan diagnosis di laboratorium karena suhu dan kelembaban yang tidak sesuai standar.

Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas dan menyimpulkan akan pentingnya kelembaban dan suhu pada setiap alat dan ruangan di rumah sakit, maka penulis bertujuan merancang suatu alat yang diajukan dalam bentuk

MIKROKONTROLLER ATMega 16”.

1.2.Batasan Masalah

Didalam penyusunan karya tulis ini, penulis membuat beberapa batasan masalah sebagai berikut :

1. Penampilan hasil pengukuran suhu dan kelembaban pada display LCD

karakter 2 x 16.

2. Untuk suhu, menggunakan tampilan tiga digit (satuan, puluhan dan satu angka di belakang koma) dalam derajat celcius, dengan range 10-40°C. 3. Untuk kelembaban, menggunakan tampilan dua digit (satuan, puluhan)

dalam persen, dengan range 40-60%.

4. Sensor suhu yang ada pada sensor DHT11 dapat digunakan apabila direset

menggunakan program baru.

5. Rangkaian mengggunakan dua sensor suhu dan satu sensor kelembaban. 6. Rangkaian minimum sistem menggunakan sistem ATMega 16.

7. Alat ini dilengkapi dengan tombol on/off.

1.3.Rumusan Masalah

Dengan latar belakang yang telah penulis uraikan di atas, maka penulis membuat rumusan masalah, yaitu“Bagaimana dirancang suatu alat pengukur suhu dan kelembaban yang menggunakan dua sensor berbeda pada ruangan atau alat yang disebut Thermohygrometer? ”

1. Tujuan Umum

Membuat alat pengukur suhu dan kelembaban suatu ruangan atau alat

Thermohygrometer.

2. Tujuan Khusus

Setelah menganalisa permasalahan yang ada, tujuan khusus pembuatan alat ini antara lain :

1) Membuat rangkaian minimum sistem. 2) Merakit sensor suhu dan sensor kelembaban.

3) Membuat software program menggunakan Bascom AVR.

4) Membuat rangkaian microcontroller ATMega 16. 5) Merancang box alat.

1.5. Manfaat

Manfaat dari pembuatan alat ini adalah untuk mempermudah petugas untuk mengukuran dan melihat hasil pengukuran suhu dan kelembaban ruangan.

6 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tujuan Pustaka

Alat pemantau suhu ruangan melalui web berbasis microcontroller

AT89S51 yang dirancang oleh Robby Candra, dari Jurusan Sistem Komputer Universitas Gunadarma, dibangun dengan sensor LM35 untuk penyensoran suhunya. Metode pengumpulan data yang digunakan sebagai metodologi pada penulisan ini yaitu penelitian alat. Berdasarkan hasil uji coba yang sudah dilakukan. Alat tersebut dirancang dengan menambahkan tampilan berupa

displayLCD dan dilengkapi dengan web.

Perancangan dan implementasi pengontrol suhu ruangan berbasis

Microcontroller arduino uno yang dirancang oleh Dias Prihatmoko, dari Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara. Dibangun menggunakan sistem kontrol arduino uno dan ditampilkan dengan

displayLCD, pada alat ini dibuat apabila suhu ruangan mulai memasuki suhu maksimum maka alat akan mengaktifkan pendingin secara otomatis. Hanya saja alat ini masih dalam proses rancang bangun.(2016)

Alat pendeteksi suhu dan kelembaban dengan menggunakan sistem arduido yang dilengkapi dengan bazzer alarem yang di rancang oleh Anggita Dwi Prasetyo, dari jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta. Dibangun dengan sensor suhu SHT11. Menggunakan system

kontrol Arduino yang di lengkapi display LCD dan alarem yang berfungsi untuk indikator bila suhu melebih batas range. (2016)

2.2. Teori dasar 2.2.1. Suhu

Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata–rata dari pergerakan molekul – molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda – benda lain atau menerima panas dari benda – benda lain tersebut. Panas adalah energi yang dipindahkan dari suatu obyek ke obyek lainnya karena adanya perbedaan suhu. Dalam sistem dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih tinggi. Macam-macam perpindahan panas, yaitu :

1. Konduksi > Perpindahan panas dari suatu molekul ke molekul lain di sekitarnya.

2. Konveksi > Perpindahan panas yang disebabkan gerakan molekul yang mempunyai energi lebih tinggi.

3. Radiasi > Perpindahan panas oleh gelombang elektromagnetik.

Suhu pada umumnya diartikan sebagai besaran yang menyatakan derajat panas dinginnya suatu benda.

2.2.2. Kelembaban

Kelembaban udara (humidity gauge) adalah jumlah uap air diudara (atmosfer). Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembaban absolut,

kelembaban spesifik atau kelembaban relatif. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban disebut dengan hygrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembaban udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawal lembab (dehumidifier).

Kelembaban udara adalah tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. Kandungan uap air dalam udara hangat lebih banyak dari pada kandungan uap air dalam udara dingin. Kalau udara banyak mengandung uap air didinginkan maka suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air sebanyak itu. Uap air berubah menjadi titik-titik air. Udara yan mengandung uap air sebanyak yang dapat dikandungnya disebut udara jenuh. Dapat dianalogikan dengan sebuah thermometer dan termostat

untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F). Ada dua istilah kelembaban udara yaitu kelembaban tinggi dan kelembaban rendah. Kelembaban tinggi adalah jumlah uap air yang banyak diudara, sedangkan kelembaban rendah adalah jumlah uap air yang sedikit diudara.

Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara

absolut, kelembaban nisbi (relatif), maupun defisit tekanan uap air. Kelembapan absolut adalah kandungan uap air yang dapat dinyatakan

dengan massa uap air atau tekanannya per satuan volume (kg/m3). Kelembaban nisbi (relatif) adalah perbandingan kandungan (tekanan) uap air actual dengan keadaan jenuhnya (g/kg). Defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap jenuh dengan tekanan uap aktual.

2.2.3. Thermometer

Thermometer adalah alat kesehatan yang digunakan dalam bagian pengukuran dengan kompleks untuk mengukur suhu, ataupun perubahan suhu. Istilah thermometer berasal dari bahasa latin thermo

yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa. Berbagai jenis dari

Thermometer ditunjukkan oleh tabel berikut:

Tabel 2.1. Berbagai Macam Jenis-jenis Thermometer.

No Thermometer menurut

isi

Thermometer menurut

penggunaanya

1. Thermometer Cair Thermometer Klinis

2. Thermometer Padat Thermometer Laboratorium

3. Thermometer Digital Thermometer Ruangan

4. - Thermometer Digital

5. - Termokopel

Pada saat pengukuran temperatur dengan menggunakan

thermometer, ada beberapa parameter skala yang dipakai, di antaranya skala celsius, skala reamur, skala fahrenheit, dan skala kelvin. Sudah

pasti keempat skala tersebut memiliki parameter pengukuran suhu yang berbeda-beda. Berikut penjelasan mengenai rentang temperatur yang dimiliki setiap skala.

