Perancangan Termometer Digital Menggunakan WTV020 Berbasis ATMega 32

PERANCANGAN TERMOMETER DIGITAL

MENGGUNAKAN WTV020

BERBASIS ATMEGA 32

TUGAS AKHIR

FERDINAND MALAU 122408029

PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

PERANCANGAN TERMOMETER DIGITAL

MENGGUNAKAN WTV020

BERBASIS ATMEGA 32

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya

FERDINAND MALAU 122408029

PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

PERSETUJUAN

Judul : Perancangan Termometer Digital Menggunakan WTV020 Berbasis ATMega 32

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Ferdinand Malau

Nomor Induk Mahasiswa : 122408029 Program Studi : Fisika D-III

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di Medan, 28 Juli 2015

Disetujui Oleh

Departemen Fisika FMIPA USU

Ketua Program Studi, Pembimbing,

Dr. Susilawati, M.Si Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc NIP. 197412072000122001 NIP. 196006031986011002

PERNYATAAN

PERANCANGAN TERMOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN WTV020

BERBASIS ATMEGA32

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebut sumbernya.

Medan, 28 Juli 2015

FERDINAND MALAU 122408029

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan laporan proyek ini. Laporan proyek ini berjudul PERANCANGAN TERMOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN WTV 020 BERBASIS ATMEGA 32, meskipun dalam proses penulisan banyak menemui hambatan dan rintangan namun dengan usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya Tugas Akhir ini dapat selesai. Atas bantuan dan motivasi yang diberikan, maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc , selaku pembimbing, Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Jurusan D-3 Fisika, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU. Seluruh dosen yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama perkuliahan, yang membuka cakrawala berfikir serta pegawai tata usaha yang ikut mensukseskan proses belajar mengajar. Teristimewa penulis mengucapkan terimakasih kepada Ayahanda, Ibunda, abang saya V. Malau yang telah memberikan didikan terbaik bagi penulis serta seluruh keluarga yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Rekan-rekan di D-3 Fisika 2012, terimakasih atas kerja sama selama perkuliahan. Tugas Akhir ini penulis dedikasikan untuk mereka sebagai ungkapan penghargaan atas keikhlasan, kesabaran, dan kasih sayang yang tak terhingga. Hanya Tuhan

Yang Maha Esa yang dapat membalas semua jasa dan kebaikan yang penulis terima dari berbagai pihak yang Telah membantu dalam penyelesaian

Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun dari pembaca.

Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Medan, 28 Juli 2015

PERANCANGAN TERMOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN WTV020

BERBASIS ATMEGA 32 ABSTRAK

Pembuatan alat ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat yang dapat mengukur suhu menggunakan LM35 sebagai sensor suhu. Sensor tersebut akan mendeteksi ruangan yang naik turun pada setiap perubahan

suhu yang menghasilkan tegangan, data tersebut kemudian diubah menjadi data digital oleh ADC yang terdapat di mikrokontroler ATMega 32. Mikkrokontroler juga memiliki peranan dalam mengolah data tersebut dan mengirim data ke LCD sebagai tampilan. Modul chip WTV020 membaca berkas audio/suara dalam format AD4 dengan memainkan suara yang sudah direkam sebelumnya (menggunakan komputer) dan disimpan pada media penyimpan kartu mikro SD (file storage Micro-SD-Card) dengan sistem berkas FAT (File Allocation Table file system). Hasil dari penelitian ini adalah terciptanya suatu alat termometer digital menggunakan WTV020 berbasis ATMega 32. Hasil pengukuran suhu ruangan yang terdeteksi oleh termometer digital 20℃ - 90℃ maka speaker akan melafalkan kata suhu normal dari pengkuran tersebut.

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1

1.2. Tujuan Penelitian 2

1.3. Perumusan Masalah 2

1.4. Batasan Masalah 2

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Sistematika Penelitian 3

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Sensor suhu LM35 4

2.1.1. Struktur Sensor LM35 5

2.1.2. Karakteristik LM35 7

2.1.3. Prinsip Kerja LM35 10

2.1.4. Kelebihan dan kelemahan LM35 11

2.2. LCD (Liquid Crystal Display) 11

2.2.1. Konfigurasi pin LCD 13

2.3. Mikrokontroler ATmega32 14

2.4. ADC (Analog to Digital Converter) 17

2.4.1. Karakteristik ADC 18

2.4.2. Prinsip Kerja ADC 18

2.4.3. Komparator ADC 18

2.4.4. Jenis-jenis ADC 19

2.5. WTV020 23

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN 3.1. Diagram Blok Rangkaian 24

