Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Pada Teknologi Vertikultur Untuk Pertumbuhan Tanaman Capsicum frutescens.

Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Pada Teknologi
Vertikultur Untuk Per tumbuhan Tanaman
Capsicum frutescens

SKRIPSI

Disusun oleh :

M. HAMZAH ALIP FATUL ALIM
NPM. 0834010116

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
2012

Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Pada Teknologi
Vertikultur Untuk Per tumbuhan Tanaman
Capsicum frutescens
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan

Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika

Disusun oleh :

M. HAMZAH ALIP FATUL ALIM
NPM. 0834010116

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
2012

LEMBAR PERSETUJ UAN

Mahasiswa dengan nama dan NPM yang tertera di bawah ini :
Nama

: M. Hamzah Alip Fatul Alim

NPM

: 0834010116

Jurusan

: Teknik Informatika

Dengan ini telah melaksanakan Tugas Akhir dan telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan periode
I tahun akademik 2012/2013.
1. SKRIPSI
Judul: “RANCANGAN
BANGUN
SISTEM
OTOMATISASI
PADA
TEKNOLOGI
VERTIKULTUR UNTUK PERTUMBUHAN TANAMAN CAPSICUM FRUTESCENS ”

2. PRAKTEK KERJA LAPANGAN

Judul: “ PEMBUATAN WEB PROFIL WISATA PERHUTANI JAWA TIMUR BERBASIS PHP
DAN MYSQL “

Menyetujui,
Dosen Pembimbing TA I

Dosen Pembimbing TA II

Dosen Pembimbing PKL

Basuki Rahmat S.si,M T
NPT/ NIP. 369 070 602 09

Ir. Purnomo Edi Sasongko. MP
NPT/NIP. 196507311992032001

ACHMAD JUNAIDI, S.Kom
NPT/NIP. 37811 040 1991

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Informatika

Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
NPT. 19650731 199203 2 001

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillaahi rabbil ‘alamin terucap ke hadirat Allah SWT atas
segala limpahan Kekuatan-Nya sehingga dengan segala keterbatasan waktu,
tenaga, pikiran dan keberuntungan yang dimiliki penyusun, akhirnya penyusun
dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Rancang Bangun Sistem
Otomatisasi Pada Teknologi Vertikultur Untuk Pertumbuhan Tanaman
Capsicum frutescens” tepat waktu.
Skripsi dengan beban 4 SKS ini disusun guna diajukan sebagai salah satu
syarat untuk menyelesaikan program Strata Satu (S1) pada jurusan Teknik
Informatika, Fakultas Teknologi Industri, UPN ”VETERAN” Jawa Timur.
Melalui Skripsi ini peneliti merasa mendapatkan kesempatan emas untuk
memperdalam ilmu pengetahuan yang diperoleh selama di bangku perkuliahan,
terutama berkenaan tentang penerapan teknologi perangkat bergerak. Namun,
penyusun menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

Peneliti sangat mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca untuk
pengembangan aplikasi lebih lanjut.

Surabaya, 1 Januari 2012

(Peneliti)

ii

DAFTAR ISI

Halaman
LEMBAR JUDUL ............................................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................

ii

ABSTRAK

...................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... iv
DAFTAR ISI .................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi
BAB I

PENDAHULUAN ......................................................................

1

1.1

Latar Belakang ..........................................................................

1

1.2

Rumusan Masalah .......................................................................

3

1.3

Batasan Masalah

....................................................................

3

1.4

Tujuan ............... ........................................................................

4

1.5

Manfaat

..............................................................................

4

1.6

Metodologi

................................................................

5

1.7

Sistematika Penulisan ................................................................

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 9

2.1

Kebutuhan Hardwere ................................................................... 9

2.2

Pengenalan Mikrokontroler ........................................................... 10
2.2.1

Fitur-fitur Mikrokontroler ATMEGA8535 .................... 12

2.2.2

Arsitektur Mikrokontroler ATMEGA853 .................... 13

vi

2.3

2.2.3

Kongfigurasi Pin ATMEGA8535 ................................. 14

2.2.4

Organisasi Memori ....................................................... 17

2.2.5

Register .......................................................................... 19

2.2.6

Adaptor (power supply) ................................................. 19

Motor DC ..................................................................................... 21
2.3.1

Prinsip Dasar Dan Cara Kerja ....................................... 22

2.3.2

Prinsip Arah Putaran Motor DC..................................... 26

2.4

Liquid Crystal Display (LCD) ................................................... 27.

2.5

Sensor Intensitas Cahaya ............................................................ 28

2.6

Sensor Kadar air dalam tanah ..................................................... 29.