1. Thermometer skala Celsius

Mempunyai spesifikasi titik didih air 100 °C dan titik bekunya 0 °C. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0 °C – 100 °C dan dibagi dalam 100 skala.

2. Themometer skala Reamur

Mempunyai spesifikasi titik didih air 80 °R dan titik bekunya 0 °R. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0 °R – 80 °R dan dibagi dalam 80 skala.

3. Thermometer skala Fahrenheit

Mempunyai spesifikasi titik didih air 212 °F dan titik bekunya 32 °F. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 32 °F – 212 °F dan dibagi dalam 180 skala.

4. Thermometer skala Kelvin

Mempunyai spesifikasi titik didih air 373,15 K dan titik bekunya 273,15 K. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 273,15 K – 373,15 K dan dibagi dalam 100 skala. (Saripudin, A., D. Rustiawan K., dan A. Suganda : 2009).

Kemudian dari penjelasan diatas dapat sedikit disimpulkan tentang keterkaitan antar skala, yaitu satu skala dalam derajat celsius

celsius kurang dari satu skala reamur dan satu skala celsius lebih dari satu skala fahrenheit. Secara rumus konversi suhu sebagai berikut

……….(2-1)

Gambar 2.1. Perbandingan Empat Skala Thermometer.

2.2.4. Hygrometer

Hygrometer adalah alat yang dipakai dalam pengukur kelembaban relatif udara, atau jumlah uap air tak terlihat dalam suatu lingkungan tertentu. Untuk prinsip kerja dari alat hygrometer yaitu dengan menggunakan dua thermometer, yang pertama thermometer digunakan untuk mengukur suhu udara biasa dan yang kedua digunakan untuk mengukur suhu udara jenuh/lembab (bagian bawah thermometer diliputi kain/kapas yang basah).

1. Thermometer bola kering: tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.

2. Thermometer bola basah: tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu: suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi.

Pada kehidupan sehari-hari biasanya alat ini dapat juga dipakai untuk ditempatkan di dalam bekas penyimpanan barang (countainer)

yang memerlukan tahap kelembapan yang terjaga seperti dry box penyimpanan kamera. Itu bertujuan untuk menjaga kondisi kelembaban agar rendah, karena suhu lembab yang rendah akan mencegah pertumbuhan dari jamur yang mungkin akan merusak alat tersebut. Tidak juga hanya pada countainer atau dry box, hygrometer

juga banyak dipakai di ruangan pengukuran dan instrumentasi untuk menjaga kelembaban udara yang berpengaruh terhadap keakuratan alat-alat pengukuran, kemudian untuk pemanfaatan yang lain dari alat-alat ini yaitu untuk mengukur kelembaban ruangan pada budidaya jamur, kandang reptil, sarang burung walet maupun untuk pengukuran kelembaban pada penetasan telur dan lain sebagainya.

2.2.5. Thermohygrometer

Thermohygrometer adalah merupakan alat yang menggabungkan antara fungsi thermometer dengan hygrometer. Untuk ukurannya sangat beragam, ada yang sedikit lebih besar dari korek gas, ada pula yang seukuran dengan handphone.

Pada umumnya yang telah orang-orang ketahui, mereka lebih mengenal thermometer dari pada hygrometer, dikarenakan fungsinya sebagai pengukur suhu seperti suhu tubuh manusia maupun hewan lebih sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Sedangkan untuk istilah alat hygrometer pada umumnya sangat jarang terdengar untuk orang-orang awam karena alat tersebut hanya berguna untuk mengukur kelembaban udara baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan.

Alat yang akan penulis rancang yaitu thermohygrometer ini memiliki 2 kemampuan atau kelebihan yaitu alat dapat dipakai sekaligus untuk mengukur suhu udara dan kelembaban di ruangan tertutup. Sistem suhu dan kelembaban didalam pemakaian demi melakukan pelayanan yang standar dan maksimal harus memiliki batas standar yang menyatakan bahwa alat atau ruangan yang dipakai itu layak digunakan. Pedoman untuk parameter spesifik udara dalam ruang ditunjukkan oleh tabel berikut:

Tabel 2.2. Pedoman Untuk Parameter Spesifik Fisik Udara Dalam Ruang

Parameter Rentang kualitas udara ruang yang dapat diterima

Satuan

Suhu udara 22,5- 25,5 °C

Kelembaban udara

≤ 70 %

Gerakan udara pada ruangan

≤ 0,25 m/ det

2.2.6. Microcontroller AVR ATMega 16

AVR merupakan seri microcontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang ditingkatkan. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus

clock. AVR mempunyai 32 register general purpose, timer/counter

fleksibel dengan modecompare, interrupt internal dan eksternal, serial

UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATMega16 adalah microcontroller CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Untuk lebih jelas tentang arsitektur dari ATMega16 ditunjukan pada gambar 1.1 ATMega16 mempunyai

throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses.

Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega16 antara lain: 1. Keuntungan arsitektur RISC

1) 130 instruksi yang hebat kebanyakan satu detak untuk satu instruksi.

2) 32 x 8 general purpose fully static operation.

3) Up to 16 MIPS throughput at 16 MHz. 4) On-chip 2-cycle multiplier.

1) 8K Bytes of in-system self-programmable flash.

2) Optional boot code section with independent lock bits.

3) 512 Bytes EEPROM. 4) 512 Bytes internal SRAM.

5) Programming lock for software security.

3. Operating Voltages

ATMega16 bekerja pada tegangan 4,5Volt sampai dengan 5,5 Volt. Berbeda dengan ATMega16L yang bekerja pada tegangan negatif -5,5Volt.

Gambar 2.2. Arsitektur AVR ATMega 16 4. Konfigurasi PIN AVR ATMega 16

Pin-pin pada ATMega16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual inline package) ditunjukkan oleh Gambar 1.2 Kemasan pin tersebut terdiri dari 4 Port yaitu Port A, Port B, Port C,Port D yang masing masing Port terdiri dari 8 buah pin. Selain itu juga terdapat RESET,

Gambar 2.3. Pin -pin ATmega16 Kemasan 40 –pin. 1. Struktur Memori

Untuk memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Instruksi pada memori program dieksekusi dengan pipelining single level. Selagi sebuah instruksi sedang dikerjakan, instruksi berikutnya diambil dari memori program.

2. Flash Memori

ATMega16 memiliki 16K byte flash memori dengan lebar 16 atau 32 bit. Kapasitas memori itu sendiri terbagi manjadi dua bagian yaitu bagian boot program dan bagian aplikasi program.

