Pengaturan Alat – Alat Listrik Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroller Atmega8535 Melalui Handphone

DAFTAR PUSTAKA

Bishop, Owen. 2002. Dasar-dasar Elektronika, Erlangga , Jakarta.

Budiharto, Widodo. 2008. Panduan Praktikum Mikrokontroller AVR Seri ATMega16, Elex Media Komputido , Jakarta.

Frank D.Petruzella. 2001. Elektronik Industri, Andi, Yogyakarta.

Heryanto, M. Ary & Adi.P, Wisnu. 2008. Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMega 8535, Andi, Yogyakarta.

Jogiyanto, H.M. 1993. Konsep Dasar Pemrograman Bahasa C, Andi, Yogyakarta.

Rozidi , Imron. 2004. Membuat Sendiri Sms Gateway Berbasis Protokol SMPP, Andi, Yogyakarta. Wardana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontoller AVR Seri ATMega16, Simulasi

BAB III

PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Alat

3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

Adapun diagram blok dari system yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1 berikut ini :

RELAY

Gambar 3.1 Diagram Block Rangkaian Sistem

P L N

M C B Master Circuit Beaker

SENSOR POWER

SUPPLY MIKROKONTROLLER AVR ATMega8535

DISPLAY (LCD)

V r eg LM7805CT IN OUT TIP32C 100ohm 100uF 330ohm 220V 50Hz 0Deg

TS_PQ4_12 2200uF 1uF 1N5392GP 1N5392GP 12 Volt 5 Volt 3.1.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke motor stepper. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada Gambar 3.2 berikut ini :

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)

Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

3.1.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA 8535 dapat dilihat pada Gambar 3.3 di bawah ini :

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega8535. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 8 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.1.4 Rangkaian Sensor Optocoupler

Rangkaian ini terdiri dari sebuah pemancar infra merah, dan sebuah rangkaian penerima infra merah (phototransistor). Sensor ini memiliki bentuk fisik berbentuk U, sehingga posisi antara pemancar dan penerima infra merah saling berhadapan. Ketika phototransistor menerima sinar dari pemancar maka phototransistor akan aktif sehingga sensor akan mengirimkan logika low (0) dan demikian sebaliknya ketika phototransistor tidak menerima sinar dari pemancar maka phototransistor tidak akan bekerja sehingga sensor akan mengirimkan logika high (1). Rangkaian optocoupler ditunjukkan pada Gambar 3.4 dibawah ini :

Gambar 3.4 Rangkaian Optocoupler

Pada rangakaian ini resistor dihubungkan ke Vcc 5 Volt yang bertujuan untuk menghambat arus listrik yang akan masuk ke pemancar infra merah dan colektor dari phototransistor. Dan Vo adalah output dari rangkaian sensor optocoupler. Vo dihubungkan ke AVR kemudian AVR akan menerima data putaran piringan yaitu setiap perubahan logika output yang dikirimkan oleh sensor akan dikenali oleh mikro sebagai satu (1) putaran piringan yang kemudian akan diolah untuk menjalankan sistem.

3.1.6 Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan potensio sebesar 5 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.

PA1 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1

DB0 A K

E R/W RS VO VCC GND Port B +5V VR 5K +5V Penampil

(LCD 2x16 digit)

PA0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Gambar 3.5 Rangkaian LCD

Rangkaian pada Gambar 3.5 ini terhubung ke PB.0 .... PB.7, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega8535.

3.1.7 Perancangan Rangkaian Relay

Rangkaian relay pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan daya ke lampu listrik dan beban. Gambar rangkaian relay ini ditunjukkan pada Gambar 3.6 berikut ini :

Relay 220 Volt AC

Relay 12 Volt DC Vcc 12 Volt

Dioda K

Vcc 12 Volt

2SA733 2SC945

4.7 KΏ 10 KΏ

10 KΏ

1 KΏ

LED 1

Ke Mikrokontroller

Gambar 3.6 Rangkaian Relay

Output dari relay 12 Volt DC dihubungkan ke relay 220 Volt AC yang akan menghubungkan atau memutuskan daya dari PLN ke lampu. Diantara relay 220 V AC dipasang MCB yang berfungsi sebagai pembatas arus sekaligus pengaman apabila terjadi Short Circuit. Hubungan yang digunakan adalah normally open. Prinsip kerja ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistror srbagai saklar elektronik. Tegangan pemicu dari transistor berasal dari mikrokontroller. Pada saat mikrokontroller memberikan logika tinggi (high), maka transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan ini maka transistor akan aktif (saturation), sehingga ada arus yang mengalir ke kumparan relay. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay (12 Volt DC) tertutup, sehingga arus akan mengalir ke lampu relay 220 Volt AC. Pada keadaan ini, saklar NO (normally open) pada relay 220 Volt AC akan tertutup dan daya dari PLN akan mengalir ke MCB dan KWH Meter yang selanjutnya ke beban. Demikian juga sebaliknya, pada saat mikrokontroller memberikan logika rendah (low) maka relay pun tidak akan dialiri arus dan saklar relaypun akan tetap terbuka sehingga daya dari PLN akan terputus.

3.1.8 Perancangan Program

Diagram alir pemrogramannya adalah sebagai berikut :

Ketika sistem menerima perintah melalui SMS, tidak semua SMS mampu dikenali oleh sistem. Hanya SMS tertentu yang sudah disesuaikan yang mampu dikenali oleh sistem. Berbagai rancangan kode-kode SMS disajikan pada Tabel berikut ini.

Tabel dibawah ini menunjukkan perintah-perintah yang bisa dikenali. Mikrokontroler membaca isi SMS dan mikrokontroler hanya mengenali isi SMS yang menggunakan karakter huruf besar atau yang sesuai dengan kata kunci.

Tabel 3.8 Rancangan Kode SMS

No Isi SMS Fungsi

1 ON 1 Menyalakan Lampu 1

2 ON 2 Menyalakan Lampu 2

3 ON 3 Menyalakan Lampu 3

4 OFF 1 Mematikan Lampu 1

5 OFF 2 Mematikan Lampu 2

6 OFF3 Mematikan Lampu 3

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega8535

Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian pada bagian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada mikrontroller. Programnya adalah sebagai berikut :

/********************************************************************

Moving LED

CodeVisionAVR C Compiler

Chip: ATMega8535 Memory Model: SMALL Data Stack Size: 128 bytes

8 LEDs are connected between the PORTC outputs and +5V using 1K current

limiting resistors

The LEDs anodes are connected to +5V

********************************************************************/

#include <mega8535.h>

// quartz crystal frquency [Hz] #define xtal 12.000000

// moving LED frequency [Hz] #define fmove 2

// the LED on PORTC output 0 will be on unsigned char led_status=0xfe;

// TIMER1 overflow interrupt service routine // occurs every 0.5 seconds

interrupt [TIM1_OVF] void timer1_overflow(void) {

// preset again TIMER1

TCNT1=0x10000-(xtal/1024/fmove); // move the LED

led_status<<=1; ( jika status = 1 berarti lampu 1 ON ) led_status|=1;

if (led_status==0xff) led_status=0xfe; // turn on the LED

PORTC=led_status; }

{

// set the I/O ports

// all PORTC pins are outputs DDRC=0xff;

// turn on the first LED PORTC=led_status;

// init TIMER1

// TIMER1 is disconnected from pin OC1 // no PWM

TCCR1A=0;

// TIMER1 clock is xtal/1024 TCCR1B=5;

// preset TIMER1

TCNT1=0x10000-(xtal/1024/fmove); // clear TIMER1 interrupts flags TIFR=0;

// enable TIMER1 overflow interrupt TIMSK=0x80;

// all other interrupt sources are disabled GIMSK=0;

// global enable interrupts #asm

sei #endasm

// the rest is done by TIMER1 overflow interrupts while (1);

}

Program diatas bertujuan untuk menghidupkan LED berjalan (Running LED) yang terhubung ke PortC. Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz dan frekuensi pemindahan LED adalah 2 Hz. Setelah didownload ke mikrokontroller, program ini telah berjalan dengan baik dan LED bekerja sesuai dengan perintah.

