Perancangan Alat Pengendali Lampu dan Kipas Angin Dengan Jaringan Komunikasi Data Berbasis Mikrokontroler ATMega 32
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32
SKRIPSI
JEKSON SIAHAAN
120801024
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai
gelar Sarjana Sains
JEKSON SIAHAAN
120801024
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Perancangan Alat Pengendali Lampu dan Kipas
Angin Dengan Jaringan Komunikasi Data Berbasis
Mikrokontroler ATMega 32
Kategori
: Skripsi
Nama
: Jekson Siahaan
Nomor Induk Mahasiswa
: 120801069
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,
2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng, Sc
Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc
NIP. 195609181985031002
NIP. 196006031986011002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
JEKSON SIAHAAN
120801024
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat
Rahmat dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini
dengan baik. Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari
bantuan, motivasi, didikan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga setiap
kesulitan yang dihadapi penulis dapat terselesaikan. Oleh karena itu dalam
kesempatan ini penulis dengan tulus hati mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua penulis, kepada Ayah tersayang R.Siahaan dan Ibu
tercinta T.Silalahi atas jasa-jasanya, kesabaran, doa, perjuangan yang tiada
lelah dalam mendidik dan memberi kasih sayang yang tulus dan ikhlas
semenjak kecil, yang menjadi penyemangat dan inspirasi bagi penulis
hingga penulis dapat melanjutkan study dan menyelesaikan penulisan
skripsi ini.
2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng. Sc dan Bapak Dr. Bisman Peranginangin, M.Eng. Sc selaku Dosen Pembimbing yang selalu bijaksana
memberikan bimbingan, nasehat, mencurahkan perhatian serta waktunya
selama penelitian dan penulisan skripsi ini
3. Bapak Prof.Dr.Nasruddin MN,M.Eng.Sc dan Bapak Junedi Ginting,M.Si
selaku Dosen Penguji yang memberikan saran dan masukan demi
perbaikan skripsi yang lebih bagus.
4. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan
Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA
USU, Kak Tini, Bang Johaidin dan Kak Yuspa selaku staf Departemen
Fisika, seluruh dosen, staf dan pegawai Departemen Fisika FMIPA USU
yang telah banyak membantu dan membekali penulis dengan berbagai
ilmu selama mengikuti perkuliahan sampai akhir penulisan skripsi ini.
iii
Universitas Sumatera Utara
5. Saudara penulis tercinta, adik Asna Siahaan, Rio Siahaan
dan Sinta
siahaan, terkhusus kepada kakak dan abang penulis, Betty Siahaan,Eronita
Siahaan, Mindo Siahaan dan Rijal Siahaan
yang telah memberikan
semangat, kasih sayang dan bantuan secara moril dan materiil demi
lancarnya penyusunan skripsi ini.
6. Mutia Rizki Lubis yang telah memberi dukungan, cinta yang tulus dan doa
serta partisipasinya selama penelitian sampai akhir penulisan skripsi ini.
7. Teman-teman Asisten Laboratorium Fisika Gelombang atas kebersamaan
dan dukungan yang berarti kepada penulis.
8. Teman-teman Kos Kesain Rumah Pulo atas kebersamaan dan motivasi
serta dukungan yang berarti kepada penulis.
9. Teman-teman seperjuangan Phisyc On Fire (Fisika 2012) yang turut
berpartisipasi dan memberi semangat dari awal kuliah hingga penulisan
skripsi ini.
10. Kapada Adik-adik Penulis Fisika Stambuk 2013, Stambuk 2014 dan
Stambuk 2015 atas semua dukungan dan doa dalam penulisan skripsi ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang berlipat ganda
kepada semuanya. Demi perbaikan selanjutnya,saran dan kritik yang membangun
akan penulis terima dengan senang hati.Akhirnya, hanya kepada Tuhan Yang
Maha Esa penulis serahkan segalanya semoga dapat bermanfaat khususnya bagi
penulis umumnya bagi kita semua.
