v
DAFTAR ISI
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak iv
Daftar isi vi
Daftar Tabel vii
Daftar Gambar vii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
1 1.2. Perumusan Masalah
2 1.3. Tujuan Penulisan
3 1.4. Batasan Masalah
3 1.5. Manfaat Penelitian
4 1.6. Sistematika Penelitian
4 BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Mikrokontroler ATMega8 5
2.1.1. Arsitektur ATMega8 6
2.1.2. Fitur ATMega8 7
2.1.3. Konfigurasi Pin ATMega8 8
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8 8
2.1.5. Sistem Clock pada Mikrokontroller ATMega8 12
2.1.6. Peta Memory 13
2.1.6.1. Flash Memory 13
2.1.6.2. SRAM 14
2.1.6.3. EEPROM 14
2.1.6.4. Status Register SREG 14
2.1.6.5 Status Register 14
2.2. Light Dependent Resistor LDR 16
2.2.1. Karakteristik Sensor Cahaya LDR 18
2.2.2. Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR 19
2.3. LCD Liquid Crystal Display 19
2.3.1.Konfigurasi Pin LCD 22
2.4.Motor DC 23
2.4.1.Prinsip Mesin DC 25
2.5.Sensor Air Hujan 25
2.6.Bahasa Pemograman BASCOM-AVR 27
2.6.1.Tipe Data 28
2.6.2.Variabel 28
2.6.3.Operasi-Operasi dalam BASCOM-AVR 29
2.7.Komponen Elektronika 31
2.7.1.Resistor 31
2.7.2.Kapasitor 31
vi
2.7.3.Elektrolik Kapasitor ELCO 32
2.7.4.IC Regulator 7805 33
2.7.5.Relay 36
2.7.6.Diode 36
2.7.7.Saklar 37
BAB 3 PEMBUATAN DAN PERANCANGAN 3.1. Diagram Blok
38 3.1.2. Fungsi Tiap Blok
39 3.2. Rancangan Perangkat Keras
39 3.2.1. Rangkaian Catu Daya
39 3.2.2. Rangkaian Sensor LDR
40 3.2.3. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
41 3.2.4. Rangkaian LCD Karakter 16x2
42 3.2.5. Rangkaian Tombol Tactile Switch
43 3.2.6. Rangkaian Driver Motor DC L293D
43 3.2.7. Rangkaian Sensor Air Hujan
44 3.2.8. Rangkaian Relay
45 3.3. Flowchart Alat Pengering Kopi Otomatis
46 BAB 4 PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya 47
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 48
4.3. Pengujian Rangkaian Tombol 50
4.4. Pengujian Rangkaian Relay 51
4.5. Pengujian Rangkaian LCD 52
4.6. Pengujian Rangkaian L293D 53
4.7. Pengujian Rangkaian Sensor Air hujan 54
4.8.Pengujian Sistem Alat Keseluruhan. 56
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
57 5.2. Saran
57 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 22
Tabel 2.2. Tipe-Tipe Data Dalam BASCOM-AVR 28
Tabel 2.3. Tabel Operasi Relasi 30
Tabel 4.1. Hasil Pengujian tegangan Pada Tiap Titik Uji 48
Tabel 4.2. Tabel Pengujian Rangkaian Tombol 50
Tabel 4.3. Pengujian Rangkaian L293D 54
Tabel 4.4. Pengujian Rangkaian Sensor Air Hujan 56
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arsitektur ATMega8 6
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATMega8 8
Gambar 2.3. Sistem clok pada ATMega8 13
Gambar 2.4. Status Register pada ATMega8 15
Gambar 2.5. Light Dependent Resistor 17
Gambar 2.6. Karakteristik LDR 18
Gambar 2.7. Rangkaian LCD 16 x 2 21
Gambar 2.8. Motor DC 23
Gambar 2.11. Sensor Air Hujan 26
Gambar 2.10. Resistor Karbon 31
Gambar 2.11. Elektrolit Kapasitor 33
Gambar 2.12. Bentuk umum IC 7805 34
Gambar 2.13. Relay 36
Gambar 2.14. Diode 37
Gambar 2.15. Saklar 37
Gambar 3.1. Diagram Blok Alat 38
Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya 39