3.1.1. Fungsi Tiap Blok 25

3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega32 26

3.3. Rangkaian Power Supply 28

3.4. Rangkaian Sensor LM35 29

3.5. Perancangan Rangkaian LCD 30

3.6. Rangkaian Modul Suara Wtv 020 31

3.7. Flowchart System 33

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega32 35

4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply 36

4.4. Interfacing LCD 2x16 38 4.5. Pengujian Rangkaian Modul Suara Wtv 020 40 4.6. Pengujian Sistem Prinsip Kerja Alat Perancangan

Termometer Digital Menggunakan WTV020 Berbasis

ATMega32 41

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 42

5.2. Saran 42

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 13

Tabel 2.2. Koneksi Pin Paralel dan ATMega32 17

Tabel 2.3. Output ADC Simultan 21

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Sensor Suhu LM35 5

Gambar 2.2. Skematik Rangkaian Dasar Sensor Suhu 6

Gambar 2.3. Karakteristik sensor LM35 7

Gambar 2.4. Grafik Akurasi LM35 Terhadap Suhu 8

Gambar 2.5. Rangkaian Sensor LM35 9

Gambar 2.6. LCD 16 x 2 12

Gambar 2.7. Susunan Pin Atmega32 15

Gambar 2.8. Arsitektur Mikrokontroler Atmega32 16

Gambar 2.9. Konsep Komparator Pada ADC 19

Gambar 2.10. ADC Simultan 20

Gambar 2.11. Diagram Blok Counter Ramp ADC 21

Gambar 2.12. Diagram Blok SAR ADC 22

Gambar 2.13. Modul WTV020-SD 23

Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaianx 24

Gambar 3.2. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA32 26

Gambar 3.3. Rangkaian Power Supply (PSA) 28

Gambar 3.4. Rangkaian Sensor LM35 29

Gambar 3.5. Rangkaian LCD 31

Gambar 3.6. Rangkaian Modul Suara WTV 020 31

Gambar 3.7. Flowchart 33

PERANCANGAN TERMOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN WTV020

BERBASIS ATMEGA 32 ABSTRAK

Pembuatan alat ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat yang dapat mengukur suhu menggunakan LM35 sebagai sensor suhu. Sensor tersebut akan mendeteksi ruangan yang naik turun pada setiap perubahan

suhu yang menghasilkan tegangan, data tersebut kemudian diubah menjadi data digital oleh ADC yang terdapat di mikrokontroler ATMega 32. Mikkrokontroler juga memiliki peranan dalam mengolah data tersebut dan mengirim data ke LCD sebagai tampilan. Modul chip WTV020 membaca berkas audio/suara dalam format AD4 dengan memainkan suara yang sudah direkam sebelumnya (menggunakan komputer) dan disimpan pada media penyimpan kartu mikro SD (file storage Micro-SD-Card) dengan sistem berkas FAT (File Allocation Table file system). Hasil dari penelitian ini adalah terciptanya suatu alat termometer digital menggunakan WTV020 berbasis ATMega 32. Hasil pengukuran suhu ruangan yang terdeteksi oleh termometer digital 20℃ - 90℃ maka speaker akan melafalkan kata suhu normal dari pengkuran tersebut.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada awalnya penulis mengalami kendala pada saat melihat keadaan yang sangat terharu, dikarenakan melihat orang yang memiliki kondisi fisik yang tidak normal terutama dalam kemampuan melihat. Penulis berfikir dan mencoba menganalisa permasalahan tersebut, penulis mendapatkan hasil yang sesuai dengan permasalahan tersebut yaitu, membuat suatu alat yang dapat memudahkan untuk mengukur suhu , terutama yang memiliki kondisi fisik yang kurang normal (tunanetra) yaitu “perancangan termometer digital menggunakan WTV020 berbasis ATMega32 dengan output suara. Perkembangan teknologi memberikan manfaat bagi kehidupan manusia dalam kehidupan sehari-hari. Dengan kemajuan teknologi, banyak peralatan manual mempunyai kekurangan dalam hal kecepatan, ketepatan, dan ketelitian, sehingga peralatan manual tidak dapat diandalkan lagi dan mulai dialihkan menjadi peralatan yang lebih praktis, otomatis, dan efisien dalam penggunaannya. Penggunaan thermometer sebagai pengukur suhu sudah sangat lazim ditemui. Saat ini thermometer telah banyak digunakan oleh masyarakat, umumnya thermometer yang digunakan adalah thermometer manual (yang menggunakan air raksa). Secara umum thermometer dengan output suara ini menggunakan sensor LM35 memiliki tingkat akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.

Cara kerja dan bagian-bagian dari termometer digital menggunakan WTV020 berbasis ATMega32 dengan output suara dirancang sebagai berikut,

sensor suhu LM35 bagian ini berfungsi untuk mendeteksi temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan, WTV-020SD yang menyimpan database suara yang dikontrol secara otomatis melalui mikrokontroler ATMEGA32. Untuk mengeluarkan suara yaitu dengan menghubungkan output pada penguat audio yang ada dalam WTV-020SD dengan headset sehingga mampu kita dengar.