2.7

Cara Kerja Sensor ...................................................................... 30

2.8

Kebutuhan Software ................................................................... 30

2.9

2.8.1

CodeVision AVR ........................................................ 30

2.8.2

pemilihan Chip dan Frekwensi Xtall ........................... .. 30

2.8.3

Compiler atau Penerjemah ........................................... . 36

2.8.4

Bahasa Pemograman C ................................................. 36

2.8.5

DT-Hiq AVR-51 USB .................................................. 37

2.8.6

Proteus 7 Profesional .................................................. 39

Kadar Air dalam Tanah ............................................................. 42
2.9.1

Hubungan Tanah dan Kadar Air ................................. . 44

2.10

Capsicum frutescents .................................................................. 47

2.11

Vertikultur …………................................................................... 50

vii

BAB III

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ......................... 51

3.1

Analisis Sistem ........................................................................... 51

3.2

Diagram Blok Penelitian ............................................................ 52

3.3

3.4

3.2.1

Blok Masukan ............................................................. 53

3.2.2

Blok Proses ................................................................... 53

3.2.3

Blok Keluaran .............................................................. 53

Perancangan Sistem .................................................................. 53
3.3.1

Kebutuhan Perangkat Keras ......................................... 54

3.3.2

Kebutuhan Perangkat Lunak ........................................ 56

Perancangan Perangkat Keras .................................................... 57
3.4.1

Mikrokontroler ATMega8535

……………………. 57

3.4.2

Rangkaian Sistem Keseluruhan .................................... 58

3.5

Perancangan Perangkat Lunak …………………………………. 59

3.5

Perancangan Maket ……………………………………………. 61

BAB IV

IMPLEMENTASI SISTEM ....................................................... 62

4.1

Alat- alat yang Digunakan............................................................. 62

4.2

4.1.1

Perangkat Keras .............................................................. 62

4.1.2

Perangkat Lunak ............................................................. 63

Impelementasi Hadware................................................................ 63
4.2.1

Rangkaian Minimum Mikrokontroler ATMega8535 ..... 63

4.2.2

Implementasi Pot Tanaman Secara Vertikultur .......... 68

4.2.3

Implementasi Pompa Air ................................................ 79

4.2.4

Implementasi Sensor Intensitas Cahaya ......................... 71

viii

BAB V
5.1

4.2.5

Implementasi Motor DC ................................................. 72

4.2.6

Implementasi LCD ........................................................ 73

4.2.7

Implementasi Sensor Kadar Air Dalam Tanah ............. 75

UJI COBA DAN EVALUASI
Uji Coba
5.1.1

................................................ 77

................................................................................... 87

Ujicoba USB ISP MkII dan Mikrokontroler pada AVR
Studio version 4.19 ……………………………………... 77

5.1.2
5.2

Pengujian Mikrokontroler Atmega8535 ........................ 80

Uji coba sistem otomatisasi pada teknologi vertikultur ………….81
5.2.1 Uji coba buka tutup pot tanaman ..................................... 81
5.2.2 Uji coba Kadar Air Dalam Tanah …………………….… 82

5.3 Analisa Alat Secara Keseluruhan ……………………….………… 83
5.4 Tabel Pengujian ............................................................................. 83
BAB VI

PENUTUP ................................................................................ 87

5.1

Kesimpulan

.............................................................................. 87

5.2

Saran dan Pengembangan ........................................................ 88

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 89
LAMPIRAN ..................................................................................................... A-1

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1

Blok Diagram AVR ATmega8535 ……………………………... 13

Gambar 2.2

Konfigurasi Pin Atmega85353 .............................................. .... 15

Gambar 2.3

Peta Memori Data AVR Atmega8535 ............. ....................... .... 18

Gambar 2.4

Peta Memori Program AVR Atmega8535 ............................. ... 19

Gambar 2.5

Status Register Atmega8535 .................................................. ... 19

Gambar 2.6

Motor DC .............................................................................. … 22

Gambar 2.7

Medan Magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor1 … 22

Gambar 2.8

Medan Magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor2 … 23

Gambar 2.9

Medan Magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor2 … 23

Gambar 2.10 Reaksi Garis Fluks ................................................................. … 24
Gambar 2.11 Prinsip Kerja Motor DC ........................................................ … 25
Gambar 2.12 LCD 2x16 ………………………………………………………. 28
Gambar 2.13 Sensor Intensitas cahaya ........................................................ … 28
Gambar 2.14 Bagian- bagian dari Sensor Intensitas cahaya ......................... … 29
Gambar 2.15 Tampilan awal Codevision AVR … ...................................... ... 31
Gambar 2.16 Tampilan Project Baru Codevision AVR … .......................... ... 31
Gambar 2.17 Tampilan Code Wizard AVR …............................................ ... 31
Gambar 2.18 Jenis Mikrokontroler yang Dipakai … .................................... ... 32
Gambar 2.19 Codevision AVR … .............................................................. ... 32
Gambar 2.20 Tampilan Pemilihan Chip dan Frekuensi X tall … ................. ... 35

x

Gambar 2.21 Inisialisasi LCD Port I/O … .................................................. ... 36
Gambar 2.22 DT-HiQ AVR ISP… .............................................................. ... 39
Gambar 2.23 Pop-Up Screen Proteus… ....................................................... ... 41
Gambar 2.24 Tanaman Capsicum Frutescens … ......................................... ... 49
Gambar 2.25 Sistem Vertikultur … ............................................................ ... 50
Gambar 3.1

Blog Diagram …………………………………………………... 52

Gambar 3.2

Bagian – bagian Port Mikrokontroler ATMega8535 ………….. 57

Gambar 3.3

Skema Proteus Vertikultul otomatis ...................................... .... 59

Gambar 3.4

Flowchart Intensitas Cahaya ................................................... … 60

Gambar 3.5

Flowchart kadar air dalam tanah ............................................. ... 61

Gambar 4.1

Rangkaian Minimum Atmega8535 …………………………….. 64

Gambar 4.2

Miniatur system vertikultur .................................................... ... 69

Gambar 4.3

Pompa air. .............................................................................. .... 70

Gambar 4.4

Sensor Intensitas cahaya … .................................................... .... 71

