seperti mesin fotokopi, remote controller, sistem pengendali pengontrolan, sistem proteksi hingga aplikasi robot.
Dari beberapa aplikasi mikrokontroler yang telah dipaparkan di atas, maka penulis akan merancang suatu alat pengaturan yang berbasis mikrokontroler. Atas
dasar pertimbangan pemilihan aplikasi, jenis atau seri mikrokontroler yang penulis
gunakan, penulis mengambil judul “SISTEM PENGONTROLAN TEMPERATUR AIR PADA TANGKI AIR PANAS HOT WATER TANK.
Seperti yang telah kita ketahui bahwa air sangat di butuhkan dalam berbagai kebutuhan hidup. Khususnya dalam perhotelan, dibutuhkan fasilitas yang cepat, tepat
dan baik untuk menunjang kenyamanan bagi para penginap salah satunya yaitu dibutuhkanlah alat yang dapat memberikan fasilitas air panas secara otomatis dengan
jumlah yang cukup besar. Dengan adanya sistem pengontrolan temperatur air pada tangki air panas Hot Water Tank, maka dengan mudah dan cepat pemakaian air
panas bagi para penginap hotel. Selain itu alat ini dapat juga digunakan di rumah – rumah dan di rumah sakit.
I.2 Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Adapun yang menjadi tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah :
Universitas Sumatera Utara
a. Untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program studi Diploma-III Fisika Instrumentasi untuk memperoleh gelar Ahli Madya di
Universitas Sumatera Utara. b. Untuk merancang suatu alat yang mampu mengontrol temperatur air pada
tangki air panas Hot Water Tank yang berbasis mikrokontroler AT89S52. c. Sebagai langkah awal untuk membuat sebuah sistem otomatisasi dalam dunia
industri sehingga meningkatkan efisiensi kerja. d. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan
terhadap realita.
I.3 Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan masalah adalah : a. Bagaimana cara kerja mikrokontroler yang berfungsi sebagai pusat pengolahan
data. b. Bagaimana cara membuat suatu alat yang mampu mengontrol temperatur air
yang terdapat di dalamnya mulai dari perancangan rangkaian dan program hingga alat selesai dibuat.
Universitas Sumatera Utara
I.4 Batasan Masalah
Agar penulisan Tugas Akhir ini sesuai dengan yang diharapkan dan mengingat masalah yang akan diangkat mempunyai ruang lingkup yang relatif luas, maka penulis
membatasi masalah l Tugas Akhir ini hanya pada : a. Memaparkan dan menjelaskan cara kerja mikrokontroler sebagai pusat
pengolah data. b. Hanya membahas proses perancangan alat.
c. Cara kerja rangkaian yang meliputi analisis rangkaian pada tiap blok, serta menguraikan secara umum fungsi masing – masing komponen utama pada
masing – masing blok. d. Hanya membahas proses pengujian alat dan program.
I.5 Metode Penulisan
Karena Tugas Akhir ini merupakan suatu studi penulisan, maka penulis mencari dan mengumpulkan bahan-bahan dan data yang diperlukan melalui :
Universitas Sumatera Utara
1. Studi literature : Mengambil bahan-bahan dan data-data dari berbagai
sumber referensi seperti: Buku-buku referensi, internet, dan lain sebagainya.
2. Studi Bimbingan : Diskusi-diskusi, berupa tanya jawab dengan Dosen
Pembimbing, senior - senior dan teman - teman seangkatan mengenai masalah - masalah yang ada serta berupaya
mencari penyelesaian dan solusi dari permasalahan tersebut.
3. Studi Laboratorium : Melakukan perancangan alat, memprogram alat, dan
menguji alat pada sebuah laboratorium mini yang kelengkapan peralatan - peralatan penunjang lainnnya
yang diperlukan cukup memadai.
1. 6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan Tugas Akhir ini, maka penulis membuat sistematik pembahasan. Sistematik pembahasan ini merupakan urutan
bab demi bab temasuk isi dari sub-sub babnya. Adapun sistematik pembahasan tersebut adalah :
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metode
penulisan serta sistematika penulisan.
BAB II
LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian, yang meliputi
asitektur dan konstruksi mikrokontroler yang digunakan. Selain itu membahas tentang jenis sensor yang digunakan.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisikan bagaimana langkah – langkah alat, dimulai dari perancangan blok diagram rangkaian sampai dengan pembuatan
alatnya.
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
Bab ini berisikan tentang pengujian alat yang telah dibuat serta pembahasan rangkaiannya dan pembahasan program yang telah dibuat
dan dimasukkan ke dalam mikrokontroler.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari Tugas Akhir serta saran yang diperoleh dari hasil
pembahasan, apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai
sistem kerja yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Perangkat Keras
Dalam merancang sebuah peralatan yang cerdas, diperlukan suatu perangkat keras hardware yang dapat mengolah data, menghitung, mengingat dan mengambil
pilihan. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada beberapa macam, diantaranya yang paling terkenal adalah
Atmel, Motorola dan Siemens.
