Pengendalian Ruang Inkubator berbasis Mikrokontroler.

SKRIPSI

Disusun Oleh :

BAYU INDRA PRASETIYO NPM. 0634010180

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN“

JAWA TIMUR

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Disusun Oleh :

BAYU INDRA PRASETIYO

NPM. 0634010180

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN“

JAWA TIMUR

PENGENDALIAN RUANG INKUBATOR BAYI BERBASIS MIKROKONTROLER

Disusun Oleh :

BAYU INDRA PRASETIYO

NPM. 0634010180

Telah Disetujui Untuk Mengikuti Ujian Negara Lisan Gelombang II Tahun Akademik 2011 / 2012

Mengetahui,

Ketua Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pambangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur

Basuki Rahmat, S.Si, MT NPT. 369 070 602 09 Pembimbing Utama

Basuki Rahmat, S.Si, MT NPT. 379 070 602 09

Pembimbing Pendamping

Delta Ardy Prima, S.ST, MT NPT. 386 081 002 971

MIKROKONTROLER Disusun Oleh :

BAYU INDRA PRASETIYO NPM. 0634010180

Telah Dipertahankan di Hadapan dan Diterima Oleh Tim Penguji Skripsi Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Pada Tanggal 15 April 2011

Pembimbing, Tim Penguji,

1. 1.

Basuki Rahmat, S.Si, MT Doddy Ridwandono, S.Kom NPT. 379 070 602 09 NPT. 378 050 702 18

2. 2.

Delta Ardy Prima, S.ST, MT Delta Ardy Prima, S.ST, MT NPT. 386 081 002 971 NPT. 386 081 002 971

3.

Barry Nuqoba, S.Si, M.Kom

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT. NIP. 19600713 198703 1 001

Alhamdulillah atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Berkat, Rahmat dan Ridho-Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagai salah satu prasyarat dalam menyelesaikan Program Studi Sarjana Komputer. Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, UPN ”VETERAN” Jawa Timur. Pada laporan tugas akhir ini, penulis membahas tentang pembuatan pengendalian ruang inkubator berbasis mikrokontroler. Pada proses penyusunannya hingga terwujudnya laporan ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri di Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur Surabaya.

2. Bapak Basuki Rahmat, S.Si, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik informatika di Universitas Pembanguna Nasional ”Veteran” Jawa Timur Surabaya. 3. Bapak Basuki Rahmat, S.Si, M.T, selaku dosen pembimbing I atas segala

arahan dan bimbingannya.

4. Bapak Delta Ardy Prima S, ST, MT sebagai dosen pembimbing II atas segala arahan dan bimbingannya.

5. Seluruh Dosen UPN veteran jawa timur terima kasih atas ilmu yang diberikan.

6. aku persembahkan kepada kedua orang tua aku yang selalu mendukung aku selama ini , buat kakak aku tercinta ratna sari nurhadayani , diah puspitasari, dewi sitoresmi makasih atas dukungan nya atas segalanya dan untuk keluarga surabaya makasih atas semuanya.

7. Terima kasih buat Endah widy sari my chinta yang selalu mendukung aku baik aku lagi jenuh dan selalu memberikan semangat dan doa setiap saat.

satu persatu, terima kasih atas dukungannya.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan pembahasan laporan ini masih banyak terdapat kekurangan, oleh karena itu penulis mengharap kritik dan saran yang membangun guna penyempurnaan selanjutnya. Semoga laporan tugas akhir ini bisa memberikan manfaat dan dapat menambah wawasan kita semua.

Surabaya, 15 April 2011

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ………. ix

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah... 3

1.3 Batasan Masalah... 4

1.4 Tujuan ... 5

1.5 Manfaat Penelitian... 6

1.6 Metodologi Penelitian... 6

1.7 Sistematika Penulisan ... 8

BAB II DASAR TEORI... 9

2.1 Hardware ... 9

2.1.1 MikrokontrolerAtmega8535 ... 9

2.1.1.1 Konfigurasi Pin Atmega8535... ... 11

2.1.2.2 Peta Memory... 12

2.1.3.3 Blok Diagram Atmega8535... 15

2.1.1.4 Organisasi Memory ... 16

2.1.1.4.1 Memory Program ... 16

2.1.1.4.2 Memory Data ... 16

2.1.2 Sensor ... 17

2.1.3 Sensor suhu LM35... 17

2.1.4 Rangkaian pengemudi lampu dan kipas... 18

2.1.5 Memory ... 18

2.1.7 Struktur dan Cara Kerja Port ... 25

2.1.8 Catu Daya Untuk Sistem Mikrokontroler ... 29

2.1.9 7-Segmen ... 30

2.1.10 Relay... 32

2.2 Software ... 34

2.2.1 Visual Basic 6.0 ... 34

2.2.1.1 Kelebihan Visual Basic 6.0 ... 36

2.2.2. Assembler ... 37

2.4 Program Monitor ... 38

2.5 Sistem Pengalamatan ... 38

2.5.1 Immediate Data (Pengalamatan Langsung) ... 38

2.5.2 Pengalamatan Data ... 39

2.5.3 Pengalamatan Tak Langsung ... 39

2.5.4 Pengalamatan Kode ... 39

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM... 40

3.1 Analisis Sistem ... 40

3.2 Perancangan Sistem ... 41

3.2.1 Alur Umum Sistem ... 42

3.2.2 Flowchart Diagram …... 43

3.2.2.1 Flowchart Untuk Login ……….. 44

3.2.3 Kebutuhan Perancangan Hardware ... 45

3.3 Cara Merancang Alat………... 46

3.4 Diagram Berjenjang... 46

3.4.1 Context Diagram ... 47

3.4.2 Entity Rational Diagram (ERD) ... 48

3.4.3 Conceptual Data Model (CDM) ... 48

3.4.4 Phisical Data Model (PDM) ... 49

3.5 Perancangan Hardware ……… 49

3.5.1 Perancangan Mikrokontroler ATmega8535 dengan RS232. 50 3.5.1.1 Sistem Pemanasan ………51

BAB IV IMPLEMENTASI ……… 55

4.1 Implementasi Lingkungan ……... 55

4.2 Implementasi Data ………... 56

4.3 Implementasi Antarmuka ……... 56

4.3.1 Form Menu Utama Login ... 56

4.3.2 Form Menu pengendalian ruang inkubator... 58

4.3.3 Form Menu Pengawasan Sistem... 59

4.3.4 Form Laporan Utama ... 61

4.4 Implementasi Hardware ... 61

4.4.1 Rangkaian Mikrokontroler ………... 62

4.4.2 Implementasi Miniature ... 62

4.5 Implementasi Proses ……… 63

4.5.1 Implementasi Proses Login ………. 64

4.5.2 Form Menu Utama ……… 64

4.5.3 Form Menu Pengawasan Sistem stand by ruang inkubator.. 65

4.5.4 Form Menu Laporan Utama ……… 66

4.6 Implementasi Software di Mikrokontroler ……….. 66

BAB V EVALUASI DAN UJI COBA ... 68

5.1 Uji Coba Perangkat Hardware ... 68

5.1.1 Pengujian Mikrokontroler ATmega8535 ... 68

5.1.2 Koneksi Software dengan USB Converter RS 232 ... 69

5.1.3 Pengisian Program Mikrokontroler ... 70

5.2 Uji Coba Aplikasi ... 71

5.2.1 Form Utama Login ... 71

5.2.2 Form Menu pengendalian Ruang Inkubator... 72

5.2.3 Form Menu Pengawasan sistem ruang inkubator... 73

5.2.4 Form Sistem Ruuning ... 74

5.2.5 Form Laporan Utama... 76

5.3 Uji Coba Miniature ... 77

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 87

6.1 Kesimpulan ... 87

6.2 Saran ... 87

Gambar 2.1 Diagram Blok Fungsional Atmega8535... 10

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin Atmega8535... 11

Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data Atmega8535.... 13

Gambar 2.4 Memori Program Atmega8535... 13

Gambar 2.5 Status Register Atmega8535... 14

Gambar 2.6 Blok Diagram Atmega8535... 15

Gambar 2.7 LM 35 basic temperature sensor... 17

Gambar 2.8 Rangkaian kipas... 18

Gambar 2.9 Rangkaian Lampu ... 18

Gambar 2.10 Peta Memori Program... 19

Gambar 2.11 Peta Memori Data... 20

Gambar 2.12 Menghubungkan Memori Program Eksternal Dengan Skema... 21

Gambar 2.13 Organisasi RAM internal... 21

Gambar 2.14 128 byte RAM internal Bagian Bawah ( lower )……… 22

Gambar 2.15 128 byte RAM Bagian Atas ………... 23

Gambar 2.16 Catu Daya Sederhana Untuk Mikrokontrolle…………... 30

Gambar 2.17 7-Segmen... 30

Gambar 2.18 Rangkaian Interface ke 7-Segmen... 31

Gambar 2.19 Rangkaian relay... 32

Gambar 2.20 Skema relay Elektromagnitik ... 33

Gambar 2.21 Rangkaian dan Simbol Logika Relay Simbol ... 33

Gambar 2.22 Peran Assebler... 37

Gambar 3.1 Diagram system alur pengendali ruang inkubator bayi... 43

Gambar 3.2 Flowchart Alur Mikrokontrolel pada inkubator... 44

Gambar 3.3 Flowchart Login Pada Aplikasi... 45

Gambar 3.4 Diagram berjenjang dari aplikasi pengendali ruang inkubator bayi. 47 Gambar 3.5 Diagram Context... 47

Gambar.3.6 Conceptual data model... 48

Gambar 3.7 Physical Data Model... 49

Gambar 3.8 Diagram blok pengendali ruang inkubator bayi……… 49

Gambar 3.9 Koneksi pin ATmega8535 denga RS 232…... 51

Gambar 3.10 Form Login... 52

Gambar 3.11 Form Menu Utama... 53

Gambar 3.12 From sistem stand by inkubator... 53

Gambar 3.13 Report Laporan... 54

Gambar 4.1 Form Login... 57

Gambar 4.2 Peringatan jika terjadi kesalahan memasukkan nama pengguna... 58

Gambar 4.3 Form Menu Utama pada pengendali ruang inkubator……… 59

Gambar 4.4 Form pengawasan system inkubator ……….. 60

Gambar 4.5 Form Laporan Utama ……….…… 61

Gambar 4.10 Source code pengawasan system stand by inkubator... 65

Gambar 4.11 Source code Laporan Utama………... 66

Gambar 4.12 Source code dimikrokonrtoler... 67

Gambar 5.1 Pemasangan LED pada mikrokontroler ATmega8535... 68

Gambar 5.2 Pengaturan CommPort... 70

Gambar 5.3 Pengendalian ruang inkubator program pada mikrokontroler... 71

Gambar 5.4 Form login ... 72

Gambar 5.5 Menu pengawasan... 73

Gambar 5.6 Form System stand by inkubator ………. 74

Gambar 5.7 System Ruuning belum sampai suhu yang ditentukan………. 75

Gambar 5.8 System running suhu yang ditentukan oleh operator ……….. 75

Gambar 5.9 Sistem running pada suhu diatas yang di inputkan oleh operator… 76 Gambar 5.10 Form Laporan Utama... 77

