T1 612007041 BAB III
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan realisasi dari perangkat
keras maupun perangkat lunak dari setiap modul yang dipakai pada skripsi ini.
3.1.
Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras
Perangkat keras yang menyusun skripsi ini menjadi satu sistem terdiri dari
beberapa bagian yaitu:
1. Mekanik Tabung Pengering
2. Sensor Suhu dan Kelembaban
3. Mikrokontroler Atmega 8535
4. LCD (Liquid Crystal Display)
5. Keypad
6. Elemen Pemanas
7. Untai Saklar
3.1.1. Mekanik Tabung Pengering
Drum pengering cengkeh yang dirancang berdimensi panjang 121 cm dan
berdiameter 77 cm. Di dalam drum pengering ini terdapat plat besi yang bertugas
untuk mengaduk cengkeh agar cengkeh kering secara merata.
Perangkat keras yang digunakan untuk menunjang kinerja mesin pengering
ini adalah elemen pemanas dengan daya maksimal 600 watt. Drum pengering
cengkeh dirancang menggunakan elemen pemanas yang akan ditiup dengan
blower sehingga pemanasan lebih merata.
9
Gambar 3.1. Skema realisasi tabung pengering
Keterangan Gambar: 1. Motor AC
2. Kontrol pada alat
3. Drum pengering
4. Saluran udara panas dari blower
3.1.2. Sensor Suhu dan Kelembaban
Untuk melakukan pengukuran suhu dan kelembaban di dalam ruang
pengeringan, digunakan sensor SHT 11. Sensor SHT 11 ini merupakan sensor
yang dapat melakukan pengukuran suhu dan kelembaban sekaligus. SHT 11
merupakan sensor berteknologi digital, tidak memerlukan kalibrasi dan stabil.
Gambar 3.2. Blok Diagram SHT 11
10
SHT 11 mampu melakukan pengukuran suhu dengan kisaran -40℃ – 123,8℃
dengan akurasi ±0.4℃ dan pengukuran kelembaban dengan kisaran 0 – 100%RH
dengan akurasi ±3%RH. Karena merupakan sensor digital, maka sensor ini dapat
dihubungkan ke mikrokontroler untuk proses perhitungan suhu dan kelembaban.
Koneksi dengan mikrokontroler menggunakan fasilitas koneksi interface 2-wire.
Gambar 3.3. Koneksi SHT 11 dengan Pengendali Mikrokontroler
a. Sumber Tegangan
SHT 11 memerlukan sumber tegangan antar 2,4 – 5,5 V. Tegangan yang
direkomendasikan adalah 3,3 V.
Setelah diberi tegangan, SHT 11
memerlukan waktu 11 ms untuk me-reset data yang artinya tidak boleh
ada perintah sebelum mencapai kondisi tersebut.
b. Protokol
Untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, ada 2 pin pada SHT 11
yang dapat digunakan, yaitu:
Pin SCK (Serial Clock Input)
Pin SCK ini berfungsi untuk sinkronisasi koneksi antara
mikrokontroler dengan SHT 11.
Jika VDD < 4,5 V, maka
frekuensi maksimal SCK hanya sampai 1 MHz, tetapi jika VDD
> 4,5 V maka frekuensi maksimal dapat mecapai 10 MHz.
Pin DATA
Pin DATA berfungsi untuk mengirim data masuk atau keluar dari
SHT 11. Pin DATA berubah setelah transisi dari 1 ke 0 dan akan
menjadi valid pada transisi dari 0 ke 1 pada pin SCK. Selama
11
terjadi transmisi data dari mikrokontroler ke SHT 11, pin DATA
harus stabil ketika pin SCK bernilai 1. Untuk menghindari sinyal
yang bertumbukan, mikrokontroler agar mengatur pin DATA
bernilai 0.
Pin data ini membutuhkan resistor pull-up untuk
mengangkat sinyal ke kondisi high.
c. Pengukuran
Setelah mengirim perintah (‘00000101’ untuk kelembaban, dan
‘00000011’ untuk suhu), mikrokontroler harus menunggu sekitar 210 ms
sampai pengukuran selesai.
Setelah pengukuran selesai, SHT 11
mengatur pin DATA menjadi low dan masuk ke idle state.
