TUGAS AKHIR - Pengatur suhu dan otomatisasi pengisian ulang serbuk kayu dan pasir zeolit pada kandang sehat hamster berbasis mikrokontroler atmega8535 - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

PENGATUR SUHU DAN OTOMATISASI PENGISIAN

ULANG SERBUK KAYU DAN PASIR ZEOLIT PADA

KANDANG SEHAT HAMSTER BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8535

disusun oleh :

JOHFINES WIJAYA

  

NIM : 055114029

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

2010

  

FINAL PROJECT

TEMPERATURE CONTROLER AND AUTOMATION

REFILLING UP SAWDUST DAN ZEOLIT SAND AT

HAMSTER’S HEALTHY CAGE USING ATMEGA8535

  

COMPOSED BY :

JOHFINES WIJAYA

NIM : 055114029

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

INTISARI

  Minat masyarakat akan pemeliharaan binatang marak terlihat pada akhir-akhir ini. Keadaan ini terjadi dikarenakan adanya kesibukan-kesibukan yang sering dijumpai pada era globalisasi yang menuntut agar tiap manusia dapat berkerja keras dalam memenuhi kebutuhan sehari – hari, sehingga akibat kesibukan ini banyak orang mengalihkan kepenatan dengan cara memelihara binatang tidak terkecuali dengan hamster. Akan tetapi cara merawat yang salah akan berakibat fatal bagi hamster. Tujuan dari pembuatan kandang sehat hamster ini adalah untuk menganti serbuk kayu dan pasir zeolit secara otomatis serta pengaturan suhu yang cocok bagi hamster pada kandang dengan menggunakan mikrokontroler sebagai “otaknya”.

  Kandang menggunakan sistem timer dalam mengganti serbuk kayu dan pasir zeolit secara berkala dan otomatis. Pergantian serbuk kayu dengan yang baru dilakukan setiap satu minggu sekali sedangkan pergantian pasir zeolit dengan yang baru dilakukan setiap satu hari sekali. Hal ini dilakukan agar serbuk kayu dan pasir zeolit yang telah menjamur dan busuk tidak membuat hamster menjadi sakit. Pengisian dan pembuangan masing – masing menggunakan satu motor DC. Termoelektrik digunakan untuk mengatur suhu. Pengontrolan suhu menggunakan prinsip PID yang berasal dari PWM mikrokontroler.

  Hasil pengamatan menunjukkan bahwa kandang sehat hamster bekerja cukup baik kecuali pada pengatur suhu. Hal ini disebabkan oleh termoelektrik yang digunakan

  o

  tidak mampu untuk mencapai suhu yang diinginkan yaitu sebesar 22 C. Kata kunci : Serbuk kayu, Pasir zeolit, Termoelektrik, Motor DC, PID.

  

ABSTRACT

  The interest of keeping animal raises recently in the society. This condition occurs because there are many activities that can be found in this globalization era making human beings working hard in fulfilling their daily needs. So, the effect of these activities makes many people reduce their stress by keeping animal, especially hamster. But, if the way of caring the hamster is wrong, it will be fatal to the hamster. The purpose of making a healthy hamster cage is not only to change the sawdust and zeolit sand otomatically, but also to regulate the suitable temperature for the hamster to the cage by using microcontroller as the controller.

  This cage uses timer system in changing the sawdust and zeolit sand periodically and automatically. The sawdust will be changed into the new one once a week, while the change of zeolit will be done once a day. It is done, so the sawdust and zeolit sand that have been mushroom and decomposed will not make the hamster ill. Each filling and wasting uses one motor DC. Thermoelectric is used to regulate the temperature. The controller of temperature uses PID digital principle which is from the microcontroller.

  The observation result shows that the healthy cage works good enough, except the temperature controller. This is caused by the used thermoelectric can not reach the desire temperature that is 22 ℃.

  Keywords: Sawdust, Zeolit Sand, Thermoelectric, DC Motor, PID.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur atas karunia dan bimbingan tuhan sehingga Penulis dapat menyelesaikan

perancangan Tugas Akhir “Pengatur Suhu dan Otomatisasi Pengisian Ulang Serbuk Kayu dan

Pasir Zeolit Pada Kandang Sehat Hamster Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535” beserta

penulisan laporan ini.

  Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Strata 1 (S1)

pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

  Berkat dukungan dari banyak pihak, Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini

dengan baik. Dan dengan tulus hati, Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar –

besarnya kepada pihak yang telah membantu demi lancarnya penyelesaian Tugas Akhir ini :

  1. Ibu B. Wuri Harini S.T., M.T. selaku Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada Penulis dari awal hingga Tugas Akhir ini selesai.

  2. Keluarga, yang telah memberikan dukungan moral dan ekonomi sehingga Tugas Akhir ini dapat selesai.

  3. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah membantu dan memberi arahan dari awal hingga akhir masa kuliah.

  4. Jansen Simatupang, yang telah membantu, dan mendukung hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

  5. Para dosen, laboran, dan staf administrasi jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma dan semua pihak yang selama ini secara tidak langsung telah banyak membantu Penulis.

