ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER.
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Disusun oleh :
Imam Anzhor i
0834010075
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA
TIMUR
SUR ABAYA
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
IMAM ANZHORI
NPM. 0834010075
Telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan
Gelombang VI Tahun Akademik 2011/2012
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
HARIANTO S.Kom, M.Eng
NIDN. 0722087710
WAHYU S.J SAPUTRA S,Kom, M,Kom
NPT. 3 8608 10 0295 1
Mengetahui,
Ketua J urusan Teknik Infor matika
Fakultas Teknologi Industri
UPN ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir Ni Ketut Sari, MT
NIP. 19650731 199203 2 001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
IMAM ANZHORI
NPM. 0834010075
Telah dipertahankan di hadapan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
J urusan Teknik Infor matika Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 14 Desember 2012
Pembimbing :
Tim Penguji :
1.
1.
HARIANTO S.Kom, M.Eng
NIDN. 0722087710
Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP. 19570314 198603 2 001
2.
2.
WAHYU S.J SAPUTRA S,Kom, M,Kom Rinci Kembang Hapsari, S.Si., M.Kom
NPT. 38608 100 2951
NPT. 3 7712 080 1681
3.
Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NIP. 19611110 199103 2 001
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Ir. SUTIYONO, MT.
NIP. 19600713 198703 1002
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIKAN DAN PERUMAHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
PANITIA UJ IAN SKRIPSI / KOMPREHENSIF
KETERANGAN REVISI
Mahasiswa di bawah ini :
Nama
: IMAM ANZHORI
NPM
: 0834010075
Jurusan
: Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi/ tidak ada revisi*) pra rencana (design)/ skripsi ujian
lisan gelombang VI, TA 2011/2012 dengan judul:
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
Surabaya,14 Desember 2012
Dosen Penguji yang memerintahkan revisi:
1) Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP. 19570314 198603 2 001
{
}
{
{
3) Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
}
}
2) Rinci Kembang Hapsari, S.Si., M.Kom
NPT. 3 7712 080 1681
NIP. 19611110 199103 2 001
Mengetahui,
Pembimbing Utama
HARIANTO S.Kom, M.Eng
NIDN. 0722087710
Pembimbing Pendamping
WAHYU S.J SAPUTRA S,Kom, M,Kom
NPT. 38608 100 2951
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, atas puji dan kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat serta
Kasih Sayang-Nya sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk menempuh tugas akhir di
Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jatim. Penulis membahas tentang
Pembuatan Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS Gateway
Berbasis Mikrokontroler.
Pada kesempatan ini penulis banyak mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
2. Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT., selaku ketua jurusan Teknik Informatika
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jatim.
3. Bapak Harianto, S.Kom, M.Eng. sebagai Dosen pembimbing I yang telah
meluangkan waktu memberikan kontribusi berupa masukan dan koreksi yang
berguna dalam membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Wahyu S.J Saputra, S.Kom, M.Kom. sebagai Dosen pembimbing II yang
telah meluangkan waktu memberikan kontribusi berupa masukan dan koreksi
yang berguna dalam membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Ibu Prof. Ir. Sri Redjeki, MT. Ibu Rinci, MP. dan Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
selaku Dosen Penguji LesanTugas Akhir Jurusan Teknik Informatika, FTI UPN
“VETERAN” Jatim.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6. Bapak Firza Prima Aditiawan, S.Kom atas bimbingannya selaku PIA Tugas
Akhir.
7. Terima kasih kepada kedua orang tua yang telah memberikan dorongan motivasi
dan do’a untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Kakak, Adik dan keluarga kami yang selaku memberikan dukungannya kepada
kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Sahabat
Grub
Sempak,
Joko
Setiawan(jojo-jojon
ibenk),
Bulek
Yuliana(nyemong), M. Zainudin Fitroh(Q-mon), Tante Dian Erlina(tuwek gk
negai), Denny Prawidianto(Picenk), Novery A(Ahong) yang membantu
memberikan support dan do’a.
10. Kepada teman – teman yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu atas segala
bantuannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam menyelesaikan kerja
praktek ini, namun penulis berharap semoga pelaksanaan kerja praktek ini dapat ikut
menunjang perkembangan ilmu pengtahuan, khususnya Teknik Informatika, kritik
dan saran yang membangun kami harapkan nntuk kesempurnaan penukisan laporan
ini, semoga dapat bermanfaat.
Surabaya, Desember 2012
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................i
KATA PENGANTAR ......................................................................................ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................iv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................xi
BAB I
: PENDAHULUAN ........................................................................1
1.1. Latar Belakang ....................................................................1
1.2. Rumusan Masalah ...............................................................2
1.3. Batasan Masalah...................................................................2
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................3
1.5. Manfaat Penelitian................................................................3
1.6. Metodologi Pelaksanaan .......................................................4
1.7. Sistematika Penulisan ...........................................................5
BAB II
: TINJ AUAN PUSTAKA...............................................................7
2.1.
Kebutuhan Hardware .........................................................7
2.2.
Pengenalan Mikrokontroler .......................................... ....7
2.2.1.
Fitur Mikrokontroler ATmega16A ........................10
2.2.2.
Arsitektur Mikrokontroler ATmega16A................11
2.2.3.
Konfigurasi Pin ATmega16A...............................12
2.2.4.
Organisasi Memori ..............................................17
2.2.5.
Register ...............................................................19
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.2.6.
Interupsi ..............................................................20
2.2.7.
Interupsi External ................................................21
2.3.
Solenoid .............................................................................22
2.4.
Relay .................................................................................23
2.5.
Infrared ..............................................................................23
2.6.
Sensor Photodiode .............................................................25
2.7.
Wavecom M1306B ............................................................25
2.8.
RTC DS1307 .....................................................................27
2.9.
LCD 16x2 Character ........................................................... 29
2.10. ADC .................................................................................... 30
2.11. Kebutuhan Software ........................................................... 31
2.12. CodeVisionAVR ................................................................. 31
2.12.1. Bagian CodeVisionAVR ......................................... 33
2.12.2. Pemilihan Chip ........................................................ 35
2.12.3. Inisialisasi LCD port I/O ......................................... 36
2.13. DT-HIQ AVR-51 USP ISP ................................................. 37
2.14. Isis Proteus .......................................................................... 39
2.15. AT Command ...................................................................... 41
2.16. Sejarah SMS ........................................................................ 42
2.17. SMS Gateway ..................................................................... 43
BAB III
: ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM .............................46
3.1.
Deskripsi Sistem ................................................................46
3.1.1. Miniatur Pakan Ikan .................................................. 46
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3.1.2. Pemberian Pakan Ikan ............................................... 47
3.2.
Deskripsi Sistem ................................................................48
3.3.
Perancangan Sistem ...........................................................48
3.3.1. Alur Utama Sistem .................................................49
3.3.2. Rangkaian Sistem Minimum Atmega16A ...............50
3.3.3. Rangkaian RTC DS1307 ........................................52
3.3.4. Rangkaian Photodiode ............................................53
3.3.5. Rangkaian Push Button...........................................54
3.3.6. Cara merangkai Alat ...............................................55
3.3.7. Analisa Perancangan Perangkat Keras ....................56
3.3.8. Analisa Perancangan Perangkat Lunak ...................60
BAB IV
: IMPLEMENTASI PERANGKAT LUNAK ...............................69
4.1.
Alat-alat yang Digunakan ...................................................69
4.1.1. Perangkat Keras ........................................................ 69
4.1.2. Perangkat Lunak ....................................................... 70
4.2.
Implementasi Hardwere .....................................................70
4.2.1. Rangkaian Minimum Mikrokontroler Atmega16A... 70
4.2.2. Implementasi Miniatur Pakan Ikan ........................... 71
4.2.3. Infrared ..................................................................... 72
4.2.4. Sensor Photodiode .................................................... 73
4.2.5. Motor Solenoid ......................................................... 74
4.2.6. Wavecom M1306B ................................................... 75
4.2.7. LCD .......................................................................... 76
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.8. RTC DS1307 ............................................................. 76
4.2.9. Push Button ............................................................... 76
BAB V
4.3.
Implementasi IC RTC DS1307 ............................................ 77
4.4
Implementasi Wavecom M1306 .......................................... 77
4.5
Implementasi Software di Mikrokontroler ............................ 78
: PENGUJ IAN DAN ANALISA ..................................................83
5.1.