Mikrokontroler harus menunggu data siap diambil terlebih dahulu
sebelum mengatur pin SCK kembali membaca data.
Data hasil
pengukuran sensor disimpan sampai data dibaca oleh mikrokontroler.
Sensor secara otomatis akan kembali ke Sleep Mode setelah pengukuran
dan komunikasi dengan mikrokontroler selesai.
Gambar 3.4. Pemasangan SHT11
3.1.3. Mikrokontroler 8535
Mikrokontroler Atmega 8535 digunakan sebagai pengendali utama yaitu
untuk mengendalikan aktif atau tidaknya motor sebagai penggerak tabung
pengering, elemen pemanas dan blower fan yang berfungsi untuk mengalirkan
udara panas agar masuk ke dalam tabung pengering. Mikrokontroler ini juga
12
bertugas memproses
roses data hasil pengukuran suhu dan kelembaban oleh SHT 11
dan menampilkan nya pada LCD serta memproses
mem roses inputan dari keypad.
Mikrokontroler Atmega 8535 termasuk dalam mikrokontroler keluarga AVR
yang diproduksi oleh Atmel Corporation. Fasilitas – fasilitas yang dimiliki oleh
Atmega 8535 antara lain:
1. Memori flash sebesar 8kB.
2. 512 Byte EEPROM.
3. 512 Byte SRAM.
4. Tiga buah timer/counter.
timer/counter
5. Delapan saluran 10-bit
10
ADC.
6. Serial USART.
internal/external
7. Interupsi internal/external.
8. 32 saluran input/output
ut/output (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD).
Gambar 3.5.
3.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler
ikrokontroler ATMega 8535
Gambar 3.5.. merupakan konfigurasi pin mikrokontroler ATMega 8535 dengan
penjelasan sebagai berikut:
1. PA0 – PA7 adalah delapan saluran port A. Port ini dapat difungsikan sebagai
saluran input/output.
PORT A juga memiliki fungsi khusus yaitu sebagai
saluran masukan Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit.
2. PB0 – PB7 adalah delapan saluran port B. Port ini
ini dapat difungsikan sebagai
input/output..
saluran input/output
PORT B juga memiliki fungsi khusus sebagai SPI,
komparator analog dan timer/counter.
13
3. PC0 – PC7 adalah delapan saluran port C. Port ini dapat difungsikan sebagai
saluran input/output.
PORT C juga memiliki fungsi khusus yaitu sebagai
komparator analog dan timer/counter.
4. PD0 – PD7 adalah delapan saluran port D. Port ini dapat difungsikan sebagai
salurana input/output.
PORT D juga memiliki fungsi khusus sebagai
komparator analog, saluran interupsi external, dan komunikasi serial.
5. RESET adalah pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
6. VCC adalah pin yang digunakan untuk memberi masukan daya sebesar 5V.
7. XTAL2 adalah pin masukan external clock.
8. XTAL1 adalah pin masukan external clock.
9. AREF adalah pin masukan tegangan referensi ADC.
10. GND adalah pin ground.
11. AVCC adalah pin untuk masukan tegangan ADC.
Konfigurasi penggunaan port pada mikrokontroler Atmega 8535 pada skripsi ini
dijelaskan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler
PORT
PORTA
PORTB.1
PORTB.2
PORTB.3
PORTC.6
PORTC.7
PORTD
Koneksi
LCD
Pemanas
Blower Van
Motor
DATA SHT11
SCK SHT11
Keypad
3.1.4. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD pada skripsi ini merupakan salah satu komponen pada bagian interface
yang digunakan untuk menampilkan menu, suhu dan kelembaban hasil
pengukuran oleh SHT 11.
Melalui LCD ini, ditampilkan juga inputan yang
dimasukkan pengguna. LCD yang digunakan pada skripsi ini merupakan LCD
16x4. LCD ini memiliki 4 baris karakter dan setiap barisnya terdiri atas 16
karakter.
14
Gambar 3.6. adalah gambar LCD 16x4 dan tampilan menu pada LCD.
Gambar 3.6. LCD 16 x 4
Konfigurasi pin LCD 16x4 ditunjukkan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Konfigurasi pin LCD 16x4
No.
Nama Pin
Keterangan
Pin
1
Vss
Ground
2
Vdd
Catu daya LCD 5V.