Gambar 5.11 Miniatur pengendalian ruang inkubator bayi... 78

Gambar 5.12 Miniatur pada proses penyesuaian suhu didalam ruang inkubator.. 79

Gambar 5.13 Adapter... 79

Gambar 5.14 Komponen Mikrokontroler... 80

Gambar 5.15 Relay... 80

Gambar 5.16 USB converter RS 232... 81

Gambar 5.17 Sensor Suhu LM35... 81

Gambar 5.18 Penguat daya sensor... 82

Gambar 5.19 Pengendalian ruang incubator bayi………... 83

Gambar 5.20 Proses pemanasan didalam inkubator... 83

Gambar 5.21 Pendinginan ruang incubator menggunakan kipas... 84

Tabel 2.1 Fungsi Alternatif Port 3 ... 26 Tabel 4.1 Tabel-tabel Basisdata ………56 Tabel 5.1 Hasil pengujian pada Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535 …… 69 Table 5.5 kegiatan Ujicoba inputan suhu yang ada didalam inkubator ……….. 85

ABSTRAK

Alat medis yang berperan penting untuk menyelamatkan bayi prematur yang kelahirannya kurang dari 9 bulan didalam kandungan, oleh karena itu bayi tersebut sangat lah rentang dengan penyakin dan benar – benar besih dari bakteri. Oleh sebab itu dibuatkanlah sebuah alat yang membantu untuk menghanggatkan tubuh sang bayi dan menjaga dari berbagai penyakit dan bakteri jahat. Inkubator berbasis mikrokontroller merupakan alat bantu untuk menghindari dari penyakit maupun bakteri jahat dari luar

Mikrokontroler merupakan salah satu perkembangan teknologi semikonduktor.Teknologi mikrokontroler mengintegrasikan komponen-komponen sebuah sistem komputer kedalam sebuah chip tunggal (Single Chip), sehingga teknologi ini mampu berfungsi seperti halnya sebuah sistem komputer. Salah satu fungsi yang bisa dilakukan oleh mikrokontroler adalah pada proses pengontrolan. Melihat salah satu fungsi yang bisa dilakukan mikrokontroler pada proses pengontrolan, maka pada tugas akhir ini dirancang dan dibuat sebuah sistem kontrol berbasis mikrokontroler pada pengontrolan temperatur pada inkubator bayi. Mikrokontroler dirancang untuk mengaktifkan atau menon aktifkan heater guna mempertahankan kondisi temperatur pada set point yang diinginkan. Inkubator bayi dibuat dengan bahan yang dapat tembus pandang dimana untuk memanaskan ruang inkubator digunakan heater dengan daya sebesar 350 Watt / 220V, dan untuk mendistribusikan udara panas tersebut digunakan sebuah fan dengan kecepatan yang tidak berubah-ubah (konstan). Pada tugas akhir ini menggunakan mikrokontroler 8535 dan sensor LM35 untuk menggetahui suhu yang ada didalam inkubator itu sendiri.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi pada saat ini sudah masuk didalam segala bidang termasuk di bidang kesehatan sekali pun, pengendalian ruang inkubator berbasis mikrokontroller merupakan kebutuhan yang paling penting dalam kemajuan teknologi saat ini. Dalam bidang kedokteran, pemeriksan janin dalam kandungan ibu hamil dapat dilakukan secara lebih teliti , akurat serta dapat diprediksi dengan tepat mengenai jenis kelamin bayi dengan bantuan peralatan USG ( ultra sonografi ) yang merupakan gabungan rekayasa teknologi elektronika dalam kedokteran atau yang lebih dikenal dengan teknologi elektronik amedik. Akan tetapi karena suatu hal sering terjadi kemungkinan bayi lahir sebelum waktunya (premature) yang ditandai dengan berat badan tidak normal ( kurang dari 2500 gram ), kulit keriput bulu-bulu kulit lebat, otot-ototnya lembek serta suhu tubuhnya mudah terpengaruh oleh suhu lingkungan sekitarnya.

Dimana Mengingat belum sempurnanya kerja alat-alat tubuh yang perlu untuk pertumbuhan dan perkembangan serta penyesuaian diri dengan lingkungan hidup di luar uterus maka perlu diperhatikan pengaturan suhu lingkungan, pemberian makanan dan bila perlu oksigen, mencegah infeksi serta mencegah kekuranganvitamin dan zat besi.

a. Pengaturan suhu badan bayi prematur /BBLN

Bayi prematuritas dengan cepat akan kehilangan panas badan dan menjadi hipotermia, karena pusat pengaturan panas badan belum berfungsi dengan baik, metabolismenya rendah dan permukaan badan relatif luas oleh karena itu bayi prematuritas harus dirawat di dalam inkubator sehingga panas badannya mendekati dalam rahim. Bila bayi dirawat dalam inkubator maka suhu bayi dengan berat badan , 2 kg adalah 35˚celcius dan untuk bayi dengan berat badan 2-2,5 kg adalah 33˚-34˚ derajat celcius. Bila inkubator tidak ada bayi dapat dibungkus dengan kain dan disampingnya ditaruh botol yang berisi air panas, sehingga panas badannya dapat dipertahankan.

b. Nutrisi

Alat pencernaan bayi prematur masih belum sempurna, lambung kecil, enzim pencernaan belum matang, sedangkan kebutuhan protein 3-5 gr/kg BB dan kalori 110 kal/kg BB sehingga pertumbuhannya dapat meningkat. Pemberian minum bayi sekitar 3(tiga) jam setelah lahir dan didahului dengan menghisap cairan lambung. Refleks menghisap masih lemah,sehingga pemberian minum sebaiknya sedikit demi sedikit, tetapi frekwensi yang lebih sering. ASI merupakan makanan yang paling utama,sehingga ASI lah yang paling dahulu diberikan. Bila faktor menghisapnya kurang maka ASI dapat diperas dan diminumkan dengan sendok perlahan-lahan atau dengan memasang sonde menuju lambung. Permulaan cairan diberikan sekitar

50-60 cc/kg BB/ hari dan terus dinaikkan sampai mencapai sekitar 200 cckg BB/ hari.

c. Menghindari Infeksi

Bayi prematuritas mudah sekali terkena infeksi, karena daya tahan tubuh yang masih lemah,kemampuan leukosit masih kurang dan pembentukan anti bodi belum sempurna. Oleh karena itu, upaya preventif sudah dilakukan sejak pengawasan antenatal sehingga tidak terjadi persalinan prematuritas (BBLR). Dengan demikian perawatan dan pengawasan bayi prematuritas secara khusus dan terisolasi dengan baik.Demi menjaga kelangsungan hidup bayi premature tersebut diperlukan suatu peralatan dan tempat yang khusus, yaitu dengan cara menempatkannya dalam suatu ruangan atau tempat isolasi yang dapat menjadikan kesetabilan suhu tubuhnya. Peralatan ini disebut inkubator. Dimana bentuk inkubator itu sendiri mirip seperti sebuah tabung yang dimana suhu temperaturnya disesuaikan oleh tubuh sang bayi pada masa waktu didalam kandungan sang ibu. Inkubator ini dilengkapi oleh system pemantau perkembangan sang bayi tersebut, dilengkapi system keamanan pada suatu computer didalam ruangan penjaga dan terdapat pula system keamanan pada inkubator dengan system pengucian untuk mencegak penculikan bayi untuk dijual belikan keorang lain.

1.2 RUMUSAN MASALAH

a. Bagaimana cara penggontrolan suhu didalam inkubator .

b. Untuk pengawasan pada bayi yang ada didalam ruang inkubator . c. Memberikan kenyamanan untuk sang bayi

d. Menghindari dari pencurian bayi di dalam rumah sakit.

1.3 BATASAN MASALAH

Agar pembahasan tentang sistem ini lebih terarah, penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas pada proyek tugas akhir ini anatra lain :

1. Dalam membuat perangkat lunak dari sistem ini menggunakan bahasa pemograman Visual Basic 6.0 dan Microsoft Acces sebagai databasenya. 2. Bahasa Assembler yang digunakan untuk operasional mikrokontroller

Atemega 8535. Penggunaan bahasa Assembler ini disebabkan karena kemudahan dalam perancangan dan pembuatannya.

3. Penulis membatasi pembahasan mengenai mikrokontroler Atemega 8535 sebagai unit pengolah dan pengatur port yang difungsikan sebagai portable data. Tidak membahas mengenai stuktur hardware dari Atemega 8535.

4. Cara kerja dari sistem pengendalian ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroller ini di implementasikan dengan menggunakan miniatur. Ruang lingkup dalam tugas akhir ini adalah :

1. Pengendalian ruang inkubator bayi dibuat dengan menggunakan basis mikrokontroler.

3. Sistem pengaturan dan monitoring inkubator menggunakan aplikasi berbasis dekstop sebagai user interface untuk mengontrol sistem tersebut.

4. High level language yang digunakan untuk pembuatan software pada komputer adalah Visual Basic 6.0 dan Low level leangus

5. leangus yang digunakan untuk memprogram mikrokontroler adalah Assembly dan bahasa C.

6. Database yang digunakan adalah Microsoft Acces untuk memudahkan dalam pengelolalaan data.

7. Cara kerja dari pengendalian ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroller ini di implementasikan dengan menggunakan miniature.

1.4 TUJUAN :

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah :

1. Merancang teknologi pada sistem pengendalian ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroler sehingga pemanfaatan teknologi pada bidang ini dapat menjadi lebih berkembang seiring dengan perkembangan teknologi secara global.

2. Merancang dan membangun sistem pengendalian ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroler melalui aplikasi desktop.

3. Dapat memantau perkembangan bayi dalam inkubator.

1.5 MANFAAT

Adapun manfaat yang diambil dalam tugas akhir ini adalah :

1. Memudahkan pengawasan sang bayi didalam inkubator. 2. Pengaturan suhu inkubator secara otomatis

3. Keamanan didalam incubator itu sendiri dipantau oleh camera yang dipasang didalam miniature itu sendiri.

1.6 METODOLOGI PENELITIAN :

1. Studi literatur

a. Mencari literatur atau data-data yang berhubungan dengan mikrokontroler, Visual Basic 6.0, dan semua komponen yang dipakai dalam pembuatan alat tugas akhir ini dan mempelajarinya.

b. Mempelajari tentang dasar teori yang digunakan dalam menyelesaikan tugas akhir.

