Perancangan Dan Pembuatan Sistem Pengontrolan Temperatur Air Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Secara Hardware

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

PENGONTROLAN TEMPERATUR AIR MENGGUNAKAN

KEYPAD MATRIKS BERBASIS MIKROKONTROLER

AT89S52 SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

ICHWAN SURYA HUTAGAOL

072408047

PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

PENGONTROLAN TEMPERATUR AIR MENGGUNAKAN

KEYPAD MATRIKS BERBASIS MIKROKONTROLER

AT89S52

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGONTROLAN TEMPERATUR AIR

MENGGUNAKAN KEYPAD MATRIKS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 SECARA HARDWARE

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : ICHWAN SURYA HUTAGAOL

Nomor Induk Mahasiswa : 072408047

Program Studi : DIPLOMA 3 (D3) FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di

Medan, Juli 2010

Komisi Pembimbing :

Ketua Program Studi,

D3 Fisika Instrumentasi Pembimbing,

(Drs.Syarul Humaidi, M.Sc)

NIP.196505171993031009 NIP.195705031983031003

PERNYATAAN

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGONTROLAN TEMPERATUR AIR MENGGUNAKAN KEYPAD MATRIKS BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S52 SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

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

Medan, Juli 2010

ICHWAN SURYA HUTAGAOL

072408047

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada ALLAH Swt Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, atas Kasih Karunia-NYA yang melimpah penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.

Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian tugas ini yaitu kepada:

1. Bapak Dr.Eddy Marlianto, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

2. Bapak Drs.Syarul Humaidi, M.sc, selaku Ketua Jurusan Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu Drs.Justinon, MSi, selaku Sekretaris Jurusan Program Studi Fisika

Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

4. Bapak Drs.Aditia Warman,M.Si selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 5. Staff dan pegawai di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 6. Teristimewa kepada kedua orangtua penulis Ayahanda Leo R Hutagaol

dan Ibunda Nurdamena Harahap yang telah banyak membantu melalui Doa, dan moril maupun materil. Kepada Kakak saya yang tak henti-hentinya memberi perhatian, motivasi, dan dukungan Doa. Tidak ada yang boleh penulis berikan selain doa. Semoga ALLAH memberikan kesehatan dan rezeki makin bertambah-tambah.Kepada teman-teman Fisika Instrumentasi yang telah memberikan dukungan moril pada penulis, Bang

Abdullah atas segala bantuan dan kerja samanya semoga Allah membalasnya dengan pahala terbaik, Muhammad Rofi’i sebagai teman satu tim dalam pelaksanaan praktek proyek, juga kepada Nanda, Juhendra, Feri, selaku teman satu kontrakan yang telah memberikan bantuan sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan, dan kepada seluruh teman-teman seperjuangan lainnya yang tidak mungkin penulis sebutkan disini. Semoga Allah Subhanahuwata’ala melimpahkan kesejahteraan dan keselamatan kepada kalian semua. Amin.

.

Penulis menyadari dalam pembuatan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah turut serta membantu dalam menyelesaiakan tugas akhir ini.

Medan, Juli 2010

ABSTRAK

Sistem pengontrolan air merupakan suatu sistem yang diterapkan pada alat/instrumen yang membutuh suatu sistem pengontrolan air. Didalam sistem pengontrolan temperatur air ini, kita dapat mengontrol temperatur air sesuai dengan temperatur yang kita inginkan, setelah kita mengatur temperatur yang kita inginkan menggunakan tombol keypad, maka alat ini akan mengontrol dan mempertahankan agar temperatur air tetap berada sesuai temperatur yang kita inginkan (temperatur yang sudah kita tetapkan). Aplikasi ini dapat kita terapkan dalam peternakan ikan,dimana telur ikan membutuhkan air dalam suhu tertentu untuk penetasan telur.

System pengontrolan air ini mempunyai sembilan bagian umum yaitu sensor LM35 yang akan mendeteksi suhu, ADC 0804 yang mengkonversi tegangan analog LM35 menjadi data digital, sensor ketinggian air yang akan mempertahankan air tetap berada pada ketinggian yang diinginkan, keypad matriks yang digunakan sebagai tombol peng-set temperatur air yang diinginkan, heater sebagai pemanas air, kipas dan pompa sebagai pendingin air, motor stepper sebagai pembuka pintu wadah secara otomatis dan LCD sebagai penampil pesan yang ingin kita tampilkan serta otak dari seluruh sistem yaitu bagian mikrokonrroler AT89S52. Mikrokontroler ini yang akan mengendalikan semua jalannya system yang terdapat pada system pengontrolan air. Yaitu mengendalikan masukan system yang berupa sensor-sensor dan mengendalikan pergerakan motor stepper serta menampilkan pesan pada LCD

Tujuan tugas akhir ini adalah merancang system pengontrolan air menggunakan tombol keypad berbasis mikrokontroler AT89S52.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ... i

Pernyataan ... ii

Penghargaan ... iii

Abstrak ... v

Daftar Isi ... vi

Daftar Tabel ... viii

Daftar Gambar ... ix

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Tujuan Penulisan ... 3

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Sistematika Penulisan ... 3

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras ... 6

2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S52 ... 6

2.1.2 Liquid Crystal Display (LCD) ... 14

2.1.3 ADC (Analog Digital Converter) ... 15

2.1.4 IC LM35 ... 18

2.1.5 Motor Stepper ... ...19

2.1.6 Relay... 21

BAB 3 RANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 24

3.2 Perancangan Power Supplay (PSA) ... 26

3.3 Rangkaian Mikrokontroller AT89S52 ... 27 3.4 Rangkaian Sensor Temperatur dan ADC (Analog to Digital

Converter) ... 29

3.5 Rangkaian Relay ... 30

3.6 Relay Pengendali Kipas dan Pompa ... 32

3.7 Display LCD Character 2x16 ... 33

3.8 Perancangan Rangkaian Keypad ... 36

3.9 Perancangan Sensor Ketinggian Air ... 37

3.10 Perancangan Driver penggerak Motor Stepper ... 37

3.11 Kerja Alat Keseluruhan ... 38

BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 40

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S52 ... 41

4.3 Interfacing LCD 2x16 ... 42

4.4 Pengujian Rangkaian Relay ... 44

4.5 Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper ... 45

4.6 Pengujian Rangkaian Keypad ... 45

4.7 Pengujian Rangkaian Sensor Ketinggian Air... 47

4.8 Pengujian Rangkaian ADC (Analaog to Digital Converter) ... 48

4.9 Pengujian Sensor LM35... 51

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... ..52

5.2 Saran ... 52 Daftar Pustaka

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Konfigurasi Port 3 Mikrokontroler AT89S52...12

