38
BAB 3 PEMBUATAN DAN PERANCANGAN
3.1. Diagram Blok Rangkaian
Adapun pada Gambar 3.1 diagram blok dari dari perancangan alat Aplikasi Sensor Air danLDR Light Dependent Resistor Untuk Alat Pengering Kopi
Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8 yang dibuat adalah sebagai berikut.
Gambar 3.1.Diagram Blok Alat
39
3.1.1. Fungsi Tiap Blok
1. Blok mikrokontroller : Mengkonversi data dari sensor LDR dan
Hujan 2. Blok LDR
: Sebagai Inputan Pendeteksi Cahaya 3. Blok Sensor Hujan
:Sebagi Inputan adanya air 4. Blok LCD
: Sebagai output tampilan 5. Blok Lampu Pijar
: Sebagai pemanaspengering dalam Boks 6. Motor DC
:Sebagai Pengerak Otomatisasi 7. Blok power supply
: Sebagai penyedia tegangan ke system dan Sensor
3.2. Rancangan Perangkat Keras 3.2.1. Rangkaian Catu Daya
Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya
Pada Gambar 3.2 rangkaian catu daya berfungsi sebagai pemberi daya ke tiap rangkaian agar rangkaian dapat bekerja. Pada rangkaian tersebut sumber tegangan
40
yang digunakan adalah dari tegangan PLN, sehingga digunakan sebuah transformator untuk menurunkan tegangan dari 220V menjadi 9V. Setelah
tegangan diturunkan, tegangan tersebut kemudian disearahkan oleh sebuah dioda. Kapasitor berfungsi sebagai filter sehingga tegangan DC yang dihasilkan dioda
mempunyai ripple tegangan yang kecil. Tegangan tersbut kemudian di regulasi oleh regulator LM7805 sehingga tegangan output dari rangkaian ini akan stabil
pada 5V. Tegangan inilah yang digunakan untuk mensupply rangkaian pada alat yang dirancang.
3.2.2.Rangkaian Sensor LDR
Gambar 3.3.Rangkaian Sensor LDR
Rangkaian Gambar 3.3 adalah rangkaian pembagi tegangan yang menggunakan sebuah LDR dan sebuah resistor fixed. Ketika LDR terkena cahaya matahari,
maka terjadi perubahan tegangan pada pin 2 SL1. Pin 2 pada SL1 tersebut nantinya dihubungkan pada pin ADC pada mikrokontroler, sehingga tegangan
tersebut akan dibaca oleh mikrokontroler untuk diproses.
41
3.2.4.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
Gambar 3.4.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
Rangkaian Gambar 3.4 ini merupakan rangkaian minimum ATMega8 dengan kristal 16MHz. Dengan rangkaian ini mikrokontroler akan bekerja pada frekuensi
kerja 16MHz. Rangkaian minimum ini adalah rangkaian dengan konfigurasi minimum yang digunakan agar mikrokontroler dapat beroperasi. Pin Reset pada
mikrokontroler terhubung ke 5V melalui sebuah resistor 10K. Pin AVCC, VCC dan ARef pada mikrokontroler langsung terhubung pada 5V.
42
3.2.5.Rangkaian LCD Karakter 16x2
Berikut ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengoperasikan LCD karakter 16x2.
Gambar 3.5.Rangkaian LCD Karakter 16x2
Pada Gamabar 3.5 rangkaian ini digunakan trimpot yang dihubungkan pada pin 3 dari LCD. Hal ini bertujuan agar kontras pada karakter yang ditampilkan pada
LCD dapat diatur tingkat kecerahannya. Pin 5 pada LCD dihubungkan langsung pada GND shingga logika pada pin ini selalu low. Hal ini akan menyebabkan
LCD akan selalu pada mode Write, dimana LCD sifatnya akan selalu untuk menampilkan data dari mikrokontroler saja.