2. Pembuatan alat

1. Membuat alat pengendalian ruang incubator bayi berbasis mikrokontroler.

2. Membuat miniature alat pengendalian ruang incubator bayi berbasis mikrokontroler untuk simulasi cara kerja dari sistem. 3. Mendesain dan membuat program untuk mengakses dan

mikrokontroler dengan menggunakan program bahasa Visual Basic 6.0 Assembly.

4. Membuat database dengan menggunakan Microsoft Acces. 5. Menggabungkan hardware dan software yang telah dibuat. 3. Analisa sistem dan pengujian alat

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah pengendalian ruang incubator bayi berbasis mikrokontroler ini sesuai dengan yang diharapkan dan kemudian membuat analisa dari hasil pengujian tersebut.

4. Kesimpulan

Pengambilan kesimpulan yang dibuat meliputi evaluasi tahap akhir terhadap pengoperasian pengendalian incubator bayi berbasis mikrokontroler yang telah dibuat, serta kelebihan dan kelemahan dari sistem tersebut.

5. Pembuatan laporan

Laporan dibuat berdasarkan dari seluruh kegiatan yang dilakukan serta meliputi evaluasi tahap akhir terhadap pengoperasian alat dan pemanfaatan dari alat tersebut.

6. Dokumentasi

Pada bagian ini dilakukan pembuatan laporan mulai dari Pendahuluan, Tinjauan Pustaka, Analisa Sistem, Perancangan Sistem, Hasil dan Pembahasan, Uji Coba Sistem dan terakhir adalah Kesimpulan dan Saran.

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Adapun Sistematika Penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini membahas tetntang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tinjauan pustaka, metode penelitian dan sitem penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini membahas dasar teori untuk penyelesaian tugas akhir. Dasar teori yang diberikan meliputi Mikrokontroler Visual Basic 6.0,dan Microsoft Acces.

BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM

Dalam bab ini akan dibahas analisa dan desain sistem secara terstruktur, yang dilengkapi dengan beberapa diagram dan algoritma.

BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM

Bab ini membahas spesifikasi sistem, perangkat apa saja yang berhubungan dengan sistem dan berbagai macam implementasi sistem lainnya.

BAB V UJI COBA DAN EVALUASI

Bab ini membahas scenario uji coba yang akan dilaksanakan dan pelaksanaan dari uji coba atau testing terhadap sistem.

BAB VI PENUTUP

Bab ini adalah bab terakhir yang menyajikan kesimpulan serta saran dari apa yang telah diterangkan dan diuraikan dari bab-bab sebelumnya.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Hardware

Perangkat keras, merupakan salah satu element dari sistem komputer, suatu alat yang bisa dilihat dan diraba oleh manusia secara langsung, yang mendukung proses komputerisasi.

Dalam bahasa Indonesia disebut dengan perangkat keras. Merupakan perangkat yang dapat kita lihat dan dapat kita sentuh secara fisik, seperti perangkat perangkat masukan, perangkat pemroses, maupun perangkat keluaran.

Peralatan ini umumnya cukup canggih. Dia dapat bekerja berdasarkan perintah yang ada padanya, yang disebut juga dengan instruction set. Dengan adanya perintah yang dimengerti oleh mesin tersebut, maka perintah tersebut melakukan berbagai aktifitas kepada mesin yang dimengerti oleh mesin tersebut sehingga mesin bisa bekerja berdasarkan susunan perintah yang didapatkan olehnya.

2.1.1 Mikrokontroler ATEMEGA 8535

Mikrokontroller ATmega8535 merupakan mikrokontroller generasi AVR (Alfand Vegard s Risk processor). Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC(Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock.

Gambar 2.1. Diagram Blok Fungsional ATmega8535

(http://insansainsprojects.files.wordpress.com/ )diakses 29 maret 2011 Gambar 2.1. memperlihatkan bahwa ATmega8535 memiliki bagian sebagai berikut:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog Timer dengan osilator internal 6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 Kb dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) Sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

11. Antarmuka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5Mbps.

13. Sistem mikroprosessor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16MHz.

2.1.1.1. Konfigurasi Pin ATmega8535

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATmega8535(diambil dari data sheet ATmega8535) ( http://mylifemyidea.com/tag/automation/ diakses 29 maret 2011.)

Konfigurasi pin ATmega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.2. Secara fungsional konfigurasi pin ATmega8535 sebagai berikut :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. 2. GND merupakan pin ground.

3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC. 4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus untuk Timer/Counter, Komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk TWI,Komparator analog, dan Timer Oscilator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk Komparator analog, Interupsi eksternal, dan Komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

2.1.1.2 Peta Memori

ATmega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal.Register dengan fungsi umum menempati space data pada alamat terbawah,yaitu $00 sampai $1F, register khusus untuk menangani I/O dan control mikrokontroller menempati 64 alamat $20 hingga $5F, sedangkan SRAM 512 byte pada alamat $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Konfigurasi Memori Data ATmega8535

(diambil dari data sheet ATmega8535) http://mylifemyidea.com/tag/automation/ Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word

karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATmega8535 memiliki 4 Kbyte x 16-bit Flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF. AVR memiliki 12-bit Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati isi Flash.

Gambar 2.4. Memori Program ATmega8535

ATmega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF.

Status Register (SREG)

Status Register merupakan register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroller.

Gambar 2.5. Status Register ATmega8535

(http://knowlagee.wordpress.com 28 maret 2011) a. Bit 7 – I : Global Interrupt Enable

Bit yang harus diset untuk meng-enable interupsi. b. Bit 6 – T : Bit Copy Storage

Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit

menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BLD.

c. Bit 5 – H : Half Carry Flag d. Bit 4 – S : Sign Bit

Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara flag-N (negative) dan flag-V (two s complement overflow).

e. Bit 3 – V : Two s Complement Overf

Bit yang berguna untuk mendukung operasi aritmatika. f. Bit 2 – N : Negative Flag

Bit akan diset bila suatu operasi menghasilkan bilangan negatif. g. Bit 1 – Z : Zero Flag

Bit akan diset bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol. h. Bit 0 – C : Carry Flag

Bit akan diset bila suatu operasi menghasilkan carry.

2.1.1.3 Blog Diagram pada Mikrokontroller ATEMEGA 8535

Mikrokontroller ATmega8535 merupakan mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4 kbytes flash programmbel memory. Arsitektur ATmega8535 ditunjukan pada Gambar 2.3Atmega8535 mempunyai 32 jalur I/O, 2 buah timer/counter 16 bit, RAM internal 128 x 8 bit dbs. Untuk lebih lengkapnya lihat data sheet.

Gambar 2.6 Blok Diagram Atmega8535

2.1.1.4 Organisasi Memori

Semua piranti ATmega8535 mempunyai alamat program dan alamat data yang terpisah. Pemisahan memori program dan memori data membolehkan pengaksesan memori data dengan pengalamatan 8-bit, sehingga secara cepat disimpan dan dimanipulasi oleh CPU 8-bit. Meskipun demikian pengalamatan memori data 16-bit tetap dapat dilakukan, yaitu dengan menggunakan register.

ATmega8535 mempunyai organisasi memori yang terdiri atas: 1. memori program (CODE)

2. memori data (DATA)

2.1.1.4.1 Memori Program (CODE)

Memori program merupakan ruang memori yang digunakan untuk menyimpan kode program dan konstanta yang sifatnya tetap. Memori program sifatnya haya bisa dibaca (read only memory) dan tidak bisa diubah isinya.. Dari 64k byte yang dapat dialamati, maka 4k Byte memori program lowest terletak dalam chip Mikrokontroler.

2.1.1.4.2 Memori Data (DATA)

Memori Data (RAM) menempati ruang alamat yang terpisah dari memori program. Dalam 80C51, lowest 128 bytes memori data berada dalam chip mikrokontroler. Memori data eksternal yang dapat digunakan sampai 64k byte. Untuk sampai 64Kbytes, eksternal RAM dan dialamati dalam ruang memori data eksternal. CPU menghasilkan sinyal baca RD

(read) dan tulis WR (write), selama pengaksesan memori data eksternal. Ruang memori data dibagi menjadi 3 blok, yaitu 128 bawah (lower), 128 atas (upper), dan SFR (special function register).

2.1.2 Sensor

Sensor adalah device atau komponen elektronika yang digunakan untuk merubah besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa di analisa dengan menggunakan rangkaian listrik.

2.1.3 Sensor suhu LM35

Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM 35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C, LM 35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor seperti pada gambar 2.4.

Gambar 2.7. LM 35 basic temperature sensor (http://diyistheway.blogspot.com tgl 30 maret 2011 )

Vout dari LM 35 ini dihubungkan dengan ADC (Analog To Digital Converter). Dalam suhu kamar (25oC) tranduser ini mampu mengeluarkan

tegangan 250mV dan 1,5V pada suhu 150oC dengan kenaikan sebesar 10mV/oC

2.1.4 Rangkaian pengemudi Lampu dan kipas

Gambar 2.8 rangkaian kipas Gambar 2.9 rangkaian lampu

Pengendalian redup terangnya lampu, pelan cepatnya putarn kipas angin dengan menggunaka PWM ( pulse Width Modulation ) yang dibangkitkan dari mikrokontroler. Kipas yang digunakan terdiri dari dua buah yaitu satu sebagai penyedot udara luar kedalam agar masuk ke plant sedangkan kipas lain untuk menyedot udara dari dalam keluar.

2.1.5 Memori

Kecanggihan sebuah komputer atau kontroller ditentukan oleh program yang kita buat. Memori digunakan sebagai tempat untuk menimpan program, data dan stack. Program adalah kumpulan instruksi untuk mengerjakan suatu pekerjaan. Data adalah variabel-variabel yang dapat di ubah saat program berjalan. Stack digunakan untuk menyimpan alamat kembali (return address) dan juga dapat dipakai untuk menyimpan data. Umumnya didalam mikrokontroller tersedia 2 jenis memori yaitu ROM dan RAM (Read Only Memory) bersifat hanya dibaca dan isinya

tidak hilang bila catu daya dimatikan, digunakan untuk menyimpan program. Sedangkan RAM (Random-Access Memory) bersifat bisa dibaca dan ditulis tetapi isinya bisa hilang bila catu daya dimatikan, digunakan untuk menyimpan data stack. Dengan berkembangannya teknologi batas antara ROM dan RAM kini agak kabur. ROM sekarang bisa ditulisi untuk tipe flash atau EEROM. RAM sekarang juga tidak kehilangaan isinya saat catu daya dimatikan yaitu pada tipe NVRAM (Non-Volatile RAM).

