(HAND WASHER) DAN PENGERING TANGAN (HAND
DRYER) OTOMATIS
TUGAS AKHIR
SARDO HARYSON P.SIBORO 122408001
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPATERMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERANCANGAN ALAT PENCUCI DAN PENGERING TANGAN
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLERATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya
SARDO HARYSON P.SIBORO : 122408001
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPATERMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul : PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 DALAM IMPLEMENTASI
SISTEM PENCUCI TANGAN (HAND WASHER) DAN PENGERING TANGAN (HAND DRYER) OTOMATIS
Kategori : Tugas Akhir
Nama / NIM : SARDO HARYSON P.SIBORO / 122408001 Program Studi : Fisika D-III
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di Medan, 28 Juli 2015
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si
IP.197412072000122001 NIP. 196006031986011002
LEMBAR PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM PENCUCI DAN PENGERING TANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8
TUGAS PROYEK
Saya mengakui bahwa tugas proyek ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan , Juli 2015
NIM. 122408001
i ABSTRAK
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Pencuci dan pengering tangan merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai pencuci dan pengering tangan. Pada saat ini, alat itu masih menggunakan prinsip manual dalam penggunaannya, yakni pencuci tangan masih menggunakan kran air, dan pengering tangan menggunakan kain lap.Perancangan alat pencuci dan pengering tangan Otomatis menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.
ii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,
dengan limpahan berkat-Nya penulis dapat menyusun Tugas Akhir ini hingga
tepat waktu.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr.Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku pembimbing yang telah
membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan
Laporan Proyek ini.
5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
6. Orang Tua Tercinta, Sixjen P Siboro, Helmyna br Sibarani yang telah
memberikan bantuan berupa dukungan moril maupun materil, yang sangat
iii
7. Kepada Abang saya Bresman P Siboro, ST dan Kakak saya Ovany P
Siboro, SH yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi.
8. Alumni sayaBeni Munthe Saragih,ST dan Abang Andika Siregar,S.Si
yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Sahabat saya Junus Marasi Nainggolan ,Andryus Manik, Alpredo
Nababan,Ferdinan Malau,Susanto Tumangger, Sadarma Manik, Yusuf
Dominggo Manurung, Iwan Primus Gultom, Hepriboy Purba Serta seluruh
Rekan Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan
bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akir ini. Serta seluruh Rekan
Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan bantuan
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini
10.Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjaan Laporan Proyek
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu saya dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
iv
2.1.1.Arsitektur Mkrokontroler ATmega8 ... 8
2.1.2. Fitur ATmega 8 ... 9
2.1.3. Konfigurasi Pin ATmega 8 ... 10
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8 ... 10
2.1.5. Sistem Clock Mikrokontroler Atmega 8 ... 14
2.1.6. Peta MemoriMikrokontroler Atmega 8 ... 15
2.2.
Sensor
... 192.2.1.Spesifikasi sensor Inframerah ... 19
2.2.2. Photodioda ... 20
2.3. Komponen Elektronika ... 22
2.3.1.Resistor ... 22
2.3.2. Kapasitor ... 23
2.3.3Relay ... 24
2.3.4Dioda ... 27
v
2.5. Dryer ... 28
2.6. Motor ... 29
2.6.1.Motor Ac ... 29
2.7. Bahasa Pemrograman Basic Compiler ... 30
2.7.1.Tipe Data ... 31
2.7.2.Variabel ... 32
2.7.3.Operasi-Operasi Basic Compiler AVR ... 32
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN.. ... 34
3.1. Diagram Blok Rangkaian ... 34
3.2.Perancangan Perangkat Keras ... 36
3.2.1. Rangkaian Power Supply ... 37
3.2.2.Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ... 38
3.2.3.Rangkaian Relay ... 39
3.3.Perancangan Perangkat Lunak ( Software ) ... 40
3.3.1.Flowchart Perangkat Lunak ( Software ) ... 41
