ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16A.
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16A
SKRIPSI
Diajukan oleh :
Fir man ayr osy
0836010008
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
JAWA TIMUR
SURABAYA
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16
SKRIPSI
Oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLERATmega16
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Disusun oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLERATmega16
Disusun oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
Telah disetujui mengikuti Ujian Negara Lisan
Periode III Tahun Akademik 2012/2013
Pembimbing I
Pembimbing II
Har ianto, S.Kom, M.Eng
NPT.
Fetty Tr i Anggr aeny, S.kom, M, Kom
NPT. 3 8202 0602081
Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, M.T
NIP. 19650731 199203 2001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLERATmega16
Disusun Oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Pada Tanggal 4 Oktober 2013
Pembimbing :
1.
Tim Penguji :
1.
Harianto, S.Kom, M.Eng
NIP.
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, M.T
2.
2.
NIP.19650731 199203 2001
Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NPT. 3 8202 060208 1
Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom
NIP. 3 8009 05 0205 11
3.
Wahyu S.J Saputra, S.Kom, M.Kom
NPT. 3 8608 10 029 5
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Ir . Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIK AN DAN PERUM AHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
PANITIA UJ I AN SKRIPSI / KOMPREHENSIF
KETERANGAN REVISI
Kami yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa mahasiswa berikut :
Nama
: Firman Ayrosy
NPM
: 0836010008
Jurusan
: Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi / tidak ada revisi*) pra rencana (design) / skripsi ujian
lisan gelombang I , TA 2013/2014 dengan judul:
“ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATmega16”
Surabaya, 04 Oktober 2013
Dosen Penguji yang memeriksa revisi
1)
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, M.T
NIP.19650731 199203 2001
{
}
2)
Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom
NIP. 3 8009 05 0205 11
{
}
3)
Wahyu S.J Saputra, S.Kom, M.Kom
NPT. 3 8608 10 029 5
{
}
Mengetahui,
Dosen Pembimbing
Pembimbing I
Har ianto, S.Kom, M.Eng
NPT
Pembimbing II
Fetty Tr i Anggr aeny, S.kom, M, Kom
NPT. 3 8202 060208 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir (skripsi) yang
berjudul :
“ ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16A”
Laporan Tugas Akhir (skripsi) disusun sebagai syarat untuk menempuh
Kelulusan di Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Informatika Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Surabaya Jawa Timur.
Laporan Tugas Akhir (skripsi) ini memberikan peneliti kesempatan untuk
lebih memperdalam ilmu yang diperoleh selama masa perkuliahan dan untuk
mengimplementasikannya dalam kehidupan sehari-hari.
Dengan selesainya Laporan Tugas Akhir (skripsi) ini tidak terlepas dari
bantuan banyak pihak yang telah memberikan masukan-masukan kepada peneliti.
Untuk itu peneliti mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapak Ir. Sutiyono. MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jawa Timur.
2.
Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika UPN
“Veteran” Jawa Timur.
3.
Bapak Harianto, S.Kom, M.Eng selaku Pembimbing I yang telah
mengarahkan, memberikan bimbingan dan saran yang membangun dalam
menyusun skripsi ini serta telah banyak meluangkan banyak waktunya untuk
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
membimbing saya hingga selesai dalam pengerjaan Laporan Tugas Akhir
(skripsi) di UPN “Veteran” Jawa Timur.
4.
Ibu Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom selaku dosen Pembimbing II yang
telah banyak memberikan masukan dalam bimbingan, dorongan serta kritik
yang bermanfaat bagi peneliti sejak awal hingga terselesainya laporan
Laporan Tugas Akhir (skripsi) di UPN “Veteran” Jawa Timur.
5.
Sahabat – sahabat ALU dan Ilmu Komputer. Altaf, Rio, Bagus, Faza, Pepenk,
Arul, Anas, Oyang, Yudha, Ericka, Hadi, Rizky, Heldan, Nanang, Ferry, dan
Elvin yang telah mendukung, membantu peneliti selama kuliah, mengerjakan
tugas, UTS, UAS, PKL, sampai tugas akhir (skripsi) ini. Dan kepada sahabat
– sahabat ex-Ilmu Komputer, Rendra, Banu, Dito, Novan, Huda, Elit, Aditya,
dan Alter. Peneliti tidak dapat memberikan sesuatu yang berarti untuk kalian,
hanya ucapan kata yang tulus “Terima Kasih Banyak”. Semoga kesuksesan
dan kebahagiaan bersama kita, Dulur. Kalian LUAR BISA!!! .
6.
Teman – teman peneliti yang tidak pernah lelah mendoakan, memberikan
semangat, support, hingga meminjami buku referensi kepada peneliti. Marie,
Amico, Ida, Prapti, teman seangkatan TF, buat teman – teman elektro di
kampus STIKOM yang selalau memberikan solusi setiap saya menemukan
kesulitan pada rangkaian, dan semuanya yang tidak bisa peneliti sebutkan
satu per satu. Terima kasih banyak,Kawan. Semoga kesuksesan dan
kebahagiaan menyertai langkah kita.
Peneliti menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam pelaksanaan
pembuatan Aplikasi ini namun peneliti berharap semoga Aplikasi ini dapat ikut
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
menunjang perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya ilmu komputer. Kritik dan
saran yang membangun kami harapkan untuk kesempurnaan penelitian laporan ini,
semoga dapat bermanfaat.
Surabaya, Oktober 2013
Peneliti
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK…………………………………………………………………………..
i
DAFTAR ISI...................................................................................................................
ii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................................
v
DAFTAR TABEL..........................................................................................................
viii
BAB I: PENDAHULUAN………………………………………………………….
1
1.1 Latar Belakang…………………………………………………………
1
1.2 Rumusan Masalah……………………………………………………..….
2
1.3 Batasan Masalah……………………………………………………… ….
3
1.4 Tujuan…………………………………………………………………..
3
1.5 Manfaat…………………………………………………………………
4
1.6 Metodologi Penelitian……………………………………………………
4
1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………………….
5
BAB II : TINJ AUAN PUSTAKA…………………………………………………….
2.1 Pengenalan Mikrokontroler............................................................................
7
8
2.1.1 Fiur – Fitur Mikrokontroler ATmega16A………………………
9
2.1.2 Arsitektur Mikrokontroler ATmega16A………………………..
10
2.1.3 Konfigurasi pin ATmega16…………………………………….
11
2.1.4 Organisasi Memory……………………………………………..
16
2.2 Sensor Infra Red.............................................................................................. 18
2.3 Keypad ……………………............................................................................ 21
2.3.1 Proses Scaning Matrix Keypad Untuk Mikrokontroler…...…….
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
2.4 Power Supply ………………………………………………………………... 25
2.5 Motor DC........................................................................................................... 26
2.5.1 Mekanisme Kinerja Motor DC…………………………………… 28
2.5.2 Komponen Utama Motor DC……………………………………. 29
2.5.3 Jenis Motor DC……………………………………………………. 30
2.6 LCD Display……………................................................................................... 32
2.6.1 Penulisan Data Register Perintah LCD……………………………. 34
2.6.2 Pembacaan Data Register Perintah LCD…………………………. 34
2.6.3 Penulisan Data Register Data LCD……………………………….. 35
2.6.4 Pembacaan Data Register Data LCD…………………………….. 35
2.7 Codevision........................................................................................................ 36
2.7.1 Bagian-bagian codevisionAVR....................................................... 37
2.7.2 Pemilihan chip dan frekwensi xtall.................................................. 39
2.7.3 Inisialisasi LCD port I/O.................................................................. 39
2.8 USBasp downloader......................................................................................... 40
BAB III : ANALISA DAN PERANCANGAN................................................................. 44
3.1 Metode Dan Perancangan….............................................................................. 44
3.1.1 Kebutuhan Hardware......................................................................... 44
3.1.2 Miniatur………………………......................................................... 45
3.1.3 Proses Pengayakan Tepung Terigu………………………………. 47
3.2 Deskripsi Sistem............................................................................................... 47
3.3 Perancangan Sistem.......................................................................................... 48
3.3.1 Alur Umum Sistem.......................................................................... 49
3.3.2 Rangkaian Sistem Minimum Atmega 16......................................... 50
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3.3.3 Rangkaian Sensor Infra Red............................................................... 52
3.3.4 Rangkaian MotorDC.......................................................................... 53
3.4 Cara Merancang Alat………………………………………………………… 54
3.4.1 Analisa Perancangan Perangkat Keras……………………………. 55
3.4.2 Analisa Perancangan Perangkat Lunak………………………….... 58
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN…………………............................................... 62
4.1 Implementasi Dan Alat – Alat yang Digunakan................................................ 62
4.1.1 Perangkat Keras................................................................................. 62
4.1.2 Perangkat Lunak................................................................................ 62
4.2 Implementasi hardware..................................................................................... 63
4.2.1 Implementasi Miniatur………………………………...................... 63
4.2.2 Sensor Infrared………….................................................................. 64
4.2.3 LCD 4x6………................................................................................ 65
4.2.4 Keypad……...................................................................................... 65
4.2.5 Pushbutton........................................................................................ 67
4.2.6 Implementasi Infrared....................................................................... 67
4.2.7 Implementasi Software Di Microkontroler………………………. 68
4.3 Pengujian Alat………………........................................................................... 76
4.3.1 Uji Coba USBisp………………………………………………….. 76
4.3.2 Pengujian Mikrokontroler ATmega 16A………………………… 77
4.3.3 Pengujian Keseluruhan…………………………………………… 77
4.4 Pengujian Alat Pengayak Tepung…………..................................................... 78
4.4.1 Inialisasi MotorDC………………………………………………… 78
4.4.2 Pengesetan PWM………………………………………………….. 79
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.5 Tabel Hasil Pembuktian…………………………………………………….. 82
BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN......................................................................... 85
5.1 Kesimpulan........................................................................................................ 85
5.2 Saran.................................................................................................................. 86
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 87
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Judul
: Alat Pengayak Tepung Terigu Berbasis Mikrokontroler.