Pengujian Alat .............................................................. ....83
5.1.1. Uji Coba ISP MKII ..................................................83
5.1.2. Pengujian Mikrokontroler Atmega16A ....................84
5.1.3. Pengujian Alat Keseluruhan.....................................85
5.2.
Pengujian Alat .............................................................. ....85
5.2.1. Inisialisasi Waktu ...................................................... 85
5.2.2. Pengujian Pemberi Pakan Ikan ..................................86
5.3.
BAB VI
Tabel Hasil Pengujian Alat .................................................. 88
: PENUTUP ....................................................................................90
6.1.
Kesimpulan ........................................................................90
6.2.
Saran ..................................................................................90
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 91
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Judul
: Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS
Gateway Berbasis Mikrokontroler.
Pembimbing 1
: Harianto S.Kom. M.Eng.
Pembimbing 2
: Wahyu J.S Saputra S.Kom.
Penyusun
: Imam Anzhori.
ABSTRAK
Pada perkembangan kebutuhan akan teknologi komputer dirasa semakin
penting, dan tidak hanya dalam satu bidang saja tapi semua bidang membutuhkan
teknologi. Maka dari itu muncul ide untuk mengoperasikan suatu sistem dengan
menggunakan teknologi, khususnya teknologi komputer.
Sistem pengontrolan yang dilakukan oleh komputer akan menjadi lebih
baik, cepat, tepat, aman, praktis, dan masih banyak lagi keuntungan lain yang
didapatkan dari pada menggunakan cara manual. Beberapa keuntungan yang ada,
dapat dijadikan syarat untuk mewujudkan “Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan
Otomatis dengan SMS Gateway Berbasis Mikrokontroler”.
Pemeliharaan ikan secara otomatis oleh alat pengontrol akan memudahkan
para penggemar ikan dalam pemeliharaan ikan, terutama pada saat ikan tersebut
ditinggal oleh pemiliknya. Secara umum alat ini telah dilengkapi oleh fasilitas
pengontrol secara hardware maupun software sehingga dengan Tugas Akhir ini
diharapkan dapat memberi ide untuk mengoptimalkan penggunaan fasilitas
kontrol tersebut.
Kata Kunci : Mikrokontroler Atmega16A, SMS Gateway, IC RTC DS1307.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
i
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Ikan yang di pelihara dalam aquariuam harus di perhatikan waktu
pemberian pakannya sehingga ikan tersebut membutuhkan makanan yang teratur
dan terus menerus. Memelihara ikan adalah suatu hobi masyarakat yang sangat
di gemari dari dulu hingga sekarang, karena kemudahan dalam pemeliharaan dan
perawatannya membuat semua orang ingin memelihara ikan dengan harga
jualnya yang tinggi. Ada kesulitan yang di hadapi ketika
seseorang
harus
bepergian hingga memakan waktu yang lama sampai berhari-hari, dan pasti akan
berpikir bagaimana dengan ikan-ikan yang di peliharanya, bagaimana caranya
bisa memberi makan ikan-ikan tersebut dengan terus menerus atau terjadwal
tanpa harus mengganggu aktivitas sehari-hari.
Alat pemberiaan pakan ikan secara otomatis ini sangat diperlukan oleh
orang yang memiliki banyak aktivitas, karena dengan pemberian makanan yang
sudah dirancang secara otomatis orang tersebut tidak perlu khawatir lupa atau
harus ada untuk memberi makan ikan peliharaannya. Alat ini dapat menjaga
pola makan ikan sehingga selalu dalam kondisi prima dan akan memberi
dampak yang bagus ketika dinikmati keindahan dari ikan peliharaannya. Untuk
mendukung perancangan alat ini maka dengan itu alat ini menarik untuk
diteliti atau dicoba pada Mikrokontroler. Dengan alat ini diharapkan lebih
efisien, sehingga tidak perlu intervensi manusia (operator manual) untuk
setiap kali pemberian pakan pada ikan-ikan pemeliharaan di dalam aquarium.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
1
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
Sistem kerja yang dipakai dalam merancang alat pemberian pakan
ikan secara otomatis ini memerlukan orang untuk meletakkan pakan ikan
yang berupa pelet di dalam penampung pakan yang telah disediakan, alat ini
menggunakan RTC yang berguna untuk menyimpan waktu yang telah
ditentukan. Jika waktu yang ditentukan sesuai maka motor solenoid yang berada
di wadah akan membuka pintu tempat penyimpanan pakan ikan. Dengan adanya
sensor infrared dan modem wavecom apabila pakan ikan akan habis maka alat
ini mengirimkan pesan melalui SMS Gateway, maka tinggal ditambahkan saja
peletnya ke wadah. Pada referensi sebelumnya sensor yang digunakan RTC
DS1307 dan tidak menggunakan SMS Gateway. Penelitian yang sedang saya
kerjakan saat ini saya menambahkan sensor Photodiode dan sensor Infrared serta
perintah AT-Command sebagai SMS Gateway.
1.2
Rumusan Masalah
Dalam Penjelasan yang telah di sampaikan pada Latar Belakang di atas,
dapat dirumuskan permasalahan alat pengendali pemberi pakan ikan otomatis
dengan sms gateway berbasis mikrokontroler untuk saat ini adalah sebagai berikut
a.
Bagaimana alat pengendali pember i pakan ikan otomat is ini
bekerja?
b.
Bagaimana pemilik ikan akan tahu, ketika pakan ikan yang berada
diwadah akan habis?
1.3
Batasan Masalah
Berdasarakan rumusan masalah yang telah di uraikan, maka disusun
batasan masalah sebagai berikut
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
a.
Sistem pengendalian yang akan digunakan sebagai pengolah data
berbasis Mikrokontroler ATmega16A.
b.
Penggunaan Motor solenoid sebagai penggerak buka dan tutup tempat
penyimpanan pakan.
c.
Penggunaan software AVRCodeVision C compiler untuk pembuatan
program pada mikrokontroller dengan bahasa C.
d.
Penggunaan LCD untuk menampikan informasi waktu.
e.
Penggunaan InfraRed dan sensor photodiode sebagai pemberitahuan
apabila pakan di dalam wadah akan habis dan sensor ini akan memberi
perintah ke modem agar mengirimkan peringatan melalui SMS
Gateway.
f.
Penggunaan modem sebagai peringatan melalui SMS Gateway.
g.
Tidak menggunakan Database dalam penyimpanan SMS dalam
modem.
h.
1.4
Alat ini tidak bisa menerima perintah SMS dari user.
Tujuan
Merancang sebuah alat yang dapat mengendalikan makanan ikan secara
otomatis.
1.5
Manfaat
Adanya penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat :
a.
Dengan dibuatnya alat ini maka alat pengendali pakan ikan tidak lagi
secara manual yang merepotkan pemilik ikan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
b.
Dapat digunakan untuk mempermudah pemberian pakan ikan dan
memberikan peringatan kepada pemilik ikan bahwa pakan ikan akan
habis melalui SMS Gateway.
c.
Meningkatkan kemampuan sistem berbasis SMS Gateway dan
mikrokontroler yang semakin berkembang pesat dewasa ini.
1.6
Metodologi Penelitian
Metode
penelitian
yang
digunakan
dalam
pembuatan
sistem
mikrokontroler ini melalui percobaan langsung jika gagal maka akan terus dicoba
lagi atau trayer error Dan untuk melakukan penelitian tersebut, berikut tahap tahapanya :
a.
Review Literatur
Mengumpulkan referensi baik dari internet, buku maupun sumbersumber lainnya serta mencari tools yang diperlukan untuk membuat
simulasi tersebut sebagai tambahan referensi Tugas Akhir ini.
b. Analisa Per ancangan
Tahap ini merupakan tahap yang paling banyak memerlukan waktu
karena
model
dan
rancangan
alat
yang
telah
dibuat
di
implementasikan dengan menggunakan media mikrokontroler
c.
Pembuatan Software
Dalam Metode ini penulis melakukan pembuatan software yang
akan ditanam dalam sistem mikrokontroler.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
d. 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.
e.
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.
f.
Penyusunan buku Laporan
Pada tahap ini merupakan tahap akhir dari pengerjaan Tugas Akhir.