Tabel 3.1 Fungsi Pin LCD Character 2x16...34

Tabel 4.1 Tabel Data Hasil Pengujian ADC...49

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional AT89S52 ... 7

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroller AT89S52 ... 10

Gambar 2.3 Diagram Blok Tampilan Kristal Cair (LCD) ... 14

Gambar 2.4 Konfigurasi pin IC ADC 0804 ... 16

Gambar 2.5 Diagram ADC secara umum ... 17

Gambar 2.6 Jenis-jenis IC LM35 ... 19

Gambar 2.7 Pemberian Data/Pulsa pada motor stepper ... 21

Gambar 2.8 Jenis-jenis Relay ... 22

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 24

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA) ... 26

Gambar 3.3 Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S52 ... 28

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Temperatur dan ADC ... 29

Gambar 3.5 Rangkaian Relay Pengendali Blower 220 Volt AC ... 30

Gambar 3.6 Rangkaian Relay Pengendali Kipas dan Pompa ... 32

Gambar 3.7 LCD Character 2x16 ... 35

Gambar 3.8 Peta memory LCD character 2x16 ... 35

Gambar 3.9 Rangkaian Keypad ... 36

Gambar 3.10 IC ULN 2803 dan Driver Motor Stepper ... 37

Gambar 4.1 Rangkaian PSA ... 40

Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S52 ... 41

Gambar 4.3 Interfacing LCD 2x16 dengan mikrokontroller AT89S51 ... 42

Gambar 4.4 Rangkaian Driver Motor Stepper ... 45

Gambar 4.5 Perancangan Keypad... 46

Gambar 4.6 Rangkaian pengujian ADC 0804 ... 49

ABSTRAK

Sistem pengontrolan air merupakan suatu sistem yang diterapkan pada alat/instrumen yang membutuh suatu sistem pengontrolan air. Didalam sistem pengontrolan temperatur air ini, kita dapat mengontrol temperatur air sesuai dengan temperatur yang kita inginkan, setelah kita mengatur temperatur yang kita inginkan menggunakan tombol keypad, maka alat ini akan mengontrol dan mempertahankan agar temperatur air tetap berada sesuai temperatur yang kita inginkan (temperatur yang sudah kita tetapkan). Aplikasi ini dapat kita terapkan dalam peternakan ikan,dimana telur ikan membutuhkan air dalam suhu tertentu untuk penetasan telur.

System pengontrolan air ini mempunyai sembilan bagian umum yaitu sensor LM35 yang akan mendeteksi suhu, ADC 0804 yang mengkonversi tegangan analog LM35 menjadi data digital, sensor ketinggian air yang akan mempertahankan air tetap berada pada ketinggian yang diinginkan, keypad matriks yang digunakan sebagai tombol peng-set temperatur air yang diinginkan, heater sebagai pemanas air, kipas dan pompa sebagai pendingin air, motor stepper sebagai pembuka pintu wadah secara otomatis dan LCD sebagai penampil pesan yang ingin kita tampilkan serta otak dari seluruh sistem yaitu bagian mikrokonrroler AT89S52. Mikrokontroler ini yang akan mengendalikan semua jalannya system yang terdapat pada system pengontrolan air. Yaitu mengendalikan masukan system yang berupa sensor-sensor dan mengendalikan pergerakan motor stepper serta menampilkan pesan pada LCD

Tujuan tugas akhir ini adalah merancang system pengontrolan air menggunakan tombol keypad berbasis mikrokontroler AT89S52.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu dan teknologi sekarang ini mengalami kemajuan yang sangat pesat, sudah banyak dikenal dan bukan sesuatu hal yang asing lagi. Dengan semakin majunya ilmu pengetahuan dan teknologi yang dicapai manusia menyebabkan perubahan besar dalam kehidupan manusia. Banyak kemudahan yang manusia dapatkan akibat pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut. Tidak dapat dipungkiri lagi segala bidang kehidupan manusia saat ini, seperti bidang perindustrian, pertanian, transportasi dan lain sebagainya membutuhkan peran serta teknologi sehingga segala kebutuhan manusia dapat tercapai.

Salah satu hal yang dibutuhkan manusia dalam kehidupannya adalah pengontrolan. Dalam hal ini, pengontrolan yang dimaksud adalah pengontrolan temperatur air yang prosesnya dilakukan secara otomatis yang tidak harus memerlukan waktu yang lama untuk menggunakannya. Misalnya, didalam akuarium kita menginginkan temperatur airnya tetap berada pada suhu tertentu yang mengharuskan kita harus terus memperhatikan temperatur air tersebut sehingga banyak waktu yang terbuang hanya untuk hal tersebut. Lain lagi jika kita ingin air minum yang akan kita minum tetap hangat/berada pada suhu tertentu sering kali turun/dingin sehingga kita harus memanaskan nya lagi dan lain lagi

dalam hal-hal yang lain yang dalam pengerjaan nya membutuhkan pengontrolan temperatur air. Berangkat dari masalah ini penulis membuat tugas akhir yang berjudul Perancangan dan Pembuatan Sistem Pengontrolan Temperatur Air Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler AT89S52.

Dengan adanya alat ini sistem pengontrolan temperatur air dapat dijalankan secara otomatis dan kita juga dapat membuat/mengatur temperatur yang kita inginkan dan alat ini akan mempertahankan dan mengontrol temperatur yang kita inginkan tersebut. Dengan alat ini sistem pengontrolan air akan dikerjaan secara otomatis, cepat, mudah, aman dan dilengkapi dengan tampilan indikator bagi pengguna alat ini.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Membuat suatu alat yang dapat mengukur dan mengontrol temperatur air berbasis mikrokontroler AT89S52.

2. Untuk mengetahui keefektifan sensor LM35 dalam mengukur dan mengontrol temperatur air.

3. Untuk memanfaatkan mikrokontroler sebagai pusat pemroses data dalam mengukur dan mengontrol temperatur air.

4. Merancang suatu alat yang mudah digunakan.

5. Sebagai informasi bagaimana dasar membangun sebuah instrument yang dapat digunakan sebagai pengukur dan pengontrol temperatur air.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah : 1. Alat ini difokuskan terhadap pengukuran dan pengontrolan suhu air. 2. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S52.

3. Sensor suhu yang digunakan sensor LM 35.

4. Untuk menampilkan suhu reff dan akt digunakan LCD 2x16. 5. Sebagai pendingin/penurun suhu ruangan digunakan kipas 12 Volt 6. Sebagai pemanas/penaik suhu ruangan digunakan heater.

7. Sebagai input suhu referensi digunakan keypad 3 x 4.

1.4. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

1. Meningkatkan pemahaman terhadap karakteristik sensor suhu LM35, ADC dan memperluas aplikasi mikrokontroler.

2. Sebagai informasi bagaimana dasar membangun sebuah instrumen yang mampu mengukur dan mengontrol suhu air.

3. Mempermudah dalam hal pengukuran suhu air.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat yang dibuat oleh penulis tersebut yaitu Sistem Pengontrolan Temperatur Air.