Pembimbing 1
: Harianto, S.Kom. M.Eng.
Pembimbing 2
: Fetty Tri Anggraeny S.Kom, M. Kom
Penyusun
: Firman Ayrosy
ABSTRAK
Seiring dengan perkembangan teknologi sekarang ini mengalami
kemajuan yang sangat pesat. Khususnya di bidang elektronika , segala aspek
kehidupan manusia saat ini dan mendatang tidak akan lepas dari perkembangan
teknologi ini.
Bahkan di dunia kuliner tidak lepas dari perkembangan teknologi, alat
pengayak tepung terigu perlu untuk di kembangkan secara teknologi, dengan
Sistem pengayakan yang dilakukan oleh komputer di harapkan proses pengayakan
akan menjadi lebih baik, cepat, tepat, praktis,efisien waktu dan masih banyak lagi
keuntungan lain yang didapatkan dari pada menggunakan cara manual. Dari
beberapa keuntungan tersebut dapat dijadikan syarat untuk mewujudkan “Alat
Pengayak Tepung Terigu Berbasis Mikrokontroler ATmega16”.
Pengayak Tepung Terigu oleh alat mikrokontroler ini adalah
mengandalkan proses putaran motor DC yang bisa di atur kecepatan putarannya
dan sensor infra red untuk mengecek laju masuk tepung terigu. Secara umum alat
ini telah dilengkapi oleh rangkaian pembantu sensor untuk mengecek masuk objek
tepung, dan motor DC untuk proses pengayakan secara hardware maupun
software sehingga dengan Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberi ide untuk
mengoptimalkan penerapan ilmu computer di dunia kuliner.
Kata Kunci : Mikrokontroler Atmega16A, Sensor Infrared, motor DC.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan teknologi sekarang ini mengalami
kemajuan yang sangat pesat. Khususnya di bidang elektronika , segala aspek
kehidupan manusia saat ini dan mendatang tidak akan lepas dari perkembangan
teknologi ini. Berbagai macam kebutuhan sehari hari kita sudah menggunakan
teknologi, di dalam dunia kuliner lebih khususnya dalam dunia kue,
penggunaan tepung terigu sangat central dan sangat penting dalam campuran
adonan hampir semua tipe jenis kue berbahan dasar tepung terigu, akan tetapi
dalam kemasannya tidak semua tepung terigu mempuyai tingkat kehalusan yang
sama, maka tidak mengherankan jika banyak kejadian kue yang dibuat tidak
seperti yang kita inginkan dikarenakan tingkat kehalusan tepung terigu yang
dicampur tidak kita perhatikan, sehingga berpengaruh pada adonan bahkan hasil
kue yang dibuat. Tepung terigu secara fisik berjenis butiran halus kecil dan bisa
di katakan seperti bubuk akan tetapi untuk tingkat kehalusan bubuk berbeda
beda mengingat banyak aspek yang menjadi faktor yang berpengaruh dalam
tingkat kehalusan tepung itu sendri yaitu saat pengemasan tepung terigu, suhu
atau temperatur saat penyimpanan tepung terigu dan keadaan kemasan tepung
terigu.
Dari beberapa faktor tersebut terkadang tepung yang dibeli tidak sesuai yang
kita inginkan tingkat kehalusannya,maka dari itu banyak para koki atau ibu- ibu
yang ingin membuat kue harus menyediakan alat pengayak tepung untuk
mengayak kembali tepung yang digunakan agar mencapai tingkat kehalusan
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
yang di inginkan, dalam proses ini kita harus mengayak kembali tepung yang
ingin di olah sampai mendapatkan tigkat kehalusan yang di inginkan dan secara
otomatis proses ini memerlukan waktu ekstra di karenakan proses ini masih
dilakukan secara manual dan membutuhkan waktu untuk mendapatkan hasil
yang baik
Maka dari itu, dari sini dibuat alat pengayak tepung terigu yang berbasis
mikrokontroler. Prinsip kerja alat ini adalah menyeting terlebih dahulu untuk
timer dan tingkat kecepatan motor DC sebelum alat di gunakan, setelah itu
apabila sensor infra red mendeteksi adanya bahan tepung terigu masuk dalam
wadah tepung, data di terima oleh mikrokontroler, data tersebut akan
dikeluarkan untuk menjalankan motor DC untuk mengayak dengan waktu dan
kecepatan mengayak yang sudah di tentukan dan pengayak akan berhenti sesuai
settingan yang diatur.
1.1
Rumusan masalah
Dalam Penjelasan yang telah di sampaikan pada Latar Belakang di atas,
dapat dirumuskan permasalahan alat pengayak tepung otomatis berbasis
mikrokontroler untuk saat ini adalah sebagai berikut:
a. Bagaimana cara kerja alat ini dengan menggunakan sensor infra red untuk
mendeteksi masuknya tepung terigu
b. bagaimana kita menggunakan motor DC dengan mengatur tingkat kecepatan
motor sesuai keinginan pengguna
c. Bagaimana membuat alat yang bisa memisahkan tepung terigu secara efisien
waktu.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.2
Batasan Masalah
Untuk menfokuskan penelitian dan memperjelas penyelesaian sehingga
mudah dipahami dan penyusunannya lebih terarah, maka dilakukan pembatasan
masalah sebagai berikut :
1.
Penggunaan sensor infra red dan poto diode sebagai pendeteksi masuknya
tepung terigu dalam wadah
2.
Sebuah alat mikrokontroler ATMega16 digunakan sebagai pengolah data
untuk memberi perintah pada motor DC dan timer.
3.
Penggunaan software AVRCodeVision C compiler untuk pembuatan program
pada mikrokontroller dengan bahasa C.
4. penggunaan motor DC untuk penggerak alat pengayak tepung
5. pemanfaatan media timer yang di sediakan pada program untuk memberi jarak
waktu dalam proses pengayakan
1.3
Tujuan
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah :
a.
Mengetahui cara kerja sensor infra red untuk mendeteksi masuknya tepung
terigu dalam wadah dengan memanfaatkan system kerja dari sensor.
b.
Mengetahui cara bagaimana memanfaatkan motor DC dengan mengatur atau
bisa memanipulasi kecepatan motor sesuai keinginan pengguna.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
c.
Dapat membuat sebuah alat yang bisa memisahkan tepung terigu dengan
design secara mekanik dan mikrokontroler sehingga proses pemisahan tepung
lebih efisien waktu
1.4
Manfaat
Adanya penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat :
1.
Dengan dibuatnya alat ini maka dapat memilah tepung yang halus dengan
tepung yang kasar atau yang menggumpal
2.
1.5
Dapat memberi efisien waktu dalam pengerjaanya dan lebih aplikatif
Metodologi Penelitian
Metode
penelitian
yang
digunakan
dalam
pembuatan
sistem
mikrokontroler ini melalui percobaan langsung jika gagal maka akan terus dicoba
lagi atau trial error Dan untuk melakukan penelitian tersebut, berikut tahap tahapanya :
a.
Metode Studi Literatur
Mengumpulkan referensi baik dari internet, buku maupun sumber-sumber
lainnya serta mencari tools yang diperlukan untuk membuat simulasi tersebut
sebagai tambahan referensi Tugas Akhir ini.
b. Metode Perancangan dan Pembuatan Aplikasi
Tahap ini merupakan tahap yang paling banyak memerlukan waktu karena
model dan rancangan alat yang telah di buat di implementasikan dengan
menggunakan media mikrokontroler.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
c.