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Optocoupler

Gambar 4.2.1 Rangkaian Sensor Optocoupler

Pengujian dari rangkaian sensor optocoupler pada Gambar 4.2.1 ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan pada output rangkaian sensor sebesar 5 Volt.

4.4 Pengujian Rangkaian LCD

Rangkaian LCD terhubung ke PB.0 .... PB.7, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega8535.

Pada bagian ini, mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD. Pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.

Pengujian rangkaian LCD dilakukan dengan memberikan program pada mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD. Programnya adalah sebagai berikut :

/********************************************************************

LED DEMO

CodeVisionAVR C Compiler

Chip: ATMega8535

Use an 2 x 16 alphanumeric LCD connected to PortB:

********************************************************************/

// Alphanumeric LCD Module functions #asm

.equ __lcd_port=0x18 ;PORTB #endasm

#include <lcd.h>

void main(void) {

PORTA=0x00; DDRA=0x00;

PORTB=0x00; DDRB=0x00;

PORTC=0x00; DDRC=0x00;

PORTD=0x00; DDRD=0x00;

TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;

TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;

ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;

MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;

TIMSK=0x00;

ACSR=0x80; SFIOR=0x00;

lcd_init(16);

lcd_clear();

while (1) {

// Place your code here

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("Kwh Meter Voucher");

} }

Program ini telah berjalan dengan baik dan sesuai dengan kebutuhan pada perancangan.

4.4 Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian diberi tegangan < 0.7 Volt. Aktifnya transistor akan mengaktifkan relay 12 Volt. Pada alat ini relay 12 Volt digunakan untuk mengaktifkan relay 220 Volt dan selanjutnya relay 220 Volt ini akan menghubungkan atau memutuskan daya dari PLN ke bola lampu (beban), dimana hubungan yang digunakan adalah normally open (NO). Dengan demikian, jika relay 220 Volt tidak aktif maka daya dari PLN akan terputus ke bola lampu, sebaliknya jika relay 220 Volt aktif maka daya akan terhubung dari PLN ke bola lampu (beban).

Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 Volt pada basis transistor, jika relay (12 Volt dan 220 Volt) aktif dan daya dari PLN terhubung ke bola lampu/ beban maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik.

rangkaian relay dilakukan dengan memberikan tegangan 5 Volt dan 0 Volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktif jika pada basis diberi tegangan > 0.7 Volt dan tidak aktif jika pada basis.

4.5 Pengujian Sistem

Pengujian fungsi untuk mengamati proses alat apabila dikirimkan variasi pesan SMS perintah. Pengamatan dilakukan melalui tampilan LCD. Hasil pengujian ditunjukan tabel dibawah ini :

MASUKAN PROSES

Pe giri a SMS de ga pesa ON 1. Telepon genggam bunyi

2. Pemberitahuan SMS diterima, program menampilkan lokasi penyimpanan SMS

SMS incoming Location 1

3. Program membaca SMS pada lokasi 1 dan menampilkan status pembacaan

Read SMS OK

4. Program menampilkan nomor pengirim SMS

Read SMS 62817261030

5. Program menampilkan tanggal, bulan dan tahun dikirmnya SMS

Read SMS 2012/07/11

6. Program menampilkan isi pesan Read SMS

ON 1

7. Program mengeksekusi perintah penyalaan lampu 1 menyala 8. Program melakukan persiapan

pengiriman SMS Presend message

9. Program menampilkan SMS centre yang digunakan

Presend message 62818445009

10. Program menmpilkan encoding SMS centre yang digunakan

Presend message 07912618485400F9

Presend message 62817261030

12. Program menampilkan encoding nomor tujuan

Presend message 912618271630F0

13. Program melakukan pengriman header Send header

1A

14. Program mendapat jawaban atas pengiriman header

Send header OK

15. Program melakukan pengiriman data encoding SMS

Send header 68

16. Program menunggu status pengiriman SMS

17. Program mendapat kiriman status pengiriman

Send header OK

18. Telepon genggam pengirim mendapat

Pengiriman SMS dengan pesan ”OFF” Proses nomor 1 sampai dengan nomor 6 sama dengan yang terjadi pada pengiriman SMS

”ON1” . perbedaan proses hanya terjadi pada

nomor 7.

Read SMS

”OFF1”

Proses nomor 8 sampai dengan nomor 12 sama dengan yang terjadi pada pengiriman SMS

”ON1” .

13. program melakukan pengiriman header Send header

1A

14. program mendapat jawaban atas pengiriman header

Send header OK

15. program melakukan data pengiriman encoding SMS

Send message 86

16. program menunggu status pengiriman SMS

17. program mendapat kiriman status pengiriman

Send message OK

18. telepon genggam pengirim mendapat

Berdasarkan hasil proses terhadap masukan, terlihat bahwa keseluruhan proses dapat dijalankan dengan baik, maka dapat dikatakan proses keseluruhan alat sesuai dengan proses yang telah direncanakan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain :

1. Aplikasi Pengendali Lampu Ruangan berbasis SMS ini dibangun dengan menggunakan modul GSM (Handphone) dan di program dengan menggunakan bahasa pemrograman C.

2. Aplikasi Pengendali Lampu Ruangan berbasis SMS ini dapat menyalakan dan memadamkan lampu sesuai perintah SMS yang dikirimkan serta dapat mendeteksi kondisi lampu yang sedang menyala/padam.

5.2 Saran

Dalam pembuatan Aplikasi Pengendali Lampu Ruangan berbasis SMS masih adanya kekurangan yang harus diperbaiki, yaitu :

1. Sistem ini belum bisa menyalakan/mematikan lampu secara otomatis apabila pengguna lupa mengirimkan perintah SMS. Dalam pengembangan selanjutnya diharapkan dapat ditambahkan sensor lainnya yang dapat menyalakan/mematikan lampu secara otomatis.

2. Sistem ini belum bisa merubah nomor pengirim secara langsung melalui SMS sehingga diharapkan dalam pengembangan selanjutnya sistem dapat mengganti nomor pengirim melalui perintah SMS.

DASAR TEORI

2.1 MODUL GSM

HP (Handphone) dengan fasilitas SMS-nya akan sangat berguna jika kita dapat

mengaplikasikannya ke dalam suatu sistem pengendali yang terintegrasi, dimana nantinya

pengendalian serta pengaksesan informasi keadaan lampu ruangan yang dilakukan oleh seseorang

dapat dilakukan via SMS.