3
VO
Kontras
4
RS
Register Select
5
R/W
6
E
7
DB0
Data bit 0
8
DB1
Data bit 1
9
DB2
Data bit 2
10
DB3
Data bit 3
11
DB4
Data bit 4
12
DB5
Data bit 5
13
DB6
Data bit 6
14
DB7
Data bit 7
15
LED +
Catu daya positif LED
16
LED -
Catu daya negatif LED
Read/Write
Enable
15
3.1.5. Keypad
Keypad ini merupakan komponen dari bagian interface.. Melalui keypad ini,
pengguna dapat memberi input untuk selanjutnya diproses oleh mikrokontroler.
dengan 16 buah tombol yang disusunn secara matrix, sehingga
Keypad ini dibuat de
ada delapan pin yang akan dihubungkan dengan mikrokontroler, yaitu empat pin
baris dan empat pin kolom. Adapun skema scanning keypad ditunjukan oleh
Gambar 3.7.
Gambar 3.7. Skema Scanning Keypad
3.1.6. Elemen Pemanas
Pada perancangan mesin pengering ini digunakan elemen pemanas untuk
mengeringkan cengkeh. Untuk mengeluarkan panas yang dihasilkan elemen
pemanas maka dipasang blower untuk mengalirkan udara panas agar masuk ke
abung pengering. Tegangan elemen ini adalah 220 VAC dan daya untuk
dalam tabung
elemen pemanas 600 watt.
Elemen pemanas ini be
rfungsi untuk menaikkan suhu udara di dalam ruang
berfungsi
pengering agar sesua
sesuai dengan suhu yang diinginkan. Selain untuk menaikkan suhu
udara, elemen pemanas ini juga digunakan untuk mempertahankan suhu di dalam
ruangan jika suhu dari pengguna menginginkan suhu di atas suhu kamar
kamar.
Gambar 3.8. Elemen Pemanas
16
3.1.7. Untai Saklar
Untai saklar pada skripsi ini digunakan untuk mengaktifkan komponen –
komponen yang aktif pada tegangan AC 220 V. Komponen - komponen tersebut
antara lain elemen pemanas, sistem pendingin, lampu.
Untai saklar ini terdiri dari komponen – komponen berupa resistor, transistor
TIP 31, relay AC 220V. Gambar untai saklar ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Untai Saklar
Nilai R1 didapat menggunakan perhitungan sebagai berikut:
V2 = 12V
VCE 4N25 = 0,5V
VA = V2 - VCE 4N25
(3.1)
= 12 – 0,5
= 11,5 V
RRelay = 130Ω
V1 = 12V
17
Ic=
(3.2)
Ic =
Ic = 92,3 mA
IB =
(3.3)
IB =
,
IB = 7,1 mA
,
R1 =
,
R1 =
R1 =
,
,
,
(3.4)
,
R1 = 1,52kΩ
Nilai R1 didekati dengan R = 1k5 Ω
Transistor TIP 31 digunakan sebagai saklar untuk mengaktifkan relay.
Transistor ini akan aktif jika mendapat sinyal high dari mikrokontroler. Transistor akan
aktif jika ada arus iB. Karena tegangan output mikrokontroler bernilai 5V, maka jika
transistor mendapat inputan sinyal high dari mikrokontroler, maka transistor akan aktif.
Aktifnya transistor ini akan memicu relay untuk aktif.
Output relay dihubungkan
dengan beban berupa komponen yang aktif pada tegangan AC 220V. Jika relay aktif,
maka beban yang dihubungkan ke bagian output relay akan aktif pula.
18
3.2. Perancangan Perangkat Lunak
Pada bagian ini akan dijelaskan tentang perangkat lunak yang ada pada
sistem. Perangkat lunak ini meliputi perancangan perangkat lunak yang
ditanamkan pada mikrokontroler Atmega 8535.
Perangkat lunak yang ditanamkan pada mikrokontroler ini berguna untuk
mengendalikan semua kegiatan yang dilakukan oleh tiap-tiap komponen sehingga
dapat bekerja secara bersama-sama sehingga membentuk suatu sistem. Adapun
perangkat lunak ini berperan dalam beberapa fungsi diantaranya pengolahan data
yang berasal dari pembacaan suhu dan kelembaban oleh SHT11, pengolahan input
dan output data pada bagian interface yaitu keypad dan LCD, serta pengendalian
pemanas.