1.2. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah:

1. Untuk mengetahui respon sensor LM35 dan thermometer air raksa. 2. Output suara yang dihasilkan oleh rangkaian modul suara wtv 020.

3. Membuat suatu alat yang dapat memudahkan untuk mengukur suhu , terutama yang memiliki kondisi fisik yang kurang normal (tunanetra)

1.3. Perumusan Masalah

Adapun permasalahan dalam Tugas Akhir ini adalah bagaimana membuat sebuah alat yang memanfaatkan LM35 sebagai sensor yang dapat mendeteksi suhu ruangan dengan rangkaian modul suara wtv 020 sebagai output suaranya.

1.4. Batasan Masalah

1. Menggunakan output suara yang dihasilkan oleh rangkaian modul suara wtv 020.

2. Menggunakan Mikrocontroler ATMega32 sebagai pusat pengolah data. 3. Suara yang dihasilkan akan berulang setiap 10 detik sesuai dengan suhu.

4. Range pengukurannya +2 º C – 150 º C.

5. Pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming).

1.5. Manfaat Penelitian

Alat ini dapat digunakan untuk menghitung suhu ruangan.

1.6. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, maka penulis membuat sistematika penulisan laporan ini sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan, dan sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Dalam bab ini akan dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja rangkaian.

BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Meliputi tentang perancangan rangkaian dan program yang digunakan.

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

Meliputi pengujian alat dan analisanya.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Mengenai kesimpulan yang didapat setelah membuat Tugas Akhir ini dan saran yang diberikan demi pengembangan proyek ini di masa mendatang.

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. SENSOR SUHU LM35

LM35 adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92), komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajad celcius. Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. 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. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor 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. Aplikasi-aplikasi seperti thermometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.

2.1.1. Struktur Sensor LM35

Gambar 2.1. Sensor Suhu LM35

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin diantaranya yaitu, 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 :

Gambar 2.2. Skematik rangkaian dasar sensor suhu

Gambar diatas kanan adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sedeCrhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius. Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya

berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perberubah-ubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan.

2.1.2. Karakteristik Sensor LM35.

Gambar 2.3. kaki-kaki LM35

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

2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.

3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. 4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

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

7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. 8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi

sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan setting tabahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55°C hingga +150°C dengan akurasi ±0,5°C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan Vout LM35 = temperature ° x 10mV.

Sensor suhu LM35 terdapat dalam beberapa varian sebagai berikut:

• LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55°C hingga +150°C.

• LM35C, LM35CA memiliki range pengukuran temperatur -40℃ hingga +110℃.

• LM35D memiliki range pengukuran temperatur 0°C hingga +100°C.

Gambar 2.4. Grafik akurasi LM35 terhadap suhu

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating)

kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah.

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

Gambar 2.5. Rangkaian Sensor LM35

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.

Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :

• Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.

• Lineritas +10 mV/ º C.

• Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.

• Range +2 º C – 150 º C.

• Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.

• Arus yang mengalir kurang dari 60 μA

2.1.3. Prinsip Kerja Sensor LM35

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 .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.

Maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor LM35 sebagai berikut:

• Suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu

• Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan output.

• Pada seri LM35

Vout=10 mV/oC

Tiap perubahan 1oC akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV

2.1.4. Kelebihan dan Kelemahan Sensors LM35 • Kelebihan:

a. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150 oC b. Low self-heating, sebesar 0.08 oC

c. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V d. Rangkaian tidak rumit

e. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal • Kekurangan:

Membutuhkan sumber tegangan untuk beroperasi

2.2. LCD ( Liquid Crystal Display )

LCD ( Liquid Crystal Dispalay ) sering diartikan dalam bahasa indonesia sebagai tampilan kristal cair merupakan suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama.

LCD dapat menampilkan karakter ASCI sehingga kita bisa menampilkan campuran huruf dan angka sekaligus berwarna ataupun tidak berwarna, hal ini disebabkan karena terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik cahaya namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya didalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih dibagian belakang susunan kristal cair tadi. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring.

Dalam menampilkan karakter untuk membantu menginformasikan proses dan control yang terjadi dalam suatu program robot kita sering menggunakan LCD. Ada beberapa jenis LCD perbedaannya hanya terletak pada alamat menaruh karakternya. Salah satu LCD yang sering dipergunakan adalah LCD 16x2 artinya LCD tersebut terdiri dari 16 kolom dan 2 baris. LCD ini sering digunakan karena harganya yang relatif murah dan pemakaian nya yang mudah. LCD yang kita gunakan masih membutuhkan agar dapat dikoneksikan dengan system minimum dalam suatu mikrokontroler. Driver tersebut berisi rangkaian pengaman, pengatur tingkat kecerahan backligt maupun data serta untuk mempermudah pemasangan di mikrokontroler (portable-red).