2.1.5.1. Peta Memori

Peta memori (Memory Map) dapat memberikan informasi kepada kita dengan lebih jelas, apa diletakkan dimana. Pada sebuah Mikrokontroller, Peta Memori dibagi menjadi dua yaitu peta memori program dan peta memori data

FFFF FFFF 1000 0R AND 0FFF 0000 0000 60K BYTES EXTERNAL 4K BYTES INTERNAL 64K BYTES EXTERNAL

Gambar 2.10 Peta Memori Program

Gambar 2.10 menunjukan peta memori program. Peta memori program menggunkan skema, artinya anda hanya boleh memilih salah satu skema. Skema gambar sebelah kiri membuat Mikrokontroller mengambil instruksi awal pada alamat 0000h dari ROM internal, setelah alamat ke

0FFFh maka Mikrokontroller akan mengambil instruksi dari ROM eksternal. Alamat dari 0000h sampai 0FFFh adalah sebanyak 1000h atau 4069 atau 4 Kili-Byte. Skema sebalah kanan membuat Mikrokontroller mengambil semua instruksi dari ROM eksternal. Bagaimana cara memlih skema tersebut, mikrokontroller menyediakan pin kontrol yang bernama EA (External Access). Apabila pin ini diaktifkan maka skema sebelah kanan akan yang dipilih. Pin ini hanaya dibaca mikrokonteoller sesaat setelah kondisi reset.

Peta memori data ditunjukan oleh Gambar 2.11 Peta memori data menggunakan skema dan artinya anda disediakan dua skema yang dapat digunakan bersama-sama. Terlihat bahwa RAM internal mempunyai alamat yang sama dengan RAM external, cara mengakses mikrokontroller menyediakan instruksi untuk mengakses masing-masing RAM.

FF 80 7F 00 Internal SFRs Direct Addressing

Direct And Inderect Addressing 64K BYTES EXTERNAL FFFF 0000 AND

Gambar 2.11 Peta Memori Data

Total memori program yang dapat dijangkau oleh Mikrokontroller adalah 64Kilo-Byte atau dari alamat terendah 0000h sampai alamat tertinggi FFFFh. Menghubungkan memori eksternal baik ROM atau RAM, Menggunakan cara tersendiri dan kita bahas secara detail pada modul ini. Cara tersebut ditunjukan oleh Gambar 2.12

Gambar 2.12 Menghubungkan Memori Program Eksternal Dengan Skema Kedua Seluruh Instruksi Diambil Dari Memori Eksternal

2.1.5.2 . Memori Data (RAM) Internal

Ada yang menarik pada bagian RAM internal. Untuk Mikrokontroller 89C51 disediakan 256 byte RAM internal yang dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama kita sebut dengan user area sebanyak 128 byte bagian bawah (lower) dan bagian kedua disebut dengan Special Function Register sebanyak 128 byte bagian atas (upper)

4K ROM

256 RAM

SFR

User Area µc

FF 80

7F 00

Gambar 2.13 Organisasi RAM Internal

Pada 128 byte bagian bawah, perhatikan Gambar 2.13 32 byte pertama (00h-1Fh) dikelompokkan menjadi 4 bank dari 8 register.

Instruksi pada program mengenalnya dengan sebutan R0 sampai R7. Dua bit pada Program Status Word (PSW) digunakan untuk memilih bank register yang digunakan. Penggunaan instruksi yang mengakses register akan menghemat kode mesin dibandingkan dengan instruksi yang mengakses lokasi secara langsung (direct addressing).

16 byte diatas bank register yaitu pada alamat 20h sampai 2Fh merupakan daerah yang dapat dialamati secara bit. Alamat bit-bit pada daerah ini adalah 00h sampai 7Fh.

Pendek kata, untuk RAM internal 128 byte bagian bawah, 32 byte pertama dapar digunakan sebagai bank register, 16 byte berikutnya dapat dialamati perbit, dan sisanya 80 byte dapat digunakan seperti biasa

SFR User Area Bank 1 Bank 0 Bank 3 Bank 2 8 Bytes 78 7F 70 77 68 6F 60 67 58 5F 50 57 48 4F 40 47 38 3F 30 37 28 2F 20 27 18 1F 10 17 08 0F 00 07 SCRATCHPAD AREA BIT ADDRESSABLE SEMENT REGISTER BANKS SP FF 80 7F 00

Gambar 2.14 128 byte RAM Internal Bagian Bawah (Lower)RAM internal 128

menunjukan SFR untuk Mikrokontroller seri 89C51. SFR ini meliputi alamat port, bit status dan kontrol, timer, register, stack pointer, akumularor dan lainnya.

Bagian-bagian yang kosong digunakan untuk pengembangan divais Mikrokontroller selanjutnya. SFR User Area 8 Bytes F8 FF F0 F7 E8 EF E0 E7 D8 DF D0 D7 C8 CF C0 C7 B8 BF B0 B7 A8 AF A0 A7 98 9F 90 97 88 8F 80 87 FF 80 7F 00 SP IMOD SBUF DPL IL0 B AOC PSW P E P3 P0 ICON P2 SCON P1 DPH

IL1 IHU IH1

PCON BIT ADDRESSABLE

Gambar 2.15 128 byte RAM Bagian Atas

2.1.6 Special Function Registers (SFR)

RAM internal 128 byte atas merupakan tempat register fungsi khusus SFR untuk Mikrokontroller seri 89C51. SFR ini meliputi alamat port, bit status dan kontrol, timer, register, stack pointer, akumulator dan lainnya. Bagian-bagian yang kosong digunakan untuk pengembangan divais Mikrokontroller selanjutnya. Fungsi dari masing-masing register dijelaskan pada bagian berikut :

a) Accumulator

ACC merupakan register akumulator. Pada program ditulis dengan A.

b) Register B

Register B digunakan pada operasi perkalian dan pembagian. Pada instruksi-instruksi yang lain berfungsi seperti register umumnya. c) Program Status Word (PSW)

PSW berisi informasi status program. d) Stack Pointer (SP)

Register SP (Stack Pointer) mempunyai lebar 8 bit. Nilai dari register SP dan bertambah sebelum data disimpan selama menjalankan instruksi PUSH atau CALL. Karena nilai register SP dapat berada sembarang di 128 byte RAM internal bagian bawah maka setelah kondisi reset nilai register SP akan diisi 07h. Hal ini menyebabkan lokasi stack berada mulai dialamat 08h. Selama program berjalan yakinkan bila stack pointer tidak menabrak data anda atau tidak melebihi 7Fh

e) Data Pointer (DPTR)

DPTR terdiri dari high byte (DPH) dan low byte (DPL). Fungsi utamanya adalah sebagai tempat alamat 16 bit. Register ini bisa juga dimanipulasi sebagai sebuah register 16 bit atau 2 buah register 8 bit yang berdiri sendiri.

f) Port 0 - 3

P0, P1, P2, dan P3 adalah SFR latch dari Port 0, 1, 2, dan 3. g) Serial Data Buffer

Serial Data Buffer sebenarnya merupakan 2 register yang terpisah, transmit buffer (untuk mengirim data serial) dan receive buffer

(untuk menerima data serial). Ketika data dipindahkan ke SBUF, maka data akan menuju ke transmit buffer di mana data ditampung untuk pengiriman serial. Memindahkan data ke SBUF berarti menginisialisasi/memulai transmisi data secara serial. Sebaliknya bila data dipindahkan dari SBUF, data tersebut berasal dari receive buffer.

h) Register Timer

Pasangan register (TH0 & TL0), (TH1 & TL1), serta (TH2 & TL2) adalah register 16.

2.1.7 Struktur dan Cara Kerja Port

Atmega8535 mempunyai 4 port bidirectional (Port 0 - Port 3), yang masing-masing terdiri dari 8 bit. Setiap port terdiri dari sebuah latch (Special Function Registers P0 sampai P3), sebuah output driver, dan sebuah input buffer. Output driver Port 0 dan Port 2, serta input buffer Port 0 digunakan untuk mengakses memori external. Untuk aplikasi yang menggunakan memori external, maka Port 0 mengeluarkan 'low order byte' alamat memori external (A0-A7), yang dimultipleks dengan data (1 byte) yang dibaca atau ditulis. Port 2 mengeluarkan 'high order byte' alamat memori eksternal (A8-A15) bila alamat yang diperlukan sebanyak 16 bit. Bila alamat yang diperlukan hanya A0-A7 maka output Port 2 sama dengan isi SFR (Special Function Registers). Semua pin Port 3 mempunyai fungsi alternatif selain sebagai port. Fungsi alternatif tersebut ditunjukkan pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Fungsi Alternatif Port 3

Fungsi alternatif hanya akan aktif bila bitbit yang bersesuaian pada port SFR berisi '1'. Bila tidak maka output port akan terkunci pada low. a. Konfigurasi I/O

Diagram latch dan I/O buffer tiap bit dari Port 0 - Port 3. Port 1,2, dan 3 mempunyai pull-up internal. Sedangkan Port 0, konfigurasi outputnya adalah open drain. Setiap bit I/O ini berdiri sendiri, jadi dapat berfungsi sebagai input atau output tanpa tergantung satu sama lain. Port 0 dan 2 tidak dapat dipakai sebagai I/O bila digunakan sebagai jalur alamat / data. Bila port-port tersebut ingin difungsikan sebagai input, maka bit latch harus berisi '1', yang akan mematikan output driver FET. Sehingga pin-pin Port 1,2, dan 3 akan 'ditarik' ke high oleh pull-up internal, tetapi bila diinginkan dapat juga 'ditarik' ke low dengan sumber external. Port 0 agak

PIN Fungsi Alternatif

P3.0 RXD (Port Input Serial) P3.1 TND (Port Output Serial) P3.2 INT0 (Interupt External) P3.3 INT1 (Interupt External)

P3.4 T0 (Input Timer/Counter 0 External) P3.5 T1 (Input Timer/Counter 1 External) P3.6 WR (Sinyal Tulis Data Memory External) P3.7 RD (Sinyal Baca Data Memory External)

berbeda, karena tidak menggunakan pull-up internal. FET pull-up pada output driver P0 (lihat gambar 6A) hanya digunakan pada saat Port mengeluarkan '1' selama akses memori external, selain keadaan ini FET pull-up tidak aktif. Akibatnya bila bit-bit P0 berfungsi sebagai output maka bersifat open drain. Penulisan logika '1' ke bit latch menyebabkan kedua FET tidak bekerja, sehingga pin dalam keadaan mengambang (floating). Pada kondisi ini pin dapat berfungsi sebagai high impedance input. Port 1,2, dan 3 sering disebut dengan 'quasibidirectional' karena mempunyai pull-up internal. Saat berfungsi sebagai input maka mereka akan 'ditarik' ke high dan akan bersifat sebagai sumber arus bila 'ditarik' ke low secara eksternal. Port 0 sering disebut sebagai 'true-bidirectional', karena bila dikonfigurasikan sebagai input maka pinpinnya akan mengambang. Pada saat reset semua port latch akan berlogika '1'.