Gambar 3.10. Diagram Alir Inisialisasi Sensor SHT11
Salah satu komponen penting pada skripsi ini adalah sensor SHT11. Sensor
SHT 11 merupakan sensor suhu dan kelembaban. SHT11 adalah salah satu jenis
sensor digital yang memerlukan pemrosesan data. Pemrosesan data yang telah
19
diambil oleh SHT11 ini selanjutnya akan diproses secara digital oleh
mikrokontroler.
Untuk dapat melakukan pemrosesan data-data tersebut, sensor SHT11 harus
disambungkan ke board mikrokontroler. Adapun pin yang terhubung dengan
mikrokontroler adalah pin SCK dan pin DATA. Pin SCK dihubungkan dengan
PORTC.7 dan pin DATA dihubungkan dengan PORTC.6 pada mikrokontroler.
Setelah melakukan proses pengambilan data dan pemrosesan data yang telah
diambil, mikrokontroler kemudian akan menampilkan hasil pengukuran suhu dan
kelembaban melalui LCD. Hasil pengukuran suhu dan kelembaban ini juga
dijadikan acuan pada proses pengeringan yang dilakukan.
Gambar 3.11. Diagram Alir Sistem Keseluruhan
20
Pada perancangan perangkat lunak ini, pengaturan suhu di dalam ruangan
pengeringan berasal dari inputan yang diberikan pengguna melalui bagian
interface yaitu keypad. Masukan yang telah diberikan kemudian ditampilkan pada
LCD. Sistem akan bekerja untuk mengatur suhu agar sesuai dengan suhu yang
telah di-input oleh pengguna. Untuk pengaturan suhu, besarnya suhu di dalam
ruang pengeringan ditetapkan di antara 40°C - 60°C. Pengguna juga dapat
mengatur besarnya kadar air di dalam ruangan pengering karena di dalam program
yang telah ditanamkan pada mikrokontroler telah di-set kadar air di dalam ruangan
pengering antara 4% - 15%.
21
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan realisasi dari perangkat
keras maupun perangkat lunak dari setiap modul yang dipakai pada skripsi ini.
3.1.
Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras
Perangkat keras yang menyusun skripsi ini menjadi satu sistem terdiri dari
beberapa bagian yaitu:
1. Mekanik Tabung Pengering
2. Sensor Suhu dan Kelembaban
3. Mikrokontroler Atmega 8535
4. LCD (Liquid Crystal Display)
5. Keypad
6. Elemen Pemanas
7. Untai Saklar
3.1.1. Mekanik Tabung Pengering
Drum pengering cengkeh yang dirancang berdimensi panjang 121 cm dan
berdiameter 77 cm. Di dalam drum pengering ini terdapat plat besi yang bertugas
untuk mengaduk cengkeh agar cengkeh kering secara merata.
Perangkat keras yang digunakan untuk menunjang kinerja mesin pengering
ini adalah elemen pemanas dengan daya maksimal 600 watt. Drum pengering
cengkeh dirancang menggunakan elemen pemanas yang akan ditiup dengan
blower sehingga pemanasan lebih merata.
9
Gambar 3.1. Skema realisasi tabung pengering
Keterangan Gambar: 1. Motor AC
2. Kontrol pada alat
3. Drum pengering
4. Saluran udara panas dari blower
3.1.2. Sensor Suhu dan Kelembaban
Untuk melakukan pengukuran suhu dan kelembaban di dalam ruang
pengeringan, digunakan sensor SHT 11. Sensor SHT 11 ini merupakan sensor
yang dapat melakukan pengukuran suhu dan kelembaban sekaligus. SHT 11
merupakan sensor berteknologi digital, tidak memerlukan kalibrasi dan stabil.
Gambar 3.2. Blok Diagram SHT 11
10
SHT 11 mampu melakukan pengukuran suhu dengan kisaran -40℃ – 123,8℃
dengan akurasi ±0.4℃ dan pengukuran kelembaban dengan kisaran 0 – 100%RH
dengan akurasi ±3%RH. Karena merupakan sensor digital, maka sensor ini dapat
dihubungkan ke mikrokontroler untuk proses perhitungan suhu dan kelembaban.
