Prototype Kontrol Temperatur Pada Sebuah Inkubator Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S52

Prototype Kontrol Temperatur Pada Sebuah Inkubator Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S52

SKRIPSI

DERI KURNIAWAN 060801003

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

Prototype Kontrol Temperatur Pada Sebuah Inkubator Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S52

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelas Sarjana Sains

DERI KURNIAWAN 060801003

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

PERSETUJUAN

Judul : PROTOTYPE KONTROL TEMPERATUR PADA

SEBUAH INKUBATOR PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52

Kategori : SKRIPSI

Nama : DERI KURNIAWAN

NIM : 060801003

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di : Medan, Mei 2011

Diketahui/disetujui oleh

Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing

Dr. Marhaposan Situmorang Drs. Nasir Saleh M.Eng.Sc NIP : 195510301980031003 NIP : 195109021984031001

PENGHARGAAN

Segala puji dan sukur saya ucapkan kepada Allah SWT Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaiakan skripsi ini.

Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Bpk Drs.Nasir Saleh M.Eng.Sc, selaku dosen pembimbing saya yang telah banyak membimbing dan memberi masukan serta koreksi kepada saya dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga saya ajukan kepada Bpk Dr.Marhaposan Situmorang selaku ketua departemen fisika Universitas Sumatera Utara.

Kepada Ibu Dra. Sudiati M.Si selaku dosen wali saya selama mengikuti perkuliahan,terima kasih telah banyak memberikan masukan dan nasehat, dan terimakasih kepada Ibu Dra. Yustinon MS, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara, serta semua dosen dan Staf pada Departemen Fisika FMIPA USU.

Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada sahabat sahabatku fisika 2006 : Anderson, Gilang, Riri, Indra, Handri, Hakim, Erik, Leo, Candra, Mardiah, Nova, Anie, Novi, Roslina, Gina, Kata, Elisda, Ima, Mey, Despa, Rini, Elfrida dan yang lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu, kumpulan makarios.net, kepada adik-adikku fisika 2009 : Agus botak, Fitri, Ade, Villa, Gusning, Silvi, Helen, Stevani, Ferdi, Jannah, Monora, dan yang terkhusus kepada Sukria Novianti yang telah banyak memberikan dukungan moril dan materil kepada penulis.

Buat Bang Rudje Azrael Sihombing, Suci Ramadhani, Julia Fadila, Eva Panggabean, Juli Harni, Rusdalena, Mangara dan Roni terimakasih atas dukungan dan doanya kepada penulis.Buat Bang Bryan, Kak Risma, Bang Daniel‟03 yang selalu memberikan dorongan dan bantuan selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

Akhirnya, yang tidak terlupakan dan yang teristimewa kepada Ayah Bunda Tercinta Adli Koto dan Mainar yang telah memberikan dukungan doa, perhatian serta cinta dan kasih sayangnya kepada penulis. Abang saya Andinal Indra Ssi, Kasferi aswandi S.sos, dan Kakak saya Erna dewita SE, dan sahabat hatiku Atmi Nandra Sembiring, terimakasih atas doa, dukungan serta semangat yang telah diberikan. Semoga Allah SWT juga yang akan membalasnya. Amin ya rabbal alamin.

Prototype Kontrol Temperatur Pada Sebuah Inkubator Penetas Telur Berbasis Mikrokontroller AT89S52

ABSTRAK

Dengan perkembangan teknologi, menuntut adanya inovasi untuk menciptakan alat penetas telur sebagai pengganti penetasan telur secara manual yaitu dengan cara mengunakan lampu sebagai pemberi suhu yang tidak bias diubah-ubah. Satu IC AT89S52 digunakan sebagai pengontrol dalam proses pengontrol suhu secara elektronik. Hal ini akan lebih mudah untuk menetaskan telur tanpa harus mengganti-ganti elemen pemanasnya . Dalam alat ini akan ditampilkan suhu dalam ruang inkubator pada display.

Dengan menggunakan alat ini inkubator akan diberikan suhu sebesar 37oC. Selain itu alat ini akan mengontrol secara otomatis berdasarkan suhu dalam ruang pemanas.

Adapun untuk menghasilkan panas didapatkan dari heater yang dihubungkan dengan tegangan AC 220 Volt dan untuk meratakan udara panas digunakan kipas dengan tegangan AC 220 Volt.

Prototype Temperature Control In An Incubator incubator Egg-Based Microcontroller AT89S52

ABSTRACT

With developments in technology, requires innovation to create the tool as a substitute for egg incubator hatching eggs manually, by way of using light as a conduit of an unbiased temperature changed. AT89S52 one IC is used as a controller in the process of electronic temperature controller. This will be easier to incubate the eggs without having to fiddle heating element. In this tool will display the temperature in the incubator space on the display.

By using this tool will be given an incubator at 37 ° C temperature. In addition this tool will automatically based on temperature control in the furnace room.

As to produce heat obtained from the heater which is connected to an AC voltage 220 V and used to flatten the hot air fan with 220 Volt AC voltage.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang 1

1.2Batasan Masalah 2

1.3Tujuan Penelitian 2

1.4Manfaat Penelitian 2

1.5Tempat Penelitian 2

1.6Sistematika Penulisan 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sensor Suhu 4

2.1.1 Pengertian Umum Sensor 4 2.1.2 Sensor Suhu LM 35 5 2.1.3 Prinsip Kerja Sensor LM35 5 2.1.4 Karakteristik Sensor 6

2.2.1 Motor dc 7 2.2.2 Prinsip Kerja Motor dc 9 2.2.3 Karakteristik Motor dc 12

2.3 Mikrokontroller 12

2.3.1 Mikrokontroller AT89S52 13 2.3.2 Instruksi Transfer Data 17

2.3.3 Instruksi Aritmatik 18

2.3.4 Instruksi Logika 18

2.3.5 Instruksi Percabangan 19 2.4 Analog To Digital Converter (ADC) 0804 20

2.5 RELAY 21

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Diagram Blok Rangkaian 22

3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA) 23 3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 24

3.4 Rangkaian ADC 0804 26

3.5 Display Seven Segment 27 3.6 Rangkaian Pengendali Heater 28 3.7 Rangkaian pengendali Motor 28

3.8 Rangkaian Keypad 30

3.9 Diagram alir 31

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 33 4.2 Pengujian Display Seven Segmen 35

4.3 Pengujian Rangkaian ADC 37

4.4 Pengujian Rangkaian relay 39

4.5 Pengujian sensor LM35 39

4.6 Hasil pengamatan 42

4.7 Analisa data 42

4.9 Analisis Pengujian 44 4.9.1 PengukuranTemperatur Terhadap Waktu 44 4.92 Hubungan Temperatur Vs Waktu 45 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 46

5.2 Saran 46

DAFTAR PUSTAKA 47

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port 3 16 Tabel 4.1 Data hasil pengujian ADC 38 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian sensor 40 Tabel 4.3 Pengukuran Suhu Sebanyak 5 Kali 43 Tabel 4.4 Penyimpangan antara Tteori dengan Tterukur 44

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Bentuk fisik LM35 5

Gambar 2.2 Struktur Motor DC Sederhana 8 Gambar 2.3 Motor DC 8 Gambar 2.4 Medan Magnet yang Membawa Arus Mengelilingi Konduktor 9 Gambar 2.5 Medan megnet mengelilingi konduktor diantara dua kutub 9 Gambar 2.6 Reaksi garis fluks 10 Gambar 2.7 Prinsip kerja motor dc 11 Gambar 2.8 Kurva torsi vs kecepatan motor dc 12 Gambar 2.9 Blok diagram fungsional AT89S52 13 Gambar 2.10 Konfigurasi pin AT89S52 15 Gambar 2.11 Pin konfigurasi ADC 0804 20

Gambar 2.12 Relay 21

Gambar 3.1.1 Diagram blok rangkaian 22 Gambar 3.1.2 Gambar Perancangan Alat 22 Gambar 3.2 Rangkaian power supplay (PSA) 23 Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller AT89S52 23 Gambar 3.4 Rangkaian ADC 25 Gambar 3.5 Rangkaian display seven segment 26 Gambar 3.6 Rangkaian pengendali heater 27 Gambar 3.7 Rangkaian pengendali motor 28

Gambar 3.8 Rangkaian keypad 30

Gambar 3.9 Diagram alir 31

Gambar 4.1 Rangkaian pengujian seven segment 34 Gambar 4.2 Rangkaian pengujian ADC 37 Gambar 4.3 Rangkaian pengujian sensor LM35 38

Prototype Kontrol Temperatur Pada Sebuah Inkubator Penetas Telur Berbasis Mikrokontroller AT89S52

ABSTRAK

Dengan perkembangan teknologi, menuntut adanya inovasi untuk menciptakan alat penetas telur sebagai pengganti penetasan telur secara manual yaitu dengan cara mengunakan lampu sebagai pemberi suhu yang tidak bias diubah-ubah. Satu IC AT89S52 digunakan sebagai pengontrol dalam proses pengontrol suhu secara elektronik. Hal ini akan lebih mudah untuk menetaskan telur tanpa harus mengganti-ganti elemen pemanasnya . Dalam alat ini akan ditampilkan suhu dalam ruang inkubator pada display.

