Studi pustaka dalam penyusunan Tugas Akhir ini yaitu dengan mencari buku yang membahas tentang pengontrolan secara otomatis berdasarkan kecepatan waktu atau suhu.
c. Perencanaan dan pelaksanaan pembuatan alat pengontro kompor listrik otomatis.
1.6 Sistematika Penulisan
LaporanTugas Akhir dengan judul Pengontrol Kompor Listrik Otomatis berbasis Mikrokontroler AT89S51, terdiri dari lima bab yaitu :
1. BAB I
: PENDAHULUAN Mengurai latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan dan
manfaat, metodolog penelitian serta sistematika penulisan. 2.
BAB II : LANDASAN TEORI
Pada landasan teori berisi uraian tentang komponen-komponen elektronika yang digunakan dalam pembuata Pengontrol Kompor Listrik Otomatis berbasis Mikrokontroler AT89S51.
3. BAB III : DESAIN DAN PERANCANGAN
Pada bab ini berisi skema blok alat dan flowchart program. 4.
BAB IV : IMPLEMENTASI DAN ANALISA Pada bab implmentasi alat dan analisa ini membahas skema rangkaian dan pengujian alat.
5. BAB V : PENUTUP
Pada analisa dan perancangan sistem berisi dengan analisa kebutuhan dari sistem yang dibuat berupa kesimpulan maupun saran.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Kebutuhan Perangkat Keras
2.1.1 Trimer Potensio
Sering disingkat dengan nama trimpot. Nilai resistansinya dapat diatur menggunakan obeng dengan cara diputar di-trim. Sering dipakai sebagai penstabilisasi arus dan tegangan. Umumnya nilai
resistansi trimpot menggunakan sistem hitungan atau faktor perkalian yang tertera pada badan resistor. Nilai trimpot tersedia hingga 5M
Ω, toleransi 10 dan daya 1W . Anonim,2010,A.
Gambar 2.1 Trimpot Anonim,2010,A
2.1.2 LM7805
LM7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt dan seterusnya, sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah
regulator dengan tegangan negatif 5 volt dan 12 volt. Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC regulator yang tegangannya dapat diatur. Prinsipnya sama dengan regulator
OP-amp yang dikemas dalam satu IC misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan LM337 untuk regulator variabel
negatif. Beda Resistor R1 dan R2 ada di luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat diatur melalui resistor eksternal tersebut.
Anonim,2010,B
Gambar 2.2 LM7805 Anonim,2010,B
2.1.3 BT139 Triac
Triac atau Triode AC Switch adalah thrystor dengan elektrode picu yang mampu mengalirkan arus bolak-balik AC. Keunggulannya adalah bahwa arus hantaranya T1-T2 tidak berpolaritas, triac
menangani tegangan positif maupun negative. Pulsa pendek di gerbang G sudah cukup untuk membuat triac menghantar. Kalau arus G kembali lenyap, triac tetaplah menghantar. Inilah perbedaan
besar dari transistor biasa. Kalau arus yang dikemudikan oleh suatu sebab, merosot, barulah triac menyumbat.
Triac banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran. Anonim,2010,C
Gambar 2.3 Simbol triac Anonim,2010,D
Bagian - bagian penting Triac adalah : 1.
Pin 1, yaitu: terminal utama 1. Biasanya dihubungkan dengan ground, dan pada BT139 ini pin 1 biasanya ditanahkan.