  DAFTAR ISI

  13

  06

  2.2.1.2 Pulse Width Modulation----------------------------------------------------

  09

  2.2.2 Konfigurasi Pin-----------------------------------------------------------------

  12

  2.2.3 Timer ATMega-----------------------------------------------------------------

  2.2.3.1 Timer/Counter0--------------------------------------------------------------

  06

  13

  2.2.3.2 Timer/Counter1--------------------------------------------------------------

  13

  2.2.3.3 Timer/Counter2--------------------------------------------------------------

  13

  2.4 Saklar Batas (Limit Switch)------------------------------------------------------

  2.2.1.1 Analog to Digital Converter------------------------------------------------

  2.2.1 Fitur yang Dimiliki ATMega8535-------------------------------------------

  SAMPUL BAHASA INDONESIA------------------------------------------------- i SAMPUL BAHASA INGGRIS----------------------------------------------------- ii HALAMAN PERSETUJUAN------------------------------------------------------- iii HALAMAN PENGESAHAN-------------------------------------------------------- iv LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH------------------ v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA-------------------------------------------- vi

  1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian-------------------------------------------------

  INTISARI------------------------------------------------------------------------------- vii

  

ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------ viii

  KATA PENGANTAR---------------------------------------------------------------- ix DAFTAR ISI--------------------------------------------------------------------------- vi DAFTAR GAMBAR------------------------------------------------------------------ viii DAFTAR TABEL--------------------------------------------------------------------- x

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang---------------------------------------------------------------------

  01

  02

  06

  1.3 Batasan Masalah-------------------------------------------------------------------

  03

  1.4 Metodologi Penelitian------------------------------------------------------------

  03 BAB II DASAR TEORI

  2.1 Hamster-----------------------------------------------------------------------------

  05

  2.2 Mikrokontroler ATMega8535---------------------------------------------------

  14

  2.6 LCD---------------------------------------------------------------------------------

  55

  3.7 Penentuan PORT pada Mikrokontroler------------------------------------------

  48 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Tampilan Sistem pada Kandang Sehat Hamster---------------------------- ---

  49

  4.2 Pengujian Sistem Serbuk Kayu------------------------------------------------ ---

  54

  4.3 Pengujian Sistem Pasir Zeolit--------------------------------------------------

  4.4 Pengujian Timer------------------------------------------------------------------

  3.6 Regulator---------------------------------------------------------------------------

  56

  4.5 Pengujian Sistem Suhu----------------------------------------------------------

  57 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan------------------------------------------------------------------------

  63

  5.2 Saran--------------------------------------------------------------------------------

  63 DAFTAR PUSTAKA-----------------------------------------------------------------

  64 LAMPIRAN----------------------------------------------------------------------------

  47

  43

  15

  2.11 Kapasitor-------------------------------------------------------------------------

  2.7 Termoelektrik---------------------------------------------------------------------

  17

  2.8 Operational Amplifier-----------------------------------------------------------

  17

  2.9 Sensor Suhu-----------------------------------------------------------------------

  18

  2.10 Kontrol Sistem------------------------------------------------------------------

  18

  21 BAB III RANCANGAN PENELITIAN

  3.5 Kerangka---------------------------------------------------------------------------

  3.1 Pra Penelitian----------------------------------------------------------------------

  22

  3.2 Sistem Pasir Zeolit----------------------------------------------------------------

  23

  3.3 Sistem Serbuk Kayu--------------------------------------------------------------

  31

  3.4 Sistem Suhu-----------------------------------------------------------------------

  38

  65

  DAFTAR GAMBAR

  25 Gambar 3.4 Rangkaian Pengisi Pasir Zeolit-----------------------------------------

  44 Gambar 3.18 Gambar Rangka Kandang Sehat Hamster Bersama Botol--------

  43 Gambar 3.16 Gambar Rangka Kandang Sehat Hamster--------------------------

  42 Gambar 3.15 Gambar Rangka Kandang Sehat Hamster Bersama Motor-------

  41 Gambar 3.14 Rangkaian Penampil LCD---------------------------------------------

  41 Gambar 3.13 Rancangan Pengatur Suhu Otomatis----------------------------------

  40 Gambar 3.12 Rangkaian Driver Termoelektrik---------------------------------------

  39 Gambar 3.11 Diagram Alir Sistem Suhu----------------------------------------------

  35 Gambar 3.10 Penguat Non-Inverting--------------------------------------------------

  33 Gambar 3.9 Rangkaian Pembuang Serbuk Kayu yang Telah Kotor-------------

  32 Gambar 3.8 Rangkaian Pengisi Serbuk Kayu---------------------------------------

  31 Gambar 3.7 Diagram Alir Sistem Serbuk Kayu-------------------------------------

  28 Gambar 3.6 Rancangan Pengisian Ulang Serbuk Kayu Otomatis----------------

  26 Gambar 3.5 Rangkaian Pembuang Pasir Zeolit yang Telah Kotor---------------

  25 Gambar 3.3 Rancangan Pengisian Ulang Pasir Zeolit Otomatis------------------

Gambar 2.1 Register ADMUX---------------------------------------------------------