Gambar 4.5

Motor Dc ............................................................................... .... 72

Gambar 4.6

LCD 16x2 ............................................................................. .... 74

Gambar 4.7

2elektoda ............................................................................... .... 75

Gambar 5.1

Setting Downloader USB ...................................................... ... 78

Gambar 5.2

Screenshoot Proses Compile ................................................... .... 79

Gambar 5.3

Screenshoot Proses Make ...................................................... .... 80

Gambar 5.4

Mikrokontroler Atmega8535 ................................................. .... 81

Gambar 5.5

Inisialisasi Motor DC ............................................................ .... 82

Gambar 5.6

Inisialisasi kadar air dalam tanah ........................................... .... 82

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Perbedaan seri AVR berdasarkan jumlah memori ................... … 11

Tabel 3.1

Kombinasi Port Mikrokontroler ATMega8535 ………………... 57

Tabel 4.1

Tabel Script ATmega8535...................................................... .... 64

Tabel 4.2

Tabel Script Pompa air ………………………………………… 70

Tabel 4.3

Tabel Script Sensor Intensitas cahaya .................................... .....71

Tabel 4.4

Tabel Script motor DC .......................................................... .... 73

Tabel 4.5

Tabel Script LCD .................................................................. .... 74

Tabel 4.6

Tabel Script sensor kelembapan air dalam tanah..................... .... 76

Tabel 5.1

hasil pengujian kadar air tanah .............................................. .... 84

Tabel 5.2

hasil pengujian intensitas cahaya ............................................ .... 84

Tabel 5.3

hasil pengujian sensor intensitas cahaya per detik dan menit ….. 84

Tabel 5.4

hasil pengujian Sensor Intensitas cahaya dalam ruangan ............ 85

Tabel 5.5

hasil pengamatan tanaman capsicum frutescens ………………….. 85

xii

Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Pada Teknologi Ver tikultur Untuk Per tumbuhan
Tanaman Capsicum Fr utescens
Nama
: M. Hamzah Alip Fatul Alim
Dosen Pembimbing 1
: Basuki Rahmat Ssi, MT
Dosen Pembimbing 2
: Ir . Pur nomo Edi Sasongko. MP

ABSTRAK
Negara Indonesia memiliki tanah yang begitu subur hal ini memungkinkan
dikembangkannya berbagai macam tanaman salah satunya sayur-sayuran.
ditinjau dari aspek bisnis, sayuran sangat tepat untuk dikembangkan Indonesia.
Di antara tanaman sayur-sayuran yang mudah dibudidayakan adalah capsicum
frutescens atau bisa di sebut Cabai rawit. berbagai macam cara untuk
membudidayakan tanaman Capsicum frutescens dengan Vertikultur (vertical dan
culture) artinya sistem budidaya pertanian yang dilakukan secara vertikal atau
bertingkat.
Rancang bangun sistem otomatisasi pada teknologi vertikultur ini dibuat
agar dapat membantu memberikan kemudahan penelitian tanaman. Alat ini di
rancang agar dapat memantau dan mengendalikan kondisi dalam tanah serta pot
tanaman agar bisa keluar masuk juga penyiraman otomatis dengan menggunakan
sensor intensitas cahaya dan sensor kadar air dalam tanah.
Rancang bangun sistem otomatisasi pada teknologi vertikultur untuk
pertumbuhan tanaman capsicum frutescens dengan input berupa sensor Intensitas
Cahaya dan sensor Kelembaban air dalam tanah yang berfungsi sebagai
penerima cahaya dan mendeteksi kadar air dalam tanah sesuai nama sensor,
nyala LED sebagai lampu indikator serta dengan pergerakan motor DC sebagai
keluar masuk pot tanaman dan di akhiri dengan penyiraman terhadap tanah atau
tanaman secara otomatis menggunakan pompa air.
Kata Kunci Vertikultur, Sensor intensitas cahaya dan kadar air dalam tanah.

iii

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
negara Indonesia ini memiliki tanah yang begitu subur hal ini

memungkinkan dikembangkannya berbagai macam tanaman salah satunya yakni
sayur-sayuran. sayur-sayuran sangatlah bermanfaat bagi pertumbuhan dan
perkembangan manusia. ditinjau dari aspek bisnis, sayuran sangat tepat untuk
dikembangkan Indonesia. Di antara tanaman sayur-sayuran yang mudah
dibudidayakan adalah capsicum frutescens atau bisaa di sebut Cabai rawit, cabe
rawit, lombok rawit, cengek (Sunda). Karena selain mudah perawatannya,
capsicum frutescens ini sangat mudah beradaptasi dengan baik dan memiliki nilai
ekonomi sangat tinggi. Selain sangat potensial, budi daya capsicum frutescens
memiliki prospek sangat baik.
Ada berbagai macam cara untuk membudidayakan tanaman salah satunya
Vertikultur. Vertikultur diambil dari istilah verticulture dalam bahasa lnggris
(vertical dan culture) artinya sistem budidaya pertanian yang dilakukan secara
vertikal atau bertingkat. Cara bercocok tanam secara vertikultur ini sebenarnya
sama saja dengan bercocok tanam di kebun atau di sawah. Perbedaannya terletak
pada lahan yang digunakan. Misalnya, lahan 1 meter mungkin hanya bisa untuk
menanam 5 batang tanaman. Dengan sistem vertikal bisa untuk 20 batang
tanaman.
Perkembangan teknologi dalam dunia pertanian yang semakin pesat akan
membutuhkan suatu sistem yang dapat bekerja secara otomatis sehingga dapat
1

