Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR (Light Dependent Resistor) Untuk Alat Pengering Kopi Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8

LAMPIRAN 1. FOTO ALAT YANG SUDAH JADI DAN BEKERJA DENGAN BAIK

LAMPIRAN 3 .LISTING PROGRAM SISTEM KERJA ALAT KESELURUHAN.

Progam

$regfile = "m8def.dat" $crystal = 16000000

Config Lcd = 16x2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.2 , Db5 = Portc.1 , Db6 = Portc.0 , Db7 = Portb.2 , E = Portc.3 , Rs = Portc.4

Cursor Off

Config Adc = Free , Prescaler = Auto , Reference = Avcc Start Adc

Tbl1 Alias Pind.0 Tbl2 Alias Pind.1 Tbl3 Alias Pind.2 Sensor_air Alias Pind.3 Limbuka Alias Pind.4 Limtutup Alias Pinb.1

M1 Alias Portd.6 M2 Alias Portd.7 V Alias Portd.5 Lampu Alias Portb.0

Dim Dataadc As Word Dim Dataset As Word

Dim Modealat As Bit Dim Posisi As Bit Dim Air As Bit

Dim Com_pintu As Bit Dim Com_relay As Bit

Enable Int0 Enable Interrupts

On Int0 Setting_mode

Dataset = 500 Set Com_pintu Set Com_relay

Gosub Buka

Awal: Cls

Gosub Tampilan Do

Gosub Auto If Tbl2 = 0 Then

Waitms 150 Gosub Manual End If

Loop

Auto:

Modealat = 1

Dataadc = Getadc(5)

If Dataadc > Dataset And Sensor_air = 1 Then 'Cuaca Cerah Gosub Buka

End If

If Dataadc <= Dataset And Sensor_air = 0 Then 'Mendung Hujan Gosub Tutup

End If

If Dataadc <= Dataset And Sensor_air = 1 Then 'Mendung tidak hujan Gosub Tutup

End If

If Dataadc > Dataset And Sensor_air = 0 Then 'Cerah hujan Gosub Tutup

End If

Gosub Update Return

Update:

Air = Sensor_air Dataadc = Getadc(5) Locate 1 , 6

Lcd " " Locate 1 , 7

Lcd "A" Else

Lcd "M" End If

Locate 1 , 16 Lcd " " Locate 1 , 16 If Posisi = 1 Then

Lcd "O" Else

Lcd "C" End If

Locate 2 , 6 Lcd " " Locate 2 , 6 Lcd Dataadc

Locate 2 , 16 Lcd " " Locate 2 , 16 Lcd Sensor_air Return

Tampilan: Locate 1 , 1

Lcd " " Locate 1 , 1

Lcd "Mode: Door: " Locate 2 , 1

Lcd " " Locate 2 , 1

Lcd "ADC : Air : " Return

Buka: Posisi = 1

If Limbuka = 1 Then Do

Gosub Update Set M1

Reset M2 Toggle V Waitms 50

Loop Until Limbuka = 0 End If

Reset Lampu Reset M1 Reset M2 Reset V Return

Posisi = 0

If Limtutup = 1 Then Do

Gosub Update Reset M1 Set M2 Toggle V Waitms 50

Loop Until Limtutup = 0 End If

Set Lampu Reset M1 Reset M2 Reset V Return

Setting_mode: Disable Int0 Disable Interrupts Waitms 150 Cls

Locate 1 , 1

Lcd " Setting Data " Waitms 500

Locate 1 , 1 Lcd "ADC: " Locate 2 , 1 Lcd "Set: "

Do

Dataadc = Getadc(5) If Tbl1 = 0 Then

Incr Dataset Waitms 80 End If

If Tbl2 = 0 Then Decr Dataset Waitms 80 End If

Locate 1 , 5 Lcd " " Locate 1 , 5 Lcd Dataadc Locate 2 , 5 Lcd " " Locate 2 , 5 Lcd Dataset Waitms 80

Loop Until Tbl3 = 0 Waitms 150

Enable Int0 Enable Interrupts Goto Awal

Return

Manual: Disable Int0 Disable Interrupts Modealat = 0 Do

If Tbl1 = 0 Then Toggle Com_pintu Waitms 20

End If

If Tbl3 = 0 Then Toggle Com_relay Waitms 20

End If

If Com_pintu = 1 Then Gosub Buka

Else

Gosub Tutup End If

Set Lampu Else

Reset Lampu End If

Gosub Update Waitms 100 Loop Until Tbl2 = 0 Waitms 150 Enable Int0 Enable Interrupts Return

DAFTAR PUSTAKA

Bejo, A. 2008. C dan AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroller ATMega8535, Edisi I. Yogyakarta : Graha Ilmu

Catur Edi Widodo & Retna Prasetia. 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port Serial Komputer dengan VisualBasic 6.0. Yogyakarta: Andi.

Daryanto, Drs. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika. Jakarta : Bumi aksara Setiawan,Afrie.2006. Aplikasi Mikrokontroller ATMEGA8 .Jakarta:Andi Pratama

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

Wardana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroller AVR seri ATmega 8535 simulasi, hardware, dan aplikasi. Penerbit Andi. Yogyakarta.

https://www.ricohendara.scribd.com/doc/53200073/Pengukur-sensor hujan-.html

Di akses Pada tanggal 10 Mei 2015

http://ilmulistrik.liadani.com/solenoid-valve-pneumatic.html

Di akses Pada tanggal 11 April 2015

http://masbarron.blogspot.com/2011/04/ic-max232.html

Di akses Pada tanggal 12 Mei 2015

http://buletin.melsa.net.id/okt/1020/bahasa-c.htm

BAB 3

PEMBUATAN DAN PERANCANGAN 3.1. Diagram Blok Rangkaian

Adapun pada Gambar 3.1 diagram blok dari dari perancangan alat Aplikasi Sensor Air danLDR (Light Dependent Resistor) Untuk Alat Pengering Kopi Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8 yang dibuat adalah sebagai berikut.