Medan,
Penulis
iv
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA32
ABSTRAK
Telah dirancang suatu alat pengendali lampu dan kipas angin dengan
menggunakan mikrokontroler ATMega32. Alat ini terdiri dari keypad, LCD,
lampu dan kipas yang dikendalikan serta Radio Frekuensi yang akan digunakan
sebagai komunikasi data jarak jauh. Software pada alat ini menggunakan bahasa
pemrograman Cod Vision AVR. Prinsip kerja alat ini adalah menggunakan
gelombang radio untuk mengontrol lampu dan kipas pada jarak jauh, pada bagian
transmitter (remote) terdiri dari keypad, mikrokontroler dan gelombang frekuensi
315Mhz. dari keypad data akan dikirim ke transmiter secara wireless (tanpa kabel).
Kemudian pada receiver data diterima dan diolah kemudian dibandingkan dengan
data yang telah ditentukan pada program sebagai pengontrolan. Pada alat ini, jika
pada transmiter di tekant 1, maka kipas akan hidup dengan kecepatan 25% ,
ditekan 2, kipas dengan kecepatan 50%, ditekan 3, kipas dengan kecepatan 75%
dan jika ditekan 4, kipas akan bergerak dengan kecepatan 100%. Untuk
menghidupkan lampu maka di tekan 5, maka lampu akan menyala dengan terang
25%,di tekan 6, terangnya 50%, ditekan 7, terangnya 75% dan jika ditekan 8
lampu akan menyala dengan terang maksimum yaitu 100%. Untuk mematikan
lampu ditekan C, mematikan kipas ditekan B dan untuk mematikan lampu dan
kipas ditekan 0.
Kata Kunci : Mikrokontroler ATMega32, RF 315 Mhz, Keypad Matrix,
Transmitter dan receiver
v
Universitas Sumatera Utara
DESIGN AND CONTROL DEVICE OF LAMP AND FAN WITH
DATA COMMUNICATIONS NETWORK BY USING A
MICROCONTROLLER ATMEGA 32
ABSTRACT
A lamp controller and fun by using a microcontroller ATMega 32 have been
designed. This device is consists of a keypad as a controller, LCD displays
messages from the transmitter, the lights and the fan will be controlled and Radio
Frequency used as a data communications with far distance. Software on the
device using the programming language Cod Vision AVR. The working principle
of this tool is to use radio waves to control lights and fans at a distance, at the
transmitter (remote) consists of a 4x4 matrix keypad, microcontroller and 315Mhz
frequency bands. of keypad data will be sent to the transmitter with a wireless
(cordless). Then the data is received and processed receiver then compared with
the data that has been determined in the program as control. In this tool, if the
transmitter in press 1 then the fan will be live at 25%, in press 2 fans live at 50%,
pressured 3 fans live at the speed of 75%, and when pressed four fans will be
living with a rate of 100%. To turn on the lights, pressed the 5 lights will be lit
with the light of 25%, pressed 6 explained 50%, reduced 7 explained 75% and if
pressed 8 lights will flash with a bright maximum of 100%. To turn off the lights
pressed B, turn off fans pressed C and turn off lights and fans pressed 0.