BAB 1 PENDAHULUAN

Bagian ini meliputi latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode pengumpulan data, dan sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pada bagian ini akan dijelaskan landasan teori meliputi arsitektur dan konstruksi mikrokontroler AT89S52 (hardware dan software), sensor LM35, sensor ketinggian air, selain itu juga membahas komponen pendukung lainnya yang berhubungan dengan Sistem Parkir engontrolan Temperatur Air.

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

Pada bagian ini akan dijelaskan tentang perancangan alat yang meliputi diagram blok, skematik dari masing-masing rangkaian, diagram alir, serta program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S52.

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISA

Bagian ini meliputi uraian tentang cara menguji dan pembahasan cara kerja Sistem engontrolan Temperatur Air.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan dari laporan proyek ini serta saran yang diberikan demi kesempurnaan dan pengembangan proyek ini pada masa yang akan datang ke arah yang lebih baik.

BAB 2

LANDASAN TEORI 2.1. Perangkat Keras

2.1.1 Mikrokontroler AT89S52

2.1.1.1 Pengenalan Mikrokontroler AT89S52

Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia elektronika, khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silikon menyebabkan bidang ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan teknologi modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi suatu teknologi standar bagi para desainer sistem elektronika masa kini.

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

Gambar 2.1. Blok Diagram Fungsional AT89S52

Mikrokontroler AT89S52 hanya memerlukan tambahan 3 buah kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 8k2 Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S52 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 11,0592 MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler.

Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. ROM (Read Only Memory) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program.

RAM (Random Access Memory) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.

Ada berbagai jenis ROM, untuk mikrokontroler dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara massal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programable-Eraseable ROM yang disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Programable ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.

Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S52 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S52 Flash PEROM Programmer.

Memori data yang disediakan dalam chip AT89S52 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan, memori berkapasitas 128 byte sudah cukup. Sarana Input/Output (I/O) yang disediakan cukup banyak dan

bervariasi. AT89S52 mempunyai 32 jalur Input/Output. Jalur Input/Output paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).

AT89S52 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver / Transmitter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara serial. Jalur untuk komunikasi data serial (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor 10 dan 11, sehingga kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu, clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari

oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1. T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/ouput parelel kalau T0 dan T1 terpakai.

AT89S52 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi. Port 1 dan Port 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function Register (SFR).

Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89S52 :

• Kompatibel dengan produk MCS-51.

• 4 Kbyte In-System Reprogammable Flash Memory.

• Daya tahan 1000 kali baca/tulis.

• Fully Static Operation : 0 Hz sampai 24 MHz.

• Tiga level kunci memori program.

• 32 jalur I/O.

• Tiga 16 bit Timer/Counter.

• Enam sumber interupt.

• Jalur serial dengan UART.

Gambar 2.2. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S52 :

• VCC (Pin 40) Suplai tegangan 5 Volt.

• GND (Pin 20)

Ground.

• Port 0 (Pin 39 – Pin 32)

Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data

ataupun penerima kode byte pada saat flash programming Pada fungsinya sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau

dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsinya sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat verifikasi program.

• Port 1 (Pin 1 – Pin 8)

Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa, pada kaki ke 6, ke 7 dan ke 8 terdapat Mosi, Miso dan Sck sebagai masukan dari ISP Programmer yang terhubung ke komputer. Tanpa adanya port ini maka mikrokontroler tidak dapat diprogram oleh

ISP Programmer.

• Port 2 (Pin 21 – pin 28)

Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL.

• Port 3 (Pin 10 – pin 17)

Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :

Nama Pin Fungsi

P3.0 (Pin 10) RXD (Port Input Serial) P3.1 (Pin 11) TXD (Port Output Serial) P3.2 (Pin 12) INTO (Interrupt 0 Eksternal)

P3.3 (Pin 13) INT1 (Interrupt 1 Eksternal) P3.4 (Pin 14) T0 (Input Eksternal Timer 0) P3.5 (Pin 15) T1 (Input Eksternal Timer 1)

P3.6 (Pin 16) WR (untuk menulis eksternal data memori) P3.7 (Pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)

Tabel 2.1. Konfigurasi Port 3 Mikrokontroler AT89S52

• RST (pin 9)

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.

• ALE/PROG (pin 30)

Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input program (PROG) selama memprogram Flash.

• PSEN (pin 29)

Program store enable digunakan untuk mengakses memori program eksternal.

• EA (pin 31)

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem

di-reset. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.

• XTAL1 (pin 19)

• XTAL2 (pin 18)

Output dari osilator.

2.1.2 . Liquid Crystal Display (LCD)

LCD display module M1632 (2 x 16) terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/ angka dua baris, masing – masing baris bisa menampung 16 huruf/ angka.

Controller

LCD (16 X 2 ) Segmen

Driver

Timing Signal 3

Serial Data Segmen Signal

16 Comon Signal

40 DB0 - 7

RS E R/W VLC VSS VDD 40

Gambar 2.3 Diagram Blok Tampilan Kristal Cair (LCD)

Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempel dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan LCD. Dengan demikian pemakaian LCD M1632 menjadi sederhana, sistem lain cukup mengirimkan kode – kode ASCII dari informasi yang ditampilkan .

2.1.2.1. Spesifikasi LCD M1632

a. Tampilan 16 karakter2 baris dengan matrik 5 x 7 + kursor. b. ROM pembangkit karakter 192 jenis.

c. RAM pembangkit karakter 8 jenis ( diprogram pemakai ). d. RAM data tampilan 80 x 8 bit ( 8 karakter ).

e. Duty ratio 1/16.

f. RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dari unit mikroprosesor.

g. Beberapa fungsi perintah antara lain adalah penghapusan tampilan ( display clear ), posisi krusor awal ( crusor home ), tampilan karakter kedip ( display character blink ), pengeseran krusor ( crusor shift ) dan penggeseran tampilan ( display shif ).

h. Rangkaian pembangkit detak.

i. Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan. j. Catu daya tunggal +5 volt.

2.1.3. ADC (Analog to Digital Converter)

Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal - sinyal digital.. A/D Converter ini dapat dipasang sebagai pengonversi tegangan analog dari suatu peralatan sensor ke konfigurasi digital yang akan diumpankan ke suatu sistem minimum. Jenis ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis successive

approximation convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih singkat . IC ADC 0804 merupakan salah satu dari sekian banyak pengubah data analog menjadi data digital

Jenis 0804 ini merupakan ADC yang simpel dan mudah digunakan .IC ADC 0804 ini mempunyai 20 pin dengan konfigurasi seperti gambar berikut :

Gambar 2.4 konfigurasi pin IC ADC 0804

Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (continue). Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat, kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah. Pada penelitian ini ,prinsip konversi yang digunakan adalah mode control. Prinsip kerja mode control akan dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut:

Secara umum Rangkaian di dalam IC ADC memiliki 2 bagian utama, yaitu:

1. Bagian Sampling dan Hold, yang berfungsi menangkap atau menahan tagangan analog input sesaat untuk seterusnya diumpankan ke rangkaian pengonversi.