3.1.1. Fungsi Tiap Blok

1. Blok mikrokontroller : Mengkonversi data dari sensor LDR dan Hujan

2. Blok LDR : Sebagai Inputan / Pendeteksi Cahaya 3. Blok Sensor Hujan :Sebagi Inputan adanya air 4. Blok LCD : Sebagai output tampilan

5. Blok Lampu Pijar : Sebagai pemanas/pengering dalam Boks 6. Motor DC :Sebagai Pengerak Otomatisasi

7. Blok power supply : Sebagai penyedia tegangan ke system dan Sensor

3.2. Rancangan Perangkat Keras 3.2.1. Rangkaian Catu Daya

Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya

Pada Gambar 3.2 rangkaian catu daya berfungsi sebagai pemberi daya ke tiap rangkaian agar rangkaian dapat bekerja. Pada rangkaian tersebut sumber tegangan

yang digunakan adalah dari tegangan PLN, sehingga digunakan sebuah transformator untuk menurunkan tegangan dari 220V menjadi 9V. Setelah tegangan diturunkan, tegangan tersebut kemudian disearahkan oleh sebuah dioda. Kapasitor berfungsi sebagai filter sehingga tegangan DC yang dihasilkan dioda mempunyai ripple tegangan yang kecil. Tegangan tersbut kemudian di regulasi oleh regulator LM7805 sehingga tegangan output dari rangkaian ini akan stabil pada 5V. Tegangan inilah yang digunakan untuk mensupply rangkaian pada alat yang dirancang.

3.2.2.Rangkaian Sensor LDR

Gambar 3.3.Rangkaian Sensor LDR

Rangkaian Gambar 3.3 adalah rangkaian pembagi tegangan yang menggunakan sebuah LDR dan sebuah resistor fixed. Ketika LDR terkena cahaya matahari, maka terjadi perubahan tegangan pada pin 2 SL1. Pin 2 pada SL1 tersebut nantinya dihubungkan pada pin ADC pada mikrokontroler, sehingga tegangan tersebut akan dibaca oleh mikrokontroler untuk diproses.

3.2.4.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

Gambar 3.4.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

Rangkaian Gambar 3.4 ini merupakan rangkaian minimum ATMega8 dengan kristal 16MHz. Dengan rangkaian ini mikrokontroler akan bekerja pada frekuensi kerja 16MHz. Rangkaian minimum ini adalah rangkaian dengan konfigurasi minimum yang digunakan agar mikrokontroler dapat beroperasi. Pin Reset pada mikrokontroler terhubung ke 5V melalui sebuah resistor 10K. Pin AVCC, VCC dan ARef pada mikrokontroler langsung terhubung pada 5V.

3.2.5.Rangkaian LCD Karakter 16x2

Berikut ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengoperasikan LCD karakter 16x2.

Gambar 3.5.Rangkaian LCD Karakter 16x2

Pada Gamabar 3.5 rangkaian ini digunakan trimpot yang dihubungkan pada pin 3 dari LCD. Hal ini bertujuan agar kontras pada karakter yang ditampilkan pada LCD dapat diatur tingkat kecerahannya. Pin 5 pada LCD dihubungkan langsung pada GND shingga logika pada pin ini selalu low. Hal ini akan menyebabkan LCD akan selalu pada mode Write, dimana LCD sifatnya akan selalu untuk menampilkan data dari mikrokontroler saja.

3.2.6.Rangkaian Tombol / Tactile Switch

Gambar 3.6.Rangkaian Tombol / Tactile Switch Rangkaian Gambar 3.6 ini merupakan sarana input logika digital bagi

mikrokontroler. Dari rangkaian dapat dilihat bahwa ketika sakelar tidak tekan, semua pin pada SL1 akan tetap bertegangan 5V (logika 1). Ketika salah satu sakelar ditekan, maka outputnya menjadi 0V (berlogika 0).

3.2.7.Rangkaian Driver Motor DC L293D

Berikut merupakan rangkaian Gambar 3.7 driver motor L293D yang digunakan pada system. Rangkaian ini berfungsi sebagai penggerak motor DC yang dikendalikan oleh mikrokontroler. Motor DC tidak dapat secara langsung digerakkan oleh mikrokontroler. Pin input dari L293D dihubungkan pada mikrokontroler untuk menentukan arah gerakan motor DC. Sedangkan pin Enable L293D digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC yang dikendalikan. Berikut merupakan gambar rangkaiannya:

Gambar 3.7.Rangkaian Driver Motor DC L293D

3.2.8.Rangkaian Sensor Air Hujan

Rangkaian ini memanfaatkan sifat transistor yang dapat digunakan sebagai saklar elektronik. Berikut merupakan gambar rangkaian yang digunakan pada system ini:

Dari Gambar 3.8 , SL1, SL2, SL3, dan SL4 merupakan sensor air. Ketika ada air mentes pada sensor tersebut, menyebabkan 5V akan terhubung ke kaki basis dari transistor. Hal ini menyebabka transistor C945 aktif sehingga tegangan pada kolektornya akan bernilai 0. Sinyal tersebut kemudian diumpankan ke IC 7400 yang merupakan gerbang NAND. SL5 pada gambar tersebut dihubungkan pada mikrokontroler. Logika 0 pada output 7400 hanya diperoleh pada saat keempat transistor tersebut aktif (pada saat sensor terkena air). Sinyal tersebut lah yang nantinya akan dimanfaatkan oleh mikrokontroler untuk mendeklarasikan bahwa alat tersebut terkena air hujan.

3.2.9.Rangkaian Relay

Gambar 3.10. Rangkaian Relay

Rangkaian Gambar 3.10 ini digunakan untu menyalakan kipas dan pemanas. Rangkaian ini menggunakan transistor yang difungsikan sebagai sakelar elektronik. Ketika basis transistor diberi tegangan 5V (logika 1) maka transistor ini akan aktif. Jika transistor aktif, ini berarti kumparan pada relay akan dialiri oleh arus listrik sehingga menjadi magnet dan menarik kontak relay sehingga relay terhubung dan akan menyalakan kipas ataupun pemanas. Dioda digunakan

sebagai pengaman rangkaian dari arus balik yang timbul ketika kumparan pada relay mengalami transisi antara kontak dan tidak

3.3.Flowchart Alat Pengering kopi otomatis

Bahasa pemrograman yang digunakan pada perancangan alat ini adalah bahasa pemrogramanBASCOM-AVR.Pada Gambar 3.13 ini adalah listing program yang di isi pada mikrokontroler Atmega 8 pada Tugas Akhir ini.