b. Beban Port dan Antarmuka

Output buffer Port 1,2, dan 3 dapat dibebani 4 input LS TTL. Bila port berfungsi sebagai input, maka dapat menerima output opencollector atau open-drain, tetapi transisi '0' ke '1' tidak dapat berlangsung dengan cepat. Output buffer Port 0 dapat dibebani dengan 8 input LS TTL. Bila Port 0 berfungsi sebagai port, maka diperlukan pull-up external, kalau digunakan sebagai jalur alamat/data pull-up tidak diperlukan.

c. Akses Memori

Mengakses memori external ada 2 macam : akses Program Memory external dan akses Data Memory external. Mengakses

Program Memory external menggunakan signal PSEN (Program Store Enable) sebagai sinyal baca. Sedangkan untuk mengakses Data Memory eksternal digunakan RD dan WR (fungsi alternatif P3.7 dan P3.6) untuk membaca dan menulis ke memori. Membaca Program Memory external selalu menggunakan alamat 16 bit. Sedangkan untuk mengakses Data Memory external dapat menggunakan alamat 16 bit (MOVX @DPTR) atau alamat 8 bit (MOVX @Ri). Pada saat alamat 16 bit digunakan, high byte dari jalur alamat dihasilkan oleh Port 2, yang dipertahankan selama siklus pembacaan atau penulisan. Perhatikan bahwa Port 2 mempunyai pull-up yang kuat selama mengeluarkan bit alamat '1' (pada saat eksekusi instruksi MOVX @DPTR). Pada saat ini latch Port 2 (SFR) tidak selalu berisi '1', dan isi SFR Port 2 tidak berubah. Bila siklus memori external tidak segera diikuti siklus memori external yang lain maka isi SFR Port 2 yang tidak berubah tersebut akan muncul kembali pada siklus berikutnya. Bila menggunakan alamat 8 bit (MOVX @Ri), isi SFR Port 2 tetap sama dengan pin Port 2 selama siklus memori external. Karakteristik ini memberikan kemampuan paging memori. Low byte dari alamat bersifat timemultiplexed dengan data byte Port 0, artinya data dan alamat dihasilkan oleh pin yang sama secara bergantian dengan selang waktu tertentu. Sinyal alamat / data mengaktifkan kedua FET pada output buffer Port 0 (lihat gambar 6A). Jadi dalam aplikasi ini pin-pin Port 0 tidak bersifat sebagai output opendrain, dan tidak memerlukan pull-up external.Sinyal ALE (Address Latch Enable) digunakan untuk

menyimpan address byte ke sebuah latch external. Address byte valid pada saat transisi negatif ALE. Pada siklus penulisan, data yang akan dituliskan muncul pada Port 0 tepat sebelum WR aktif, dan data ini tetap ada sampai WR dinonaktifkan. Pada siklus pembacaan, data byte diterima oleh Port 0 sesaat sebelum sinyal RD dinonaktifkan. Ada 2 kondisi untuk mengakses Program Memory external : 1. Pada saat sinyal EA aktif, atau 2. Pada saat Program Counter (PC) berisi nilai lebih besar dari 0FFFH (1FFFH untuk 89C52).

2.1.8 Catu Daya untuk Sistem Mikrokontroller

Kinerja sistem mikrokontroller sangat dipengaruhi pleh perangkat catu daya yang digunakan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan sistem yang handal, diperlukan sistem catu daya yang stabil. Mikrokontroller Atmega8535 menggunakan catu daya pada operasi normal dengan tegangan DC 5V. Pada aplikasi sederhana, kita dapat menggunakan regulator tegangan DC 5V berupa IC LM7805. Agar tegangan keluaran pada pin 3 stabil pada 5V, maka tegangan masukkan pada pin 1 hendaklah antara 7V hingga 24V. di pasaran, IC ini beredar dalam beberapa versi. Untuk sistem dengan konsumsi daya hingga 1A, dapat digunakan LM7805 dengan kemasan TO-220 yang dilengkapi metal pendingin. Namun, jika sistem yang dibuat hanya mengkonsumsi daya sekitar 50mA, maka dapat menggunakan tipe LM7805 dengan kemasan TO-92 yang telah dapat menangani arus hingga 100mA.

Gambar 2.16 Catu Daya Sederhana Untuk Mikrokontroller

2.1.9 7-segmen

7-segmen display adalah sebuah rangkaian yang dapat menampilkan angka-angka desimal maupun heksadesimal. 7-segment display biasa tersusun atas 7 bagian yang setiap bagiannya merupakan LED (Light Emitting Diode) yang dapat menyala. Jika 7 bagian diode ini dinyalakan dengan aturan yang sedemikian rupa, maka ketujuh bagian tersebut dapat menampilkan sebuah angka heksadesimal.

Gambar 2.17 7-Segmen

7-segmen display membutuhkan 7 sinyal input untuk mengendalikan setiap diode di dalamnya. Setiap diode dapat membutuhkan input HIGH atau LOW untuk mengaktifkannya, tergantung dari jenis seven-segmen display tersebut. Jika Seven-segment bertipe common-cathode, maka dibutuhkan sinyal HIGH untuk mengaktifkan setiap diodenya. Sebaliknya, untuk yang

LM 7805 220

AC

Transformator 22pF 100nF

C1 C2 C3

10nF

+ 5V R = 10k 1

2 3

bertipe common-annide, dibutuhkan input LOW untuk mengaktifkan setiap diodenya.

Salah satu cara untuk menghasilkan sinyal-sinyal pengendali dari suatu seven segment display yaitu dengan menggunakan sebuah 7-segmen decoder atau langsung di kodekan pada mikrokontroler. 7- segmen,

merupakan sekumpulan LED yang dibangun sedemikian rupa sehingga menyerupai digit, 7-segmen ada dua macam: common anoda dan common katoda.

Gambar 2.18 Rangkaian Interface ke 7-Segmen

Pada rangkaian tersebut dapat anda perhatikan bagian seven segmen, karena seven segmen yang digunakan adalah common anoda, maka segmen tersebut dapat nyala apabila mendapat logika '0' pada bagian katoda. Dengan kata lain untuk menghidupkan seven segmen yang terkoneksi ke mikrokontroler port paralel maka harus dioutputkan logika '0'.Sehingga pada contoh tersebut, agar dapat ditampilkan angka 3 pada seven segmen maka port P0 harus mengeluarkan data 00110000b.

2.1.10 Relay

Relay adalah alat yang dioperasikan dengan listrik secara mekanis mengontrol penghubungan rangkaian listrik, bermanfaat untuk kontrol jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan dan arus rendah. Bekerja berdasarkan pembentukan elektromagnet yang menggerakkan elektromekanis penghubung dari dua atau lebih titik penghubung (konektor) rangkaian, sehingga dapat menghasilkan kondisi kontak ON dan kondisi kontak OFF atau kombinasi dari keduanya.

Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay, ketika coil mendapat energi listrik (energized) akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas dan kontak akan menutup.

Gambar 2.20Skema Relay Elektromekanik

Selain berfungsi sebagai komponen elektronik, relay juga menyimpan fungsi sebagai pengendali sistem. Sehingga relay mempunyai 2 macam simbol yang digunakan pada :

1) Rangkaian listrik (hardware) 2) Program (software)

Berikut ini simbol yang digunakan:

Gambar 2.21 Rangkaian dan Simbol Logika Relay Simbol

Salah satu kegunaan utama relay dalam dunia industri ialah untuk implementasi loika kontrol dalam suatu sistem. Sebagai bahasa pemrograman digunakan konfigurasi yang disebut ladder diagram atau relay ladder logic. Berikut ini beberapa petunjuk tentang relay ladder logic (ladder diagram):

1. Diagram wiring yang khusus digunakan sebagai bahasa pemrograman untuk rangkaian kontrol relay dan switching.

2. LD tidak menunjukkan rangkaian hardware, tapi alur berpikir. 3. LD bekerja berdasarkan aliran logika, bukan aliran tegangan/arus.

Relay ladder logic terbagi menjadi 3 komponen: 1. Input : Pemberi informasi 2. Logic : Pengambil keputusan 3. Output : Usaha yang dilakukan

2.2 Software

Software / perangkat lunak, adalah sekumpulan data elektronik yang disimpan dan diatur oleh komputer, data elektronik yang disimpan oleh komputer itu dapat berupa program atau instruksi yang akan menjalankan suatu perintah. melalui sofware atau perangkat lunak inilah suatu komputer dapat menjalankan suatu perintah. Software secara fisik tidak ada wujudnya. Maka tidak bisa kita sentuh, tidak bisa kita pegang namun kitadapat menjalankannya dalam sebuah sistem operasi dan Yang hanya bisa kita pegang hanya media penyimpannya saja, seperti disket,CD, dsb. Perangkat lunak memiliki fungsi tertentu juga, dan biasanya untuk mengaktifkan perangkat keras. Bisa juga dikatakan perangkat lunak bekerja di dalam perangkat keras.

2.2.1 Visual Basic 6.0

Visual Basic merupakan salah satu RAD (Rapid Application Development) Tool yang sangat terkenal mudah untuk dipelajari, digunakan dan cepat dalam membangun suatu aplikasi visual berbasis

Windows (98, ME maupun Win 2000). Bahkan, dengan adanya motto yang diluncurkan oleh competitor Microsoft, SUN, yaitu "Write One Run Everywhere" untuk produk andalannya SUN, yaitu Java, maka sekarang telah banyak sekali vendor-vendor partner Microsoft yang mempermudah anda untuk mengkonversi aplikasi VB anda yang jalan di Windows ke platform lainnya, seperti Linux, AIX, dan masih banyak lagi. Tetapi untuk bagian ini, saya tidak akan mengajak anda untuk melihat ke arah tersebut, melainkan di sini saya akan memberikan anda materi-materi yang dibuat sesingkat dan semudah mungkin agar anda dapat belajar dan menguasai bahasa pemrograman visual ini dengan cepat.

