Pemanfaatan HC-05 Sebagai Alat Kontrol Suhu Pada Ruangan Berbasis ATMega8 Chapter III V
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.1.Diagram Blok Sistem
Supply
Sensor 1
Sensor 2
LCD
Atmega 8
Tombol
set
Drive
HC-05
Kipas
Android
Gambar 3.1 Diagram blok system
3.1.1.Fungsi-fungsi diagram blok
1. Blok sensor 1 sebagai pendeteksi suhu atas
2. Blok sensor 2 sebagai input / pendeteksi suhu bawah
3. Blok Tombol set sebagai input / pengatur suhu sesuai yang diinginkan
4. Blok Supply sebagai sumber tegangan.
5. Blok LCD dan Android sebagai tampilan.
6. Blok kipas sebagai output.
7. Blok HC-05 sebagai pengirim data ke Android.
23
Universitas Sumatera Utara
3.2.Rangkaian Regulator 7805
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator 7805
Mikrokontroler, sensor dan komponen komponen elektonika, kebanyakan
menggunakan tegangan 5v untuk menstabilkan tegangan dapat menggunakan
ICLM7805, yang berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan mempertahankan
output tetap 5 volt.
3.3.Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
Rangkaian mikrokontroller merupakan pusat pengendalian dari bagian
input dan keluaran serta pengolahan data. Pada sistem ini digunakan
mikrokontroller jenis Atmega8 yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:
a. Kristal 8 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock.
b.Kapasitor 22 pF pada pin XTAL1 dan XTAL2.
c. Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin reset.
d.Port masukan dan keluaran yang digunakan yaitu :
1.PortC.0 digunakan sebagai Penerima data dari remote (receiver)
2.PortA.1, PortB.1 -PortB.4 digunakan sebagai data input basis transistor
pada driver relay.
24
Universitas Sumatera Utara
Skema rangkaian sistem minimum mikrokontroller dapat dilihat pada
gambar berikut :
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
3.4. Rangkaian HC-05
Gambar 3.4 rangkaian receiver remote
25
Universitas Sumatera Utara
Penerima data dari android pada system ini menggunakan Bluetooth yang
dapat tehubung langsung dengan menggunakan modul HC 05. Jangkauan
maksimum 10 sampai 20 meter.
3.5.Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal
Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena
mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632
sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi
tampilan karakter. Pemasangan potensio sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras
karakter yang tampil. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD
yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Gambar 3.5. Rangkaian LCD
Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PB.1 - PB.7, yang merupakan
pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator
analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial.
Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh
Mikrokontroller Atmega8.
26
Universitas Sumatera Utara
3.6.Rangkaian Sensor LM35
Gambar 3.6.Rangkaian Sensor LM35
Sensor LM35 memiliki tegangan kerja 5 Volt namun outputnya hanya
antara 0.01 Volt sampai 1.00 Volt mengingat LM35 yang digunakan adalah seri
DZ sehingga range pengukuran hanya berkisar antara 0 – 100°C dengan
perubahan sebesar 10mV/1°C. Dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor
tersebut dapat diterapkan langsung dengan Mikrokontroller AVR ATmega8535
yang memiliki ADC internal 10 bit. Pada gambar diatas output dari LM35 dapat
langsung di koneksikan ke ADC internal Mikrokontroller AVR ATmega8535.
27
Universitas Sumatera Utara
3.7.Flowchat Sistem
start
inisialisasi
Set suhu
Sensor baca
suhu
If
Suhu > set
Kipas hidup
Kipas mati
selesai
Gambar 3.7 Flowchat Sistem
28
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
PENGUJIAN DAN HASIL
4.1.Pengujian Rangkaian Regulator 7805
Voltage regulator IC adalah IC yang digunakan untuk mengatur tegangan
.IC 7805 adalah Regulator 5V, Voltage yang membatasi output tegangan 5V dan
menarik 5V diatur power supply. Pengujian rangkaian regulator ini biasanya
menggunakan volt meter, rangkaian ic7805 ini akan mengeluarkan tegangan 5
volt dengan inputan diatas 6 volt sampai dengan 35 Volt.