  24 Gambar 3.2 Posisi Alas Permukaan, Limit Switch, dan Motor-------------------

  20 Gambar 3.1 Diagram Alir Sistem Pasir Zeolit---------------------------------------

  19 Gambar 2.13 Kurva Metode Ziegler – Nichols-------------------------------------

  18 Gambar 2.12 Sistem Kontrol Kalang Tertutup--------------------------------------

  18 Gambar 2.11 Sensor Suhu--------------------------------------------------------------

  17 Gambar 2.10 Rangkaian Penguat Non-Inverting------------------------------------

  16 Gambar 2.9 Termoelektrik--------------------------------------------------------------

  15 Gambar 2.8 LCD-------------------------------------------------------------------------

  14 Gambar 2.7 IC L293 D------------------------------------------------------------------

  12 Gambar 2.6 Limit Switch---------------------------------------------------------------

  10 Gambar 2.5 Konfigurasi Pin ATMega8535------------------------------------------

  09 Gambar 2.4 Fast Pulse Width Modulation--------------------------------------------

  09 Gambar 2.3 Register ICR1H/L---------------------------------------------------------

  07 Gambar 2.2 Register OCR1AH/L dan OCR1BH/L---------------------------------

  45

Gambar 3.20 Penyatu Tampungan Sampah Serbuk Kayu dan Pasir Zeolit-----

  53 Gambar 4.8 Pengisi Serbuk Kayu dan Pasir Zeolit Dari Atas---------------------

  59 Gambar 4.15 Perpotongan Antara Garis Lurus Terhadap Data Pengujian-------

  59 Gambar 4.14 Tanggapan Suhu Terhadap Waktu Data Ketiga--------------------

  58 Gambar 4.13 Tanggapan Suhu Terhadap Waktu Data Kedua--------------------

  58 Gambar 4.12 Tanggapan Suhu Terhadap Waktu Data Pertama-------------------

  57 Gambar 4.11 Tanggapan Suhu Terhadap Waktu------------------------------------

  57 Gambar 4.10 Pengatur Suhu Kandang Sehat Hamster------------------------------

  53 Gambar 4.9 Sensor Suhu Pada Kandang Sehat Hamster--------------------------

  52 Gambar 4.7 Pengisi Serbuk Kayu dan Pasir Zeolit Tampak Dekat---------------

  46 Gambar 3.21 Alas Permukaan dan Penggerak Alas Permukaan------------------

  52 Gambar 4.6 Kandang Sehat Hamster Tampak Samping dan Depan--------------

  51 Gambar 4.5 Sisi Bawah Penutup Kandang dan Motor Pembuang----------------

  50 Gambar 4.4 Isi Dalam Kandang Sehat Hamster-------------------------------------

  50 Gambar 4.3 Sistem Kontrol Kandang Hamster--------------------------------------

  49 Gambar 4.2 Kandang Sehat Hamster Tampak Atas---------------------------------

  47 Gambar 4.1 Kandang Sehat Hamster yang Telah Dibuat---------------------------

  46 Gambar 3.22 Alas Permukaan Dilihat Dari Atas------------------------------------

  61

  DAFTAR TABEL

  48 Tabel 4.1 Pengujian Berat Serbuk Kayu Setiap Pengisian---------------------

  57 Tabel 4.6 Parameter Pada 45% dan 55% Dari Sistem---------------------------

  56 Tabel 4.5 Data Pengujian Pengatur Suhu-----------------------------------------

  55 Tabel 4.5 Pengujian Timer Pada Kandang Sehat Hamster---------------------

  55 Tabel 4.4 Pengujian Pergerakan Motor--------------------------------------------

  54 Tabel 4.3 Pengujian Berat Pasir Zeolit Setiap Pengisian-----------------------

  54 Tabel 4.2 Pengujian Pergerakan Motor--------------------------------------------

  47 Tabel 3.2 Penggunaan PORT Pada Mikrokontroler Kandang-----------------

Tabel 2.1 Konfigurasi Bit ADMUX------------------------------------------------

  21 Tabel 3.1 Kebutuhan Arus Maksimum Perancangan Kandang---------------

  16 Tabel 2.7 Ziegler – Nichols----------------------------------------------------------

  14 Tabel 2.6 Konfigurasi Pin LCD-----------------------------------------------------

  12 Tabel 2.5 Pengaturan Bit Clock Select--------------------------------------------

  11 Tabel 2.4 Deskripsi Pin---------------------------------------------------------------

  08 Tabel 2.3 Konfigurasi Bit CS--------------------------------------------------------

  08 Tabel 2.2 Konfigurasi Bit ADPS----------------------------------------------------

  61

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Perkembangan teknologi global khususnya pada bidang control semakin berkembang

pesat kearah mikrokontroler, sehingga suatu system elektronika yang rumit menjadi lebih

sederhana[1]. Hal ini merupakan kemajuan yang sangat berarti untuk memudahkan

kehidupan masyarakat sekarang yang serba sibuk dalam memenuhi kebutuhan. Teknologi

mikrokontroler dapat menghasilkan suatu alat otomatis, baik dari skala industri sampai skala

rumah tangga dalam memenuhi kebutuhan masyarakat hampir dalam setiap bidang, salah

satunya bidang hobi.