Buku ini disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan
Tugas
Akhir,
memudahkan
dari
penyusunan
pembaca
yang
buku
ingin
ini
diharapkan
menyempurnakan
dapat
dan
mengembangkan sistem simulasi lebih lanjut.
1.7
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
menyangkut alat pemberian pakan ikan secara otomatis,
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
konsep dasar mikrokontroler, konsep dasar komunikasi
serial dengan komputer.
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang perancangan sistem 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
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini menjelaskan tentang implementasi dari program
yang telah dibuat sebelumnya, dan ini merupakan bagian
yang paling penting untuk menjawab dari permasalahan
yang terjadi.
BAB V
UJ I COBA DAN EVALUASI
Bab ini menjelaskan tentang uji coba dari program yang
telah dibuat dan melakukan pengevaluasian terhadap
program serta cara kerja apakah sesuai dengan tujuan yang
dimaksud.
BAB VI
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 Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS Gateway Berbasis
Mikrokontroler.
2.1
Kebutuhan Hardware
Dalam pembuatan Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan
SMS Gateway Berbasis Mikrokontroler dibutuhkan suatu kebutuhan. Kebutuhan
ini
menyangkut
kebutuhan
hardware
dan
kebutuhan
software
untuk
mendukungnya. Dan kebutuhan tersebut sangat mempengaruhi dalam pembuatan
sistem pengontrol pakan ikan.
Adapun hardware yang digunakan dalam perancangan Alat Pengendali
Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS Gateway yaitu mikrokontroler tipe
ATmega16A, RTC, infrared, sensor photodiode, Motor solenoid, relay, modem
wavecom. Kebutuhan ini nantinya akan berpengaruh dalam sistemnya. Dan
kebutuhan perangkat keras tersebut mudah di temui di pasaran.
Tanpa adanya kebutuhan ini maka sistem tidak akan berjalan dan tidak
dapat difungsikan. Beberapa penjelasan tentang kebutuhan perangkat keras yang
mendukung pembuatan sistem pemberi pakan ikan ini akan di jelaskan dibawah
ini.
2.2
Pengenalan Mikrokontroler
Pada saat ini penggunaan mikrokontroler dapat kita temui pada berbagai
peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telepon digital,
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
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.
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. Selainitu, mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lemgkap (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
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
berbagai keperluan lain. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan
menjadi 3 kelompok, yaitu TinyAVR, AVR, dan MegaAVR.
Tabel 2.1. Pebedaan Seri AVR Berdasarkan Jumlah Memori.
Microcontroller AVR
Jenis
Paket IC
TinyAVR
8-32 Pin
AVR (classic AVR)
20-44 Pin
MegaAVR
32-64 Pin
Flash
1-2K
1-8K
8-128K
Memori (byte)
EEPROM
64-128
128-512
512-4K
SRAM
0-128
0-1K
512-4K
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 besarakan
memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan
Bahasa C memilik ikeunggulan disbanding 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),
hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan
oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
Heri Andrianto, 2008.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.2.1 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.
Fitur-fitur 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.
11
2.2.2 Ar sitektur mikrokontroler ATmega16A
Gambar 2.1. Blok Diagram AVR ATmega16A.
Dari gambar blok diagram tersebut dapat dilihat bahwa ATmega16A
memiliki bagian-bagian sebagai berikut :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
1.
Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port
D.
2.
CPU yang memiliki 32 buah register.
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.
2.2.3 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.
13
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATmega16A.
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki.
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
b.
sinyal
analog
bagi
A/D
converter.
Port B
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
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
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 2.2.
Tabel 2.2. PIN port B Atmega16A.
Port Pin
Fungsi Khusus
PB0
TO = Timer/counter 0 external counter input
PB1
T1 = Timer/counter 0 external counter input
PB2
AINO = analog comparator positive input
PB3
AIN1 = analog comparator negative input
PB4
SS = SPI slave select input
PB5
MOSI = SPI bus Master output/slave input
PB6
MISO = SPI bus Master input/slave input
PB7
SCK = SPI bus serial clock
c.
Port C
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
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga
memiliki fungsi alternative sebagai oscillator untuk timer/counter 2.
Tabel 2.3. PIN port C ATmega16A.
Pin
FUNGSI KHUSUS
PC7
TOSC2 (Timer Oscillator Pin2)
PC6
TOSC1 (Timer Oscillator Pin1)
PC5
Input/Output
PC4
Input/Output
PC3
Input/Output
PC2
Input/Output
PC1
SDA (Two-wire Serial Buas Data input/output line)
PC1
SCL (Two-wire Serial Buas Clock Line)
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 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 fungsifungsi alternative khusus seperti yang dapat dilihat dalam table berikut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
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
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus
diberikan ke kaki ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
k.
GND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke
GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.2.4 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.
18
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.
ATmega16A 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.
19
Gambar 2.4. Peta Memori Program AVR ATmega16A.
2.2.5 Register
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap
operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan
bagian dari inti CPU mikrokontroler.
Gambar 2.5. Status Register ATMega16A.
Bit7 -- I (Global Interrupt Enable),
Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat
dijalankan. Bit ini akan clear ketika ada interrupt yang dipicu dari
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
hardware, setelah program interrupt dieksekusi, maka bit ini harus
di set kembali dengan instruksi SEI.
Bit 6 – T : Bit Copy Storage
Instruksi bit copy BLD dan BST menggunakan bit T sebagai
sumber atau tujuan dalam operasi bit.
Bit 5 – H : Half Carry Flag
Bit 4 – S : Sign Bit
Bit S merupakan hasil exlusive or dari Negative Flag N dan Two’s
Complement Overflow Flag V.
Bit 3 – V : Two’s Complement Overflow Flag
Digunakan dalam operasi aritmatika
Bit 2 – N : Negative Flag
Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan negatif, maka bit ini
akan set.
Bit 1 – Z : Zero Flag
Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan nol, maka bit ini
akan set.
2.2.6 Interupsi
Interupsi
adalah
kondisi
di
mana
pasa
saat
program
utama
dieksekusi/dikerjakan oleh CPU kemudian tiba-tiba berhenti untuk sementara
waktu karena ada rutin lain yang harus ditangani terlebih dahulu oleh CPU, dan
setelah setelah mengerjakan rutin tersebut CPU kembali mengerjakan intruksi
pada program utama. Atmega16A memiliki 21 sumber interuksi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
Tabel 2.4. Fasilitas Interupsi Yang Dimiliki ATmega16A.
2.2.7 Interupt External
Pada ATmega16A terdapat 3 pin untuk interupsi eksternal, yaitu INT0,
INT1, dan INT2. Interupsi eksternal dapat dibangkitkan apabila terdapat
perubahan logika atau logika 0 pada pin INT0, INT1, dan INT2. Pengaturan
kondisi keadaan yang menyebebkan terjadinya interupsi eksternal diatur oleh
register MCUCK (MCU Control Register), seperti gambar dibawah ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
Gambar 2.6. Register MCUCK (MCU Control Register).
2.3
Solenoid
Solenoid adalah suatu kumparan kawat panjang dengan suatu pola seperti
bentuk sekrup, yang pada umumnya dikelilingi oleh suatu bingkai baja dan
mempunyai suatu inti baja di dalam lilitan. Ketika ada aliran arus litrik solenoid
menjadi alat elektromagnetik, di mana tenaga elektris diubah jadi pekerjaan
mekanis.
Gambar 2.7. Solenoid Valve.
Inti suatu solenoid pada umumnya dibuat dari dua bagian, suatu pengisap
yang dapat dipindahkan, dan suatu penghalang/penopang atau inti akhir yang telah
ditetapkan. Efisiensi suatu solenoid adalah suatu faktor dari kekuatan mekanis
alat, ketetapan magnetik dan bentuk wujud inti elektrik yang meliputi bagianbagian dari solenoid yang berupa pengisap/ spekulan dan perubahan/ sarung.
Pengisap bebas bergerak yang terletak di pusat lilitan dipasang dengan arah linier.