2

mengurangi penggunaan tenaga dari manusia. Pada tugas akhir ini dirancang suatu
rekayasa alat untuk orang-orang yang tidak punya banyak waktu dalam merawat
tanaman maka dari itu di rancanglah suatu rekayasa alat yang otomatis terkait
dengan intensitas cahaya dan Sistem kontrol kadar air pada tanah. Sistem ini
bertujuan untuk mendeteksi kadar cahaya matahari yang akan diolah untuk
mengendalikan sistem buka tutup dan mengetahui tingkat kelembapan dari tanah
yang kemudian akan dilakukan suatu keputusan secara otomatis. sehingga
didapatkan kadar cahaya matahari dan tingkat kelembapan tanah yang sesuai
dengan kebutuhan tanaman guna meningkatkan produktifitas tanaman menjadi
lebih baik. Pengaturan sistem secara keseluruhan menggunakan Sensor intensitas
cahaya dan sensor kadar air dengan sistem vertikultur yang berfungsi untuk
mengolah dan memproses setiap masukan guna menghasilkan keluaran yang
stabil.
Berdasarkan latar belakang diatas maka penulis membuat suatu alat yang
mampu mengatur kondisi kelembapan tanah dan intensitas cahaya, dan alat
tersebut bisa mengendalikan sistem vertikultur secara otomatis. Hal inilah yang
melatar-belakangi penulis untuk mengambil tema ini dalam tugas akhir yang
berjudul ” Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Pada Teknologi Vertikultur
Untuk Pertumbuhan Tanaman Capsicum frutescens “.

1.2

Rumusan Masalah
Permasalahan umum yang dikaji berdasarkan latar belakang di atas adalah

sebagai berikut :

3

1) Bagaimana merancang dan membuat suatu alat yang dapat mengatur
intensitas cahaya Dan kadar air dalam tanah pada tanaman capsicum
frutescens?
2) Bagaimana sistem kerja dari sensor kelembapan dan sensor intensitas
cahaya berbasis mikrokontroler?
3) Bagaimana mengaplikasikan mikrokontroler sebagai pusat kontrol alat
pengendali sistem bercocok tanam menggunakan metode vertikultur?

1.3

Batasan Masalah
Untuk memfokuskan penelitian dan memperjelas penyelesaian sehingga

mudah dipahami dan penyusunannya lebih terarah, maka dilakukan pembatasan
masalah sebagai berikut :
1) Hanya membahas sistem kerja dan karakteristik dari sensor intensitas
cahaya dan sensor kadar air dalam tanah pada tanaman capsicum
frutescens.
2) Tidak

membahas

internal

sensor

secara

detail

maupun

tingkat

ketahanan sensor.
3) Pembahasan ditekankan hanya pada perangkat keras dan perangkat
lunak dari alat yang dibuat.
4) Tidak membahas power supply
5) Penggunaan mikrokontroler AVR code vision versi evaluasi untuk
pembuatan program pada mikrokontroller dengan bahasa Pemrograman C.
6) Rancang bangun disimulasikan dalam skala kecil.

4

1.4.

TUJ UAN
Tujuan yang ingin di capai dari tugas akhir ini adalah :

Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membuat suatu instrumentasi
yaitu:
1) Merancang dan membuat suatu alat yang dapat mengendalikan secara
otomatis Intesitas cahaya dan kadar air dalam tanah pada tanaman.
2) Mengetahui sistem kerja dari sensor intensitas cahaya dan sensor
kelembapan yang digunakan pada pertanian capsicum frutescens
menggunakan metode vertikultur.
3) Mengaplikasikan dengan menggunakan bahasa C yang diinputkan pada
mikrokontroler sehingga bisa digunakan untuk mengendalikan sistem buka
tutup secara otomatis pada sistem vertikultur.

1.5.

MANFAAT
Manfaat yang diharapkan pada penulisan tugas akhir ini antara lain adalah:
1) Melatih

kemampuan

mahasiswa

untuk

memecahkan suatu

permasalahan yang ada, terlebih dalam dunia teknologi untuk
kehidupan manusia sehari-hari yaitu rancang bangun sistem
otomatisasi pada teknologi vertikultur untuk pertumbuhan tanaman
capsicum frutescens.
2) Dengan adanya otomatisasi kadar air dalam tanah maka akan
memberi

kemudahan bercocok tanam bagi orang yang tidak

banyak waktu dan dapat mengurangi penggunaan tenaga dari
manusia.

5

3) Perancangan Aplikasi ini menggunakan metode vertikultur
sehingga tidak menggunakan banyak lahan, Vertikultur ini dibuat
secara otomatis untuk mendeteksi intensitas cahaya yang akan
diolah untuk mengendalikan sistem buka tutup secara otomatis.

1.6.