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LDR
40
Gambar 3.4 .Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 41
Gambar 3.5 Rangkaian LCD Karakter 16x2 42
Gambar 3.6 Rangkaian Tombol Tactile Switch 43
Gambar 3.7. Rangkaian Driver Motor DC L293D 44
Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Air Hujan 44
Gambar 3.9 Rangkaian Relay 45
Gambar 3.5 Flowchart Program Pada Mikrokontroler 46
Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada Rangkaian Catu Daya 47
Gambar 4.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 48
Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Tombol 50
Gambar 4.4. Pengujian Rangkaian Relay 51
Gambar 4.5. Rangkaian LCD 16x2 52
Gambar 4.6. Pengujian Rangkaian L293D 54
Gambar 4.7. Pengujian Rangkaian Sensor Air Hujan 55
iv
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR Light Dependent Resistor UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8
ABSTRAK
Penerapan sensor untuk memudahkan pekerjaan manusia semakin meningkat. Salah satunya ialah penggunaan sensor hujan yang di aplikasikan pada jemuran
biji-bijian Perubahan intensitas cahaya pada lingkungan merupakan fase pergantian siang dan malam akibat rotasi bumi. Indonesia memiliki dua musim,
yaitu musim hujan dengan cuaca mendung dan rain probability tinggi. Tentu hal ini sangat terpengaruh pada perubahan cuaca yang tidak dapat diprediksi.
Turunnya hujan secara tiba-tiba tentu sangat merugikan bagi sektor-sektor industri yang bertumpu pada sinar matahari dalam proses pengeringan contoh pengeringan
di bidang kopi. Pembuatan atau perancangan alat ini bertujuan untuk memberikan otomatisasi yang dapat membantu kemudahan dalam proses pengeringan. Sistem
ini terdiri dari perangkat keras hardware dan perangkat lunak software. Perangkat keras hardware terdiri dari sensor LDR Light Dependent Resistor,
sensor hujan, mikrokontroler Atmega 8, motor DC, LCD dan Lampu pijar .Sedangkan perangkat lunak software pada sistem ini menggunakan bahasa
BASCOM-AVR yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR Light Dependent
Resistor dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup garasi secara otomatis.
Kata kunci: LDR, Tetes Air Hujan, ATMega8, LCD , Motor DC .
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pada industri pengeringan bahan makanan secara konvensional sangat bergantung pada cahaya matahari. Begitu juga dengan industri pengeringan cat furniture.
Dalam skala yang lebih kecil, manusia membutuhkan energi matahari untuk proses penjemuran kopi biji- bijian yang di produksi tiap harinya. Maka dari itu
penulis ingin membuat sebuah alat prototytpe pengering kopi otomatis untuk memudahkan petani untuk proses pengeringan.Adanya perubahan iklim dan cuaca
menjadi kendala oleh para petani sejak dalam tahap penanaman hingga pasca panen. Kendala tersebut khususnya dalam hal pengeringan kopi, gabah, kemiri ,
dan pinang metode pengeringan konvensional yang bergantung pada sinar matahari penjemuran memiliki sejumlah kelemahan. Dari segi produktivitas,
pengeringan bias mencapai lima hari untuk cuaca mendung. Dan sebaliknya apa bila cuaca bagus dapat kering pada 3 hari, tergantung pada terik matahari..