Dengan menggunakan alat ini inkubator akan diberikan suhu sebesar 37oC. Selain itu alat ini akan mengontrol secara otomatis berdasarkan suhu dalam ruang pemanas.

Adapun untuk menghasilkan panas didapatkan dari heater yang dihubungkan dengan tegangan AC 220 Volt dan untuk meratakan udara panas digunakan kipas dengan tegangan AC 220 Volt.

Prototype Temperature Control In An Incubator incubator Egg-Based Microcontroller AT89S52

ABSTRACT

With developments in technology, requires innovation to create the tool as a substitute for egg incubator hatching eggs manually, by way of using light as a conduit of an unbiased temperature changed. AT89S52 one IC is used as a controller in the process of electronic temperature controller. This will be easier to incubate the eggs without having to fiddle heating element. In this tool will display the temperature in the incubator space on the display.

By using this tool will be given an incubator at 37 ° C temperature. In addition this tool will automatically based on temperature control in the furnace room.

As to produce heat obtained from the heater which is connected to an AC voltage 220 V and used to flatten the hot air fan with 220 Volt AC voltage.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Incubator merupakan suatu tempat yang dirancang untuk mempertahankan keadaan temperatur tertentu. Inkubator banyak dijumpai pada rumah sakit dan peternakan. Pada rumah sakit, incubator berfungsi untuk menghangatkan bayi yang baru lahir, atau bayi yang lahir prematur. Pada peternakan, inkubator ini biasanya digunakan untuk penetas telur dan sebagai tempat dari anak ayam yang baru menetas.

Incubator biasanya berbentuk ruangan atau box (kotak) dengan ukuran tertentu. Incubator yang ada saat ini, biasanya sudah tertentu temperaturnya, tidak dapat di ubah. Sehingga ketika pengguna membutuhkan ruangan atau box dengan temperatur lain, maka pengguna harus menggunakan incubator yang lain. Biasanya untuk mengendalikan temperatur pada sebuah incubator, digunakan lampu atau elemen pemanas. Sehingga ketika pengguna membutuhkan temperatur yang berbeda, maka pengguna harus mengganti lampu atau elemen pemanas yang digunakan sebelumnya dengan elemen pemanas yang lain.

Akan lebih berguna, jika incubator dilengkapi dengan sensor temperatur dan control terhadap suhu, sehingga pengguna tidak perlu mengganti elemen atau lampu pada incubator ketika hendak mengganti temperaturnya. Pengguna cukup mensetting temperatur pada settingan incubator, maka incubator sendiri yang akan mengontrol temperaturnya sesuai dengan setting yang di masukkan.

1.2 Batasan Masalah

Permasalahan – permasalahan dalam pengontrolan suhu untuk inkubator penetas telur menggunakan mikrokontroler dapat dirumuskan sebagai berikut :

a. Bagaimana mikrokontroler dapat mengontrol system kerja rangkaian pada incubator penetas telur.

b. Bagaimana cara mengetahui berapa besarnya suhu dalam ruang penetas telur. c. Bagaiman cara meratakan aliran suhu panas dalam ruang penetasan.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Membuat desain alat untuk penetas telur

b. Dapat mengatur suhu penetasan sesuai yang diinginkan

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dengan adanya alat tersebut adalah:

Pemakai dapat membalikkan telur secara otomatis tanpa harus membalikkan sendiri, sehingga dapat menghemat tenaga dan waktu

1.5 Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Digital, Jl. Bioteknologi No.1 Kampus USU Medan.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat ini sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian , tempat penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan dalam pembahasan dan cara kerja rangkaian.

Bab III Perancangan Sistem

Berisi tentang tahap- tahap perancangan system, sampai diperoleh suatu diagram blok yang merupakan gambaran dari keseluruhan system sehingga dapat menjalankan fungsi yang kita inginkan.

Bab IV Pengujian dan Analisa Sistem

Berisi tentang pengujian dan analisa sistem/ rangkaian pada penelitian ini.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai system kerja yang sama.

BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 SENSOR

2.1.1 Pengertian Umum Sensor

Secara umum sensor didefenisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal electrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal electrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya.

Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya.

Karakteristik sensor suhu ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut

memiliki kemampuan yang baik dalam mendeteksi setiap perubahan suhu yang ingin dideteksinya. Kemampuan mendeteksi perubahan suhu meliputi:

1. Sensitifitas, yaitu ukuran seberapa sensitif sensor terhadap suhu yang dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi perubahan suhu meskipun kenaikan suhu tersebut sangat sedikit. Sebagai gambaran sebuah inkubator bayi yang dilengkapi dengan sensor yang memiliki sensitifitas yang tinggi

2. Waktu respon dan waktu recovery, yaitu waktu yang dibutuhkan sensor untuk memberikan respon terhadap suhu yang dideteksinya. Semakin cepat waktu respon dan waktu recovery maka semakin baik sensor tersebut.

3. Stabilitas dan daya tahan, yaitu sejauh mana sensor dapat secara konsisten memberikan besar sensitifitas yang sama terhadap suhu , serta seberapa lama sensor tersebut dapat terus digunakan.

2.1.2 Sensor Suhu (LM 35)

Gambar 2.1 Bentuk Fisik LM 35

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

2.1.3 Prinsip Kerja Sensor LM 35

Mula-mula vcc sebesar 12v digunakan untuk menghidupkan sensor LM35 yang akan mendeteksi suhu. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

VLM35 = Suhu*10mV

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC 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 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan 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 .

Untuk lebih meningkatkan keakurasian dan kepresisian pengukur suhu, maka perlu dilakukan pengesetan yang optimal pada tegangan referensi ADC yang

digunakan sehingga jika menggunakan ADC 8-bit misalnya, maka jangkauan 0-255 haruslah merepresentasikan nilai minimum dan maksimum suhu yang dapat diukur oleh rangkaian sensor suhu. Jangan sampai memberikan tegangan referensi yang salah pada rangkaian ADC, sehingga jangkauan ADC melebihi atau kurang dari jangkauan tegangan masukannya.

2.1.4 Karakteristik Sensor

Berikut ini adalah karakteristik dari sensor suhu _LM35.

 Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

 Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.

 Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

 Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

 Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

 Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

 Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

 Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

2.2 Motor

Motor merupakan perangkat elektromagnetik yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan merubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektromagnit. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet

yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Dengan cara inilah energi listrik dapat diubah menjadi energi mekanik.

Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeler pompa, fan atau blower, menggerakkan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga dirumah (mixer, bor listrik, kipas angin) dan industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban total industri.

Secara umum motor listrik dapat dibagi menjadi motor ac dan motor dc, bembagian ini berdasarkan pada arus listrik yang digunakan untuk menggerakkannya. Namun penulis pada bagian ini kita hanya membahas mengenai motor dc

2.2.1 Motor DC

Motor arus searah (motor dc) merupakan salah satu jenis motor listrik yang bergerak dengan menggunakan arus searah. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arahnya pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor yang paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas diantara kutub-kutub magnet permanen

Gambar 2.2 Struktur Motor DC Sederhana

Catu tegangan cd dari baterai menuju lilitan melalui sikat menyentuh komutator dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar diatas disebut angker dinamo(rotor). Angker dinamo (rotor) adalah sebutan untuk komponen yang berputar diantara medan magnet.

Motor ini memiliki keunggulan dari motor ac yaitu mudah dalam mengatur dan mengontrol kecepatan putarnya. Ada bebarapa cara untuk dapat mengendalikan kecepatan motor dc, antara lain dengan mengatur lebar pulsa tegangan setiap detiknya yang diberikan pada motor dc atau secara manual yaitu mengatur jumlah arus dan tegangan yang diberikan pada motor dc. Pada penelitian ini penulis akan mengendalikan kecepatan putar motor dc dengan mengatur tegangan yang diberikan pada motor dc

Gambar 2.3 Motor DC

Motor dc tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang

seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dalam perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih basar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan diarea yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya.

2.2.2 Prinsip Kerja Motor DC

Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet disekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.

Gambar 2.4 Medan Magnet yang Membawa Arus Mengelilingi Konduktor Aturan Genggaman Tangan kanan dapat dipakai untuk menentukan arah garis fluks disekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah ada aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Medan magnet hanya terjadi disekitar sebuah konduktor jika ada arus yang mengalir pada konduktir tersebut. Pada motor listrik, konduktor berbentuk U disebut angker dinamo.

Gambar 2.5 Medan Megnet Mengelilingi Konduktor di antara Dua Kutub Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan diantara kutub utara dan selatan yang kuat dalam medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan magnet kutub

Gambar 2.6 Reaksi Garis Fluks

Lingkaran A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B.

Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat dibawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak kearah atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat diatas konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor dc secara umum: * Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

* jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/ loop, maka kedua sisi loop, yaitu yaitu sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

* Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. * Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga

putar yang lebih seragam dan medan magnet yang dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan

Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada gambar 2.7 berikut.

Gambar 2.7 Prinsip Kerja Motor DC

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus dari pada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jengkar yang dilindungi oleh medan makan menimbulkan perputaran motor.