Gambar dibawah ini menggambarkan bagaimana aliran sinyal analog diubah ke sinyal digital. Konversi A/D & Kontrol 0/1

Ke INT CPU PB7-PB0 Ke parallel Input port S/H Input analog 0/1

START Konversi, SOC Chip Select, CE

END Konversi, EOC

Gambar 2.5 Diagram ADC secara umum

Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam hal ini mikroprosesor / mikrokontroller menghubungi ADC dengan mengirim sinyal CE. Artinya, ADC diaktifkan. Kemudian SOC (start of conversion) dikirimkan sehingga ADC mulai melakukan sampling sinyal dan diikuti dengan konversi ke digital.

Bila konversi selesai maka ADC akan mengirimkan tanda selesai EOC (end of conversion) yang artinya hasil konversi telah siap dibaca di (PB7-PB0). ). Program yang sesuai harus dibuat mengikuti prosedur seperti di atas. Artinya, program utama mikroprosesor harus dimuati dengan suatu program loop tertutup dan menunggu tanda untuk membaca data dari ADC. Meski tanda ini tidak harus diperhatikan, tetapi berakibat data yang dipaksa dibaca akan sering invalid karena CPU tidak dapat membedakan keadaan ambang (ketika ADC tengah melakukan konversi) dengan keadaan data siap (valid). Agar lebih efektif, fungsi interrupt

harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU dalam loop saat menunggu ADC siap. Dengan demikian CPU hanya akan membaca data bila mendapatkan

Secara singkat, ADC memerlukan bantuan sekuensi kontrol untuk menangkap dan mengkonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses mengkonversi suatu nilai sangat tergantung dari kemampuan sampling dan konversi dalam domain waktu. Makin cepat prosesnya, makin berkualitas pula ADC tersebut. Karena inilah maka karakteristik ADC yang paling penting adalah waktu konversi (conversion time). Namun demikian, kemampuan riil ADC dalam kontrol loop tertutup dalam sebuah sistem lengkap justru sangat dipengaruhi oleh kemampuan kontroler atau prosesor dalam mengolah data input-output secara cepat, dan bukan hanya karena kualitas ADC-nya.

2.1.4. IC LM35

Sensor LM35 ini merupakan sensor yang banyak digunakan dalam melakukan pengukuran dan pengontrolan suhu, dikarenakan sensor LM35 ini memiliki keakuratan yang tinggi, kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain serta memiliki karakteristik sensor yang cukup baik. Dimana karakteristik dari sensor LM 35 ini, yaitu:

1. Dapat dikalibrasi langsung ke dalam besaran Celcius karena sensor suhu jenis LM35 ini sudah difungsikan untuk mendeteksi besaran suhu dalam skala Celcius.

2. Memiliki sensitivitas suhu dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC , sehingga sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Karena itu LM35 tidak lagi memerlukan kalibrasi ekternal.

3. Memiliki tingkat kelinieran yang tinggi, yaitu suhu akan naik 1ºC setiap kenaikan 10 mV dan suhu akan turun setiap pengurangan 10mV.

4. Mudah dalam penempatan, yaitu pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula ditempatkan pada permukaan semen akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut.

5. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low self heating) yaitu kurang dari 0,5ºC,sehingga tingkat kesalahan dalam pembacaan suhu rendah. 6. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. 7. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt dengan arus rendah yaitu 60 µA.

Berikut ini diperlihatkan beberapa jenis IC LM dalam gambar 2-6 :

Gambar 2.6 Jenis-jenis IC LM35 2.1.5. Motor Stepper

Motor langkah (stepper) banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, dipergunakan apabila dikehendaki jumlah putaran yang tepat atau di perlukan sebagian dari putaran motor. Suatu contoh dapat di jumpai pada disk drive, untuk

ditempatkan pada tempat yang tepat di atas jalur atau track pada cakram, untuk head tersebut di hubungkan dengan sebuah motor langkah.

Aplikasi penggunaan motor langkah dapat juga di jumpai dalam bidang industri atau untuk jenis motor langkah kecil dapat di gunakan dalam perancangan suatu alat mekatronik atau robot. Motor langkah berukuran besar digunakan, misalnya, dalam proses pengeboran logam yang menghendaki ketepatan posisi pengeboran, dalam hal ini di lakukan oleh sebuah robot yang memerlukan ketepatan posisi dalam gerakan lengannya dan lain-lain.

Magnet permanen N-S berputar kearah medan magnet yang aktif. Apabila kumparan stator dialiri arus sedemikian rupa, maka akan timbul medan magnet dan rotor akan berputar mengikuti medan magnet tersebut.setiap pengalihan arus ke kumparan berikutnya menyebabkan medan magnet berputar berputar menurut suatu sudut tertentu, biasanya informasi besar sudut putar tertulis pada badan motor langkah yang bersangkutan. Jumlah keseluruhan pengalihan menentukan sudut perputaran motor.Jika pengalihan arus di tentukan, maka rotor akan berhenti pada posisi terakhir. Jika kecepatan pengalihan tidak terlalu tinggi, maka slip akan dapat dihindari. Sehingga tidak di perlukan umpan balik (feedback) pada pengendalian motor langkah.

Motor langkah yang akan di gunakan memiliki 4 fase (pole atau kutub), pengiriman pulsa dari mikrokontroler ke rangkaian motor langkah dilakukan secara bergantian, masing-masing 4 data (sesuai dengan jumlah phase-nya), sebagian di tunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.7. Pemberian data/pulsa pada motor stepper Pada saat yang sama ,untuk tiap motor langkah, tidak boleh ada 2 (dua) masukan atau lebih yang mengandung pulsa sama dengan 1 (high), atau dengan kata lain, pada suatu saat hanya sebuah masukan yang bernilai 1 (satu) sedangkan lainnya bernilai 0 (nol).

2.1.6. Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip,relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik,tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0,1 ampere 12 volt DC). Dalam pemakaian biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan dioda yang diparalel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada

C D A B

saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.

Gambar 2.8.Jenis-jenis relay

Relay adalah suatu komponen elektronika yang akan bekerja bila ada arus yang melalui kumparannya. Sebuah relay terdiri dari kumparan yang dililitkan pada inti besi dan kontak-kontak penghubung. Apabila kumparan yang melilit inti besi dilalui arus listrik maka akan menimbulkan induksi medan magnet, dan induksi ini akan menarik kontak-kontak penghubung relay.

Kontak penghubung relay terdiri dari dua bagian, yaitu :

1. Kontak NC (Normally Close),

Kontak penghubung dalam kondisi menutup atau terhubung bila relay tidak mendapat masukan tegangan pada kumparannya. Tetapi bila diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya maka kontak penghubung menjadi terbuka (kondisi awal sebelum diaktifkan close).