Flash memori memiliki kemampuan mencapai 10.000 write dan

3. Memori SRAM

Penempatan memori data yang lebih rendah dari 1120 menunjukkan register, I/O memori, dan data internal SRAM. 96 alamat memori pertama untuk file register dan memori I/O, dan 1024 alamat memori berikutnya untuk data internal SRAM. Lima

mode pengalamatan yang berbeda pada data memori yaitu direct, indirect, indirect dis-placement, indirect pre-decreament dan

indirect post-increament .Pada file register, mode indirect mulai dari register R26-R31.

Pengalamatan mode direct mencapai keseluruhan kapasitas data. Pengalamatan mode indirect displacement mencapai 63 alamat memori dari register X atau Y. Ketika meggunakan mode

pengalamatan indirect dengan predecrement dan post increment register X, Y, dan Z akan didicrement-kan atau di-increment-kan. Pada ATMega16 memiliki 32 register, 64 register I/O dan 1024 data internal SRAM yang dapat mengakses semua mode-mode

pengalamatan. 4. Memori EEPROM

Pada EEPROM ATMega16 memiliki memori. Memori yang dimiliki sebesar 512 byte. Memori tersebut memiliki daya tahan 100.000 siklus write/read.

2.2.7. Sensor DHT11

DHT11 merupakan sensor yang telah teruji keakuratannya dalam pengukuran suhu dan kelembaban suatu udara. DHT11 memiliki perbedaan dari sensor-sensor yang lain antara lain dapat mengukur dua faktor sekaligus dalam satu sensor yaitu suhu dan kelembaban, serta harganya yang terjangkau.

Sensor DHT11 memerlukan resistor 10K pada kaki VCC dan data untuk menghindari arus langsung yang masuk ke sensor sebelum masuk ke Microcontroller. Berikut adalah gambar dari alat pendeteksi suhu dan kelembaban DHT11:

Gambar 2.4. Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11.

Spesifikasi dari sensor suhu dan kelembaban DHT11 sebagai berikut : 1. Pasokan voltage: 5 Volt

2. Rentang temperatur :0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C 3. Kelembaban :20-90% RH ± 5% RH error

2.2.8. Prinsip Kerja Sensor LM35

Sensor suhu IC LM35 merupakan chip IC produksi Nasional.

Semi konduktor yang berfungsi untuk mengetahui temperatur suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperatur yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperatur menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM35 merupakan chip IC dengan kemasan yang bervariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah :

Gambar 2.6. Rangkaian Sensor LM35

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply

tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground. Karakteristik sensor suhu IC LM35 adalah:

1. Memiliki sensitifitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celsius.

2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.

3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

6. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.(elektronika dasar, 2013

2.2.9. Liquid Crystal Display (LCD) 2x16

LCD adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama pada setiap rangkaian elektronika saat ini, seperti komputer, kalkulator, dll. LCD kependekan dari

Liquid Crystal Display. Pada kali ini penulis menggunakan LCD seri 2x16, maka pada tampilan yang muncul sebanyak 16 karakter dan 2 baris. Susunan dari titik-titik inilah yang nantinya dapat menampilkan karakter yang beraneka ragam. Dibawah ini data dari pin LCD 2x16. Dibawah ini merupakan tampilan dari LCD 2x16.

Gambar 2.7. Skematik LCD 2x16

Didalam LCD ada beberapa perintah dasar yang harus dipahami, yaitu adalah inisialisasi LCD character.

Tabel 2.4. Pin LCD 2 x 16

PIN Name Function

1 Vss Ground voltage

2 Vcc +5V

3 Vee Contras voltage

4 RS Register select, 0 = Instruction Register, I =

Data Register

5 R/W Read/Write, to choose write or read mode, 0 =

write mode I = read mode

6 E Enable, 0 = start to lacht data to LCD character

I = disable

7 DB0 I.SB

8 DB1 -

9 DB2 -

10 DB3 -

11 DB4 -

12 DB5 -

13 DB6 -

14 DB7 MSB

15 BPL Back Plane Light

16 GND Ground Voltage

Keterangan: Tampilan character pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW

Penjelasan mengenai EN, RS, RW, yaitu untuk jalur EN dinamakan enable. Jalur ini difungsikan untuk memberitahu LCD

bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0”

dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika “1” dan tunggu untuk

sejumlah waktu tertentu (sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan berikutnya set EN ke logika low “0” lagi. Kemudian untuk jalur RS adalah jalur register select. Ketika RS berlogika low “0”, data

akan dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti

clear screen, posisi kursor, dll). Ketika RS berlogika high “1”, data

yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display LCD. Sebagai contoh, untuk menampilkan huruf “T” pada layar LCD

maka RS harus diset logika high“1”.

Selanjutnya yang terakhir jalur RW adalah jalur kontrol read/ write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka

program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ”0”.

24 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Perancangan Perangkat Keras 3.1.1. Alat dan Bahan

1. Alat

1) Solder listrik. 2) Gergaji. 3) Tool set.

4) Bor PCB. 5) Multimeter.

6) Downloader.

2. Bahan

1) Sensor lm535 digunakan untuk mendeteksi suhu

2) Sensor relative humidity DHT11 digunakan untuk mendeteksi kelembaban.

3) LCD 2x16 digunakan untuk menampilkan nilai sihi dan kelembaban yang terukur.

4) IC ATMega 16 dimanfaatkan sebagai otak dari

thermohigrometer.

5) Resistor 10k di manfaatkan untuk mencegahan arus langsung pada sensor.

7) Multitone digunakan untuk mengatur entensitas cahaya pada

LCD.

3.1.2. Diagram Blok

Gambar 3.1. Diagram Blok Thermohygrometer

Cara kerja alat thermohygrometer dimulai saat power bank

sudah terpasang sebagai supply tegangan, kemudian tekan tombol

power on maka seluruh rangkaian akan mendapat tegangan dan alat akan standby. Dan sensor suhu dan sensor kelembaban langsung akan mulai mendeteksi suhu dan kelembaban ruangan. yang akan diubah menjadi tegangan agar bisa diolah oleh microcontroller. Dalam

microcontroller tegangan tersebut akan diubah dan ditampilkan di

LCD agar dapat di baca oleh petugas.

Program

MIKRO ATMega16 Suhu dan

Kelembaban Ruangan

Sensor suhu

Sensor Kelembaban

Read

3.1.3. Desain Casing

Gambar 3.2. Desain Casing Thermohygrometer

Keterangan :

A. Tampilan untuk suhu.

B.Tampilan untuk kelembaban. C.Sensor DHT11.

D.Sensor LM35. E. Charger power bank.