Dalam memahami sebuah motor dc, penting dimengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban dalam hal ini mengacu kepada keluaran tegangan putar/ torque sesuia dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikatagorikan dalam tiga kelompok:

 Beban torque konstan

Adalah beban dimana keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torquenya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan

 Beban dengan variabel torque

Adalah beban dengan torque bervariasi dengan kecepatan operasinya. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan)

 Beban dengan energi konstan

Adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-pralatan mesin industri

2.2.3 Karakteristik Motor DC

Karakteristik yang dimiliki suatu motor DC dapat digambarkan melalui kurva daya dan kurva torsi/kecepatannya, dari kurva tersebut dapat dianalisa batasan-batasan kerja dari motor serta daerah kerja optimum dari motor tersebut.

Gambar 2.8 Kurva Torsi VS Kecepatan Motor DC

Dari grafik terlihat hubungan antara torsi dan kecepatan untuk suatu motor dc tertentu. dari grafik terlihat bahwa torsi berbanding terbalik dengan kecepatan putaran, dengan kata lain terdapat tradeoff antara besar torsi yang dihasilkan motor dengan kecepatan putaran motor. Dua karakteristik penting terlihat dari grafik yaitu:

a. Stall torque, menunjukkan titik pada grafik dimana torsi maksimum, tetapi tidak ada putaran pada motor.

b. No load speed,,menunjukkan titik pada grafik dimana terjadi kecepatan putaran maksimum, tetapi tidak ada beban pada motor

2.3 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah singel chip yang memiliki kemampuan untuk

diprogram dan dirancang khusus untuk aplikasi kontrol serta dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. Mikrokontroler merupakan satu hasil dari kemampuan komputasi yang sangat cepat dengan bentuk yang sangat kecil dan harga yang yang murah. Mukrokontroler terus berkembang dengan tujuan untuk memenuhi

kebutuhan pasar terhadap alat-alat elektronik dengan perangkat cerdas, cepat sebagai pengontrol dan pemroses data.

2.3.1 Mikrokontroler AT89S52

Mikrokontroler AT89S52 adalah satu anggota dari keluarga MCS-51seri 8052 merupakan pengembangan dari seri 8051, dirancang oleh atmel yang paling banyak digunakan karena dilengkapai dengan internal 8 Kbyte Flash PEROM (Prigrammable and Erasable Read Only Memory), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram berkali-kali (1000 siklus baca/tulis).

Gambar 2.9 Blok Diagram Fungsional AT89S52 Mikrokontroler AT89S52 memiliki spesifikasi sebagai berikut:

1. Read Only Memory (ROM) sejumlah 8 Kbyte

ROM atau Read Only memory merupakan memori penyimpan data yang isinya tidak dapat diubah atau dihapus (hanya dapat dibaca). ROM biasanya diisi dengan program untuk menjalankan mikrokontroler setelah power dinyalakan dan berisi data-data konstanta/ kode yang diperlukan oleh program. Kapasitas memori yang disediakan oleh AT89S52 ini sejumlah 8 Kbyte

2. Random Access Memory (RAM) sejumlah 256 byte

RAM atau Random Access Memory merupakan memori penyimpanan data yang isinya daoat diubah dan dihapus. RAM biasanya berisi data-data variabel dan register. Data yang tersimpan pada RAM bersifat votile (hilang jika catu daya yang terhubung dimatikan/diputuskan).

3. Empat buah port I/O, yang masing-masing terdiri dari 8 bit

I/O (Input/Output) port merupakan sarana yang dipergunakan oleh mikrokontroler untuk mengakses peralatan-peralatan lain, berupa pin-pin yang dapat berfungsi untuk mengeluarkan data-data digital atau berfungsi untuk mengimput data. Selain itu, dapat digunakan sebagai terminal komunikasi paralel, serta komunikasi serial (pin 10 dan pin 11)

4. Tiga buah 16 bit timer/couter/time

16 bit (2 byte) timer/couter merupakan salah satu register khusus yang berfungsi sebagai pencacah/ penghitung eksekusi program mikrokontroler.

5. Interface Komunikasi Serial

Interface kmunikasi serial merupakan suatu fungsi port yang terdapat dalam mikrokontroler dalam melakukan antarmuka (interface) serial yaitu pada p3.0 dan p3.1

6. Memiliki kemampuan Arithmatic and Logic Unit (ALU)

Arithmatic and Logic Unit (ALU) memiliki kemampuan mengerjakan proses-proses aritmatika (penyumlahan, pengurangan, pengalian, pembagian) dan operasi logika (AND, OR, XOR, NOT) terhadap bilangan bulat 8 atau 16 bit.

Arsitektur hardware mikrokontroler AT89S52 dari perspektif luar atau biasa disebut pin out digambarkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.10 Konfigurasi Pin AT89S52

Berikut ini penjelasan mengenai fungsi dari tiap-tiap pin (kaki) yang ada pada mikrokontroler AT89S52:

a. Port 0 (Pin 39 – Pin 32)

Merupakan dual-purpose port (port yang memiliki dua kegunaan), pada disain yang minimum (sederhana), port 0 digunakan sebagai port Input/output (I/0). Sedangkan pada desain lebih lanjut pada perancangan dengan memori eksternal digunakan sebagai data dan address (alamat) yang di-multiplex.

b. Port 1 (Pin 1 – Pin 8)

Port 1 berfugsi sebagai I/O biasa, pada kaki ke 6, ke 7 dan ke 8 terdapat Mos I, Mis 0 dan Sck sebagai masukan dari ISP Programmer yang terhubung ke

komputer. Tanpa adanya port ini maka mikrokontroler tidak dapat diprogram oleh ISP programer.

c. Port 2 (Pin 21 – Pin 28)

Merupakan dual-purpose port. Pada desain minimum digunakan sebagai port I/O (Input/Output). Sedangkan pada desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address (alamat)

d. Port 3 (Pin 10 – Pin 17)

Merupakan dual-porpuse port. Selain sebagai port I/O (Input/Ouput), port 3 juga mempunyai fungsi khusus. Fungsi khusus tersebut diperlihatkan pada tabel 2.1

Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port 3

e. PSEN (Pin 29)

PSEN (Program Store Enable) madalah sinyal kontrol yang mengizinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan „0‟ (low) pada tahap fetch (penjemputan) instrusi. PSEN akan sellau bernilai „1‟ (high) pada pembacaan program memori internal.

f. ALE (Pin 30)

ALE (Addres Latch Enable) digunakan untuk men-demultiplex address (alamat) data bus. Ketika menggunakan program memori eksternal, port 0 akan berfungsi sebagai address (alamat) dan data bus. Pada setengah paruh pertama memori cycle ALE akan bernilai „1‟ (high) sehingga akan mengizinkan penulisan address (alamat) pada register eksternal. Pada setenah paruh berikutnya akan bernilai „1‟ (high) sehingga port 0 dapat digunakan sebagai data bus.

g. EA (Pin 31)

EA (xternal Access) pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program ayang ada pada memori eksternal setelah sistem di-reset. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk

menjalankan program yang ada pada memori internal. No. Pin Port

pin

Nama Port

Fungsi

10 P3.0 RXD Menerima data untuk port serial 11 P3.1 TXD Mengirim data untuk port paralel 12 P3.2 INT 0 Interrupt 0 eksternal

13 P3.3 INT 1 Interrupt 1 eksternal 14 P3.4 T0 Timer 0 input eksternal 15 P3.5 T1 Timer 1 input eksertal

16 P3.6 WR Memori data eksternal write strobe 17 P3.6 RD Memori data eksternal read strobe

h. RST (Pin 9)

Jika pin ini diberi input „1‟ (high) selama minimal 2 cycle, maka sistem akan di-reset (kembali keawal)

i. On-Chip oscillator

j. AT89S52 telah memiliki on-chip oscilator yang dapat bekerja jika didrive

menggunakan kristal. Tambahan kapasitor diperlukan untuk menstabilkan sistem. Nilai kristal yang biasa digunakan pada AT89S52 ini aalah 12 MHz. On-chip oscillator pada AT89S52 terdiri dari XTAL1 (pin 19) input untuk clock internal dan XTAL2 (pin 18) output dari osilator.

k. Koneksi Power

AT89S52 beroperasi pada tegangan 5 volt. Pin Vcc terdapat pada pin 40, sedangkan ground (gnd) terdapat pada pin 20.

Instruksi-instruksi mikrokontroler

Instruksi-instruksi yang dimaksud merupakan seperangkat instruksi yang disusun menjadi sebuah program untuk memerintahkan mikrokontroler melakukan sesuatu pekerjaan. Sebuah instruksi selalu berisi kode operasi (op-code), kode pengoperasian inilah yang disebut dengan bahasa mesin yang dapat dimengerti oleh mikrokontroler. Inastruksi-instruksi yang digunakan dalam memogram suatu program yang diisikan AT98S52 adalah instruksi bahasa pemograman assembler.

