2.1 Sensor Photodioda - Rancang Bangun Pengisi Cairan ke Botol Berbasis Mikrokontroller ATMega 8535

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini akan dipaparkan mengenai teori-teori yang mendukung proses

  perancangan dan pembuatan pengisi cairan secara otomatis yang mendasari dilakukannya penelitian ini. Adapun teori-teori tersebut antara lain:

  Sistem yang Dirancang

  Sistem yang akan dirancang menggunakan sensor Photodioda sebagai sensor utamanya, kemudian objek diletakkan pada konveyer ban berjalan yang digerakkan dari motor DC. Sistem akan mendeteksi secara otomatis melalui sensor Photodioda kemudian data dikirimkan ke mikrokontroller AT-Mega 8535.

2.1 Sensor Photodioda

  Pengertian Photodioda Photodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah-ubah kalau cahaya yang jatuh pada dioda berubahubah intensitasnya. Dalam gelap nilai tahanannya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir. Semakin kuat cahaya yang jatuh pada dioda maka makin kecil nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir semakin besar. Jika photodioda persambungan p-n bertegangan balik disinari, maka arus akan berubah secara linier dengan kenaikan fluks cahaya yang dikenakan pada persambungan tersebut.

  Photodioda terbuat dari bahan semikonduktor. Biasanya yang dipakai adalah silicon (Si) atau gallium arsenide (GaAs), dan lain-lain termasuk indium antimonide (InSb), indium arsenide (InAs), lead selenide (PbSe), dan timah sulfide (PBS). Bahan- bahan ini menyerap cahaya melalui karakteristik jangkauan panjang gelombang, misalnya: 250 nm ke 1100 untuk nm silicon, dan 800 nm ke 2,0 μm untuk GaAs.

  Dioda foto adalah jenis akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh diode foto ini mulai dari cahayaAplikasi diode foto mulai dariendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis. (Irma Tri Anjaswati. 2013) Sensor Photodioda Photodioda adalah sensor cahaya yang termasuk kategori sensor cahaya photo conductive yaitu sensor cahaya yang akan mengubah perubahan intensitas cahaya yang diterima menjadi perubahan konduktansi pada terminal sensor tersebut. Dioda photo merupakan sensor cahaya yang akan mengalirkan arus listrik satu arah saja dimana akan menglirkan arus listrik dari kaki anoda ke kaki katoda pada saat menerima intensitas cahaya. Photodioda sering digunakan pada aplikasi penerima cahaya infra merah ataupun pada aplikasi sensor pembaca garis pada robot line follower atau line tracert.

  Photodioda ini dapat dikonfigurasikan untuk memberikan logika HIGH atau LOW tergantung dari konfigurasi rangkaian yang digunakan. Berikut contoh aplikasi rangkaian sensor cahaya menggunakan dioda Photodioda Photo Didesain Untuk Memberikan Logika LOW Pada Saat Menerima Cahaya Dengan konfigurasi rangkaian dioda photo seperti diatas maka rangkaian akan memberikan logika LOW pada saat dioda photo menerima pancaran cahaya.

  Proses tersebut terjadi pada saat dioda photo menerima cahaya dan dioda photo menjadi konduk (ON) sehingga basis TR1 mendapat bias tegangan dan transistor ON dimana terminal output diambil pada terminal kolektor transistor TR1 sehingga terminal output dihubungkan ke ground oleh TR1 melalui kolektor dan emitornya. Begitu sebaliknya pada saat dioda photo tidak menerima cahaya maka basis transistor tidak mendapat bias sehingga transistor TR1 OFF dan terminal output mendapat sumber tegangan dari VCC melalui RL sehingga berlogika HIGH.