Koneksi dengan mikrokontroler menggunakan fasilitas koneksi interface 2-wire.
Gambar 3.3. Koneksi SHT 11 dengan Pengendali Mikrokontroler
a. Sumber Tegangan
SHT 11 memerlukan sumber tegangan antar 2,4 – 5,5 V. Tegangan yang
direkomendasikan adalah 3,3 V.
Setelah diberi tegangan, SHT 11
memerlukan waktu 11 ms untuk me-reset data yang artinya tidak boleh
ada perintah sebelum mencapai kondisi tersebut.
b. Protokol
Untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, ada 2 pin pada SHT 11
yang dapat digunakan, yaitu:
Pin SCK (Serial Clock Input)
Pin SCK ini berfungsi untuk sinkronisasi koneksi antara
mikrokontroler dengan SHT 11.
Jika VDD < 4,5 V, maka
frekuensi maksimal SCK hanya sampai 1 MHz, tetapi jika VDD
> 4,5 V maka frekuensi maksimal dapat mecapai 10 MHz.
Pin DATA
Pin DATA berfungsi untuk mengirim data masuk atau keluar dari
SHT 11. Pin DATA berubah setelah transisi dari 1 ke 0 dan akan
menjadi valid pada transisi dari 0 ke 1 pada pin SCK. Selama
11
terjadi transmisi data dari mikrokontroler ke SHT 11, pin DATA
harus stabil ketika pin SCK bernilai 1. Untuk menghindari sinyal
yang bertumbukan, mikrokontroler agar mengatur pin DATA
bernilai 0.
Pin data ini membutuhkan resistor pull-up untuk
mengangkat sinyal ke kondisi high.
c. Pengukuran
Setelah mengirim perintah (‘00000101’ untuk kelembaban, dan
‘00000011’ untuk suhu), mikrokontroler harus menunggu sekitar 210 ms
sampai pengukuran selesai.
Setelah pengukuran selesai, SHT 11
mengatur pin DATA menjadi low dan masuk ke idle state.
Mikrokontroler harus menunggu data siap diambil terlebih dahulu
sebelum mengatur pin SCK kembali membaca data.
Data hasil
pengukuran sensor disimpan sampai data dibaca oleh mikrokontroler.
Sensor secara otomatis akan kembali ke Sleep Mode setelah pengukuran
dan komunikasi dengan mikrokontroler selesai.
Gambar 3.4. Pemasangan SHT11
3.1.3. Mikrokontroler 8535
Mikrokontroler Atmega 8535 digunakan sebagai pengendali utama yaitu
untuk mengendalikan aktif atau tidaknya motor sebagai penggerak tabung
pengering, elemen pemanas dan blower fan yang berfungsi untuk mengalirkan
udara panas agar masuk ke dalam tabung pengering. Mikrokontroler ini juga
12
bertugas memproses
roses data hasil pengukuran suhu dan kelembaban oleh SHT 11
dan menampilkan nya pada LCD serta memproses
mem roses inputan dari keypad.
Mikrokontroler Atmega 8535 termasuk dalam mikrokontroler keluarga AVR
yang diproduksi oleh Atmel Corporation. Fasilitas – fasilitas yang dimiliki oleh
Atmega 8535 antara lain:
1. Memori flash sebesar 8kB.
2. 512 Byte EEPROM.
3. 512 Byte SRAM.
4. Tiga buah timer/counter.
timer/counter
5. Delapan saluran 10-bit
10
ADC.
6. Serial USART.
internal/external
7. Interupsi internal/external.
8. 32 saluran input/output
ut/output (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD).
Gambar 3.5.
3.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler
ikrokontroler ATMega 8535
Gambar 3.5.. merupakan konfigurasi pin mikrokontroler ATMega 8535 dengan
penjelasan sebagai berikut:
1. PA0 – PA7 adalah delapan saluran port A. Port ini dapat difungsikan sebagai
saluran input/output.
PORT A juga memiliki fungsi khusus yaitu sebagai
saluran masukan Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit.
2. PB0 – PB7 adalah delapan saluran port B. Port ini
ini dapat difungsikan sebagai
input/output..
saluran input/output
PORT B juga memiliki fungsi khusus sebagai SPI,
komparator analog dan timer/counter.