Visual Basic menawarkan kepada anda untuk membuat User Interface (antar muka pengguna) anda dalam waktu singkat sekali. Bagi anda yang pernah bermain dengan C, Turbo Pascal, Turbo Basic, anda tentu merasakan berapa banyak waktu yang anda habiskan untuk mendesign User Interface anda sebelum anda konsentrasi ke flow program anda (business logic).

Dengan melalui Visual Basic, konsep pengembangan aplikasi akan dimulai dengan pembentukkan user interface, kemudian mengatur properti dari objek-objek yang digunakan dalam user interface (warna tombol, warna layar, judul layar, dll) , dan baru dilakukan penulisan kode program untuk menangani kejadian-kejadian (event).

Visual basic pada dasarnya adalah bahasa pemrogaman computer. Bahasa pemrograman adalah perintah-perintah atau intruksi yang dimengerti oleh computer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Visual

basic adalah salah satu bahasa yang wajib dipelajari oleh berbagai kalangan, jika mereka ingin sukses di dunia computer.

2.2.1.1 Kelebihan Visual Basic 6.0

Sejak dikembangkan pada tahun 80-an, visual basic kini telah mencapai versinya yang ke-6, beberapa keistimewaan utama dari basic 6 ini diantaranya seperti :

1. Menggunakan platform pembuatan program yang diberi nama Developer Studio, yang memiliki tampilan dan sarana yang sama dengan visual C++ dan visual J++. Dengan begitu kita dapat bermigrasi atau belajar bahasa pemrograman lainnya dengan mudah dan cepat, tanpa harus dari nol lagi.

2. Memiliki compiler andal yang dapat menghasilkan file executable yang lebih cepat dan efisien dari sebelumnya.

3. Memiliki beberapa tambahan sarana Winzard yang baru.Winzard adalah sarana yang memudahkan didalam pembuatan aplikasi dengan mengotomatisasi tugas-tugas tertentu.

4. Tambahan kontrol-kontrol yang baru lebih cangggih serta peningkatan kaidah struktur bahasa visual basic.

5. Kemampuan membuat active X dan fasilitas internet yang lebih cepat.

6. Sarana akses data yang lebih cepat dan andal untuk membuat aplikasi database yang berkemampuan tinggi.

7. Visual Basic 6 memiliki beberapa versi atau edisi yang sesuikan dengan kebutuhan pemakain.

2.2.2 ASSEMBLER

Bahasa assembly dikategorikan sebagai bahasa tingkat rendah (low level languange). Bahasa assembly ini dikatakan bahasa tingkat rendah karena notasinya untuk menggambarkan khusus sebagai bahasa yang berorientasi pada machine dependent.

Dengan menggunakan sebuah perangkat tambahan, yaitu Linker, dokumen yang berisi perintah-perintah tersebut bisa diolah agar dapat dieksekusi.

Bahasa Assembly ini mampu menghasilkan program-program dengan ukuran cukup kecil, mengingat cukup dekatnya bahasa ini dengan bahasa mesin. Karena itulah kebanyakan virus yang menyerang dan menempel pada program dibuat dengan menggunakan bahasa ini.

Adapun Peran Assembler sebagai berikut :

Gambar 2.22 Peran Assebler

Keterangan :

1. SETB = LED1, LED2, LED 3 menyala 2. CLR = LED1, LED2, LED3 mati

3. ACALL = ULANG Kembali ke point 1 dan begitu seterusnya

2.4 Program Monitor

Program monitor merupakan program yang bekerja di dalam mikrokontroller dan menunggu perintah-perintah dari PC untuk beberapa keperluan, antara lain:

1. Pengambilan program obyek yang di download oleh program downloader di PC dan menyimpan ke target memori.

2. Eksekusi program obyek yang telah tersimpan di target memori.

3. Edit program obyek yang telah tersimpan di target memori.

2.5 Sistem Pengalamatan

Dalam pembuatan program pada mikrokontroller, terdapat beberpa jenis sistem pengalamatan yang perlu diketahui, antara lain:

2.5.1 Immediate Data (Pengalamatan Langsung)

Terjadi pada sebuah perintah ketika nilai Operand merupakan data yang akan diproses. Contoh

2.5.2 Pengalamatan Data

Terjadi pada sebuah perintah ketika nilai Operand merupakan alamat dari data yang akan diisi, dipindahkan atau diproses. Contoh :

Port 0 adalah salah satu I/O dari ATmega8535 yang mempunyai alamat 80h.

2.5.3 Pengalamatan Tak Langsung

Terjadi pada sebuah perintah ketika salah satu Operand merupakan register berisikan alamat dari data yang akan diisi atau dipindahkan. Contoh perintah yang menggunakan sistem pengalamatan tak langsung.

2.5.4 Pengalamatan Kode

Merupakan pengalamatan ketika Operand merupakan alamat dari instruksi jump dan call (ACALL, JMP, LJMP, dan LCALL). Biasanya Operand tersebut akan menunjuk ke suatu alamat yang telah diberi label sebelumnya, seperti contoh berikut:

Mov P0,A

Mov @R0,A ;R0 digunakan sebagai register penyimpanan alamat

Mov A,@R1 ;R1 digunakan sebagai register penyimpanan alamat Mov @DPTR,A ;DPTR digunakan sebagai register penyimpanan alamat

Acall Delay ………..

Delay : Mov B,#0FFh

LoopDelay: Djnz B,LoopDelay

BAB III

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini merupakan bagian perencanaan dan bagian pembuatan perangkat lunak dan perangkat keras, yang akan dibahas tentang langkah-langkah perencanaan dan pembuatan tugas akhir, yang merupakan pokok bahasan utama dalam pembuatan tugas akhir ini

3.1 Analisis Sistem

Pada bab ini, dibuat perancangan dan pembuatan dari pengendalian ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroler dengan menggunakan mikrokontroler. Bagian pembuatan perangkat lunak meliputi pemograman Visual Basic 6.0 untuk user interface dan pemograman Assembly pada mikrokontroler. Sedangkan untuk bagian pembuatan perangkat keras yang meliputi perangkat mekanik serta perangkat elektronik. Pembuatan perangkat mekanik terdiri dari desain mengenai miniature itu sendiri yaitu pembuatan miniatur inkubator bayi berbasis mikrokontroler. Sedangkan pembuatan perangkat keras pembuatan elektronik terdiri dari pembuatan rangkaian sistem mikrokontroler, rangkaian sensor suhu LM35, rangkaian driver kipas.

Pada umum nya di rumah sakit atau pun di toko – toko alat medis inkubator bayi hanyalah alat yang bisa mengatur suhu untuk kenyamanan bayi yang lahir prematur. Dimana disini percobaan pembuatan pengendalian ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroler tidak lah sama dengan inkubator yang

ada di jual belikan di luar sana.didalam percobaan ini dimana inkubator ini berbasis mikrokontroler dan menggunakan sensor suhu dan dikendalikan oleh seperangkat komputer ataupun leptop yang bisa di koneksikan dengan inkubator tersebut dan terdapat suatu aplikasi untuk mengeset suhu didalam inkubator tersebut dan merekapitulasi suatu inputan suhu yang pernah di inputkan didalam inkubator tersebut.

3.2 Perancangan Sistem

Sub bab ini menjelaskan mengenai proses desain perangkat lunak yang akan dibuat dan hardware yang digunakan. Proses desain sistem dalam sub-bab ini akan dibagi menjadi beberapa tahap yaitu: alur umum sistem, spesifikasi kebutuhan sistem, alur umum, flowchart program dekstop, perancangan data, perancangan antarmuka dan perancangan hardware.

Aplikasi ini merupakan sistem yang bisa mempermudah pihak rumah sakit atau puskesmas didaerah- daerah. Dimana para petugas atau perawat yang bertugas bisa mengeset suhu dengan komputerisasi dan diman bisa melihat data suhu yang sudah dipakek sebelumnya yang dimana fungsinya untuk mengamati panas tidak nya suhu yang ada didalam inkubator dalam jangka pajang. Adapun sub-sub perancangan yang akan dilakukan untuk merancang sistem ini, sub perancangan tersebut meliputi :

Manajemen Umum :

1. Tambah, hapus, edit pengguna (operator).

Laporan :

1. Format laporan dapat ditampilkan berupa teks.

2. Laporan inputan suhu pada inkubator yang pernah diinputkan dan tersimpan pada database.

Mekanisme dan Sistem pengedalian ruang inkubator bayi

1. Cek dan priksa semua yang ada didalam inkubator tersebut.

2. Mulailah buka aplikasi pengendali suhu yang ada dikomputer atau leptop yang sudah konek dengan inkubator.

3. Inputkan suhu minimum sampai maksimum untuk pengedalian suhu didalam inkubator tersebut.

4. setelah selesai menginputkan suhu inkubator tersebut sudah bisa digunakan, dan si petugas atau perawat ingin melihat laporan sebelumnya bisa langsung ditampilkan didalam hardcopy

maupun sofcopy

3.2.1 Alur Umum Sistem

Pada rancangan umum dari aplikasi ini adalah memudahkan perawat didalam rumah sakit. Pembuatan inkubator bayi ini dengan pengoperasian berbasis mikrokontroler Atmega8535 terdiri dari 2 bagian yaitu pembuatan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).

Gambar 3.1 Diagram system alur pengendali ruang inkubator bayi.

Cara kerja dari pengendali ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroler adalah suatu inputan suhu aplikasi yang ada di dikomputer yang dimana dikirimkan ke sebuah mikrokontroler dan dijalankan nya ke driver lampu untuk memberikan suatu suhu panas sesuai inputan yang telah dimasukan di komputer tersebut dan jika suhu didalam ruang inkubator tersebut panas maka kipas yang dipasang di inkubatornya akan bekerja untuk mendinginkan didalam ruang inkubator tersebut.

3.2.2 Flowchart Diagram

Perancangan flowchart digunakan untuk menggambarkan sejumlah proses terstruktur dalam sistem, berorientasikan pada aliran proses yang terjadi. Demi memudahkan pembaca orang awam dalam mengerti isi dari aplikasi ini. Adapun perancangan aplikasi pengendali ruang inkubator berbasis mikrokontroler ini adalah sebagai berikut:

Databas

PC

User

Mikrokontroler ATmega8535

Driver

lampu kipas

Miniatur

Inisialisasi port mikrokontroler

Setting suhu Pada sensor LM35

Lampu nyala

Kipas berputar Jka suhu diatas yang diinputkan

Cek laporan data suhu dlm wktu yg Sudah ditentukan

end star

Y

T

Gambar 3.2 Flowchart Alur Mikrokontrolel pada inkubator

3.2.2.1Flowchart Untuk Login

Login hanya bisa dilakukan oleh pegawai (operator). Login ini dilakukan oleh pegawai yang akan melaksanakan tugasnya sebagai operator untuk mengecek suhu pada inkubator yang di cocokan pada data base.