Sekarang telah banyak alat pengendali lampu rumah jarak jauh menggunakan remote

dengan media infra merah maupun gelombang lain, namun masih jarang yang dapat

mengendalikan peralatan lampu rumah jika berada di tempat yang jauh dengan memanfaatkan

fasilitas provider GSM. Maka perancangan pengendalian lampu jarak jauh ini mencoba

menggunakan fasilitas SMS pada telepon seluler, yang diharapkan dapat mengendalikan

(memadamkan/menyalakan) dan mendeteksi status lampu melalui jarak jauh dari daerah manapun

asal masih terjangkau sinyal operator GSM.

Global System for Mobile communication (GSM) adalah sebuah standar global untuk

komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group standarisasi telpon bergerak

selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekunensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan

di negara-negara di dunia.

Informasi sangat penting dalam suatu organisasi, informasi memperkaya penyajian,

pengetahuan, suatu yang penerimanya tidak tahu, Suatu sistem yang kurang mendapat informasi

akan menjadi luruh, kerdil dan akhirnya akan berakhir. Apakah sebenarnya informasi itu, sehingga

sangat penting artinya bagi suatu sistem. Informasi (information) dapat didefinisikan sebagi data

yang diolah menjadi bentuk yang lebih berguna dan lebih berarti bagi yang menerimanya.

Short Message Service (SMS) adalah sebuah layanan yang banyak diaplikasikan pada

sistem komunikasi tanpa kabel (wireless), yang memungkinkan kita untuk melakukan pengiriman

pesan dalam bentuk alphanumeric antara terminal pelanggan dengan sistem eksternal seperti

e-mail, paging, voice e-mail, dan lain-lain. SMS mulai diperkenalkan di eropa sejak tahun 1991 dengan

adanya standardisasi dalam bidang wireless digital yang disebut Global System for Mobile

Communication (GSM). GSM adalah sistem pelopor seluler yang dikembangkan secara universal

oleh European Telecomunication Standards Institute (ETSI) dan dengan GSM inilah aplikasi SMS

dapat dijalankan.

Mekanisme dalam sistem SMS adalah melakukan pengiriman short message dari terminal

pelanggan ke terminal lain. Layanan SMS merupakan sebuah layanan yang bersifat nonreal time

dimana sebuah short message dapat di-submit ke suatu tujuan, tidak peduli apakah tujuan tersebut

aktif atau tidak. Bila dideteksi bahwa tujuan tidak aktif, maka sistem akan menunda pengiriman

ke tujuan hingga tujuan aktif kembali. Prinsip dasar sistem SMS akan menjamin delivery dari short

message hingga sampai tujuan. Kegagalan pengiriman yang bersifat sementara seperti tujuan tidak

aktif akan selalu teridentifikasi sehingga pengiriman ulang short message akan selalu dilakukan

kecuali bila aturan bahwa short message yang telah melampaui batas waktu tertentu harus dihapus

dan dinyatakan gagal dikirim.

Karakteristik utama SMS adalah SMS merupakan sebuah sistem pengiriman data dalam

paket yang bersifat out-of-band dengan bandwidth yang kecil. Dengan karakteristik ini,

pengiriman dengan suatu burst data yang pendek dapat dilakukan dengan efesiensi yang sangat

tinggi. contoh modul GSM ditunjukkan pada Gambar 2.1 :

Gambar 2.1 Modul GSM

2.2 RELAY

Relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutus aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Relay biasanya hanya mempunyai satu kumparan tetapi relay dapat mempunyai beberapa kontak. Dalam memutus atau menghubungkan kontak digerakkan oleh fluksi yang ditimbulkan dari adanya medan magnet listrik yang dihasilkan oleh kumparan yang melilit pada besi lunak. Contoh Gambar relay pin 8 pada Gambar 2.2

2.2.1 Prinsip Kerja Relay

Kontak Normally Open akan membuka ketika tidak ada arus mengalir pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi tenaga. Kontak normally Close akan tertutup apabila kumparan tidak diberi tenaga dan membuka ketika kumparan diberi daya. Masing-masing kontak biasanya digambarkan sebagai kontak yang tampak dengan kumparan tidak diberi tanaga atau daya. Contoh relay elektromekanis pada Gambar 2.3 :

CR Kontak NO (Normally Open) Kontak NC

(Normally Close)

Coil Relay CR 1

CR2

Simbol

Simbol

Simbol

Gambar 2.3 Relay Elektromekanis

2.3 Mikrokontroler ATMEGA8535

Tidak seperti system komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM-nya dan ROM. Pada system computer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif

lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega8535

AVR termasuk kedalam jenis mikrokontroler RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit. Berbeda dengan mikrokontroler keluarga MCS-51 yang berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Pada mikrokontroler dengan teknologi RISC semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bits words) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 clock, sedangkan pada teknologi CISC seperti yang diterapkan pada mikrokontroler MCS-51, untuk menjalankan sebuah instruksi dibutuhkan waktu sebanyak 12 siklus clock.contoh arsitektur ATMega 8535 pada Gambar 2.4

Secara garis besar, arsitektur mikrokontroler ATMega8535 terdiri dari :

1.

32 saluran I/O (Port A, Port B, Port C dan Port D)

2.

10 bit 8 Channel ADC (Analog to Digital Converter)

3.

4 Channel PWM

4.

6 Sleep Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-Down, Standby and

Extended Standby

5.

3 buah timer/counter.

6.

Analog Compararator

7.

Watchdog timer dengan osilator internal

8.

512 byte SRAM

9.

512 byte EEPROM

10.

8 kb Flash memory dengan kemampuan Read While Write

11.

Unit interupsi (internal dan external)

12.

Port antarmuka SPI8535 “memory map”

13.

Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps

14.

4,5 V sampai 5,5 V operation, 0 sampai 16 MHz

2.3.2 Peta Memory ATMega8535

ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian yaitu : 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM internal.

Register untuk keperluan umum menempati space data pada alamat terbawah yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu register khusus untuk menangani I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 sampai $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti kontrol register, timer/counter, fungsi fungsi I/O, dan sebagainya. Register khusus alamat memori secara lengkap dapat dilihat pada gambar 2.5 dibawah . Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F.

Selain itu AVR ATmega8535 juga memilki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512

byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF.

2.3.3 Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan

ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Contoh

status register pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Status Register

Status Register ATMega8535

1. Bit7 --> I (Global Interrupt Enable), Bit harus di Set untuk mengenable semua jenis interupsi. 2. Bit6 --> T (Bit Copy Storage), Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau

tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan instruksi BLD.

3. Bi5 --> H (Half Cary Flag)

4. Bit4 --> S (Sign Bit) merupakan hasil operasi EOR antara flag -N (negatif) dan flag V (komplemen dua overflow).

5. Bit3 --> V (Two's Component Overflow Flag) Bit ini berfungsi untuk mendukung operasi matematis.

6. Bit2 --> N (Negative Flag) Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis menghasilkan bilangan negatif.

7. Bit1 --> Z (Zero Flag) Bit ini akan menjadi Set apabila hasil operasi matematis menghasilkan bilangan 0.

2.3.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AVR ATMEGA8535

Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model

PDIP

, dan 44 pin untuk model

TQFP

dan

PLCC

. Contoh gambar IC Mikrokontroler ATMega 8535 pada gambar 2.7

Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah :

1.