43
3.2.6.Rangkaian Tombol Tactile Switch
Gambar 3.6.Rangkaian Tombol Tactile Switch
Rangkaian Gambar 3.6 ini merupakan sarana input logika digital bagi mikrokontroler. Dari rangkaian dapat dilihat bahwa ketika sakelar tidak tekan,
semua pin pada SL1 akan tetap bertegangan 5V logika 1. Ketika salah satu sakelar ditekan, maka outputnya menjadi 0V berlogika 0.
3.2.7.Rangkaian Driver Motor DC L293D
Berikut merupakan rangkaian Gambar 3.7 driver motor L293D yang digunakan pada system. Rangkaian ini berfungsi sebagai penggerak motor DC yang
dikendalikan oleh mikrokontroler. Motor DC tidak dapat secara langsung digerakkan oleh mikrokontroler. Pin input dari L293D dihubungkan pada
mikrokontroler untuk menentukan arah gerakan motor DC. Sedangkan pin Enable L293D digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC yang dikendalikan.
Berikut merupakan gambar rangkaiannya:
44
Gambar 3.7.Rangkaian Driver Motor DC L293D
3.2.8.Rangkaian Sensor Air Hujan
Rangkaian ini memanfaatkan sifat transistor yang dapat digunakan sebagai saklar elektronik. Berikut merupakan gambar rangkaian yang digunakan pada system ini:
Gambar 3.8.Rangkaian Sensor Air Hujan
45
Dari Gambar 3.8 , SL1, SL2, SL3, dan SL4 merupakan sensor air. Ketika ada air mentes pada sensor tersebut, menyebabkan 5V akan terhubung ke kaki basis dari
transistor. Hal ini menyebabka transistor C945 aktif sehingga tegangan pada kolektornya akan bernilai 0. Sinyal tersebut kemudian diumpankan ke IC 7400
yang merupakan gerbang NAND. SL5 pada gambar tersebut dihubungkan pada mikrokontroler. Logika 0 pada output 7400 hanya diperoleh pada saat keempat
transistor tersebut aktif pada saat sensor terkena air. Sinyal tersebut lah yang nantinya akan dimanfaatkan oleh mikrokontroler untuk mendeklarasikan bahwa
alat tersebut terkena air hujan.
3.2.9.Rangkaian Relay
Gambar 3.10. Rangkaian Relay
Rangkaian Gambar 3.10 ini digunakan untu menyalakan kipas dan pemanas.
Rangkaian ini menggunakan transistor yang difungsikan sebagai sakelar elektronik. Ketika basis transistor diberi tegangan 5V logika 1 maka transistor
ini akan aktif. Jika transistor aktif, ini berarti kumparan pada relay akan dialiri oleh arus listrik sehingga menjadi magnet dan menarik kontak relay sehingga
relay terhubung dan akan menyalakan kipas ataupun pemanas. Dioda digunakan
46
sebagai pengaman rangkaian dari arus balik yang timbul ketika kumparan pada relay mengalami transisi antara kontak dan tidak
3.3.Flowchart Alat Pengering kopi otomatis
Bahasa pemrograman yang digunakan pada perancangan alat ini adalah bahasa
pemrogramanBASCOM-AVR.Pada Gambar 3.13 ini adalah listing program yang
di isi pada mikrokontroler Atmega 8 pada Tugas Akhir ini.
Gambar 3.11.Flowchart Program Pada Mikrokontroler
47
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya
Pengujian pada rangkaian Gambar 4.1 power supply ini dapat dilakukan dengan cara mengukur besarnya tegangan yang terdapat pada test point yang ditunjukkan
pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada Rangkaian Catu Daya
Pada rangkaian Gambar 4.1 sumber tegangan yang digunakan adalah tegangan AC dari PLN. Untuk menguji rangkaian ini, dilakukan pengukuran pada titik-titik
yang ditunjukkan pada rangkaian yang dilakukan dengan menggunakan
multimeter digital. Hasil pengukuran ditunjukkan oleh Tabel 4.1.