BAB 4

PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN SISTEM

4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya

Pengujian pada rangkaian Gambar 4.1 power supply ini dapat dilakukan dengan cara mengukur besarnya tegangan yang terdapat pada test point yang ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada Rangkaian Catu Daya

Pada rangkaian Gambar 4.1 sumber tegangan yang digunakan adalah tegangan AC dari PLN. Untuk menguji rangkaian ini, dilakukan pengukuran pada titik-titik yang ditunjukkan pada rangkaian yang dilakukan dengan menggunakan multimeter digital. Hasil pengukuran ditunjukkan oleh Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Tegangan Pada Tiap Titik Uji

Test Point Tegangan

TP1 215 V AC

TP2 10 V AC

TP3 9,5V DC

TP4 4,7 V DC

4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

Pengujian pada Gambar4.2 rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program sederhana kedalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian dapat beerja sesuai dengan perintah program yang diisikan kedalam mikrokontroler tadi.

Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan program sederhana yang bila diaktifkan akan membuat LED yang terhubung ke mikrokontroler akan berkedip. Ketika program tersebut diaktifkan dan berjalan, maka LED yang terhubung pada mikrokontroler akan tampak berkedip terus menerus dengan jeda waktu tertentu. Dengan demikian, maka rangkaian mikrokontroler tersebut dinyatakan dalam kondisi baik dan dapat di oprasikan dengan sistem keseluruhan.

4.3.Pengujian Rangkaian Tombol

Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Tombol

engujian rangkaian ini dilakukan dengan mengukur tegangan pada titik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 . Setelah itu, dilakukan penekanan pada tombol dan pengukuran tegangan dilanjutkan agar mengetahui tombol-tombol sudah beroperasi dengan baik atau tidak, berikut merupakan Tabel4.2 pengukuran yang dilakukan

Tabel 4.2. Tabel Pengujian Rangkaian Tombol

Titik Uji

Tombol 1 Tombol 2 Tombol 3

Tidak Ditekan

Ditekan

Tidak Ditekan

Ditekan

Tidak Ditekan

Ditekan

TP1 4,6V DC 0 4,6V DC 4,6V DC 4,6V DC 4,6V DC

TP2 4,6V DC 4,6V DC 4,6V DC 0 4,6V DC 4,6V DC

4.4.Pengujian Rangkaian Relay

Gambar 4.4. Pengujian Rangkaian Relay

Pada Gambar 4.4 rangkaian ini diuji dengan memastikan tegangan pada TP1 berada pada 11,5V – 12V DC agar relay dapat bekerja dengan baik. Ketika tegangan pada TP1 sudah dipastikan pada rentang tegangan tersebut, kemudian rangkaian ini diuji dengan memberi logika 1 pada basis transistor sehingga relay akan bereaksi dan menyebabkan kontak-kontak pada relay akan terhubung. Setelah itu, dipastikan dengan menggunakan multimeter apakah kontak-kontak pada relay sudah terhubung. Jika sudah terhubung maka rangkaian ini dapat dikatakan dalam kondisi baik.

4.5. Pengujian Rangkaian LCD

Gambar 4.5. Rangkaian LCD 16x2

Pada Gambar 4.5 rangkaian LCD diuji dengan cara menghubungkannya dengan mikrokontroler seperti pada Gambar 4.5 diatas. Kemudian pada mikrokontroler diinputkan program dan rangkaian LCD dikatakan dalam kondisi baik apabila setelah program tersebut diinputkan pada mikrokontroler dan dioperasikan, maka pada LCD akan tampil tulisan Test.

4.6.Pengujian Rangkaian L293D

Gambar 4.6. Pengujian Rangkaian L293D

Untuk menguji rangkaian L293D, dirakit terlebih dahulu rangkaian seperti pada Gambar 4.6.Kemudian diberikan logika pada pin L293D sesuai dengan Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Pengujian Rangkaian L293D

Input

Pin 1 Out Motor DC1 Pin 2 Pin 7

High High High Stop

High Low High Berputar Kekanan Low High High Berputar Kekiri

Low Low High Stop

High High Low Stop

High Low Low Stop

Low High Low Stop

Dari tabel 4.3 diperlihatkan bahwa Out motor DC dapat dikendalikan melalui keadaan logika pada Input L293D.

4.7. Pengujian Rangkaian Sensor Air Hujan

Pada Gambar 4.7.rangkaian sensor air ini diuji dengan cara mengukur tergangan pada titik-titik test point.

Hasil pengujian dapat diperlihatkan pada Tabel 4.4 .

Tabel 4.4. Pengujian Rangkaian Sensor Air

Sensor Keadaan Test Point Logika LED

SL1

Kering 3.9V 1 Off

Basah 0 0 On

SL2

Kering 3.9V 1 Off

Basah 0 0 On

SL3

Kering 3.7V 1 Off

Basah 0 0 On

SL4

Kering 3.8V 1 Off

Basah 0 0 On

Dari hasil pengujian, Tabel 4.4 diperlihatkan bahwa sensor menunjukkan respon terhadap ada atau tidaknya air yang menetes pada sensor tersebut.Dapat disimpulkan prinsip kerja dari sensor ini adalah, dimana pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka akan terjadi logika 0 dan 1 yang dimana proses elektrolisasi oleh air hujan tersebut. Karena air hujan termasuk kedalam cairan elektrolit yaitu cairan yang dapat menghantarkan arus listrik,meskipun sangat kecil dan proses ini akan menyebabkan keadaan aktif yang akan mengaktifkan motor DC untuk memasukan garasi secara otomtis dan relay akan meng ON/OFF kan lampu pijar akan hidup secara otomatis .Sistem ini bekerja berdasarkan perintah reset program yang di buat dalam mikrokontroler karana otak/chip dari sistem alat ini ditanam dalam mikrokontroler sehingga alat dapat bekerja dengan baik.