  Dioda Photo Didesain Untuk Memberikan Logika HIGH Pada Saat Menerima Cahaya Rangkaian diatas akan memberikan logika HIG pada saat dioda photo mendapat atau menerima intensitas cahaya. Kondisi tersebut disebabkan oleh dioda photo dipasang menghubungkan basis transistor TR1 ke VCC dan output diambil pada titik emitor transistor TR1. Pada saat dioda photo menerima intensitas cahaya maka dioda photo akan menghantar dan basis TR1 mendapat bias basis sehingga titik output yang terhubung ke VCC melalui kolektor dan emitor transistor TR1 sehingga berlogika HIGH begitu sebaliknya saat dioda photo tidak menerima cahaya maka basis TR1 tidak mendapat bias sehingga terminal output tidak mendapat sumber tegangan dari VCC dan terhubung keground melalui RL sehingga berlogikaLOW.

  (elektronika-dasar.web.id) Simbol dari diode foto

  Alat yang mirip dengan Dioda foto adalah Transistor foto (Phototransistor) pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal ini disebabkan karenaahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Dioda-Foto.

Gambar 2.1 Simbol Photodioda

  Simbol dari dioda foto Alat yang mirip dengan Dioda foto adalah Transistor foto (Phototransistor) pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal ini disebabkan karenaahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya.

  Namun demikian, waktu respons dari Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Dioda-Foto.

  Photodioda digunakan sebagai komponen pendeteksi ada tidaknya cahaya maupun dapat digunakan untuk membentuk sebuah alat ukur akurat yang dapat mendeteksi intensitas cahaya dibawah 1pW/cm2 sampai intensitas diatas 10mW/cm2. Photo dioda mempunyai resistansi yang rendah pada kondisi forward bias, kita dapat memanfaatkan photo dioda ini pada kondisi reverse bias dimana resistansi dari photo dioda akan turun seiring dengan intensitas cahaya yang masuk.

  Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan dioda peka cahaya. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian kolektornya. Namun demikian,waktu respons dari transistor foto secara umum akan lebih lambat dari pada dioda peka cahaya.

  Jika photo dioda tidak terkena cahaya, maka tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian pembanding, jika photo dioda terkena cahaya maka photodiode akan bersifat sebagai tegangan, sehingga Vcc dan photo dioda tersusun seri, akibatnya terdapat arus yang mengalir ke rangkaian pembanding. Bahan dari Photo Dioda

  Photodioda terbuat dari bahan semikonduktor yaitu silicon (Si), atau Galium Arsenida, dan yang lain adalah Insb, InAs, PbSe. Material-material ini meyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencangkup: 2500 Å

• – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å
• – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Prinsip Kerja Photo Dioda Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs.

  Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa.cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon – menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda. Prinsip kerja photodioda : Cahaya yang diserap oleh photodioda Terjadinya pergeseran foton Menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi Electron menuju [+] sumber & hole menuju [-] sumber

  Sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Saat photodiode terkena cahaya, maka akan bersifat sebagai sumber tegangan dan nilai resistansinya akan menjadi kecil. Saat photodiode tidak terkena cahaya, maka nilai resistansinya akan besar atau dapat diasumsikan tak hingga.

  Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared. Karakteristik photo dioda Photodioda mempunyai respon 100 kali lebih cepat daripada phototransistor. Dikemas dengan plastik transparan yang juga berfungsi sebagai lensa. Lensa tsb lebih dikena l sebagai „lensa fresnel‟ dan „optical filter‟. Penerima infra merah juga dipengaruhi oleh „active area‟ dan „respond time‟. AplikasiDiode sebagai kondisi open circuit jika dianalogikan seperi sakelarPhotodiode sebagai close circuit jika dianalogikan seperti sakelar (Irma Tri Anjaswati. 2013)

2.2 LCD (Liquid Crystal Display)

  Display LCD sebuah liquid crystal atau perangkat elektronik yang dapat digunakan untuk menampilkan angka atau teks. Ada dua jenis utama layar LCD yang dapat menampilkan numerik (digunakan dalam jam tangan, kalkulator dll) dan menampilkan teks alfanumerik (sering digunakan pada mesin foto kopi dan telepon genggam). Dalam menampilkan numerik ini kristal yang dibentuk menjadi bar, dan dalam menampilkan alfanumerik kristal hanya diatur kedalam pola titik. Setiap kristal memiliki sambungan listrik individu sehingga dapat dikontrol secara independen. Ketika kristal off' (yakni tidak ada arus yang melalui kristal) cahaya kristal terlihat sama dengan bahan latar belakangnya, sehingga kristal tidak dapat terlihat. Namun ketika arus listrik melewati kristal, itu akan merubah bentuk dan menyerap lebih banyak cahaya.