VCC : merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya

2.

GND : merupakan pin ground.

3.

Port A (PA0...PA7) : merupakan pin I/O dan pin masukan ADC

4.

Port B (PB0

–

PB7) : merupakan akan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI.

5.

Port C (PC0

–

PC7) : merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI,

komperator analog, input ADC dan Timer Osilator.

6.

Port D (PD0

–

PD7) : merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komperator

analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.

7.

RESET : merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.

8.

XTAL1 dan XTAL2 : merupakan pin masukan clock eksternal.

9.

AVCC : merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10.

AREF : merupakan pin tegangan referensi ADC

Gambar 2.7 IC Mikrokontroler ATMEGA8535

Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8535 :

1. Port A

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D converter.

2. Port B

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin Port B

Port Pin Fungsi Khusus

PB0 T0 = timer/counter 0 external counter input PB1 T1 = timer/counter 0 external counter input PB2 AIN0 = analog comparator positive input PB3 AIN1 = analog comparator negative input PB4 SS = SPI slave select input

PB5 MOSI = SPI bus master output / slave input PB6 MISO = SPI bus master input / slave output PB7 SCK = SPI bus serial clock

3. Port C

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input,

atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscillator untuk timer/counter 2.

4. Port D

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tabel 2.2 Fungsi Pin-pin Port D

Port Pin Fungsi Khusus

PD0 RDX (UART input line) PD1 TDX (UART output line)

PD2 INT0 ( external interrupt 0 input ) PD3 INT1 ( external interrupt 1 input )

PD4 OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output) PD5 OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output) PD6 ICP (Timer/Counter1 input capture pin)

5. RESET

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.

6. XTAL1

XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit.

7. XTAL2

XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.

8. AVcc

Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.

9. AREF

AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.

10. AGND

AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.

2.4 Sensor Optocoupler

2.4.1 Pengertian Optocoupler

Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver,

yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya optocoupler

digunakan sebagai saklar elektrik, yang bekerja secara otomatis. Optocoupler atau optoisolator

merupakan komponen penggandeng (coupling) antara rangkaian input dengan rangkaian output

yang menggunakan media cahaya (opto) sebagai penghubung. Dengan kata lain, tidak ada bagian

yang konduktif antara kedua rangkaian tersebut. Optocoupler sendiri terdiri dari 2 bagian, yaitu

transmitter (pengirim) dan receiver (penerima).

1. Transmiter

Merupakan bagian yang terhubung dengan rangkaian input atau rangkaian kontrol. Pada

bagian ini terdapat sebuah LED infra merah (IR LED) yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal

kepada receiver. Padatransmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika dibandingkan

dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap

sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah tidak terlihat oleh mata telanjang.

2. Receiver

Merupakan bagian yang terhubung dengan rangkaian output atau rangkaian beban, dan

berisi komponen penerima cahaya yang dipancarkan oleh transmitter. Komponen penerima cahaya

ini dapat berupa photodioda atapun phototransistor. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar

komponen phototransistor. Phototransistor merupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga

cahaya. Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan spektrum infra

merah. Karena spekrum infra mempunyai efek panas yang lebih besar dari cahaya tampak, maka

phototransistor lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar infra merah.

Jika dilihat dari penggunaannya, optocoupler biasa digunakan untuk mengisolasi common rangkaian input dengan common rangkaian output. Sehingga supply tegangan untuk masing-masing rangkaian tidak saling terbebani dan juga untuk mencegah kerusakan pada rangkaian kontrol (rangkaian input). Contoh bentuk fisik sensor optocoupler pada gambar 2.8

Gambar 2.8 Bentuk fisik Sensor Optocoupler

Optocoupler merupakan gabungan dari LED infra merah dengan fototransistor yang

terbungkus menjadi satu chips. Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik

yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai

panjang gelombang berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra

merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah

frekuensi dengan panjang gelombang 1µm

–

1mm. LED infra merah ini merupakan komponen

elektronika yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil. Jika diberi

prasikap maju, LED infra merah yang terdapat pada optocoupler akan mengeluarkan panjang

gelombang sekitar 0,9 mikrometer.

Proses terjadinya pancaran cahaya pada LED infra merah dalam optocoupler adalah

sebagai berikut. Saat dioda menghantarkan arus, elektron lepas dari ikatannya karena memerlukan

tenaga dari catu daya listrik. Setelah elektron lepas, banyak elektron yang bergabung dengan

lubang yang ada di sekitarnya (memasuki lubang lain yang kosong). Pada saat masuk lubang yang

lain, elektron melepaskan tenaga yang akan diradiasikan dalam bentuk cahaya, sehingga dioda

akan menyala atau memancarkan cahaya pada saat dilewati arus. Cahaya infra merah yang terdapat

pada optocoupler tidak perlu lensa untuk memfokuskan cahaya karena dalam satu chip mempunyai

jarak yang dekat dengan penerimanya. Pada optocoupler yang bertugas sebagai penerima cahaya

infra merah adalah fototransistor. Fototransistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi

sebagai detektor cahaya infra merah. Detektor cahaya ini mengubah efek cahaya menjadi sinyal

listrik, oleh sebab itu fototransistor termasuk dalam golongan detektor optik.

Fototransistor memiliki sambungan kolektor

–

basis yang besar dengan cahaya infra merah,

karena cahaya ini dapat membangkitkan pasangan lubang elektron. Dengan diberi prasikap maju,

cahaya yang masuk akan menimbulkan arus pada kolektor. Fototransistor memiliki bahan utama

yaitu germanium atau silikon yang sama dengan bahan pembuat transistor. Tipe fototransistor juga

sama dengan transistor pada umumnya yaitu PNP dan NPN. Perbedaan transistor dengan

fototransistor hanya terletak pada rumahnya yang memungkinkan cahaya infra merah

mengaktifkan daerah basis, sedangkan transistor biasa ditempatkan pada rumah logam yang

tertutup. Simbol optocoupler seperti terlihat pada Gambar 2.9

Gambar 2.9 Simbol Optocoupler

Kerugian atau keburukan dari optocoupler adalah pada kecepatan switchingnya. Hal ini

disebabkan karena efek dari area yang sensistif terhadap cahaya dan timbulnya efek kapasitansi

pada ‘junction’

-nya. Jika diperlukan kecepatan switching yang cukup tinggi maka optoisolator

harus dikonfigurasikan sehingga yang digunakan adalah sebagai photodiodenya.

2.4.2 Prinsip Kerja dari Rangkaian Optocoupler

Prinsip kerja dari rangkaian Optocoupler adalah sebagai berikut :

1.

Jika antara phototransistor dan LED terhalang maka phototransistor tersebut akan off

sehingga output dari kolektor akan berlogika high.

2.

Sebaliknya jika antara phototransistor dan LED tidak terhalang maka phototransistor

tersebut akan on sehingga output-nya akan berlogika low.