4.8.Pengujian Alat dan Sistem Kerja Alat Aplikasi Sensor AirHujan dan LDR (Light Dependent Resistor) untuk Alat Pengering Kopi Otomatis Berbasis ATMega 8

Dari hasil pengujian komponen dan perancangan alat maka dapat disimpulkan Prinsip kerja alat ini yaitu sebagai inputan adalah Sensor air hujan dan LDR (Light Dependent Resistor) yang dimana saat gelap/mendung LDR akan bekerja nilai hambatannya di pengaruhi oleh cahaya yang diterimanya,LDR terbuat dari cadmium sulfida yang peka terhadap cahaya yang dimana saat gelap/mendung resitansi akan berkurang sehingga alat ini akan bekerja meriset ke mikrokontroler untuk mengaktifkan Driver motor DC untuk memasukan gerasi ke dalam bok,dan relay akan bekerja sebagai stop kontak atau saklar untuk menghidupkan lampu pijar dalam bok.Sedangkan inputan sensor air prinsip kerja dari sensor ini adalah, dimana pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka motor DC akan bekerja. yang diriset di mikrokontroler untuk memasukan gerasi untuk masuk kedalam bok. Sehingga lampu pijar akan otomatis hidup di dalam bok karna ada perintah dari mikrokontroler, karna otak/program di tanamkan dalam mikrokontroler tersebut .di mana dalam alat ini terdapat LCD, di LCD dapat di tampilkan riset program atau tampilan setingan program secara manual dan di ADC supaya kita dapat menyeting data .Alat ini dapat juaga bekerja apa bila hujan tapi tidak mendung dan mendung tidak hujan, mendung hujan. Alat ini tetap bekerja karena program sudah di masukan kedalam mikrikontroler.Didalam alat ini sebagai pensuplay atau sumber tegangan adalah PSA

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

Dari perancangan dan pembuatan aplikasi sensor air hujan dan LDR (Light Dependent Resistor)untuk alat pengering kopi otomatis berbasis ATMega8 maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Sebagai inputan untuk menjalankan sistem alat ini ada dua inputan yaitu Sensor Air Hujan dan LDR (Light Dependent Resistor) yang dimana dari Sensor Air Hujan terdapat 4 panel sensor apa bila kedua panel sensor terkena air hujan maka terjadi logika 0 dan 1 dan LDR bekerja berdasarrkan intensitas cahaya yang diterimanya maka motor DC akan bekerja untuk membuka atau menutup garasi, sehingga pada saat garasi berada di dalam bok lampu atau pemanas akan hidup secara otomatis.

2. Otak atau sistem keseluruhan alat ini adalah mikrokontroler atmega 8 yang dimana mikrokontroler adalah chip yang di masukan setingan program yang dibuat untuk alat ini.

5.2. SARAN

1. Diperlukan rancangan yang lebih teliti untuk penyolderan agar lebih teliti agar rangkaian dapat tidak rusak dan dapat bekerja dengan baik.

2. Diharapkan Untuk kedepanya agar lebih memahami tentang sensor dan mikrokontroler dan pengaplikasiannya,serta fungsi masisng-masing komponen yang digunakan, serta prinsip kerja alat.

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 C/C++, 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.

2.1.1. Arsitektur mikrokontroller ATMega 8

Gambar 2.1.Arsitektur ATMega8

Mikrokontroller AVR merupakan keluarga mikrokontroller RISC (Reduced Instruction Set Computing) keluaran Atmel. Konsep arsitektur AVR pada mulanya dibuat oleh dua orang mahasiswa di Norwgian institute of Technology ( NTH ) yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan. Penggunaan

mikrokontroller ATMega8 ada dua pilihan ,dengan menggunakan board ATMega8 develompment board yang sudah ada diparaan atau dengan membuat rangkaian sendiri. Jika menggunakan rangkaian mikrokonter yang sudah tersedia dipasaran maka karena hanya tinggal membeli rangkaian dan hanya tinggal menggunakannya. Chip yang dijelaskan di sini menggunakan kemasan PDIP, untuk kemasan yang lain ( TQPF, QFN / MLF ) tidak jauh berbeda. Untuk lebih jelasnya silahkan merujuk ke data sheet. Nama nama pin di atas usahakan lebih sering dikenal, hal ini berguna untuk penggunaan pheripheral internal.

2.1.2. Fitur ATMega8

Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega8 : A. Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.

B. ADC sebanyak 6 saluran dengan 4 saluran 10 bit dan 2 saluran 8 bit. C. Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding. D. CPU dengan 32 buah register

E. Watchdog timer dan oscillator internal. F. SRAM sebesar 1K byte.

G. Memori flash sebesar 8K Bytes system Self-programable Flash H. Unit interupsi internal dan eksternal.

I. Port antarmuka

J. EEPROM sebesar 512 byte.

K. Port USART ( Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver and Transmitter ) untuk komunikasi serial.

2.1.3 Konfigurasi Pin ATMega8

ATMega8 memiliki 28 pin yang masing-masing pin-nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain. Berikut akan dijelaskan pada Gambar 2.2 tentang kegunaan dari masing-masing kaki pada ATMega8.

Gambar 2.2.Pin Konfigurasi pada ATMega 8

2.1.4. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8 1. VCC

Merupakan supply tegangan untuk digital. 2. GND

3. Port B

Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bit directional I/O port dengan inernal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin menggunakan tambahan kristal, maka cukup untuk menghubungkan kaki dari kristal ke keki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka cukup untuk dibiarkan saja. Pengguna kegunaan dari masing-masing kaki ditentukan dari clock fuse setting-nya.

4. Port C

Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyarap arus ( sink ) ataupun mengeluarkan arus ( source).

5. Reset / PC6

Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang tedapat pada port C. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak deprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada

lebih pendek dari pulsa minimum, makan akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak berkerja.

6. Port D

Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

7. AVCC

Pada pin ini memiliki fungsi sebagai power supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkanjika ACD pada AVR tidak digunakan, tetap saja disarankan untuk menghubungkan secara terpisah dengan VCC. Cara menghubungkan AVCC adalah melewati low-pass filter setelah itu dihubungkan dengan VCC.

8. AREF

Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC. Pada AVR status Register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi intruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini di-update setelah semua operasi ALU ( Arithmetic Logic Unit ). Hal tersebut seperti yang telah tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Intruction Set Reference. Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan

penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal iini harus dilakukan melalui software.

9. Bit 7 (1)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang secara individual maupun yang secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

10. Bit 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instruction BLD ( Bit LoaD ) dan BST ( Bit Store ) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dan Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di register pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.

Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

12. Bit 4 (S)

Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V).

13. Bit 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.

14. Bit 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini menyediakan sebuah hasil negative di dalam sebuah fugnsi logika atau aritmatika.

