Lanjutan Tabel 2.13. Konfigurasi pin LCD 7
D0 Bit 0
8 D1
Bit 1 9
D2 Bit 2
10 D3
Bit 3 11
D4 Bit 4
12 D5
Bit 5 13
D6 Bit 6
14 D7
Bit 7 15
A Anoda +5VDC
16 K
Katoda Ground
Tabel 2.14. Konfigurasi pin LCD[11]
PinB BilanganBBinerB KeteranganB
RS Inisialisasi
1 Data
RW Tulis LCDW Write
1 Baca LCDR Read
E Pintu data terbuka
1 Pintu data tertutup
Lapisan film yang berisi kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat tegangan dicatukan pada beberapa pasang
elektroda, molekul-molekul kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan
terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai bagian yang diaktifkan.
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat populer untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrumen elektronik lain seperti Global
Positioning System GPS, bargraph display, dan multimeter digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In-line Package DIP dan mempunyai kemampuan untuk
menampilkan beberapa kolom dan baris dalam satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter ataupun gambar, pada kolom dan baris secara bersamaan digunakan digunakan
metode screening. Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolom dan suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua.
Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD.
25
BAB III PERANCANGAN PENELITIAN
3.1 Blok Diagram Rangkaian
Di dalam perancangan ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu : rangkaian sensor arus, pengondisi sinyal, mikrokontroler dan penampil. Sensor yang digunakan untuk mengukur
arus adalah ACS758. Perubahan keluaran dari sensor akan masuk ke mikrokontroler. Mikrokontroler ATMega 8535 berfungsi mengatur dan memproses data masukan dari
sensor, kemudian pengukuran arus akan ditampilkan pada penampil LCD. Gambar 3.1 menunjukkan diagram blok sistem perancangan alat pengoperasian motor induksi 3 fasa
pada sistem kelistrikan 1 fasa.
Gambar 3.1. Diagram blok rancangan MI 3 fasa
Listrik 1 fasa Generator
Sinkron 1 fasa
Sensor Arus ACS758
Mikrokontroler ATMega 8535
LCD Beban
Lampu Pijar
3.2 Perancangan Perangkat Keras 3.2.1 Perancangan Rangkaian Sensor Arus
Sensor yang digunakan pada penelitian ini adalah ACS758. Sensor ini akan mendeteksi arus yang mengalir disebabkan oleh adanya beban yang terpasang. Dari situ
juga keluaran dari sensor akan masuk ke mikrokontroler yang nantinya akan ditampilkan pada LCD.
Pada rangkaian gambar 3.2, untuk mengaktifkan sensor ini dibutuhkan tegangan masukan sebesar +5V. Pada kaki 4 dan 5 dihubungkan pada rangkaian beban, untuk
mengukur besar arus yang mengalir pada rangkaian beban. Penghubung komponen kapasitor pada sensor ACS758 merupakan rekomendasi dari data sheet. Selanjutnya
keluaran sensor dihubungkan pada port A0 mikrokontroler.
Gambar 3.2. Rangkaian sensor arus ACS758 Dikarenakan beban yang digunakan tidak lebih daripada 540 watt maka dapat
ditentukan arus maksimal yang akan diukur. Berdasarkan persamaan 2.8, maka I
max
dapat dihitung sebagai berikut :
� = �. �
2.8 �
���
=
� �
Imax = 540 12 = 45 A Pada data sheet sensor, tegangan keluaran sensor berupa tegangan analog dengan
sensitivitas 40 mVA. Jadi artinya untuk setiap kenaikkan 1 A, maka sensor akan merespon dengan memberikan keluaran sebesar 40 mV. Tabel 3.1 menunjukkan tegangan keluaran
sensor terhadap arus yang diukur. Pengukuran arus yang bisa dilakukan dari rentang 0 A sampai 45 A, sehingga Vout sensor nantinya memiliki rentang dari 2500 V sampai 4300
mV.
Tabel 3.1. Tegangan keluaran sensor terhadap arus yang diukur
I
Terukur
A V
out Sensor
mV 0 A
2500 mV 5 A
2700 mV 10 A
2900 mV 20 A
3300 mV 40 A
4100 mV 45 A
4300 mV
3.2.2 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler
Pada rangkaian mikrokontroler seperti pada gambar 3.3, port yang akan digunakan adalah port A dan port C. Port A digunakan sebagai port ADC Analog to Digital
Conventer . Data analog dari sensor ACS758 yang berupa tegangan diberikan kepada port
A0. Data tersebut kemudian di konversi ke bentuk data digital dan siap diproses oleh mikrokontroler. Untuk PC0, PC1, PC2, dan PC3 digunakan sebagai port data, sedangkan
PC4 dan PC5 digunakan sebagai port pengaturan interface LCD. Pada port C7 digunakan sebagai keluaran untuk indikator lampu LED ketika sistem telah ON atau siap digunakan.
Gambar 3.3. Rangkaian mikrokontroler
PC6TOSC1 28
PC5 27
PC4 26
PC3 25
PC2 24
PC1SDA 23
PC0SCL 22
PC7TOSC2 29
PA6ADC6 34
PA5ADC5 35
PA4ADC4 36
PA3ADC3 37
PA2ADC2 38
PA1ADC1 39
PA0ADC0 40
PA7ADC7 33
PB6MISO 7
PB5MOSI 6
PB4SS 5
PB3AIN1OC0 4
PB2AIN0INT2 3
PB1T1 2
PB0T0XCK 1
PB7SCK 8
PD6ICP1 20
PD5OC1A 19
PD4OC1B 18
PD3INT1 17
PD2INT0 16
PD1TXD 15
PD0RXD 14
PD7OC2 21
RESET 9
XTAL1 13
XTAL2 12
AVCC 30
AREF 32
U1
ATMEGA8535 1
ACS758
Sensor Arus
1 2
3 4
5 6
LCD
CONN-SIL6
X1
CRYSTAL
C1
27pF
C2
27pF
C3
10uF
R1
10k 5 V
PC0. DB 1 LCD PC1. DB 2 LCD
PC2. DB3 LCD PC3. DB4 LCD
PC4. Enable LCD PC5. RS LCD
1
LED
CONN-SIL1
Terdapat saklar masukan pada rangkaian yang berfungsi untuk mereset keadaan mikrokontroler.
3.2.3 Reset Eksternal
Sistem pada mikrokontoler akan mereset bila pin reset mendapat logika 0. Pin reset dihubungkan dengan resistor R1 yang terhubung ke vcc dan kapasitor yang terhubung ke
ground . Gambar 3.4 adalah rangkaian reset eksternal.
Gambar 3.4. Rangkaian reset eksternal
3.2.4 Osilator
Salah satu kelebihan AVR adalah kecepatan dalam eksekusi program. AVR membutuhkan waktu satu siklus untuk melakukan eksekusi terhadap suatu intruksi.
Pada perancangan digunakan 12 Mhz sebagai masukan clock dengan 2 kapasitor sebesar 27 pF data sheet AVR hardware design considertions. Gambar 3.5 menunjukan
rangkaian osilator.
Gambar 3.5. Rangkaian osilator
3.2.5 Kapasitor
Dalam perancangan ini kapasitor yang digunakan diserikan dengan dua kumparan motor kumparan R dan S ditunjukkan pada gambar 3.6.
1
J1
RESET 8535
C1
10uF
R1
10k
1
J2
+5V
12 Mhz CRY STAL
C5 27 pF
Xtal 2 Xtal 1
C6 27 pF
8535