Gambar 2.6. LCD 16 x 2 Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan. 2. Setiap terdiri dari 5 x 7 dot-matrix cursor.

3. Terdapat 192 macam karakter.

4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM ( maksimal 80 karakter ).

5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit. 6. Dibangun oleh osilator lokal.

7. Satu sumber tegangan 5 Volt.

8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan. 9. Bekerja pada suhu 0oC sampai 550C.

2.2.1. Konfigurasi Pin LCD

Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD

No Simbol Level Fungsi

1 Vss - 0 Volt

2 Vcc - 5+10% Volt

3 Vee - Penggerak LCD

4 RS H/L H=Memasukkan Data,L=Memasukkan Ins

5 R/W H/L H=Baca, L=Tulis

7 DB0 H/L

Data Bus

8 DB1 H/L

9 DB2 H/L

10 DB3 H/L

11 DB4 H/L

12 DB5 H/L

13 DB6 H/L

14 DB7 H/L

15 V+BL

Kecerahan LCC

16 V-BL

2.3. Mikrokontroler ATmega32

Mikrokontroler ATmega32 adalah mikrokontroler 8-bit keluaran Atmel dari keluarga AVR. Pihak Atmel menyatakan bahwa AVR bukanlah sebuah akronim atau singkatan dari suatu kalimat tertentu, perancang arsitektur AVR, Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan tidak memberikan jawaban yang pasti tentang singkatan AVR ini (http://en.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR). Mikrokontroler ini dirancang berdasarkan arsitektur AVR RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang mengeksekusi satu instruksi dalam satu siklus clock sehingga dapat mencapai eksekusi instruksi sebesar 1 MIPS (Million Instruction Per Second) setiap 1 MHZ frekuensi clock yang digunakan mikrokontroler tersebut. Frekuensi

clock yang digunakan dapat diatur melalui fuse bits dan kristal yang digunakan.

Jika kristal yang digunakan sebesar 16 MHZ sehingga frekuensi clock-nya sebesar 16 MHZ maka eksekusi instruksinya mencapai 16 MIPS (Atmel, 2009).

ATmega32 memiliki fitur utama antara lain: 16K x 16 byte In-System

Programmable Flash Program memory dari alamat 0000H sampai 3FFFH. Flash memory ini terbagi menjadi dua bagian yaitu application flash section dan boot

flash section. Data memori sebesar 2144 byte yang terbagi atas 32 general purpose register, 64 I/O register, dan 2KB internal SRAM (Static Random Access Memory), 1 KB EEPROM (Electrically Eraseable Read Only Memory), 32 I/O

pin, tiga unit timer/counter, internal dan eksternal interrupt, USART (Universal

Synchronous and Asynchronous Receiver Transceiver), TWI (Two-wire Serial Interface), 10-bit ADC (Analog to Digital Converter) delapan saluran, SPI (Serial Programmable Interface), watchdog timer, dan internal clock generator. Seperti

telah disebutkan di atas, ATmega32 memiliki 32 general purpose register, dan

register ini terhubung langsung dengan dengan ALU (Arithmatic Logic Unit)

sehingga dua register dapat sekaligus diakses dalam satu instruksi yang dieksekusi tiap clock-nya. Sehingga arsitektur seperti ini lebih efisien dalam eksekusi kode program dan dapat mencapai eksekusi sepuluh kali lebih cepat dibandingkan mikrokontroler CISC (Complete Instruction Set Computer) (Atmel, 2009). Gambar 2.1, 2.2, dan 2.3 masing-masing menunjukkan desain memori, susunan pin, dan arsitektur mikrokontroler ATmega32.

Gambar 2.8. Arsitektur Mikrokontroler Atmega32

ATmega32 memiliki clock generator internal sehingga mikrokontroler ini dapat bekerja langsung tanpa menggunakan clock eksternal. Sinyal clock internal yang dibangkitkan sebesar 1 MHZ. Jadi, cukup dengan menghubungkan Vcc dan Gnd dengan tegangan 5V DC mikrokontroler ini dapat bekerja.

Untuk membuat program untuk ATmega32 dapat digunakan WinAVR atau AVR Studio yang dapat diperoleh secara gratis (freeware). Namun dalam pembahasan, ini software yang digunakan adalah WinAVR. Program dibuat dalam bahasa C dan menambahkan file header untuk ATmega32 yang berisi

register-register pada ATmega32. Setelah program di-compile akan menghasilkan

file dengan tipe Intel hex (.hex). File inilah yang nantinya akan di-programkan ke ATmega32 melalui interface bsd programmer (Brian Dean's Programmer) yang terhubung ke komputer melalui port paralel. Koneksi antara ATmega32 dan port

paralel untuk bsd programmer diberikan oleh tabel berikut ini

Tabel 2.2 Koneksi Pin Port Paralel dan ATmega32

Port paralel ATmega32

No pin Nama pin No pin Nama pin

7 D5 9 Reset

8 D6 8 SCK

9 D7 6 MOSI

10 S6 7 MISO

9 Ground 11 Ground

2.4. ADC (Analog To Digital Converter)

ADC (Analog To Digital Conventer) adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog (sinyal kontinyu) menjadi sinyal digital. Perangkat ADC (Analog To Digital Conventer) dapat berbentuk suatu modul atau rangkaian elektronika maupun suatu chip IC. ADC (Analog To Digital Conventer) berfungsi untuk menjembatani pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital.