F. Tombol On/Off.

Dimensi alat :

Panjang : 14 cm Lebar : 9,5 cm Tinggi : 5 cm

3.1.4. Pembuatan layout

Program aplikasi yang di gunakan untuk mendesain layout

rangkaian tersebut adalah proteus, aplikasi proteus tersebut digunakan karena dalam pengoperasianya mudah dan tidak sulit untuk dipahami dan dimengerti. Berikut ini adalah hasil dari desain tersebut :

3.2. Perancangan Perangkat Lunak 3.2.1. Diagram Alir

Gambar 3.5. Diagram Alir Thermohygrometer

Mulai

Tampil Suhu dan Kelembaban

Selesai Mengukur Suhu dan

Kelembaban

Proses Data Suhu dan Kelembaban Inisialisasi Lcd

Start kemudian terjadi inisialisasi dari penginisialisasian input

-output mikrokontroler dan antar muka LCD 2 X 16. Kemudian setelah selesai proses inisialisasi, maka LCD akan menampilkan nilai pembacaan suhu dan kelembaban awal. Selanjutnya proses pengambilan data suhu dan kelembaban yang terdeteksi oleh sensor yang akan ditampilkan pada displayLCD, selesai.

3.2.2. Pembuatan Program

Dalam pembuatan program penulis menggunakan bahasa

bascom, berikut adalah isi program yang di buat untuk mengisi mikrokontroler ATMega 16

$regfile = "m16def.dat" $crystal = 16000000 Dat Alias Pinc.1

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.0 , E = Portc.2 , Db4 = Portc.4 , Config Lcdpin = Pin , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 Config Lcd = 16 * 2

Dim T As Single Dim S As String * 16 Dim Suhu As Byte Cls

Start Adc Cls

Dim H As Byte , ComAs Byte , Hr As Byte , R As Byte , K As Byte Do

Suhu = Getadc(0) T = Suhu * 5 Hr = K * R Waitms 20 Locate 1 , 3

Lcd "SUHU :" ; S ; Chr(&Hdf) ; "C" ; " " Locate 2 , 6

Lcd "Hum :" ; Hr ; "%" Waitms 58

Portc.1 = 0 H = Dat R = 2 Com_ = 58

If Com_ < 58 Then Com_ = 58 If T < 35 Then K = 28

If T < 28 Then K = 24 Wait 5

Loop

Gambar 3.6. Program Bascom

3.3. Perancangan Pengujian

Pada perancangan pengujian ada beberapa parameter yang akan diujikan sehingga, mengetahui kondisi modul sesuai dengan diinginkan atau belum. Berikut merupakan parameter dari modul thermohygrometer yang akan diujikan, diantaranya:

3.3.1. Jenis Pengujian

1. Pengukuran suhu menggunakan pembanding DPM4 IG

Sensor LM35 berfungsi sebagai pengubah besaran fisis dari suhu menjadi besaran elektris tegangan sehingga, setiap kenaikan 1˚C sama dengan 10mV. Pengukuran suhu bertujuan untuk mengetahui seberapa besar error dan standard deviasi yang didapat dari setiap perubahan suhu yang terjadi.

Pengukuran dilakukan dengan cara membanding suhu tampilan LCD dengan suhu pada DPM4 yang dilakukan sebanyak 12 pengujian selama 1 jam dengan range 5 menit sekali.

DHT11 berfungsi sebagai pendeteksi kelembaban ruang yang akan diukur. Pegukuran bertujuan untuk mengetahui seberapa besar

error yang didapat dari setiap perubahan kelembaban yang terjadi di ruangan.

3.3.2. Rumus Statistik

Pengukuran untuk kalibrasi dilakukan sebanyak 20 kali dalam percobaan dengan dengan menggunakan alat kalibrator yang sudah terkalibrasi oleh Badan Pengamanan Fasilitas Kesehatan, angka ketidak pastian dan juga error dengan rumus sebagai berikut:

1. Rata – rata

Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran dan dapat dirumuskan sebagai berikut :

Rata – Rata (

X

) =

n Xi

 _{……… (3.1.)}

Keterangan:

X

= rata-rata

∑Xi = Jumlah nilai data N = Banyak data ( 1,2,3,…,n )

Mean (

X

) =

n Xi



Dimana :

X

= rata – rata

∑Xi = Jumlah nilai data n = Banyak data

2. (%) Error

Adalah selisih antara mean terhadap masing-masing data, yang dapat dirumuskan sebagai berikut :

Error % = x_100% ur

Dataalatuk

khir datatugasa ur

dataalatuk

   



  _{…….. (3.2.)}

Keterangan:

Data alat ukur = nilai simpangan dari DPM4 Data tugas akhir = nilai simpangan dari Tugas

34

BAB IV

PEMBAHASAN DAN HASIL

4.1. Pembahasan

Pembuatan proyek akhir ini bertujuan untuk merealisasikan perangkat keras dan perangkat lunak serta unjuk kerja dari suatu prototipe alat kontrol suhu dan kelembaban untuk fermentasi tempe secara digital yang telah di rancang oleh Rudhi Hermanto dan Dessy Irmawati, MT . Perangkat ini dikendalikan oleh sebuah IC Mikrokontroler ATMega16, yang akan membaca suatu besaran suhu dan kelembaban di dalam inkubator yaitu menggunakan sensor SHT11. Metode perancangan proyek akhir ini menggunakan metode rancang bangun yang terdiri dari :

1. Identifikasi kebutuhan 2. Analisis kebutuhan 3. Perancangan alat, 4. Pembuatan alat 5. Pengujian.

Alat ini terdapat penampil hasil pembacaan sensor SHT11 dan nilai

setting point yang ditampilkan pada LCD 20x4. Tombol setting point

menggunakan 8 buah push button. Rancang bangun proyek akhir terdiri dari bagian pokok, yaitu :

2. Rangkaian sensor SHT11.

3. Rangkaian sistem minimum Mikrokontroler ATMega16. 4. Rangkaian LCD 20x4.

5. Rangkaian relay.

Hasil pengujian yang dilakukan, diketahui bahwa unjuk kerja

Prototipe Alat Kontrol Suhu dan Kelembaban untuk Fermentasi Tempe Berbasis Mikrokontroler ATMega16 dengan hasil pengujian keseluruhan berhasil dengan presentase keberhasilan 100%. Unjuk kerja alat ini secara keseluruhan telah sesuai dengan fungsi yang telah ditetapkan, yaitu menjalankan program dengan membaca suhu dan kelembaban di dalam inkubator dan ditampilkan di LCD. Hasil pembacaan sensor yang dibaca pada alat ini ternyata juga memiliki error pembacaan sensor SHT11 dengan

Thermo-Hygrometer didapat error pembacaan sekitar 0,87 % untuk suhu, dan 2,62 % untuk kelembaban.