Metodologi Penelitian
Metode

penelitian

yang

digunakan

dalam

pembuatan

sistem

mikrokontroler ini melalui percobaan langsung jika gagal maka akan terus dicoba
lagi atau trayer error dan untuk melakukan penelitian tersebut, berikut tahap tahapanya :
a. Metode Studi Literatur
Mengumpulkan referensi baik dari internet, buku maupun sumbersumber lainnya serta mencari tools yang diperlukan untuk membuat
simulasi tersebut sebagai tambahan referensi Tugas Akhir ini.
b. Metode Perancangan dan Pembuatan Aplikasi
Tahap ini merupakan tahap yang paling banyak memerlukan waktu
karena model dan rancangan simulasi yang telah di buat di
implementasikan dengan menggunakan media mikrokontroler.
c. Metode Uji coba alat dan evaluasi
Pada tahap ini setelah selesai dibuat maka dilakukan pengujian
simulasi untuk mengetahui apakah sistem tersebut telah bekerja
dengan benar sesuai dengan konsep yang diajukan atau tidak.

6

d. Metode Kesimpulan
Pada tahap ini dalam bagian akhir pembuatan Tugas Akhir. Dibuat
kesimpulan dan saran dari hasil pembuatan sistem simulasi yang
diperoleh sesuai dengan dasar teori yang mendukung dalam pembuatan
konsep tersebut yang telah dikerjakan secara keseluruhan.
e. Metode Penyusunan buku Laporan
Pada tahap ini merupakan tahap akhir dari pengerjaan Tugas Akhir.
Buku ini disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan Tugas
Akhir, dari penyusunan buku ini diharapkan dapat memudahkan
pembaca yang ingin menyempurnakan dan mengembangkan sistem
simulasi lebih lanjut.

1.7.

Sistematika Penulisan
Dalam laporan tugas akhir ini, pembahasan disajikan dalam enam bab

dengan sistematika pembahasan sebagai berikut:
BAB I :

PENDAHULUAN
Bab ini berisi Latar Belakang, Rumusan Masalah, Batasan
Masalah, Tujuan, Manfaat, Metodologi Penulisan, dan
Sistematika Penulisan Skripsi.

BAB II :

TINJ AUAN PUSTAKA
Pada bab ini membahas tentang landasan teori pemecahan
masalah yang berhubungan dengan penelitian tersebut yang
menyangkut sistem pintu air, motor dc, buzzer, water level,

7

serta

konsep

dasar

mikrokontroler,

konsep

dasar

komunikasi serial dengan komputer.
BAB III :

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang perancangan sistem apa saja yang
perlu dianalisa dan digunakan yang meliputi : kebutuhan
data, kebutuhan hardware , kebutuhan proses, perancangan
sistem yang berbasis mikrokontroler, serta analisa dan
desain sistem yang telah dibuat sebelumnya.

BAB IV

IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini menjelaskan tentang implementasi dari simulasi
yang telah dibuat sebelumnya, dan ini merupakan bagian
yang paling penting untuk menjawab dari permasalahan
yang terjadi.

BAB V :

UJ I COBA DAN EVALUASI
Bab ini menjelaskan tentang uji coba dari simulasi yang
telah dibuat dan melakukan pengevaluasian terhadap
program serta cara kerja apakah sesuai dengan tujuan yang
dimaksud.

BAB VI :

PENUTUP
Pada bab ini menjelaskan tentang kesimpulan yang
diperoleh setelah dilakukan penelitian terhadap alat yang
dibuat serta saran untuk pengembangan sistem selanjutnya.

8

DAFTAR PUSTAKA
Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber
literatur yang digunakan dalam pembuatan laporan tugas
akhir ini.

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

Bab ini akan menjelaskan dari bagian – bagian peralatan yang digunakan
yang menyangkut kebutuhan hardware, kebutuhan software dan tinjauan umum
dalam pembuatan alat untuk Pengontrolan sensor intensitas cahaya dan kadar air
dalam tanah pada tanaman Capsicum frutescens.
Kebutuhan Hardware antara lain Mikrokontroler, Motor Dc, Spray, Lcd,
Sensor Intensitas cahaya dan kadar air dalam tanah, Kebutuhan Sofware AVR
CodeVision, Proteus 7 Profesional.

2.1

Kebutuhan Hardware
Pada pembuatan simulasi pembuatan sistem intensitas cahaya dan kadar

air dalam tanah pada tanaman Capsicum frutescens dibutuhkan suatu kebutuhan.
Kebutuhan ini menyangkut kebutuhan hardware dan kebutuhan software untuk
mendukungnya. Dan kebutuhan tersebut sangat mempengaruhi dalam pembuatan
simulasi tersebut.
Adapun hardware yang digunakan dalam perancangan sistem intensitas
cahaya dan kadar air dalam tanah pada tanaman Capsicum frutescens secara
otomatis yaitu Mikrokontroler tipe Atmega8535, Sensor Intensitas cahaya dan
kadar air dalam tanah, Motor DC, Spray, Lcd, Sensor Intensitas cahaya dan kadar
air dalam tanah. Kebutuhan ini nantinya akan berpengaruh dalam sistemnya dan
kebutuhan perangkat keras tersebut mudah di temui di pasaran.

9

10

Tanpa adanya kebutuhan ini maka sistem tidak akan berjalan dan tidak
dapat difungsikan. Beberapa penjelasan tentang kebutuhan perangkat keras yang
mendukung pembuatan sistem keamanan ini akan di jelaskan dibawah ini.