2.5 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD berfungsi menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah jenis LCD M1632. LCDM1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah. M1632 adalah merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya yang rendah.

Modul ini dilengkapi dengan mikrokontroler yang didisain khusus untuk mengendalikan LCD. Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu sistem dengan menggunakan mikrokontroler. LCD dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. Pada bab ini akan dibahas antarmuka LCD dengan mikrokontroler ATMega8535. Contoh LCD pada gambar 2.10 dibawah ini

Urutan pin (1), umumnya, dimulai dari sebelah kiri (terletak di pojok kiri atas) dan untuk LCD yang memiliki 16 pin, 2 pin terakhir (15 & 16) adalah anoda dan katoda untuk back-lighting. Dibawah ini table fungsi pin – pin LCD (Liquid Crystal Display) :

Tabel 2.3 Fungsi pin-pin pada Liquid Crystal Display

Sebagaimana terlihat pada kolom deskripsi (symbol and functions), interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8 bit dikirim ke LCD secara 4 atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4 bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8 bit (pertama dikirim 4 bit MSB lalu 4 bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Berikut adalah contoh LCD (2×16) yang umum digunakan :

Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high (1) dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke 0 dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high (1). Ketika jalur RS berada dalam kondisi low (0), data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau 1, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf pada layar maka RS harus diset ke 1. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high (1), maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke 0. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), mereka dinamakan DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4 atau 8 bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting. Mode 8 bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7 bit (3 pin untuk kontrol, 4 untuk data). Aplikasi dengan LCD dapat dibuat dengan mudah dan waktu yang singkat, mengingat koneksi parallel yang cukup mudah antara kontroller dan LCD.

2.6 Transistor

Didalam pemakaiannya, transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.

Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emitter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0.3 Volt. Dengan menganalogikakan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan ON seperti pada gambar 2.12

V

BE

R

B

R

CE

V

R

Saklar On

Gambar 2.12 Transistor Sebagai Saklar ON

Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturasi adalah :

Imax = Rc Vcc

Hfe.IB = Rc Vcc

IB =

Rc

hfe

Vcc

.

………..(2.3)

Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB) adalah :

IB = B BE B R V V 

VB = IB + RB + VBE

VB = _BE

C B CC V R hfe R V  . . ………..(2.4)

Jika tegangan VB tekah mencapai VB = _BE C B CC V R hfe R V  . .

, maka transistor akan saturasi dengan IC mencapai maksimum.

Gambar 2.13 menunjukkan apa yang dimaksud dengan VCE (sat) adalah harga VCE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya ditentukan pada lembar

data. Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan Volt, maupun pada arus kolektor sangat besar bisa melebihi 1 Ampere. Bagian dibawah knee (Saturation) pada Gambar 2.13 dikenal sebagai daerah saturasi.

Penjenuhan (Saturation)

Titik Sumbat (Cut Off)

I = 0 VCE B IB IC Vcc Rcc

IB> = IB B B I I (sat) (sat)

Gambar 2.13 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor

Pada daerah penyumbatan, nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan tidak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open). Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber (Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiiter. Dengan menganalogikakan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan cut off seperti Gambar 2.14.

I

B

V

B

R

V

CE

I

C

Vcc

Vcc

V

BE

R

B

R

Saklar Off

Gambar 2.14 Transistor Sebagai Saklar Off

Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :

IB =

hfe

I

C

IC = IB . hfe IC = 0 . hfe IC = 0

Hal ini menyebabkan VCE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus : VCC = VC + VCE

VCE = Vcc – (Ic . Rc) VCE = VCC

2.7 Perangkat Lunak

2.7.1 Pemrograman Bahasa C

Pada perancangan program pada alat, program yang digunakan adalah pemrograman bahasa C. Berikut penjelasan dasar-dasar pemrograman bahasa C :

1. Tipe Data

Berikut ini adalah tipe-tipe data yang ada dalam bahasa C dan yang dikenali oleh CodeVisionAVR :

Tabel 2.4 Tipe Data Tipe Data Ukuran Jangkauan Nilai

Bit 1 bit 0 atau 1

Char 1 byte -128 s/d 225

Unsigned Char 1 byte 0 s/d 225 Signed Char 1 byte -128 s/d 127 Int 2 byte -32.768 s/d 32.767 Short Int 2 byte -32.768 s/d 32.767 Unsigned Int 2 byte 0 s/d 65.535 Signed Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647 Unsigned Long Int 4 byte 0 s/d 4.294.967.295

Signed Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647 Float 4 byte 1.2*10-38 _{s/d 3.4*10}+38

Double 4 byte 1.2*10-38 _{s/d 3.4*10}+38

2. Konstanta dan Variabel

Konstanta dan variabel merupakan sebuah tempat untuk menyimpan data yang berada di dalam memori. Konstanta berisi data yang nilainya tetap dan tidak dapat diubah selama program dijalankan, sedangkan variabel berisi data yang bisa berubah nilainya saat program dijalankan. Untuk membuat sebuah konstanta atau variabel maka kita harus mendeklarasikannya lebih dahulu, yaitu dengan sintaks berikut :

Deklarasi konstanta :

Const [tipe_data][nama_konstanta]=[nilai]

Contoh :

Const char konstantaku=0x10;

Deklarasi variabel :

[tipe_data][nama_variabel]=[nilai_awal]

Contoh :

Char variabelku; Char variabelku=0x20; Bit variabel_bit; Bit variabel_bit=1;

Pada deklarasi variabel, [nilai_awal] bersifat operasional sehingga boleh diisi dan boleh tidak diisi. Nilai_awal merupakan nilai default variabel tersebut dan jika tidak diisi maka nilai defaultnya adalah 0 (nol). Beberapa variabel dengan tipe yang sama dapat dideklarasikan dalam satu baris seperti contoh berikut :

Char data_a, data_b, data_c;

3. Komentar

Komentar adalah tulisan yang tidak dianggap sebagau bagian dari tubuh program. Komentar digunakan untuk memberikan penjelasan, informasi ataupun keterangan-keterangan yang dapat membantu mempermudah dalam memahami kode program baik bagi si pembuat program maupun bagi orang lain yang membacanya. Komentar yang hanya satu baris ditulis dengan diawali ’//’

sedangkan komentar yang lebih dari satu baris diawali dengan ’/*’ dan diakhiri dengan ’*/’.

// Ini adalah komentar satu baris /* Sedangkan yang ini adalah komentar yang lebih dari satu baris*/

Selain dihunakan untuk memberikan keterangan program, komentar juga dapat digunakan untuk membantu dalam pengujian program yaitu dengan menon-aktifkan dan mengaktifkan kembali bagian program tertentu selama proses pengujian.

4. Pengarah Preprosessor

Pengarah preprosessor digunakan untuk mendefenisikan prosessor yang digunakan, dalam hal ini adalah untuk mendefenisikan jenis mikrokontroller yang digunakan. Dengan pengarah preprosesor ini maka pendeklarasian register-register dan penamaannya dilakukan pada file yang lain yang disisipkan dalam program utama dengan sintaks sebagai berikut :

# include <nama_preprosessor>

Contoh :

# include <mega8535.h>

5. Pernyataan

Pernyataan adalah satu buah instruksi lengkap berdiri sendiri.

