BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.2. Rangkaian Power supply 5 volt
Gambar 3.2 Rangkaian PSA 5v
Pada umumnya mikrokontroler membutuhkan tegangan 5 volt atau sesuai dengan datasheet, 3,3v sampai dengan 5,5 volt, selain tegangan dari pada itu mikrokontroler tidak akan berjalan normal. Inputan regulator yang digunakan 12V, dengan menggunakan IC7809 maka teganan akan stabil menjadi 5 volt, sesuai yang dibutuhkan oleh mikrokontroler.
3.3 Rangkaian Sistem Minmum Mikrokontroler Atmega 8535
Gambar 3.3 Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega 8535
Dari gambar 3.3, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler Atmega8535.Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.
Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke Jack 10 Pin header sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.
3.4 Perancangan Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan potensio sebesar 1 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Gambar 3.4 Rangkaian LCD
Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PB.2 - PB.7, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial.
Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller Atmega8535.
3.5 Perancangan sensor SHT11
Pada alat ini sensor yang digunakan untuk megukur suhu dan kelembapan adalah sensor SHT11. Dari gambar 3.5, rangkaian SHT11 terhubung ke PC0 dan PC1 pada sistem minimum mikrokontroler Atmega8535.
Gambar 3.5 rangkaian SHT11
3.6 Perancangan Sensor Optocoupler
Sensor Optocoupler merupakan sensor yang digunakan pada alat ini yang berfungsi untuk menentukan kecepatan angin. Dari gambar 3.6, sensor optocoupler terhunbung ke PB1 pada sistem mikrokontroler Atmega8535.
Pemasangan sensor optocoupler ditambahkan komponen resistor 330 ohm agar dapat difungsikan seperti pada gambar 3.6.
Gambar 3.6
3.7 Perancangan Sensor Rotary Encoder
Sensor rotary encoder merupakan sensor yang digunakan untuk penunjuk aranh angin pada alat ini. Pada alat ini sensor rotary encoder ke PA0 pada sistem minimum mikrokontroler Atmega8535 seperti pada gambar 3.7.
3.7 Sensor Rotary Encoder
3.8 FlowChart Sistem
Start
Inisiasi Port Mikrokontroler
Baca data sensor suhu, kelembapan,arah angin dan kecepatan angin
Conversi Analog To Digital
Tampil Lcd dan Print Data ke Port Krim data suhu, kelembapan,arah angin dan
kecepatan angin
Gambar 3.8 Flow chart sistem BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega8535
Pengujian pada sistem minimum mikrokontroler Atmega8535 dilakukan dengan cara menghidupkan lampu led yang terhubung pada setiatp port pada mikrokontroler Atmega8535 dengan melakukan pemograman sederhana, program yang diberikan adalah sebagai berikut.
$regfile = "m8535.dat"
$crystal = 11059200
Config Portd.2 = Input Config Portd.3 = Input Portd.2 = 1
Portd.3 = 1
Config Portc = Output Portc = &B1111_1110
Selesai
Dim Fkanan As Bit
Fkanan = 1 Do
If Pind.2 = 0 Then Fkanan = 1
Elseif Pind.3 = 0 Then Fkanan = 0
End If
If Fkanan = 1 Then Rotate Portc , Right , 1 Else
Rotate Portc , Left , 1 End If
Waitms 500 Loo
End
Gambar 4.1 Pengujian Mikrokontroler Atmega8535
4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply
Pengujian rangkaian regulator ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari output regulator 7805 menggunakan multimeter digital.Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt.Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak.
Gambar 4.2. Gambar tegangan output Power Supply 7805
4.3 Pengujian Rangkaian LCD
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 16x2 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port B dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Pengujian rangkaian LCD dilakukan dengan menampilkan kalimat pada LCD seperti pada gambar 4.2 dengan program yang diberikan adalah sebagai berikut,
$regfile = "8535def.dat"
$crystal = 11059200
$baud = 9600
Config Lcd = 16 * 2 Do
Cls
Cursor Off Locate 1 , 4 Lcd "test LCD"
Locate 2 , 2
Lcd "D3 Fisika USU"
Waitms 500 Loop
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian LCD
4.4 Pengujian Pemograman Rangkaian Sensor SHT11
Pengujian pemograman rangkain sensor SHT11 dilakukan dengan memasukkan program sebagai berikut :
$regfile = "8535def.dat"
Dim Dataword As Word Dim Command As Byte Dim Calc As Single Dim Calc2 As Single Dim Rhlinear As Single Dim Rhlintemp As Single Dim Tempc As Single Dim Ctr As Byte Dim X As Word Dim Y As Single Dim Z As Single
Dim Suhu As String * 10 Dim Kelembaban As String * 10
Const C1 = -4 Const C2 = 0.0405 Const C3 = -0.0000028
Const S = .01 Const H = .00008 Sck Alias Portc.0
'sck output pada port c.0 Dataout Alias Portc.1
'ketika memanggil dataout port.c1 menjadi output Datain Alias Pinc.1
'ketika memanggil datain portc.1 menjadi input
