Diagram Blok Rangkaian Pembuatan Alat Ukur Tekanan Udara (Atmosfer) Berbasis Mikrokontroller Atmega 8535 di Stasiun Meteorologi Polonia Medan

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