Keywords : Microcontroller ATMega32, RF 315Mhz, Keypad Matrix,
Transmitter and receiver
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstrac
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
3
Tinjauan Pustaka
2.1 Mikrokontroler
2.2 Mikrokontroler ATmega 32
2.2.1 Arsitektur ATmega 32
2.2.2 Konfiguras ATmega 32
2.2.3 Arsitektur CPU ATmega 32
2.2.4 Program Memori
2.2.5 SRAM Data Memori
2.2.6 EEPROM Data Memori
2.2.7 Interupsi
2.2.8 Status Register (SREG)
2.3 Radio Frekuensi
2.3.1 Transmiter
2.3.2 Receiver
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
2.5 Keypad Matrix
2.5.1 Proses Scanning Matrix 4×4 Untuk Mikrokontroler
2.6 PWM ( Pulse Widhth Modulation)
2.6.1 Konsep Dasar PWM
5
5
6
8
13
14
14
14
14
14
16
17
18
19
22
23
24
25
Bab 3. Perancangan Sistem
3.1 Diagram Blok Sistem
3.1.1 Fungsi tiap Blok Sistem
27
27
vii
Universitas Sumatera Utara
Bab 4
Bab 5
3.2 Rangkaian mikrokontroller ATMega 32
3.3 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
3.4 Rangkaian Power Suply
3.5 Rangkaian Radio Freakuensi 315 Mhz
3.6 Rangkaian Rangkaian Keypad 4 x 4
3.7 Rangkaian Kipas dan Lampu
3.8 Flowchart Transmiter
3.9 Flowchart Receiver
Pengujian Alat dan Program
4.1 Pengujian Power Supply
4.2 Pengujian Mikrokontroler ATmega 32
4.3 Pengujian LCD
4.4 Pengujian Keypad Matriks 4 x 4
4.5 Pengujian Radio Frekuensi 315 MHZ
4.6 Pengujian Alat Keseluruhan
35
36
36
38
41
46
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
48
48
Daftar Pustaka
Lampiran
28
29
30
31
31
32
33
34
49
50
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 2.5
Tabel 4.5
Tabel 4.1
Fungsi Khusus Port A
Fungsi Khusus Port B
Fungsi Khusus Port C
Fungsi Khusus Port D
Fungsi Pin Pada Liquid Crystal Display
Pengujian Transmiter dan Receiver
Pengujian Alat keseluruhan
9
11
12
12
20
42
47
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
7
9
15
17
18
18
19
21
22
25
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Blok Diagram dan Arsitektur ATmega 32
Pin – Pin ATmega 32
Status Register ATmega 32
Diagram Blok Rangkaian Transmiter
Bentuk Fisik dan Konfigurasi Kaki Transmiter
Diagram Blok Rangkaian Receiver
Bentuk Fisik dan Konfigurasi Kaki Receiver
LCD M1632
Konstruksi Matrix Keypad 4 x 4
Pulsa dengan Duty Cycle 50%
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 3.9
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.6
Diagram Blok Sistem
27
Rangkaian Mikrokontroler ATMega32
28
Rangkaian LCD
29
Rangkaian Power Supply
30
Rangkaian Radio Frekuensi 315 Mhz Transmiter dan Receiver 31
Rangkaian Keypad Matrix
32
Rangkaian Kipas dan Lampu
32
Flowchart System Transmiret
33
Flowchart System Receiver
34
Pengujian Power Supply
35
Informasi Signature Mikrokontroler
36
Pengujian LCD
38
Pengujian Keypad Matrix
41
Pengujian Alat Keseluruhan
46
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
1.
2.
3.
Judul
Gambar alat secara keseluruhan
Program Pada Alat
Rangkaian Alat Keseluruhan
Halaman
50
52
67
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
AC
ADC
ASCII
AVR
BTS
BSS
CMOS
CPU
EEPROM
GHz
GND
I/O
IC
LAN
LCC
LCD
LSB
MSB
MHz
RAM
RISC
ROM
RF
RST
SPI
TWI
USART
Transmitter
WDT
= Analog Comparator
= Analog to Digital Converter
= American Standart Code for Information Interchange
= Alf and Vegard’s Risc processor
= Base Transceiver System
= Base Station Subsystem
= Complementary Metal Oxide Semiconductorial
= Central Proccesing Unit
= Electrical Erasable Programmable Read Only Memory
= Giga Hearzt
= Ground
= Input/Output
= Intergrated Circuit
= Local Area Network
= Leadless Chip Carrier
= Liquid Crystal Display
= Least Significant Byte
= Most Significant Byte
= Mega Heartz
= Random Acces Memory
= Reduce Instruction Set Computer
= Read Only Memory
= Radio Frekuensi
= Reset
= Serial Peripheral Interface
=Two-wire Serial Interface