Ketika coil diberi tenaga oleh arus listrik, suatu gaya magnetisakan terbentuk
antara pengisap/ spekulan dan inti akhir, hal inilah yang menyebabkan pengisap/
spekulan itu dapat bergerak. Untuk memperoleh hasil solenoid yang lebih baik
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
maka harus digunakan bahan yang baik pula. Hal tersebut penting bagi suatu
solenoid untuk menghilangkan gaya magnetisnya ketika daya listrik masukan
dipindahkan, ha lini untuk memungkinkan pengisap/spekulan tersebut dapat
kembali lagi ke posisi aslinya. Sedangkan medan magnet sisanya disebut
kemagnetan bersifat sisa. Sumber : Andi Winoto, 2010.
2.4
Relay
Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan
DC atau tegangan tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching
untuk arus besar (>5 A). Dalam hal ini, penggunakan relay sangatlah tepat. Relay
berfungsi sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang dimilikinya.
Keuntungan relay :
•
Dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC
•
Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat
•
Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar
•
Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu
Kekurangan relay :
•
Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor
•
Relay tidak dapat switch dengan cepat
•
Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor
•
Relay membutuhkan arus input yang besar
Sumber : Widodo, 2010.
2.5
InfraRed
Infra
merah (infrared)
ialah
sinar
elektromagnet
yang
panjang
gelombangnya lebih daripada cahaya nampak yaitu di antara 700 nm dan 1 mm.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan
dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada
spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang
cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan
tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih
terasa/dideteksi.
Gambar 2.8. InfraRed.
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah
sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan
bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang
mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.
Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai
pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada
sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian
yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah,
sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau
inframerah module yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang
dikirimkan oleh pemancar. sumber: http://antosusilo.blog.uns.ac.id/2009/09/07
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
2.6
Sensor Photodiode
Photodiode merupakan sensor cahaya semi konduktor yang dapat
mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah
dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya
yang dapat dideteksi oleh photodiode ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya
tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.
Gambar 2.9. Sensor Photodiode.
Prinsip kerja, karena photodiode terbuat dari semikonduktor p-n junction
maka cahaya yang diserap oleh photodiode akan mengakibatkan terjadinya
pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi
dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita
konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber
tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber
tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan
elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya
yang diserap oleh photodiode. sumber: http://ini-robot.blogspot.com/2011/11.
2.7
WAVECOM M1306B
Wavecom adalah pabrikkan asal Perancis (bermarkas di kota Issy-les-
Moulineaux, Perancis) yaitu WavecomSA yang berdiri sejak 1993 bermula
sebagai biro konsultan teknologi dan sistim jaringan nirkabel GSM. Dan pada
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
1996 Wavecom mulai membuat desain daripada modul wireless GSM pertamanya
dan diresmikan pada 1997, bentuk modul GSM pertama berbasis GSM dan
pengkodean khusus yang disebut AT-command. Sulit mencari referensi module
tipe apa yang pertama dibuat oleh Wavecom SA.
Modem Wavecom tipe M1306B ini merupakan modem yang dapat
digunakan dalam SMS Gateway. Fisik dari Wavecom tipe M1306B ukurannya
lebih kecil dan pendek dari pada wavecom tipe M1206B. Selain itu antena standar
pada tipe M1306B berupa antenna l, dan adaptornya berupa colokan bulat.
Dalam Wavecom tipe M1306B ini motherboard chipset designnya standar
dan tidak sedikit tahan panas. Dalam Modem wavecom M1306B ini harganya
sedikit mahal dibandingkan dengan tipe wavecom M1206B. Adaptor pada modem
wavecom tipe M1306B dapat diganti dengan adaptor nokia, karena pada dasarnya
adaptor nokia sama dengan adaptor di modem wavecom tipe M1306B.
Di bawah ini merupakan modem Wavecom Fastrack tipe M1306B beserta
perangkatnya yang ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Modem Wavecom Fastrack M1306B.
Sumber : WM_PRJ_M12_UGD_001 – 002, 2003
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
2.8
RTC DS1307
Real Time Clock (RTC) merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi
sebagai penyimpanan waktu dan tanggal. RTC DS1307 merupakan Real Time
Clock (RTC) menggunakan jalur parallel yang dapat menyimpan data-data detik,
menit, jam, tanggal, bulan, hari dalam seminggu, dan tahun valid hingga 2100.
RTC DS1307 merupakan Real Time Clock (RTC) menggunakan jalur
paralel yang memiliki antarmuka serial Two-wire (I2C), sinyal luaran gelombang
kotak terprogram (Programmable Squarewave), deteksi otomatis kegagalannya
(Power-Fail) dan rangkaian switch, konsumsi daya kurang dari 500nA
menggunakan mode baterai cadangan dengan operasional osilator. Tersedia fitur
industri dengan ketahanan suhu -40°C hingga +85°C. Tersedia dalam kemasan 8
pin DIP atau SOIC.
Gambar 2.11. RTC DS1307.
Sedangkan daftar pin DS1307 adalah sebagai berikut
1. Vcc
: Primary Power Supoly
2. X1, X2
: 32.768kHz Crystal Connection
3. VBAT
: +3V baterai input
4. GND
: Ground
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
5. SDA
: Serial Data
6. SCL
: Serial Clock
7. SQW/Out
: Square Wave/Output Driver
Berikut adalah Gambar diagram pin DS1307
Gambar 2.12. Pin RTC DS1307.
Untuk masing-masing pin akan dijelaskan sebagai berikut
1. X1 merupakan pin yang digunakan untuk dihubungkan dengan X2.
2. X2 berfungsi sebagai keluaran/output dari crystal yang digunakan dan
terhubung juga dengan X1.
3. VBAT merupakan backup supply serial RTC dalam menjalankan fungsi
waktu dan tanggal. Besarnya adalah 3V dengan menggunakan jenis
Lithium Cell atau sumber energy lain. Jika pin ini tidak digunakan maka
harus terhubung dengan Ground. Sumber tegangan dengan 48mAH atau
lebih besar dapat digunakan sebagai cadangan energy sampai lebih dari 10
tahun, namun dengan persyarataan untuk pengoperasian dalam suhu 25°C.
4. GND berfungsi sebagai Ground.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
5. SDA berfungsi sebagai masukan/keluaran (I/O) untuk I2C serial interface.
Pin ini bersifat open drain. Oleh sebab itu menggunakan external pull up
resistor.
6. SCL berfungsi sebagai clock untuk input ke I2C dan digunakan untuk
mensinkronisasi pergerakan data dalam serial interface. Bersifat open
drain, oleh sebab itu membutuhkan external pull up resistor.
7. SWQ/OUT sebagai squafe wave/ outout driver. Jika diaktifkan, maka akan
menjadi 4 frekuensi gelombang kotak yaitu 1kHz, 4kHz, 8kHz, 32kHz.
Sifat dari pin ini sama dengan sifat pin SDA dan SCL sehingga
membutuhkan external pull up resistor. Dapat dioperasikan dengan VCC
maupun dengan VBAT.
8. VCC merupakan sumber tegangan utama. Jika sumber tegangan terhubung
dengan baik, maka pengaksesan data dan pembacaan data dapat dilakukan
dengan baik. Namun jika backup supply terhubung juga dengan VCC,
namun besar VCC di bawah VTP, maka pengaksesan data tidak dapat
dilakukan.
2.9
LCD 16X2 Character
LCD (liquid cristal display) Modul LCD Character dapat dengan mudah
dihubungkan dengan mikrokontroller. LCD yang akan di pergunakan mempunyai
lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD Character 2x16,
dengan 16 pin konektor Gambar 2.13.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
30
Gambar 2.13. LCD 16x2 karakter.
Tabel 2.5. Karakteristik pin LCD.
No Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2.10
Sinbol
VCC
VDD
VEE
RS
RW
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Deskripsi
Ground
Supply voltase
Operating voltage for LCD
PA0
PA1
PA2
PA4
PA5
PA6
PA7
ADC (Analaog to Digital Converter) ATmega16A
Analog to digital converter berfungsi untuk mengubah sinyal analog
menjadi data digital. Sinyal analog dimasukkan pada input dari converter analog
ke digital dan beberapa waktu untuk mengkonversi maka output data digital akan
siap diproses oleh rangkaian digital. ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah
dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode
operasinya, ADC ATMega dapat dikonfig
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Disusun oleh :
Imam Anzhor i
0834010075
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA
TIMUR
SUR ABAYA
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
IMAM ANZHORI
NPM. 0834010075
Telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan
Gelombang VI Tahun Akademik 2011/2012
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
HARIANTO S.Kom, M.Eng
NIDN. 0722087710
WAHYU S.J SAPUTRA S,Kom, M,Kom
NPT. 3 8608 10 0295 1
Mengetahui,
Ketua J urusan Teknik Infor matika
Fakultas Teknologi Industri
UPN ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir Ni Ketut Sari, MT
NIP. 19650731 199203 2 001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
IMAM ANZHORI
NPM. 0834010075
Telah dipertahankan di hadapan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
J urusan Teknik Infor matika Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 14 Desember 2012
Pembimbing :
Tim Penguji :
1.