Converter alat bantu digital yang paling penting untuk teknologi kontrol proses adalah yang menerjemahkan informasi digital ke bentuk analog dan juga sebaliknya. Sebagian besar pengukuran variabel-variabel dinamik dilakukan oleh

piranti ini yang menerjemahkan informasi mengenai variabel kebentuk sinyal listrik analog. Untuk menghubungkan sinyal ini dengan sebuah komputer atau rangkaian logika digital, sangat perlu untuk terlebih dahulu melakukan konversi analog ke digital (A/D). Hal-hal mengenai konversi ini harus diketahui sehingga ada keunikan, hubungan khusus antara sinyal analog dan digital.

2.4.1. Karakteristik ADC

• Kecepatan Sampling ADC

kecepatan sampling suatu ADC menyatakan “seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk sinyal digital pada selang waktu tertentu”. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second (SPS).

• Resolusi ADC

Resolusi ADC menentukan “ketelitian nilai hasil konversi ADC”. Sebagai contoh, ADC 8 bit akan memiliki output 8 bit data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 4096 nilai diskrit. Dari contoh diatas ADC 12 bit akan memberikan ketelitian nilai hasil konversi yang jauh lebih baik daripada ADC 8 bit.

2.4.2. Prinsip Kerja ADC

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog kedalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan refrensi. Sebagai contoh, bila tegangan refrensi 5 volt, tegangan input 3 volt, rasio input terhadap refrensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk decimal) atau 10011001 (bentuk biner).

2.4.3. Komparator ADC

Bentuk komunikasi yang paling mendasar antara wujud digital dan analog adalah piranti (biasanya berupa IC) disebut komparator. Piranti ini, yang diperlihatkan secara skematik pada gambar dibawah, secara sederhana membandingkan dua tegangan pada kedua terminal inputnya. Bergantung pada tegangan mana yang lebih besar, outputnya akan berupa sinyal digital 1 (high) atau 0 (low). Komparator ini digunakan secara luas untuk sinyal alarm ke komputer atau sistem memproses digital. Elemen ini juga merupakan satu bagian dengan konverter analog ke digital dan digital ke analog.

Gambar 2.9. Konsep Komparator Pada ADC (Analog to Digital Converter)

Gambar diatas memperlihatkan sebuah komparator merubah keadaan logika output sesuai fungsi tegangan input analog. Sebuah komparator dapat tersusun dari opamp yang memberikan output terpotong untuk menghasilkan level yang diinginkan untuk kondisi logika (+5 dan 0 untuk TTL 1 dan 0). Komparator komersil didesain untuk memiliki level logika yang diperlukan pada bagian outputnya.

2.4.4. Jenis-jenis ADC (Analog to Digital Converter)

• ADC Simultan

ADC simultan atau biasa disebut flash converter atau paralel converter. Input analog Vi yang akan diubah ke bentuk digital diberikan secara simultan pada sisi + pada komparator tersebut, dan input pada sisi – tergantung pada ukuran bit converter. Ketika Vi melebihi tegangan input – dari suatu komparator, maka output komparator adalah high, sebaliknya memberikan output low.

Bila Vref diset pada nilai 5 volt, maka dari gambar 3 dapat didapatkan: V(-) untuk C7 = Verf * (13/14) = 4,64

V(-) untuk C6 = Verf * (11/14) = 3,93 V(-) untuk C5 = Verf * (9/14) = 3,21 V(-) untuk C4 = Verf * (7/14) = 2,5 V(-) untuk C3 = Verf * (5/14) = 1,78 V(-) untuk C2 = Verf * (3/14) = 1,07 V(-) untuk C1 = Verf * (1/14) = 0,36

Misal: Vin diberi sinyal analog 3 volt, maka output dari C7=0, C6=0, C5=0, C4=1, C3=1, C2=1, C1=1, sehingga didapatkan output ADC yaitu 100 biner.

Tabel 2.3. Output ADC Simultan

Ada beberapa konsep dasar dari ADC adalah dengan cara Counter Ramp ADC, Successive Aproximation ADC dan lain sebagainya.