Gambar 3.3 Flowchart Login Pada Aplikasi

3.2.3 Kebutuhan Perancangan Hardware pengendali ruang inkubator bayi

Dalam pembuatan inkubator ini komponen-komponen yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

Sensor suhu LM35

Mikrokontoler ATmega8535 1. Relay

2. Pararel Port. 3. Akrilik 4. lampu. 5. Kipas

Y

T Start

Username & Password

Validasi

Form Aplikasi Valid

3.3 Cara Merancang alat

Merancang pengendali ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroller bukanlah suatu hal yang mudah dan tidak dapat dilakukan oleh banyak kalangan. Dalam menjalani Tugas Akhir ini penulis ingin memaparkan bagaimana cara merancang alat atau mesin ini.

Pertama, membeli semua komponen-komponen yang diperlukan dalam pembuatan inkubator bayi ini. Setelah membeli semua komponennya, kemudian mendesign miniaturnya.

Kedua, setelah mendesign alat, kemudian merakit komponen-komponen yang sudah ada ke PCB (Printed Circuit Board). Setelah itu untuk menyatukan rangkaian komponen dan motor diperlukan sebuah akrilik sebagai rangka dari mesin ini.

Ketiga, untuk menghubungkan Mikrokontroller ke ke komputer maka digunakan pararel port sebagai penghubungnya.

Keempat, menguji coba hasil keseluruhan rangkaian inkubator bayi dengan menginputkan suhu – suhu tertentu.

3.4 Diagram Berjenjang

Dari analisa gambar didapatkan gambaran dari aplikasi secara keseluruhan melalui diagram berjenjang sebagai berikut :

Pengendali ruang inkubator

Sensor Suhu LM35

Lampu Kipas

Gambar 3.4 diagram berjenjang dari aplikasi pengendali ruang inkubator bayi

3.4.1 Context Diagram

Merupakan pengembangan proses yang tertinggi dalam tingkatan

(level) dan berhubungan dengan beberapa entity yang terlibat langsung dengan pengolahan data dalam sistem yang dibuat. Context diagram yang dimaksud mengacu pada Gambar 3.6 dimana proses terhubung dengan 2 (dua)

entity yaitu petugas dengan aplikasi inkubator.

setting suhu

laporan validasi login

1 sistem pengendali

ruang inkubator petugas

suhu didalm inkubator

3.4.2 Entity Relationship Diagram

Entity relationship diagram (ERD) merupakan suatau rancangan pemodelan struktur database yang akan dibuat dengan menunjukkan hubungan atau relasi yang terjadi. Ada 2 macam perancangan ERD yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini. Pada perancangan data ini menjelaskan tentang 2 model data yaitu : Model Data Konseptual/ Conceptual Data Model dan Model Data Fisik/ Physical Data Model. Untuk lebih jelasnya akan dijelaskan dibawah ini.

3.4.3 CDM (Conceptual Data Model)

Model data konseptual pada aplikasi ini mempresentasikan rancangan basis data konseptual di aplikasi. Berikut ini model data konseptual yang digambar dengan menggunakan perangkat lunak Power Designer 12, lebih jelasnya perhatikan Gambar 3.7 berikut ini.

3.4.4 PDM (Physical Data Model)

Model data ini dibuat dengan cara me-generete diagram model data konseptual di atas. Diagram data fisik ini menghasilkan tabel-tabel yang akan digunakan dalam implementasi database pada aplikasi.

Gambar 3.7 Physical Data Model

3.5 Perancangan Hardware

Pada bagian perancangan tugas akhir ini dapat digambarkan diagram blok dari pengendali ruang inkubator bayi sebagai berikut :

Gambar 3.8 Diagram blok pengendali ruang inkubator bayi

PC

TXD

RS23

sensorLM35

TXD

MAX 232

Mikrokontroler ATmega8535

TXD Lampu

Kipas

suhu

Panas

Pada Gambar di atas dapat diketahui hardware terhubung pada komputer (PC) menggunakan komunikasi serial RS 232, sehingga pada hardware tersebut juga memerlukan sebuah input/output serial RS 232 sebagai penerjemah agar dapat berkomunikasi dengan komputer. Data yang telah didapat kemudian diteruskan dengan Mikrokontroler ATmega8535 dan kemudian diproses dengan tampilan di layar apliakasi di pc sebagai layar untuk pemberitahuan suhu yang berada didalam ruang inkubator, lampu yang ada didalam inkubator untuk memanaskan ruangkan untuk mencapai suhu yang di inginkan. Sedangkan kipas berfungsi untuk mendinginkan suhu ruangan yang ada didalam inkubator tersebut.

3.5.1 Perancangan Mikrokontroler ATmega8535 dengan RS232

Adapun rancangan penggunaan mikrokontroler khususnya penggunaan port-port pada mikrokontroler ATmega8535 yang nantinya akan terhubung dengan serial RS 232, rancangan ini memudahkan pengerjaan yang nantinya akan diterapkan pada mikrokontroler.

Pada port-port tertetu sudah disediakan beberapa bagian yang khusus untuk menjalan hardware yang nantinya diisi program yang berfungsi memberi perintah sebagai jalannya alur miniatur.

Gambar 3.9 Koneksi pin ATmega8535 denga RS 232

Pada Gambar dapat diketahui bahwa perancangan hardware untuk realisasi tugas akhir ini menggunakan modul utama berupa minimum sistem ATmega8535. Berikut adalah tabel fungsi kaki mikrokontroler yang digunakan:

3.5.1.1Sistem Pemanasan

Miniatur pengendalian ruang inkubator bayi ini akan dipanasi oleh sebuah 1 buah lampu dengan daya listrik 5 watt dimana lampu ini berfungsi untuk menghangatkan ruangan didalam inkubator tersebut. Sehingga bayi yang ada didalam sebuah inkubator tesebut tidak terlalu panas dan sistem dikendalikan oleh aplikasi didalam pc. Jika didalam inkubator itu panas maka kipas yang ada didalam inkubator tersebut akan membuang udara panas keluar dari dalam inkubator tersebut.

3.5.1.2Input Sensor

Sensor yang digunakan didalam inkubator bayi, di miniatur dipasang sensor sebanyak 1 sensor, sensor dipasang didalam ruang inkubator yang tersambung oleh mikrokontroler sehingga suhu didalam inkubator bisa dikendalikan dan dipantau oleh apliaksi yang sudah diinstal didalam PC.

3.6 Perancangan Antarmuka Perangkat Lunak

Perancangan antarmuka merupakan perancangan halaman aplikasi yang akan berinteraksi langsung dengan pengguna, rancangan ini didesain sesederhana mungkin untuk memudahkan pengguna untuk pengoperasikan aplikasi ini.

Gambar 3.10 Form Login

Setelah berhasil melewati login operator akan memasuki form utama, dalam menu form utama operator sebagai masuk menu sistem inkubator untuk masuk ke menu lain nya berikut adalah skema form menu utama

PENGENDALI RUANG INKUBATOR User Name :

Password :

Tambah user keluar

Gambar 3.11Form Menu Utama

Didalam menu utama terdapat pilihan menu yaitu pengawasan,laporan dan exit. Didalam menu pengawasan ini merupakan sistem setting dan penginputan suhu yang akan digunakan didalam inkubator tersebut dan penyentingan kemikrokontroler.

Gambar 3.12 Sistem Stand by inkubator SISTEM PENGAWASAN INKUBATOR

PENGAWASAN

LAPORAN

KELUAR

SISTEM STANDBAY INKUBATOR

CAMERA suhu incubator suhu setting incubator

Setting suhu Setting port

TURN ON

Laporan hasil dari pengawasan inkibator tersebut akan di simpan didatabase acces yang dimana data akan ditampilkan sebagai berikut :

BAB IV

IMPELEMENTASI SISTEM

Pada Bab IV ini akan dibahas mengenai implementasi dari rancangan sistem yang telah dibuat pada bab III. Bagian implementasi sistem kali ini meliputi lingkungan implementasi, implemantasi data, implementasi proses, implementasi antar muka, dan impelementasi alat peraga.

4.1 Implementasi Lingkungan

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan pada implementasi sistem kali ini.

Perangkat keras :

- 1 buah laptop berprosesor Intel Celeron M A135 1.60 Ghz . - SDRAM DDR2 1000 GB PC-5300

- Harddisk 100 GB

Perangkat perangkat lunak :

- Sistem operasi Microsoft Windows XP Professinal service pack 2.

- Assembly sebagai bahasa pemograman untuk memprogram mikrokontroler. - Microsoft Visual Basic 6.0 sebagai bahasa pemograman yang digunakan

untuk aplikasi.

- Microsoft Office Access 2003 untuk menyimpan dan mengolah semua data di dalam aplikasi ini.

4.2 Implementasi Data

Rancangan data konseptual yang telah dipetakan menjadi diagram pada bagian perancangan sistem akan diimplementasikan ke dalam lingkungan basis data Microsoft Office Access 2003. Tabel-tabel basis data yang dibuat dijelaskan sebagai berikut :

Tabel 4.1 Tabel-tabel basis data Nama

Tabel

Keterangan Nama Kolom Tipe Data

OPER ATOR

Mengoperasikan jalannya program pengendalian suhu

ID_OPERATOR Varchar(20)

NAMA_OPERATOR Varchar(20)

PASSWORD Varchar(20)

SUHU RUAN GAN

Mencatat suhu didalam ruangan inkubator

WAKTU SIMPAN date

SUHU Integer

4.3 Implementasi Antarmuka

Rancangan antarmuka memudahkan pengguna dalam melakukan pekerjaan Implementasi antarmuka, dimaksudkan untuk memberikan gambaran secara langsung tentang isi dari aplikasi pengendalian ruang inkubator berbasis mikrokotroller, baik gambaran dalam bentuk gambar maupun penjelasan dalam penggunaannya.

4.3.1 Form Menu Utama Login

Sebelum menggunakan berbagai fasilitas dalam aplikasi pengguna (admin) harus login terlebih dahulu, agar tidak disalah gunakan oleh pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab.

Pada menu login ada dua pengguna untuk masuk ke menu system pengendalian ruanang inkubator yaitu operator atau perawat.

Berikut tugas operator :

1. Tugas dari operator adalah hanya mengeset atau mengatur suhu didalam ruang inkubator tersebut.

2. Memantau suhu ruang inkubator yang didalamnya terdapat bayi premature. Adapun langkah-langkah login adalah sebagai berikut :

1. Ketikkan nama operator pada kolom nama. 2. Ketikkan password pada kolom password. Antarmuka untuk login seperti gambar berikut :

Jika operator salah memasukkan nama pengguna atau kata sandi maka akan muncul gambar seperti berikut :

Gambar 4.2 Peringatan jika terjadi kesalahan memasukkan nama pengguna Kemudian jika pengguna (admin) sudah dapat memasukkan nama dan password dengan benar maka operator dapat menggunakan berbagai fasilitas seperti masuk form menu utama terdapat commandButton pengawasan, laporan dan keluar.