2.2

Pengenalan Mikrokontroler
Pada saat ini penggunaan Mikrokontroler dapat kita temui di berbagai

peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telepon digital,
microwave oven, televisi, mesin cuci, sistem keamanan rumah, PDA, dll.
Mikrokontroler dapat kita gunakan untuk berbagai aplikasi misalnya untuk
pengendalian, otomasi industri, telekomunikasi, dan lain-lain. Keuntungan
menggunakan Mikrokontroler yaitu harganya murah, dapat di program berulang
kali, dan dapat kita program sesuai dengan keinginan kita. Saat ini banyak
Mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu Intel 8048 dan 8051(MCS 51), Motorola
68HC11, Microchip PIC, Hitachi H8, dan Atmel AVR.
Salah satu Mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu
Mikrokontroler AVR, AVR adalah Mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set
Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard, yang dibuat oleh Atmel pada
tahun 1996. AVR mempunyai kepanjangan Advanced Versatile RISC atau Alf and
Vegard’s Riscproessor yang berasal dari nama dua mahasiswa Norwegia Institute
of Technology (NTH), yaitu alf-Egil Bogen danVegard Wollan.
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan Mikrokontroler lain,
keunggulan Mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi
program yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1
siklus clock, lebih cepat dibandingkan dengan Mikrokontroler MCS51 yang

11

memiliki

arsitektur

CISC

(Complex

Intruction

Set

Compute)

dimana

Mikrokontroler MCS51 membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1
intruksi. Selain itu, Mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lengkap (ADC
Internal, EEPROM Internal, Timer/Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O,
Komunikasi Serial, Komparator, I2C, dll), sehingga dengan fasilitas yang lengkap
ini, programmer dan desainer dapat menggunakannya untuk berbagai aplikasi
sistem elektronika seperti robot, otomasi industri, peralatan telekomunikasi, dan
berbagai keperluan lain. Secara umum Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan
menjadi 3 kelompok, yaitu Tiny AVR, AVR, dan MegaAVR

Tabel 2.1 Perbedaan seri AVR berdasarkan jumlah memori
Mikrokontroler AVR
Jenis
Paket IC
Tiny AVR
8 - 32 poin
AVR(classic)
20 – 44 poin
MegaAVR
32 – 64 poin

Flash
1 – 2k
1 – 8k
8 – 128k

Memori (byte)
EEPROM
64 - 128
128 -512
512 – 4k

SRAM
0 – 128
0 – 1k
512 -4k

Pemrograman Mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level
language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, Java, dll)
tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler Mikrokontroler AVR
memiliki

kesamaan

intruksi,

sehingga

jika

pemrograman

satu

jenis

Mikrokontroler AVR sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai
pemrograman keseluruhan Mikrokontroler jenis AVR, namun bahasa assembler
relative lebih sulit dipelajari dari pada bahasa C, untuk pembuatan suatu proyek
yang besar akan memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan
panjang. Sedangkan Bahasa C memiliki keunggulan disbanding bahasa assembler
yaitu independent terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani project

12

yang besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh
bahasa mesin (assembly), hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa
mesin, dapat dilakukan oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih
sederhana dan mudah.
(Sumber : Wardana lingga : 2006)

2.2.1 Fitur-fitur Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler adalah mikroprosesor yang dirancang khusus untuk
aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu
chip. ATMega8535 adalah salah satu anggota dari keluarga ATMega.
ATMega8535 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan
pin 80C5. Fitur-fitur yang dimiliki ATMega8535 sebagai berikut:
a.

Sistem Mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan
maksimal 16 MHz.

b.

Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only
Memory) sebesar 512 byte.

c.

Memiliki ADC (Analog Digital Converter) internal dengan
ketelitian 10 bit sebanyak 8 saluran.

d.

Memiliki PWM (Pulse Wide Modulation) internal seba’nyak 4
saluran.

e.

Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5
Mbps.

13

f.

Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya
listrik.

(Sumber : Wardana lingga : 2006)

2.2.2 Ar sitektur Mikrokontroler ATmega8535

Gambar 2.1 blok diagram AVR ATmega8535

14

Dari gambar 2.1 blok diagram tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535
memiliki bagian-bagian sebagai berikut :
a.

Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D

b.

CPU yang memiliki 32 buah register

c.

SRAM sebesar 512 byte

d.

Flash memory sebesar 8kb yang memiliki kemampuan Read While
Write

e.

EEPROM sebesar 512 byte dapat diprogram selama beroperasi

f.

Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembanding

g.

Two wire serial Interface

h.

Port antarmuka SPI

i.

Unit interupsi internal dan eksternal

j.

Port USART untuk komunikasi serial

k.

ADC 10 bit sebanyak 8 saluran

l.

Watchdog Timer dengan osilator internal

m. Antarmuka komparator analog.

2.2.3 Konfigurasi pin ATMega8535
IC Mikrokontroler dikemas (packging) dalam bentuk yang berbeda.
Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar
salah satu bentuk
berikut.

IC seri Mikrokontroler AVR ATmega8535 dapat dilihat

15

Gambar 2.2 konfigurasi pin ATmega8535
Berikut ini adalah penjelasan fungsi tiap kaki :
a.

Port A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat
memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum
Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A
yang bersesuaian sebagai input, ataudiisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D
converter.
b.

Port B
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B
digunakan. Bit-bit DDRB di isi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang
bersesuaian sebagai input, atau di isi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga
memiliki untuk fungsi-fungsi alternative khusus.

16

c.

Port C
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C
digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port
C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternative sebagai oscillator untuk
timer/counter.
d.

Port D
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat
memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum
Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D
yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin
port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternative khusus seperti yang dapat
dilihat dalam table berikut.
e.

VCC dan RESET
Merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya, sedangkan

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low
selama minimal 2 machine cycle maka sistem akan di-reset.