• Counter Ramp ADC

Gambar 2.11. Diagram Blok Counter Ramp ADC Pada gambar diatas, ditunjukkan blok diagram Counter Ramp ADC didalamnya terdapat DAC yang diberi masukan dari counter, masukan counter dari sumber Clock dimana sumber Clock dikontrol dengan cara meng AND kan dengan keluaran Comporator.

• SAR (Successive Aproximation Register) ADC

Pada gambar diatas ditunjukkan diagram ADC jenis SAR, yaitu dengan memakai konvigurasi yang hampir sama dengan counter ramp tetapi dalam melakukan trace dengan cara tracking dengan mengeluarkan kombinasi bit MSB = 1 ===> 1000 0000. Apabila belum sama (kurang dari tegangan analog input maka bit MSB berikutnya = 1 ===> 1100 0000) dan apabila tegangan analog input ternyata lebih kecil dari tegangan yang dihasilkan DAC maka langkah berikutnya menurunkan kombinasi bit ===> 1010 0000.

2.5. WTV 020

Gambar 2.13. Modul WTV020-SD

Modul ini digunakan untuk memutar berkas suara menggunakan chip WTV020 dan membaca berkas suara dalam format WAV/AD4. Anda dapat menggunakan modul elekrtonika ini untuk membuat proyek mikrokontroller/arduino dengan penyimpanan media di kartu micro SD.

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1. Diagram Blok Rangkaian

Sensor LM35 ATMEGA32 Power Suply

LCD

Modul Suara

Speaker

3.1.1 Penjelasan Diagram Blok

Penjelasan diagram blok di atas adalah sebagai berikut :

1. Power Supply berfungsi sebagai sumber tegangan dari seluruh system agar

system dapat bekerja.

2. Mikrokontroler ATMega32 merupakan pusat kendali dari seluruh rangkaian.

Dimana mikrokontroller akan mengolah data dari sensor LM 35 dan mengontrol WTV 020 berupa suara yang diinginkan.

3. WTV 020 yakni komponen yang berfungsi sebagai media suara. 4. LCD M1632 berfungsi sebagai penampil data output.

3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega32

Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan seluruh sistem. Kompoen utama dari

rangkaian ini adalah IC mikrokontroller Atmega32. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroller ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 3.2.Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA32

Dari gambar 3.5, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega32. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 11.0592 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega32

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 Jack 10 Pin header 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.

3.3. Rangkaian Power Supply

Gambar 3.3. Rangkaian Power Supplay (PSA)

Gambar 3.6 menunjukkan rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 3.3 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, termasuk ke mikro dan lcd. Rangkaian tersebut berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada.

Rangkaian tersebut bermula dari tegangan AC dari PLN sebesar 220VAC masuk ke trafo. Kemudian Trafo 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 (LM7805) 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 memasok arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.

Tegangan 3.3 volt DC langsung diambil dari keluaran dioda bridge penyearah. IC LM317 membutuhkan tegangan ±7.5 V dan arus ±100 mA. Untuk mendapatkan nilai Vout 3.3 dipakai resistor 200 Ω dan 300 Ω.

3.4. Rangkaian sensor LM35

Rangkaian dasar sensor suhu LM35. Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Pada sistem LM35 di hubungkan ke PORTA.0 karena pada port tersebut di gunakan sebagai adc (analog digital converter). Di bawah ini adalah skematik rangkaian dari sensor lm35.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.

Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :

• Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.

• Lineritas +10 mV/ º C.

• Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.

• Range +2 º C – 150 º C.

• Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.

• Arus yang mengalir kurang dari 60 μA

3.5. 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. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.

Gambar 3.5. Rangkaian LCD

Dari gambar 3.8, rangkaian 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 ATMega32.

3.6. Rangkaian Modul Suara Wtv 020

Modul chip WTV-020SD membaca berkas audio/suara dalam format AD4 dengan memainkan suara yang sudah direkam sebelumnya (menggunakan komputer) dan disimpan pada media penyimpanan kartu mikro SD (file storage Micro-SD-Card) dengan sistem berkas FAT (File Allocation Table file system). Fitur dan Spesifikasi WTV-020-SD Audio Player Module

1. Mengurangi dan memainkan (decode & play) berkas audio Microsoft Wave Audio (*.WAV) dengan sampling rate 6 kHz hingga 16 kHz. Pastikan penyandian dalam format PCM 4-bit / 8-bit, uncompressed. 2. Mengurai dan memainkan (decode & play) berkas audio dengan 4-bit

ADPCM (*.AD4) dengan sampling rate antara 6 kHz hingga 32 kHz, juga mendukung sampling rate 36 kHz.

3. Membaca berkas audio yang tersimpan kartu SD berkecepatan tinggi (High- Speed SD-Card) berkapasitas hingga 2 GB via on-board SD-Card Reader (file system: FAT).