2. Kontak NO (Normally Open).

Kontak penghubung dalam kondisi terbuka bila relay tidak mendapat tegangan pada kumparannya. Tetapi bila diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya maka kontak penghubung menjadi tertutup atau terhubung.(kondisi awal sebelum diaktifkan open)

BAB 3

RANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Rangkaian

Diagram blok merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang akan dirancang. Setiap diagram blok mempunyai fungsi masing-masing. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1. berikut ini:

A

T

8

9

S

5

2

ADC 0804

Sensor

Temperatur

Keypad

Matriks

2 buah heater

2 buah relay

1 buah kipas

1 buah relay

Motor

stepper

Driver

Motor stepper

LCD 2 x 16

Driver

LCD

Sensor

ketinggian air

Driver Sensor

ketinggian air

2 buah pompa

2 buah relay

Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian Disain sistem rangkaian terdiri dari:

1. Sensor suhu (LM35) berfungsi untuk mengukur dan mengontrol suhu air berupa tegangan analog kemudian output sensor ini akan diinputkan ke ADC0804.

3. ADC0804 berfungsi untuk merubah tegangan analog dari sensor suhu menjadi data digital 8 bit, kemudian data tersebut menjadi input ke mikrokontroler AT89S52 dan data tersebut yang akan menjadi nilai suhu air.

4. Mikrokontroler AT89S52 berfungsi untuk mengolah data digital yang dikirimkan oleh ADC0804, selanjutnya mikrokontroller akan membaca nilai suhu yang terukur dan menampilkannya pada LCD 2x16 kemudian membandingkannya dengan data tertentu untuk kemudian mengambil tindakan (menghidupkan/mematikan heater, pompa dan kipas).

5. Relay heater berfungsi sebagai perantara antara mikrokontroler yang memiliki tegangan 5 volt DC dengan heater yang memiliki tegangan 220 volt AC, sehingga heater dapat dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S52, maksudnya jika suhu ruangan yang diinginkan naik maka mikrokontroler akan memerintahkan relay untuk menghidupka n heater.

6. Relay kipas berfungsi sebagai perantara mikrokontroler dengan kipas atau sebagai switch on/off untuk menghidupkan/mematikan kipas, maksudnya jika suhu yang kita inginkan turun maka mikrokontroler akan memerintahkan relay untuk menghidupkan kipas.

7. Relay pompa berfungsi sebagai perantara mikrokontroler dengan pompa atau sebagai switch on/off untuk menghidupkan/mematikan pompa, maksudnya jika air kurang atau lebih sesuai dengan ketinggian air maka pompa akan menyesuaikan dengan ketinggian air tersebut, baik menambah air, maupun mengisap air.

8. Heater berfungsi untuk memanaskan suhu air yang akan dikendalikan oleh mikrokontroler setelah mendapatkan data dari sensor suhu (LM35).

9. Kipas berfungsi untuk mendinginkan suhu air yang akan dikendalikan oleh mikrokontroler setelah mendapatkan data dari sensor suhu(LM35).

10. Pompa berfungsi untuk menambah/mengurangkan air agar sesuai dengan ketinggian air.

11. Display LCD 2x16 berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan suhu pada sensor suhu (LM35) yang berada dalam air (baik suhu aktual maupun suhu referensi dan sebgai tampilan dari inputan keypad).

12. Keypad 3 x 4 berfungsi untuk memasukkan nilai temperatur air yang diinginkan ke mikrokontroler agar suhu yang kita inginkan dapat dipertahankan dan dikontrol.

3.2 Perancangan 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 :

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 3300 μF. Dua buah dioda berikutnya berfungsi untuk menahan arus

yang ada pada regulator agar tidak balik jika terjadi penarikan arus sesaat dari tegangan 12 volt. Regulator tegangan 5 volt (7805) 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.

3.3. Rangkaian mikrokontroller AT89S52

Rangkaian mikrokontroller AT89S52 ini merupakan sistem kontrol yang mengatur fungsi kerja sistem pengukuran. Dalam penelitian ini, mikrokontroler digunakan sebagai sistem kontrol input dan output saja. Input (masukan) pada rangkaian sistem kontrol ini dihubungkan dengan sensor medan magnetik. Sedangkan output (keluaran) dihubungkan dengan piranti tampilan, dalam hal ini

Gambar 3.3 rangkaian minimum mikrokontroler AT89S52

Pada rangkaian, 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 AT89S51 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 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 Sensor Temperatur dan ADC (Analog to Digital Converter)

Untuk mengetahui temperatur dalam air, digunakan LM35 yang merupakan sensor temperatur. Output dari LM35 ini dimasukkan sebagai input ADC. Rangkaiannya seperti dibawah ini:

Gambar 3.4. Rangkaian Sensor Temperatur dan 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 harus benar-benar dijaga agar tegangan referensi nya benar-benar-benar-benar stabil yaitu (tegangan refrensi ADC tetap 5 volt).

Output dari LM35 diinputkan ke pin 6 ADC yang merupakan pin input, ini berarti setiap perubahan tegangan yang terjadi pada input ini maka akan terjadi

Keluaran dari rangkaian sensor suhu dihubungkan ke rangkaian ADC untuk diubah datanya menjadi data biner agar dapat dikenali oleh mikrokontroler AT89S52.

Untuk mendapatkan Vref/2 digunakan dioda zener 5,1 volt, kemudian outputnya dihubungkan ke rangkaian pembagi tegangan.

Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output ADC yang disebabkan oleh perubahan inputnya (sensor temperatur LM 35) akan diketahui oleh mikrokontoler.

3.5. Rangkaian Relay Relay pengendali heater

Relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat

menghidupkan/mematikan peralatan elektronik (dalam hal ini blower atau kipas). Rangkaian relay pengendali blower tampak seperti gambar di bawah ini :

Gambar 3.5. Rangkaian relay Pengendali blower 220 volt AC

Pada rangkaian di atas, untuk menghubungkan rangkaian dengan 220 V AC digunakan relay. Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang

terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positip relay (kaki 1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatip relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam yang mengakibatkan saklar (kaki 3) terhubung ke kaki 4. Dengan demikian, jika kita gunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay sebagai saklar untuk menghidupkan/mematikan lampu maka kita dapat menghidupkan/ mematikan blower dengan cara mengaktipkan atau menaon-aktipkan relay. Pada rangkaian ini untuk mengaktipkan atau menon-aktipkan relay digunakan transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan relay aktip. Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktip.