  Masyarakat sekarang yang telah disibukkan oleh pekerjaan, membutuhkan suatu

hiburan untuk menghilangkan stes[2]. Mengerjakan hobi merupakan salah satu cara untuk

menghilangkan stress yang sangat manjur. Akhir – akhir ini hobi memelihara hewan

sangatlah berkembang khususnya pada hamster. Hal ini diketahui karena semakin banyak

forum – forum internet yang membahas cara memelihara hamster yang baik. Masyarakat

suka memelihara hamster dikarenakan hamster merupakan hewan yang lucu dan

menggemaskan, disamping itu harga hamster tergolong murah sehingga cocok untuk segala

kalangan masyarakat khususnya mahasiswa walaupun ada beberapa jenis hamster yang

harganya selangit.

  Kandang yang telah ada masih jauh dari harapan yang diinginkan oleh masyarakat.

Yang diinginkan oleh masyarakat adalah kandang yang lebih praktis. Kandang yang telah

ada masih sebatas tempat tinggal. Pengurusan pangan, pasir zeolit, dan serbuk kayu masih

dilakukan secara manual. Suhu dalam kandang masih tergantung pada suhu yang berada di

luar kandang. Hal yang diinginkan masyarakat pemelihara hamster adalah kandang yang

dapat bekerja secara otomatis dalam pengurusan kandang serta kandang yang tidak

dipengaruhi oleh suhu luar.

  Hal ini dikarenakan manusia kadang mengabaikan kerutinan dalam pemeliharaan

kandang yang teratur oleh karena kesibukan yang menyita waktu[3]. Hal ini dapat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2

sendiri. Dengan demikian diharapkan dengan kandang ini pemelihara tidak dituntut untuk

tekun dalam memelihara kesehatan binatang tersebut.

  Banyak kasus kematian binatang peliharaan disebabkan oleh sang pemelihara[4].

Sang pemelihara disibukkan oleh urusan – urusan yang lain. Hal itu menyebabkan kurang

terpeliharanya binatang tersebut. Kurang terjaganya suhu, kebersihan dan makanan yang

sering dilupakan oleh sang pemelihara.

  Untuk memelihara hamster secara benar dalam artian sesuai dengan habitatnya

tidaklah gampang dikarenakan banyaknya factor yang mempengaruhi pemeliharaan tersebut.

Untuk itu perlu diteliti habitat dan pola hidupnya, agar alat yang akan dirancang lebih tepat

guna.

  Kebersihan dalam memelihara hamster juga merupakan salah satu masalah yang

tidak mudah ditangani. Pembersihan kandang yang tidak rutin akan mengakibatkan

timbulnya penyakit – penyakit dikarenakan bakteri – bakteri yang berasal dari kotoran

hamster sendiri. Pasir zeolit merupakan tempat yang disukai hamster untuk membuang

kotoran. Untuk itu pasir ini harus diganti setiap hari. Serbuk kayu merupakan tempat

hamster melatih gigi agar tajam, dan juga sebagai tempat bagi hamster untuk

memendekkan gigi, karena binatang pengerat mempunyai gigi yang selalu tumbuh

sepanjang hidupnya. Serbuk kayu ini setidaknya dalam satu minggu harus diganti minimal

sekali agar serbuk kayu yang telah kotor karena gigitan sebelumnya dan keringat tidak

tertelan pada saat menggigit – gigit atau disentuh oleh hamster, suhu pada habitat asli

o o o

hamster berkisar sekitar 18 C sampai 25 C sedangkan suhu di Indonesia di antara 27 C

o sampau 31 C.

  Hamster merupakan binatang dari daratan kering yang tidak membutuhkan

kandungan air yang banyak. Hamster yang basah oleh keringat dari tubuh saja dapat

mengakibatkan kematian pada hamster itu sendiri. Untuk itu kandang hamster harus

sekering mungkin

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian

  Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan kandang hamster yang bias memelihara

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  3

penerapannya, yaitu: Sebagai pengganti pengguna dalam memelihara kandang hamster

secara sehat.

  Dengan adanya beberapa kegunaan dari alat ini, diharapkan dapat mencapai

keinginan dan dapat digunakan sebagai wadah penelitian. Hal ini dikarenakan kandang ini

dapat bekerja sebagai pengganti habitat aslit hamster tersebut.

  1.3 Batasan Masalah Perancangan penelitian ini lebih diutamakan dalam batasan – batasan masalah sebagai berikut:

  a. Menggunakan mikrokontroler tipe AVR ATMEGA8535

  b. Alat yang dirancang berukuran panjang 35cm, lebar 40cm, dan tinggi 20cm

  c. Pengatur suhu menggunakan pengontrol dengan mode PID

  d. Alat pengatur suhu menggunakan termoelektrik

  e. Penampil suhu dalam kandang menggunakan LCD 2x16 dot

  1.4 Metodologi Penelitian Penulisan penelitian ini menggunakan metode: a. Mengumpulkan bahan – bahan referensi berupa buku – buku dan jurnal – jurnal serta meneliti tentang kehidupan hamster b. Mengumpulkan bahan – bahan referensi berupa buku – buku dan jurnal – jurnal mengenai mikokontroler AVR ATMEGA8535, Driver, serta Motor c. Menentukan rancangan kandang sehat hamster yang tepat dengan ukurannya

