Rancangan Monitoring Sirkulasi dan Stabilitas Suhu Ruangan Menggunakan Sensor Gas dan Sensor Suhu Dengan Tampilan PC Berbasis Atmega 8535

RANCANGAN MONITORING SIRKULASI DAN STABILITAS
SUHU RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR GAS DAN
SENSOR SUHU DENGAN TAMPILAN PC BERBASIS
ATMEGA 8535

SKRIPSI

NOVA AVRILIA SIMANJUNTAK
140821012

PROGRAM STUDI FISIKA EKSTENSI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

RANCANGAN MONITORING SIRKULASI DAN STABILITAS

SUHU RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR GAS DAN
SENSOR SUHU DENGAN TAMPILAN PC BERBASIS
ATMEGA 8535

SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar
Sarjana

NOVA AVRILIA SIMANJUNTAK
140821012

PROGRAM STUDI FISIKA EKSTENSI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara


PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: RANCANGAN MONITORING SIRKULASI
DAN STABILITAS SUHU RUANGAN
MENGGUNAKAN SENSOR GAS DAN
SENSOR SUHU DENGAN TAMPILAN PC
BERBASIS ATMEGA 8535
: SKRIPSI
: NOVA AVRILIA SIMANJUNTAK
: 140821012

: S-1 (Sarjana) FISIKA EKSTENSI
: FISIKA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA

Diluluskan di
Medan, Agustus 2016

Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU

Pembimbing,

Dr. Marhaposan Situmorang

Dr. Bisman P, M.Eng, Sc

NIP : 1955103011980031003


NIP : 195609181985031002

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

RANCANGAN MONITORING SIRKULASI DAN STABILITAS
SUHU RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR GAS DAN
SENSOR SUHU DENGAN TAMPILAN PC BERBASIS
ATMEGA 8535

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Agustus 2016

Nova Avrilia Simanjuntak
140821012


Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha
Penyayang , dengan limpah karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan
penyusunan Skripsi ini dengan judul Rancangan Monitoring Sirkulasi dan
Stabilitas Suhu Ruangan Menggunakan Sensor Gas dan Sensor Suhu Dengan
Tampilan PC Berbasis ATMega 8535. Terimakasih penulis sampaikan kepada
1. Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan
dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan
membalasnya.
2. Dr. Bisman Perangin- angin,M.Eng. Sc selaku pembimbing yang telah
meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika
FMIPA – USU dan Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris
Jurusan Fisika.
4. Abangda Oki Handinata, S.Si yang telah ikut serta membantu dan
meluangkan waktu nya untuk memberikan masukan dalam penyusunan
laporan Seminar Hasil.

5. Seluruh teman sejawat yang juga telah memberi semangat dan saran.

Universitas Sumatera Utara

RANCANGAN MONITORING SIRKULASI DAN STABILITAS SUHU
RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR GAS DAN SENSOR SUHU
DENGAN TAMPILAN PC BERBASIS ATMEGA 8535.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mensirkulasikan dan menstabilkan suhu agar tetap
bersih dan mendeteksi C02 didalam model ruangan. Sistem ini dikembangkan
menggunakan rancangan monitoring yang dilengkapi dengan Mikrokontroler
ATMega 8535 sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada, Sistem ini
meliputi beberapa perangkat pendukung seperti Sensor Suhu (LM-35) sebagai
mengukur dan mengontrol suhu yang terdapat disekitarnya. Sistem mempunyai
dua sensor yaitu sensor suhu untuk mendeteksi suhu udara pada ruangan dan
sensor gas untuk mendeteksi jika ada gangguan atau konsentrasi gas yang terlalu
berlebihan pada ruangan. Telah diuji coba pada sensor suhu, sensor akan
mendeteksi suhu pada ruangan, jika suhu yang terdeteksi melebihi suhu yang

maksimum yang diset, maka kipas secara otomatis akan menyala untuk
mendinginkan ruangan jika suhu telah kembali normal, maka kipas akan mati.
Untuk sensor gas, sensor akan mendeteksi gas berbahaya bagi manusia terutama
gas CO2. Jika konsentrasi gas CO2 sudah terlalu banyak maka sistem secara
otomatis akan mengaktifkan motor untuk membuka ventilasi, sedang kipas akan
bekerja untuk menyedot udara yang mengandung gas yang berbahaya untuk
dilepaskan keluar ruangan. PC berfungsi untuk mengetahui status dari system
kondisi sensor. Sistem yang dihasilkan mengukur suhu 30oC – 36oC dengan
Output tegangan 300 mV – 360 Mv. Sensor suhu (IC-LM35) dan sensor gas (MQ2) telah diuji coba akan bekerja otomatis jika yang terdeteksi sesuai dengan yang
ditentukan.

Kata Kunci : Sensor Suhu LM-35, Sensor Gas MQ-2, ATMega 8535.