Declare Sub Kirim() Ddrc = &B11111111 'port c sebagai output Config Pinc.0 = Output Config Pinc.1 = Output Wait 1
'memanggil fungsi kirim Tempc = S * Dataword Tempc = Tempc - 40
Suhu = Fusing(tempc , "###.##")
'mengubah data single menjadi string dengan 2 angka dibelakang koma Command = &B00000101
Call Kirim
Calc = C2 * Dataword
Calc2 = Dataword * Dataword Calc2 = C3 * Calc2
Rhlintemp = Calc + Rhlinear
Kelembaban = Fusing(rhlintemp , "#.##") Cls
Loop
Sub Kirim()
Local Datavalue As Word Local Databyte As Byte Set Sck
Config Pinc.1 = Input Set Sck
Reset Sck Waitus 10
Bitwait Pinc.1 , Reset
Shiftin Datain , Sck , Databyte , 1 Datavalue = Databyte
Ddrc = &B11111111 Config Pinc.1 = Output Reset Dataout
Set Sck Reset Sck
Ddrb = &B11111101
Config Pinc.1 = Input
Shiftin Datain , Sck , Databyte , 1 Shift Datavalue , Left , 8
Datavalue = Datavalue Or Databyte Dataword = Datavalue
Ddrc = &B11111111 Config Pinc.1 = Output Reset Dataout
Set Sck Reset Sck
Ddrc = &B11111101 Config Pinc.1 = Input
Shiftin Datain , Sck , Databyte , 1 Ddrc = &B11111111
Config Pinc.1 = Output Set Dataout
Set Sck Reset Sck End Sub
End
Gambar 4.4 Pengujian Sensor SHT11
4.5 Pengujian Rangkaian Sensor Optocoupler
Pengujian pemograman rangkain sensor Optocoupler dilakukan dengan memasukkan program sebagai berikut :
regfile = "8535def.dat"
$crystal = 11059200
$baud = 9600
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin = Pin , Db7 = Portb.7 , Db6 = Portb.6 , Db5 = Portb.5 , Db4 = Portb.4 , E = Portb.3 , Rs = Portb.2
Const N = 4
Const R = 1.5 ' R=1.5 cm
Const K = 9.42 '2Phi*R Const Dua_pi = 6.28
Dim Rps As Single Dim V As Single Dim Lintasan As Single Dim Buffs As String * 16
Config Timer1 = Counter, Edge = Falling, Prescale = 1 Set Portb.1
Lintasan = Lintasan / 10'merubah ke meter V = Lintasan
Buffs = Fusing(V, "#.##") Cls
Cursor Off Locate 1, 2
Lcd "Test Kec.Angin"
Locate 2, 2
Lcd "v=" ; Buffs ; " m/s"
Loop
Gambar 4.6 Pengujian Sensor Optocoupler
. 4.6 Pengujian Pemograman Rangkaian sensor Rotary Encoder
Rangkaian sensor rotary encoder yang keluarannya analog ( nilai tegangang) dilakuan dengan cara memberikan program pada rangkaian sensor rotary encoder agar keluarannya menjadi penunjuk arah angin. Programnya sebagai berikut:
$regfile = "8535def.dat" ' JENIS MIKROKONTROLER
$crystal = 11059200 ' CRYSTAL
$baud = 9600 'KECEPATAN MENGIRIM DATA
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc 'Konfigurasi ADC mode adc single dan Prescaler otomatis
Start Adc 'mulai adc
If A > 896 And A <= 1023 Then : Locate 1 , 1 : Lcd "Timur Laut"
End If
Locate 1 , 2 : Lcd "ADC = " ; A;
Waitms 200
Loop
Setelah dilakukan pemograman tersebut maka ketika sensor bekerja outpunya akan menjadi penunjuk arah angin yakni, Timur, Tenggara, Selatan, Barat Laut, Barat, Utara dan Timur Laut dan akan ditampilkan sesuai arah angin.
BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN
Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Piranti elektronik yang dibutuhkan dalam rangkaian pengukuran cuca ini adalah mikrokontroler Atmega8535, sensor SHT11, sensor Optocoupler, sensor Rotary Encoder dan LCD . alat ini dibuat dengan merangkai piranti piranti elektronik yang menjadi suatu sistem yang dapat mengukur keadaan cuaca yang meliputi suhu, kelempan, arah angin, dan kecepatan angin.
2. Output dari keseluruhan rangakian pengukuran cuaca ditampilkan pada LCD dan Komputer yang hasilnya sama.
Kirim data suhu, kelembapan, kecepatan angin dan arah angin Setiap 2 detik
3. Rangkain secara umum sudah dapat bekerja sesuai yang diharapkan, berjalan sesuai dengan rancangan untuk pengukuran cuaca.
5.2 SARAN
1. Diharapkan fungsi alat bisa diperluaslagi, agar tidak hanya bisa mengukur kecepatan, arah angin saja, kelembaban udara dan suhu. Tapi bisa diperluas dengan menambahkan fungsi lain seperti pengukur tekanan bahkan mengukur curah hujan.
2. Diharapkan alat yang saya rancang ini dapat dipergunakan untuk keperluan percobaan sekolah atau percobaan di Laboratorium.
3. Diharapkan pembaca dapat memberi saran dan kritik terhadap penulis dalam perancangan alat ini, dan penulis berharap alat ini dapat dikembangkan baik aplikasi maupun perancangan nya lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Frank D Petruzella.1996.Elektronika Industri.yogyakarta:Andi Suryatmo.F.1986.Teknik Listrik Pegukuran. Jakarta:binaaksara
Flink,R.J dan O.G Brink. 1984. Dasar-Dasar Ilmu Instrumen. Jakarta:binacipta http://anasfalahuddin.blogspot.com/2015/01/mikrokontroler-atmega32.html
diakses tanggal 20 maret 2017
http://pe2nk87.wordpress.com/2010/12/13/sensor-optocoupler/
diakses tanggal 20 maret 2017
http://www.alldatasheet.com/view.jsp?searchword=SHT11&Field=4 diakses tanggal 20 maret 2017
http://konversi.wordpress.com//209/06/12/sekilas-rotary-encoder/
diakses tanggal 20 maret 2017