3.6. Relay pengendali kipas dan pompa

Rangkaian relay pengendali kipas tampak seperti gambar 3.6 berikut :

Gambar 3.6. Rangkaian Relay Pengendali Kipas dan pompa

Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt. Pada rangkaian ini untuk mengaktipkan atau menon-aktipkan relay digunakan transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN (C945) dan positif relay dihubungkan pada tegangan 12 volt., ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan relay aktip. Disaat relay aktif maka kaki-kaki relay yang berfungsi sebagai Normali Close sudah mendapatkan tegangan 12 volt. Sementara kaki-kaki relay yang berfungsi sebagai Normali open masih belum mendapatkan tegangan 12 volt sebelum ada inputan (inputan berupa logika high atau 5 volt). Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan relay tidak aktip. Resistor didalam rangkaian berfungsi sebagai pull up untuk menaikkan tegangan agar inputan mikrokontroler sanggup mengaktifkan relay.

Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika relay dinon-aktipkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini. Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus dihubungkan ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinonaktipkan, pada saat ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan kerusakan pada transistor.

3.7 Display LCD Character 2x16

Display LCD 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan elektromagnetik yang terukur oleh alat. LCD yang digunakan pada alat ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD Character 2x16, dengan 16 pin konektor, yang didifinisikan sebagai berikut:

PIN Nama fungsi

1 VSS Ground voltage

2 VCC +5V

3 VEE Contrast voltage

4 RS

Register Select 0 = Instruction Register

1 = Data Register

5 R/W

Read/ Write, to choose write or read mode

0 = write mode 1 = read mode

6 E

Enable

0 = start to lacht data to LCD character

1= disable

7 DB0 LSB

8 DB1 -

9 DB2 -

10 DB3 -

11 DB4 -

12 DB5 -

13 DB6 -

14 DB7 MSB

15 BPL Back Plane Light

16 GND Ground voltage

Tabel 3.1 fungsi pinLCD character 2x16

Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri.

Gambar 3.8 Peta memory LCD character 2x16

Pada peta memori diatas, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F ) adalah display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada posisi baris pertama menempati alamat 00h. dan karakter kedua yang berada pada posisi baris kedua menempati alamat 40h

Agar dapat menampilkan karakter pada display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h. dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada memory harus ditambahkan dengan 80h.

Sebagai contoh, jika kita ingin menampilkan huruf “B” pada baris kedua pada posisi kolom kesepuluh.maka sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita menampilkan huruf “B” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h + 4Ah =0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 11.

3.8 Perancangan rangkaian keypad

Rangkaian Keypad berfungsi sebagai tombol untuk memasukan pin. Kemudian data yang diketikkan pada keypad akan diterima oleh mikrokontroler AT89S51 untuk kemudian diolah dan ditampilkan pada display seven segmen. Rangkaian keypad ditunjukkan pada gambar berikut ini :

P0.0

P0.1

P0.2

P0.3

Gambar 3.9 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 0 mikrokontroler AT89S52.

3.9 Perancangan Sensor Ketinggian Air

Rangkaian Sensor ketinggian air dirancang menggunakan 2 buak kawat tembaga, jika kawat tersebut terkena air maka hambatan kawat

bertambah/berubah, sehingga keadaan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sensor ketinggian air.

3.10 Perancangan Driver penggerak Motor Stepper

Rangkaian driver penggerak motor ini hanya menggunakan IC buffer ULN 2803, dimana fungsi IC ini agar data yang yang diterima dari mikrokontroler benar-benar terdefinisi sebagai data digital (high/low) sehingga dat-data ini dapat mengatur gerakan motor stepper searah jarum jam, berlawanan jarum jam ataupun mengatur sudut putaran motor steper.

Gambar 3.10 IC ULN 2803 dan Driver Motor Stepper

Dimana IC ULN 2803 ini diaktifkan dengan tegangan supplay 12 VDC, mempunyai 8 bit data input dan 8 bit data output dimana tegangan supplay diberikan pada common (kaki 10) dan ground pada kaki 9. Tetapi pada rangkaian ini hanya digunakan 4 bit data untuk menggerakkan 1 motor stepper, karena motor

stepper hanya memiliki 4 bit data yang dapat digerakkan dan diatur putaran nya baik searah maupun berlawanan jarum jam.

3.11 Kerja Alat Keseluruhan

Kerja Alat Keseluruhan Pada Perancangan dan Pembuatan Sistem Pengontrolan Temperatur Air Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler AT89S52 sebagai berikut ;

Alat difungsikan sebagai pengontrol temperatur air, dimana didalam alat ini menggunakan tombol keypad matriks 3 x 4 yang berfungsi sebagai inputan suhu refferensi yang ingin kita set. Sehingga jika kita ingin mengeset suhu air lebih besar dari suhu aktual (suhu yang sebenarnya) maka alat ini akan menutup penutup wadah, menghidupkan heater sebagai pemanas air sampai suhu yang kita inginkan (yang sudah diset) sama dengan suhu aktual dan alat ini akan terus mengontrol dan mempertahankan sesuai dengan suhu yang kita set, begitu juga jika kita ingin mengset suhu air lebih kecil dari suhu aktual maka alat ini akan menghidupkan kipas, membuka penutup wadah, dan mengaktifkan pompa air untuk menghisap dan mengisi air dengan tujuan agar terjadi pendinginan air secara terus menerus sampai suhu air sesuai dengan yang kita set, jika sudah sesuai maka penutup wadah akan ditutup kembali. Jika suhu aktual sama dengan suhu refferensi maka tidak akan ada yang diaktifkan. Sehingga alat ini akan mengontrol dan mempertahankan suhu air yang diinginkan. Suhu aktual dan suhu refferensi dari inputan keypad matriks ditampilkan di LCD 2 x 16. Alat ini juga memiliki sensor ketinggian air sehingga air didalam wadah tetap terjaga

ketinggiannya, baik karena pemanasan maupun pada proses pengisian dan pengisapan air, air pada wadah akan tetap terjaga ketinggiannya.

Vreg

LM7805CT

IN OUT

TIP32C

100ohm

100uF

330ohm 220V 50Hz 0Deg

TS_PQ4_12

2200uF 1uF 1N5392GP

1N5392GP

12 Volt

5 Volt

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA)

Rangkaian PSA ini berfungsi untuk mensuplay tegangan ke seluruh rangkaian ditunjukkan oleh gambar berikut

Gambar 4.1 Rangkaian PSA

Pengujian pada bagian rangkaian power supply ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan Voltmeter. Pada power supply ini terdapat dua keluaran. Tegangan power supply ini digunakan untuk men-supply tegangan ke seluruh rangkaian. Mikrokontroler AT89S52 dapat bekerja pada tegangan 4,0 Volt sampai 5,5 Volt ini cukup men-supply tegangan mikrikontroler AT89S52. Rangkaian PSA ini dikatakan baik ketika nilai tegangan outputnya berkisar antara 4,5 Volt hingga 5,0 Volt.

4.2 pengujian rangkaian mikrokontroller AT89S52

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler AT89S52 ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian minimum mikrokontroler AT89S52 dengan

power suplay sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 Volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan ground.