  Hal ini membuat kristal terlihat lebih gelap dari penglihatan mata manusia sehingga bentuk titik atau bar dapat dilihat dari perbedaan latar belakang. Sangat penting untuk menyadari perbedaan antara layar LCD dan layar LED. Sebuah LED display (sering digunakan dalam radio jam) terdiri dari sejumlah LED yang benar- benar mengeluarkan cahaya (dan dapat dilihat dalam gelap). Sebuah layar LCD hanya mencerminkan cahaya, sehingga tidak dapat dilihat dalam gelap. LMB162A adalah modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris terakhir adalah kursor).

  Memori LCD terdiri dari 9.920 bir CGROM, 64 byte CGRAM dan 80x8 bit DDRAM yang diatur pengalamatannya oleh Address Counter dan akses datanya (pembacaan maupun penulisan datanya) dilakukan melalui register data. Pada LMB162A terdapat register data dan register perintah. Proses akses data ke atau dari register data akan mengakses ke CGRAM, DDRAM atau CGROM bergantung pada kondisi Address Counter, sedangkan proses akses data ke atau dari Register perintah akan mengakses Instruction Decoder (dekoder instruksi) yang akan menentukan perintah –perintah yang akan dilakukan oleh LCD.

Gambar 2.2 LCD 16 x 2 Character

  2.2.1 Deskripsi Pin LCD Untuk keperluan antar muka suatu komponen elektronika dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut. a. Kaki 1 (GND) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan untuk sumber daya. b. Kaki 2 (VCC) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (Ground). c. Kaki 3 (VEE/VLCD) : Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada cermet. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt. d. Kaki 4 (RS) : Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke Register Data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke Register Perintah, logika dari kaki ini adalah 0. e. Kaki 5 (R/W) : Logika 1 pada kaki ini menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan.

  Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke Ground. f. Kaki 6 (E) : Enable Clock LCD, kaki mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau membacaan data. g. Kaki 7

• – 14 (D0 – D7) : Data bus, kedelapan kaki LCD ini adalah bagian di mana aliran data sebanyak 4 bit ataupun 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data. h. Kaki 15 (Anoda) : Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk LCD yang memiliki backlight) i. Kaki 16 (Katoda) : Tegangan negatif backlight LCD sebesar 0 volt (hanya terdapat pada LCD yang memiliki backlight).

Tabel 2.1 Blok Pin LCD

  Komponen yang Dirancang

2.3 Relay

  Relay merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan suatu rangkaian elektronik yang satu dengan rangkaian elektronik lainnya. Pada dasarnya relay adalah saklar elektromagnetik yang akan bekerja apabila arus mengalir melalui kumparan, inti besi akan menjadi magnet dan akan menarik kontak yang ada di dalam relay. Kontak dapat ditarik apabila garis magnet dapat mengalahkan gaya pegas yang melawannya. Besarnya gaya magnet ditetapkan oleh medan yang ada pada celah udara, jangkar, inti magnet, banyaknya lilitan kumparan, kuat arus yang mengalir (imperal lilitan) dan pelawan magnet yang berada pada sirkuit magnet. Untuk memperbesar kuat medan magnet dibentuk suatu sirkuit.

  Kontak atau kutub relay pada umumnya memiliki tiga jenis konstruksi dasar yaitu : 1. Bila kumparan dialiri arus listrik maka kontaknya akan menutup dan disebut sebagai kontak Normally Open ( NO ). 2. Bila kumparan dialiri arus listrik maka kontaknya akan membuka dan disebut dengan kontak Normally Close ( NC ). 3. Tukar-sambung (Change Over/CO), relay jenis ini mempunyai kontak tengah yang normalnya tertutup tetapi melepaskan diri dari posisi ini dan membuat kontak dengan yang lain bila relay dialiri listrik. Gambar 2.3 berikut ini memperlihatkan beberapa bentuk kontak dari sebuah relay :

Gambar 2.3 Jenis Konstruksi Relay

  II-20 Sifat

• – sifat relay : a. Impedansi kumparan, biasanya impedansi ditentukan oleh tebal kawat yang digunakan serta banyaknya lilitan. b. Kuat arus yang digunakan untuk menggerakkan relay, biasanya arus ini diberikan oleh pabrik.