17

g.

XTAL1 dan XTAL2
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke

internal clock operating circuit, sedangkan XTAL2 adalah output dari inverting
oscillatoramplifier.
i.

AVcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus

secara eksternal terhubung keVcc melalui lowpass filter.
j.

AREF dan GND
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk

operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc diberikan
kekaki ini sedangkan GND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini
ke GND, kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah.
(Sumber : Heryanto dan Adi : 2008)

2.2.4 Organisasi Memori
ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori
program yang terpisah. Sebagai tambahan, ATmega8535memiliki fitur suatu
EEPROM Memori untuk penyimpanan data.
a.

Memori Data
Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register umum, 64 buah

register I/O,dan 512 byte SRAM Internal. Register keperluan umum menempati
space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register
khusus untuk menangani I/O dan control terhadap Mikrokontroler menempati 64
alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan

18

register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai
peripheral Mikrokontroler, seperti kontrol register, timer/counter, fungsi–fungsi
I/O, dan sebagainya. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512
byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data
ditunjukkan pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 peta memori data AVR ATmega8535

b.

Memori Program
ATmega8535 berisi 8K bytes On-Chip di dalam sistem Memori flash

Reprogrammable untuk penyimpanan program. Karena semua AVR instruksi
adalah 16 atau 32 bits lebar, Flash adalah berbentuk 4K x16.Untuk keamanan
perangkat lunak, Flash Ruang program memori adalah dibagi menjadi dua bagian,
bagian boot program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000
sampai $FFF. Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya
10,000write/erase Cycles. ATmega8535 Program Counter (PC) adalah 12 bit
lebar, alamat ini 4K lokasi program memori.
(Sumber : Heryanto dan Adi : 2008)

19

Gambar 2.4 peta memori program AVR ATmega8535

2.2.5 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.

Gambar 2.5 Status Register ATMega8535
Bit7 -->I (Global Interrupt Enable), Bit harus di Set untuk mengenable
semua jenis interups. (Sumber : Heryanto dan Adi, 2008)

2.2.6 Adaptor (power supply)
Adaptor adalah suatu alat yang dapat menurunkan tegangan dan merubah
arus listrik AC ke DC.Di dalam rangkaian adaptor terdapat trafo yang berfungsi
menaikkan dan menurunkan tegangan.Trafo ada dua jenis yaitu :
1) Trafo step up (menaikkan tegangan)
2) Trafo step down (menurunkan tegangan)

20

Adaptor sebagai sumber tegangan DC, adaptor pada rangkaian ini
mempunyai tegangan max 12V yang digunakan untuk mensupply tegangan
rangkaian mikrokontroller, sensor, dan relay. Adapun komponen – komponen
pelengkap yang terdapat dalam rangkaian elektronika tersebut adalah sebagai
berikut.
a.

Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,

sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan,
modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya.
b.

Kapasitor
Kapasitor atau yang sering disebut kondensator adalah suatu alat yang

dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan
ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.
c.

Resistor
Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk

menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua
salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya.
d.

IC Regulator 7805
Sirkuit terpadu seri 78xx (kadang-kadang dikenal sebagai LM78xx) adalah

sebuah keluarga sirkuit terpadu regulator tegangan linear monolitik harga tetap.
e.

Dioda

Dioda secara umum berfungsi untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam
suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah

21

sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). (Sumber : http://elektronikabisa58.blogspot.com/2009/10/adaptor.html )

2.3

MOTOR DC
Motor DC adalah suatu motor penggerak yang dikendalikan dengan arus

searah ( DC ). Bagian motor DC yang paling penting adalah rotor dan stator,
yang termasuk stator adalah badan motor, sikat-sikat dan inti kutub magnet.
Bagian rotor adalah bagian yang berputar dari motor DC, yang termasuk
rotor ialah lilitan jangkar, jangkar, komutator, tali, isolator, poros, bantalan
dan kipas.
Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan
medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc
disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor
(bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada
medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada
setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja
dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang
mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus
yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet.
Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar
bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.

22

Gambar 2.6 Motor D.C
Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh
komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu
lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dynamo adalah sebutan
untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.

2.3.1 Prinsip Dasar Dan Cara Kerja
Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar
konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.

Gambar 2.7 Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor .
Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis
fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan
jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan

23

arah garis fluks. Gambar 2.8 menunjukkan medan magnet yang terbentuk di
sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U.

Gambar 2.8. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor.
Catatan :
Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir
pada konduktor tersebut.
Pada motor listrik konduktor berbentuk U disebut angker dinamo.

Gambar 2.9. Medan magnet mengelilingi konduktor dan diantara kutub.
Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara
dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan
magnet kutub. Lihat gambar 2.10

24

Gambar 2.10 Reaksi garis fluks.
Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan
(looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui
ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada
kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan
berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B
yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan
menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha
untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya
tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum :
1) Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.
2) Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran /
loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan
mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
3) Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar
kumparan.

25

4) Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan
tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh
susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Pada motor DC, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan
menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah
tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun
sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet
disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai
tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat
pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.11 Prinsip kerja motor DC
Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna,
maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang
disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang
dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.