Metode Uji coba alat dan evaluasi
Pada tahap ini setelah selesai dibuat maka dilakukan pengujian alat untuk
mengetahui apakah sistem tersebut telah bekerja dengan benar sesuai dengan
konsep yang diajukan atau tidak.
d. Metode Kesimpulan
Pada tahap ini dalam bagian akhir pembuatan Tugas Akhir. Dibuat kesimpulan
dan saran dari hasil pembuatan sistem simulasi yang diperoleh sesuai dengan
dasar teori yang mendukung dalam pembuatan konsep tersebut yang telah
dikerjakan secara keseluruhan.
e.
Metode Penyusunan buku Laporan
Pada tahap ini merupakan tahap akhir dari pengerjaan Tugas Akhir. Buku ini
disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan Tugas Akhir, dari
penyusunan buku ini diharapkan dapat memudahkan pembaca yang ingin
menyempurnakan dan mengembangkan sistem simulasi lebih lanjut.
1.6
Sistematika Penulisan
BAB I :
PENDAHULUAN
Bab ini berisi Latar Belakang, Rumusan Masalah, Batasan
Masalah, Tujuan, Manfaat, Metodologi Penulisan, dan
Sistematika Penulisan Skripsi.
BAB II :
TINJ AUAN PUSTAKA
Pada bab ini membahas tentang landasan teori pemecahan
masalah yang berhubungan dengan penelitian tersebut yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
menyangkut alat pengayak tepung terigu, konsep dasar
mikrokontroler, konsep dasar komunikasi serial dengan
komputer.
BAB III :
METODE DAN PERANCANGAN SYSTEM
Bab ini berisi tentang metode penelitian dimana apa saja
yang perlu di analisa dan digunakan yang meliputi :
kebutuhan data, kebutuhan hardware dan software,
kebutuhan proses, perancangan sistem yang berbasis
mikrokontroler, serta analisa dan desain sistem yang telah
dibuat sebelumnya.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan tentang gambaran objek penelitian,
penyajian data dan interprestasi data serta Analisis data dan
inteferensi dari alat yang di buat
BAB V :
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini menjelaskan tentang kesimpulan yang
diperoleh setelah dilakukan penelitian terhadap alat yang
dibuat serta saran untuk pengembangan sistem selanjutnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
Bab ini akan menjelaskan dari bagian – bagian peralatan yang digunakan
yang menyangkut kebutuhan hardware dan kebutuhan software dalam pembuatan
alat pengayak tepung otomatis berbasis mikrokontroler.
2.1 Pengenalan Mikrokontroler
Pada saat ini penggunaan mikrokontroler dapat kita temui pada berbagai
peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telepon digital,
microwave oven, televisi, mesin cuci, sistem keamanan rumah, PDA, dll.
Mikrokontroler dapat kita gunakan untuk berbagai aplikasi misalnya untuk
pengendalian, otomasi industri, telekomunikasi, dan lain-lain. Keuntungan
menggunakan mikrokontroler yaitu harganya murah, dapat di program berulang
kali, dan dapat kita program sesuai dengan keinginan kita. Saat ini keluarga
mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu Intel 8048 dan 8051(MCS 51), Motorola
68HC11, Microchip PIC, Hitachi H8, dan Atmel AVR.
Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu
mikrokontroler AVR, AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set
Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard, yang dibuat oleh Atmel pada
tahun 1996. AVR mempunyai kepanjangan Advanced Versatile RISC atau Alf and
Vegard’sRiscproessor yang berasal dari nama dua mahasiswa Norwegia Institute
of Technology (NTH), yaitu alf-EgilBogen danVegard Wollan.
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain,
keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi program
yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi di eksekusi dalam 1 siklus clock,
lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51 yang memiliki arsitektur
CISC (Complex Intruction Set Compute) dimana mikrokontroler MCS51
membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 intruksi. Selain itu,
mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lengkap (ADC Internal, EEPROM
Internal, Timer/Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O, Komunikasi Serial,
Komparator, I2C, dll), sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini, programmer
dan desainer dapat menggunakannya untuk berbagai aplikasi sistem elektronika
seperti robot, otomasi industri, peralatan telekomunikasi, dan berbagai keperluan
lain.
Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language
(assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, Java, dll) tergantung
compiler yang digunakan. Bahasa Assembler mikrokontroler AVR memiliki
kesamaan intruksi, sehingga jika pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR
sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman keseluruhan
mikrokontroler jenis AVR, namun bahasa assembler relative lebih sulit dipelajari
dari pada bahasa C, untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan
waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan Bahasa C
memiliki keunggulan di banding bahasa assembler yaitu independent terhadap
hardware serta lebih mudah untuk menangani project yang besar. Bahasa C
memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh bahasa mesin (assembly),
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan
oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
2.1.1 Fitur-fitur Mikrokontroler ATmega16A
Mikrokontroler adalah mikroprosesor yang dirancang khusus untuk
aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu
chip. ATmega16A adalah salah satu anggota dari keluarga ATmega. ATmega16A
dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin 80C5. Fiturfitur yang dimiliki ATmega16A sebagai berikut:
1.
Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
2.
Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 1 kbyte dan EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512
byte.
3.
Memiliki ADC (Analog Digital Converter) internal dengan ketelitian 10
bit sebanyak 8 saluran.
4.
Memiliki PWM (Pulse Wide Modulation) internal sebanyak 4 saluran.
5.
Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
6.
Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.1.2 Ar sitektur mikrokontroler ATmega16A
Gambar 2.1. Blok Diagram AVR ATmega16A
Dari gambar blok diagram gambar 2.1 dapat dilihat bahwa ATmega16A
memiliki bagian-bagian sebagai berikut :
1.
Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D.
2.
CPU yang memiliki 32 buah register.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
3.
SRAM sebesar 1 kbyte.
4.
Flash memory sebesar 16kb yang memiliki kemampuan Read While
Write.
5.
EEPROM sebesar 512 byte dapat diprogram selama beroperasi.
6.
Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembanding.
7.
Two wire serial Interface.
8.
Port antarmuka SPI.
9.
Unit interupsi internal dan eksternal.
10.
Port USART untuk komunikasi serial.
11.
ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
12.
Watchdog Timer dengan osilator internal.
13.
Antarmuka komparator analog.
2.1.3 Konfigurasi pin ATmega16A
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda.
Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar
salah satu bentuk IC seri mikrokontroler AVR Atmega16A dapat dilihat berikut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATmega16A.
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki dari gambar 2.2
a.
Port A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat
memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum
Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A
yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, ke
delapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D
converter.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
b.
Port B
Tabel 2.1. PIN port B Atmega16A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B
digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga
memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam table.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
c.
Port C
Tabel 2.2. PIN port C ATmega16A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C
digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port
C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternative sebagai oscillator untuk
timer/counter 2.
d.
Port D
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D
digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port
D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternative khusus seperti yang dapat dilihat
dalam table berikut.
e.
VCC
Merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
f.
RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi
masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.
g.
XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke
internal clock operating circuit.
h.
XTAL2
XTAL2
i.
adalah
output
dari
inverting
oscillator
amplifier.
AVcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus
secara eksternal terhubung ke Vcc melalui low pass filter.
j.
AREF
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus
diberikan ke kaki ini.
k.
GND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND,
kecuali jika board memiliki anlalog ground yang terpisah.
2.1.4 Organisasi Memori
ATMega16A memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori
program yang terpisah. Sebagai tambahan, Atmega16A memiliki fitur suatu
EEPROM Memori untuk penyimpanan data.
1.
Memori Data
Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register umum, 64 buah
register I/O,dan 512 byte SRAM Internal. Register keperluan umum menempati
space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register
khusus untuk menangani I/O dan control terhadap mikrokontroler menempati 64
alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan
register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai
peripheral mikrokontroler, seperti kontrol register, timer/counter, fungsi–fungsi
I/O, dan sebagainya. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte,
yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan
pada Gambar 2.3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Gambar 2.3. Peta Memori Data AVR ATmega16A
2.
Memori Program
ATmega16A berisi 8K bytes On-Chip di dalam system Memori flash
Reprogrammable untuk penyimpanan program. Karena semua AVR instruksi
adalah 16 atau 32 bits lebar, Flash adalah berbentuk 4K x16. Untuk keamanan
perangkat lunak, Flash Ruang program memori adalah dibagi menjadi dua bagian,
bagian boot program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000
sampai $FFF. Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya
10,000write/erase Cycles. ATmega8535 Program Counter (PC) adalah 12 bit
lebar, alamat ini 4K lokasi program memori.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Gambar 2.4. Peta Memori Program AVR ATmega16A
Sumber : http://nextsys.web.id/edukasi/tag/belajar-mikrokontroler-atmega16
2.2
Sensor infra red
Infra Red merupakan sebuah sensor yang masuk dalam kategori sensor optik.