  Relay dengan perlawanan kecil memerlukan arus besar sedangkan relay dengan perlawanan besar memerlukan arus yang kecil. c. Membutuhkan tegangan untuk menggerakkan relay. d. Daya yang diperlukan untuk mengoperasikan relay besarnya sama dengan nilai tegangan dikalikan arus. e. Banyaknya kontak-kontak jangkar dapat membuka dan menutup lebih dari satu kontak sekaligus tergantung pada kontak dan jenis relay-nya. Jarak antara kontak-kontak menentukan besarnya tegangan maksimum yang diizinkan antara kontak tersebut. (Bishop, 2004).

  Perancangan alat ini dibagi menjadi dua bagian yaitu perancangan perangkat keras yang terdiri dari beberapa modul yaitu modul sensor Photodioda, modul konveyor, modul catudaya, modul motor DC, modul pengisian, modul tampilan dari LCD dan modul dari mikrokontroler ATMega 8535. Sedangkan bagian kedua adalah perancangan perangkat lunak untuk mengolah input dari perangkat keras.

2.4 Mikrokontroller

  Mikrokontroler, sesuai namanya adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau pengendali yang berukuran mikro atau kecil.Sebelum ada mikrokontroler, telah ada terlebih dahulu muncul mikroprosesor. Bila dibandingkan dengan mikroprosesor, mikrokontroler jauh lebih unggul karena terdapat berbagai alasan, diantaranya: 1. Tersedianya I/O I/O dalam mikrokontroler sudah tersedia sementara pada mikroprosesor dibutuhkan IC tambahan untuk menangani I/O tersebut. 2. Memori Internal Memori merupakan media untuk menyimpan program dan data sehingga mutlak harus ada.

  Mikroprosesor belum memiliki memori internal sehingga memerlukan IC memori eksternal. Dengan kelebihan-kelebihan di atas, ditambah dengan harganya yang relatif murah sehingga banyak penggemar elektronika yang kemudian beralih ke mikrokontroler. Namun demikian, meskipun terdapat berbagai kelemahan, mikroprosesor tetap digunakan sebagai dasar dalam mempelajari mikrokontroler. Inti kerja dari keduanya adalah sama, yakni sebagai pengendali suatu sistem. Mikrokontroler merupakan komputer di dalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.

  Secara harfiahnya bisa disebut „pengendali kecil‟ dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.

  Menggunakan mikrokontroler ini maka : a. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas. b. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi. c. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri, namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran input dan output (I/O).

  Berarti, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa bagian yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital (ADC), dan sebagainya hanya menggunakan Minimum System yang tidak rumit. Mikrokontroller dapat dikatakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip sehingga sering disebut 9 ssebagai single chip mikrokomputer. Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontroller hanya dapat digunakan untuk suatu aplikasi saja. Perbedaan lainya yaitu pada perbandingan RAM (Rendom Acces Memory) dan ROM (Read Only Memory). Pada Mikrokontroller perbandingan antara RAM dan ROM-nya besar, sedangkan pada sistem komputer juga besar.

  (Budiharto, Widodo2005) Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar (belum tentu sederhana), sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus mesin untuk menjalankannya. Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2 siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini yang memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu atau dua siklus mesin, sehingga akan semakin cepat dan handal. Proses downloading programnya relatif lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya.

  (Syahrul, 2012).

2.5 Mikrokontroller ATMega8535

  Mikrokontroller adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis atau dihapus (Agus Bejo, 2007).Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat elektronika. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler sangat banyak digunakan terutama dalam pengontrolan robot.Seiring perkembangan elektronika, mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah.