= Universal Shynchronous and Asyncrhonous Serial Receiver and
= Watchdog Timer
xii
Universitas Sumatera Utara
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32
SKRIPSI
JEKSON SIAHAAN
120801024
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai
gelar Sarjana Sains
JEKSON SIAHAAN
120801024
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Perancangan Alat Pengendali Lampu dan Kipas
Angin Dengan Jaringan Komunikasi Data Berbasis
Mikrokontroler ATMega 32
Kategori
: Skripsi
Nama
: Jekson Siahaan
Nomor Induk Mahasiswa
: 120801069
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,
2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng, Sc
Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc
NIP. 195609181985031002
NIP. 196006031986011002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
JEKSON SIAHAAN
120801024
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat
Rahmat dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini
dengan baik. Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari
bantuan, motivasi, didikan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga setiap
kesulitan yang dihadapi penulis dapat terselesaikan. Oleh karena itu dalam
kesempatan ini penulis dengan tulus hati mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua penulis, kepada Ayah tersayang R.Siahaan dan Ibu
tercinta T.Silalahi atas jasa-jasanya, kesabaran, doa, perjuangan yang tiada
lelah dalam mendidik dan memberi kasih sayang yang tulus dan ikhlas
semenjak kecil, yang menjadi penyemangat dan inspirasi bagi penulis
hingga penulis dapat melanjutkan study dan menyelesaikan penulisan
skripsi ini.
2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng. Sc dan Bapak Dr. Bisman Peranginangin, M.Eng. Sc selaku Dosen Pembimbing yang selalu bijaksana
memberikan bimbingan, nasehat, mencurahkan perhatian serta waktunya
selama penelitian dan penulisan skripsi ini
3. Bapak Prof.Dr.Nasruddin MN,M.Eng.Sc dan Bapak Junedi Ginting,M.Si
selaku Dosen Penguji yang memberikan saran dan masukan demi
perbaikan skripsi yang lebih bagus.
4. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan
Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA
USU, Kak Tini, Bang Johaidin dan Kak Yuspa selaku staf Departemen
Fisika, seluruh dosen, staf dan pegawai Departemen Fisika FMIPA USU
yang telah banyak membantu dan membekali penulis dengan berbagai
ilmu selama mengikuti perkuliahan sampai akhir penulisan skripsi ini.
iii
Universitas Sumatera Utara
5. Saudara penulis tercinta, adik Asna Siahaan, Rio Siahaan
dan Sinta
siahaan, terkhusus kepada kakak dan abang penulis, Betty Siahaan,Eronita
Siahaan, Mindo Siahaan dan Rijal Siahaan
yang telah memberikan
semangat, kasih sayang dan bantuan secara moril dan materiil demi
lancarnya penyusunan skripsi ini.
6. Mutia Rizki Lubis yang telah memberi dukungan, cinta yang tulus dan doa
serta partisipasinya selama penelitian sampai akhir penulisan skripsi ini.
7. Teman-teman Asisten Laboratorium Fisika Gelombang atas kebersamaan
dan dukungan yang berarti kepada penulis.
8. Teman-teman Kos Kesain Rumah Pulo atas kebersamaan dan motivasi
serta dukungan yang berarti kepada penulis.
9. Teman-teman seperjuangan Phisyc On Fire (Fisika 2012) yang turut
berpartisipasi dan memberi semangat dari awal kuliah hingga penulisan
skripsi ini.
10. Kapada Adik-adik Penulis Fisika Stambuk 2013, Stambuk 2014 dan
Stambuk 2015 atas semua dukungan dan doa dalam penulisan skripsi ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang berlipat ganda
kepada semuanya. Demi perbaikan selanjutnya,saran dan kritik yang membangun
akan penulis terima dengan senang hati.Akhirnya, hanya kepada Tuhan Yang
Maha Esa penulis serahkan segalanya semoga dapat bermanfaat khususnya bagi
penulis umumnya bagi kita semua.