  d. Menentukan alat dan bahan yang akan digunakan untuk membuat kandang sehat hamster e. Membuat kerangka dari akrelik yang sesuai dengan desain rancangan kandang yang telah dibuat f. Pembuatan system pengisian ulang serbuk kayu dan pasir zeolit dimana material yang lama dibuang dan digantikan dengan material yang baru g. Pembuatan system pengatur suhu, dalam hal ini sensor suhu akan menjaga suhu o o

berada pada sekitar 19 C sampai 24 C dengan menggunakan pengontrol PID

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  4 i. Data yang telah didapat akan dianalisis efisiensinya dan data alat akan disimpulkan persentase keberhasilan dan kesalahan alat Perancangan ini merupakan bagian dari perancangan kelompok kandang sehat

hamster dengan anggota tiga orang (Dua orang lainnnya bernama Jansen

Simatupang\055114034 dari Program Studi Teknik Elektro dan Wisnu

Pamungkas\091434014 dari Program Studi Pendidikan Biologi).

BAB II DASAR TEORI

2.1 Hamster

  Gigi hewan pengerat tidak pernah berhenti [3]. Oleh sebab itu hamster harus

menggigit sesuatu yang keras secara terus menerus. Pemelihara harus memberi sesuatu

yang keras kepada hamster. Sayuran terlalu lunak bagi hamster, untuk itu pemeliharan

dapat member pellet yang keras atau sepotong kayu.

  Hamster adalah binatang sejenis hewan pengerat, terdapat berbagai jenis didunia

dan hamper ada di tiap Negara [4]. Hamster termasuk ke adalam subfamily cricentinae.

Subfamilie ini terbagi ke dalam sekitar 18 species, yang diklasifikasikan ke adalam enam

atau tujuh genus. Hamster seringkali digunakan sebagai hewan percobaan di laboratorium

(karena reproduksi hamster yang cepat) bersama tikus dan hewan pengerat lainnya.

  Habitat hamster diutara terletak di eropa tengah sampai Siberia, Mongolia, dan

Tiongkak utara sampai Korea. Habitat hamster di selatan membentang dari suriah sampai

Pakistan. Hamster hidup di perbatasan padang pasir., buit pasir yang di vegetasi, bukit di

kaki gunung dan datran rendah yang bersemak – semak dan berbatu, sungai di lembah, dan

padang rumput yang luas, beberapa juga tinggal di lading tanaman. Distribusi geografi

membagi beberapa spesies contohnya hamster eropa di temukan di Eropa tengah dan

Siberia barat dan serta Tiongkok barat laut, tetapi hamster emas hanya ditemukan dikota

kecil di Suriah barat laut.

  Karena ukuran hamster yang kecil, rumah yang cocok untuk hamster, karena

hamster akan mengerat kayu tersebut. Lem maupun resin beracun untuk hamster. Kandang

yang dibeli dari toko bisa dilengkapi dengan beberapa tingkat yang dihubungkan dengan

tangga . temperature normal hamster sebesar 18 sampai 26 C 96 sampai 80

  F) Lantai yang tinggal hamster biasanya dipenuhi dengan serbuk kayu. Serbuk kayu

dibuat dari kertas yang sudah dibuang atau kayu dengan aroma – aroma adalah yang paling

sehat. Serbuk kayu yang terbuat dengan aroma – aroma adalah yang paling sehat. Serbuk

kayu yang terbuat dari pohon cedar, pinus mengandung fenol yang bisa merusak system respirasi, hati dan kulit pada hamster. Hal – hal yang penting dalam memelihara hamster dengan baik [5] :

1. Membersihkan tempat makan setiap kali makanan diganti 2. Mengganti serbuk kayu seminggu sekali dan pasir zeolit hamster sehari sekali.

2.2 Mikrokontroler ATMega8535

  Mikrokontroler adalah sebuah piranti cerdas yang menjadi tren dalam pengendalian

dan otomatisasi, terutama dikalangan Mahasiswa [1]. Dengan banyaknya jenis tipe,

kapasitas memori, dan berbagai fitur , mikrokontroler menjadi pilihan dalam berbagai

aplikasi prosesor kecil untuk pengendalian skala kecil. Mikrokontroler AVR (Alf and

vegand’s Risc prosessor) dari Atmel menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction

Set Computer) yang artinya prosessor tersebut memiliki set instruksi dasar (Belum tentu

sederhana), sehingga instruksi – instruksi ini biasanya hanya membutuhkan satu siklus

mesin untuk menjalakannya. Instruksi percabangan membutuhkan 2 siklus mesin.

  RICS biasanya dirancang dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini yang

memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu atau dua

siklus mesin, sehingga semakin cepat dan handal. Proses downloading program relative

lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya.

  Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi enam kelas, yaitu keluarga

ATtiny, Keluarga AT90Sxx, Keluarga ATMega, keluarga AT90CAN, keluarga AT90PWM

dan AT86RFxx. Pengelompokkan kelas – kelas AVR berfungsi untuk membedakan masing

• – masing kelas data, peripheral, dan fungsi. Sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi

  yang digunkan, semua kelas AVR hamper sama. Penulis menggunakan salah satu produk

  ATMEL dari keluarga ATMega yaitu ATMega8535

2.2.1 Fitur Yang Dimiliki ATMEGA8535

2.2.1.1 Analog To digital Converter (ADC)

  ADC pada ATMega8535 adalah ADC 10 – bit tipe Successive Approximation [1] ADC terhubung ke multiplekser analog yang akan memilih satu dari delapan kanal.

  Untuk menjaga validasi data terdapat untain sampel and holt . tegangan suplay ADC

terpisah dari tegangan mikrokontroler, tetapi selisihnya tidak boleh lebih dari 0.3 v. untuk

mengatasinya, untai filter LC digunakan seperti ditunjukkan pada gambar 2.1.

  ATMEGA8535 terdapat 8 kanal ADC yaitu dengan memberikan masukan tegangan pada port ADC. Port terletak pada port A. ATMEGA8535 mempunyai dua mode ADC, yaitu single conversion dan free

running. Pada mode single conversion, pengguna harus mengaktifkan pembacaan ADC

setiap kali ADC akan digunakan. Sedangkan pada mode free running. Pengguna cukup

sekali mengaktifkan pembacaan ADC, maka ADC akan mengkonversi tegangan masukan

secara terus menerus.

  ADC ATMEGA8535 terdapat bberapa register I/O yang terlibat dalam proses

konversi, antara lain : ADMUX (ADC Multiplexer Selektion Register) Register ADMUX

berisi bit – bit yang mengatur pilihan kanal (MUX4;0) bit pengatur penyajian data

(ADLAR), dan bit – bit pemilih tegangan referensi (REFSI;0), gambar register ADMUX

dapat dilihat Gambar 2.1.

  Proses pengaturan register – register I/O yang terlibat dalam ADC meliputi :

  a. Menentukan sumber tegangan referensi Referensi pada ADC merupakan batas rentang representasi nilai digital hasil konversi. Hasil konversi pada mode single ended conversion dirumuskan sebagai berikut :

   V in . 1.024 ADC = ……………………………………(2.1) V ref

  Vin adalah tegangan masukkan analog pada kanal ADC yang aktif dan Vref adalah tegangan referensi yang dipilih

b. Meilih kanal yang aktif (satu dari delapan)

  Bit – bit 4:0 (Analog Channel and Gain Selection Bit ) pada register ADMUX menentukan channel ADC yang aktif . table 2.1 menunjukkan konfigurasi bit – bit tersebut.

c. Menentukan Prescaler (Clock ADC)

  Prescaler adalah factor pembagi ADC mikrokontroler. Untuk ketelitian ADC 10 bit.

  Rentang frequensi clok yang diperbolehkan adalah 50 Khz sampai 200 Khz. Ketelitian dibawah 10 bit ADPS2:0 (ADC Prescaler Select Bits2:0) menentukan nilai prescaler. Tabel 2.2 menunjukkan konfigurasi bit – bit tersebut.

  d. Inisialisasi ADC Mikrokontroller mengaktifkan ADC dengan cara memberikan logika “1” pada bit ADC Enable (ADEN) dan memulai ADC dengan cara logika “1” pada bit ADC Start Conversion (ADSC). Kedua bit tersebut terletak pada register ADCSRA. Satu konversi membutuhkan 25 siklus clock ADC pada konversi pertama, dan 13 siklus clock ADC untuk konversi berikutnya.

2.2.1.2 Pulse With Modulation (PWM)

  Mikrokontroler ATMega8535 menyediakan fitur Timer/Counter 1 sebagai timer,

pencacah (Counter), perekam waktu kejadian, pembangkit sinyal PWM (Pulse Width

Modulation) , serta autoreload timer (Clear Timer on Compare / CTC) [1]. Timer / Counter

  1

dengan lebar 16 bit berguna leluasa dalam berbagai tujuan yang berkaitan dengan w3aktu

dan pembangkit gelombang.

a. OCR1AH/L (Output Compare Register 1 A High-byte/ low-byte) dan OCR1BH/L

  (Output Compare register 1 B High-byte/Low-byte) Isi register OCR1AH/L dan register OCR1AH/L membandingkan isi register TCNT1H/L kemudian hasil perbandingan kedua register membangkitkan gelombang pada pin OC1A/B. Gambar 2.2 menunjukkan isi register – register tersebut.

  b. Input capture Register 1 High-byte/Low-byte (1CR1H/L) Register TCNT1H/L selalu memperbaharui nilai register 1CR1H/L setiap kali terjadi kejadian yang terdeteksi. Register ini dapat menentukan nilai puncak (TOP value) gambar 2.3 menunjukkan isi register 1CR1K/L.

Gambar 2.3 Register 1CR1H/L [1] Lebar register data Timer/Counter1 adalah 16 bit, sehingga dapat mencacah nilai dari 0000 heksa hingga FFFF heksa. Sebagai catatan, istilah segitiga disini tidak berarti segitiga dalam bidang geomateri,

tetapi sinyal yang meningkat amplitudonya secara berkala sehingga bentuknya menyerupai

segitiga.