Secara umum seluruh infra red di dunia bekerja optimal pada frekuensi 38,5 KHz.
Kurva karakteristik infra red membandingkan antara frekuensi dengan jarak yang
dicapainya. kalau frekuensi di bawah puncak kurva atau lebih dari puncak kurva,
maka jarak yang dapat dicapai akan pendek. Ada dua metode utama dalam
perancangan pemancar sensor infra red, yaitu :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
1. Metode langsung, dimana infra red diberi bias layaknya rangkaian led
biasa.
2. Metode dengan pemberian pulsa, mengacu kepada kurva karakteristik
infra red tersebut.
Metode pemberian pulsa juga masih rentan terhadap gangguan frekuensi
luar, maka kita harus menggunakan teknik modulasi, dimana akan ada dua
frekuensi yaitu frekuensi untuk data dan frekuensi untuk pembawa. Dengan teknik
ini, maka penerima akan membaca data yang sudah dikirimkan tersebut.
Terdapat beberapa komponen yang dapat digunakan untuk penerima, yaitu :
1. Modul penerima jadi, yang dilengkapi dengan filter 38,5 Khz.
2. Phototransistor atau photodioda, kita harus membuat rangkaian tambahan
misal dengan metode pembagi tegangan.
Untuk aplikasi lebih lanjut, misalnya untuk mikrokontroler kita
membutuhkan keluaran yang diskrit, dimana hanya logika satu atau nol yang di
butuhkan. Kondisi ini harus kita lengkapi dengan rangkaian komparator, atau
masuk ke transistor sebagai saklar. Kalau kita menggunakan data dengan teknik
modulasi maka data yang dikirim harus di filter, berarti kita harus merancang flter
yang akan membuang frekuensi tersebut, lalu masuk ke rangkaian buffer atau
transistor sehingga keluarannya berupa sinyal diskrit.
Pada gambar tabel 2.5 ini Infra Merah adalah suatu gelombang cahaya
yang mempunyai panjang gelombang lebih tinggi dari pada cahaya merah
menunjukkan spektrum cahaya tampak dan cahaya Infra Merah.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
Kurvanya
Gambar 2.5. Kurva gelombang cahaya pada infra red
Sinar infra merah tergolong ke dalam sinar yang tidak tampak. Jika dilihat dengan
spektroskop sinar maka radiasi sinar infra merah tampak pada spektrum
gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang
sinar merah.
Komponen yang dibutuhkan:
•
IC LM555
•
Resistor Variabel/Trimport 10K ohm
•
Resistor 10K, 470 ohm, 1K, 22K
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
•
Transistor 2N3904
•
PhotoTransistor / Photodioda
Sumber : http://zhiescreamous.wordpress.com/2012/05/14/sensor-infra-red/
2.3
keypad 4x4
Keypad adalah bagian penting dari suatu perangkat elektronika yang
membutuhkan interaksi manusia. Keypad berfungsi sebagai interface antara
perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI
(Human Machine Interface). Matrix keypad 4×4 pada artikel ini merupakan salah
satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antara manusia
dengan mikrokontroler. Matrix keypad 4×4 memiliki konstruksi atau susunan
yang simple dan hemat dalam penggunaan port mikrokontroler. Konfigurasi
keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port
mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang dibutuhkan banyak pada suatu
sistem
dengan
mikrokontroler.
Konstruksi
matrix
keypad
4×4
mikrokontroler dapat dibuat seperti pada gambar 2.6.
Konstruksi Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler
Gambar 2.6. Kontruksi keypad 4 x 4 untuk mikrokontroler
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
untuk
22
Konstruksi Matrix Keypad 4x4 Untuk Mikrokontroler,matrix keypad,matrik
keypad,matrix keypad 4x4, matrik keypad untuk mikrokontroler, matrix keypad
4x3,matrix keypad 4x4, matrix keypad 4x4 mikrokontroler, matrix keypad
microcontroller, membuat matrix keypad, membaca matrix keypad, scanning
matrix keypad,kontruksi matrix keypad, skema matrix keypad, rangkaian matrix
keypad, rangkaian matrix keypad 4x4, skema matrix keypad 4x4, teori matrix
keypad, definisi matrix keypad, pengertian matrix keypad, matrix keypad
adalah,program matrix keypad microkontroller, menggunakan matrix keypad
Konstruksi matrix keypad 4×4 diatas cukup sederhana, yaitu terdiri dari 4 baris
dan 4 kolom dengan keypad berupas saklar push buton yang diletakan disetiap
persilangan kolom dan barisnya. Rangkaian matrix keypad diatas terdiri dari 16
saklar push button dengan konfigurasi 4 baris dan 4 kolom. 8 line yang terdiri dari
4 baris dan 4 kolom tersebut dihubungkan dengan port mikrokontroler 8 bit. Sisi
baris dari matrix keypad ditandai dengan nama Row1, Row2, Row3 dan Row4
kemudian sisi kolom ditandai dengan nama Col1, Col2, Col3 dan Col4. Sisi input
atau output dari matrix keypad 4×4 ini tidak mengikat, dapat dikonfigurasikan
kolom sebagi input dan baris sebagai output atau sebaliknya tergantung
programernya.
2.3.1 Proses Scaning Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler
Proses scaning untuk membaca penekanan tombol pada matrix keypad 4×4 untuk
mikrokontroler diatas dilakukan secara bertahap kolom demi kolom dari kolom
pertama sampai kolom ke 4 dan baris pertama hingga baris ke 4. Program untuk
scaning matrix keypad 4×4 dapat bermacam-macam, tapi pada intinya sama.
Misal kita asumsikan keypad aktif LOW (semua line kolom dan baris dipasang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
resistor pull-up) dan dihubungkan ke port mikrokontroler dengan jalur kolom
adalah jalur input dan jalur baris adalah jalur output maka proses scaning matrix
keypad 4×4 diatas dapat dituliskan sebagai berikut.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 1 (Col1) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 2 (Col2) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 3 (Col3) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 4 (Col4) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
Kemudian data pembacaan baris ini diolah sebagai pembacaan data penekanan
tombol keypad. Sehingga tiap tombol pada matrix keypad 4×4 diatas dengan
teknik scaning tersebut akan menghasilkan data penekanan tiap-tiap tombol
sebagai berikut.
SW1 = 0111 0111
SW9 = 0111 1101
SW2 = 1011 0111
SW10 = 1011 1101
SW3 = 1101 0111
SW11 = 1101 1101
SW4 = 1110 0111
SW12 = 1110 1101
SW5 = 0111 1011
SW13 = 0111 1110
SW6 = 1011 1011
SW14 = 1011 1110
SW7 = 1101 1011
SW15 = 1101 1110
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
SW8 = 1110 1011
SW16 = 1110 1110
Data port mikrokontroler, misalkan pada SW2 = 1011 0111 tersebut terbagi dalam
nible atas dan nible bawah dimana data nible atas (1011) merupakan data yang
kita kirimkan sedangkan data nible bawah (0111) adalah data hasil pembacaan
penekanan tombol keypad SW2 pada proses scaning matrix keypad 4×4 diatas.
Sumber : http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/matrix-keypad-4x4untuk-mikrokontroler/
2.4
power supply
Power supply adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk memasok daya
ke komponen lain pada perangkat elektronika yang mengubah arus listrik bolakbalik menjadi arus listrik searah. Pada rangkaian power supply terdapat IC
regulator sebagai penstabil tegangan output. Misalnya 7805 adalah regulator
untuk mendapat tegangan +5 volt, 7809 regulator tegangan +9 volt dan
seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7909 yang berturut
turut adalah regulator tegangan -5 dan -9volt. Alur rangkaian power supply
Seperti pada gambar 2.7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
Gambar 2.7. Rangkaian Power Supply
Sumber : Sumber : http://blogelektronikadi.blogspot.com/2012/06/rangkaianrangkaian-power-supply.html
2.5
Motor DC
Gambar 2.8. motor DC
Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi
listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya,
memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat
bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin)
dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab
diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di
industri.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
a. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan
meningkatkan kecepatan
b. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan
kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya
dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya
rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering
terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang
lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang
bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC
juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam
persamaan berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KΦ N
Torque: T = KΦ Ia
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
2.5.1 Mekanisme Kerja Motor DC
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama
1.
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
a. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop,
maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan
mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
b. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
c. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan
tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh
susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang
dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/
torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat
dikategorikan kedalam tiga kelompok :
2. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya
bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi.
Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan
pompa displacement konstan.
3. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi
dengan kecepatan operasi. Contoh
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16A
SKRIPSI
Diajukan oleh :
Fir man ayr osy
0836010008
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
JAWA TIMUR
SURABAYA
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16
SKRIPSI
Oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLERATmega16
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Disusun oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLERATmega16
Disusun oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
Telah disetujui mengikuti Ujian Negara Lisan
Periode III Tahun Akademik 2012/2013
Pembimbing I
Pembimbing II
Har ianto, S.Kom, M.Eng
NPT.
Fetty Tr i Anggr aeny, S.kom, M, Kom
NPT. 3 8202 0602081
Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, M.T
NIP. 19650731 199203 2001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLERATmega16
Disusun Oleh :
FIRMAN AYROSY
0836010008
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Pada Tanggal 4 Oktober 2013
Pembimbing :
1.
Tim Penguji :
1.
Harianto, S.Kom, M.Eng
NIP.
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, M.T
2.
2.
NIP.19650731 199203 2001
Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NPT. 3 8202 060208 1
Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom
NIP. 3 8009 05 0205 11
3.
Wahyu S.J Saputra, S.Kom, M.Kom
NPT. 3 8608 10 029 5
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Ir . Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIK AN DAN PERUM AHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
PANITIA UJ I AN SKRIPSI / KOMPREHENSIF
KETERANGAN REVISI
Kami yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa mahasiswa berikut :
Nama
: Firman Ayrosy
NPM
: 0836010008
Jurusan
: Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi / tidak ada revisi*) pra rencana (design) / skripsi ujian
lisan gelombang I , TA 2013/2014 dengan judul:
“ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATmega16”
Surabaya, 04 Oktober 2013
Dosen Penguji yang memeriksa revisi
1)
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, M.T
NIP.19650731 199203 2001
{
}
2)
Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom
NIP. 3 8009 05 0205 11
{
}
3)
Wahyu S.J Saputra, S.Kom, M.Kom
NPT. 3 8608 10 029 5
{
}
Mengetahui,
Dosen Pembimbing
Pembimbing I
Har ianto, S.Kom, M.Eng
NPT
Pembimbing II
Fetty Tr i Anggr aeny, S.kom, M, Kom
NPT. 3 8202 060208 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir (skripsi) yang
berjudul :
“ ALAT PENGAYAK TEPUNG TERIGU OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16A”
Laporan Tugas Akhir (skripsi) disusun sebagai syarat untuk menempuh
Kelulusan di Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Informatika Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Surabaya Jawa Timur.
Laporan Tugas Akhir (skripsi) ini memberikan peneliti kesempatan untuk
lebih memperdalam ilmu yang diperoleh selama masa perkuliahan dan untuk
mengimplementasikannya dalam kehidupan sehari-hari.
Dengan selesainya Laporan Tugas Akhir (skripsi) ini tidak terlepas dari
bantuan banyak pihak yang telah memberikan masukan-masukan kepada peneliti.
Untuk itu peneliti mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapak Ir. Sutiyono. MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jawa Timur.
2.
Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika UPN
“Veteran” Jawa Timur.
3.
Bapak Harianto, S.Kom, M.Eng selaku Pembimbing I yang telah
mengarahkan, memberikan bimbingan dan saran yang membangun dalam
menyusun skripsi ini serta telah banyak meluangkan banyak waktunya untuk
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
membimbing saya hingga selesai dalam pengerjaan Laporan Tugas Akhir
(skripsi) di UPN “Veteran” Jawa Timur.
4.
Ibu Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom selaku dosen Pembimbing II yang
telah banyak memberikan masukan dalam bimbingan, dorongan serta kritik
yang bermanfaat bagi peneliti sejak awal hingga terselesainya laporan
Laporan Tugas Akhir (skripsi) di UPN “Veteran” Jawa Timur.
5.
Sahabat – sahabat ALU dan Ilmu Komputer. Altaf, Rio, Bagus, Faza, Pepenk,
Arul, Anas, Oyang, Yudha, Ericka, Hadi, Rizky, Heldan, Nanang, Ferry, dan
Elvin yang telah mendukung, membantu peneliti selama kuliah, mengerjakan
tugas, UTS, UAS, PKL, sampai tugas akhir (skripsi) ini. Dan kepada sahabat
– sahabat ex-Ilmu Komputer, Rendra, Banu, Dito, Novan, Huda, Elit, Aditya,
dan Alter. Peneliti tidak dapat memberikan sesuatu yang berarti untuk kalian,
hanya ucapan kata yang tulus “Terima Kasih Banyak”. Semoga kesuksesan
dan kebahagiaan bersama kita, Dulur. Kalian LUAR BISA!!! .
6.
Teman – teman peneliti yang tidak pernah lelah mendoakan, memberikan
semangat, support, hingga meminjami buku referensi kepada peneliti. Marie,
Amico, Ida, Prapti, teman seangkatan TF, buat teman – teman elektro di
kampus STIKOM yang selalau memberikan solusi setiap saya menemukan
kesulitan pada rangkaian, dan semuanya yang tidak bisa peneliti sebutkan
satu per satu. Terima kasih banyak,Kawan. Semoga kesuksesan dan
kebahagiaan menyertai langkah kita.
Peneliti menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam pelaksanaan
pembuatan Aplikasi ini namun peneliti berharap semoga Aplikasi ini dapat ikut
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
menunjang perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya ilmu komputer. Kritik dan
saran yang membangun kami harapkan untuk kesempurnaan penelitian laporan ini,
semoga dapat bermanfaat.
Surabaya, Oktober 2013
Peneliti
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK…………………………………………………………………………..
i
DAFTAR ISI...................................................................................................................
ii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................................
v
DAFTAR TABEL..........................................................................................................
viii
BAB I: PENDAHULUAN………………………………………………………….
1
1.1 Latar Belakang…………………………………………………………
1
1.2 Rumusan Masalah……………………………………………………..….
2
1.3 Batasan Masalah……………………………………………………… ….
3
1.4 Tujuan…………………………………………………………………..
3
1.5 Manfaat…………………………………………………………………
4
1.6 Metodologi Penelitian……………………………………………………
4
1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………………….
5
BAB II : TINJ AUAN PUSTAKA…………………………………………………….
2.1 Pengenalan Mikrokontroler............................................................................
7
8
2.1.1 Fiur – Fitur Mikrokontroler ATmega16A………………………
9
2.1.2 Arsitektur Mikrokontroler ATmega16A………………………..
10
2.1.3 Konfigurasi pin ATmega16…………………………………….
11
2.1.4 Organisasi Memory……………………………………………..
16
2.2 Sensor Infra Red.............................................................................................. 18
2.3 Keypad ……………………............................................................................ 21
2.3.1 Proses Scaning Matrix Keypad Untuk Mikrokontroler…...…….
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
2.4 Power Supply ………………………………………………………………... 25
2.5 Motor DC........................................................................................................... 26
2.5.1 Mekanisme Kinerja Motor DC…………………………………… 28
2.5.2 Komponen Utama Motor DC……………………………………. 29
2.5.3 Jenis Motor DC……………………………………………………. 30
2.6 LCD Display……………................................................................................... 32
2.6.1 Penulisan Data Register Perintah LCD……………………………. 34
2.6.2 Pembacaan Data Register Perintah LCD…………………………. 34
2.6.3 Penulisan Data Register Data LCD……………………………….. 35
2.6.4 Pembacaan Data Register Data LCD…………………………….. 35
2.7 Codevision........................................................................................................ 36
2.7.1 Bagian-bagian codevisionAVR....................................................... 37
2.7.2 Pemilihan chip dan frekwensi xtall.................................................. 39
2.7.3 Inisialisasi LCD port I/O.................................................................. 39
2.8 USBasp downloader......................................................................................... 40
BAB III : ANALISA DAN PERANCANGAN................................................................. 44
3.1 Metode Dan Perancangan….............................................................................. 44
3.1.1 Kebutuhan Hardware......................................................................... 44
3.1.2 Miniatur………………………......................................................... 45
3.1.3 Proses Pengayakan Tepung Terigu………………………………. 47
3.2 Deskripsi Sistem............................................................................................... 47
3.3 Perancangan Sistem.......................................................................................... 48
3.3.1 Alur Umum Sistem.......................................................................... 49
3.3.2 Rangkaian Sistem Minimum Atmega 16......................................... 50
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3.3.3 Rangkaian Sensor Infra Red............................................................... 52
3.3.4 Rangkaian MotorDC.......................................................................... 53
3.4 Cara Merancang Alat………………………………………………………… 54
3.4.1 Analisa Perancangan Perangkat Keras……………………………. 55
3.4.2 Analisa Perancangan Perangkat Lunak………………………….... 58
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN…………………............................................... 62
4.1 Implementasi Dan Alat – Alat yang Digunakan................................................ 62
4.1.1 Perangkat Keras................................................................................. 62
4.1.2 Perangkat Lunak................................................................................ 62
4.2 Implementasi hardware..................................................................................... 63
4.2.1 Implementasi Miniatur………………………………...................... 63
4.2.2 Sensor Infrared………….................................................................. 64
4.2.3 LCD 4x6………................................................................................ 65
4.2.4 Keypad……...................................................................................... 65
4.2.5 Pushbutton........................................................................................ 67
4.2.6 Implementasi Infrared....................................................................... 67
4.2.7 Implementasi Software Di Microkontroler………………………. 68
4.3 Pengujian Alat………………........................................................................... 76
4.3.1 Uji Coba USBisp………………………………………………….. 76
4.3.2 Pengujian Mikrokontroler ATmega 16A………………………… 77
4.3.3 Pengujian Keseluruhan…………………………………………… 77
4.4 Pengujian Alat Pengayak Tepung…………..................................................... 78
4.4.1 Inialisasi MotorDC………………………………………………… 78
4.4.2 Pengesetan PWM………………………………………………….. 79
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.5 Tabel Hasil Pembuktian…………………………………………………….. 82
BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN......................................................................... 85
5.1 Kesimpulan........................................................................................................ 85
5.2 Saran.................................................................................................................. 86
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 87
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Judul
: Alat Pengayak Tepung Terigu Berbasis Mikrokontroler.