26

Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud
dengan beban motor. Beban dalam hal ini mengacu kepada keluaran tenaga putar /
torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat
dikategorikan ke dalam tiga kelompok :
a. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran
energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torquenya tidak
bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors, rotary
kilns, dan pompa displacement konstan.
b. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi
dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah
pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan).
Peralatan Energi Listrik : Motor Listrik.
c. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque
yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk
beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

2.3.2 Prinsip Arah Putaran Motor DC
Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming
tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah
dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat
penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak
searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F.
Prinsip motor : aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh

27

medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan
bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.
( Sumber : Heryanto dan Adi : 2008 )

2.4 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD

adalah

merupakan

komponen

optoelektronik

yaitu

komponenkomponen yang dikerjakan atau dipengaruhi oleh sinar (optolistrik),
komponen-komponen pembangkit cahaya (light emiting) dan komponenkomponen yang mempengaruhi akan mengubah sinar. LCD terbuat dari bahan
kristal cair yang merupakan suatu komponen organik yang mempunyai sifat optic
seperti benda padat meskipun bahan tetap cair. Contoh komponen itu adalah
Kolesteril nonanoat dan P azoxyanisole. Sel kristal cair terdiri dari selapis bahan
kristal cair yang diapit antara gelas tipis dengan elektroda lapisan logam
transparan yang diendapkan (deposited) pada bagian dalam gelas. Kedua keping
gelas juga transparan. Sel ini disebut sel tipe transmitif. Bila hanya sebuah lapisan
gelas yang transparan sedang yang lain mempunyai lapisan reflektif, sel ini
disebut tipe reflektif . Bila tidak diaktifkan, tipe transmitif maka sel itu
meneruskan sinar dari belakang atau dari pinggir dalam garis lurus. Dalam hal ini
sel tidak nampak cemerlang. Bila diaktifkan, sinar yang dating dipendarkan
kedepan dan difusi sel nampak cemerlang dibawah cahaya kamar yang terang.
Untuk penggunaan LCD harus diinisialisikan terlebih dahulu menurut instruksi
yang terdapat di LCD. Display difungsikan sebagai alamat yang dihubungkan
dengan bus data, dan dengan bantuan software maka dapat ditampilkan karakter
yang diinginkan pada display

28

Gambar 2.12: LCD 2x16

2.5 Sensor Intensitas Cahaya
Sensor intensitas cahaya matahari ini sering digunakan untuk mendeteksi
kadar cahaya matahari yang akan diolah untuk mengendalikan sistem buka
tutup atap pada suatu proses pengeringan. Sensor yang digunakan dalam
mendeteksi intesitas cahaya matahari digunakan LDR (light dependent
resistor) yang mempunyai karakteristik resistansinya akan membesar ketika
kekurangan cahaya matahari dan resistansinya akan menjadi kecil ketika
menerima cahaya matahari

.
Gambar 2.13: Sensor intensitas cahaya

29

Gambar 2.14: bagian- bagian dari Sensor Intensitas cahaya

2.6 Sensor kadar air dalam tanah
Sensor kadar air ini mengetahui kadar air yang terkandung dalam tanah
adalah hal penting agar tanaman yang kita tanam mampu bertahan hidup dengan
ketersediaan air yang cukup. Pengukuran dengan menggunakan sensor merupakan
salah satu alternatif yang dapat digunakan dalam proses mengukur kadar air tanah.
Salah satu sensor yang dapat digunakan dalam mengukur kadar air tanah adalah
dengan menggunakan probes sederhana yang hasilnya ditampilkan secara visual
ke indikator seven segment. Untuk menjebatani antara sensor dan Mikrokontroler
digunakan sebuah ADC (Analog to Digital Converter) sebagai pengkonversi
tegangan yang berasal dari sensor yaitu probes (analog) menjadi data digital yang
dapat dibaca oleh Mikrokontroler

30

2.7 Cara Kerja Sensor
Pada saat sensor mendapatkan cahaya matahari, maka secara otomatis
sensor

intensitas

matahari

mengirimkan

sinyal ke Mikrokontroler dan

Mikrokontroler memberi perintah Motor DC untuk menggerakan penutup secara
otomatis, Sedangkan apabila Sensor kadar air mendeteksi kelembapan tanah yang
kekurangan air maka sensor akan mengirimkan sinyal ke Mikrokontroler
kemudian mengirimkan perintah ke spray untuk menyemprotkan air

2.8

Kebutuhan Software
Perangkat lunak atau software merupakan perangkat lunak dari sebuah

sistem sebagai pengontrol dari perangkat keras. Perangkat lunak yang digunakan
dalam Simulasi pengendalian pintu air otomatis menggunakan mirkrokontroler
ATMEGA8535 adalah dengan Codevision AVR menggunakan Bahasa C.

2.8.1 CodeVision AVR
Code Vision AVR merupakan salah satu software kompiler yang khusus
digunakan untuk mikrokontroler keluarga. Meskipun CodeVision AVR termasuk
software komersial, namun kita tetap dapat menggunakan-nya dengan mudah
karena terdapat versi evaluasi yang tersedia secara gratis walaupun dengan
kemampuan yang dibatasi. Code Vision AVR sebuah cross-compiler C, Integrated
Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang
didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat
dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP, 7.

31

CodeVisionAVR merupakan hak cipta dari Pavel Haiduc, HP InfoTech
s.r.l Ketika program CodeVisionAVR C Compiler dijalankan dengan klik ganda
ikon CodeVisionAVR C Compiler, maka berikut akan tampil bentuk .exe
tampilannya