4.3.2 Form Menu Pengendalian Ruang Inkubator Berbasis Mikrokontroler.

Pada menu ini, hanya ditampilkan beberapa sub menu button yang dimana terdiri pengawasan,laporan suhu dan keluar program.Berikut tampilan

Gambar 4.3 Form Menu Utama pada pengendali ruang inkubator

4.3.3 Form Menu pengawasan system ruang inkubator.

Pada menu form berikut adalah form button pengawasan yang dimana Didalam system pengawasan ini adalah system stand by yang dimana banyak terdapat pengaturan-pengaturan yang harus di lakukan sebelum menjalankan proses pengaturan suhu didalam inkubator tersebut.yang pertama pastikan camera yang sebelah kiri program dipastikan sudah on lalu penyetingan suhu yang akan di set dalam ruang inkubator tersebut yang ketiga penyentingan port yang digunakan untuk penyambungan antara program dan mikrokontroler nya yang dimana pengiriman suatu perintah yang dijalankan didalam program. setelah semua selesai disetting, terlebih dahulu setting port dan setting suhu di tekan dimana fungsinya untuk memasukan set poin suhu ruang incubator maka operator bisa menjalankan program

tersebut tekan Bolton turn on untuk menjalankan program yang sudah disetting pada awal sebelum menjalankan program pengedalian ruang incubator tersebut. Jika operator akan kebali ke menu utama tadi untuk melihat laporan yang sebelum nya maka operator tekan tombol balton back to menu dan jika operator akan mengahkiri program ini maka operator menekan end monitoring yang berfungsi untuk mengahkiri semua aktifitas program tersebut.jika jalankan program tersebut.maka tampilan nya akan sama tapi suhu set poin dan suhu inkubator akan muncul sesuai dengan suhu yang ada didalam ruang incubator tersebut. Berikut tampilan form pengawasan system ruang incubator pada gambar 4.4:

4.3.4 Form Laporan Utama

Pada menu form berikut adalah form yang dimana operator dapat melihat hasil seluruh pengoperasian sistem tersebut dengan menset tanggal yang diinginkan. Berikut tampilan form laporan utama :

Gambar 4.5 Form Laporan Utama

4.4 Implementasi Hardware

Dalam pembuatan perangkat lunak sistem pengendalian ruang incubator berbasis mikrokontroler ini. dibutuhkan suatu alat yang berguna sebagai peraga sistem yang telah dibuat agar dapat mengetahui cara kerja sistem secara keseluruhan dan untuk memastikan apakah sistem telah berjalan

sesuai perancangan, agar hardware dapat bekerja harus terhubung dengan rangkaian mikrokontroler dan komputer.

4.4.1 Rangkaian Mikrokontroler

Berikut adalah rangkaian mikrokontroler yang terdapat pada miniatur pengendalian ruang inkubator berbasis mikrokontroler :

Gambar 4.6 Rangkai Mikrokontroler

4.4.2 Implementasi Miniatur

Pembuatan miniatur pengendali ruang inkubator bayi berbasis mikrokontroler ini digunakan untuk memberikan simulasi bagaimana cara kerja inkubator bayi menggunakan sesnsor suhu LM35, sehingga dapat diketahui bagaimana kinerja dari mesin tersebut jika pada keadaan yang sebenarnya.

Pembuatan miniatur ini menggunakan bahan dasar yaitu akrilik dengan panjang ±30cm., lebar ±30 cm dan tinggi ±25 cm . Desain dari

miniatur ini berbentuk persegí panjang dimana di dalam tersebut terdapat mikrokontrolernya yang dapat menggatur suhu didalam ruangan inkubator tersebut pada miniatur ini. Berikut gambar miniatur inkubator bayi berbasis mikrokontroler :

Gambar 4.7 Miniatur inkubator bayi berbasis mikrokontroler.

4.5 Implementasi Proses

Bagian implementasi proses ini menjelaskan mengenai implementasi proses-proses sebagaimana rancangan sistem yang telah dibuat pada bab III seperti yang telah digambarkan dalam flowchart.

4.5.1 Implementasi Proses Login

Agar pengguna bisa mengakses aplikasi ini maka pengguna harus melakukan login terlebih dahulu dengan cara memasukkan nama pengguna dan kata sandi. Berikut penggalan source code pada proses login :

Gambar 4.8 Source code Input Data login

4.5.2 Form Menu Utama

Pada menu ini, hanya ditampilkan 3 menu saja jika operator tidak memilih apa-apa. Jika operator memilih menu utama pada menu file maka operator dapat melihat menu pengawasan system, laporan dan keluar. Berikut penggalan source code form menu utama:

Private Sub Command1_Click()

Data1.Recordset.FindFirst "username='" + id + "'" q = 1

Text2.Text = Text1.Text If Data1.Recordset.NoMatch Then id.Text = ""

pass.Text = "" Text2.Text = "" q = 0 End If If q = 1 Then

If pass.Text = Text2.Text Then t = id.Text

Menu.Show Login.Hide Else

pass.Text = "" Frame1.Visible = True End If

End If End Sub

Private Sub Command2_Click() End

End Sub

Private Sub tmbuser_Click()

Gambar 5.19 pengendalian ruang incubator bayi.

No.gambar 5.20 adalah gambar pada posisi program dijalankan untuk mendapatkan suhu yang di inputkan:

84

Disini dalam incubator diberi sebuah buku yang dimana penganti bayi yang ada dalam incubator yang diawasi oleh camera webcam yang dipasang di dalam miniature tersebut dengan kebatasan tidak ada bonekah sebagai percobaan.

Jika suhu didalam incubator melebihi batas suhu yang ditentukan maka tipas yang sudah dipasang didalam incubator tersebut akan nyala sendiri nya untuk mendiginkan ruang incubator tersebut Berikut adalah tampilan ikas yang sedang mendinginkan dan membuang udara panas didalam incubator yang sedang berjalan:

Gambar 5.21 pendinginan ruang incubator menggunakan kipas

Kemudian jika suhu sudah normal maka kipas yang didalam incubator akan mati dengan sendirinya dan seterus nya begitu sampai program dimatikan dibawah ini adalah kipas mati sendiri:

Gambar 5.22 kipas mati didalam incubator suhu normal

5.5 Tabel kegiatan uji coba inputan suhu yang ada didalam incubator.

Pertama adalah pengujian dengan suhu-suhu yang ada di toko-toko atau swalayan terdekat, ada beberapa ukuran botol yang dapat diisi dengan sempurna dan ada yang tidak seperti tabel dibawah ini tabel 5.5 kegiatan uji coba inputan suhu yang ada didalam inkubator.

Penyetingan suhu inkbator dengan sempurna dengan inputan yang berbeda

N o Suh u rua nga n Su hu set tin g

Percobaan Ke- Per-

Senta se

Kebe rhasi lan

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0

1 37

37 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x

100

100 % 2

35 35 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 3

36 36 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

86

4

31 31 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 5

32 32 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 6

33 33 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 7

34 34 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x

100

100 % 8

29 29 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 9

28 28 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 10 30

30 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 11

38 38 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 % 12

27 27 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10/10 x 100

100 %

Rata-rata keberhasilan 100%

5.6 Analisis

Pada pengujian pengendalian ruang inkubator dengan memasukan inputan suhu diatas dari 10 inputan suhu setting yang berbeda inputan suhu dan melalui 10 kali percobaan semua inputan nya selalu tepat sesuai dengan inputan nya, waktu yang diperlukan untuk menyesuaikan suhu yang didapatkan oleh sensor suhu sangat beragam sesuai dengan inputan suhu yang dimasukian oleh si operator.untuk pembacan perintah menjalankan kipas untuk mendinginkan ruang inkubator dari komputer ke maikrokontroler yang masih begitu lamabat sehingga perintah untuk menjalankan kipasnya sekan lambat sebenarnya sudah sesuai dengan logika yang diberikan pada pembacaan diprogramnya.

6.1 Kesimpulan

Dari uraian bab-bab sebelumnya maka dapat ditarik suatu kesimpulan tentang perancangan dan pembuatan pengendalian ruang inkubator bayi dengan mengguankan Mikrokontroler ATmega8535 sebagai berikut :

1. Penggunaan mikrokontroler pada pengendalian ruang incubator bayi ini menggunakan sensor LM35 yang berfunsi untuk mendeteksi suhu didalam ruang inkubator tersebut secara otomatis. 2. Mekanisme sistem otomatis dalam mengatur suhu didalam

incubator sehingga suhu bisa terkendali tersebut lebih efektif dari pada secara manual.

3. Pemakaian database dapat mengurangi kesalahan dalam pendataan pada laporan.

6.2 Saran

Adapun saran dalam pengembangan sistem ini adalah :

1. Nantinya dalam perkembangan berikutnya ini akan saya buat lebih lengkap yang berada didalam pasaran untuk kebutuhan medis yang berada di kota-kota besar.

2. Untuk pengembangan berikutnya hardware ini tidak hanya menggunakan sensor saja tetapi juga dapat ditambahkan sensor penggungkur berat badan.

88

DAFTAR PUSTAKA

Fathansyah. 2004.Buku Teks Komputer Basis Data. Penerbit Informatika, Bandung.

Kadir, Abdul. 2008. Dasar Pemogrogaman Visual Basic 6.0. Penerbit Andi, Yogyakarta

Darmawan. 2008. Dasar Pemrogaman Mikrokontroler Menggunakan Assembly. Penerbit Maxikom, Yogyakarta.

Pardosi, Mico. 2003. Buku Panduan Microsoft Visual Basic 6.0. Penerbit Selaras, Surabaya.

Diakses Tanggal 20 Januari 2010. Pelatihan Dasar Elektronika. ”SENSOR”

http://elektronika-dasar.blogspot.com/2008/04/sensor.html.

Diakses Tanggal 20 Januari 2010. Kamus Komputer dan Teknologi Informasi. “Assembler Dan Hardware” http://www.total.or.id/info.php?kk=hardware dan http://www.total.or.id/info.php?kk=Assembler.

Diakses Tanggal 29 Maret 2011. Diagram Blok Fungsional Atemega 8535.

http://insansainsprojects.files.wordpress.com/.

Diakses Tanggal 28 Maret 2011. Status Register ATmega8535.

http://knowlagee.wordpress.com.