PORTC = 0x0F;

Pernyataan diatas merupakan sebuah instruksi untuk mengeluarkan data 0x0F ke Port C. Contoh sebuah blok pernyataan :

{

PORTA=0x00; // pernyataan_1 PORTB=0x0F; // pernyataan_2 PORTC=0xFF; // pernyataan_3 }

Operator aritmatika adalah beberapa operator yang digunakan untuk melakukan perhitungan aritmatika. Berikut adalah tabel operator aritmatika :

Tabel 2.5 Operator Aritmatika Operator Keterangan

+ Operator untuk operasi penjumlahan - Operator untuk operasi pengurangan * Operator untuk operasi perkalian

/ Operator untuk operasi pembagian % Operator untuk operasi sisa pembagian

7. Operator Logika

Operator logika digunakan untuk membentuk suatu logika atas dua buah kondisi atau lebih. Berikut ini adalah tabel operator logika :

Tabel 2.6 Operator Logika

Operator Keterangan

&& Operator untuk logika AND

Operator untuk logika OR

! Operator untuk logika NOT

Contoh :

Pernyataan diatas terdiri dari 2 buah kondisi yaitu a==b dan c!=d yang keduanya dihubungkan dengan logika && (AND). Jika logika yang dihasilkan benar maka perintah PORTC = 0xFF akan dikerjakan dan jika salah tidak akan dikerjakan.

8. Operator Penambahan dan Pengurangan

Operator penambahan dan pengurangan adalah operator yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan nilai sebuah variabel dengan selisih 1. Berikut adalah tabel operator penambahan dan pengurangan :

Tabel 2.7 Operator Penambahan dan Pengurangan

Operator Keterangan

++ Operator untuk penambahan nilai variabel dengan 1

-- Operator pengurangan nilai variabel dengan 1

Contoh :

a = 1; b = 5; a++; b--;

Maka operator a++ akan mengubah variable a dari 1 menjadi 2 dan operator b—akan mengubah variable b dari 5 menjadi 4.

9. Pernyataan If

Pernyataan If digunakan untuk melakukan pengambilan keputusan terhadap dua buah kemungkinan yaitu mengerjakan suatu blok pernyataan atau tidak. Bentuk pernyataan If adalah :

if (kondisi) {

// blok pernyataan yang akan dikerjakan // jika kondisi if terpenuhi

}

Contoh :

if (PINA>0x80) {

Dataku=PINA; PORTC=0xFF; }

Pernyataan if diatas akan mengecek apakah data yang terbaca pada Port A (PINA) nilainya lebih dari 0x80 atau tidak, jika ya maka variable dataku diisi dengan nilai PINA dan data 0xFF dikeluarkan ke PORT C. Apabila dalam blok pernyataan hanya terdapat satu pernyataan saja maka tanda { dan } dapat dihilangkan seperti :

if (PINA>0x80) PORTC=0xFF;

2.7.2 CodeVisionAVR

CodeVisionAVR merupakan salah satu software compiler yang khusus digunakan untuk mikrokontroller keluarga AVR. Meskipun CodeVisionAVR termasuk software komersial, namun kita tetap dapat menggunakannya dengan mudah karena terdapat versi evaluasi yang disediakan secara gratis walaupun dengan kemampuan yang dibatasi.

Dari bebarapa software kompiler C yang pernah digunakan, CodeVisionAVR merupakan yang terbaik jika dibandingkan dengan kompiler-kompiler yang lain karena memiliki beberapa kelebihan yang dimiliki oleh CodeVisionAVR antara lain :

2. Fasilitas yang disediakan lengkap (mengedit program, mengkompile program, mendownload program) serta tampilannya terlihat menarik dan mudah dimengerti

3. Mampu membangkitkan kode program secara otomatis dengan menggunakan fasilitas CodeWizardAVR

4. Memiliki fasilitas untuk mendownload program langsung dari CodeVisionAVR dengan menggunakan hardware khusus seperti Atmel STK500, Kanda System STK200+/300 dan bebarapa hardware lain yang telah didefenisikan oleh CodeVisionaAVR

5. Memiliki fasilitas debugger sehingga dapat menggunakan software compiler lain untuk mengecek kode assemblernya, contoh AVRStudio

6. Memiliki terminal komunikasi serial yang terintegrasi dalam CodeVisionAVR sehingga dapat digunakan untuk membantu pengecekan program yang telah dibuat khususnya yang menggunakan fasilitas komunikasi serial USART. Berikut adalah tampilan codevisionAVR :

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Pada umumnya perangkat listrik yang berbasis analog masih digunakan untuk perangkat listrik elektronika sederhana. Perangkat analog tersebut biasanya masih menggunakan saklar analog untuk mengaktifkan dan mematikannya, contohnya setiap lampu di dalam rumah masih dikontrol oleh saklar di dinding, namun pada saat ini untuk mengontrol atau mengendalikan perangkat listrik tidak perlu lagi menggunakan cara yang manual seperti itu. Kemacetan lalu lintas di perkotaan juga merupakan salah satu faktor penyebab terkadang pemilik rumah lupa mematikan peralatan listrik rumah seperti lampu-lampu penerangan , TV, AC sebelum pemilik rumah berangkat ke kantor karena pemilik rumah harus berangkat lebih pagi. Jadi, alat listrik tersebut akan menyala terus sampai pemilik rumah kembali ke rumah yang berakibat pemborosan energi listrik dan juga merugikan.

Seiring dengan berkembangnya teknologi nirkabel (wireless), salah satunya adalah teknologi

GSM (Global System for Mobile Communications), yang semakin murah dan dengan kapasitas jangkauan yang semakin luas, menyebabkan pemakaian telepon seluler tidak hanya berada pada salah satu golongan masyarakat tertentu saja (kaum elit), namun pemakai telepon seluler sudah menjangkau semua lapisan. SMS (Short Message Service) adalah salah satu fasilitas yang terdapat pada telepon seluler yang hampir setiap orang mengenalnya. Selain memiliki biaya operasional yang cukup murah, fasilitas ini juga merupakan media komunikasi dan sarana informasi antar individu yang cukup memiliki sifat waktu nyata (rea-ltime), sehingga tidaklah mengherankan apabila SMS masih tetap menjadi pilihan bagi setiap orang sebagai sarana komunikasi, meskipun saat ini teknologi yang lain (seperti EMS ataupun MMS) telah dikembangkan (Bodic, 2002).

Selain kebutuhan sarana dan prasarana komunikasi, keamanan sudah menjadi kebutuhan pokok bagi manusia. Salah satu contohnya adalah kebutuhan keamanan rumah. Tingginya aktivitas manusia dalam memenuhi kebutuhan ekonomi semakin mengurangi waktu bagi manusia untuk berada di sekitar rumah, baik untuk berkumpul bersama keluarga maupun untuk menjaga keamanan tempat tinggal tersebut. Permasalahan ini mendorong manusia untuk mengadakan penelitian dan perancangan peralatan pemantau dan pengendali jarak jauh yang efektif dan efisien. Telepon seluler dengan fasilitas SMS yang mampu bertukar informasi berbasis teks secara jarak jauh (remote) dan tanpa kabel (wireless) dapat memberikan solusi yang tepat terhadap masalah pengontrolan keamanan secara jarak jauh. Ditambah dengan dukungan teknologi mikrokontroler yang memungkinkan dibentuknya sebuah sistem komputer yang memiliki efisiensi daya dan tempat, menjadikan telepon seluler sebagai sarana alternatif selain sebagai sarana komunikasi juga dapat dijadikan sebagai sarana pengendali jarak jauh.