2. Pin 2 ,yaitu terminal utama 2.
3. Gate, yaitu gerbang triac. Tempat terjadinya ledakan pembakaran dan mati hidupnya alat.
4. Tab , yaitu: terminal utama 2.
2.1.4 MOC 3021
MOC301XM dan seri MOC302XM adalah perangkat optikal driver triac terisolasi. Perangkat ini berisi GaAs inframerah memancarkan cahaya dioda dan diaktifkan silikon bilateral switch, yang
berfungsi seperti sebuah triac. Dirancang untuk antar muka antara kontrol elektronik dan triac. Anonim,2010,E
Gambar 2.4 MOC 3021 Anonim,2010,E
2.1.5 LM35 Sensor Suhu
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan
perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan
rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt, akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat
digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas self-heating dari sensor yang
dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Gambar 2.5 Simbol LM35 Anonim,2010,F
Gambar 2.5 menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari
LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt
sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
VLM35 = Suhu10 mV Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1ºC
akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar
0,01ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu
udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya. Anonim,2010,F
2.1.6 ADC 0804
Analog to Digital Converter ADC adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk mengubah besaran analog menjadi besaran digital. Komponen ini mutlak diperlukan bila mikrokontroler
dihubungkan dengan sensor suhu, pH, cahaya, dan sebagainya, karena setiap sensor tersebut menghasilkan keluaran output analog sedangkan data yang bias dibaca oleh mikrokontroler hanya
digital. Oleh sebab itu memerlukan ADC untuk mengubah output analog tersebut ke dalam besaran digital yang selanjutnya akan diolah oleh mikrokontroler. ADC yang akan digunakan, yaitu ADC0804
dengan resolusi 8 bit. Resolusi adalah nilai satuan terkecil yang masih dapat diubah oleh ADC. Semakin besar nilai resolusi, ketelitian ADC akan semakin tinggi. Untuk ADC0804 nilai resolusi dapat ditentukan
dengan rumus: [1 2 8-1] x Vref. Vref sendiri adalah besar tegangan maksimal yang dapat diubah oleh ADC. ADC0804 dapat diberi masukan maksimum sebesar 5,10 Volt sehingga untuk setiap data bitnya
mewakili sebesar [1 2 8-1] x 5,10 = 20 mV .Tim Lab Mikroprosesor, 2009
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin IC ADC 0804 Tim Lab Mikroprosesor, 2009
2.1.7 Swich Push Button
Swich Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain suatu sistem saklar tekan push button terdiri
dari saklar tekan start. Stop reset dn saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC normally close dan NO normally open, yang mana bentuk fisik jenis push button dapat dilihat pada
gambar berikut ini :
Gambar 2.7 Switch Push Button Anonim,2010,G
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah,apabila ditekan maka kontak NC aka berfungsi sebagai stop memberhentikan dan kontak NO
akan berfungsi sebagai start menjalankan biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri.
Anonim,2010,H
2.1.8 LCD 2x16
LCD display merupakan salah satu media yang digunakan sebagai penampil pada sistem berbasis mikrokontroler. Selain LCD display sebenarnyaa da banyak cara untuk menerjemahkan sebuah
data menjadi informasi yang dapat dipahami manusia, seperti melalui led, seven segment, maupun PC. LCD display memberikan beberapa keuntungan dibandingkan dengan perangkat yang lain untuk
menampilkan sebuah data, antara lain: hemat energi, ringan, proses perancangan yang relatif lebih
mudah, dan mampu menampilkan karakter berbasis kode ASCII, bahkan LCD display mampu menampilkan karakter sesuai dengan yang diinginkan. LCD yang akan digunakan ini mempunyai lebar
display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD character 2×16, dengan 16 pin konektor. Anonim,2010,I
Gambar 2.8 LCD 2x16 Anonim,2010,I
2.1.9 Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroller, sesuai namanya adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau pengendali yang berukuran kecil mikro. Sebelum mikrokontroller ada, telah terlebih dahulu muncul apa yang
disebut mikroprosesor. Bila dibandingkan dengan mikroprosesor, mikrokontroller jauh lebih unggul. Alasannya sebagai berikut:
a. Tersedia IO inputoutput IO dalam mikrokontroller sudah tersedia, bahkan untuk AT89S51 dan ada 32 jalur IO,
sementara pada mikroprosesor dibutuhkan IC tambahan untuk menangani IO tersebut.
b. Memori Internal Memori merupakan media untuk menyimpan program dan data sehingga mutlak harus ada.
Mikroprosesor belum memiliki memori internal sehingga memerlukan IC memori eksternal. Berdasarkan
kelebihan-kelebihan tersebut, ditambah lagi dengan harganya yang relative murah sehingga terjangkau, banyak penggemar elektronika yang kemudian beralih ke mikrokontroler.
Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51 Tim Lab Mikroprosesor, 2007
Mikrokontroller AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP Dual Inline Package. Masing-masing pin mikrokontroller AT89S51 mempunyai kegunaan sebagai berikut:
a. Port 1 Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose IO dengan lebar 8 bit. Sedangkan
untuk fungsi lainnya, port 1 tidak memiliki. b. RST
Pin ini berfungsi sebagai input untuk melakukan reset terhadap mikro, dan jika RST bernilai high selama minimal 2 machine cycle, maka nilai internal register akan kembali seperti awal mulai bekerja.
Terjadinya reset akan berpengaruh pada nilai dari masing-masing SFR.
c. Port 3
Merupakan port yang terdiri dari 8 bit masukan dan keluaran. Di samping berfungsi sebagai masukan dan keluran, port 3 juga mempunyai fungsi khusus lain.