2.3.2 Instruksi Transfer Data

Instruksi tranfer data terbagi menjadi dua kelas operasi sebagai berikut:

 Tranfer data umum (General Purpose Transfer), yaitu : MOV, PUSH dan POP

 Transfer spesifik akumulator (Accumulator Specific Transfer), yaitu :XCH, XCHD, dan MOVC

Instruksi transfer data adalah instruksi pemindahan/ pertukaran data antara oprand sumber dengan opran tujuan. Operand-nya dapat berupa register, memori atau lokasi suatu memori. Penjelasan instruksi transfer data dapat dijelasan sebagai berikut. Mov : Transfer dari register satu ke register yang laian, antara register dengan memori

Yang alamatnya ditunjuk oleh register penunjuk. Pop : Transfer byte atau dari dalam strack ke operan tujuan

Xch : Pertukaran data antara operand akumulator dengan operand sumber Xcdh : Pertukaran nibble orde rendah antara RAM internal (lokasinya ditunjukkan oleh r0 dan r1)

Movc : Pertukaran data dengan menjumlahkan isi data pointer dengan isi akumulator

2.3.3 Instruksi Aritmatik

Operasi dasar aritmatik seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian dimiliki oleh AT89S52 dengan mnemonic : Inc, Add, subb, Dec, Mul dan Div. Penjelasan dari operasi mnemonic tersebut dijelaskan sebagai berikut :

Inc : Menambahkan satu isi sumber operand dan menyiman hasilnya ke operand tersebut

Add : Penjumlahan antara akumulator dengan sumber operand dan hasilnya disimpan di akumulator

Subb : Pengurangan akumulator dengan sumber operand, hasilnya disimpan dalam operand tersebut

Dec : Mengurangi sumber operand dengan 1, dan hasilnya dismpan pada operan tersebut

Mul : Perkalian antara Akumulator dengan Register B

Div : Pembagian antara Akumulator dengan Register B dan hasilnya disimpan dalam Akumulator, sisanya di Register B

2.3.4 Instruksi Logika

Mikrokontroler AT98S52 dapat melakukanoperasi logika bit maupun operasi logika byte. Operasi logika tersebut terbagi atas dua bagian yaitu:

 Operasi logika operan tunggal, yaitu terdiri dari clr, setb, cpl, rl dan rr

 Oprasi logika dua operand seperti : anl, orl dan xlr

Operasi yang dilakukan oleh AT89S52 dengan pembacaan instruksi logika tersebut dijelaskan dibawah ini:

Crl : Menhhapus byte atau bit menjadi nol Setb : Membuat bit mejadi satu

Cpl : Mengkomplemenkan akumulator Rl : Rotasi akumulator 1 bit kekiri Rr : Rotasi akumulator 1 bit kekanan

Anl : Meng-and kan data bit secara langsung dengan isi akumulator Orl : Meng-or kan data bit secara langsung dengan isi akumulator Xrl : Meng-xor kan data bit secara langsung dengan isi akumulator

2.3.5 Instruksi Percabangan

Instruksi percabangan terdiri dari (3) tiga kelas oprasi, yaitu:

 Lompatan tak bersyarat (unconditional Jump) seperti : sjmp, ajmp, ljmp

 Lompatan bersyarat (Conditional Jump) seperti : jb, jnb jz, jnz, jc, jnc, cjne, dan djnz

 Insterupsi seperti: ret dan reti

Penjelasan dari instruksi diatas sebagai berikut :

Sjmp : Lompatan untuk percabangan dengan jankauan masumum 1 Kbyte Ajmp : Lompatan untuk percabangan masimum 2 Kbyte

Lcall : Pemanggilan subroutine yang mempunyai alamat antara 2 Kbyte – 64 Kbyte.

Jb : Percabangan yang akan lompat ke label atau alamat yang dituju jika dalam keadaan bit

Jnb : Percabangan yang akan lompat ke label atau alamat yang dituju jika dalam keadaan tidak bit

Jz : Percabangan akan dilakukan jika akumulator adalah nol Jnz : Percabangan akan dilakukan jika akumulator adalah tidak nol Jc : Percabangan terjadi jika CF (Carry Flag) diset „1‟

Jne : Percabangan terjadi jika CF (Carry Flag) diset „0‟

Cjne : Operasi perbandingan Operand pertama dengan operand kedua, jika tidak sama akan dilakukan percabangan

Djnz : Mengurangi nilai operand sumber dengan satu dan percabangan akan dilakukan bila hasilnya tidak nol

Ret : Kembali ke subrutine.

2.4 Analog To Digital Converter (ADC) 0804

ADC banyak tersedia dipasaran, tetapi dalam perancangan ini digunakan ADC 0804. Gambar 2.11 menunjukkan susunan kaki ADC tersebut. Beberapa karakteristik ADC 0804 adalah sebagai berikut:

 Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin = Vin(+) – Vin(-)]. Jika hanya satu masukan maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.

 Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19.6 mV

 Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.

 Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Pin 10 adalah ground digital.

Gambar 2.11 Pin Konfigurasi ADC 0804

ADC 0804 merupakan ADC yang paling familier, yang paling sering digunakan untuk keperluan pembuatan alat-alat ukur digital, dengan karakteristik dasar, lebar data = 8 bit, waktu konversi = 100 uS. WR : ( input ) pin ini digunakan untuk memulai konversi tegangan analog menjadi data digital, bila WR mendapat logika '0' maka konverter akan mengalami reset; dan ketika WR kembali pada keadaan tinggi maka konversi segera dimulai. Bila CS atau RD diberi logika '1' maka output

D0 s/d D7 akan berada dalam keadaan high impedanzi, sebaliknya bila CS dan RD diberi logika '0' maka output digital akan keluar pada D0 s/d D7. INT: ( output ) pin ini digunakan sebagai indikator apabila ADC talah selesai menkonversikan tegangan analog menjadi digital, INT akam mengeluarkan logika '1' pada saat memulai konversi dan akan berada pada logika '0' bila konversi telah selesai. Frekuensi clock konverter harus terletak dalam daerah frekuensi 100 s/d 800 kHz. CLK IN dapat diturunkan dari sumber clock eksternal. Clock internal dapat dibangkitkan dengan memeberikan komponen R dan C pada CLK IN dan CLK R. Vin : pin ini sebagai inputan tegangan analog yang akan dikonversikan menjadi data digital.

2.5 Relay

Relay adalah sebuah saklar yang digunakan untuk menghubungkan atau memutus aliran listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Relay biasanya hanya mempunyai satu kumparan tetapi relay dapat mempunyai beberapa kontak.

Pada dasarnya, konstruksi dari relay terdiri dari lilitan kawat (koil) yang dililitkan pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapat aliran arus, inti besi lunak kontak menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami gaya listrik magnet sehingga berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya. Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan relay akan kembali ke posisi semula (normal), bila tidak ada lagi arus yang mengalir padanya. Posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan.

Biasanya kontak yang akan berhubung saat relay bekerja sering disebut Normally Open (NO), sedangkan kontak yang membuka saat relay bekerja disebut Normally Close (NC).

BAB III

PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 3.1 Diagram Blok Rangkaian

Relay Heather/

blower

Relay kipas

Keypad

H-Bridge

Motor Sensor

Lm 35 Display

ADC 0804

Mikro AT89S52

Gambar 3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

kipas

PIPA

MOTOR DC

BLOW ER / HEATER

PLN 30 CM

25

C

M

35 CM

31 CM

3.2 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 relay. 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. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

Dimana perhitungannya IC LM7805 membutuhkan tegangan ±7.5 V dan arus ±100 mA. Jadi dipakai resistor R1 100 Ω, dimana tegangan dari trafo step down sebesar 12 V, namun sebuah diode dapat menurunkan tegangan sekitar 0.6 V. Jadi apabila dioda yang digunakan dua buah maka tegangan dapat diturunkannya adalah 1.2 V. Maka :

Tegangan trafo step down = 12 V – 1.2 V = 10.8 V Sehingga bila dipakai R1 = 100 Ω

I = V/ R = 10.8 V/ 100 Ω = 0.108 A = 108 mA

Untuk menghidupkan LED yang arusnya 1.5 mA dipakai R2, maka : R2 = Vout 7805 = 333.33 Ω

State 1 State 2 State 3 State 4 State 5 State 6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2

1 Machine Cycle Oscillator

Frequency

3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar.3.3 Rangkaian Mikrokontroller AT89S52

Agar dapat mengekskusi program mikrokontroler membutuhkan pulsa clock. Pulsa ini dapat dihasilkan dengan memasang rangkaian clock. Frekuensi kerja maksimum AT89S52 adalah 33 MHz. Komponen utamanya adalah quartz crystal yang dihhubungkan dengan kapasitor bernilai 33 pF.

Dalam mikrokontroler dikenal istilah Machine Cycle (MC) / siklus mesin, dimana : 1 MC = 6 state = 12 periode clock.