Pengeringan kopi secara penjemuran juga memerlukan lahan yang luas dengan pekerjaan yang berat karena petani harus membolak balikkan padi yang terhampar
di atas lahan lapang setiap jam agar pengeringan merata. Sistem ini terdiri dari perangkat keras hardware dan perangkat lunak software Perangkat keras
hardware terdiri dari sensor LDR Light Dependent Resistor, sensor air, Lampu pijar ,mikrokontrolerAT8, motor DC ,
dan LCD.Sedangkan perangkat lunak software pada sistem ini menggunakan bahasa Basic KompailerBASCOM-
AVR yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja
2
berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR Light Dependent Resistor dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan
mikrokontroler untuk mengeser garasi secara otomatis. Untuk itulah penulis mencoba untuk membuat suatualat dan Penulisan TugasAkhir dengan judul
“Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR Light Dependent Resistor Untuk Alat Pengering KopiOtomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8.”
1.2.RumusanMasalah Dalam merancang dan membuat prototype Aplikasi Sensor
Air Hujan dan LDR
Light Dependent
ResistorUntuk Alat
Pengering KopiOtomatisBerbasis MikrokontrolerATMega 8. Perubahan cuaca yang
secara tiba-tiba terkadang menyebabkan pekerjaan petani yaitu dalam menjemur biji-bijian sering terganggu, sehingga perlu adanya sebuah alat yang dapat
membantu mengatasi masalah masyarakat khususnya petani .Penulis akan merancang rangkaian tersebut secara blok per blok. Komponen yang di gunakan
dalam perancangan akan di bahas fungsinya secara umum dan karakteristik tidak di bahas. Perencanaan akan , di jelaskan secara blok perblok. Tidak di bahas
bagaimana cara pembuatan program dan hasil nya hanya sekilas tentang bagaimana program tersebut berkerja.
3
1.3.Tujuan Penulisan
Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut : 1.
Memenuhi syarat untuk menyelesaikan masa studi sebagai mahasiswa Program Studi Fisika D3
2. Sebagai langkah awal untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang di
dapat semasa perkuliahan. 3.
Agar Lebih Mengerti tentang pengaplikasian Mikrokontroler dan Sensor dalam kehidupan sehari-hari.
1.4.Batasan Masalah
Dalamperencanaan penulisaniniterdapat beberapa batasanmasalah sebagai berikut: 1.
Rangakaian Mikrokontroller yang di gunakan adalah mikrokontroller ATMega8.
2. Sensor yang digunakanadalah Sensor Air Hujan dan LDRLight
Dependent Resistorberguna sebagai inputan. 3.
Motor yang digunakan Motor DC berguna sebagai penggerak geser garasi Otomatisasi.
4. Tidak membahas berapa hari alat ini akan mengeringkan kopi, karna
untuk mengecek pengeringannya di lakaukan secara manual. 5.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah BASCOM-AVR.
4
1.6 .Manfaat Penulisan
Alat ini dapat dipergunakan untuk pengeringanpenjemuran
1.7.SistematikaPenulisan
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 didapatsetelah membuat Tugas Akhir ini dan saran yang diberikan demi pengembangan Tugas Akhir ini
di masa mendatang.
5
BAB2 LANDASAN TEORI
Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen yang di gunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan
menyimpang dari topik utama laporan ini, maka setiap komponen hanya di bahas sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya.
2.1. Mikrokontroler ATMega8
Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analog fitur ADC pada seri AVR dalam level tegangan maksimum 5V. Keunggulan
mikrokontroller dibanding microprocessor yaitu lebih murah dan didukung dengan software compiler yang sangat beragam seperti software compailer
CC++, basic, pascal, bahkan assembler. Sehingga penggunaan dapat memilih program yang sesuai dengan kemampuannya. Dalam hal penggunaan,
mikrokontroller dapat dibedakan jenis dan tipenya, seperti mikrokontroller atmega 8, atmega 8535, atmega 16 dan lain-lain.
ATMEGA 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu
siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan
proses.Susunan pin – pin dari IC mikrokontroler ATMEGA 8 dapat dilihat pada Gambar 2.1 dibawah ini. IC ini tersusun dari 28 pin yang memiliki beberapa
fungsi tertentu.
6
2.1.1. Arsitektur mikrokontroller ATMega 8