2.1.1 Mikrokontroler AT98S52
Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar market need dan teknologi baru.
Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi
secara massal dalam jumlah banyak sehingga harga menjadi lebih murah dibandingkan mikroprosesor. Sebagai kebetuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk
Universitas Sumatera Utara
memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih.
Ilustrasi yang mungkin bisa memberikan gambaran yang jelas dalam penggunaan mikrokontroler adalah aplikasi mesin tiket dalam arena permainan yang
saat ini terkenal di Indonesia. Jika kita sudah selesai bermain, maka akan diberikan suatu nilai, nilai inilah yang menentukan berapa jumlah tiket yang bisa diperoleh dan
jika dikumpulkan dapat ditukar dengan berbagai macam hadiah. Sistem tiket ini ditangani dengan mikrokontroler, karena tidak mungkin menggunakan komputer PC
yang harus dipasang di samping atau di belakang mesin permainan yang bersangkutan.
Selain sistem tiket, kita juga dapat menjumpai aplikasi mikrokontroler dalam bidang pengukuran jarak jauh atau yang dikenal dengan sistem telemetri. Misalnya
pengukuran disuatu tempat yang membahayakan manusia, maka akan lebih nyaman jika dipasang suatu sistem pengukuran yang bisa mengirimkan data lewat pemancar
dan diterima oleh stasiun pengamatan dari jarak yang cukup aman dari sumbernya. Sistem pengukuran jarak jauh ini jelas membutuhkan suatu sistem akuisisi data
sekaligus sistem pengiriman data secara serial melalui pemancar, yang semuanya itu dapat diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
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 RAM
dan ROM-nya besar. Sedangkan pada mikrokontroler ROM dan RAM-nya terbatas. Pada mikrokontroler AT89S52 ROM atau flash PEROM berukuran 2 kilo byte,
sedangkan RAM-nya berukuran 128 byte.
2.1.1.1 Konstruksi AT89S52
Mikrokontroler AT89S52 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm
dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S52 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan
frekuensi maksimum 24 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.
Universitas Sumatera Utara
Read Only Memory ROM memori pembaca yang isinya tidak berubah
meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan progam ini dinamakan sebagai memori program.
Random Access Memori RAM isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu
daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat progam bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku dan diproduksi secara masal, progam diisikan ke dalam ROM pada saat IC
mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang
disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM Ultra Violet Eraseable Progamble
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 pemograman AT89S52 flash PEROM
.
Universitas Sumatera Utara
Memori Data yang disediakan dalam chip AT89S52 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah
cukup.
Sarana InputOuput yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S52 mempunyai 32 jalur InputOuput. Jalur InputOuput paralel dikenal sebagai Port 1
P1.0..P1.7 dan Port 3 P3.0..P3.5 dan P3.7.
AT89S52 dilengkapi UART Universal Asyncronous ReceiverTransmiter yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data
seri RXD dan TXD diletakan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor 10 dan 11, sehingga kalau sarana inputouput 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 inputouput parelel kalau T0 dan T1 dipakai.
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 inputoutput parelel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.
Universitas Sumatera Utara
Port1 dan 2, UART, Timer 0,Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Functoin
Regeister SFR Register Fungsi Khusus.
2.1.1.2 SFR Register Fungsi Khusus Pada Keluarga 51
SFR Register Fungsi Khusus adalah
memori yang berisi register-register yang
mempunyai fungsi-fungsi khusus yang disediakan oleh mikrokontroler tersebut, seperti timer, serial dan lain-lain. AT89S52 mempunyai 21 Special Function Register
yang terletak antara alamat 80H hingga FFH.
Sekumpulan SFR Register Fungsi Khusus yang terdapat pada Mikrokontroler Atmel Keluarga 51 ditunjukan pada tabel 2.1, pada bagian sisi kiri dan
kanan dituliskan alamat-alamatnya dalam format heksadesimal. Tidak semua alamat pada SFR digunakan, alamat-alamat yang tidak digunakan diimplementasikan pada
chip . Jika dilakukan usaha pembacaan pada alamat-alamat yang tidak terpakai tersebut
akan menghasilkan data acak dan penulisannya tidak menimbulkan efek sama sekali.
Pengguna perangkat lunak sebaiknya jangan menuliskan ‘1’ pada lokasi-lokasi ‘tak bertuan’ tersebut, karena dapat digunakan untuk mikrokontroler generasi
selanjutnya. Dengan demikian, nilai-nilai reset atau non-aktif dari bit-bit baru ini akan
Universitas Sumatera Utara
selalu ‘0’ dan nilai aktifnya adalah ‘1’. Berikut akan dijelaskan secara singkat SFR- SFR beserta fungsinya:
Tabel 2.1. Peta Register Fungsi Khusus – SFR Special Function Register
a. Akumulator