4.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler
Pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming)
mikrokontroler
harus dapat
diprogram langsung pada papan rangkaian dan
rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader.
Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler
oleh program downloader yaitu Atmega8.
Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler
29
Universitas Sumatera Utara
Atmega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip
Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan
rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.
4.3. Pengujian HC-05
Komunikasi modul HC-05 yang digunakan dengan pengiriman serial RXD
dan TXD, langsung dihubungkan ke mikrokontroler atmega8 yaitu pada
PORTD.0 dan PORTD.1, pada port tesebut sudah tersedia pengiriman serial dan
sudah ada librarynya user tinggal menggunakannya saja. Pengujian rangkian
Bluetooth ini dengan menggunakan Bluetooth terminal pada android, dibawah ini
adalah data yang dikirim dari android kemudian di terima oleh mikrokontroler.
4.4. Pengujian Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Di bawah ini dalah data pengujian LCD dengan mengukur setiap pin pada
LCD dari pin 1 sampai dengan pin 16 dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Pengukuran Pin IC LCD
PIN SIMBOL NILAI
Tegangan keluaran
FUNGSI
(Volt)
1
Vss
–
Power supply 0 volt (ground)
0,0
2
Vdd/Vcc
–
Power supply Vcc
4,95
3
Vee
–
Seting kontras
1,39
4
RS
0/1
0: intruksi input / 1: data input
3,96
5
R/W
0/1
0: tulis ke LCD / 1: membaca dari LCD
3,96
6
E
0–>1
Mengaktifkan sinyal Enable
0,0
30
Universitas Sumatera Utara
PIN SIMBOL NILAI
Tegangan keluaran
FUNGSI
(Volt)
7
DB0
0/1
Data pin 0
4,93
8
DB1
0/1
Data pin 1
4,93
9
DB2
0/1
Data pin 2
4,93
10
DB3
0/1
Data pin 3
4,93
11
DB4
0/1
Data pin 4
0,0
12
DB5
0/1
Data pin 5
3,96
13
DB6
0/1
Data pin 6
3,96
14
DB7
0/1
Data pin 7
0,0
15
VB+
–
Power 5 Volt (Vcc) Lampu latar (jika ada)
4,95
16
VB-
–
Power 0 Volt (ground) Lampu latar (jika ada)
0,0
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang
berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa
keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port B dari mikrokontroler yang
berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk
alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN,
RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu
LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke
LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada
dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/
Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan
dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan
31
Universitas Sumatera Utara
melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin
RW selalu diberi logika low ( 0 )
4.5. Pengujian Rangkaian Sensor LM35
Sensor ini bekerja dengan sangat baik, sesuai dengan datasheet yang
dikeluarkan pihak pabrikan. Sensor ini sudah menjadi sensor standar internasional
karena telah dipakai pada kejuaraan- kejuaraan robot pemadam api tingkat dunia.
Tegangan keluarannya linier dengan perubahan sebesar 10mV untuk setiap
kenaikan atau penurunan sebesar 1C.
Melalui pengujian pada suhu ruangan maupun air yang didinginkankan
dan dipanaskan, data keluaran hampir dikatakan sangat baik karena misalnya
ketika suhu pada saat kalibrasi dengan termometer alkohol sebesar 23C maka
keluaran dari rangkaian LM35 adalah sebesar 0,23V, dan nilai antara keluaran
dengan suhu yang terbaca dari termometer sangatlah akurat. Berikut adalah
programnya
#include
#include
#include
#include
#define pb1 PINB.2
#define pb2 PINB.4
char data;
int set=30;
int get1,get2;
32
Universitas Sumatera Utara
float temp;
char buff[20];
int pwm;
int count;