15. Bit 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “ 0 ” dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

16. Bit 0 (C)

Meruapakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah fugnsi aritmatika atau logika.

2.1.5. Sistem Clock pada Mikrokontroller ATMega 8

Mikrokontroler, mempunyai sistem pewaktuan CPU, 12 siklus clock. Artinya setiap 12 siklus yang dihasilkan oleh ceramic resonator maka akan menghasilkan satu siklus mesin. Nilai ini yang akan menjadi acuan waktu operasi CPU. Untuk mendesain sistem mikrokontroler kita memerlukan sistem clock,

sistem ini bisa di bangun dari clock eksternal maupun clock internal. Untuk clock internal, kita tinggal memasang komponen seperti Gambar 2.3 di bawah ini:

Gambar 2.3.Sistem Clock pada ATMega8

2.1.6.Peta Memori

ATmega8memilikidua ruang memori utama, yaitu memori data dan memori program.Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.

2.1.6.1 Flash Memory

ATmega8 memiliki flash memory sebesar 8 Kbytes untuk memori program. Karena semua instruksi AVR menggunakan 16 atau 32 bit, maka AVR memiliki organisasi memori 4 Kbyte x 16 bit dengan alamat dari $000 hingga $FFF. Untuk keamanan software, memori flash dibagi mejadi dua bagian, yaitu : Boot Programdan bagian Application program. AVR tersebut memiliki 12 bit Program Counter(PC) sehingga mampu mengalamati isi flash memori.

2.1.6.2 SRAM

ATmega8 memiliki 608 alamat memori data yang terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register file, 64 buah IO register dan 512 byte internal SRAM. Peta Memori ATmega8 memiliki dua ruang memori utama, yaitu memori data dan memori program. Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.

2.1.6.3 EEPROM

ATmega8 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8 bit sebesar 512 byte ($000-$1FF).

2.1.6.4 Status Register (SREG)

Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari register SREG dapat digunakan untuk mengubah alur program yang sedang dijalankan dengan menggunakan instruksi percabangan. Data SREG akan selalu akan berubah setiap instruksi atau operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila terjadi instruksi percabangan baik karena interupsi maupun lompatan.

2.1.6.1 Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Berikut ini adalah status register dari ATmega8beserta penjelasannya dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4.Status Register ATMega8

Status Register ATMega8 : a. Bit 7 (I)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian lain. Jika bit ini di-set, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

b. BIT 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit Load) dan BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.

c. BIT 5 (H)

Merupakan bit Half Cary Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

d. BIT 4 (S)

Merupakan Signbit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif diantara Negative

Flag (N) dan Two’s Complement OverflowFlag (V). e. BIT 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi- fungsi aritmatika dua komplemen.

f. BIT 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negatif di dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.

g. BIT 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “0” dalam sebuah fungsi arimatika atau logika.

h. BIT 0 (C)

Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah carry atau sisa dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

2.2 Light Dependent Resistor (LDR)

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya

LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya.

Sebuah light dependent resistor (LDR) terdiri dari sebuah piringan bahan semikonduktor dengan dua buah elektroda pada permukaannya. Dalam gelap atau di bawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya mengandung elektron bebas dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Hanya tersedia sedikit elektron bebas untuk mengalirkan muatan listrik. Dengan kata lain, nilai hambatan akan sangat tinggi dapat kita lihat pada Gambar 2.5

Gambar 2.5. Light Dependent Resistor

Di bawah cahaya yang cukup terang, lebih banyak elektron dapat melepaskan diri dari atom-atom semikonduktor ini. Terdapat lebih banyak elektron bebas yang dapat mengalirkan muatan listrik. Hambatan listrik bahan adalah rendah. Semakin terang cahaya yang mengenai bahan, semakin banyak elektron bebas yang tersedia, dan semakin rendah pula hambatan listrik tersebut.

2.2.1 Karakteristik Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral sebagai berikut :

1. Laju Recovery Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Bila sebuah “Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)” dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Na-mun LDR tersebut hanya akan bisa menca-pai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery meru-pakan suatu ukuran praktis dan suatu ke-naikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux dapat dilihat pada Gambar 2.6.

2. Respon Spektral Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantaryang baik.

2.2.2 Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Resistansi Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah seiring den-gan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR seki-tar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebe-sar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari ba-han semikonduktor seperti kadmium sul-fida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak mua-tan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah men-galami penurunan.

2.3 . 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) dapat dilihat pada Gambar 2.7 tamplan LCD.

Gambar 2.7.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.

2.3.1. 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

6 E Enable Signal

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

2.4 Motor DC

Berdasarkan pengertiannya motor dc adalah motor listrik yang dialiri sumber arus searah pada kumparan medan untuk menjadikannya energi mekanik.Hampir sama dengan motor AC, kumparan medan yang bergerak disebut stator dan untuk kumparan jangkar disebut juga rotor dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8.Motor DC

Motor DC memiliki 3 bagian utama untuk berputar antara lain:

• Current elektromagnet atau biasa disebut dinamo. Dinamo silinder terhubung ke as untuk menggerakkan beban. Untuk kasus motor DC kecil kutub utara dan selatan berganti lokasi saat dinamo berputar.

• Kutub medan. Terbagi menjadi dua yaitu kutub utara dan kutub selatan.

• Commutator. Fungsi komponen ini untuk mentransmisikan arus antara dinamo dan sumber daya.

Keuntungan dari motor DC ini adalah dapat menjaga pasokan daya dengan cara mengendalikankecepatan.Pengendalian ini dapat dilakukan dengan cara:

• Mengubah tegangan dinamo. Bila dinaikan maka akan menigkatkan kecepatan sedangkan bila diturunkan maka akan menurunkan kecepatan.

• Mengubah arus medan. Kenaikan arus medan sebanding dengan kenaikan kecepatan.

Hubungan kecepatan,flux medan dan tegangan dinamo:

• Persamaan gaya elektromagnetik: E = KΦN • Persamaan Torque: T= KΦIa

Keterangan:

• E : gaya elektormagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo • Φ : flux medan berbanding lurus dengan arus medan.

• N : kecepatan dalam RPM. • T : torque elektromagnetik. • Ia : arus dinamo

• K : konstanta

Berdasarkan jenis sumber dayanya dibagi menjadi 2 yaitu:

• Motor DC dengan sumber daya terpisah. • Motor DC sumber daya sendiri.