1.
HARIANTO S.Kom, M.Eng
NIDN. 0722087710
Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP. 19570314 198603 2 001
2.
2.
WAHYU S.J SAPUTRA S,Kom, M,Kom Rinci Kembang Hapsari, S.Si., M.Kom
NPT. 38608 100 2951
NPT. 3 7712 080 1681
3.
Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NIP. 19611110 199103 2 001
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Ir. SUTIYONO, MT.
NIP. 19600713 198703 1002
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIKAN DAN PERUMAHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
PANITIA UJ IAN SKRIPSI / KOMPREHENSIF
KETERANGAN REVISI
Mahasiswa di bawah ini :
Nama
: IMAM ANZHORI
NPM
: 0834010075
Jurusan
: Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi/ tidak ada revisi*) pra rencana (design)/ skripsi ujian
lisan gelombang VI, TA 2011/2012 dengan judul:
ALAT PENGENDALI PEMBERI PAKAN IKAN OTOMATIS
DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER
Surabaya,14 Desember 2012
Dosen Penguji yang memerintahkan revisi:
1) Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP. 19570314 198603 2 001
{
}
{
{
3) Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
}
}
2) Rinci Kembang Hapsari, S.Si., M.Kom
NPT. 3 7712 080 1681
NIP. 19611110 199103 2 001
Mengetahui,
Pembimbing Utama
HARIANTO S.Kom, M.Eng
NIDN. 0722087710
Pembimbing Pendamping
WAHYU S.J SAPUTRA S,Kom, M,Kom
NPT. 38608 100 2951
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, atas puji dan kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat serta
Kasih Sayang-Nya sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk menempuh tugas akhir di
Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jatim. Penulis membahas tentang
Pembuatan Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS Gateway
Berbasis Mikrokontroler.
Pada kesempatan ini penulis banyak mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
2. Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT., selaku ketua jurusan Teknik Informatika
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jatim.
3. Bapak Harianto, S.Kom, M.Eng. sebagai Dosen pembimbing I yang telah
meluangkan waktu memberikan kontribusi berupa masukan dan koreksi yang
berguna dalam membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Wahyu S.J Saputra, S.Kom, M.Kom. sebagai Dosen pembimbing II yang
telah meluangkan waktu memberikan kontribusi berupa masukan dan koreksi
yang berguna dalam membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Ibu Prof. Ir. Sri Redjeki, MT. Ibu Rinci, MP. dan Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
selaku Dosen Penguji LesanTugas Akhir Jurusan Teknik Informatika, FTI UPN
“VETERAN” Jatim.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6. Bapak Firza Prima Aditiawan, S.Kom atas bimbingannya selaku PIA Tugas
Akhir.
7. Terima kasih kepada kedua orang tua yang telah memberikan dorongan motivasi
dan do’a untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Kakak, Adik dan keluarga kami yang selaku memberikan dukungannya kepada
kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Sahabat
Grub
Sempak,
Joko
Setiawan(jojo-jojon
ibenk),
Bulek
Yuliana(nyemong), M. Zainudin Fitroh(Q-mon), Tante Dian Erlina(tuwek gk
negai), Denny Prawidianto(Picenk), Novery A(Ahong) yang membantu
memberikan support dan do’a.
10. Kepada teman – teman yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu atas segala
bantuannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam menyelesaikan kerja
praktek ini, namun penulis berharap semoga pelaksanaan kerja praktek ini dapat ikut
menunjang perkembangan ilmu pengtahuan, khususnya Teknik Informatika, kritik
dan saran yang membangun kami harapkan nntuk kesempurnaan penukisan laporan
ini, semoga dapat bermanfaat.
Surabaya, Desember 2012
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................i
KATA PENGANTAR ......................................................................................ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................iv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................xi
BAB I
: PENDAHULUAN ........................................................................1
1.1. Latar Belakang ....................................................................1
1.2. Rumusan Masalah ...............................................................2
1.3. Batasan Masalah...................................................................2
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................3
1.5. Manfaat Penelitian................................................................3
1.6. Metodologi Pelaksanaan .......................................................4
1.7. Sistematika Penulisan ...........................................................5
BAB II
: TINJ AUAN PUSTAKA...............................................................7
2.1.
Kebutuhan Hardware .........................................................7
2.2.
Pengenalan Mikrokontroler .......................................... ....7
2.2.1.
Fitur Mikrokontroler ATmega16A ........................10
2.2.2.
Arsitektur Mikrokontroler ATmega16A................11
2.2.3.
Konfigurasi Pin ATmega16A...............................12
2.2.4.
Organisasi Memori ..............................................17
2.2.5.
Register ...............................................................19
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.2.6.
Interupsi ..............................................................20
2.2.7.
Interupsi External ................................................21
2.3.
Solenoid .............................................................................22
2.4.
Relay .................................................................................23
2.5.
Infrared ..............................................................................23
2.6.
Sensor Photodiode .............................................................25
2.7.
Wavecom M1306B ............................................................25
2.8.
RTC DS1307 .....................................................................27
2.9.
LCD 16x2 Character ........................................................... 29
2.10. ADC .................................................................................... 30
2.11. Kebutuhan Software ........................................................... 31
2.12. CodeVisionAVR ................................................................. 31
2.12.1. Bagian CodeVisionAVR ......................................... 33
2.12.2. Pemilihan Chip ........................................................ 35
2.12.3. Inisialisasi LCD port I/O ......................................... 36
2.13. DT-HIQ AVR-51 USP ISP ................................................. 37
2.14. Isis Proteus .......................................................................... 39
2.15. AT Command ...................................................................... 41
2.16. Sejarah SMS ........................................................................ 42
2.17. SMS Gateway ..................................................................... 43
BAB III
: ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM .............................46
3.1.
Deskripsi Sistem ................................................................46
3.1.1. Miniatur Pakan Ikan .................................................. 46
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3.1.2. Pemberian Pakan Ikan ............................................... 47
3.2.
Deskripsi Sistem ................................................................48
3.3.
Perancangan Sistem ...........................................................48
3.3.1. Alur Utama Sistem .................................................49
3.3.2. Rangkaian Sistem Minimum Atmega16A ...............50
3.3.3. Rangkaian RTC DS1307 ........................................52
3.3.4. Rangkaian Photodiode ............................................53
3.3.5. Rangkaian Push Button...........................................54
3.3.6. Cara merangkai Alat ...............................................55
3.3.7. Analisa Perancangan Perangkat Keras ....................56
3.3.8. Analisa Perancangan Perangkat Lunak ...................60
BAB IV
: IMPLEMENTASI PERANGKAT LUNAK ...............................69
4.1.
Alat-alat yang Digunakan ...................................................69
4.1.1. Perangkat Keras ........................................................ 69
4.1.2. Perangkat Lunak ....................................................... 70
4.2.
Implementasi Hardwere .....................................................70
4.2.1. Rangkaian Minimum Mikrokontroler Atmega16A... 70
4.2.2. Implementasi Miniatur Pakan Ikan ........................... 71
4.2.3. Infrared ..................................................................... 72
4.2.4. Sensor Photodiode .................................................... 73
4.2.5. Motor Solenoid ......................................................... 74
4.2.6. Wavecom M1306B ................................................... 75
4.2.7. LCD .......................................................................... 76
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.8. RTC DS1307 ............................................................. 76
4.2.9. Push Button ............................................................... 76
BAB V
4.3.
Implementasi IC RTC DS1307 ............................................ 77
4.4
Implementasi Wavecom M1306 .......................................... 77
4.5
Implementasi Software di Mikrokontroler ............................ 78
: PENGUJ IAN DAN ANALISA ..................................................83
5.1.