Di dalam tugas akhir ini saya akan membuat dan merancang pengendalian lampu atau alat – alat listrik rumah tangga . Sistem yang akan dirancang pada sebuah komputer yang terhubung ke sebuah modul GSM yang berfungsi sebagai penerima SMS yang berisi perintah untuk mengendalikan (mematikan dan menghidupkan) alat listrik di rumah yaitu lampu penerangan rumah. Berdasarkan hal yang telah diuraikan diatas maka tugas akhir ini diberi judul

“

PENGATURAN ALAT

–

ALAT LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS

MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 MELALUI HANDPHONE

”

Dalam merancang dan membuat sistem pengendalian alat – alat atau lampu listrik menggunakan sms berbasis modul GSM, penulis akan membahas dan menganalisa rangkaian tersebut secara block per block . komponen yang digunakan dalam perancangan akan dibahas fungsinya secara umum dan karakteristik tidak dibahas. Perencanaan dan analisa rangkaian akan dijelaskan secara bertahap. Membahas perhitungan besar arus dan tegangan pada rangkaian circuit elektroniknya. Membahas bagaimana program tersebut bekerja.

1.3.Tujuan Penulisan

Maksud dari penulis pada tugas akhir ini adalah untuk merancang suatu pengendali alat listrik jarak jauh yang memanfaatkan ponsel yang biasanya sebagai alat komunikasi, dirancang menjadi pengendali alat listrik jarak jauh. Dan Tujuannya adalah memberikan pengetahuan bahwa alat komunikasi seperti modul GSM , dan port paralel yang lazim digunakan ternyata dapat dihubungkan ke perangkat komputer, yang nantinya dirancang menjadi suatu sistem yang terhubung sebagai pengontrol/pengendali.

1.4._{Metode Penulisan}

a. _{Merancang dan membuat suatu sistem yang akan dituangkan pada perangkat lunak dan perangkat}

keras

b. _{Merancang algoritma yang sesuai dengan jalannya program.}

c. _{Menulis kode program untuk memproses data SMS dengan menggunakan bahasa pemrograman Ms}

Visual Basic.

d. _{Menulis kode program untuk membaca dan mengirim SMS dari modul GSM.} e. _{Menguji coba sistem yang telah dibangun.}

Untuk memudahkan penulisan laporan ini, penulis membuat susunan bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika penulisan laporan dengan urutan sebagai berikut :

BAB 1 : Pendahuluan

Dalam bab ini berisikan latar belakang, batasan masalah, tujuan pembuatan alat dan sistematika penulisan laporan.

BAB 2 : Dasar Teori

Bab ini berisikan tentang teori – teori penunjang yang mendukung pemecahan masalah pada bagian pembahasan.

BAB 3 : Perancangan Sistem

Berikan tentang proses Perancangan dan pembuatan sistem. Mulai dari perancangan dan pembuatan sistem secara hardware dan software.

BAB 4 : Pengujian Alat Dan Program

Bab ini berisikan tentang pengukuran dan analisa secara hardware dan software.

BAB 5 : Kesimpulan Dan Saran

Bagian ini berisikan kesimpulan dari proyek dan saran – saran dari penulis. BAB II

ABSTRAK

Perkembangan teknologi elektronika menimbulkan kecenderungan untuk membuat

kegiatan manusia menjadi lebih mudah dan praktis salah satunya adalah pengendalian

tanpa kabel. Pengendalian tanpa kabel ada beberapa macam antara lain dengan

menggunakan handphone. Pada umumnya peralatan elektronik seperti TV, Satelit

Receiver, Video Player, Tape Recorder, CD Player dan Laser Disk Player serta alat

–

alat

listrik rumah tangga yang lainnya mempunyai system pengendalian. Pada tugas akhir ini

telah dirancang sebuah perangkat lunak untuk mengendalikan lampu ruangan melalui SMS

berbasis modul GSM (Handphone). Perangkat lunak digunakan untuk pengendalian sinyal

dan otomatis tiap

–

tiap peralatan yang ditulis dengan bahasa pemrograman (Bahasa C).

sebagai batasan hanya digunakan pengkodean Code Vision AVR, namun dari perangkat

PENGATURAN ALAT

–

ALAT LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS

MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 MELALUI HANDPHONE

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya

AGUSTINA SITUMORANG

092408001

PROGRAM STUDY D

–

III FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

PERNYATAAN

PENGATURAN ALAT

–

ALAT LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS

MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 MELALUI HANDPHONE

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing

–

masing disebutkan sumbernya

Medan, Juni 2012

AGUSTINA SITUMORANG

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan

karuniaNyalah sehingga perakitan dan penulisan Laporan Tugas Akhir dengan judul dapat

diselesaikan dengan baik.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Kurnia Brahmana, M.Si

selaku Dosen Pembimbing pada Tugas Akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh

kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Tentu juga ucapan terima kasih

kepada Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku Ketua Program Study departemen Fisika FMIPA USU

dan kepada Bapak Dr. Sutarman M.Sc selaku Dekan FMIPA USU serta staf pegawai yang

memberi saran, dukungan dan banyak motivasi selama penyelesaian tugas akhir ini. Tidak

lupa saya juga mengucapkan terimakasih kepada teman

–

teman mahasiswa stambuk 2009

sulfani septi ayu, miskah, mala, dewi, suriani, bernike, dear, resmando, serta seluruh abang dan

adik stambuk saya di Ikatan Mahasiswa Instrument (IMI) yang memberikan banyak masukan

dan bantuan selama perkuliahan dan penyelesaian tugas akhir ini.

Ucapan terima kasih saya untuk keluarga besar saya dan yang sangat special kepada

kedua orangtua saya yang tercinta Ayahanda dan Ibunda saya serta kakak dan adik saya yang

telah memberikan dukungan moril dan materil, dan kepada semua yang selalu memberikan

bantuan dan dukungan serta selalu mendoakan saya. Semoga Tuhan memberikan Rahmatnya

Penulis menyadari akan adanya kekurangan dalam penulisan dan penuyusunan tugas

akhir ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat

membangun untuk kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata semoga tulisan ini bermanfaat

bagi pembaca.