13
3. PC0 – PC7 adalah delapan saluran port C. Port ini dapat difungsikan sebagai
saluran input/output.
PORT C juga memiliki fungsi khusus yaitu sebagai
komparator analog dan timer/counter.
4. PD0 – PD7 adalah delapan saluran port D. Port ini dapat difungsikan sebagai
salurana input/output.
PORT D juga memiliki fungsi khusus sebagai
komparator analog, saluran interupsi external, dan komunikasi serial.
5. RESET adalah pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
6. VCC adalah pin yang digunakan untuk memberi masukan daya sebesar 5V.
7. XTAL2 adalah pin masukan external clock.
8. XTAL1 adalah pin masukan external clock.
9. AREF adalah pin masukan tegangan referensi ADC.
10. GND adalah pin ground.
11. AVCC adalah pin untuk masukan tegangan ADC.
Konfigurasi penggunaan port pada mikrokontroler Atmega 8535 pada skripsi ini
dijelaskan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Konfigurasi Penggunaan Port pada Mikrokontroler
PORT
PORTA
PORTB.1
PORTB.2
PORTB.3
PORTC.6
PORTC.7
PORTD
Koneksi
LCD
Pemanas
Blower Van
Motor
DATA SHT11
SCK SHT11
Keypad
3.1.4. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD pada skripsi ini merupakan salah satu komponen pada bagian interface
yang digunakan untuk menampilkan menu, suhu dan kelembaban hasil
pengukuran oleh SHT 11.
Melalui LCD ini, ditampilkan juga inputan yang
dimasukkan pengguna. LCD yang digunakan pada skripsi ini merupakan LCD
16x4. LCD ini memiliki 4 baris karakter dan setiap barisnya terdiri atas 16
karakter.
14
Gambar 3.6. adalah gambar LCD 16x4 dan tampilan menu pada LCD.
Gambar 3.6. LCD 16 x 4
Konfigurasi pin LCD 16x4 ditunjukkan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Konfigurasi pin LCD 16x4
No.
Nama Pin
Keterangan
Pin
1
Vss
Ground
2
Vdd
Catu daya LCD 5V.
3
VO
Kontras
4
RS
Register Select
5
R/W
6
E
7
DB0
Data bit 0
8
DB1
Data bit 1
9
DB2
Data bit 2
10
DB3
Data bit 3
11
DB4
Data bit 4
12
DB5
Data bit 5
13
DB6
Data bit 6
14
DB7
Data bit 7
15
LED +
Catu daya positif LED
16
LED -
Catu daya negatif LED
Read/Write
Enable
15
3.1.5. Keypad
Keypad ini merupakan komponen dari bagian interface.. Melalui keypad ini,
pengguna dapat memberi input untuk selanjutnya diproses oleh mikrokontroler.
dengan 16 buah tombol yang disusunn secara matrix, sehingga
Keypad ini dibuat de
ada delapan pin yang akan dihubungkan dengan mikrokontroler, yaitu empat pin
baris dan empat pin kolom. Adapun skema scanning keypad ditunjukan oleh
Gambar 3.7.
Gambar 3.7. Skema Scanning Keypad
3.1.6. Elemen Pemanas
Pada perancangan mesin pengering ini digunakan elemen pemanas untuk
mengeringkan cengkeh. Untuk mengeluarkan panas yang dihasilkan elemen
pemanas maka dipasang blower untuk mengalirkan udara panas agar masuk ke
abung pengering. Tegangan elemen ini adalah 220 VAC dan daya untuk
dalam tabung
elemen pemanas 600 watt.
Elemen pemanas ini be
rfungsi untuk menaikkan suhu udara di dalam ruang
berfungsi
pengering agar sesua
sesuai dengan suhu yang diinginkan. Selain untuk menaikkan suhu
udara, elemen pemanas ini juga digunakan untuk mempertahankan suhu di dalam
ruangan jika suhu dari pengguna menginginkan suhu di atas suhu kamar
kamar.
Gambar 3.8. Elemen Pemanas
16
3.1.7. Untai Saklar
Untai saklar pada skripsi ini digunakan untuk mengaktifkan komponen –
komponen yang aktif pada tegangan AC 220 V. Komponen - komponen tersebut
antara lain elemen pemanas, sistem pendingin, lampu.