Gambar 4.2pengujian rangkaian mikrokontroller AT89S52

Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 Volt. Langkah selanjutnya adalah dengan cara menghubungkan pin17 (P3.7) dengan sebuah transistor C945 yang dihubungkan dengan sebuah LED indikator.

Transistor disini berfungsi sebagai saklar untuk mengendalikan hidup/mati LED. Dengan demikian LED akan menyala jika transistor aktip dan sebaliknya LED akan mati jika transistor tidak aktip. Tipe transistor yang digunakan adalah

AT89S52 AT89S52

NPN C945, dimana transistor ini akan aktif (saturasi) jika pada basis diberi tegangan 5 volt (logika high) dan transistor ini akan tidak aktif jika pada basis diberi tegangan 0 volt (logika low). Basis transistor ini dihubungkan ke sebuah resistor 4k7 ohm. , resistor ini berfungsi agar arus yang dikeluarkan oleh pin17 (P3.7) cukup besar untuk men-trigger transistor C945.

4.3 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 0 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:

rs bit p2.0

rw bit p2.1

en bit p2.2

kirim_karakter:

call data_penampil

mov a,#'H'

call kirim_data

mov a,#'e'

call kirim_data

mov a,#'l'

call kirim_data

mov a,#'l'

call kirim_data

call kirim_data

jmp kirim_karakter

data_penampil:

mov a,#80h ;posisi awal karakter

call data_scan

ret

kirim_data:

mov p0,a

setb rs

clr rw

clr en

call delay

ret

end

Program di atas akan menampilkan kata “Hello” di baris pertama pada display LCD 2x16.

Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan tampil nilai dari suhu aktual dari sensor suhu LM 35 dibaris pertama. Dan jika dibaris kedua akan ditampilkan nilai inputan dari keypad sebagai suhu referensi. nilai dari suhu aktual akan berubah-ubah sesuai dengan data suhu aktual yang diterima sensor LM 35.

4.4 Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian pada rangkaian relay ini dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt

dan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan mengaktifkan relay. Jika diberikan tegangan 5 Volt pada basis , maka relay akan aktip, sebalikanya . Jika diberikan tegangan 0 Volt pada basis , relay tidak akan aktip.

4.5 Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper

Rangkaian untuk mengendalikan perputaran motor Motor stepper

Gambar 4.4Rangkaian Driver Motor Stepper

Untuk menguji rangkaian ini untuk memutar searah jarum jam, yaitu

Dengan memberikan tegangan VCC secara berganti mulai dari P4 – P7 secara terus-menerus maka motor stepper akan berputar searah jarum jam.

Untuk menguji rangkaian ini untuk memutar berlawanan jarum jam, yaitu

Dengan memberikan tegangan VCC secara berganti mulai dari P7 – P4 secara terus-menerus maka motor stepper akan berputar berlawanan jarum jam.

4.6 Pengujian Rangkaian Keypad

Pengujian rangkaian tombol ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan mikrokontroler AT89S52, kemudian memberikan program sederhana untuk mengetahui baik/tidaknya rangkaian ini. Rangkaian dihubungkan ke port 3. Untuk Mengecek penekanan pada 4 tombol yang paling atas, maka data awal yang dimasukkan ke port 2 adalah FEH. Dengan demikian maka pin P2.0 akan mendapat logika low (0), dan yang lainnya mendapat logika high (1), seperti berikut,

P2.0

P2.1

P2.2

P2.3

P2.4

P2.5

P2.6

Gambar 4.5 perancangan keypad

Jika terjadi penekanan pada Tbl 1, maka P2.0 akan terhubung ke P2.4 yang menyebabkan P2.4 juga akan mendapatkan logika low (0). Seperti berikut,

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0

1 1 1 0 1 1 1 0

Data pada port 2 akan berubah menjadi EEH. Data inilah sebagai indikasi adanya penekanan pada tombol 1.

Jika terjadi penekanan pada Tbl 2, maka P2.0 akan terhubung ke P2.5 yang menyebabkan P2.5 juga akan mendapatkan logika low (0). Seperti berikut,

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0

1 1 0 1 1 1 1 0

Data pada port 2 akan berubah menjadi DEH. Data inilah sebagai indikasi adanya penekanan pada tombol 2. Demikian seterusnya untuk tombol-tombil yang lain.

Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menguji rangkaian keypad adalah sebagai berikut:

Tombol1:

Mov P0,#0FEH Mov a,P0

Cjne a,#0EEH,Tombol2 Setb P3.7

Sjmp Tombol1 Tombol2:

Clr P3.7 Sjmp Tombol1

Program diatas akan menunggu penekanan pada tombol 1 dan tombol 2, jika tombol 1 ditekan, maka program akan menyalakan LED yang ada pada P3.7. Jika tombol 2 ditekan, maka program akan mematikan LED yang ada pada P3.7.

Jika rangkaian telah berjalan sesuai program yang diberikan, maka rangkaian telah berfungsi dengan baik.

4.7 Pengujian rangkaian sensor ketinggian air

Untuk menguji sensor ketinggian air dapat dilakukan dengan mengukur tahanan 2 buah kawat sebelum dan sesudah terkena air, jika belum terkena air hambatan kawat hampir sama dengan 0 ohm, jika terkena air hambatan kawat dapat mencapat ribuan ohm. Dengan menggunakan led indicator jika kawat terkena air led akan mati, sebaliknya jika terkena air led akan hidup.

4.8 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 tigkat ketelitian ADC adalah dengan cara memberikan tegangan analog yang presisi. Untuk mendapatkan Tegangan analog yang presisi ini dapat digunakan power lab type LEADER DC Tracking Power Supply LPS152.

Setiap perubahan tegangan yang diberikan merupakan input bagi ADC yang akan diubah menjadi data digital. Proses perubahan tegangan input menjadi

data digital dilakukan dengan cara:

faktor ADC

V Vin Output =

sedangkan Vfaktor adalah : Vfaktor Vcc 5Volt 0,0196Volt 255 1 255 1 = × = × =

dengan data output dapat dihitung, misalnya jika Vin ADC = 0,5 Volt, maka: 5 , 25 0196 , 0 5 , 0 = = Volt Volt

Output , data yang diubah ke bilangan biner hanya bilangan

bulatnya saja. Berarti bilang biner yang dihasilkan oleh tegangan input ADC sebesar 0,5 Volt adalah (0001 1001).pada rangkaian pengujian, Output ADC melalui kaki DB0-DB7 dihubungkan dengan delapan buah led untuk mempermudah dalam pembacaan data.

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.