Medan, Juli 2012

ABSTRAK

Perkembangan teknologi elektronika menimbulkan kecenderungan untuk membuat

kegiatan manusia menjadi lebih mudah dan praktis salah satunya adalah pengendalian

tanpa kabel. Pengendalian tanpa kabel ada beberapa macam antara lain dengan

menggunakan handphone. Pada umumnya peralatan elektronik seperti TV, Satelit

Receiver, Video Player, Tape Recorder, CD Player dan Laser Disk Player serta alat

–

alat

listrik rumah tangga yang lainnya mempunyai system pengendalian. Pada tugas akhir ini

telah dirancang sebuah perangkat lunak untuk mengendalikan lampu ruangan melalui SMS

berbasis modul GSM (Handphone). Perangkat lunak digunakan untuk pengendalian sinyal

dan otomatis tiap

–

tiap peralatan yang ditulis dengan bahasa pemrograman (Bahasa C).

sebagai batasan hanya digunakan pengkodean Code Vision AVR, namun dari perangkat

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan

ii

Pernyataan

iii

Penghargaan

iv

Abstrak

vi

Daftar Isi

vii

Daftar Gambar

x

Daftar Tabel

xi

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Batasan Masalah

3

1.3 Tujuan Penelitian

3

1.4 Metode Penulisan

3

1.5 Sistematika Penulisan

4

BAB II. DASAR TEORI

2.1 Modul GSM

5

2.1.1 Konsep Dasar SMS (Short Message Service)

6

2.2 Relay 7

2.2.1 Prinsip Kerja Relay

8

2.3 Mikrokontroler ATMega8535

8

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega8535

9

2.3.3 Status Register

12

2.3.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8535

13

2.4 Sensor Optocoupler

18

2.4.1 Pengertian Optocoupler

18

2.4.2 Prinsip Kerja Rangkaian Optocoupler

21

2.5 LCD (Liquid Crystal Display)

21

2.6 Transistor

23

2.7 Perangkat Lunak

26

2.7.1 Pemrograman Bahasa C

26

2.7.2 CodeVision AVR

32

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Alat

34

3.1.1 Diagram Block Rangkaian

34

3.1.2 Rangkaian Power Supply (PSA)

35

3.1.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

36

3.1.4 Rangkaian Sensor Optocoupler

37

3.1.5 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

38

3.1.6 Rangkaian Relay

39

3.1.7 Perancangan Sistem

40

BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega8535

42

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Optocoupler

45

4.4 Pengujian Rangkaian Relay

49

4.5 Pengujian Sistem

49

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

54

5.2 Saran

54

DAFTAR PUSTAKA

55

LAMPIRAN

Halaman

Gambar 2.1 Modul GSM

7

Gambar 2.2 Relay 8 Pin

7

Gambar 2.3 Relay Elektromekanis

8

Gambar 2.4 Arsitektur ATMega8535

10

Gambar 2.5 Memori AVR ATMega8535

11

Gambar 2.6 Status Register

12

Gambar 2.7 IC Mikrokontroler ATMega8535

14

Gambar 2.8 Bentuk Fisik Sensor Optocoupler

19

Gambar 2.9 Simbol Optocoupler

20

Gambar 2.10 LCD (Liquid Crystal Display)

21

Gambar 2.11 LCD M1632

22

Gambar 2.12 Transistor sebagai saklar ON

24

Gambar 2.13 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor

25

Gambar 2.14 Transistor sebagai saklar OFF

25

Gambar 2.15 Tampilan CodeVision AVR

33

Gambar 2.16 Rangkaian alat Pengendalian Lampu dengan Jaringan GSM 33

Gambar 3.1 Diagram Block Rangkaian Sistem

34

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply (PSA)

35

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

36

Gambar 3.4 Rangkaian Optocoupler

37

Gambar 3.5 Rangkaian LCD

38

Gambar 3.6 Rangkaian Relay

39

Gambar 3.7 Flowchart Program Sistem

40

Gambar 4.1 Rangkaian Sensor Optocoupler

45

Halaman

Tabel 2.1 Fungsi Pin

–

Pin Port B

15

Tabel 2.2 Fungsi Pin

–

Pin Port D

16

Tabel 2.3 Fungsi Pin

–

Pin pada Liquid Crystal Display

22

Tabel 2.4 Tipe Data

27

Tabel 2.5 Operator Aritmatika

30

Tabel 2.6 Operator Logika

30

Tabel 2.7 Operator Penambahan dan Pengurangan

31

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak vi

Daftar Isi vii

Daftar Gambar x

Daftar Tabel xi

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Batasan Masalah 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Metode Penulisan 3

1.5 Sistematika Penulisan 4

BAB II. DASAR TEORI

2.1 Modul GSM 5

2.1.1 Konsep Dasar SMS (Short Message Service) 6

2.2 Relay 7

2.2.1 Prinsip Kerja Relay 8

2.3 Mikrokontroler ATMega8535 8

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega8535 9

2.3.3 Status Register 12

2.3.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8535 13

2.4 Sensor Optocoupler 18

2.4.1 Pengertian Optocoupler 18

2.4.2 Prinsip Kerja Rangkaian Optocoupler 21

2.5 LCD (Liquid Crystal Display) 21

2.6 Transistor 23

2.7 Perangkat Lunak 26

2.7.1 Pemrograman Bahasa C 26

2.7.2 CodeVision AVR 32

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Alat 34

3.1.1 Diagram Block Rangkaian 34

3.1.2 Rangkaian Power Supply (PSA) 35

3.1.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 36

3.1.4 Rangkaian Sensor Optocoupler 37

3.1.5 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) 38

3.1.6 Rangkaian Relay 39

3.1.7 Perancangan Sistem 40

BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega8535 42

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Optocoupler 45

4.4 Pengujian Rangkaian Relay 49

4.5 Pengujian Sistem 49

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 54

5.2 Saran 54

DAFTAR PUSTAKA 55

LAMPIRAN

Halaman

Gambar 2.1 Modul GSM 7

Gambar 2.2 Relay 8 Pin 7

Gambar 2.3 Relay Elektromekanis 8

Gambar 2.4 Arsitektur ATMega8535 10

Gambar 2.5 Memori AVR ATMega8535 11

Gambar 2.6 Status Register 12

Gambar 2.7 IC Mikrokontroler ATMega8535 14

Gambar 2.8 Bentuk Fisik Sensor Optocoupler 19

Gambar 2.9 Simbol Optocoupler 20

Gambar 2.10 LCD (Liquid Crystal Display) 21

Gambar 2.11 LCD M1632 22

Gambar 2.12 Transistor sebagai saklar ON 24

Gambar 2.13 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor 25

Gambar 2.14 Transistor sebagai saklar OFF 25

Gambar 2.15 Tampilan CodeVision AVR 33

Gambar 2.16 Rangkaian alat Pengendalian Lampu dengan Jaringan GSM 33

Gambar 3.1 Diagram Block Rangkaian Sistem 34

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) 35

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 36

Gambar 3.4 Rangkaian Optocoupler 37

Gambar 3.5 Rangkaian LCD 38

Gambar 3.6 Rangkaian Relay 39

Gambar 3.7 Flowchart Program Sistem 40

Gambar 4.1 Rangkaian Sensor Optocoupler 45

Halaman

Tabel 2.1 Fungsi Pin – Pin Port B 15

Tabel 2.2 Fungsi Pin – Pin Port D 16

Tabel 2.3 Fungsi Pin – Pin pada Liquid Crystal Display 22

Tabel 2.4 Tipe Data 27

Tabel 2.5 Operator Aritmatika 30

Tabel 2.6 Operator Logika 30

Tabel 2.7 Operator Penambahan dan Pengurangan 31