Untuk Motor DC sumber daya sendiri terbagi menjadi 3 yaitu:

• Motor DC tipe Seri • Motor DC tipe gabungan. • Motor DC tipe Shunt.

Motor DC Seri dimana gulungan medan dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamosehingga arus medan sama dengan arus dinamo.

2.4.1 Prinsip Mesin DC

Menggunakan prinsip hukum Faraday dan gaya Lorentz.

1. Beroperasi sebagai motor.

Beban mekanik dihubungkan dengan batang bergerak.Kemudian batang melambat perlahan dan menghasilkan pengurangan Tegangan terindukasi. Arus searah jarum jam sirkuit menghasilkan gaya induksi magnetic ke kanan. Sistem teresbut bergerak dalam kecepatan konstan.

2. Beroperasi sebagai generator.

Asumsikan batang dalam kecepatan konstan dan arus nol. Kemudian,gaya teraplikasi menarik batang lebih cepat ke kanan, kecepatan batang meningkat,tegangan yang terinduksi melampaui sumber tegangan, dan arus bersirkulasi melawan arah jarum jam.Karena arus memiliki arus terbalik, gaya terinduksi batang di medan berkebalikan dan berada di kiri. Kecepatan batang menstabilkan dengan menarik gaya sama dengan gaya terinduksi. Kemudian,tegangan terinduksi mengirimkan daya sebagian ke resistansi dan sisanya ke baterai. Lalu, energy mekanik berubah menjadi energy listrik dan muncul sebagai loss di resistansi atau energy kimia tersimpan dalam baterai.

2.5 Sensor Air Hujan

Perangakat sensor hujan di atas bisa diaplikasi menjadi beberapa perangkat yang mungkin akan sangat berguna pada saat musim hujan. Misalnya dibuat menjadi alat jemuran yang akan otomatis menutup pada saat hujan turun, atau digunakan pada jendela otomatis. Namun rancangan yang ada saat ini saya gunakan untuk

membuat jemuran, yang mana pada jemuran tersebut akan secara otomatis menutup pada saat hujan turun.Berikut ini akan dijelaskan prinsip kerja dari pada sensor hujan di atas.Pada rankaian panel sensor yang ditandai dengan sensor. panel sensor hujan ini akan dipasang di area terbuka, dimana air hujan akan mengenai board panel tersebut. panel ini terbuat dari board PCB biasa yang dibuat menjadi sebuah rangkaian seperti yang ada di atas. Untuk menghindari karat karena air hujan sebaiknya tembaga dilapisi oleh timah.

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah, dimana pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan tersebut karena air hujan termasuk kedalam cairan elektrolit yaitu cairan yang dapat menghantarkan arus listrik,meskipun sangat kecil dan proses ini akan menyebabkan keadaan aktif yang akan mengaktifkan relay . Dimana pada saat relay aktif motor akan menarik penutup dan setelah penutup ditarik ke pangkal ujung maka motor akan berhenti secara otomatis. Hal ini terjadi karena pada saat penutup berada di pangkal ujung magnet akan mengenai sensor magnet yang ada di pangkal ujung yang kemudian akan mengaktifkan relay sehingga arus yang mengalir ke motor akan terhenti dapat dilihat pada panel sensor pada Gambar 2.9.

2.6.Bahasa Pemograman BASCOM-AVR

Bahasa BASCOM-AVR menggunakan bahasa pemograman BASIC. Bahasa BASIC adalah bahasa pemograman yang dapat dikatakan bahasa pemograman berlevel tinggi. Bahasa pemograman berlevel rendah berarti bahasa pemograman yang berorientasi pada mesin, misalnya bahasa assembly. Sedangkan bahasa pemograman berlevel tinggi merupakan bahasa pemograman yan berorientasi pada manusia. Bahasa pemograman berlevel rendah merupakan bahasa pemograman dengan sandi yang hanya dimengerti oleh mesin, sehingga untuk memprogram dalam bahasa ini diperlukan tingkat kecermatan yang tinggi. Bahasa pemograman berlevel tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis dengan bahasa manusia yang lebih mudah dimengerti dan tidak tergantung pada mesin.

Penulisan program dalam bahasa BASCOM-AVR ini tidak mengenal aturan penulisan dikolam tertentu. Jadi bisa dimulai dari kolom manapun. Namun demikian, untuk mempermudah dalam pembacaan program dan untuk keperluan dokumentasi, sebaiknya penulisan program dalam bahasa BASCOM-AVR ini diatur sedemikian rupa sehingga mudah dibaca.

2.6. 1 Tipe Data

Tipe data merupakan bagian program yang penting karena tipe data mempengaruhi setiap instruksi yang akan dilaksanakan komputer. Pemilihan tipe data yang tepat akan membuat operasi data menjadi lebih efesien dan efektif dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Tipe-Tipe Data Dalam BASCOM-AVR

NO Tipe Jangkauan

1. Bit 0 atau 1

2. Byte 0–225

3. Integer -65,535

4. Word 0–65535

5. Long -2E+09

6. Single 1.5x10-45–3.4x1038 7. Double 5.0x10-324–1.7x10308

8. String >254 byte

2.6.2. Variabel

Variabel adalah suatu pengenal (identifier) yang digunakan untuk mewakili suatu nilai tertentu didalam proses program. Berbeda dengan konstanta yang nilainya selalu tetap, nilai dari suatu variabel bias berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan. Nama dari suatu variabel mempunyai ketentuan sebagai berikut:

• Terdiri dari gabungan huruf dan angka dengan karakter pertama harus berupa huruf.

• Tidak boleh mengandung karakter spasi.

• Tidak boleh mengandung symbol-symbol khusus, kecuali garis bawah (underscore). Yang termasuk symbol khusus yang tidak boleh digunakan adalah $ ? % # ! & * , ( ) - + = @.

• Panjang sebuaah nama variabel hanya 32 karakter.

Untuk dapat menggunakan variabel, maka variabel tersebut harus dideklarasikan terlebih dahulu pada program yang dibuat. Berikut ini merupakan cara mendeklarasikan variabel pada BASCOM-AVR.

2.6. 3 Operasi–_{Operasi dalam BASCOM - AVR}

Bahasa pemograman BASCOM – AVR ini dapat digunakan untuk menggabungkan, membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah pernyataan dengan menggunakan operator-operator yang tersedia di BASCOM-AVR.