Pengujian Alat .............................................................. ....83
5.1.1. Uji Coba ISP MKII ..................................................83
5.1.2. Pengujian Mikrokontroler Atmega16A ....................84
5.1.3. Pengujian Alat Keseluruhan.....................................85
5.2.
Pengujian Alat .............................................................. ....85
5.2.1. Inisialisasi Waktu ...................................................... 85
5.2.2. Pengujian Pemberi Pakan Ikan ..................................86
5.3.
BAB VI
Tabel Hasil Pengujian Alat .................................................. 88
: PENUTUP ....................................................................................90
6.1.
Kesimpulan ........................................................................90
6.2.
Saran ..................................................................................90
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 91
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Judul
: Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS
Gateway Berbasis Mikrokontroler.
Pembimbing 1
: Harianto S.Kom. M.Eng.
Pembimbing 2
: Wahyu J.S Saputra S.Kom.
Penyusun
: Imam Anzhori.
ABSTRAK
Pada perkembangan kebutuhan akan teknologi komputer dirasa semakin
penting, dan tidak hanya dalam satu bidang saja tapi semua bidang membutuhkan
teknologi. Maka dari itu muncul ide untuk mengoperasikan suatu sistem dengan
menggunakan teknologi, khususnya teknologi komputer.
Sistem pengontrolan yang dilakukan oleh komputer akan menjadi lebih
baik, cepat, tepat, aman, praktis, dan masih banyak lagi keuntungan lain yang
didapatkan dari pada menggunakan cara manual. Beberapa keuntungan yang ada,
dapat dijadikan syarat untuk mewujudkan “Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan
Otomatis dengan SMS Gateway Berbasis Mikrokontroler”.
Pemeliharaan ikan secara otomatis oleh alat pengontrol akan memudahkan
para penggemar ikan dalam pemeliharaan ikan, terutama pada saat ikan tersebut
ditinggal oleh pemiliknya. Secara umum alat ini telah dilengkapi oleh fasilitas
pengontrol secara hardware maupun software sehingga dengan Tugas Akhir ini
diharapkan dapat memberi ide untuk mengoptimalkan penggunaan fasilitas
kontrol tersebut.
Kata Kunci : Mikrokontroler Atmega16A, SMS Gateway, IC RTC DS1307.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
i
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Ikan yang di pelihara dalam aquariuam harus di perhatikan waktu
pemberian pakannya sehingga ikan tersebut membutuhkan makanan yang teratur
dan terus menerus. Memelihara ikan adalah suatu hobi masyarakat yang sangat
di gemari dari dulu hingga sekarang, karena kemudahan dalam pemeliharaan dan
perawatannya membuat semua orang ingin memelihara ikan dengan harga
jualnya yang tinggi. Ada kesulitan yang di hadapi ketika
seseorang
harus
bepergian hingga memakan waktu yang lama sampai berhari-hari, dan pasti akan
berpikir bagaimana dengan ikan-ikan yang di peliharanya, bagaimana caranya
bisa memberi makan ikan-ikan tersebut dengan terus menerus atau terjadwal
tanpa harus mengganggu aktivitas sehari-hari.
Alat pemberiaan pakan ikan secara otomatis ini sangat diperlukan oleh
orang yang memiliki banyak aktivitas, karena dengan pemberian makanan yang
sudah dirancang secara otomatis orang tersebut tidak perlu khawatir lupa atau
harus ada untuk memberi makan ikan peliharaannya. Alat ini dapat menjaga
pola makan ikan sehingga selalu dalam kondisi prima dan akan memberi
dampak yang bagus ketika dinikmati keindahan dari ikan peliharaannya. Untuk
mendukung perancangan alat ini maka dengan itu alat ini menarik untuk
diteliti atau dicoba pada Mikrokontroler. Dengan alat ini diharapkan lebih
efisien, sehingga tidak perlu intervensi manusia (operator manual) untuk
setiap kali pemberian pakan pada ikan-ikan pemeliharaan di dalam aquarium.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
1
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
Sistem kerja yang dipakai dalam merancang alat pemberian pakan
ikan secara otomatis ini memerlukan orang untuk meletakkan pakan ikan
yang berupa pelet di dalam penampung pakan yang telah disediakan, alat ini
menggunakan RTC yang berguna untuk menyimpan waktu yang telah
ditentukan. Jika waktu yang ditentukan sesuai maka motor solenoid yang berada
di wadah akan membuka pintu tempat penyimpanan pakan ikan. Dengan adanya
sensor infrared dan modem wavecom apabila pakan ikan akan habis maka alat
ini mengirimkan pesan melalui SMS Gateway, maka tinggal ditambahkan saja
peletnya ke wadah. Pada referensi sebelumnya sensor yang digunakan RTC
DS1307 dan tidak menggunakan SMS Gateway. Penelitian yang sedang saya
kerjakan saat ini saya menambahkan sensor Photodiode dan sensor Infrared serta
perintah AT-Command sebagai SMS Gateway.
1.2
Rumusan Masalah
Dalam Penjelasan yang telah di sampaikan pada Latar Belakang di atas,
dapat dirumuskan permasalahan alat pengendali pemberi pakan ikan otomatis
dengan sms gateway berbasis mikrokontroler untuk saat ini adalah sebagai berikut
a.
Bagaimana alat pengendali pember i pakan ikan otomat is ini
bekerja?
b.
Bagaimana pemilik ikan akan tahu, ketika pakan ikan yang berada
diwadah akan habis?
1.3
Batasan Masalah
Berdasarakan rumusan masalah yang telah di uraikan, maka disusun
batasan masalah sebagai berikut
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
a.
Sistem pengendalian yang akan digunakan sebagai pengolah data
berbasis Mikrokontroler ATmega16A.
b.
Penggunaan Motor solenoid sebagai penggerak buka dan tutup tempat
penyimpanan pakan.
c.
Penggunaan software AVRCodeVision C compiler untuk pembuatan
program pada mikrokontroller dengan bahasa C.
d.
Penggunaan LCD untuk menampikan informasi waktu.
e.
Penggunaan InfraRed dan sensor photodiode sebagai pemberitahuan
apabila pakan di dalam wadah akan habis dan sensor ini akan memberi
perintah ke modem agar mengirimkan peringatan melalui SMS
Gateway.
f.
Penggunaan modem sebagai peringatan melalui SMS Gateway.
g.
Tidak menggunakan Database dalam penyimpanan SMS dalam
modem.
h.
1.4
Alat ini tidak bisa menerima perintah SMS dari user.
Tujuan
Merancang sebuah alat yang dapat mengendalikan makanan ikan secara
otomatis.
1.5
Manfaat
Adanya penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat :
a.
Dengan dibuatnya alat ini maka alat pengendali pakan ikan tidak lagi
secara manual yang merepotkan pemilik ikan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
b.
Dapat digunakan untuk mempermudah pemberian pakan ikan dan
memberikan peringatan kepada pemilik ikan bahwa pakan ikan akan
habis melalui SMS Gateway.
c.
Meningkatkan kemampuan sistem berbasis SMS Gateway dan
mikrokontroler yang semakin berkembang pesat dewasa ini.
1.6
Metodologi Penelitian
Metode
penelitian
yang
digunakan
dalam
pembuatan
sistem
mikrokontroler ini melalui percobaan langsung jika gagal maka akan terus dicoba
lagi atau trayer error Dan untuk melakukan penelitian tersebut, berikut tahap tahapanya :
a.
Review Literatur
Mengumpulkan referensi baik dari internet, buku maupun sumbersumber lainnya serta mencari tools yang diperlukan untuk membuat
simulasi tersebut sebagai tambahan referensi Tugas Akhir ini.
b. Analisa Per ancangan
Tahap ini merupakan tahap yang paling banyak memerlukan waktu
karena
model
dan
rancangan
alat
yang
telah
dibuat
di
implementasikan dengan menggunakan media mikrokontroler
c.
Pembuatan Software
Dalam Metode ini penulis melakukan pembuatan software yang
akan ditanam dalam sistem mikrokontroler.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
d. 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.
e.
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.
f.
Penyusunan buku Laporan
Pada tahap ini merupakan tahap akhir dari pengerjaan Tugas Akhir.
Buku ini disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan
Tugas
Akhir,
memudahkan
dari
penyusunan
pembaca
yang
buku
ingin
ini
diharapkan
menyempurnakan
dapat
dan
mengembangkan sistem simulasi lebih lanjut.
1.7
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
menyangkut alat pemberian pakan ikan secara otomatis,
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
konsep dasar mikrokontroler, konsep dasar komunikasi
serial dengan komputer.
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang perancangan sistem 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
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini menjelaskan tentang implementasi dari program
yang telah dibuat sebelumnya, dan ini merupakan bagian
yang paling penting untuk menjawab dari permasalahan
yang terjadi.
BAB V
UJ I COBA DAN EVALUASI
Bab ini menjelaskan tentang uji coba dari program yang
telah dibuat dan melakukan pengevaluasian terhadap
program serta cara kerja apakah sesuai dengan tujuan yang
dimaksud.
BAB VI
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 Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS Gateway Berbasis
Mikrokontroler.
2.1
Kebutuhan Hardware
Dalam pembuatan Alat Pengendali Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan
SMS Gateway Berbasis Mikrokontroler dibutuhkan suatu kebutuhan. Kebutuhan
ini
menyangkut
kebutuhan
hardware
dan
kebutuhan
software
untuk
mendukungnya. Dan kebutuhan tersebut sangat mempengaruhi dalam pembuatan
sistem pengontrol pakan ikan.
Adapun hardware yang digunakan dalam perancangan Alat Pengendali
Pemberi Pakan Ikan Otomatis dengan SMS Gateway yaitu mikrokontroler tipe
ATmega16A, RTC, infrared, sensor photodiode, Motor solenoid, relay, modem
wavecom. Kebutuhan ini nantinya akan berpengaruh dalam sistemnya. Dan
kebutuhan perangkat keras tersebut mudah di temui di pasaran.
Tanpa adanya kebutuhan ini maka sistem tidak akan berjalan dan tidak
dapat difungsikan. Beberapa penjelasan tentang kebutuhan perangkat keras yang
mendukung pembuatan sistem pemberi pakan ikan ini akan di jelaskan dibawah
ini.
2.2
Pengenalan Mikrokontroler
Pada saat ini penggunaan mikrokontroler dapat kita temui pada berbagai
peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telepon digital,
7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
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.
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. Selainitu, mikrokontroler AVR memiliki fitur yang lemgkap (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
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
berbagai keperluan lain. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan
menjadi 3 kelompok, yaitu TinyAVR, AVR, dan MegaAVR.
Tabel 2.1. Pebedaan Seri AVR Berdasarkan Jumlah Memori.
Microcontroller AVR
Jenis
Paket IC
TinyAVR
8-32 Pin
AVR (classic AVR)
20-44 Pin
MegaAVR
32-64 Pin
Flash
1-2K
1-8K
8-128K
Memori (byte)
EEPROM
64-128
128-512
512-4K
SRAM
0-128
0-1K
512-4K
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 besarakan
memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan
Bahasa C memilik ikeunggulan disbanding 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),
hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan
oleh bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
Heri Andrianto, 2008.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.2.1 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.
Fitur-fitur 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.
11
2.2.2 Ar sitektur mikrokontroler ATmega16A
Gambar 2.1. Blok Diagram AVR ATmega16A.
Dari gambar blok diagram tersebut dapat dilihat bahwa ATmega16A
memiliki bagian-bagian sebagai berikut :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
1.
Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port
D.
2.
CPU yang memiliki 32 buah register.
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.
2.2.3 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.
13
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATmega16A.
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki.
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
b.
sinyal
analog
bagi
A/D
converter.
Port B
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
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
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 2.2.
Tabel 2.2. PIN port B Atmega16A.
Port Pin
Fungsi Khusus
PB0
TO = Timer/counter 0 external counter input
PB1
T1 = Timer/counter 0 external counter input
PB2
AINO = analog comparator positive input
PB3
AIN1 = analog comparator negative input
PB4
SS = SPI slave select input
PB5
MOSI = SPI bus Master output/slave input
PB6
MISO = SPI bus Master input/slave input
PB7
SCK = SPI bus serial clock
c.
Port C
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
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga
memiliki fungsi alternative sebagai oscillator untuk timer/counter 2.
Tabel 2.3. PIN port C ATmega16A.
Pin
FUNGSI KHUSUS
PC7
TOSC2 (Timer Oscillator Pin2)
PC6
TOSC1 (Timer Oscillator Pin1)
PC5
Input/Output
PC4
Input/Output
PC3
Input/Output
PC2
Input/Output
PC1
SDA (Two-wire Serial Buas Data input/output line)
PC1
SCL (Two-wire Serial Buas Clock Line)
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 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 fungsifungsi alternative khusus seperti yang dapat dilihat dalam table berikut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
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
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus
diberikan ke kaki ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
k.
GND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke
GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.2.4 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.
18
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.
ATmega16A 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.
19
Gambar 2.4. Peta Memori Program AVR ATmega16A.
2.2.5 Register
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap
operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan
bagian dari inti CPU mikrokontroler.
Gambar 2.5. Status Register ATMega16A.
Bit7 -- I (Global Interrupt Enable),
Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat
dijalankan. Bit ini akan clear ketika ada interrupt yang dipicu dari
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
hardware, setelah program interrupt dieksekusi, maka bit ini harus
di set kembali dengan instruksi SEI.
Bit 6 – T : Bit Copy Storage
Instruksi bit copy BLD dan BST menggunakan bit T sebagai
sumber atau tujuan dalam operasi bit.
Bit 5 – H : Half Carry Flag
Bit 4 – S : Sign Bit
Bit S merupakan hasil exlusive or dari Negative Flag N dan Two’s
Complement Overflow Flag V.
Bit 3 – V : Two’s Complement Overflow Flag
Digunakan dalam operasi aritmatika
Bit 2 – N : Negative Flag
Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan negatif, maka bit ini
akan set.
Bit 1 – Z : Zero Flag
Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan nol, maka bit ini
akan set.
2.2.6 Interupsi
Interupsi
adalah
kondisi
di
mana
pasa
saat
program
utama
dieksekusi/dikerjakan oleh CPU kemudian tiba-tiba berhenti untuk sementara
waktu karena ada rutin lain yang harus ditangani terlebih dahulu oleh CPU, dan
setelah setelah mengerjakan rutin tersebut CPU kembali mengerjakan intruksi
pada program utama. Atmega16A memiliki 21 sumber interuksi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
Tabel 2.4. Fasilitas Interupsi Yang Dimiliki ATmega16A.
2.2.7 Interupt External
Pada ATmega16A terdapat 3 pin untuk interupsi eksternal, yaitu INT0,
INT1, dan INT2. Interupsi eksternal dapat dibangkitkan apabila terdapat
perubahan logika atau logika 0 pada pin INT0, INT1, dan INT2. Pengaturan
kondisi keadaan yang menyebebkan terjadinya interupsi eksternal diatur oleh
register MCUCK (MCU Control Register), seperti gambar dibawah ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
Gambar 2.6. Register MCUCK (MCU Control Register).
2.3
Solenoid
Solenoid adalah suatu kumparan kawat panjang dengan suatu pola seperti
bentuk sekrup, yang pada umumnya dikelilingi oleh suatu bingkai baja dan
mempunyai suatu inti baja di dalam lilitan. Ketika ada aliran arus litrik solenoid
menjadi alat elektromagnetik, di mana tenaga elektris diubah jadi pekerjaan
mekanis.
Gambar 2.7. Solenoid Valve.
Inti suatu solenoid pada umumnya dibuat dari dua bagian, suatu pengisap
yang dapat dipindahkan, dan suatu penghalang/penopang atau inti akhir yang telah
ditetapkan. Efisiensi suatu solenoid adalah suatu faktor dari kekuatan mekanis
alat, ketetapan magnetik dan bentuk wujud inti elektrik yang meliputi bagianbagian dari solenoid yang berupa pengisap/ spekulan dan perubahan/ sarung.
Pengisap bebas bergerak yang terletak di pusat lilitan dipasang dengan arah linier.