Untai saklar ini terdiri dari komponen – komponen berupa resistor, transistor
TIP 31, relay AC 220V. Gambar untai saklar ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Untai Saklar
Nilai R1 didapat menggunakan perhitungan sebagai berikut:
V2 = 12V
VCE 4N25 = 0,5V
VA = V2 - VCE 4N25
(3.1)
= 12 – 0,5
= 11,5 V
RRelay = 130Ω
V1 = 12V
17
Ic=
(3.2)
Ic =
Ic = 92,3 mA
IB =
(3.3)
IB =
,
IB = 7,1 mA
,
R1 =
,
R1 =
R1 =
,
,
,
(3.4)
,
R1 = 1,52kΩ
Nilai R1 didekati dengan R = 1k5 Ω
Transistor TIP 31 digunakan sebagai saklar untuk mengaktifkan relay.
Transistor ini akan aktif jika mendapat sinyal high dari mikrokontroler. Transistor akan
aktif jika ada arus iB. Karena tegangan output mikrokontroler bernilai 5V, maka jika
transistor mendapat inputan sinyal high dari mikrokontroler, maka transistor akan aktif.
Aktifnya transistor ini akan memicu relay untuk aktif.
Output relay dihubungkan
dengan beban berupa komponen yang aktif pada tegangan AC 220V. Jika relay aktif,
maka beban yang dihubungkan ke bagian output relay akan aktif pula.
18
3.2. Perancangan Perangkat Lunak
Pada bagian ini akan dijelaskan tentang perangkat lunak yang ada pada
sistem. Perangkat lunak ini meliputi perancangan perangkat lunak yang
ditanamkan pada mikrokontroler Atmega 8535.
Perangkat lunak yang ditanamkan pada mikrokontroler ini berguna untuk
mengendalikan semua kegiatan yang dilakukan oleh tiap-tiap komponen sehingga
dapat bekerja secara bersama-sama sehingga membentuk suatu sistem. Adapun
perangkat lunak ini berperan dalam beberapa fungsi diantaranya pengolahan data
yang berasal dari pembacaan suhu dan kelembaban oleh SHT11, pengolahan input
dan output data pada bagian interface yaitu keypad dan LCD, serta pengendalian
pemanas.
Gambar 3.10. Diagram Alir Inisialisasi Sensor SHT11
Salah satu komponen penting pada skripsi ini adalah sensor SHT11. Sensor
SHT 11 merupakan sensor suhu dan kelembaban. SHT11 adalah salah satu jenis
sensor digital yang memerlukan pemrosesan data. Pemrosesan data yang telah
19
diambil oleh SHT11 ini selanjutnya akan diproses secara digital oleh
mikrokontroler.
Untuk dapat melakukan pemrosesan data-data tersebut, sensor SHT11 harus
disambungkan ke board mikrokontroler. Adapun pin yang terhubung dengan
mikrokontroler adalah pin SCK dan pin DATA. Pin SCK dihubungkan dengan
PORTC.7 dan pin DATA dihubungkan dengan PORTC.6 pada mikrokontroler.
Setelah melakukan proses pengambilan data dan pemrosesan data yang telah
diambil, mikrokontroler kemudian akan menampilkan hasil pengukuran suhu dan
kelembaban melalui LCD. Hasil pengukuran suhu dan kelembaban ini juga
dijadikan acuan pada proses pengeringan yang dilakukan.
Gambar 3.11. Diagram Alir Sistem Keseluruhan
20
Pada perancangan perangkat lunak ini, pengaturan suhu di dalam ruangan
pengeringan berasal dari inputan yang diberikan pengguna melalui bagian
interface yaitu keypad. Masukan yang telah diberikan kemudian ditampilkan pada
LCD. Sistem akan bekerja untuk mengatur suhu agar sesuai dengan suhu yang
telah di-input oleh pengguna. Untuk pengaturan suhu, besarnya suhu di dalam
ruang pengeringan ditetapkan di antara 40°C - 60°C. Pengguna juga dapat
mengatur besarnya kadar air di dalam ruangan pengering karena di dalam program
yang telah ditanamkan pada mikrokontroler telah di-set kadar air di dalam ruangan
pengering antara 4% - 15%.
21