4. Dapat mengenali format dan sampling rate dari berkas audio yang tersimpan dan menguraikannya sesuai meta data yang tertera secara otomatis

5. Dapat dikendalikan langsung oleh pemakai dengan menyambungkan tombol (moda manual) ataupun secara terprogram lewat koneksi serial (sambungkan dengan pin digital I/O pada mikrokontroler/Arduino board Anda; membutuhkan hanya 2 pin untuk koneksi: DI/Data Input dan CLK/CLocK signal)

6. Memori internal untuk mengingat posisi terakhir pada berkas audio yang dimainkan

3.7 Flowchart System

start

Inisialisasi PORT

Selesai Ambil Sinyal

analog

ADC

Tampil LCD Suhu dengan

Suara

Keterangan Flowcart :

• Start, mulai

• Proses data dari sensor LM35 selama 20 detik

• Setelah 20 detik data akan masuk dan dibaca oleh mikrokontroler ATMega32

• Modul suara akan menyimpan data suara yang dikontrol melalu ATMega32

• Setelah itu data suhu akan ditampilkan melalui LCD, dan suara akan dikeluarkan melalui speaker.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega32

Karena pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming) mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader yaitu ATMega32.

Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler

ATMega32 menggunakan kristal dengan frekuensi 11.0592 MHz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar +9 Volt dan +12 Volt, tetapi +8.97Volt dan +12.03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni.Selain itu, tegangan jala-jala listrik yang digunakan tidak stabil.

4.3. Pengujian Sensor LM35.

Sensor ini bekerja dengan sangat baik, sesuai dengan datasheet yang dikeluarkan pihak pabrikan. Sensor ini sudah menjadi sensor standar internasional karena telah dipakai pada kejuaraan- kejuaraan robot pemadam api tingkat dunia. Tegangan keluarannya linier dengan perubahan sebesar 10mV untuk setiap kenaikan atau penurunan sebesar 1C. Melalui pengujian pada suhu ruangan maupun air yang didinginkankan dan dipanaskan, data keluaran hampir dikatakan sangat baik karena misalnya ketika suhu pada saat kalibrasi dengan termometer alkohol sebesar 23C maka keluaran dari rangkaian LM35 adalah sebesar 0,23V, dan nilai antara keluaran dengan suhu yang terbaca dari termometer sangatlah akurat.

Setelah Pengujian Dari Sensor tersebut maka di dapat data sebagai berikut:

Tabel 2.4. Data Suhu Vs Output sensor

Suhu Kalibrasi (℃)

Output Rangkaian LM35 (V)

3 0,034

10 0,106

15 0,154

18 0,189

19 0,193

20 0,205

25 0,307

30 0,372

37 0,502

50 0,503

70 0,704

80 0,801

4.4. Interfacing LCD 2x16

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 )

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <mega8535.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> #include <alcd.h> void main(void) {

PORTA=0xff; DDRA=0x0F; PORTB = 0X03; DDRB = 0X8F; PORTD.7 = 1; DDRD.7 = 0; lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("tes lcd"); }

Program di atas akan menampilkan kata “tes lcd” di baris pertama pada display LCD 2x16. Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan pemberitahuan.

4.5. Pengujian Rangkaian Modul Suara WTV 020

Pengujian pada bagian ini digunakan untuk melihat kemampuan modul suara WTV-020SD yang menyimpan database suara yang dikontrol secara otomatis melalui mikrokontroler ATMEGA32. Untuk mengeluarkan suara yaitu dengan menghubungkan output pada penguat audio yang ada dalam WTV-020SD dengan headset sehingga mampu kita dengar.

Langkah pengujian modul suara WTV-020SD yaitu dengan

1. Direkam terlebih dahulu suara yang ingin dikontrol pada laptop dengan menggunakan bantuan microphone.

2. Dikonversi suara audio yang direkan kedalam format ekstensi *.ad4 dengan frekuensi 32 khz dan diberi penamaan nnnn.ad4. “n” adalah nomor urut dari suara audio, dimulai dari bilangan 0000.

3. Dicopy file audio ke micro sd kapasitas 2 GB dengan file system type FAT.

4. Ditekan tombol play.

5. Dengarkan suara yang dihasilkan.

6. Ditekan tombol next untuk mendengar file audio selanjutnya.

Dari hasil pengujian yang dilakukan didapatkan untuk masin-masing suara yang dihasilkan adalah benar sesuai dengan masukan alamat yang

diberikan, dapat dikatakan bagian record dan playback dapat bekerja baik.