// Alphanumeric LCD functions
#include
// Declare your global variables here
// Standard Input/Output functions
#include
// Voltage Reference: AREF pin
#define ADC_VREF_TYPE ((0
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.1.Diagram Blok Sistem
Supply
Sensor 1
Sensor 2
LCD
Atmega 8
Tombol
set
Drive
HC-05
Kipas
Android
Gambar 3.1 Diagram blok system
3.1.1.Fungsi-fungsi diagram blok
1. Blok sensor 1 sebagai pendeteksi suhu atas
2. Blok sensor 2 sebagai input / pendeteksi suhu bawah
3. Blok Tombol set sebagai input / pengatur suhu sesuai yang diinginkan
4. Blok Supply sebagai sumber tegangan.
5. Blok LCD dan Android sebagai tampilan.
6. Blok kipas sebagai output.
7. Blok HC-05 sebagai pengirim data ke Android.
23
Universitas Sumatera Utara
3.2.Rangkaian Regulator 7805
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator 7805
Mikrokontroler, sensor dan komponen komponen elektonika, kebanyakan
menggunakan tegangan 5v untuk menstabilkan tegangan dapat menggunakan
ICLM7805, yang berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan mempertahankan
output tetap 5 volt.
3.3.Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
Rangkaian mikrokontroller merupakan pusat pengendalian dari bagian
input dan keluaran serta pengolahan data. Pada sistem ini digunakan
mikrokontroller jenis Atmega8 yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:
a. Kristal 8 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock.
b.Kapasitor 22 pF pada pin XTAL1 dan XTAL2.
c. Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin reset.
d.Port masukan dan keluaran yang digunakan yaitu :
1.PortC.0 digunakan sebagai Penerima data dari remote (receiver)
2.PortA.1, PortB.1 -PortB.4 digunakan sebagai data input basis transistor
pada driver relay.
24
Universitas Sumatera Utara
Skema rangkaian sistem minimum mikrokontroller dapat dilihat pada
gambar berikut :
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
3.4. Rangkaian HC-05
Gambar 3.4 rangkaian receiver remote
25
Universitas Sumatera Utara
Penerima data dari android pada system ini menggunakan Bluetooth yang
dapat tehubung langsung dengan menggunakan modul HC 05. Jangkauan
maksimum 10 sampai 20 meter.
3.5.Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal
Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena
mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632
sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi
tampilan karakter. Pemasangan potensio sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras
karakter yang tampil. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD
yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Gambar 3.5. Rangkaian LCD
Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PB.1 - PB.7, yang merupakan
pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator
analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial.
Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh
Mikrokontroller Atmega8.
26
Universitas Sumatera Utara
3.6.Rangkaian Sensor LM35
Gambar 3.6.Rangkaian Sensor LM35
Sensor LM35 memiliki tegangan kerja 5 Volt namun outputnya hanya
antara 0.01 Volt sampai 1.00 Volt mengingat LM35 yang digunakan adalah seri
DZ sehingga range pengukuran hanya berkisar antara 0 – 100°C dengan
perubahan sebesar 10mV/1°C. Dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor
tersebut dapat diterapkan langsung dengan Mikrokontroller AVR ATmega8535
yang memiliki ADC internal 10 bit. Pada gambar diatas output dari LM35 dapat
langsung di koneksikan ke ADC internal Mikrokontroller AVR ATmega8535.
27
Universitas Sumatera Utara
3.7.Flowchat Sistem
start
inisialisasi
Set suhu
Sensor baca
suhu
If
Suhu > set
Kipas hidup
Kipas mati
selesai
Gambar 3.7 Flowchat Sistem
28
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
PENGUJIAN DAN HASIL
4.1.Pengujian Rangkaian Regulator 7805
Voltage regulator IC adalah IC yang digunakan untuk mengatur tegangan
.IC 7805 adalah Regulator 5V, Voltage yang membatasi output tegangan 5V dan
menarik 5V diatur power supply. Pengujian rangkaian regulator ini biasanya
menggunakan volt meter, rangkaian ic7805 ini akan mengeluarkan tegangan 5
volt dengan inputan diatas 6 volt sampai dengan 35 Volt.