  Fasilitas PWM memiliki resolusi 8 hingga 10 bit. Mode operasi PWM meliputi Fast

PWM (FPWM), Phase Correct PWM (PCPWM), dan Phase And Frequency Correct PWM

(PFCPWM). Pada Mode fast PWM Timer/Counter 1 mencacah ulang dari nol setiap kali

terjadi limpahan (overflow). Segitiga yang terjadi adalah segitiga siku – siku. Sedangkan

pada dua mode yang lain, Timer/Counter1 akan mencacah turun ketika terjadi limpahan,

sehingga segi tiga berbentuk sama kaki dengan puncak pada nilai TOP. Perbedaan utama

pada mode PCPWM dan PFCPWM adalah waktu pembaruan nilai OCR1A/B. mode

PCPWM memperbarui OCR1A/B saat nilai BOTTOM.

Gambar 2.4 menunjukkan modulasi nilai TCNT1 oleh OCR1A pada mode FPWM.

  

Perubahan nilai OCR1A menjadi lebih kecil menunjukkan pulsa yang menyempit. Waktu

ON(T ) yaitu pulsa saat nilai OCR1A lebih besar dari pada nilai TCNTI. Sebaliknya,

on

waktu OFF (T off ) yaitu ketika nilai ORC1A lebih kecil dari pada nilai TCNTI. Duty cycle

adalah perbandingan t on terhadap Periode PWM. Nilainya Maksimal duty cycle adalah

100%

  Dalam mengakses PWM, terdapat proses pengaturan register – register I/O yang terlihat. Proses pengaturan tersebut meliputi :

a. Menentukan sumber dan frekuensi clock yang digunakan

  Timer/Counter1 Frekuensi getar Timer/Counter 1 dapat menggunakan osilator mikrokontroler dengan factor pembagi atau dapat juga menggunakan pin T1 untuk sumber clock eksternal. Penentuan sumber dank frekuensi clock internal menggunakan bit – bit CS 12;0 (Clock Select) pada register TCCR1B. table 2.3 menunjukkan pilihan frekuensi yang tersedia.

  b. Menentukan nilai OCR1A/B sebagai pemodulasi Untuk memperoleh duty cycle yang diinginkan terlebih dahulu harus menentukan nilai OCR1A/B. dalam mode non-inverting, semakin besar nilai OCR1A/B maka semakin besar lebar waktu nyala ( T on), sehingga semakin besar duty cycle. Dan sebaliknya. Sebagai contoh, untuk memperoleh duty cycle sebesar 50%, maka ORC1A/B diisi dengan nilai setengah dari nilai maksimum Timer/Counter1. Pengguna dapat menentukan nilai OCR1A/B dengan memasukkan langsung nilai yang diinginkan ke dalam register terebut, karena register OCR1A/B mempunyai kemampuan operasi tulis (Write)

  c. Menentukan nilai prescaler Nilai Prescaler merupakan pembagi langsung frekuensi system. Persamaan (2.2) menunjukkan perhitungan untuk menentukan frekuensi PWM mode FPWM

2.2.2 Konfigurasi Pin

  ATMega8535 mempunyai 40 pin dengan konfigurasi seperti pad table 2.4

2.2.2 Timer ATMega8535

  AVR ATMega8535 memiliki 3 buah timer, yaitu Timer/Counter0 (8 bit), Timer/Counter 1 (16), dan Timer /Counter2 (8bit)[1].

2.2.3.1 Timer/Counter0

  Timer/Counter0 adalah timer /Counter 8 bit yang multifungsi. Fitur-fitur dari Timer/Counter0 pada ATMega8535 adalah sebagai berikut a. Counter 1 kanal

  b. Timer dinolkan saat proses pembanding tercapai (Compare Math)

  c. Sebagai pembangkit gelombang PWM

  d. Sebagai pembangkit frekuensi

  e. Clock prescaller 10 bit f. Sumber interupsi dari compare match (OCFO) dan oferlow (TOV0).

2.2.3.2 Timer/Counter1

  Timer/Counter 1 adalah Timer/Counter 16 bit yang memungkinkan program pewaktu lebih akurat . Fitur – fitur dari Timer/Counter 1 ini adalah sebagai berikut : a. Desain 16 bit, sehingga memungkinkan untuk menghasilkan PWM 16 bit.

  b. Dua buah unit pembanding

  c. Dua buah register pembanding

  d. Satu buah input capture unit

  e. Timer di-nol-kan saat proses pembanding tercapai (Match compare)

  f. Dapat menghasilkan gelombang PWM

  g. Periode PWM yang dapat diubah – ubah

  h. Sebagai pembangkit frekuensi i. Empat buah sumber interupsi (TOV1, OCF1A, OCF1B, dan ICF1)

2.2.3.3 Timer /Counter2

  Timer/Counter2 adalah timer/Counter 8 bit yang fungsi. Fitur – fitur untuk Timer/Counter2 pada ATMega8535 adalah sebagai berikut

a. Sebagai Counter 1 kanal

  b. Timer di-nol-kan saat proses pembandingan tercapai (Match compare)

  c. Dapat menghasilkan gelombang PWM

  d. Sebagai pembangkit frekuensi

  e. Clock prescaler 10 bit f. Sumber interupsi dari compare match (OCF0) dan overflow (TOV0).