Pembimbing 1
: Harianto, S.Kom. M.Eng.
Pembimbing 2
: Fetty Tri Anggraeny S.Kom, M. Kom
Penyusun
: Firman Ayrosy
ABSTRAK
Seiring dengan perkembangan teknologi sekarang ini mengalami
kemajuan yang sangat pesat. Khususnya di bidang elektronika , segala aspek
kehidupan manusia saat ini dan mendatang tidak akan lepas dari perkembangan
teknologi ini.
Bahkan di dunia kuliner tidak lepas dari perkembangan teknologi, alat
pengayak tepung terigu perlu untuk di kembangkan secara teknologi, dengan
Sistem pengayakan yang dilakukan oleh komputer di harapkan proses pengayakan
akan menjadi lebih baik, cepat, tepat, praktis,efisien waktu dan masih banyak lagi
keuntungan lain yang didapatkan dari pada menggunakan cara manual. Dari
beberapa keuntungan tersebut dapat dijadikan syarat untuk mewujudkan “Alat
Pengayak Tepung Terigu Berbasis Mikrokontroler ATmega16”.
Pengayak Tepung Terigu oleh alat mikrokontroler ini adalah
mengandalkan proses putaran motor DC yang bisa di atur kecepatan putarannya
dan sensor infra red untuk mengecek laju masuk tepung terigu. Secara umum alat
ini telah dilengkapi oleh rangkaian pembantu sensor untuk mengecek masuk objek
tepung, dan motor DC untuk proses pengayakan secara hardware maupun
software sehingga dengan Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberi ide untuk
mengoptimalkan penerapan ilmu computer di dunia kuliner.
Kata Kunci : Mikrokontroler Atmega16A, Sensor Infrared, motor DC.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan teknologi sekarang ini mengalami
kemajuan yang sangat pesat. Khususnya di bidang elektronika , segala aspek
kehidupan manusia saat ini dan mendatang tidak akan lepas dari perkembangan
teknologi ini. Berbagai macam kebutuhan sehari hari kita sudah menggunakan
teknologi, di dalam dunia kuliner lebih khususnya dalam dunia kue,
penggunaan tepung terigu sangat central dan sangat penting dalam campuran
adonan hampir semua tipe jenis kue berbahan dasar tepung terigu, akan tetapi
dalam kemasannya tidak semua tepung terigu mempuyai tingkat kehalusan yang
sama, maka tidak mengherankan jika banyak kejadian kue yang dibuat tidak
seperti yang kita inginkan dikarenakan tingkat kehalusan tepung terigu yang
dicampur tidak kita perhatikan, sehingga berpengaruh pada adonan bahkan hasil
kue yang dibuat. Tepung terigu secara fisik berjenis butiran halus kecil dan bisa
di katakan seperti bubuk akan tetapi untuk tingkat kehalusan bubuk berbeda
beda mengingat banyak aspek yang menjadi faktor yang berpengaruh dalam
tingkat kehalusan tepung itu sendri yaitu saat pengemasan tepung terigu, suhu
atau temperatur saat penyimpanan tepung terigu dan keadaan kemasan tepung
terigu.
Dari beberapa faktor tersebut terkadang tepung yang dibeli tidak sesuai yang
kita inginkan tingkat kehalusannya,maka dari itu banyak para koki atau ibu- ibu
yang ingin membuat kue harus menyediakan alat pengayak tepung untuk
mengayak kembali tepung yang digunakan agar mencapai tingkat kehalusan
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
yang di inginkan, dalam proses ini kita harus mengayak kembali tepung yang
ingin di olah sampai mendapatkan tigkat kehalusan yang di inginkan dan secara
otomatis proses ini memerlukan waktu ekstra di karenakan proses ini masih
dilakukan secara manual dan membutuhkan waktu untuk mendapatkan hasil
yang baik
Maka dari itu, dari sini dibuat alat pengayak tepung terigu yang berbasis
mikrokontroler. Prinsip kerja alat ini adalah menyeting terlebih dahulu untuk
timer dan tingkat kecepatan motor DC sebelum alat di gunakan, setelah itu
apabila sensor infra red mendeteksi adanya bahan tepung terigu masuk dalam
wadah tepung, data di terima oleh mikrokontroler, data tersebut akan
dikeluarkan untuk menjalankan motor DC untuk mengayak dengan waktu dan
kecepatan mengayak yang sudah di tentukan dan pengayak akan berhenti sesuai
settingan yang diatur.
1.1
Rumusan masalah
Dalam Penjelasan yang telah di sampaikan pada Latar Belakang di atas,
dapat dirumuskan permasalahan alat pengayak tepung otomatis berbasis
mikrokontroler untuk saat ini adalah sebagai berikut:
a. Bagaimana cara kerja alat ini dengan menggunakan sensor infra red untuk
mendeteksi masuknya tepung terigu
b. bagaimana kita menggunakan motor DC dengan mengatur tingkat kecepatan
motor sesuai keinginan pengguna
c. Bagaimana membuat alat yang bisa memisahkan tepung terigu secara efisien
waktu.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.2
Batasan Masalah
Untuk menfokuskan penelitian dan memperjelas penyelesaian sehingga
mudah dipahami dan penyusunannya lebih terarah, maka dilakukan pembatasan
masalah sebagai berikut :
1.
Penggunaan sensor infra red dan poto diode sebagai pendeteksi masuknya
tepung terigu dalam wadah
2.
Sebuah alat mikrokontroler ATMega16 digunakan sebagai pengolah data
untuk memberi perintah pada motor DC dan timer.
3.
Penggunaan software AVRCodeVision C compiler untuk pembuatan program
pada mikrokontroller dengan bahasa C.
4. penggunaan motor DC untuk penggerak alat pengayak tepung
5. pemanfaatan media timer yang di sediakan pada program untuk memberi jarak
waktu dalam proses pengayakan
1.3
Tujuan
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah :
a.
Mengetahui cara kerja sensor infra red untuk mendeteksi masuknya tepung
terigu dalam wadah dengan memanfaatkan system kerja dari sensor.
b.
Mengetahui cara bagaimana memanfaatkan motor DC dengan mengatur atau
bisa memanipulasi kecepatan motor sesuai keinginan pengguna.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
c.
Dapat membuat sebuah alat yang bisa memisahkan tepung terigu dengan
design secara mekanik dan mikrokontroler sehingga proses pemisahan tepung
lebih efisien waktu
1.4
Manfaat
Adanya penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat :
1.
Dengan dibuatnya alat ini maka dapat memilah tepung yang halus dengan
tepung yang kasar atau yang menggumpal
2.
1.5
Dapat memberi efisien waktu dalam pengerjaanya dan lebih aplikatif
Metodologi Penelitian
Metode
penelitian
yang
digunakan
dalam
pembuatan
sistem
mikrokontroler ini melalui percobaan langsung jika gagal maka akan terus dicoba
lagi atau trial error Dan untuk melakukan penelitian tersebut, berikut tahap tahapanya :
a.
Metode Studi Literatur
Mengumpulkan referensi baik dari internet, buku maupun sumber-sumber
lainnya serta mencari tools yang diperlukan untuk membuat simulasi tersebut
sebagai tambahan referensi Tugas Akhir ini.
b. Metode Perancangan dan Pembuatan Aplikasi
Tahap ini merupakan tahap yang paling banyak memerlukan waktu karena
model dan rancangan alat yang telah di buat di implementasikan dengan
menggunakan media mikrokontroler.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
c.