Suhu dan kelembaban udara merupakan dua parameter yang sering digunakan sebagai tolak ukur pada berbagai aplikasi. Dalam perkembangannya, terdapat berbagai perangkat dengan beragam fitur untuk mengukur keduanya. Kendati demikian, jarang ditemukan perangkat yang mampu mengukur suhu dan kelembaban juga menyediakan kemampuan pengiriman data ke PC melalui protokol yang terbuka dengan aplikasi yang dapat dikembangkan secara mandiri oleh pengguna. Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan suatu thermohygrometer digital yang memiliki kemampuan untuk mengukur, menampilkan dan mengirimkan data suhu dan kelembaban ke PC dengan

protokol terbuka yang di rancang oleh Arief Hendra Saptadi dan Danny Kurnianto, Suyani. Perangkat ukur menggunakan sistem microcontroller

pengendali Arduino, sensor DHT22 dan modul FTDI232RL. Dari hasil pengujian diperoleh nilai rata-rata alat pengukuran untuk suhu dan kelembaban, masing-masing sebesar 6% dan 19%. Rata-rata selisih pengukuran antara thermohygrometer digital dengan thermohygrometer acuan untuk suhu adalah 1,7ᵒC dan kelembaban 10,2%. Komunikasi serial (USART) dengan PC menggunakan bitrate 9600 bps, 8 bit data, 1 bit stop, tanpa paritas dan hasil pengukuran ditampilkan ke LCD. Perangkat telah dapat mengukur, menampilkan dan mengirimkan data ke PC melalui komunikasi serial. Namun alat pengukuran dan selisih nilai yang dihasilkan masih terlalu besar sehingga sensor DHT22 perlu dikalibrasi ulang. Perangkat dapat dikembangkan untuk tidak hanya mengirimkan data ke PC melainkan juga memfasilitasi pengendalian dari PC.

4.2. Spesifikasi Alat

1. Nama : Thermohygrometer

2. Jenis : Thermohygrometer Digital

3. Humidity : Range 40 - 60 % RH, ketepatan (akurasi)

pengukuran kelembaban relatif hingga 4,5%RH.

4. Temperature : Range 10 – 40 °C, ketepatan (akurasi) pengukuran suhu hingga 0,5oC.

5. Display : LCD karakter 16x2.

7. Dimensi : Panjang: 14,5 cm, Lebar : 9,2 cm, Tinggi : 5 cm.

8. Daya : 10 Watt.

9. Sensor : LM35 dan DHT11

4.3. Cara Kerja Alat

Pasang sensor pasang sensor DHT11 dan sensor LM35 pada alat

thermohygrometer, tempatkan ujung sensor di luar, kemudian tekan tombol

power pada posisi ON, maka akan muncul di layar LCD kalimat pembuka , dan sensor akan bekerja untuk mendeteksi suhu dan kelembaban di ruang tersebut. Berikutnya suhu dan kelembaban yang terbaca oleh sensor akan dimunculkan pada layar LCD sesuai data yang terbaca.

4.4. Tabel Hasil Pengukuran.

Tabel 4.1.Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis PKU II Gamping pada pukul 12.00-13.40 WIB dan Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Lab Microcontroller pada pukul 09.40- 11.20 WIB. NO HASIL PENGUKURAN SUHU HASIL PENGUKURAN KELEMBABAN

Modul TA DPM4 IG Modul TA DPM4 IG

1 27.8 27 58 69.9

2 27.4 26.6 58 69.8

3 27.7 27 58 68.6

4 27.7 27.1 58 68.3

5 27.6 26.9 58 67.8

6 28.3 28.9 58 67.5

7 28.8 28.3 58 67.1

8 27.8 26.5 58 65.8

9 27.5 27.9 58 65.4

10 28 28.9 54 64.7

11 28.7 27.9 54 63.5

12 27.7 26.9 54 62.7

13 26.5 27.3 54 62.2

14 28.8 27.7 54 61.8

15 26 27.6 54 58.8

16 27 28.5 48 57.9

17 28.4 27.8 48 56.9

18 27.7 28 48 56.5

19 27.4 28 48 56.3

20 27.7 27.5 48 55. 9

Rata-rata 27.725 27.615 54.3 60.574

Error 0.40% 10.35%

Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis PKU II Gamping pada pukul 12.00-13.40 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit. Pencatatan untuk suhu dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu untuk alat

kalibrator. Didalam pengambilan data penulis memakai alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianyamaka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk suhu : 27.725.°C, alat pembanding untuk suhu : 27.615°C.

Pengukuran penulis lakukan di ruang lab microcontroller pada pukul 09.40-11.20 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit. Pencatatan untuk kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data penulis memakai alat DPM4 IG agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4 IG. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk kelembaban : 54,3% dan alat pembanding untuk kelembaban : 60,574%.

Tabel 4.2.Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam 13.01-14.06 WIB dan Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam 13.10-13.10 WIB.

NO

HASIL PENGUKURAN SUHU

HASIL PENGUKURAN KELEMBABAN

Modul TA DPM4 IG Modul TA DPM4 IG

1 27 27 45 44.7

2 27 26.5 46 46.6

3 27.5 27.1 45 44.8

4 27 27.1 46 46.7

5 27 26.7 46 44.5

6 28.5 28.3 46 45.5

7 28 28.4 45 44.8

8 25.5 26.1 46 46.1

9 28.5 27.7 46 45.6

10 29 28.7 46 46.3

11 27.7 27.3 46 46.1

12 27 26.3 46 46.5

Rata-rata 27.47 27.26 45.91 45.68

error 0.77% 0,1926%

Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam 13.01 - 14.06 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan untuk suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul TA untuk suhu : 27.47°C, alat pembanding untuk suhu : 27.26°C.

Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam 12.10 - 13.10 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan untuk suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk kelembaban : 45,91% dan alat pembanding untuk kelembaban : 45,68%.

Tabel 4.5.Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis PKU Muhammadiyah Kota pada jam 11.01-12.06 WIB dan Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam 12.10-13.10 WIB.

NO

HASIL PENGUKURAN SUHU

HASIL PENGUKURAN KELEMBABAN

Modul TA DPM4 IG Modul TA DPM4 IG

1 28.8 28.2 48 45.7

2 29.3 28.7 46 45.6

3 28.5 29.4 46 46.3

4 27.8 28.1 48 46.7

5 27.2 27.7 46 45.5

6 28.8 28.3 46 44.5

7 28.2 29.0 54 45.8

8 27.5 28.1 48 46.3

9 27.2 27.8 48 46.6

10 28.0 28.2 46 46.3

11 27.6 27.7 46 45.1

12 27.8 27.3 48 46.3

Rata-rata 28.05 28.20 47.5 42.18

Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis PKU Muhammadiyah Kota pada jam 11.40 -12.40 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan untuk suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk suhu : 28.05°C, alat pembanding untuk suhu : 28.20°C

Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis RSI Kelaten pada jam 12.10 - 13.10 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan untuk suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk kelembaban : 47.5% dan alat pembanding untuk kelembaban : 42,18%.