  Untuk memilih sumber clock yang akan digunakan oleh Timer/Counter2 dengan mengatur Bit2,1,0-CS22,CS21, CS20 : Clock Select Pengaturan dari bit – bit pemilih sumber clock terlihat pada Tabel 2.5

2.4 Saklar batas (Limit Switch)

  Saklar batas atau limit switch merupakan salah satu jenis switch berfungsi untuk

menghubungkan dan memutuskan arus[6]. Sifat dari limit ini normally close) yaitu

menekan switch akan menghubungkan arus dan sebaliknya.

  Terminal NO merupakan terminal yang pada kondisi normal berupa kontak terputus

atau tidak tersambung dengan COM sedangkan terminal NC berupa kontak pada kondisi

normal tersambung COM. Saat arus terputus atau tersambung dapat menyebabkan percikan

api. Untuk itu setiap titik sambungan titik switch terbuat dari bahan yang tahan percikan

api.

  2.5 IC Driver L293 D

  IC ini merupakan IC bertegangan tinggi, keempat saluran driver berarus tinggi

dirancang untuk level logika TTL, dan mendrive beban induktif (seperti relay ) dan

switching transistor daya [7] Setiap pasang saluran mempunyai fasilitas masukan enable yang berfungsi untuk

memudahkan penggunaan. IC ini sudah terdapat diode pengaman yang terdiri dari 4 buah.

Masukan Supply terpisah agar mudah dalam penggunaan untuk bekerja pada tegangan yang

rendah. Gambar 2.7 merupakan gambar blok diagram dan pin connetions dari IC L293D.

  2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

  2.6.1 Gambaran Umum Banyak sekali kegunaan LCD dalam perancangan suatu system yang menggunakan

Mikrokontroller[8]. LCD adalah komponen yang berfungsi untuk menampilkan suatu

karakter pada suatu tampilan dengan bahan utama berupa liquid crystal.

  LCD yang sering digunakan adalah jenis LCD M1632. M1632 merupakan modul

LCD dengan tampilan 2 x 16 ( baris, 16 kolom) dengan komsumsi daya yang rendah.

Untuk membatasi arus yang masuk ke dalam LCD maka dibutuhkan sebuah hambatan.

  Nilai hambatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3) Dimana V adalah tegangan catu daya yang digunakan LCD dan I adalah arus maksimum yang mengalir ke dalam LCD.

  LCD bertipe Mi632 memungkinkan program untuk mengoperasikan komunikasi

data secara 8 bit atau 4 bit. Jika menggunkanan jalur data 4 bit, maka akan ada 7 jalur data

(3 untuk jalur control dan 4 bit untuk jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit, maka

aka nada 11 jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 8 untuk jalur data). Tiga jalur control ke

LCD ini adalah EN (Enable), RS (Register Slecet) dan R/W (read/Write). Gambar 2.8

adalah contoh LCD (2 x 16) yang digunakan. Tabel 2.6 menunjukkan fungsi dan

konfigurasi dari setiap pin LCD yang digunakan

  2.7 Termoelektrik Teknologi termoelektrik (efek seeback) bekerja dengan mengkonversi energy panas

menjadi listrik secara langsung (Generator Termoelektrik) atau sebaliknya (efek Peltier)

  

[10]. Material termoelektrik cukup terletak pada rangkaian yang menghubungkan sumber

panas dan dingin untuk menghasilkan arus listrik Sebuah material yang memiliki sifat termoelektrik yang baik harus merupakan

konduktor listrik yang baik dan konduktor panas yang buruk. Karena silicon memiliki sifat

konduksi yang baik untuk listrik dan panas yang buruk, bahan termoelektrik dapat

menggunakan material silicon.

  2.8 Operational Amplifier (Op-Amp) Op-Amp merupakan salah satu komponen analog yang popular digunakan dalam

berbagai aplikasi rangkaian elektronika [11]. Aplikasi Op-Amp yang paling utama antara

lain rangkaian Inverter, Non –Inverter integrator dan Differentiator. Rangkaian umpan

balik negative memegang peranan penting. Secara umum, umpang balik positip akan

menghasilkan osilasi sedangkan umpan balik menghasilkan penguatan yang dapat terukur

2.8.1. Non-Inverting Amplifier

  Penguat Non-Inverting memiliki masukan melalui masukan Non-Inverting. Dengan

demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan masukannya.

Rumus dibawah menunjukkan hubungan antara tegangan keluaran terhadap tegangan

masukan.

  2.9 Sensor Suhu

  IC LM 35 merupakan salah satu sensor suhu dengan keluaran tegangan berbanding

lurus terhadap 0C dengan setiap 10C tegangan keluaran terjadi kenaikan 10 m V [12].

Sensor ini akan bekerja pada suhu -55 C sampai 150 C dan pada tegangan 4 sampai 30