Universitas Sumatera Utara

DRAFT MONITORING CIRCULATION AND STABILITY USING ROOM
TEMPERATURE SENSOR AND GAS TEMPERATURE SENSOR WITH
A VIEW PC BASED ATMEGA 8535

ABSTRACT


This research is aims to circulate and stabilize the temperature to keep them clean
and detect C02 in the model room. This system was developed using a monitoring
plan that comes with Microcontroller ATMEGA 8535 as the central control of the
entire system. This system includes several devices such as temperature sensors
(LM-35) as a measure and control the temperature there is around. The system has
two sensors are temperature sensors to detect air at room temperature and gas
sensors to detect if there is interference or excessive concentration of gas in the
room. The temperature of sensor has been tested, and the sensor will detect the
temperature in the room, if the detected temperature exceeds the maximum
temperature is set, then the fan will automatically turn on to cool the room if the
temperature has returned to normal, then the fan will die. For a gas sensor, the
sensor will detect gases harmful to humans, especially CO2. If the concentration
of CO2 is already too much then the system will automatically activate the motor
to open the vents, while the fan will work to suck air containing harmful gas to be
released out of the room. PC serves to determine the status of the sensor system
conditions. The resulting system produced measures the temperature of 30oC –
36oC with output voltage of 300 mV - 360 Mv. The temperature sensor (ICLM35) and gas sensors (MQ-2) was tested will work automatically if detected in
accordance with the specified.
Keywords: LM-35 Temperature Sensor, Gas Sensor MQ-2, ATMega 8535.


Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan ........................................................................................ ii
Pernyataan ........................................................................................ iii
Penghargaan ...................................................................................... iv
Abstrak ............................................................................................... v
Abstract ............................................................................................. vi
Daftar Isi........................................................................................... vii
Daftar Tabel ...................................................................................... ix
Daftar Gambar .................................................................................... x
Bab 1 Pendahuluan
1.1. Latar Belakang ............................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah.......................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ............................................................ 2
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................... 2
1.5. Manfaat Penelitian ......................................................... 3

1.6. Metedologi Penelitian .................................................... 3
1.7. Sistematika Penelitian..................................................... 3
Bab 2 Dasar Teori
2.1. Mikrokontroler ATMega 8535 ...................................... 5
2.1.1 Deskripsi Mikrokontroler AT8535...................... 5
2.1.2 Struktur bagian ATMega 8535............................. 6
2.1.3 Peta Memori ATMega 8535................................. 7
2.2 Defenisi Sensor ............................................................... 9
2.2.1 Persyaratan Umum ............................................ 10
2.2.2 Jenis Sensor dan Transducer ............................. 11
2.3 Sensor Suhu (IC-LM 35) ............................................... 12
2.4 Sensor Gas MQ – 2 ....................................................... 13
2.4.1 Karakter Konfigurasi ........................................... 13
2.4.2 Aplikasi................................................................ 13
2.5 Kipas ............................................................................. 15
2.6 Codevision AVR........................................................... 15
2.7 Bahasa C ....................................................................... 15
2.8 PC (Preprocessor Compiler) ......................................... 17
2.9 Karbondioksida (CO2) ................................................. 18
Bab 3 Perancangan Dan Pembuatan

3.1 Rangakaian Mikrokontroler ATMega 8535 ................... 22
3.2 Sensor Suhu LM35 ......................................................... 23
3.3 Perancangan Sensor Gas MQ-2 ...................................... 24
3.4 Display LCD Character 2x16 ......................................... 26

Universitas Sumatera Utara

3.5 Rangkaian Driver Motor Servo ...................................... 28
3.6 Rangkaian Driver Kipas ................................................. 30
3.7 Rangkaian Komunikasi Serial ........................................ 31
3.8 Flowchart ....................................................................... 32
Bab 4 Analisa Data
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ... 35
4.2 Pengujian Rangkaian Driver Kipas ................................ 35
4.3 Interfacing LCD .............................................................. 36
4.4 Pengujian Sensor LM35 ................................................. 36
4.5 Pengujian Sensor Gas MQ-2 .......................................... 37
4.6 Pengujian Rangkaian Motor Servo ................................. 38
4.6.1 Pengukuran dan Pegujian Modul RS232 Konverter .
.............................................................................................. 39
Bab 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan ................................................................... 42
5.2 Saran ............................................................................. 42
DAFTAR PUSTAKA .................................................................... 43
LAMPIRAN
Rangkaian Keseluruhan ................................................ 44
Listing Program............................................................. 45
Pengujian Mikrokontroler ATMega 8535..................... 50
Program Mikrokontroler ke LCD.................................. 52
Pengujian Motor Servo ................................................. 54

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel
3.1
4.1
4.2
4.3

Judul

Halaman

Fungsi pin LCD character 2x16.......................................26
Data Konversi Bilangan Desimal ke Biner dari Output
Sensor...............................................................................37
Pengujian Nilai ADC berdasarkan sensor
gas MQ-2 ........................................................................38
Hasil Pengukuran RS232 Konverter...............................40

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.1.2
2.3
2.4
2.5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
4.1
4.2
4.3

Judul

Halaman

Mikrokontroler ATMega 8535.................................... 5
Struktur ATMega 8535................................................6
Peta Memori.................................................................8
Konfigurasi Memori Data ATMega 8535....................9
Gambar IC LM-35......................................................12
Diagram Block............................................................21
Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler
ATMega8535..............................................................22
Rangkaian LM35 ke ATMega 8535...........................24
Sensor MQ-2.............................................................. 24
Grafik Perubahan Vout Terhadap Konsentrasi
Gas..............................................................................25
Rangkaian Sensor MQ-2 ke AtMega 8535………….25
LCD character 2x16................................................... 27
Peta Memori LCD character 2x16..............................27
Gambar Rangkaian LCD ke Mikrokontroler..............28
MotorServo………………………………………….29
Rangkaian Motor Servo……………………………..30
Rangkaian Relay Pengendali Kipas…………………31
MAX232 dalam Rangkaian…………………………32
Rangkaian Relay Pengendali Kipas…………………35
Sudut Angular Motor Servo…………………….…..39
Tampilan Hyperterminal Pengiriman Serial………...40

Universitas Sumatera Utara