4.6. Pengujian Sistem Prinsip Kerja Alat Perancangan Termometer Digital Menggunakan WTV020 Berbasis ATMega 32

Alat ini bekerja berdasarkan inputan suhu didalam ruangan yang dimana sensor yang digunakan ialah LM35 sebagai pendeteksi suhu didalam ruangan. Setelah itu direset ke mikrokontroler ATMega32, dimana mikrokontroller ATMega 32 akan mengolah data dari sensor LM 35 dan mengontrol WTV 020 berupa suara yang diinginkan. Sehingga ditampilkan di LCD, dan keluarannya melalui speaker yang diolah oleh WTV 020 yang berfungsi sebagai media suara. Sistem ini bekerja berdasarkan program yang dibuat di mikrokontroler ATMega32 sebagai pusat kendali alat atau otak dari chip yang direset atau deprogram. Sedangkan sebagai pensuplay sistem atau daya adalah PSA.

DAFTAR PUSTAKA

Malvino, Albert Paul. 1987. Aproksimasi Rangkaian SemiKonduktor. Jakarta: Erlangga

Putra eko afgianto.2002.Teknik Antar Muka Komputer: Konsep dan Aplikasi Yogyakarta: Graha ilmu.

Muhsin, Muhammad. 2004.Elektronika Digital Teori dan Penyelesaian Soal. Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Winoto, Ardi 2008. Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/6535 dan Pemogramannya dengan bahasa C pada WinAVR. Bandung: Penerbit Informatika.

diakses bulan Juni 2015

Juni 2015

Tabel 2.4. Data Suhu Vs Output sensor

Suhu Kalibrasi (℃)

Output Rangkaian LM35 (V)

3 0,034

10 0,106

15 0,154

18 0,189

19 0,193

20 0,205

25 0,307

30 0,372

37 0,502

50 0,503

70 0,704

80 0,801

4.4. Interfacing LCD 2x16

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 )

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <mega8535.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> #include <alcd.h> void main(void) {

PORTA=0xff; DDRA=0x0F; PORTB = 0X03; DDRB = 0X8F; PORTD.7 = 1; DDRD.7 = 0; lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("tes lcd"); }

Program di atas akan menampilkan kata “tes lcd” di baris pertama pada display LCD 2x16. Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan pemberitahuan.

4.5. Pengujian Rangkaian Modul Suara WTV 020

Pengujian pada bagian ini digunakan untuk melihat kemampuan modul suara WTV-020SD yang menyimpan database suara yang dikontrol secara otomatis melalui mikrokontroler ATMEGA32. Untuk mengeluarkan suara yaitu dengan menghubungkan output pada penguat audio yang ada dalam WTV-020SD dengan headset sehingga mampu kita dengar.

Langkah pengujian modul suara WTV-020SD yaitu dengan

1. Direkam terlebih dahulu suara yang ingin dikontrol pada laptop

dengan menggunakan bantuan microphone.

2. Dikonversi suara audio yang direkan kedalam format ekstensi *.ad4

dengan frekuensi 32 khz dan diberi penamaan nnnn.ad4. “n” adalah nomor urut dari suara audio, dimulai dari bilangan 0000.

3. Dicopy file audio ke micro sd kapasitas 2 GB dengan file system type

FAT.

4. Ditekan tombol play.

5. Dengarkan suara yang dihasilkan.

6. Ditekan tombol next untuk mendengar file audio selanjutnya.

Dari hasil pengujian yang dilakukan didapatkan untuk masin-masing suara yang dihasilkan adalah benar sesuai dengan masukan alamat yang

diberikan, dapat dikatakan bagian record dan playback dapat bekerja baik.

4.6. Pengujian Sistem Prinsip Kerja Alat Perancangan Termometer Digital Menggunakan WTV020 Berbasis ATMega 32

Alat ini bekerja berdasarkan inputan suhu didalam ruangan yang dimana sensor yang digunakan ialah LM35 sebagai pendeteksi suhu didalam ruangan. Setelah itu direset ke mikrokontroler ATMega32, dimana mikrokontroller ATMega 32 akan mengolah data dari sensor LM 35 dan mengontrol WTV 020 berupa suara yang diinginkan. Sehingga ditampilkan di LCD, dan keluarannya melalui speaker yang diolah oleh WTV 020 yang berfungsi sebagai media suara. Sistem ini bekerja berdasarkan program yang dibuat di mikrokontroler ATMega32 sebagai pusat kendali alat atau otak dari chip yang direset atau deprogram. Sedangkan sebagai pensuplay sistem atau daya adalah PSA.

DAFTAR PUSTAKA

Malvino, Albert Paul. 1987. Aproksimasi Rangkaian SemiKonduktor. Jakarta: Erlangga

Putra eko afgianto.2002.Teknik Antar Muka Komputer: Konsep dan Aplikasi Yogyakarta: Graha ilmu.

Muhsin, Muhammad. 2004.Elektronika Digital Teori dan Penyelesaian Soal. Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Winoto, Ardi 2008. Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/6535 dan

Pemogramannya dengan bahasa C pada WinAVR. Bandung: Penerbit Informatika.

diakses bulan Juni 2015

Juni 2015