  Salah satunya adalah mikrokontroler AVR ( Alf and Vegard‟s Risc processor) ATmega8535 yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing) dimana program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi program. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx.Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

  Mikrokontroler AVR ATmega8535 memiliki fitur yang cukup lengkap. Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah dilengkapi dengan ADC internal, EEPROM internal, Timer/Counter, PWM, analog comparator, dll (M.Ary Heryanto, 2008).

  Sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini memungkinkan kita belajar mikrokontroler keluarga AVR dengan lebih mudah dan efisien, serta dapat mengembangkan kreativitas penggunaan mikrokontroler ATmega8535. Fitur-fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega8535 adalah sebagai berikut:

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

  2. ADC internal sebanyak 8 saluran.

  3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

  4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

  5. SRAM sebesar 512 byte.

  6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.

  7. Port antarmuka SPI 8. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

  9. Antarmuka komparator analog.

  10. Port USART untuk komunikasi serial.

  11. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

  12. Dan lain-lainnya.

  2.5.1 Kontruksi ATmega 8535 Mikrokontroller ATmega8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM.Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.

  a. Memori program Amega8535 memiliki kapasitas memori progam sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit.

  Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program boot dan bagian program aplikasi.

  b. Memori data ATmega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM. ATmega8535 memiliki 32 byte register serba guna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM (menggunakan instuksi LD atau ST) atau dapat juga diakses sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk memori data SRAM.

  c. Memori EEPROM

  ATmega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register EEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.

  ATmega8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega8535 dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATmega8535 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan ADC itu sendiri.ATmega8535 memiliki 3 modul timer yang terdiri dari 2 buah timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit.

  Ketiga modul timer/counter ini dapat diatur dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu, semua timer/counter juga dapat difungsikan sebagai sumber interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu yang digunakan untuk mengatur mode dan cara kerjanya. Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi serial syncrhronous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega8535.

  Universal Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535.USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.

  USART memungkinkan transmisi data baik secara syncrhronous maupun asyncrhronous, sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhronous maupun asyncrhronous adalah sama.

  Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja.Jika pada mode asyncrhronous masing-masing peripheral memiliki sumberclock sendiri, maka pada mode syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama- sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK.

  2.5.2. Arsitektur Mikrokontroler

  Mikrokontro

  Arsitektur yang sangat mendasar dari ATMega 8535 bawaan kluarga AVR adalah aritektur RISC 8 bit. Arsitektur dari Mikrokontroler ATMega 8535 dapat di gambarkan sebagai berikut.

   Pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8535

Gambar 2.4. Konfigurasi pin ATmega8535 (Data Sheet AVR)

  Konfigurasi pin ATmega8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline Package) dapat dilihat pada gambar 2.1. Dari gambar di atas dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin Atmega8535 sebagai berikut:

  1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

  2. GND merukan pin Ground.

  3. Port A (PortA0…PortA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC.

  4. Port B (PortB0…PortB7) merupakan pin input/output dua arah dan dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B Pin Fungsi Khusus

  PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock) PB6 MISO (SPI Bus Master Input/ Slave Output) PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/ Slave Input) PB4 SS (SPI Slave Select Input) PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

  OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)

  PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

  INT2 (External Interrupt 2 Input) PB1 T1 (Timer/ Counter1 External Counter Input) PB0 T0 T1 (Timer/Counter External Counter Input)

  XCK (USART External Clock Input/Output) 1. Port C (PortC0…PortC7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

2. Port D (PortD0…PortD7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus, seperti yang terlihat pada tabel dibawah ini.

  3. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

  4. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C Pin Fungsi khusus

  PC7 TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2) PC6 TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1) PC5 Input/Output PC4 Input/Output PC3 Input/Output PC2 Input/Output PC1 SDA ( Two-wire Serial Buas Data Input/Output

  Line) PC0 SCL ( Two-wire Serial Buas Clock Line)

Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D Pin Fungsi khusus

  PD7 OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output) PD6

  ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin) PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output) PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output) PD3

  INT1 (External Interrupt 1 Input) PD2

  INT0 (External Interrupt 0 Input) PD1 TXD (USART Output Pin) PD0 RXD (USART Input Pin) 8. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

  9. AREFF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

  Arsitektur Atmega8535

  Menurut Lingga (2006:89) mikrokontroler ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut.

  a.