Jika frekuensi crystal yang digunakan adalah 12 Mhz maka : 1 MC =

=

= 1µs

Untuk perhitungan resistor pada port 0 memakai resistor 4K7 karena mikrokontroler ada dua kedudukan aktif :

1. Aktif low = 4.5 V – 4.6 V 2. Aktif high = 4.9 V – 5.1 V

Untuk mengatasi tegangan ambang bekisar antara 4.7 V – 4.8 V maka : 4.7 V = 1 mA

4700 Ω

Agar program counter (PC) dapat menunjuk address 000h pada saat awal maka mikrokontroler perlu diriset, caranya adalah dengan memberikan pulsa high pada pin reset selama minimal 2 machine cycle (jika f cystal = 12 MHz maka 2 MC = 2 µs). Setelah itu diberikan pulsa low. Kondisi ini dapat dipenuhi dengan memasang rangkaian RC yang akan mensuplai teganagan Vcc ke pin 9 selama kapasitor mengisi muatan. Konstanta waktu pengisian dapat dihitung dengan mengalikan nilai R dan C. T = R . C = 1K x 10µF = 1 ms

Setelah kapasitor terisi maka pin 9 akan low.

Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S52 tidak menggunakan memori eskternal.Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S52 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Pada port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm. Resistor 4k7 ohm yan dihubungkan ke port 0 befungsi sebagai pull up( penaik tegangan ) agar output dari mikrokontroller dapat mntrigger transistor. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3. Pin 39 yang merupakan P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum mikrokontroller AT89S52 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 39 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supplay.

3.4 Rangkaian ADC 0804

Rangkaian ADC ini berfungsi untuk merubah data analog yang dihasilkan oleh sensor suhu menjadi bilangan digital. output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler. Sehingga mikrokontroler dapat mengetahui suhu yang terdapat di dalam ruangan Dengan demikian proses pengukuran suhu dapat dilakukan. Gambar rangkaian ADC ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 3.4 Rangkaian ADC

Input ADC dihubungkan ke sensor suhu LM35 sehingga setiap perubahan tegangan pada LM35 akan dideteksi oleh ADC. Agar output yang dihasilkan oleh ADC bagus, maka tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil, karena perubahan tegangan refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada rangkaian ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator tegangan 9 volt ( 7809) agar keluarannya menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt (7805), sehingga keluarannya menjadi 5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC.

Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari 12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt.

Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output ADC yang disebabkan oleh perubahan inputnya akan diketahui oleh mikrokontoler.

3.5 Display Seven Segment

Untuk menampilkan nilai suhu yang dideteksi oleh sensor suhu LM35 diperlukan suatu rangkaian display yang dapat menampilkan nilai suhu tersebut

Rangkaian display yang digunakan untuk menampilkan nilai suhu terlihat pada ganbar berikut:

Gambar rangkaian display seven segment

Gambar.3.5. Rangkaian Display Seven Segment

Display ini menggunakan 3 buah seven segment yang dihubungkan ke IC HEF 4094BP yang merupakan IC serial to paralel. IC ini akan merubah 8 bit data serial yang masuk menjadi keluaran 8 bit data paralel. Rangkaian ini dihubungkan dengan P3.0 dan P3.1 AT89S52. P3.0 merupakan fasilitas khusus pengiriman data serial yang disediakan oleh mikrokontroler AT89S52. Sedangkan P3.1 merupakan sinyal clock untuk pengiriman data serial. Pada rangkaian display ini digunakan dua buah dioda yang berfungsi untuk menurunkan tegangan supply untuk seven segment. Satu buah dioda dapat menurunkan tegangan sekitar 0,6 volt. Jadi, apabila dioda yang digunakan dua buah maka tegangan yang dapat diturunkannya adalah 1,2 volt. Tegangan ini diturunkan agar umur seven segment lebih tahan lama dan karena tegangan maksimum seven segment adalah 3,8 volt.

3.6 Rangkaian Pengendali Heater

Rangkaian pengendali heater pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan heater. Gambar rangkaian pengendali haeter ini ditunjukkan pada gambar 3.6 berikut ini:

Gambar 3.6 Rangkaian Pengendali Heater

Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang lainnya dihubungkan ke heater. Hubungan yang digunakan adalah normally close. Prinsip kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari mikrokontroler Port 0.1 (P0.1). Pada saat logika pada port 0.1 adalah tinggi (high), maka transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias ini maka transistor akan aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke kumparan relay. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay menjadi terbuka, sehingga hubungan sumber tegangan 12 volt ke buzzer akan terhubung dan heater akan menyala. Begitu juga sebaliknya pada saat logika pada P0.1 adalah rendah (low) maka relay tidak dialiri arus. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay terputus, sehingga sumber tegangan 12 volt dengan heater akan terputus dan heater tidak menyala

3.7 Rangkaian Pengendali Motor

Agar dapat membalikkan telur secara otomatis digunakan sebuah motor stepper. Hal ini dilakukan agar panas yang diterima telur dapat diterima secara merata. Pada alat, motor berfungsi sebagai penggerak wadah penampung telur yang akan ditetaskan sehingga apabila motor bergerak maka wadah yang terdapat di atasnya

juga akan bergerak yang menyebabkan posisi telur berubah rangakaian pengendali motor dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 3.7 Rangkaian Pengendali Motor

Driver ini berfungsi untuk memutar motor searah dengan jarum jam atau berlawanan arah dengan jarum jam. Rangkaian ini akan dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S52. Jadi dengan memberikan sinyal high secara bergantian ke input dari rangkaian driver motor tersebut, maka pergerakan motor sudah dapat dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S52.

Rangkaian driver motor ini terdiri dari empat masukan dan empat keluaran, dimana masing-masing masukan dihubungkan dengan mikrokontroler AT89S52 dan keluarannya dihubungkan ke motor . Rangkaian ini akan bekerja memutar motor jika diberi sinyal high (1) secara bergantian pada ke-4 masukannya.

Rangkaian ini terdairi dari 4 buah transistor NPN TIP 122. Masing-masing transistor dihubungkan ke P0.0, P0.1, P0.2 dan P0.3 pada mikrokontroler AT89S52. Basis dari masing-masing transistor diberi tahanan 10 Kohm untuk membatasi arus yang masuk ke transistor. Kolektor dihubungkan dengan kumparan yang terdapat pada motor , kemudian kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt.dan emitor dihubungkan ke ground.

Jika P0.0 diberi logika high (1), yang berarti basis pada transistor TIP 122 mendapat tegangan 5 volt, maka transistor akan aktip. Hal ini akan menyebabkan terhubungnya kolektor dengan emitor, sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt dari ground. Hal ini menyebabkan arus akan mengalir dari sumber tegangan 12 volt ke kumparan, sehingga kumparan akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini

akan menarik logam yang ada pada motor, sehingga motor mengarah pada kumparan yang memiliki medan magnet tesebut.

Jika kemudian P0.0 di beri logika low (0), yang berarti transistor tidak aktip dan tidak ada arus yang mengair pada kumparan, sehingga tidak ada medan magnet pada kumparan. Dan disisi lain P0.1 diberi logika high (1), sehingga kumparan yang terhubung ke P0.1 akan menghasilkan medan magnet. Maka motor akan beralih kearah kumparan yang terhubung ke P0.1 tersebut. Seterusnya jika logika high diberikan secara bergantian pada input dari driver motor, maka motor akan berputar sesuai dengan arah logika high (1) yang diberikan pada inputnya.

Untuk memutar dengan arah yang berlawanan dengan arah yang sebelumnya, maka logika high (1) pada input driver motor harus diberikan secara bergantian dengan arah yang berlawanan dengan sebelumnya.

3.8 Perancangan Rangkaian Keypad

Rangkaian Keypad berfungsi sebagai tombol untuk memasukan nilai temperatur yang akan dijaga. Kemudian data yang diketikkan pada keypad akan diterima oleh mikrokontroler AT89S52 untuk kemudian diolah dan diotampilkan pada display seven segmen. Rangkaian keypad ditunjukkan pada gambar berikut ini :

Gambar 3.8 Rangkaian Keypad

Rangkaian keypad yang digunakan adalah rangkaian keypad yang telah ada dipasaran. Keypad ini terdiri dari 16 tombol yang hubungan antara tombol-tombolnya seperti tampak pada gambar di atas. Rangkaian ini dihubungkan ke port 2 mikrokontroler AT89S52.

INPUT NILAI SUHU ? START

SIMPAN NILAI SUHU

ENTER

? CANCEL

OFF MOTOR _MENITTIMER ?

ON MOTOR

ON HEATER

KOSONGKAN DISPLAY

NILAI SUHU= NILAI INPUT

?

OFF HEATER

NILAI SUHU > NILAI INPUT

OFF KIPAS

ON KIPAS YA

TIDAK TIDAK

TIDAK

TIDAK

TIDAK

TIDAK

YA YA

YA

Diagram Alir

Berikut ini adalah diagram alir rangkaian lengkap :

Pada saat alat ini hidup atau dalam keadaan start,maka yang terbaca dari sensor Lm35 yang ada pada alat ini hanya suhu kamar.

Jika kita menginginkan inputan suhu awal maka dimasukan inputan suhu melalui keypad,setelah suhu dimasukkan maka mikrokontroller akan menyimpan suhu yang kita masukkan pada keypad tersebut,setelah suhu tersimpan dan dieksekusi maka secara otomatis heater akan hidup sampai nilai suhu pada ruang alat ini(inkubator) sama dengan nilai inputan yang kita masukkan melalui keypad,jika kita tidak mengeksekusi inputan suhu maka kembali lagi kesimpan nilai suhu secara bersamaan juga display akan dikosongkan atau diclear.