4.5. Pembahasan Kinerja Sistem Keseluruhan

Cara kerja modul Tugas Akhir Thermohygrometer ini, yaitu ketika power ON/OFF dalam posisi ON maka seluruh rangkaian akan mendapatkan tegangan dari baterai (power bank) sebesar +5V DC. Kemudian, sensor akan mendeteksi suhu dan kelembaban yang akan masuk dan diolah datanya oleh

akan ditampilkan pada LCD 16x2, dengan ketentuan terdapat empat digit angka (puluhan, satuan, dan satu angka dibelakang koma untuk suhu dan puluhan, satuan untuk kelembaban).

1. Kelebihan modul TA thermohygrometer

1) Alat mampu mendeteksi suhu Sensor LM35 ini akurat.

2) Jika sensor LM35 rusak, alat masih bisa di gunakan dengan memanfaatkan sensor DHT11.

3) Menggunakan baterai (power bank) yang dapat dicharger. 4) Alat dapat di gunakan dengan muda karna fleksibel dan praktis.

2. Kekurangan modul TA thermohygrometer

1) Menggunakan dua Sensor.

2) Alat belum memiliki fungsi penyimpanan data.

3) Modul sensor dalam pembacaan data sedikit mengalami respon lambat. 4) Alat belum Memiliki range untuk tampilan suhu dan kelembaban yang

terbaca.

5) Baterai belum menggunakan indikator pada saat baterai dalam kondisi

high, medium, dan low.

4.6. Langkah-langkah penggunaan alat atau SOP

1. Pastikan baterai terpasang dan ada tegangannya.

2. Pasang sensor LM35 dan DHT11 pada alat thermohygrometer.

3. Keluarkan ujung sensor LM35 dan DHT11 pada ruangan. 4. Tekan tombol power pada posisi ON.

6. Pengukuran suhu dan kelembaban dimulai, data akan secara langsung muncul pada layar LCD sesuai data yang terbaca oleh sensor LM35 dan DHT11.

7. Jika alat sudah tidak digunakan maka matikan dengan tekan power off.

4.7.Hasil dari pengukuran

1.

Rata-rata (Mean)

Mean (

X

) =

n Xi 

Dimana :

X

= rata – rata

∑Xi = Jumlah nilai data n = Banyak data

1) Perhitungan rata-rata suhu pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

 X _{= 27.8+27.4+27.7+27.7+27.6+28.3+28.8+27.8+27.5+28.0}

+28.7+27.7+26.5+28.8+26.0+27.0+28.4+27.7+27.4+27.7 20

= 27.725 °C

 X = 27.0+27,0+27,5+27,0+27,0+28,5+28,0+25,5+28,5+29,0

+27,7+27,0

12 = 27.47 °C

 X = 28.8+29.3+28.5+27.8+27.2+28.8+28.2+27.5+27.2+28.0+ 27.6+27.8

12 = 28.05 °C

2) Perhitungan rata-rata kelembaban pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

 X _{= 58+58+58+58+58+58+58+58+58+54+54+54+54+54+54}

+48+48+48+48+48 20

= 54.3%



X

= 45+46+45+46+46+46+45+46+46+46+46+46

12

= 45,91%



X

= 48+46+46+48+46+46+54+48+48+46+46+48

12

= 47.5%

2.

Simpangan

Simpangan = Y – Dimana : Y = suhu setting = rerata

X

1) Perhitungan simpangan suhu pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

 Rata-rata Alat Ukur = 27.615

Simpangan = 27.615 - 27.725 = - 0.11 °C

 Rata-rata Alat Ukur = 27.26

Simpangan = 27.26 – 27.47 = - 0.21 °C

 Rata-rata Alat Ukur = 28.20

Simpangan = 28.05 – 28.20 = - 0.15 °C

2) Perhitungan simpangan kelembaban pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

 Rata-rata Alat Ukur = 60.574

Simpangan = 60.574 – 54.3 = 6.274 %

 Rata-rata Alat Ukur = 45.68

Simpangan = 45.68 – 45.91

= 0.088 %

 Rata-rata Alat Ukur = 42.18

Simpangan = 42.18 – 47.5

3.

Error (%)

Error% 100%

4 4 x DataDPM datatTA dataDPM       

Error% =

x 100%

1) Perhitungan error suhu pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

 Rata – Rata Alat Ukur = 27.615 Simpangan = - 0.11 °C

Error =

x 100%

= 0.4035 %

 Rata – Rata Alat Ukur = 27.26 Simpangan = -0.21

Error =

x 100%

= 0.7703 %

 Rata – Rata Alat Ukur = 28.20 Simpangan = -0.15

Error =

x 100%

= 0.5319 %

2) Perhitungan error kelembaban pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

 Rata – Rata Alat Ukur = 60.572 Simpangan= 6.274

Error =

x 100%

= 10.35%

 Rata – Rata Alat Ukur = 45,68 Simpangan= 0.088

Error =

x 100%

= 0,1926%

 Rata – Rata Alat Ukur = 42.18 Simpangan= -5.32

Error =

x 100%

49 BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari pembahasan diatas, dapat disimpulkan bahwa :

1. Dari penelitian yang sudah di lakukan menggunakan modul tugas akhir dan kalibrator sebagai acuan, diperoleh error untuk suhu yang dilakukan sebanyak 20 kali percobaan sebesar 0.4035%, dan untuk kelembaban sebesar 10.35%.

2. Rangkaian sensor suhu LM35 dan sensor kelembaban DHT11 yang telah dibuat dapat digunakan untuk mendeteksi suhu dan kelembaban ruangan yang telah diuji.

3. Rangkaian minimum sistem dari alat dapat berfungsi sebagai kontrol alat dan menampilkan hasil pengukuran suhu dan kelembaban ruangan.

5.2. Saran

Pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada: 1. Dapat mendisain alat lebih minimalis dan simple. 2. Mengunakan sensor yang lebih sensitive.

3. Menambakan LED atau bazzer ketika suhu dan kelembaban ruang tidak sesuai dengan ketentuan.

4. Penambahan fungsi penyimpanan data agar user dapat mengetahui riwayat pengukuran sebelumnya.

5. Penampilan untuk indikator kapasitas baterai pada saat High, Medium, dan Low.

6. Dapat menggunakan batrai yang mudah di cari di pasaran dan dengan bentuk fisik yang lebih minimalis.

7. Menggunakan sensor kelembaban yang lebih akurat dibanding DHT11 karena seperti perhitungan yang telah dilakukan dari hasil pengukuran yang telah dibuat, sensor kelembaban DHT11 memiliki persentasi error yang cukup tinggi meskipun masih dapat ditoleransi.

Albert Paul Malvino, Elektronika Computer Digital, 1994

Iswanto,Nia Maharani Raharja.Mikrokontroller.Teori Dan Praktek ATMEGA 16 Dengan Bahasa C.2012

Prihono, S.T, M.T, Dkk, Jago Elektronika Secara Otodidak, 2009

Yogi Dasatrio. Dasar-Dasar Teknik Elektronika. Jogjakarta : JAVALITERA. 2013.

