BAB III
RANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
TEKANAN UDARA
SENSOR HP03
DRIVER RS232
CPU MONITOR
DISPLAY
STORAGE ATMEGA
8535
Universitas Sumatera Utara
Gambar di atas merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen. Dalam hal ini tiap-tiap komponen dari rangkaian mempunyai fungsi masing-masing.
Adapun komponen-komponen dalam rangkaian tersebut antara lain :
1. Sensor Sensor tekanan udara yang digunakan adalah sensor HP03 buatan innovative
electronics. Sensor ini menggunakan interface I2C untuk komunikasi dengan mikrokontroller. Sensor menghasilkan data serial dengan mengirim perintah agar
sensor mulai mengkonversi. Resolusi sensor sebesar 16 bit yang dibagi menjadi 2 byte data. Berikut ini adalah gambar rangkaian sensor :
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor HP03
Universitas Sumatera Utara
Pin 5 merupakan pin untuk inputoutput data serial dan pin 6 untuk input serial clock. Pin TXD dan RXD pada sensor tidak digunakan karena pin TXD dan pin RXD
pada mikrokontroller sudah digunakan ke komputer pada pin PD0 dan PD1. Untuk pembacaan tekanan udara, mikrokontroller akan mengirim kode untuk start pada
register sensor dan membaca data 16 bit dalam 2 byte data. Pada antarmuka
I2C ini, modul
sensor bertindak sebagai slave dengan alamat
sesuai dengan telah ditentukan sebelumnya melalui pengaturan jumper pin 5-6. Antarmuka I2C pada modul
sensor mendukung bit rate sampai dengan maksimum
10 0 kHz.
Semua perintah yang dikirim melalui antarmuka I2C diawali dengan start condition dan kemudian diikuti dengan pengiriman 1 byte alamat modul
sensor .
Setelah pengiriman alamat, selanjutnya master harus mengirim 1 byte data yang berisi
nomor perintah dan jika diperlukan 1 byte data parameter perintah. Selanjutnya,
setelah seluruh parameter perintah telah dikirim, urutan perintah diakhiri dengan stop
condition. Berikut ini urutan yang harus dilakukan untuk mengirimkan perintah melalui
antarmuka I2C
:
Universitas Sumatera Utara
Jika perintah yang telah dikirimkan merupakan perintah yang meminta data dari modul sensor, maka data-data tersebut dapat dibaca dengan menggunakan urutan
perintah baca. Berikut urutan yang harus dilakukan untuk membaca data dari
sensor :
Sebuah data parameter yang memiliki range lebih besar dari 255 desimal lebih besar dari 1 byte dikirimditerima secara dua tahap. Satu byte data MSB
dikirimditerima lebih dahulu kemudian diikuti dengan data LSB. Misalnya parameter P
16bit yang memiliki range 3000 - 11000. Jika P
16bit bernilai 1234 maka byte
MSB yang dikirimditerima adalah 4 dan byte LSB yang dikirimditerima adalah 210 4256 + 210 = 1234.
2. Mikrokontroller Mikrokontroller yang digunakan pada rancangan ini adalah ATMega8535.
Konfigurasi pin pada rangkaian telah diperlihatkan pada Gambar 2.2. Karena rancangan hanya membutuhkan input dari sensor dan output serial untuk mengirim
data ke server, sehingga port yang digunakan dalam rancangan ini yaitu port C. Port C yang merupakan masukan input digunakan PC0 dan PC1 pada pin 22 dan pin 23,
sedangkan port D untuk keluaran serial digunakan PD1 pada pin 15. Kristal pada pin
Universitas Sumatera Utara
12 dan 13 berfungsi membangkitkan clock untuk pulsa mikrokontroller. Sedangkan pin 9 adalah pin untuk mereset mikrokontroller. Untuk masukan catu daya
dihubungkan pada pin 10 dan pin11 sebagai ground mikrokontroller. Mikrokontroller diprogram dengan menggunakan bahasa C yaitu editor CV AVR. Berikut ini adalah
gambar rangkaian mikrokontroller ATMega 8535 :
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535
Universitas Sumatera Utara
3. Konverter RS232 Konverter RS232 adalah suatu komponen yang berfungsi mengkonversi level
komunikasi serial. Seperti diketahui terdapat 2 jenis level komunikasi pada rangkaian mikrokontroller dengan komputer yaitu level TTL dengan level RS232. Penggunaan
konverter ini mutlak dilakukan agar kedua piranti dapat berkomunikasi satu sama lain. Konfigurasi input-output diperlihatkan pada gambar dimana pin 11 dan pin 12
merupakan pin level TTL untuk input dan output sedangkan pin 13 dan 14 untuk level RS232. Rentang tegangan untuk level TTL adalah 0 Volt untuk logika 0 dan 5 Volt
untuk logika 1. Sedangkan untuk level RS232 tegangan +12Volt untuk logika 0 dan - 12 Volt untuk logika 1. Tipe IC RS232 yang digunakan adalah HIN232. Gambar
rangkaian konverter RS232 adalah sebagai berikut :
10uF25V 10uF25V
8 12
1 3
4 5
2 6
13 2
5 3
11 14
16 Vcc
Gnd
+ 5V
+ 5V
DB-9
M A
X 2
3 2
Dari Mikrokontroller
Gambar 3.4 Rangkaian Konverter RS232
Universitas Sumatera Utara
4. Komputer Server Dalam hal ini, komputer server bukan bagian dari rancangan melainkan sebagai
piranti pembantu untuk merealisasikan sistem monitoring dimana komputer diprogram untuk membaca data dari rangkaian dan menampilkan berupa besaran tekanan udara
secara visual pada layar monitor. Komputer diprogram dengan menggunakan bahasa basic yaitu VB 6.0. Untuk keterangan lebih lengkap mengenai program komputer
akan dijelaskan pada bagian berikutnya.
Universitas Sumatera Utara
3.2 Diagram Alir Sistem Pengukur Tekanan Udara