• Operator aritmatika

Operator ini adalah operator yang digunakan dalam perhitungan operator aritmatika meliputi + (tambah), - (kurang), / (bagi), dan * (kali).

• Operator Relasi

Operator ini berfungsi membandingkan nilai sebuah angka. Hasilnya dapat digunakan untuk membuat keputusan yang sesuai dengan program yang kita buat. Operator relasi pada Tabel 2.3 meliputi:

Tabel 2.3.Tabel Operasi Relasi

Opertor Relasi Pernyataan

= Sama Dengan X = Y

<> Tidak Sama Dengan X <> Y

< Lebih Kecil Dari X < Y

> Lebih Besar Dari X > Y

<= Lebih Kecil Sama Dengan X <= Y >= Lebih Besar Sama Dengan X >= Y

• Operator Logika

Operator logika digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi bit dan bolean. Dalam BASCOM-AVR ada 4 buah operator logika, yaitu AND, OR, NOT, dan XOR.

• Operator fungsi

2.7. Komponen Elektronika 2.7.1. Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Tipe resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohm meter. Kode warna tersebut adalah standar menufaktur yangdikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10. Resistor Karbon 2.7.2. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke

ujung kutup positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non-konduktif.Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung-ujung kakinya.

Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energy listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam perancangan ini.

2.7.3 Elektrolik Kapasitor (ELCO)

Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan membrane oksidasi yang tipis. Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus berhati - hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “meledak”. Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt .

Gambar 2.11.Elektrolik Kapasitor

2.7.4 IC Regulator 7805

Pada Gambar 2.11 IC 7805 (kadang-kadang L78xx, LM78xx, MC78xx ...) adalah keluarga IC regulator tegangan . Keluarga 7805 umumnya digunakan dalam sirkuit elektronik yang membutuhkan power supply yang diatur karena kemudahan penggunaan dan biaya rendah. Untuk IC ini, xx diganti dengan dua digit, yang menunjukkan output tegangan (misalnya, 7805 memiliki output 5 volt, sedangkan 7812 memproduksi 12 volt). 78xx adalah kode regulator yang bekerja pada tegangan positif: artinya mereka menghasilkan tegangan out put positif. Sedangkan Lawannya adalah 79XX yang menghasilkan Out put negatif. 78xx dan IC 79XX dapat digunakan dalam kombinasi untuk menyediakan pasokan tegangan positif dan negatif di sirkuit yang sama.

IC 78xx memiliki tiga kaki. Dari tampak depan, maka kaki pertama (Kaki paling kiri jika tdilihat dari depan) adalah Input (positif untuk seri 78xx dan Negatif Untuk seri 79xx), kaki berikutnya atau kaki kedua adalah negatif atau positif untuk seri 79xx, dan kaki ketiga sebagai outputnya. IC ini mendukung tegangan input berapa saja di atas tegangan output yang diinginkan, sampai

maksimum 35 sampai 40 volt tergantung pada merek, dan biasanya outputnya 1 atau 1,5 ampere (meskipun paket yang lebih kecil atau lebih besar mungkin memiliki Peringkat yang lebih rendah atau lebih tinggi saat ini).

Gambar 2.12. Bentuk umum IC 7805 Keuntungan

1. 7805 tidak memerlukan komponen tambahan untuk bekerja, sumber diatur bebas, membuat mereka mudah digunakan, serta penggunaan ekonomis dan efisiensi ruang.

2. Regulator tegangan lainnya mungkin memerlukan komponen tambahan untuk mengatur tingkat tegangan keluaran, atau untuk membantu dalam proses regulasi.

3. Beberapa desain lain (seperti power supply switched-mode ) mungkin perlu keahlian teknik substansial untuk bekerja.

4. 7805 memiliki perlindungan terhadap sirkuitnya jika arus terlalu banyak. Mereka memiliki perlindungan terhadap konsleting dan panas berlebih, membuat mereka cukup kuat di sebagian besar aplikasi.

5. Dalam beberapa kasus, fitur pembatas arus dari perangkat 7805 dapat memberikan perlindungan tidak hanya untuk 7805 itu sendiri, tetapi juga untuk bagian lain dari sirkuit.

Kekurangan

1. Tegangan input harus selalu lebih tinggi dari tegangan output dengan beberapa jumlah minimum (biasanya 2 volt). Hal ini dapat membuat perangkat ini cocok untuk menyalakan beberapa perangkat dari beberapa jenis sumber daya (misalnya, menyalakan sebuah sirkuit yang membutuhkan 5 volt dengan sumber 6-volt baterai maka tidak akan bekerja menggunakan 7805).

2. Ketika mereka didasarkan pada regulator linier desain, arus masukan yang dibutuhkan adalah selalu sama dengan arus keluaran. Sebagai tegangan input harus selalu lebih tinggi dari tegangan output, ini berarti bahwa daya total (tegangan dikalikan dengan arus) masuk ke 78xx akan lebih dari daya keluaran yang disediakan. Input daya tambahan hilang sebagai panas. Ini berarti baik untuk beberapa aplikasi yang memadai, heatsink harus disediakan, dan juga bahwa sebagian dari daya input terbuang selama proses, membuat mereka kurang efisien daripada beberapa power supply jenis lainnya.

3. Ketika tegangan input secara signifikan lebih tinggi dari tegangan output diatur (misalnya, menyalakan 7805 menggunakan sumber daya 24 volt), inefisiensi ini bisa menjadi masalah yang signifikan.Bahkan dalam paket yang lebih besar, 78xx sirkuit terpadu tidak dapat memasok daya sebanyak banyak desain yang menggunakan komponen

2.7.5. Relay

Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah kontak-kontak saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari satu kumparan dan inti, yang mana bila dialiri arus kumparan tersebut akan menjadi magnet dan menutup atau membuka kontak-kontak. Kontak-kontaknya ada dua macam, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close).Normally Close adalah kontak relay yang terhubung saat belum ada arus. Sewaktu ada arus yang melewati kumparan relay, inti besi lunak akan dimagnetisasi, dan menarik kontak sehingga kontak yang open kini terhubung. Keuntungan dari relay ini adalah dapat menghubungkan daya yang besar dengan memberi daya yang kecil pada kumparannya dapat kita lihat pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13Relay 2.7.6. Diode

Diode adalah komponen pasif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Dioda berfungsi untuk mengalirkan arus listri DC dalam satu arah saja. Dioda dibangun menggunakan dua lempeng bahan semikonduktor tipe P dan tipe N. Simbol dan salah satu bentuk fisik dioda dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.14. Diode

Pada Gambar 2.14 Dioda memiliki 2 kaki yaitu kaki Anoda dan Kaki Katoda, pada prinsipnya dioda akan mengalirkan arus DC dari Anoda ke Katoda. Pada aplikasi lain dioda dapat berfungsi sebagai penyearah gelombang AC.