Apabila nilai suhu yang ada pada ruang alat ini melebihi dari nilai inputan suhu yang dimasukkan melalui keypad tadi maka heater akan mati dan kipas akan hidup,kipas disini berfungsi untuk membuang suhu berlebih yang pada ruang alat ini. Dan bila nilai suhu sama dengan nilai input maka heater dan kipas secara bersamaan akan mati.

Dan pada saat bersamaan jika alat ini hidup maka motor dc akan mati,motor ini dikontrol oleh mikrokontoller dengan timer yang sesuai dengan kita inginkan,setelah timer sesuai yang kita inginkan maka motor dc ini akan hidup dengan sendirinya.

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S52

Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S52 telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller AT89S52. Programnya adalah sebagai berikut:

Loop:

Setb P0.0 Acall tunda Clr P0.0 Acall tunda Sjmp Loop Tunda:

Mov r7,#255 Tnd: Mov r6,#255

Djnz r6,$ Djnz r7,tnd Ret

Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P0.0 selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus menerus. Perintah Setb P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika high yang menyebabkan LED menyala. Acall tunda akan menyebabkan LED ini hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika low yang menyebabkan LED akan mati. Perintah Acall tunda akan menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan tampak LED tersebut tampak berkedip.

Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut : Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin membutuhkan waktu = 12 1

12MHz  mikrodetik.

Mnemonic Siklus Waktu Eksekusi MOV Rn,#data 2 2 x 1 μd = 2 μd DJNZ 2 2 x 1 μd = 2 μd RET 1 1 x 1 μd = 1 μd

Tunda:

mov r7,#255 2 Tnd: mov r6,#255 2

djnz r6,$ 255 x 2 = 510 x 255 = 130.054 = 130.058 = 130.059 μd

djnz r7,loop3 2 djnz r2,loop8 2

ret 1

Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 130.059 μdetik atau 0,130059 detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,13 detik.

Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S52, kemudian mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum mikrokontroller AT89S52 telah bekerja dengan baik.

dp a

b c f

g e

d

e d g c f a b dp

Konfigurasi seven segment

4.2 Pengujian Rangkaian Display Seven Segment

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian mikrokontroler, kemudian memberikan data tertentu pada port serial dari mikrokontroler. Seven segmen yang digunakan adalah common anoda, dimana semen akan menyala jika diberi logika 0 dan sebaliknya segmen akan mati jika diberi logika 1.

Gambar 4.1 Rangkaian pengujian seven segment

Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Seven Segment

Common anoda : diberikan logika 0 Common katoda : diberikan logika 1

Sebagai contoh untuk menampilkan angka 5 :

Jadi konfigurasinya adalah sebagai berikut: 1 0 0 0 0 0 1 0

8 2 H

Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port serial untuk menampilkan angka desimal adalah sebagai berikut:

Angka Data yang dikirim

1 0ECH

2 18H

3 88H

4 0C4H

5 82H

6 02H

7 0E8H

8 0h

9 80H

0 20H

Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai-nilai tersebut adalah sebagai berikut:

bil0 equ 20h bil1 equ 0ech bil2 equ 18h bil3 equ 88h bil4 equ 0c4h bil5 equ 82h bil6 equ 02h bil7 equ 0e8h bil8 equ 0h bil9 equ 80h Loop:

mov sbuf,#bil0 Jnb ti,$ Clr ti sjmp loop

c f

g

Program di atas akan menampilkan angka 0 pada semua seven segmen. Sedangkan untuk menampilkan 3 digit angka yang berbeda pada seven segmen adalah dengan mengirimkan ke 3 data angka yang akan ditampilkan pada seven segmen. Programnya adalah sebagai berikut :

Loop: mov sbuf,#bil1 Jnb ti,$ Clr ti mov sbuf,#bil2 Jnb ti,$ Clr ti mov sbuf,#bil3 Jnb ti,$ Clr ti sjmp loop

Program di atas akan menampilkan angka 1 pada seven segmen ketiga, angka 2 pada seven segmen kedua dan angka 3 pada seven segmen pertama.

4.3 Pengujian Rangkaian ADC ( Analog to Digital Converter )

Untuk mengetahui tingkat ketelitian ADC dalam mengkonversi input analog yang diberikan maka terlebih dahulu ADC tersebut harus di uji ketelitiannya. Langkah yang digunakan untuk menguji tingkat ketelitian ADC adalah dengan cara memberikan tegangan yang bervariasi pada input ADC. Setiap perubahan tegangan yang diberikan merupakan input bagi ADC dan akan diubah menjadi data digital. Proses perubahan tegangan input menjadi data digital dilakukan dengan cara:

faktor ADC V Vin

Output  ………….. pers. (3.1)

sedangkan Vfaktor adalah : Vfaktor Vcc 5Volt 0,0196Volt 255

1 255

1 _{   }



dengan data output dapat dihitung, misalnya jika Vin ADC = 0,3 Volt, maka: 55 , 127 0196 , 0 5 , 2   Volt Volt Output

data yang diubah ke bilangan biner hanya bilangan bulatnya saja. Berarti bilang biner yang dihasilkan oleh tegangan input ADC sebesar 0,3 Volt adalah (0111

1111).pada rangkaian pengujian, Output ADC melalui kaki DB0-DB7 dihubungkan dengan delapan buah led untuk mempermudah dalam pembacaan data. Rangkaian pengujian ADC dapat dilihat pada gambar 4.2 berikut:

Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian ADC

Pada tabel 4.1 berikut akan ditampilkan data biner yang di output-kan oleh ADC untuk setiap variasi tegangan yang di inputkan ke ADC, yang dihitung dengan cara yang sama seperti di atas

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian ADC .

No. Vin (V) Data Out ADC Biner dec

1 0 0 0000 0000 0

2 0.5 25.5 0001 1001 25

3 1 51 0011 0011 51

4 1.5 76.5 0100 1000 76

5 2 102 0110 0110 102

6 2.5 127.5 0111 1111 127

7 3 153 1001 1001 153

8 3.5 178.5 1011 0010 178

9 4 204 1100 1100 204

10 4.5 229.5 1110 0101 229

4.4 Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian rangkaian relay dapat 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 diberi tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan mengaktipkan relay. Pada alat ini relay digunakan untuk menghidupkan / mematikan alarm dan kipas, dimana hubungan yang digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak aktif maka alarm dan kipas mati, sebaliknya jika relay aktif, maka alarm dan kipas akan menyala. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor, jika relay aktif dan kipas menyala maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik.

4.5 Pengujian Sensor LM35

Untuk dapat mengetahui tingkat ketelitian alat dalam penelitian ini maka harus dilakukan pengujian terhadap sensor. Adapun cara menguji sensor LM35 yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan cara menghubungkan sensor dengan sumber tegangan dan mengukur output yang dihasilkan oleh sensor pada saat mendeteksi kenaikan suhu. Rangkaian pengujian sensor LM35 dapat dilihat pada gambar 4.3 berikut ini :

Gambar 4.3 Rangkaian Pengujian Sensor LM35

Agar dapat mengukur besar Output dari sensor LM35 pada saat mendeteksi setiap kenaikan suhu, maka output sensor dihubungkan dengan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan hasil seperti yang ditampilkan pada tabel 4.2 berikut ini

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Sensor

T(oC) OUT SENSOR(V)

10 2,60

11 2,61

12 2,62

13 2,63

14 2,64

15 2,65

16 2,66

17 2,67

18 2,68

19 2,69

20 2,70

21 2,71

22 2,72

23 2,73

24 2,74

25 2,75

26 2,76

27 2,77

28 2,78

29 2,79

30 2,80

31 2,81

32 2,82

33 2,83

34 2,84

35 2,85

36 2,86

37 2,87

38 2,88

39 2,89

40 2,90

41 2,91

42 2,92

43 2,93

44 2,94

46 2,96

47 2,97

48 2,98

49 2,99

50 3,00

51 3,01

52 3,02

53 3,03

54 3,04

55 3,05

56 3,06

57 3,07

58 3,08

59 3,09

60 3,10

61 3,11

62 3,12

63 3,13

64 3,14

65 3,15

66 3,16

67 3,17

68 3,18

69 3,19

70 3,20

71 3,21

72 3,22

73 3,23

74 3,24

75 3,25

76 3,26

77 3,27

78 3,28

79 3,29

80 3,30

81 3,31

82 3,32

83 3,33

84 3,34

85 3,35

86 3,36

88 3,38

89 3,39

90 3,40

91 3,41

92 3,42

93 3,43

94 3,44

95 3,45

96 3,46

97 3,47

98 3,48

99 3,49

100 3,50

Dari data di atas dapat dilihat bahwa pada saat mendeteksi kenaikan suhu sebesar 1 derajat celcius maka out sensor akan bertambah besar sekiatar 10mV s

4.6 Hasil Pengamatan

Secara normal (alam), Telur Ayam akan menetas dalam waktu 21 hari pada suhu sekitar 37oC dan Telur bebek akan menetas dalam waktu 28 hari 37oC Berdasarkan hasil pengamatan selama penelitian, telur ayam yang ditetaskan dengan menggunakan alat yang dirancang membutuhkan waktu yang sedikit lebih lama yaitu 23 hari pada suhu yang sama dan tidak semua dari telur yang ditetaskan menetas seluruhnya. Hanya 4 dari 6 telur ayam yang dapat menetas dengan menggunakan alat ini selama dalam masa pengamatan. Begitu pula halnya dengan telur bebek, telur bebek yang menetas dengan menggunakan alat ini hanya sebanyak 3 buah dari 6 selama dalam masa pengamatan.