4.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler
Pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming)
mikrokontroler
harus dapat
diprogram langsung pada papan rangkaian dan
rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader.
Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler
oleh program downloader yaitu Atmega8.
Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler
29
Universitas Sumatera Utara
Atmega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip
Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan
rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.
4.3. Pengujian HC-05
Komunikasi modul HC-05 yang digunakan dengan pengiriman serial RXD
dan TXD, langsung dihubungkan ke mikrokontroler atmega8 yaitu pada
PORTD.0 dan PORTD.1, pada port tesebut sudah tersedia pengiriman serial dan
sudah ada librarynya user tinggal menggunakannya saja. Pengujian rangkian
Bluetooth ini dengan menggunakan Bluetooth terminal pada android, dibawah ini
adalah data yang dikirim dari android kemudian di terima oleh mikrokontroler.
4.4. Pengujian Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Di bawah ini dalah data pengujian LCD dengan mengukur setiap pin pada
LCD dari pin 1 sampai dengan pin 16 dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Pengukuran Pin IC LCD
PIN SIMBOL NILAI
Tegangan keluaran
FUNGSI
(Volt)
1
Vss
–
Power supply 0 volt (ground)
0,0
2
Vdd/Vcc
–
Power supply Vcc
4,95
3
Vee
–
Seting kontras
1,39
4
RS
0/1
0: intruksi input / 1: data input
3,96
5
R/W
0/1
0: tulis ke LCD / 1: membaca dari LCD
3,96
6
E
0–>1
Mengaktifkan sinyal Enable
0,0
30
Universitas Sumatera Utara
PIN SIMBOL NILAI
Tegangan keluaran
FUNGSI
(Volt)
7
DB0
0/1
Data pin 0
4,93
8
DB1
0/1
Data pin 1
4,93
9
DB2
0/1
Data pin 2
4,93
10
DB3
0/1
Data pin 3
4,93
11
DB4
0/1
Data pin 4
0,0
12
DB5
0/1
Data pin 5
3,96
13
DB6
0/1
Data pin 6
3,96
14
DB7
0/1
Data pin 7
0,0
15
VB+
–
Power 5 Volt (Vcc) Lampu latar (jika ada)
4,95
16
VB-
–
Power 0 Volt (ground) Lampu latar (jika ada)
0,0
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang
berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa
keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port B dari mikrokontroler yang
berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk
alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN,
RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu
LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke
LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada
dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/
Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan
dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan
31
Universitas Sumatera Utara
melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin
RW selalu diberi logika low ( 0 )
4.5. Pengujian Rangkaian Sensor LM35
Sensor ini bekerja dengan sangat baik, sesuai dengan datasheet yang
dikeluarkan pihak pabrikan. Sensor ini sudah menjadi sensor standar internasional
karena telah dipakai pada kejuaraan- kejuaraan robot pemadam api tingkat dunia.
Tegangan keluarannya linier dengan perubahan sebesar 10mV untuk setiap
kenaikan atau penurunan sebesar 1C.
Melalui pengujian pada suhu ruangan maupun air yang didinginkankan
dan dipanaskan, data keluaran hampir dikatakan sangat baik karena misalnya
ketika suhu pada saat kalibrasi dengan termometer alkohol sebesar 23C maka
keluaran dari rangkaian LM35 adalah sebesar 0,23V, dan nilai antara keluaran
dengan suhu yang terbaca dari termometer sangatlah akurat. Berikut adalah
programnya
#include
#include
#include
#include
#define pb1 PINB.2
#define pb2 PINB.4
char data;
int set=30;
int get1,get2;
32
Universitas Sumatera Utara
float temp;
char buff[20];
int pwm;
int count;
// Alphanumeric LCD functions
#include
// Declare your global variables here
// Standard Input/Output functions
#include
// Voltage Reference: AREF pin
#define ADC_VREF_TYPE ((0