Anindya D. Widiandani. Thermohygrometer. Tugas Akhir tidak diterbitkan,Prodi D-3 Teknik Elektromedik Poltekkes Kemenkes Surabaya, 2015.

Abdul Kadir. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta : C.V Andi Offset

Anggita Dwi Prasetyo. 2016. Thermohygrometer Berbasis Arduino Dilengkapi Dengan Buzzer Alarem, Tugas Akhir, Program Study Teknik Elektromedik, Vokasi, Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta, 2016

Awan Suck T. Hygrometer Sebagai Sensor ThermalPendeteksi Kelembaban.

2014.

http://awambelajar.wordpress.com/2014/03/23/hygrometer-sebagai-sensor-thermal-pendeteksi-kelembaban / (20.00 WIB – 22-mie-2016) Agusra. Kelembaban.2011.

http://artikeldanmakalahagusra.blogspot.co.id/2011/06/kelembaban.html. (22.00 WIB – 22-mie-2016)

Aris Munandar.. Liquid Crystal Display lcd 16x2. 2012

http://www.Leselektronika.com/2012/06/liquid-crystal-display-lcd-16-x-2.html/ (12.00 WIB – 2-febuari-2016)

Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 1204/MENKES/SK/X2004. http://www.jasamedivest.com/files/perme nkes_1204-2004-persyaratan_kes_rs.pdf. (18.00 WIB – 17-desember-2015)

Pukul).

Pengaturan Suhu Kamar Operasi Referat.

https://www.scribd.com (10.00 WIB – 17-januari-2016) Thermohygro Medan. Sekilas Mengenai Suhu dan Kelembaban. 2013.

http://www.pengukursuhutop.blogspot.co m/p/beranda.html (19.00 WIB – 7-juni-2016)

n

Dimana :

X

= rata – rata

∑Xi = Jumlah nilai data n = Banyak data

1) Perhitungan rata-rata suhu pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

a. X _{= 27.8+27.4+27.7+27.7+27.6+28.3+28.8+27.8+27.5+28.0}

+28.7+27.7+26.5+28.8+26.0+27.0+28.4+27.7+27.4+27.7 20

= 27.725 °C

b.

X

= 27.0+27,0+27,5+27,0+27,0+28,5+28,0+25,5+28,5+29,0

+27,7+27,0

12 = 27.47 °C

c. X _{= 28.8+29.3+28.5+27.8+27.2+28.8+28.2+27.5+27.2+28.0+}

27.6+27.8 12 = 28.05 °C

+48+48+48+48+48

20 = 54.3%

b.

X

= 45+46+45+46+46+46+45+46+46+46+46+46

12

= 45,91%

c.

X

= 48+46+46+48+46+46+54+48+48+46+46+48

12

= 47.5%

2.

Simpangan

Simpangan = Y – Dimana :

Y = suhu setting = rerata

1) Perhitungan simpangan suhu pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

X

= - 0.11 °C b. Rata-rata Alat Ukur = 27.26

Simpangan = 27.26 – 27.47 = - 0.21 °C c. Rata-rata Alat Ukur = 28.20

Simpangan = 28.05 – 28.20 = - 0.15 °C

2) Perhitungan simpangan kelembaban pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

a. Rata-rata Alat Ukur = 60.574

Simpangan = 60.574 – 54.3

= 6.274 % b. Rata-rata Alat Ukur = 45.68

Simpangan = 45.68 – 45.91

= 0.088 %

c. Rata-rata Alat Ukur = 42.18

Simpangan = 42.18 – 47.5

 

Error% =

x 100%

1) Perhitungan error suhu pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

a. Rata – Rata Alat Ukur = 27.615 Simpangan = - 0.11 °C

Error =

x 100%

= 0.4035 % b. Rata – Rata Alat Ukur = 27.26

Simpangan = -0.21

Error = x 100% = 0.7703 % c. Rata – Rata Alat Ukur = 28.20

Simpangan = -0.15

Error =

x 100%

= 0.5319 %

2) Perhitungan error kelembaban pada beberapa ruangan menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.

= 10.35%

b. Rata – Rata Alat Ukur = 45,68 Simpangan= 0.088

Error =

x 100%

= 0,1926%

c. Rata – Rata Alat Ukur = 42.18 Simpangan= -5.32

Error =

x 100%

2466HS–AVR–12/03 – Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz

– On-chip 2-cycle Multiplier

• Nonvolatile Program and Data Memories

– 16K Bytes of In-System Self-Programmable Flash Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles

– Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits In-System Programming by On-chip Boot Program True Read-While-Write Operation

– 512 Bytes EEPROM

Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles – 1K Byte Internal SRAM

– Programming Lock for Software Security

• JTAG (IEEE std. 1149.1 Compliant) Interface

– Boundary-scan Capabilities According to the JTAG Standard – Extensive On-chip Debug Support

– Programming of Flash, EEPROM, Fuses, and Lock Bits through the JTAG Interface

• Peripheral Features

– Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes

– One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode

– Real Time Counter with Separate Oscillator – Four PWM Channels

– 8-channel, 10-bit ADC 8 Single-ended Channels

7 Differential Channels in TQFP Package Only

2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x – Byte-oriented Two-wire Serial Interface

– Programmable Serial USART – Master/Slave SPI Serial Interface

– Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator – On-chip Analog Comparator

• Special Microcontroller Features

– Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection – Internal Calibrated RC Oscillator

– External and Internal Interrupt Sources

– Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby and Extended Standby

• I/O and Packages

– 32 Programmable I/O Lines

– 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, and 44-pad MLF

• Operating Voltages

– 2.7 - 5.5V for ATmega16L – 4.5 - 5.5V for ATmega16

• Speed Grades

– 0 - 8 MHz for ATmega16L – 0 - 16 MHz for ATmega16

• Power Consumption @ 1 MHz, 3V, and 25°C for ATmega16L – Active: 1.1 mA

– Idle Mode: 0.35 mA – Power-down Mode: < 1 µA

8-bit

Microcontroller

with 16K Bytes

In-System

Programmable

Flash

ATmega16

ATmega16L

Summary

Note: This is a summary document. A complete document is available on our Web site at www.atmel.com.

2

ATmega16(L)

2466HS–AVR–12/03

Disclaimer

Typical values contained in this datasheet are based on simulations and

characteriza-tion of other AVR microcontrollers manufactured on the same process technology. Min and Max values will be available after the device is characterized.

(INT2/AIN0) PB2 (OC0/AIN1) PB3 (SS) PB4 (MOSI) PB5 (MISO) PB6 (SCK) PB7 RESET VCC GND XTAL2 XTAL1 (RXD) PD0 (TXD) PD1 (INT0) PD2 (INT1) PD3 (OC1B) PD4 (OC1A) PD5 (ICP1) PD6

PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7) AREF GND AVCC PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 (TDI) PC4 (TDO) PC3 (TMS) PC2 (TCK) PC1 (SDA) PC0 (SCL) PD7 (OC2)

PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7) AREF GND AVCC PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 (TDI) PC4 (TDO) (MOSI) PB5

(MISO) PB6 (SCK) PB7 RESET VCC GND XTAL2 XTAL1 (RXD) PD0 (TXD) PD1 (INT0) PD2

(I N T 1 ) PD 3 (O C 1 B) PD 4 (O C 1 A) PD 5 (I C P1 ) PD 6 (O C 2 ) PD 7 VC C G N D (SC L ) PC 0 (SD A) PC 1 (T C K) PC 2 (T MS) PC 3 PB4 (SS) PB3 (AI N 1 /O C 0 ) PB2 (AI N 0 /I N T 2 ) PB1 (T 1 ) PB0 (XC K/ T 0 ) G N D VC C P A0 (AD C 0 ) P A1 (AD C 1 ) P A2 (AD C 2 ) P A3 (AD C 3 ) TQFP/MLF

3 2466HS–AVR–12/03

ATmega16 achieves throughputs approaching 1 MIPS per MHz allowing the system designer to optimize power consumption versus processing speed.

Block Diagram Figure 2. Block Diagram

INTERNAL OSCILLATOR OSCILLATOR WATCHDOG TIMER MCU CTRL. & TIMING OSCILLATOR TIMERS/ COUNTERS INTERRUPT UNIT STACK POINTER EEPROM SRAM STATUS REGISTER USART PROGRAM COUNTER PROGRAM FLASH INSTRUCTION REGISTER INSTRUCTION DECODER PROGRAMMING LOGIC SPI ADC INTERFACE COMP. INTERFACE PORTA DRIVERS/BUFFERS

PORTA DIGITAL INTERFACE

GENERAL PURPOSE REGISTERS X Y Z ALU + -PORTC DRIVERS/BUFFERS

PORTC DIGITAL INTERFACE

PORTB DIGITAL INTERFACE

PORTB DRIVERS/BUFFERS

PORTD DIGITAL INTERFACE

PORTD DRIVERS/BUFFERS XTAL1 XTAL2 RESET CONTROL LINES VCC GND MUX & ADC AREF

PA0 - PA7 PC0 - PC7

PD0 - PD7 PB0 - PB7

AVR CPU TWI AVCC INTERNAL CALIBRATED OSCILLATOR

*All dimensions are nominal

Device Package Type Package Drawing Pins SPQ Length (mm) Width (mm) Height (mm)

LM35DMX SOIC D 8 2500 367.0 367.0 35.0

LM35DMX/NOPB SOIC D 8 2500 367.0 367.0 35.0

PACKAGE MATERIALS INFORMATION

www.ti.com 15-Aug-2016

MECHANICAL DATA

NDV0003H

www.ti.com

IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, enhancements, improvements and other changes to its semiconductor products and services per JESD46, latest issue, and to discontinue any product or service per JESD48, latest issue. Buyers should obtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and complete. All semiconductor products (also referred to herein as “components”) are sold subject to TI’s terms and conditions of sale supplied at the time of order acknowledgment.

TI warrants performance of its components to the specifications applicable at the time of sale, in accordance with the warranty in TI’s terms and conditions of sale of semiconductor products. Testing and other quality control techniques are used to the extent TI deems necessary to support this warranty. Except where mandated by applicable law, testing of all parameters of each component is not necessarily performed.

TI assumes no liability for applications assistance or the design of Buyers’ products. Buyers are responsible for their products and applications using TI components. To minimize the risks associated with Buyers’ products and applications, Buyers should provide adequate design and operating safeguards.

TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any patent right, copyright, mask work right, or other intellectual property right relating to any combination, machine, or process in which TI components or services are used. Information published by TI regarding third-party products or services does not constitute a license to use such products or services or a warranty or endorsement thereof. Use of such information may require a license from a third party under the patents or other intellectual property of the third party, or a license from TI under the patents or other intellectual property of TI.

Reproduction of significant portions of TI information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is without alteration and is accompanied by all associated warranties, conditions, limitations, and notices. TI is not responsible or liable for such altered documentation. Information of third parties may be subject to additional restrictions.

Resale of TI components or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for that component or service voids all express and any implied warranties for the associated TI component or service and is an unfair and deceptive business practice. TI is not responsible or liable for any such statements.

Buyer acknowledges and agrees that it is solely responsible for compliance with all legal, regulatory and safety-related requirements concerning its products, and any use of TI components in its applications, notwithstanding any applications-related information or support that may be provided by TI. Buyer represents and agrees that it has all the necessary expertise to create and implement safeguards which anticipate dangerous consequences of failures, monitor failures and their consequences, lessen the likelihood of failures that might cause harm and take appropriate remedial actions. Buyer will fully indemnify TI and its representatives against any damages arising out of the use of any TI components in safety-critical applications.

In some cases, TI components may be promoted specifically to facilitate safety-related applications. With such components, TI’s goal is to help enable customers to design and create their own end-product solutions that meet applicable functional safety standards and requirements. Nonetheless, such components are subject to these terms.

No TI components are authorized for use in FDA Class III (or similar life-critical medical equipment) unless authorized officers of the parties have executed a special agreement specifically governing such use.

Only those TI components which TI has specifically designated as military grade or “enhanced plastic” are designed and intended for use in military/aerospace applications or environments. Buyer acknowledges and agrees that any military or aerospace use of TI components which havenotbeen so designated is solely at the Buyer's risk, and that Buyer is solely responsible for compliance with all legal and regulatory requirements in connection with such use.

TI has specifically designated certain components as meeting ISO/TS16949 requirements, mainly for automotive use. In any case of use of non-designated products, TI will not be responsible for any failure to meet ISO/TS16949.

Products Applications

Audio www.ti.com/audio Automotive and Transportation www.ti.com/automotive

Amplifiers amplifier.ti.com Communications and Telecom www.ti.com/communications

Data Converters dataconverter.ti.com Computers and Peripherals www.ti.com/computers

DLP® Products www.dlp.com Consumer Electronics www.ti.com/consumer-apps

DSP dsp.ti.com Energy and Lighting www.ti.com/energy

Clocks and Timers www.ti.com/clocks Industrial www.ti.com/industrial

Interface interface.ti.com Medical www.ti.com/medical

Logic logic.ti.com Security www.ti.com/security

Power Mgmt power.ti.com Space, Avionics and Defense www.ti.com/space-avionics-defense

Microcontrollers microcontroller.ti.com Video and Imaging www.ti.com/video

RFID www.ti-rfid.com

OMAP Applications Processors www.ti.com/omap TI E2E Community e2e.ti.com

Wireless Connectivity www.ti.com/wirelessconnectivity

Mailing Address: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265 Copyright © 2016, Texas Instruments Incorporated