Tabel 2.1 Fungsi khusus port 3 Pin
Fungsi P3.0
RXD masukan port serial P3.1
TXD keluaran port serial P3.2
INT0 masukan interupsi 0 P3.3
INT1 masukan interup 1 P3.4
T0 masukan TimerCounter 0 P3.5
T2 masukan TimerCounter 1 P3.6
WR pulsa penulisan data memori luar P3.7
RD pulsa pembacaan data memori luar
d. XTAL 1 dan XTAL 2 Merupakan pin inputan untuk kristal osilator.
e. GND Pada kaki berfungsi sebagai pentanahan ground.
f. Port 2 Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose IO dengan lebar 8 bit. Fungsi
lainnya adalah sebagai high byte address bus pada penggunaan memori eksternal. g. PSEN
Program Store Enable PSEN adalah pulsa pengaktif untuk membaca program memori luar.
h. ALE Berfungsi untuk demultiplexer pada saat 0 bekerja sebagai mulatiplexed address atau data bus
pengakses memori eksternal. Pada pengaruh pertama memory cycle, pin ALE megeluarkan signal latch yang menahan alamat ke eksternal register. Pada pengaruh kedua memory cycle, port 0 akan digunakan
sebagai data bus. Jadi fungsi utama dari ALE adalah untuk memberikan signal ke IC latch bias 74HCT573 agar menahan atau menyimpan address dari port 0 yang akan menuju memori eksternal
address 0-7, dan selanjutnya memori eksternal akan mengeluarkan data yang melalui port 0 juga. i. EA
External Access EA harus dihubungkan dengan ground jika menggunakan program memori luar. Jika menggunakan program memori internal maka EA dihubungkan dengan VCC. Dalam keadaan ini
mikrokontroller bekerja secara single chip. j. Port 0
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose IO dapat digunakan sebagai masukan dan juga sebagai keluaran dengan lebar 8 bit. Fungsi lainnya adalah sebagai multiplexed
address atau data bus pada saat mengakses memori eksternal. k. VCC
Pada kaki ini berfungsi sebagai tempat sumber tegangan yang sebesar +5 Volt. Untuk besar tegangannya harus diusahakan sebesar kurang lebih dari 5 V 4,8V agar mikrokontroller dapat bekerja. Apabila
kurang dari itu makadikawatirkan mikrokontroller tidak akan dapat bekerja diprogram, atau bisa dikatakan tegangan berapa saja boleh mendekati 5V asal pada saat pengisian berlangsung tidak ada
masalah, karena tegangan yang tidak sesuai akan mengakibatkan proses pengisisan program ke IC mikrokontroller menjadi gagal. Untuk menentukan tegangaan minium berapa saja untuk IC
mikrokontroller AT89S51 dibutuhkan pengalaman. Alat untuk merekam program dari komputer ke IC AT89S51 sebelum digunakan untuk
mengontrol sebuah rangkaian elektronika adalah kit mikrokontroller yang biasa disebut sebagai downloader. Tim Lab Mikroprosesor, 2007
Gambar 2.10 Kit mikrokontroller Downloader Tim Lab Mikroprosesor, 2007
2.2 Kebutuhan Perangkat Lunak
2.2.1 Compiler MIDE 51
MIDE 51 adalah salah satu software Integrated Development Environment IDE yang digunakan untuk membantu memprogram mikrokontroler MCS-51 yang merupakan editor sekaligus compiler.
Langkah-langkahnya adalah: 1.
Membuka software MIDE-51. 2.
Menulis program. 3.
Menyimpan program dengan ekstensi .asm. 4.
Untuk mengecek kesalahan sekaligus membuat file dengan ekstensi .hex dengan menggunakan Build and Sim di menu MIDE-51 jika tidak ada error maka program sudah benar.
2.2.2 Downloader AEC_ISP
Aec_isp digunakan untuk mengambil file dengan ekstensi .hex dan memprogram ke dalam mikrokontroler AT89S51. Langkah-langkahnya adalah:
1. Program yang dibuat sudah benar dan bisa berjalan serta tidak ditemukan kesalahan, langkah
pertama untuk mendownload program ke mikrokontroler adalah menjalankan program AEC_ISP.EXE.
2. Pilih A Load HEX file to Flash buffer gambar pada halaman lampiran.
3. Setelah muncul gambar seperti di atas, langkah selanjutnya memasukkan nama program yang
akan di download. Contohnya: D:\wafa.hex.
4. Setelah Langkah selanjutnya memasukkan file yang berekstensi .HEX lalu tekan enter. Untuk
melanjutkan kelangkah selanjutnya tekan enter atau sembarang tempat di keyboard. Kemudian Pilih Reset-----Low I untuk mereset mikrokontroler. Sehingga Reset Low menjadi Reset High.
5. Setelah itu pilih Program E kemudian tekan enter untuk pemrograman mikrokontroler.
6. Tekan sembarang tombol untuk melanjutkan, lalu mengaktifkan program dengan cara memilih
reset pada menu utama diganti menjadi low. 7.
Setelah semua benar barulah mikrokontroler dapat bekerja sesuai perintah. Tekan Q Exit untuk keluar.
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN
