APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

  APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 LAPORAN AKHIR Disusun untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik

Elektro Program Studi Teknik Elektronika

  

Oleh:

TRI HADI ANGGONO

0612 3032 0934

  

PALEMBANG

  

APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL

KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 8535

LAPORAN AKHIR

Disusun Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik

Elektro Program Studi Teknik Elektronika

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

Trihadi Anggono

061230320934

  

Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ekawati Prihatini, S.T., M.T M. Taufik Roseno, S.T., M.Kom NIP. 19790310 20021 2 2005 NIP. 19770323 20031 2 1002 Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Elektronika Ir. Ali Nurdin, M.T Yudi Wijanarko, S.T., M.T NIP.19621207 19910 3 1001 NIP. 19670511 19920 3 1003 MOTTO DAN PERSEMBAHAN MOTTO

• Hidup itu seperti laporan Akhir banyak bab dan revisi yang harus dilewati tapi akan berakhir indah bagi mereaka yang pantang menyerah
• “Sesunggunya ALLAH tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu sendiri yang mengubah apa apa yang pada diri mereka” (QS 13

  : 11)

• Jenius adalah 1 % Inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan kerja keras
• “Kebanggan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi bangkit kembali setiap kali kita jatuh” (Confusius)

  Kupersembahkan kepada :

• Ayah handa yang selalu memberikan doa dan dana untuk menyelesaikan laporan akhir ini.
• Almahum ibuku yang sangat aku cintai dan sayangi
• Saudara beserta keluarga besarku
• Teman – teman seperjuangan ELEKTRONIKA „ EEA 12
• Almamater biru mudaku

  

ABSTRAK

APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL

KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 8535

TRIHADI ANGGONO

  Di Indonesia masih banyak penggunaan buka tutup pintu pada bendungan dilakukan secara manual oleh operator atau penjaga pintu bendungan. Seorang operator harus melihat kondisi bendungan setiap saat dan membuka pintu bendungan saat level air bendungan naik, dan menutup pintu bendungan saat level air sungai naik. Hal ini kurang efisien dan sering terjadi kelalaian pada operator, sehingga air sungai meluap dan menyebabkan banjir. Maka dari itu diperlukan suatu pengendali pada pintu bendungan secara otomatis sehingga dapat mencegah terjadinya banjir. Tujuan penelitian ini adalah mendesain kontrol pintu bendungan secara otomatis dengan menggunakan motor stepper dan modem wavecom untuk pemberitahuan dini kondisi level air bendungan yang berbasis mikrokontroler ATMega 8535. Dengan mengunakan Mikrokontroler ATMega8535 biaya yang dikeluarkan sedikit dan mudah pengoperasiannya. Pintu bendungan akan membuka dan menutup secara otomatis berdasarkan level air yang terbaca sensor. Sebagai penggerak pintu di gunakan motor stepper, yang akan bekerja dengan putaran kebalikan. Prinsip kerja pintu otomatis ini mempertahankan agar ketinggian tetap aman dan tidak menimbulkan bencana banjir. Metodologi pada penelitian meliputi studi literatur, perancangan mekanik, perancangan elektronik. Kata-kata kunci: Mikrokontroler ATMEGA8535, motor Stepper, modem Wavecom.

  

ABSTRACT

STEPPER MOTOR APPLICATIONS AND WAVECOM MODEM AT THE

HEIGHT OF WATER DAM BASED MICROCONTROLLER ATMEGA8535 TRIHADI ANGGONO

In Indonesia, there are still many use open and close the door on the dam is done

manually by the operator or guard the floodgates. An operator should look at the

condition of the dam at any time and opened the floodgates when the dam water level

rises, and shut the door dam when the water level in the river rises. It is less efficient

and frequent negligence on the carrier, so that the river water overflowed and caused

flooding. Therefore we need a controller at the door automatically so that the dam can

prevent flooding. The purpose of this research is to design automatic door control

dam using stepper motors and modem wavecom for early notification of dam water

level conditions based microcontroller ATMega 8535. By using Microcontroller

ATMega8535 costs little and easy operation. The floodgates will open and close

automatically based on the water level sensor is read. As a driver door in use stepper

motors, which will work with reverse rotation. The working principle of this

automatic doors maintain the elevation to keep it safe and do not cause floods.

Methodology The research includes the study of literature, mechanical design, electronics design. Key words: Microcontroller ATMEGA8535, Stepper motors, Wavecom modem. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah memberikan nikmat kesehatan dan kekuatan serta berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

  Laporan Akhir yang berjudul “APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

  .” Laporan akhir merupakan salah satu mata kuliah wajib dalam kurikulum pendidikan D3 di jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

  Politeknik Negeri Sriwijaya. Tujuan Laporan Akhir adalah untuk menyelesaikan pendidikan pada tingkat diploma III. Dalam pelaksanaan Laporan akhir, dan penyusunan laporan, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak hingga selesainya laporan ini, mulai dari pengumpulan data sampai penyusunan laporan. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :

  1 .

  Ibu Ekawati Prihatini, S.T.,M.T., selaku Pembimbing I 2 . B a p a k M . T a u f i k R o s e n o , S . T . , M . K o m . , selaku

  Pembimbing II Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan nasehatnya kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.

  Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Studi di Politeknik Negeri Sriwijaya kepada : 1.

  Bapak RD Kusumanto, S.T.,M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Bapak Ir. Siswandi, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika.

  5. Seluruh Dosen dan staf – staf pada Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.

  6. Kedua orang tua yang selalu membantu dalam hal doa, motivasi dan dana.

  7. Seluruh teman - teman seperjuangan teknik elektronika, Andri Mulyadi, M. Rohiyon, Berrnido, Een sutra, Andri Zulkarnain, . Khususnya teman- teman Kelas 6 EEA angkatan 2012 Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.

  Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, rekan-rekan mahasiswa, dan pihak yang membutuhkan sebagai penambah wawasan dan ilmu pengetahuan. Dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapat rahmat dan ridho dari Allah SWT, Amin.

  Palembang, 24 Juni 2015

  DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN

  ……………………………………...…… iii

  MOTTO DAN PERSEMBAHAN

  …………...…………………...…….. iv

  ABSTRAK

  ……………..…………………………………………...…… v

  KATA PENGANTAR

  …………………………………………...……... vii

  DAFTAR ISI

  …………………………………………………...……….. ix

  DAFTAR GAMBAR

  ….……………………………………..….…….... xii

  DAFTAR TABEL

  ………………………………………..……..……… xii

  DAFTAR LAMPIRAN

  ………………………………………………… xiv

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang…………………………………………………...... 1

  1.2 Tujuan dan Manfaat …………….……………………….…..….... 2

  1.2.1 Tujuan Penulisan Laporan Akhir ……...…………..……… 2

  1.2.2 Manfaat Penulisan Laporan Akhir ……………..….…….. 2

  1.3 Perumusan Masalah ………………....……...…………...…..……. 3

  1.4 Batasan Masalah……………………………………….….……..... 3

  1.5 Metode Penulisan ……………………………………….….…...… 3

  1.5.1

  3 Metode literatur ..............................................................

  1.5.2

  3 Metode Wawancara.........................................................

  1.5.3

  4 Metode Observasi............................................................

  1.6

  4 Sistemtika Penulisan .....................................................................

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Limit Switch ………………………………………………..……….. 5

  ……………………………….....….. 6

  2.2.1 Konstruksi ATmega 8535………………………………….… 6

  2.2.2 Arsitektur ATmega 8535 …………………………….………. 8

  BAB III RANCANG BANGUN

  2.5 Motor Stepper………………………………………………..…….. 15

  35

  35 2.9.1 Mekanisme Store and Forward pada SMS ............................

  2.8 Modem Wavecom……………………….…………………………. 33 2.9 SMS Gateway................................................................................

  2.7.2 AT Commad …………………………………………….….... 26 2. .3 Kode ASCII…………………………………………………. 28

  2.7 Komunikasi Serial………………………………………………….. 24 2. .1 Definisi Komunikasi Serial………………………………….. 24

  2.6 Motor Stepper 28BYJ - 48………………………........................... 23

  2.5.4 Prinsip Pengendalian Motor Stepper……………………….... 21

  2.5.3 Prinsip Kerja Motor Stepper………………………………… 19

  2.5.2 Jenis- jenis Motor Stepper…………………………………..... 18

  2.5.1 Tipe- Tipe Motor Stepper…………………………………….. 16

  2.4 IC ULN 2003 …………………………………..……………...…... 14

  3.1 Perancangan dan Tahap- tahap Perancangan…… ……………..….. 37

  2.3.1 Dual Charge- Pump Voltage Converter………..…………… 13

  2.3 IC MAX 232 ……………………………..…………………………. 13

  2.2.4 Sistem Interupsi…………… …..…………………….………. 12

  3.6

  3.5 Layout Pembuatan di PCB dan Tata letak Komponen……...……... 43

  3.4.4 Skema Rangkaian Keseluruhan………………………………... 42

  3.4.2 Skema Rangkaian Motor Driver Stepper……………………… 41 Skema Rangkaian RS-232 dan Modem Wavecom Fastrack….. 41

  3.4.1 Skema Rangkaian Sistem Minimum AVR ATMega8535….… 40

  3.4 Rangkaian Aplikasi Motor Stepper dan Modem wavecom Pada level Ketinggian Air Bendungan Berbasis Mikrokontroler ATMega8535.. 40

  3.3 Flowchart ……………...…………............................................... 39

  3.2 Blok Diagram …………………………….………….……………... 37

  2.10 Hukum Ohm .................................................................................. 36

  3.7 Prinsip Kerja Alat……………………………………………………. 46

  BAB IV PEMBAHASAN

  4.1 Tujuan Pengukuran Alat ……….………………………………….. 47

  4.2 Metode Pengukuran Alat ….…………………………..….……….. 47

  4.3 Peralatan Pengukuran …………….……………………….……….. 47

  4.4 Langkah- langkah pengukuran alat……….….…………………….. 48

  4.5 Titik Pengukuran Alat…………………….….…………….……….. 48

  4.6 Hasil Pengukuran Alat …………………...….…………….……….. 50

  4.7 Analisa Hasil Pengukuran ……………...….……………...……….. 54

  4.7.1 Analisa Pengukuran Driver ULN 2003…...…………………. 54

  4.7.2 Analisa Pengukuran Pengukuran Pulsa pada Motor stepper… 55

  BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan ……………………………………………………… 57

  5.2 Saran……………………………………………………………... 57

  DAFTAR PUSTAKA

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Simbol dan Bentuk Limit Switch

  ……………...………….. 5

Gambar 2.2 Konstruksi dan Simbol Limit Switch

  ……..…………….... 6

Gambar 2.3 Blok Diagram Fungsional ATMega8535

  ……………….... 8

Gambar 2.4 Konfigurasi Pin ATMega8535

  …………….……………. 9

Gambar 2.5 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega8535

  …………. 11

Gambar 2.6 Memori Program AVR ATMega8535

  …………………... 11

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin IC MAX-232

  ………………………..…. 13

  Gambar 2.8

  Rangkaian Darlinton ULN 2003……………………..…. 14

  Gambar 2.9

  Konfigurasi Pin IC ULN 2003…………...…………..…. 15

Gambar 2.10 Motor

  Stepper…………………………….…………..…. 15

Gambar 2.11 Stepper Tipe Variable Reductance

  …………………..…. 17

Gambar 2.12 Stepper Tipe Permanent Magnet …………….…..…..…. 17Gambar 2.13 Stepper Tipe Hybrid

  (HB)………………...….…..…..…. 18

Gambar 2.14 Motor Stepper Unipolar

  5 Terminal……...….…..…..…. 18

  Gambar 2.15

  Motor Stepper Bipolar ……...………………..…..…..…. 19

  Gambar 2.16

  Prinsip Kerja Motor Stepper…………………..…..…..…. 20

  Gambar 2.17

  Prinsip Pengendalian Motor Stepper………..…….…..…. 21

Gambar 2.18 Pengendalian

  Motor Stepper………………..…….…..…. 22

Gambar 2.19 Motor Stepper 28BYJ-

  48…………………..…….…..…. 23

Gambar 2.20 Konektor DB-

  9……………….……………..…….…..…. 25

  Gambar 2.21

  Modem Wavecom………….……………….…….…..…. 34

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian …………………………….…... 38 Gambar 3.2 Diagram Alir (Flowchart)........................................

  ……. 39 …….….….... 40

Gambar 3.4 Rangkaian Driver Motor Stepper

  ………….….………... 41

Gambar 3.5 Rangkaian Driver RS232

  ………………….………….….. 41

Gambar 3.6 Rangkaian KeseluruhanGambar 3.7 Layout Sistem Minimum dan RS232

  …….…………….. 43

Gambar 3.8 Layout Driver Motor Stepper

  ……………………….….. 43

Gambar 3.9 Tata Letak Komponen Sistem Minimum Dan RS232

  …... 44

Gambar 3.10 Tata Letak Komponen Driver Motor Stepper

  …………... 44

Gambar 3.11 Tampilan dari depan Melalui software 3Dmax

  …….…... 45

Gambar 3.12 Tampilan dari samping Melalui software 3Dmax

  …….... 45

Gambar 4.1 Titik Pengujian Tegangan

  ……………….………………... 49

Gambar 4.2 Titik Pengujian Lebar Pulsa

  …………….……………….... 49

Gambar 4.3 Pengukuran saat Motor bergerak membuka pintu

  ………. 51

Gambar 4.4 Pengukuran saat Motor bergerak menutup pintu

  ………... 52

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sumber Interupsi pada AVR ATMega8535

  ……...………….. 12

Tabel 2.2 Gerakan Motor Stepper

  ……………………………………… 22

Tabel 2.3 Konfigurasi Pin DB-9

  ……………..………………………… 25

Tabel 2.4 Perintah AT Command

  …………..…………..……………… 27

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran pada IC ULN 2003 tanpa beban

  ………… 50

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran pada IC ULN 2003

  dengan beban …….... 51

Tabel 4.3 Percobaan Modem wavecom

  ……………………………….... 52