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

  b.

  ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

  c.

  Tiga unit Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan. d . CPU yang terdiri atas 32 buah register.

  e.

  Watchdog Timer dengan osilator internal.

  f.

  SRAM sebesar 512 byte g.

  Memori Flash sebesar 8 kbytes dengan kemampuan Read While Write h. Unit interupsi internal dan eksternal i. Port antarmuka SPI. j.

  EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. k.

  Antarmuka komparator analog. l.

  Port USART untuk komunikasi serial.

  Mikrokontroler AVR ATMega8535 merupakan mikrokontroler produksi Atmel dengan 8 KByte . In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512 Bytes Internal SRAM. AVR ATMega8535 memiliki seluruh fitur yang dimiliki AT90S8535. Selain itu, konfigurasi pin AVR ATMega8535 juga kompatibel dengan AT90S8535 (Ardi: 2008).

2.6 Motor DC

  Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional.

  Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut. Bagian Atau Komponen Utama MOtor DC Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Current Elektromagnet atau Dinamo.

  Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

  Tegangan dinamo

• – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

  Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut: Gaya Elektromagnetik (E) Torque (T) : Dimana: E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit) T = torque electromagnetik Ia = arus dinamo K = konstanta persamaan.

2.6.1 Prinsip Kerja Motor DC

  Cara kerja dari motor DC dapat dijelaskan dengan teori elektromagnetik. Misal sebuah kawat berarus yang dipengaruhi medan magnet luar akan mengalami gaya yang disebut gaya magnet . Medanmotor tersebut, yaitu : a.

  Rotor, yaitu bagian yang berputar pada notor berupa kumparan kawat.

  b.

  Stator, yaitu bagian yang diam pada motor berupa magnet.

  c.

  Komutator, yaitu cincin belah yang berfungsi sebagai penukar arus d. Sikat, yaitu sepasang batang grafit yang menempel pada komutator tetapi tidak berputar.

  Driver Motor DC L298

  IC H-Bridge driver motor DC L298 memiliki dua buah rangkaian H-Bridge di

dalamnya, sehingga dapat digunakan untuk men-drive dua buah motor DC. IC L298

masing-masing dapat mengantarkan arus hingga 2A. Namun, dalam penggunaannya, IC

ini dapat digunakan secara paralel, sehingga kemampuan menghantarkan arusnya menjadi

  

4A. Prinsip kerja IC L298, IC ini memiliki empat channel masukan yang didesain untuk

dapat menerima masukan level logika TTL. Masing-masing channel masukan ini memiliki

channel keluaran yang bersesuaian.

2.7 Konveyor

  Sebuah konveyor adalah digunakan untuk membawa, menarik, garufan atau mengerakan material yang dikirimkan ke konveyor melalu feeder. Maka bagaimana seluruh konveyor rantai yang akan dibahas dapat juga digunakan sebagai feeder, dengan satu atau dua pengecualian. Hal ini juga mungkin untuk mengunakan banyak unit ini sebagai kombinasi feeder dan konveyor, sepanjang masalah shear/ pergeseran pada material dibawah outlet gerobak adalah dengan pantas dilakukan perawatan. Terdapat banyak sekali jenis dan kegunaan dari konveyor.

  Sistem konveyor yang dibuat dengan baik dengan komponen kwalitas tinggi terbuat dari baja logam campuran yang diperlakukan panas atau tuangan yang tidak pasti murah. Peralatan haruslah dengan hati-hati ditekankan pada material terhadap marerial untuk ditangani terutama pada penggetaman pada mereka.

  Program pemeliharaan preventive biasanya dapat menghindari kerusakan tidak pada waktunya dan interupsi/ ganguan pada proses produksi. Walaupun pembahasan adalah pada konveyor dari pada feeder/ pengisian, hal ini penting dimana jelas berbeda antara feeder/pengisian dengan konveyor /transport, karena hal ini akan memiliki pengaruh pada pembebanan rantai dan kalkulisasi perencanaan.

  (Spivakovsky,A. 1980)