2.7.6 Saklar

Saklar adalah komponen elektronika yang bekerja sebagai pemutus atau pemilih sinyal secara mekanik. Saklar memiliki dua bagian utama yaitu kontaktor dan tuas saklar.Salah satu bentuk dan simbol saklar dapat dilihat pada Gambar 2.15 berikut.

Gambar 2.15. Saklar

Dalam menjalankan tugasnya saklar membutuhkan operator sebagai penggerak tuas. Operator tuas saklar dapat berupa suatu sistem elektro mekanis maupun operator manusia secara manual.

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 Kompailer(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 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 Resistor)Untuk 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.

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 LDR(Light Dependent Resistor)berguna 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.

1.6 .Manfaat Penulisan

Alat ini dapat dipergunakan untuk pengeringan/penjemuran 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.

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.

APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent

Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8

TUGAS AKHIR

SADARMA EFPREDI MANIK 122408023

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA

MEDAN 2015

APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent

Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya

SADARMA EFPREDI MANIK 122408023

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA

MEDAN 2015

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul :Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR (Light

Dependent Resistor) Untuk Alat Pengering Kopi

Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8

Kategori : Tugas Akhir

Nama / NIM : SADARMA EFPREDI MANIK/ 122408023 Program Studi : D-3 Fisika

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara

Diluluskan di Medan, 28 Juli 2015

Disetujui Oleh

Ketua Program Studi D-3 Fisika Pembimbing,

Dr. Susilawati, M.Si Dr. Mester Sitepu, M.Sc.M.Phill NIP. 197412072000122001 NIP. 195503161982031002

LEMBAR PERNYATAAN

APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 8

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwaTugas Akhir ini adalah hasilkarya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebut kansumbernya.

Medan, Juli 2015

SADARMA EFPREDI MANIK NIM. 122408023

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas akhir ini guna salah satu syarat untuk menyelesaikan program dipoloma 3, program studi D3 Fisika Instrumentasi Univeresitas Sumatera Utara (USU) Medan.Adapun judul Tugas Akhir ini berjudul “_{APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light} Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 8”. _{meskipun dalam proses penulisan banyak}

menemui hambatan dan rintangan namun dengan usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya laporan Tugas Akhir ini dapat selesai. Atas bantuan dan motivasi yang diberikan, maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M.Phill, selaku pembimbing, Ibu Dr. Susilawaty, S.Si 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 Semma Manik dan Ibunda Nurtiyani Tumanggor yang telah memberikan didikan terbaik moril maupin material bagi penulis. Serta seluruh keluarga kakak Masraida Marima Manik, Herman Helimsar Manik , Fitri Suryani Manik, S.Kom. dan adik Hariyono Manik .Buat keponakan ku yang tersayang Nico Andreas, Nino Anderas ,Butet dan Ucok si ganteng. Yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Rekan-rekan di D-3 Fisika Regular 2012, terimak asih atas kerja sama selama perkuliahan. Serta tak lupa juga dengan TTB, Andryus Manik , Alfredo Nababan, Iwan Primus Gultom, Sardo Haryson P.Siboro, Junus Marasi Nainggolan, Ferdinand Malau, Yusuf Dominggo Manurung, Wahyu Sitorus, Bangun GJK Sihombing dan Susanto Tumagger. Yang selama ini melewati rintangan , kebersamaan, pahit , manis yang di jalani bersama selama perkuliahan D-3 Fisika jaya selalu bangkit dan sukses untuk kedepan , Buat bang Beny Serigih Munthe ,ST. dan Andika Siregar, S.Si terimakasih atas bing-bingan yang di berikan.Tuhanlah yang membalas semua kebaikan abang. 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 laporan proyek 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.

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.

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

2.7.3.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

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

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

iii PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas akhir ini guna salah satu syarat untuk menyelesaikan program dipoloma 3, program studi D3 Fisika Instrumentasi Univeresitas Sumatera Utara (USU) Medan.Adapun judul Tugas Akhir ini berjudul “_{APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light} Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8”. _{meskipun dalam proses penulisan banyak} menemui hambatan dan rintangan namun dengan usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya laporan Tugas Akhir ini dapat selesai. Atas bantuan dan motivasi yang diberikan, maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M.Phill, selaku pembimbing, Ibu Dr. Susilawaty, S.Si 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 Semma Manik dan Ibunda Nurtiyani Tumanggor yang telah memberikan didikan terbaik moril maupin material bagi penulis. Serta seluruh keluarga kakak Masraida Marima Manik, Herman Helimsar Manik , Fitri Suryani Manik, S.Kom. dan adik Hariyono Manik .Buat keponakan ku yang tersayang Nico Andreas, Nino Anderas ,Butet dan Ucok si ganteng. Yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Rekan-rekan di D-3 Fisika Regular 2012, terimak asih atas kerja sama selama perkuliahan. Serta tak lupa juga dengan TTB, Andryus Manik , Alfredo Nababan, Iwan Primus Gultom, Sardo Haryson P.Siboro, Junus Marasi Nainggolan, Ferdinand Malau, Yusuf Dominggo Manurung, Wahyu Sitorus, Bangun GJK Sihombing dan Susanto Tumagger. Yang selama ini melewati rintangan , kebersamaan, pahit , manis yang di jalani bersama selama perkuliahan D-3 Fisika jaya selalu bangkit dan sukses untuk kedepan , Buat bang Beny Serigih Munthe ,ST. dan Andika Siregar, S.Si terimakasih atas bing-bingan yang di berikan.Tuhanlah yang membalas semua kebaikan abang. 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 laporan proyek 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.

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.

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

2.7.3.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

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