Metode Uji coba alat dan evaluasi
Pada tahap ini setelah selesai dibuat maka dilakukan pengujian alat untuk
mengetahui apakah sistem tersebut telah bekerja dengan benar sesuai dengan
konsep yang diajukan atau tidak.
d. Metode Kesimpulan
Pada tahap ini dalam bagian akhir pembuatan Tugas Akhir. Dibuat kesimpulan
dan saran dari hasil pembuatan sistem simulasi yang diperoleh sesuai dengan
dasar teori yang mendukung dalam pembuatan konsep tersebut yang telah
dikerjakan secara keseluruhan.
e.
Metode Penyusunan buku Laporan
Pada tahap ini merupakan tahap akhir dari pengerjaan Tugas Akhir. Buku ini
disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan Tugas Akhir, dari
penyusunan buku ini diharapkan dapat memudahkan pembaca yang ingin
menyempurnakan dan mengembangkan sistem simulasi lebih lanjut.
1.6
Sistematika Penulisan
BAB I :
PENDAHULUAN
Bab ini berisi Latar Belakang, Rumusan Masalah, Batasan
Masalah, Tujuan, Manfaat, Metodologi Penulisan, dan
Sistematika Penulisan Skripsi.
BAB II :
TINJ AUAN PUSTAKA
Pada bab ini membahas tentang landasan teori pemecahan
masalah yang berhubungan dengan penelitian tersebut yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
menyangkut alat pengayak tepung terigu, konsep dasar
mikrokontroler, konsep dasar komunikasi serial dengan
komputer.
BAB III :
METODE DAN PERANCANGAN SYSTEM
Bab ini berisi tentang metode penelitian dimana apa saja
yang perlu di analisa dan digunakan yang meliputi :
kebutuhan data, kebutuhan hardware dan software,
kebutuhan proses, perancangan sistem yang berbasis
mikrokontroler, serta analisa dan desain sistem yang telah
dibuat sebelumnya.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan tentang gambaran objek penelitian,
penyajian data dan interprestasi data serta Analisis data dan
inteferensi dari alat yang di buat
BAB V :
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini menjelaskan tentang kesimpulan yang
diperoleh setelah dilakukan penelitian terhadap alat yang
dibuat serta saran untuk pengembangan sistem selanjutnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
Bab ini akan menjelaskan dari bagian – bagian peralatan yang digunakan
yang menyangkut kebutuhan hardware dan kebutuhan software dalam pembuatan
alat pengayak tepung otomatis berbasis mikrokontroler.
2.1 Pengenalan Mikrokontroler
Pada saat ini penggunaan mikrokontroler dapat kita temui pada berbagai
peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telepon digital,
microwave oven, televisi, mesin cuci, sistem keamanan rumah, PDA, dll.
Mikrokontroler dapat kita gunakan untuk berbagai aplikasi misalnya untuk
pengendalian, otomasi industri, telekomunikasi, dan lain-lain. Keuntungan
menggunakan mikrokontroler yaitu harganya murah, dapat di program berulang
kali, dan dapat kita program sesuai dengan keinginan kita. Saat ini keluarga
mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu Intel 8048 dan 8051(MCS 51), Motorola
68HC11, Microchip PIC, Hitachi H8, dan Atmel AVR.
Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu
mikrokontroler AVR, AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set
Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard, yang dibuat oleh Atmel pada
tahun 1996. AVR mempunyai kepanjangan Advanced Versatile RISC atau Alf and
Vegard’sRiscproessor yang berasal dari nama dua mahasiswa Norwegia Institute
of Technology (NTH), yaitu alf-EgilBogen danVegard Wollan.
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain,
keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi program
yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi di eksekusi dalam 1 siklus clock,
lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51 yang memiliki arsitektur
CISC (Complex Intruction Set Compute) dimana mikrokontroler MCS51
membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 intruksi. Selain itu,
mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lengkap (ADC Internal, EEPROM
Internal, Timer/Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O, Komunikasi Serial,
Komparator, I2C, dll), sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini, programmer
dan desainer dapat menggunakannya untuk berbagai aplikasi sistem elektronika
seperti robot, otomasi industri, peralatan telekomunikasi, dan berbagai keperluan
lain.
Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language
(assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, Java, dll) tergantung
compiler yang digunakan. Bahasa Assembler mikrokontroler AVR memiliki
kesamaan intruksi, sehingga jika pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR
sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman keseluruhan
mikrokontroler jenis AVR, namun bahasa assembler relative lebih sulit dipelajari
dari pada bahasa C, untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan
waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan Bahasa C
memiliki keunggulan di banding bahasa assembler yaitu independent terhadap
hardware serta lebih mudah untuk menangani project yang besar. Bahasa C
memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh bahasa mesin (assembly),
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan
oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
2.1.1 Fitur-fitur Mikrokontroler ATmega16A
Mikrokontroler adalah mikroprosesor yang dirancang khusus untuk
aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu
chip. ATmega16A adalah salah satu anggota dari keluarga ATmega. ATmega16A
dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin 80C5. Fiturfitur yang dimiliki ATmega16A sebagai berikut:
1.
Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
2.
Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 1 kbyte dan EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512
byte.
3.
Memiliki ADC (Analog Digital Converter) internal dengan ketelitian 10
bit sebanyak 8 saluran.
4.
Memiliki PWM (Pulse Wide Modulation) internal sebanyak 4 saluran.
5.
Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
6.
Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.1.2 Ar sitektur mikrokontroler ATmega16A
Gambar 2.1. Blok Diagram AVR ATmega16A
Dari gambar blok diagram gambar 2.1 dapat dilihat bahwa ATmega16A
memiliki bagian-bagian sebagai berikut :
1.
Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D.
2.
CPU yang memiliki 32 buah register.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
3.
SRAM sebesar 1 kbyte.
4.
Flash memory sebesar 16kb yang memiliki kemampuan Read While
Write.
5.
EEPROM sebesar 512 byte dapat diprogram selama beroperasi.
6.
Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembanding.
7.
Two wire serial Interface.
8.
Port antarmuka SPI.
9.
Unit interupsi internal dan eksternal.
10.
Port USART untuk komunikasi serial.
11.
ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
12.
Watchdog Timer dengan osilator internal.
13.
Antarmuka komparator analog.
2.1.3 Konfigurasi pin ATmega16A
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda.
Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar
salah satu bentuk IC seri mikrokontroler AVR Atmega16A dapat dilihat berikut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATmega16A.
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki dari gambar 2.2
a.
Port A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat
memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum
Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A
yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, ke
delapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D
converter.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
b.
Port B
Tabel 2.1. PIN port B Atmega16A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B
digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga
memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam table.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
c.
Port C
Tabel 2.2. PIN port C ATmega16A
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C
digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port
C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternative sebagai oscillator untuk
timer/counter 2.
d.
Port D
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan
internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat member
arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D
digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang
bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port
D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternative khusus seperti yang dapat dilihat
dalam table berikut.
e.
VCC
Merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
f.
RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi
masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.
g.
XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke
internal clock operating circuit.
h.
XTAL2
XTAL2
i.
adalah
output
dari
inverting
oscillator
amplifier.
AVcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus
secara eksternal terhubung ke Vcc melalui low pass filter.
j.
AREF
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus
diberikan ke kaki ini.
k.
GND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND,
kecuali jika board memiliki anlalog ground yang terpisah.
2.1.4 Organisasi Memori
ATMega16A memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori
program yang terpisah. Sebagai tambahan, Atmega16A memiliki fitur suatu
EEPROM Memori untuk penyimpanan data.
1.
Memori Data
Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register umum, 64 buah
register I/O,dan 512 byte SRAM Internal. Register keperluan umum menempati
space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register
khusus untuk menangani I/O dan control terhadap mikrokontroler menempati 64
alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan
register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai
peripheral mikrokontroler, seperti kontrol register, timer/counter, fungsi–fungsi
I/O, dan sebagainya. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte,
yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan
pada Gambar 2.3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Gambar 2.3. Peta Memori Data AVR ATmega16A
2.
Memori Program
ATmega16A berisi 8K bytes On-Chip di dalam system Memori flash
Reprogrammable untuk penyimpanan program. Karena semua AVR instruksi
adalah 16 atau 32 bits lebar, Flash adalah berbentuk 4K x16. Untuk keamanan
perangkat lunak, Flash Ruang program memori adalah dibagi menjadi dua bagian,
bagian boot program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000
sampai $FFF. Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya
10,000write/erase Cycles. ATmega8535 Program Counter (PC) adalah 12 bit
lebar, alamat ini 4K lokasi program memori.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Gambar 2.4. Peta Memori Program AVR ATmega16A
Sumber : http://nextsys.web.id/edukasi/tag/belajar-mikrokontroler-atmega16
2.2
Sensor infra red
Infra Red merupakan sebuah sensor yang masuk dalam kategori sensor optik.