Medan,
Penulis
iv
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN KIPAS
ANGIN DENGAN JARINGAN KOMUNIKASI DATA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA32
ABSTRAK
Telah dirancang suatu alat pengendali lampu dan kipas angin dengan
menggunakan mikrokontroler ATMega32. Alat ini terdiri dari keypad, LCD,
lampu dan kipas yang dikendalikan serta Radio Frekuensi yang akan digunakan
sebagai komunikasi data jarak jauh. Software pada alat ini menggunakan bahasa
pemrograman Cod Vision AVR. Prinsip kerja alat ini adalah menggunakan
gelombang radio untuk mengontrol lampu dan kipas pada jarak jauh, pada bagian
transmitter (remote) terdiri dari keypad, mikrokontroler dan gelombang frekuensi
315Mhz. dari keypad data akan dikirim ke transmiter secara wireless (tanpa kabel).
Kemudian pada receiver data diterima dan diolah kemudian dibandingkan dengan
data yang telah ditentukan pada program sebagai pengontrolan. Pada alat ini, jika
pada transmiter di tekant 1, maka kipas akan hidup dengan kecepatan 25% ,
ditekan 2, kipas dengan kecepatan 50%, ditekan 3, kipas dengan kecepatan 75%
dan jika ditekan 4, kipas akan bergerak dengan kecepatan 100%. Untuk
menghidupkan lampu maka di tekan 5, maka lampu akan menyala dengan terang
25%,di tekan 6, terangnya 50%, ditekan 7, terangnya 75% dan jika ditekan 8
lampu akan menyala dengan terang maksimum yaitu 100%. Untuk mematikan
lampu ditekan C, mematikan kipas ditekan B dan untuk mematikan lampu dan
kipas ditekan 0.
Kata Kunci : Mikrokontroler ATMega32, RF 315 Mhz, Keypad Matrix,
Transmitter dan receiver
v
Universitas Sumatera Utara
DESIGN AND CONTROL DEVICE OF LAMP AND FAN WITH
DATA COMMUNICATIONS NETWORK BY USING A
MICROCONTROLLER ATMEGA 32
ABSTRACT
A lamp controller and fun by using a microcontroller ATMega 32 have been
designed. This device is consists of a keypad as a controller, LCD displays
messages from the transmitter, the lights and the fan will be controlled and Radio
Frequency used as a data communications with far distance. Software on the
device using the programming language Cod Vision AVR. The working principle
of this tool is to use radio waves to control lights and fans at a distance, at the
transmitter (remote) consists of a 4x4 matrix keypad, microcontroller and 315Mhz
frequency bands. of keypad data will be sent to the transmitter with a wireless
(cordless). Then the data is received and processed receiver then compared with
the data that has been determined in the program as control. In this tool, if the
transmitter in press 1 then the fan will be live at 25%, in press 2 fans live at 50%,
pressured 3 fans live at the speed of 75%, and when pressed four fans will be
living with a rate of 100%. To turn on the lights, pressed the 5 lights will be lit
with the light of 25%, pressed 6 explained 50%, reduced 7 explained 75% and if
pressed 8 lights will flash with a bright maximum of 100%. To turn off the lights
pressed B, turn off fans pressed C and turn off lights and fans pressed 0.