Ketika coil diberi tenaga oleh arus listrik, suatu gaya magnetisakan terbentuk
antara pengisap/ spekulan dan inti akhir, hal inilah yang menyebabkan pengisap/
spekulan itu dapat bergerak. Untuk memperoleh hasil solenoid yang lebih baik
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
maka harus digunakan bahan yang baik pula. Hal tersebut penting bagi suatu
solenoid untuk menghilangkan gaya magnetisnya ketika daya listrik masukan
dipindahkan, ha lini untuk memungkinkan pengisap/spekulan tersebut dapat
kembali lagi ke posisi aslinya. Sedangkan medan magnet sisanya disebut
kemagnetan bersifat sisa. Sumber : Andi Winoto, 2010.
2.4
Relay
Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan
DC atau tegangan tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching
untuk arus besar (>5 A). Dalam hal ini, penggunakan relay sangatlah tepat. Relay
berfungsi sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang dimilikinya.
Keuntungan relay :
•
Dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC
•
Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat
•
Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar
•
Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu
Kekurangan relay :
•
Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor
•
Relay tidak dapat switch dengan cepat
•
Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor
•
Relay membutuhkan arus input yang besar
Sumber : Widodo, 2010.
2.5
InfraRed
Infra
merah (infrared)
ialah
sinar
elektromagnet
yang
panjang
gelombangnya lebih daripada cahaya nampak yaitu di antara 700 nm dan 1 mm.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan
dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada
spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang
cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan
tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih
terasa/dideteksi.
Gambar 2.8. InfraRed.
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah
sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan
bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang
mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.
Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai
pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada
sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian
yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah,
sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau
inframerah module yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang
dikirimkan oleh pemancar. sumber: http://antosusilo.blog.uns.ac.id/2009/09/07
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
2.6
Sensor Photodiode
Photodiode merupakan sensor cahaya semi konduktor yang dapat
mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah
dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya
yang dapat dideteksi oleh photodiode ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya
tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.
Gambar 2.9. Sensor Photodiode.
Prinsip kerja, karena photodiode terbuat dari semikonduktor p-n junction
maka cahaya yang diserap oleh photodiode akan mengakibatkan terjadinya
pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi
dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita
konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber
tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber
tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan
elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya
yang diserap oleh photodiode. sumber: http://ini-robot.blogspot.com/2011/11.
2.7
WAVECOM M1306B
Wavecom adalah pabrikkan asal Perancis (bermarkas di kota Issy-les-
Moulineaux, Perancis) yaitu WavecomSA yang berdiri sejak 1993 bermula
sebagai biro konsultan teknologi dan sistim jaringan nirkabel GSM. Dan pada
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
1996 Wavecom mulai membuat desain daripada modul wireless GSM pertamanya
dan diresmikan pada 1997, bentuk modul GSM pertama berbasis GSM dan
pengkodean khusus yang disebut AT-command. Sulit mencari referensi module
tipe apa yang pertama dibuat oleh Wavecom SA.
Modem Wavecom tipe M1306B ini merupakan modem yang dapat
digunakan dalam SMS Gateway. Fisik dari Wavecom tipe M1306B ukurannya
lebih kecil dan pendek dari pada wavecom tipe M1206B. Selain itu antena standar
pada tipe M1306B berupa antenna l, dan adaptornya berupa colokan bulat.
Dalam Wavecom tipe M1306B ini motherboard chipset designnya standar
dan tidak sedikit tahan panas. Dalam Modem wavecom M1306B ini harganya
sedikit mahal dibandingkan dengan tipe wavecom M1206B. Adaptor pada modem
wavecom tipe M1306B dapat diganti dengan adaptor nokia, karena pada dasarnya
adaptor nokia sama dengan adaptor di modem wavecom tipe M1306B.
Di bawah ini merupakan modem Wavecom Fastrack tipe M1306B beserta
perangkatnya yang ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Modem Wavecom Fastrack M1306B.
Sumber : WM_PRJ_M12_UGD_001 – 002, 2003
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
2.8
RTC DS1307
Real Time Clock (RTC) merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi
sebagai penyimpanan waktu dan tanggal. RTC DS1307 merupakan Real Time
Clock (RTC) menggunakan jalur parallel yang dapat menyimpan data-data detik,
menit, jam, tanggal, bulan, hari dalam seminggu, dan tahun valid hingga 2100.
RTC DS1307 merupakan Real Time Clock (RTC) menggunakan jalur
paralel yang memiliki antarmuka serial Two-wire (I2C), sinyal luaran gelombang
kotak terprogram (Programmable Squarewave), deteksi otomatis kegagalannya
(Power-Fail) dan rangkaian switch, konsumsi daya kurang dari 500nA
menggunakan mode baterai cadangan dengan operasional osilator. Tersedia fitur
industri dengan ketahanan suhu -40°C hingga +85°C. Tersedia dalam kemasan 8
pin DIP atau SOIC.
Gambar 2.11. RTC DS1307.
Sedangkan daftar pin DS1307 adalah sebagai berikut
1. Vcc
: Primary Power Supoly
2. X1, X2
: 32.768kHz Crystal Connection
3. VBAT
: +3V baterai input
4. GND
: Ground
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
5. SDA
: Serial Data
6. SCL
: Serial Clock
7. SQW/Out
: Square Wave/Output Driver
Berikut adalah Gambar diagram pin DS1307
Gambar 2.12. Pin RTC DS1307.
Untuk masing-masing pin akan dijelaskan sebagai berikut
1. X1 merupakan pin yang digunakan untuk dihubungkan dengan X2.
2. X2 berfungsi sebagai keluaran/output dari crystal yang digunakan dan
terhubung juga dengan X1.
3. VBAT merupakan backup supply serial RTC dalam menjalankan fungsi
waktu dan tanggal. Besarnya adalah 3V dengan menggunakan jenis
Lithium Cell atau sumber energy lain. Jika pin ini tidak digunakan maka
harus terhubung dengan Ground. Sumber tegangan dengan 48mAH atau
lebih besar dapat digunakan sebagai cadangan energy sampai lebih dari 10
tahun, namun dengan persyarataan untuk pengoperasian dalam suhu 25°C.
4. GND berfungsi sebagai Ground.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
5. SDA berfungsi sebagai masukan/keluaran (I/O) untuk I2C serial interface.
Pin ini bersifat open drain. Oleh sebab itu menggunakan external pull up
resistor.
6. SCL berfungsi sebagai clock untuk input ke I2C dan digunakan untuk
mensinkronisasi pergerakan data dalam serial interface. Bersifat open
drain, oleh sebab itu membutuhkan external pull up resistor.
7. SWQ/OUT sebagai squafe wave/ outout driver. Jika diaktifkan, maka akan
menjadi 4 frekuensi gelombang kotak yaitu 1kHz, 4kHz, 8kHz, 32kHz.
Sifat dari pin ini sama dengan sifat pin SDA dan SCL sehingga
membutuhkan external pull up resistor. Dapat dioperasikan dengan VCC
maupun dengan VBAT.
8. VCC merupakan sumber tegangan utama. Jika sumber tegangan terhubung
dengan baik, maka pengaksesan data dan pembacaan data dapat dilakukan
dengan baik. Namun jika backup supply terhubung juga dengan VCC,
namun besar VCC di bawah VTP, maka pengaksesan data tidak dapat
dilakukan.
2.9
LCD 16X2 Character
LCD (liquid cristal display) Modul LCD Character dapat dengan mudah
dihubungkan dengan mikrokontroller. LCD yang akan di pergunakan mempunyai
lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD Character 2x16,
dengan 16 pin konektor Gambar 2.13.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
30
Gambar 2.13. LCD 16x2 karakter.
Tabel 2.5. Karakteristik pin LCD.
No Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2.10
Sinbol
VCC
VDD
VEE
RS
RW
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Deskripsi
Ground
Supply voltase
Operating voltage for LCD
PA0
PA1
PA2
PA4
PA5
PA6
PA7
ADC (Analaog to Digital Converter) ATmega16A
Analog to digital converter berfungsi untuk mengubah sinyal analog
menjadi data digital. Sinyal analog dimasukkan pada input dari converter analog
ke digital dan beberapa waktu untuk mengkonversi maka output data digital akan
siap diproses oleh rangkaian digital. ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah
dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode
operasinya, ADC ATMega dapat dikonfig