Secara umum seluruh infra red di dunia bekerja optimal pada frekuensi 38,5 KHz.
Kurva karakteristik infra red membandingkan antara frekuensi dengan jarak yang
dicapainya. kalau frekuensi di bawah puncak kurva atau lebih dari puncak kurva,
maka jarak yang dapat dicapai akan pendek. Ada dua metode utama dalam
perancangan pemancar sensor infra red, yaitu :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
1. Metode langsung, dimana infra red diberi bias layaknya rangkaian led
biasa.
2. Metode dengan pemberian pulsa, mengacu kepada kurva karakteristik
infra red tersebut.
Metode pemberian pulsa juga masih rentan terhadap gangguan frekuensi
luar, maka kita harus menggunakan teknik modulasi, dimana akan ada dua
frekuensi yaitu frekuensi untuk data dan frekuensi untuk pembawa. Dengan teknik
ini, maka penerima akan membaca data yang sudah dikirimkan tersebut.
Terdapat beberapa komponen yang dapat digunakan untuk penerima, yaitu :
1. Modul penerima jadi, yang dilengkapi dengan filter 38,5 Khz.
2. Phototransistor atau photodioda, kita harus membuat rangkaian tambahan
misal dengan metode pembagi tegangan.
Untuk aplikasi lebih lanjut, misalnya untuk mikrokontroler kita
membutuhkan keluaran yang diskrit, dimana hanya logika satu atau nol yang di
butuhkan. Kondisi ini harus kita lengkapi dengan rangkaian komparator, atau
masuk ke transistor sebagai saklar. Kalau kita menggunakan data dengan teknik
modulasi maka data yang dikirim harus di filter, berarti kita harus merancang flter
yang akan membuang frekuensi tersebut, lalu masuk ke rangkaian buffer atau
transistor sehingga keluarannya berupa sinyal diskrit.
Pada gambar tabel 2.5 ini Infra Merah adalah suatu gelombang cahaya
yang mempunyai panjang gelombang lebih tinggi dari pada cahaya merah
menunjukkan spektrum cahaya tampak dan cahaya Infra Merah.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
Kurvanya
Gambar 2.5. Kurva gelombang cahaya pada infra red
Sinar infra merah tergolong ke dalam sinar yang tidak tampak. Jika dilihat dengan
spektroskop sinar maka radiasi sinar infra merah tampak pada spektrum
gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang
sinar merah.
Komponen yang dibutuhkan:
•
IC LM555
•
Resistor Variabel/Trimport 10K ohm
•
Resistor 10K, 470 ohm, 1K, 22K
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
•
Transistor 2N3904
•
PhotoTransistor / Photodioda
Sumber : http://zhiescreamous.wordpress.com/2012/05/14/sensor-infra-red/
2.3
keypad 4x4
Keypad adalah bagian penting dari suatu perangkat elektronika yang
membutuhkan interaksi manusia. Keypad berfungsi sebagai interface antara
perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI
(Human Machine Interface). Matrix keypad 4×4 pada artikel ini merupakan salah
satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antara manusia
dengan mikrokontroler. Matrix keypad 4×4 memiliki konstruksi atau susunan
yang simple dan hemat dalam penggunaan port mikrokontroler. Konfigurasi
keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port
mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang dibutuhkan banyak pada suatu
sistem
dengan
mikrokontroler.
Konstruksi
matrix
keypad
4×4
mikrokontroler dapat dibuat seperti pada gambar 2.6.
Konstruksi Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler
Gambar 2.6. Kontruksi keypad 4 x 4 untuk mikrokontroler
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
untuk
22
Konstruksi Matrix Keypad 4x4 Untuk Mikrokontroler,matrix keypad,matrik
keypad,matrix keypad 4x4, matrik keypad untuk mikrokontroler, matrix keypad
4x3,matrix keypad 4x4, matrix keypad 4x4 mikrokontroler, matrix keypad
microcontroller, membuat matrix keypad, membaca matrix keypad, scanning
matrix keypad,kontruksi matrix keypad, skema matrix keypad, rangkaian matrix
keypad, rangkaian matrix keypad 4x4, skema matrix keypad 4x4, teori matrix
keypad, definisi matrix keypad, pengertian matrix keypad, matrix keypad
adalah,program matrix keypad microkontroller, menggunakan matrix keypad
Konstruksi matrix keypad 4×4 diatas cukup sederhana, yaitu terdiri dari 4 baris
dan 4 kolom dengan keypad berupas saklar push buton yang diletakan disetiap
persilangan kolom dan barisnya. Rangkaian matrix keypad diatas terdiri dari 16
saklar push button dengan konfigurasi 4 baris dan 4 kolom. 8 line yang terdiri dari
4 baris dan 4 kolom tersebut dihubungkan dengan port mikrokontroler 8 bit. Sisi
baris dari matrix keypad ditandai dengan nama Row1, Row2, Row3 dan Row4
kemudian sisi kolom ditandai dengan nama Col1, Col2, Col3 dan Col4. Sisi input
atau output dari matrix keypad 4×4 ini tidak mengikat, dapat dikonfigurasikan
kolom sebagi input dan baris sebagai output atau sebaliknya tergantung
programernya.
2.3.1 Proses Scaning Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler
Proses scaning untuk membaca penekanan tombol pada matrix keypad 4×4 untuk
mikrokontroler diatas dilakukan secara bertahap kolom demi kolom dari kolom
pertama sampai kolom ke 4 dan baris pertama hingga baris ke 4. Program untuk
scaning matrix keypad 4×4 dapat bermacam-macam, tapi pada intinya sama.
Misal kita asumsikan keypad aktif LOW (semua line kolom dan baris dipasang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
resistor pull-up) dan dihubungkan ke port mikrokontroler dengan jalur kolom
adalah jalur input dan jalur baris adalah jalur output maka proses scaning matrix
keypad 4×4 diatas dapat dituliskan sebagai berikut.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 1 (Col1) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 2 (Col2) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 3 (Col3) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
•
Mengirimkan logika Low untuk kolom 4 (Col4) dan logika HIGH untuk
kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan
maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang
dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada
baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9
yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang
ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol
pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111.
Kemudian data pembacaan baris ini diolah sebagai pembacaan data penekanan
tombol keypad. Sehingga tiap tombol pada matrix keypad 4×4 diatas dengan
teknik scaning tersebut akan menghasilkan data penekanan tiap-tiap tombol
sebagai berikut.
SW1 = 0111 0111
SW9 = 0111 1101
SW2 = 1011 0111
SW10 = 1011 1101
SW3 = 1101 0111
SW11 = 1101 1101
SW4 = 1110 0111
SW12 = 1110 1101
SW5 = 0111 1011
SW13 = 0111 1110
SW6 = 1011 1011
SW14 = 1011 1110
SW7 = 1101 1011
SW15 = 1101 1110
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
SW8 = 1110 1011
SW16 = 1110 1110
Data port mikrokontroler, misalkan pada SW2 = 1011 0111 tersebut terbagi dalam
nible atas dan nible bawah dimana data nible atas (1011) merupakan data yang
kita kirimkan sedangkan data nible bawah (0111) adalah data hasil pembacaan
penekanan tombol keypad SW2 pada proses scaning matrix keypad 4×4 diatas.
Sumber : http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/matrix-keypad-4x4untuk-mikrokontroler/
2.4
power supply
Power supply adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk memasok daya
ke komponen lain pada perangkat elektronika yang mengubah arus listrik bolakbalik menjadi arus listrik searah. Pada rangkaian power supply terdapat IC
regulator sebagai penstabil tegangan output. Misalnya 7805 adalah regulator
untuk mendapat tegangan +5 volt, 7809 regulator tegangan +9 volt dan
seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7909 yang berturut
turut adalah regulator tegangan -5 dan -9volt. Alur rangkaian power supply
Seperti pada gambar 2.7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
Gambar 2.7. Rangkaian Power Supply
Sumber : Sumber : http://blogelektronikadi.blogspot.com/2012/06/rangkaianrangkaian-power-supply.html
2.5
Motor DC
Gambar 2.8. motor DC
Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi
listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya,
memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat
bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin)
dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab
diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di
industri.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
a. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan
meningkatkan kecepatan
b. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan
kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya
dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya
rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering
terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang
lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang
bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC
juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam
persamaan berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KΦ N
Torque: T = KΦ Ia
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
2.5.1 Mekanisme Kerja Motor DC
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama
1.
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
a. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop,
maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan
mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
b. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
c. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan
tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh
susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang
dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/
torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat
dikategorikan kedalam tiga kelompok :
2. Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya
bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi.
Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan
pompa displacement konstan.
3. Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi
dengan kecepatan operasi. Contoh