Keywords : Microcontroller ATMega32, RF 315Mhz, Keypad Matrix,
Transmitter and receiver
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstrac
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
3
Tinjauan Pustaka
2.1 Mikrokontroler
2.2 Mikrokontroler ATmega 32
2.2.1 Arsitektur ATmega 32
2.2.2 Konfiguras ATmega 32
2.2.3 Arsitektur CPU ATmega 32
2.2.4 Program Memori
2.2.5 SRAM Data Memori
2.2.6 EEPROM Data Memori
2.2.7 Interupsi
2.2.8 Status Register (SREG)
2.3 Radio Frekuensi
2.3.1 Transmiter
2.3.2 Receiver
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
2.5 Keypad Matrix
2.5.1 Proses Scanning Matrix 4×4 Untuk Mikrokontroler
2.6 PWM ( Pulse Widhth Modulation)
2.6.1 Konsep Dasar PWM
5
5
6
8
13
14
14
14
14
14
16
17
18
19
22
23
24
25
Bab 3. Perancangan Sistem
3.1 Diagram Blok Sistem
3.1.1 Fungsi tiap Blok Sistem
27
27
vii
Universitas Sumatera Utara
Bab 4
Bab 5
3.2 Rangkaian mikrokontroller ATMega 32
3.3 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
3.4 Rangkaian Power Suply
3.5 Rangkaian Radio Freakuensi 315 Mhz
3.6 Rangkaian Rangkaian Keypad 4 x 4
3.7 Rangkaian Kipas dan Lampu
3.8 Flowchart Transmiter
3.9 Flowchart Receiver
Pengujian Alat dan Program
4.1 Pengujian Power Supply
4.2 Pengujian Mikrokontroler ATmega 32
4.3 Pengujian LCD
4.4 Pengujian Keypad Matriks 4 x 4
4.5 Pengujian Radio Frekuensi 315 MHZ
4.6 Pengujian Alat Keseluruhan
35
36
36
38
41
46
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
48
48
Daftar Pustaka
Lampiran
28
29
30
31
31
32
33
34
49
50
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 2.5
Tabel 4.5
Tabel 4.1
Fungsi Khusus Port A
Fungsi Khusus Port B
Fungsi Khusus Port C
Fungsi Khusus Port D
Fungsi Pin Pada Liquid Crystal Display
Pengujian Transmiter dan Receiver
Pengujian Alat keseluruhan
9
11
12
12
20
42
47
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
7
9
15
17
18
18
19
21
22
25
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Blok Diagram dan Arsitektur ATmega 32
Pin – Pin ATmega 32
Status Register ATmega 32
Diagram Blok Rangkaian Transmiter
Bentuk Fisik dan Konfigurasi Kaki Transmiter
Diagram Blok Rangkaian Receiver
Bentuk Fisik dan Konfigurasi Kaki Receiver
LCD M1632
Konstruksi Matrix Keypad 4 x 4
Pulsa dengan Duty Cycle 50%
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 3.9
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.6
Diagram Blok Sistem
27
Rangkaian Mikrokontroler ATMega32
28
Rangkaian LCD
29
Rangkaian Power Supply
30
Rangkaian Radio Frekuensi 315 Mhz Transmiter dan Receiver 31
Rangkaian Keypad Matrix
32
Rangkaian Kipas dan Lampu
32
Flowchart System Transmiret
33
Flowchart System Receiver
34
Pengujian Power Supply
35
Informasi Signature Mikrokontroler
36
Pengujian LCD
38
Pengujian Keypad Matrix
41
Pengujian Alat Keseluruhan
46
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
1.
2.
3.
Judul
Gambar alat secara keseluruhan
Program Pada Alat
Rangkaian Alat Keseluruhan
Halaman
50
52
67
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
AC
ADC
ASCII
AVR
BTS
BSS
CMOS
CPU
EEPROM
GHz
GND
I/O
IC
LAN
LCC
LCD
LSB
MSB
MHz
RAM
RISC
ROM
RF
RST
SPI
TWI
USART
Transmitter
WDT
= Analog Comparator
= Analog to Digital Converter
= American Standart Code for Information Interchange
= Alf and Vegard’s Risc processor
= Base Transceiver System
= Base Station Subsystem
= Complementary Metal Oxide Semiconductorial
= Central Proccesing Unit
= Electrical Erasable Programmable Read Only Memory
= Giga Hearzt
= Ground
= Input/Output
= Intergrated Circuit
= Local Area Network
= Leadless Chip Carrier
= Liquid Crystal Display
= Least Significant Byte
= Most Significant Byte
= Mega Heartz
= Random Acces Memory
= Reduce Instruction Set Computer
= Read Only Memory
= Radio Frekuensi
= Reset
= Serial Peripheral Interface
=Two-wire Serial Interface
= Universal Shynchronous and Asyncrhonous Serial Receiver and
= Watchdog Timer
xii
Universitas Sumatera Utara