4.7 Analisa data

Besar penyimpangan antara nilai T terukur dengan nilai T teori dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Sebelum nilai tersebut di masukkan ke dalam persamaan di atas maka nilai suhu rata rata dari hasil pengujian alat harus dihitung terlebih dahulu. Proses pengukuran suhu pada percobaan dilakukan sebanyak 5 kali dan dapat dilihat hasilya pada tabel berikut:

Tabel 4.3 Pengukuran Suhu Sebanyak 5 Kali Tterukur(oC) terukur

(oC)

I II III IV V

9 10 12 12 12 11

20 20 21 21 21 20,6

31 30 31 32 32 31,2

40 41 42 42 42 41,4

50 50 51 51 52 50,8

61 61 62 62 62 61,6

71 71 71 72 72 71,6

80 80 81 82 82 81

90 90 91 91 92 90,8

100 100 100 101 101 100,4

Berdasarkan persamaan diatas maka didapat hasil sebagai berikut;

sebagai contoh, berdasarkan hasil pengukuran pada suhu 30 oC didapat suhu rata rata sebesar 31,2 oC maka dengan demikian;

2 , 1 30 2 , 31      d d T T

d _{terukur teori}

Maka penyimpangan pengukuran Suhu dalam penelitian ini adalah sebesar 1,2 oC Dengan cara yang sama, hasil pengukuran dan besar penyimpangan antara nilai Rs secara teori dengan nilai Rs terukur, dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut:

Tabel 4.4 Penyimpangan antara Tteori dengan Tterukur

Tterukur( oC) – (oC)

11 – 10 = 1 20,6 – 20 = 0,6 31,2 – 30 = 1,2 41,4 – 40 = 0,4 50,8 – 50 = 0,8 61,6 – 60 = 1,6 71,6 – 70 = 1,6 81 – 80 = 1 90 – 90,8 = 0,8 100 – 100,4 = 0,4

4.8 Standar Deviasi

Berdasarkan nilai penyimpangan pada tabel 4.7, maka dapat ditentukan standar deviasi dari hasil pengukuran output sensor menggunakan persamaan sebagai berikut:

1 2 2 3 2 2 2 1       n d d d

d  _n

 1 2 10 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1            n d d d d d d d d d d  = = 9 88 . 10

= 1.09 %

Perhitungan di atas menunjukkan bahwa standar deviasi () dari hasil pengukuran output sensor adalah sebesar 1,09%. Dengan demikian hasil dari pengukuran dalam penelitian ini masih dapat diterima, mengingat tingkat penyimpangan dari hasil pengukuran output sensor masih dapat dikategorikan kecil.

4.9 Analisis Pengujian

4.9.1 Pengukuran Temperatur terhadap Waktu

Berdasarkan pengukuran yang dilakukan,besarnya kenaikan temperature terhadap waktu berbeda-beda.

Dari gambar pengujian dibawah ini maka data yang diperoleh dapat disajikan dalam bentuk table 4.4 berikut

Tabel 4.4 Data Pengukuran Temperatur terhadap Waktu

4.9.2 Hubungan Temperatur VS Waktu

Berdasarkan data pengukuran hubungan temperature terhadap waktu pada tabel 4.4 maka dapat dibuat grafik hubungan temperature vs waktu Seperti gambar berikut ini:

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Tempertaur VS waktu

Dari data diatas suhu yang dipakai untuk penetasan telur adalah 37oC,dimana waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu tersebut selama 153 detik.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0 100 200 300 400 500

te

m

p

er

atu

r

waktu (sekon)

T ( Linear (T ()

T (oC) waktu (s)

29 0

30 16

31 24

32 36

33 42

34 53

35 74

36 106

37 153

38 229

39 312

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan perencanaan dan pembuatan alat penetas telur serta dari permasalahan yang telah diuraikan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain :

1. Pada alat prototype control temperatur ini memiliki lebar 31cm, tinggi 25cm, dan panjang 35 cm, dengan heater berada diadalam alat dan rangkaian diluar alat dengan menggunakan akrilik.

2. Waktu yang diperlukan untuk mencapai 37oC dengan menggunakan alat ini selama 153 detik

3. Pada alat ini, pengontrolan temperatur dapat dikontrol oleh keypad dan ditampilkan pada seven segment.

5.2 Saran

Berdasarkan kesimpulan yang telah dikemukan diatas, maka saran yang dapat disampaikan adalah:

1. Diharapkan laporan ini dan alatnya dapat berguna dan menjadi suatu bahan masukkan yang berguna, serta dapat dikembangkan kembali.

2. Penggunaan Mikrokontroler AT89S52, ADC, dan sensor LM35 sediharapkan nantinya dapat lebih efesien dan multifungsi (canggih) sesuai dengan perkembangan zaman.

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto Eko Putra,2002, Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasinya,Edisi 2, Yogyakarta : Penerbit Gaya Media.

Coughlin, Robert.F, Frederick F. Driscoll, 1994. Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linier, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Cooper, William D, 1991, Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran, Erlangga Jakarta.

Malvino, A. P.,1996, Prinsip – Prinsip Elektronika (terjemahan), Erlangga, Jakarta. Sudjadi, 2005, Teori dan Aplikasi Mikrokontroler, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Sutrisno, 1986, Elektronika Teori dan Penerapannya, Penerbit ITB, Bandung. Tirtamiharja, 1996, Elektronika Digital, Andi Offset, Yogyakarta.

http://abdulazizquraisy.wordpress.com/2010/05/26/sensor;lm35 http://id,wordpress.com/tag/teori-relay

http://id.r3870me.files.woedpress.com/2010/02/unbab-ii.doc

http//2a-agro-farm.blogspot.com/2010/02/penetas –telur-ayam-2010.html http://search.condust.com/result.aspx 79=ala inkubator penetas telur//

Lampiran 1 Program Rangkaian di mikrokontroler AT89S52 bil0 equ 21h

bil1 equ 0edh bil2 equ 19h bil3 equ 89h bil4 equ 0c5h bil5 equ 83h bil6 equ 3h bil7 equ 0e9h bil8 equ 01h bil9 equ 81h Kosong equ 0ffh Saklar Bit P1.0 kipas bit p1.1 intrupt bit p3.7 clr Saklar clr intrupt acall tadc setb intrupt nop Cek_Suhu: jb intrupt,$ acall tadc mov a,p2 mov b,#3 subb a,b mov 68h,a mov b,#100 div ab mov 70h,a mov a,b mov b,#10 div ab mov 71h,a mov 72h,b mov r0,70h acall transfer mov 73h,r1 mov r0,71h acall transfer mov 74h,r1 mov r0,72h acall transfer mov 75h,r1

acall kirim Tbl_Bintang: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0e7h,Cek_Suhu Recek_Bintang: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0e7h,Recek_Bintang Utama: clr Saklar acall delay mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti tbl_Satu: mov p1,#7fh mov a,p1 cjne a,#77h,Tbl_Nol mov 73h,#bil1 Mov 70h,#1 acall tampil Recek_tbl_Satu: mov a,p1 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu ljmp Tbl_Satu1 Tbl_Nol: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0ebh,Tbl_Satu mov 73h,#bil0 Mov 70h,#0 acall tampil Recek_tbl_Nol: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0ebh,Recek_tbl_Nol Ljmp Tbl_Satu1

tampil: mov sbuf,73h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti ret tbl_Satu1: acall ulang acall delay mov p1,#7fh mov a,p1 cjne a,#77h,tbl_Dua1 mov 74h,#bil1 Mov 71h,#1 acall tampil1 Recek_tbl_Satu1: mov a,p1 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu1 ljmp Tbl_Satu2 tbl_Dua1: cjne a,#7bh,tbl_Tiga1 mov 74h,#bil2 Mov 71h,#2 acall tampil1 Recek_tbl_Dua1: mov a,p1 cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua1 ljmp Tbl_Satu2 tbl_Tiga1: cjne a,#7dh,Tbl_Empat1 mov 74h,#bil3 Mov 71h,#3 acall tampil1 Recek_tbl_Tiga1: mov a,p1 cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Empat1: mov p1,#0bfh mov a,p1 cjne a,#0b7h,Tbl_Lima1

mov 74h,#bil4 Mov 71h,#4 acall tampil1 Recek_tbl_Empat1: mov p1,#0bfh mov a,p1 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat1 Ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Lima1: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam1 mov 74h,#bil5 Mov 71h,#5 acall tampil1 Recek_tbl_Lima1: mov a,p1 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Enam1: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh1 mov 74h,#bil6 Mov 71h,#6 acall tampil1 Recek_tbl_Enam1: mov a,p1 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Tujuh1: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan1 mov 74h,#bil7 Mov 71h,#7 acall tampil1 Recek_tbl_Tujuh1: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Delapan1: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan1 mov 74h,#bil8 Mov 71h,#8 acall tampil1 Recek_tbl_Delapan1: mov a,p1 cjne a,#0dbh,Recek_tbl_Delapan1

ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Sembilan1: cjne a,#0ddh,Tbl_nol1 mov 74h,#bil9 Mov 71h,#9 acall tampil1 Recek_tbl_Sembilan1: mov a,p1 cjne a,#0ddh,Recek_tbl_Sembilan1 ljmp Tbl_Satu2 Tbl_Nol1: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0ebh,Balik_Tbl_Satu1 mov 74h,#bil0 Mov 71h,#0 acall tampil1 Recek_tbl_Nol1: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0ebh,Recek_tbl_Nol1 Ljmp Tbl_Satu2 Balik_Tbl_Satu1: Ljmp Tbl_Satu1 tampil1: mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,73h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,#Kosong jnb ti,$ clr ti ret Tbl_Satu2: acall ulang acall delay mov p1,#7fh mov a,p1 cjne a,#77h,tbl_Dua2 mov 75h,#bil1 Mov 72h,#1 acall tampil2 Recek_tbl_Satu2:

mov a,p1 cjne a,#77h,Recek_tbl_Satu2 ljmp Tbl_Satu3 tbl_Dua2: cjne a,#7bh,tbl_Tiga2 mov 75h,#bil2 Mov 72h,#2 acall tampil2 Recek_tbl_Dua2: mov a,p1 cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua2 ljmp Tbl_Satu3 tbl_Tiga2: cjne a,#7dh,Tbl_Empat2 mov 75h,#bil3 Mov 72h,#3 acall tampil2 Recek_tbl_Tiga2: mov a,p1 cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Empat2: mov p1,#0bfh mov a,p1 cjne a,#0b7h,Tbl_Lima2 mov 75h,#bil4 Mov 72h,#4 acall tampil2 Recek_tbl_Empat2: mov p1,#0bfh mov a,p1 cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat2 Ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Lima2: cjne a,#0bbh,Tbl_Enam2 mov 75h,#bil5 Mov 72h,#5 acall tampil2 Recek_tbl_Lima2: mov a,p1 cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Enam2: cjne a,#0bdh,Tbl_Tujuh2 mov 75h,#bil6

Mov 72h,#6 acall tampil2 Recek_tbl_Enam2: mov a,p1 cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Tujuh2: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan2 mov 75h,#bil7 Mov 72h,#7 acall tampil2 Recek_tbl_Tujuh2: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Delapan2: cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan2 mov 75h,#bil8 Mov 72h,#8 acall tampil2 Recek_tbl_Delapan2: mov a,p1 cjne a,#0dbh,Recek_tbl_Delapan2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Sembilan2: cjne a,#0ddh,Tbl_nol2 mov 75h,#bil9 Mov 72h,#9 acall tampil2 Recek_tbl_Sembilan2: mov a,p1 cjne a,#0ddh,Recek_tbl_Sembilan2 ljmp Tbl_Satu3 Tbl_Nol2: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0ebh,Balik_Tbl_Satu2 mov 75h,#bil0 Mov 72h,#0 acall tampil2 Recek_tbl_Nol2: mov p1,#0efh mov a,p1

cjne a,#0ebh,Recek_tbl_Nol2 Ljmp Tbl_Satu3 Balik_Tbl_Satu2: Ljmp Tbl_Satu2 tampil2: mov sbuf,75h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti mov sbuf,73h jnb ti,$ clr ti ret ulang: mov p1,#0efh mov a,p1

cjne a,#0eeh,Tdk_reset ; tombol # reset Ljmp Utama Tdk_reset: ret Tbl_Satu3: acall ulang mov p1,#7fh mov a,p1

cjne a,#7eh,Tbl_Satu3 ; tombol * enter setb Saklar Simpan_Data: mov a,70h mov b,#100 mul ab

mov 60h,a ; nilai ratusan mov a,71h

mov b,#10 mul ab

mov 61h,a ; nilai puluhan mov a,72h

mov 62h,a ; Nilai satuan mov a,60h

add a,b mov b,62h add a,b

mov 63h,a ; Nilai pembanding ADC clr intrupt acall tadc setb intrupt nop Nilai_Suhu: jb intrupt,$ acall tadc mov a,p2 mov b,#3 subb a,b

mov 68h,a ; hasil pembacaan ADC mov b,#100 div ab mov 70h,a mov a,b mov b,#10 div ab mov 71h,a mov 72h,b mov r0,70h acall transfer mov 73h,r1 mov r0,71h acall transfer mov 74h,r1 mov r0,72h acall transfer mov 75h,r1 acall kirim Tbl_Call: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0deh,No_Call Recek_tbl_Call: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0deh,Recek_tbl_Call Clr saklar ljmp Pembanding No_Call: mov a,68h cjne a,63h,cek_carry

Clr Saklar Sjmp Nilai_Suhu Cek_Carry: mov a,psw anl a,#80h cjne a,#80h,Cek_Carry1 Setb Saklar Sjmp Nilai_Suhu Cek_Carry1: Clr Saklar Sjmp Nilai_Suhu Pembanding:

mov a,63h ; hasil pembanding mov b,#100 div ab mov 70h,a mov a,b mov b,#10 div ab mov 71h,a mov 72h,b mov r0,70h acall transfer mov 73h,r1 mov r0,71h acall transfer mov 74h,r1 mov r0,72h acall transfer mov 75h,r1 Nilai_Pembanding: acall kirim Tbl_Back: mov p1,#0bfh mov a,p1 cjne a,#0beh,Setting_Ulang Recek_tbl_Back: mov p1,#0bfh mov a,p1 cjne a,#0beh,Recek_tbl_Back Ljmp Nilai_Suhu Setting_Ulang: mov p1,#0efh

add a,b mov b,62h add a,b

mov 63h,a ; Nilai pembanding ADC clr intrupt acall tadc setb intrupt nop Nilai_Suhu: jb intrupt,$ acall tadc mov a,p2 mov b,#3 subb a,b

mov 68h,a ; hasil pembacaan ADC mov b,#100 div ab mov 70h,a mov a,b mov b,#10 div ab mov 71h,a mov 72h,b mov r0,70h acall transfer mov 73h,r1 mov r0,71h acall transfer mov 74h,r1 mov r0,72h acall transfer mov 75h,r1 acall kirim Tbl_Call: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0deh,No_Call Recek_tbl_Call: mov p1,#0dfh mov a,p1 cjne a,#0deh,Recek_tbl_Call Clr saklar ljmp Pembanding No_Call: mov a,68h cjne a,63h,cek_carry

Clr Saklar

Sjmp Nilai_Suhu Cek_Carry:

mov a,psw anl a,#80h

cjne a,#80h,Cek_Carry1 Setb Saklar

Sjmp Nilai_Suhu

Cek_Carry1:

Clr Saklar

Sjmp Nilai_Suhu

Pembanding:

mov a,63h ; hasil pembanding mov b,#100

div ab mov 70h,a mov a,b mov b,#10 div ab mov 71h,a mov 72h,b mov r0,70h acall transfer mov 73h,r1

mov r0,71h acall transfer mov 74h,r1 mov r0,72h acall transfer mov 75h,r1 Nilai_Pembanding: acall kirim

Tbl_Back:

mov p1,#0bfh mov a,p1

cjne a,#0beh,Setting_Ulang Recek_tbl_Back:

mov p1,#0bfh mov a,p1

cjne a,#0beh,Recek_tbl_Back Ljmp Nilai_Suhu

mov a,p1 cjne a,#0edh,Nilai_Pembanding Recek_Setting_Ulang: mov p1,#0efh mov a,p1 cjne a,#0edh,Recek_Setting_Ulang Ljmp Utama transfer: cjne r0,#0h,satu mov r1,#bil0 ret satu: cjne r0,#01h,dua mov r1,#bil1 ret dua: cjne r0,#02h,tiga mov r1,#bil2 ret tiga: cjne r0,#03h,empat mov r1,#bil3 ret empat: cjne r0,#04h,lima mov r1,#bil4 ret lima: cjne r0,#05h,enam mov r1,#bil5 ret enam: cjne r0,#06h,tujuh mov r1,#bil6 ret tujuh: cjne r0,#07h,delapan mov r1,#bil7 ret delapan: cjne r0,#08h,sembilan mov r1,#bil8 ret sembilan: cjne r0,#09h,transfer mov r1,#bil9 ret

tampil_Nilai:

mov sbuf,75h jnb ti,$ clr ti

mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti

mov sbuf,73h jnb ti,$ clr ti

acall Tunda ret

delay:

mov r7,#5 dly:

mov r6,#255 dl:

mov r5,#255 djnz r5,$ djnz r6,dl djnz r7,dly ret

kirim:

mov sbuf,75h jnb ti,$ clr ti

mov sbuf,74h jnb ti,$ clr ti

mov sbuf,73h jnb ti,$ clr ti

acall tunda ret

tunda:

mov r7,#100 tnd: mov r6,#100 djnz r6,$ djnz r7,tnd ret

tadc:

djnz r7,adc ret