No. Vin (V) Data Out ADC Biner hex dec

1 0 0 0000 0000 0h 0

2 0.5 25.5 0001 1001 19h 25

3 1 51 0011 0011 33h 51

4 1.5 76.5 0100 1000 48h 76

5 2 102 0110 0110 66h 102

6 2.5 127.5 0111 1111 7fh 127

7 3 153 1001 1001 99h 153

8 3.5 178.5 1011 0010 b2h 178

9 4 204 1100 1100 cch 204

10 4.5 229.5 1110 0101 e5h 229

11 5 255 1111 1111 ffh 255

0 25.5 51 76.5 102 127.5 153 178.5 204 229.5 255 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

Data Out ADC

Vi

n

( V )

Grafik 4.1 grafik linearitas ADC 4.9 Pengujian Sensor LM35

Untuk mengukur dan mengontrol suhu , digunakan LM35 yang merupakan sensor suhu . Output dari LM35 ini dimasukkan sebagai input ADC, seperti pada rangkaian di bawah ini:

Gambar 4.7Rangkaian Pengujian Sensor vs

Secara teori didapat Data Konversi ke Bilangan Digital Dari Output Sensor :

Suhu terukur (°C) Output LM35 Output ADC Tampilan Display 27 28 29 30 31 32 33 270 miliVolt 280 miliVolt 290 miliVolt 300 miliVolt 310 miliVolt 320 miliVolt 330 miliVolt 00011011 00011100 00011101 00011110 00011111 00010000 00010001 027 028 029 030 031 032 033 :

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

1. Alat yang dirancang hanya mampu mengukur dan mengontrol suhu air dapat diatur suhunya.

2. Sensor LM 35 merupakan sensor yang efektif dalam mengukur suhu dan mengontrol suhu air.

3. Sensor suhu LM35 mengalami perubahan pada outputnya 10 miliVolt setiap derajat celcius (10mV/C).

4. Mikrokontroler tidak dapat membaca nilai suhu secara langsung, karena itu digunakan ADC untuk menterjemahkan nilai analog yang dikeluarkan sensor menjadi data digital yang sudah kompatibel dan dapat dibaca oleh mikrokontroler.

5. Mikrokontroler merupakan pusat pengolah data yang cukup handal dalam mengukur dan mengontrol suhu air.

2. Saran

1. Kipas 12 volt memiliki keterbatasan dalam hal mendinginkan secara cepat terutama suhu dibawah suhu ruangan, sebaiknya digunakan kipas yang tegangannya lebih tinggi agar pendinginannya lebih cepat atau menggunakan AC (Air Conditioner).

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto Eko Putra, 2002, ”Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/653 Teori dan

Aplikasi”, Edisi 2, Yogyakarta : Penerbit Gava Media.

Bhisop, Owen, 2004, Dasar-dasar Elektronika, Jakarta : Erlangga

Endra Pirowarno, 1998, ” Mikroprocessor dan Interfacing”, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit Andi.

Usman, 2008, ”Teknik Antarmuka + Pemograman Mikrokontroler AT89S52 ”, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit Andi.

Widodo Budiharto, 2007, ”Sistem Akuisisi Data”, Jakarta : Penerbit PT Elex Media Komputindo.

Setiap perubahan tegangan yang diberikan merupakan input bagi ADC yang akan diubah menjadi data digital. Proses perubahan tegangan input menjadi

data digital dilakukan dengan cara:

faktor ADC V Vin Output =

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

1 255

1

= ×

= × =

dengan data output dapat dihitung, misalnya jika Vin ADC = 0,5 Volt, maka:

5 , 25 0196

, 0

5 , 0

= =

Volt Volt

Output , data yang diubah ke bilangan biner hanya bilangan

bulatnya saja. Berarti bilang biner yang dihasilkan oleh tegangan input ADC sebesar 0,5 Volt adalah (0001 1001).pada rangkaian pengujian, Output ADC melalui kaki DB0-DB7 dihubungkan dengan delapan buah led untuk mempermudah dalam pembacaan data.

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.

No. Vin (V) Data Out ADC Biner hex dec

1 0 0 0000 0000 0h 0

2 0.5 25.5 0001 1001 19h 25

3 1 51 0011 0011 33h 51

4 1.5 76.5 0100 1000 48h 76

5 2 102 0110 0110 66h 102

6 2.5 127.5 0111 1111 7fh 127

7 3 153 1001 1001 99h 153

8 3.5 178.5 1011 0010 b2h 178

9 4 204 1100 1100 cch 204

10 4.5 229.5 1110 0101 e5h 229

11 5 255 1111 1111 ffh 255

0

25.5 51

76.5 102

127.5 153

178.5 204

229.5 255

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

Data Out ADC

Vi

n

( V )

Grafik 4.1 grafik linearitas ADC 4.9 Pengujian Sensor LM35

Untuk mengukur dan mengontrol suhu , digunakan LM35 yang merupakan sensor suhu . Output dari LM35 ini dimasukkan sebagai input ADC, seperti pada rangkaian di bawah ini:

Gambar 4.7Rangkaian Pengujian Sensor vs

Secara teori didapat Data Konversi ke Bilangan Digital Dari Output Sensor :

Suhu terukur (°C) Output LM35 Output ADC Tampilan Display

27 28 29 30 31 32 33

270 miliVolt 280 miliVolt 290 miliVolt 300 miliVolt 310 miliVolt 320 miliVolt 330 miliVolt

00011011 00011100 00011101 00011110 00011111 00010000 00010001

027 028 029 030 031 032 033 :

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

1. Alat yang dirancang hanya mampu mengukur dan mengontrol suhu air dapat diatur suhunya.

2. Sensor LM 35 merupakan sensor yang efektif dalam mengukur suhu dan mengontrol suhu air.

3. Sensor suhu LM35 mengalami perubahan pada outputnya 10 miliVolt setiap derajat celcius (10mV/C).

4. Mikrokontroler tidak dapat membaca nilai suhu secara langsung, karena itu digunakan ADC untuk menterjemahkan nilai analog yang dikeluarkan sensor menjadi data digital yang sudah kompatibel dan dapat dibaca oleh mikrokontroler.

5. Mikrokontroler merupakan pusat pengolah data yang cukup handal dalam mengukur dan mengontrol suhu air.

2. Saran

1. Kipas 12 volt memiliki keterbatasan dalam hal mendinginkan secara cepat terutama suhu dibawah suhu ruangan, sebaiknya digunakan kipas yang tegangannya lebih tinggi agar pendinginannya lebih cepat atau menggunakan AC (Air Conditioner).

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto Eko Putra, 2002, ”Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/653 Teori dan Aplikasi”, Edisi 2, Yogyakarta : Penerbit Gava Media.

Bhisop, Owen, 2004, Dasar-dasar Elektronika, Jakarta : Erlangga

Endra Pirowarno, 1998, ” Mikroprocessor dan Interfacing”, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit Andi.

Usman, 2008, ”Teknik Antarmuka + Pemograman Mikrokontroler AT89S52 ”, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit Andi.

Widodo Budiharto, 2007, ”Sistem Akuisisi Data”, Jakarta : Penerbit PT Elex Media Komputindo.

Diakses tanggal 15 Desember 2009