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply ... 43
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATmega 8 ... 44
4.3.Pengujian Rangkaian Relay ... 46
4.3.Analisa Kerja Rangkaian ... 47
BAB V. PENUTUP ... 48
5.1.Kesimpulan ... 48
5.2. Saran ... 49
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur Atmega 8 ... 8
Gambar 2.2Konfigurasi Pin ATMega8 ... 10
Gambar 2.3 Sistem Clock ATmega 8 ... 15
Gambar 2.4 Status Register ATmega 8 ... 17
Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek ... 20
Gambar 2.6 Resistor Karbon ... 22
Gambar 2.7Elektrolik Kapasitor ... 24
Gambar 2.8 Simbol Relay ... 25
Gambar 2.9 Relay sedang mengalami Switching ... 26
Gambar 2.10 Saklar ... 27
Gambar 2.11 Dioda ... 27
Gambar 2.12 Rangkaian Dryer ... 28
Gambar 3.1 Diagram Blok Alat ... 34
Gambar 3.2 Blok Diagram Power Supply secara umum ... 36
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply ... 37
Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ... 38
Gambar 3.5 Rangkaian Relay ... 39
Gambar 3.5 Flochart Perancangan Perangkat Lunak ... 41
Gambar 4.1 Letak Titik Uji pada Rangkaian Power Supply ... 43
Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ... 44
vii
DAFTAR TABEL
i ABSTRAK
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Pencuci dan pengering tangan merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai pencuci dan pengering tangan. Pada saat ini, alat itu masih menggunakan prinsip manual dalam penggunaannya, yakni pencuci tangan masih menggunakan kran air, dan pengering tangan menggunakan kain lap.Perancangan alat pencuci dan pengering tangan Otomatis menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.
1 1.1Latar Belakang Masalah
Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data
melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan
kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Hal ini disebabkan
karna mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor (yang didalamnya terdapat
CPU, ROM, RAM dan I/O) yang terpadu pada satu keping, selain itu
komponennya (ATMega 8) murah dan mudah didapat di pasaran. Penulis merasa
bahwa perkembangan mikrokontroler perlu diketahui oleh semua orang yang
berkeinginan masuk dalam dunia elektronika. Pencuci dan pengering tangan dapat
dikatakan sebagai pasangan yang tidak terpisahkan. Betapa tidak, karena jika
mendapati adanya alat pencuci tangan di kantor ataupun di pusat keramaian
seperti mall, maka sudah pasti di sebelahnya juga terdapat alat pengering tangan.
Jika berbicara masalah tersebut, tentunya sudah tidak asing lagi. Tentunya masih
beranggapan alat itu biasa saja ( tidak ada istimewanya).
Penulis pun menyadari dari sekian banyak alat ini masih bersifat manual,
terutama pada pencuci tangannya masih menggunakan kran untuk mengeluarkan
air.Sedangkan untuk pengering tangannya sebagian besar sudah menggunakan
sistem otomatis yaitu dengan cara menempelkan tangan, maka secara otomatis
alat itu akan mengeluarkan angin untuk mengeringkan tangan, walaupun pada
beberapa tempat masih ada yang menggunakan tissue untuk mengeringkan
2
memanfaatkan air dengan benar. Mereka masih membuka kran air ketika disaat
bersamaan tengah mengambil sabun cair untuk mencuci tangan, tentunya ini
merupakan suatu pemborosan air. Begitu juga digunakan pengering tangan
otomatis agar lebih hemat dibandingkan dengan menggunakan tissue.
Dari pengalaman tersebut, penulis mendapatkan gagasan untuk membuat semua
alat itu menjadi otomatis. Hal ini tidaklah merubah fungsi alat itu, melainkan
hanya mengubah cara penggunaanya dari yang semula manual menjadi otomatis.
Penulis merancang suatu alat yaitu “Penggunaan Mikrokontroller Atmega 8
Dalam Implementasi Sistem Pencuci Tangan (Hand Washer) Dan Pengering Tangan (Hand Dryer) Otomatis ”. Dimana keunggulan dari alat ini
dibandingkan dengan pencuci tangan secara manual yaitu pencuci dan pengering
tangan dapat bekerja secara efisien dan lebih cepat dikarenakan sudah
menggunakan sistem otomatis.
Tujuan dari penulis adalah untuk membuat alat pencuci dan pengering
tangan otomatis berbasis mikrokontroler Atmega8 dengan harapan dapat
menggantikan peran dari pencuci dan pengering tangan yang masih manual.
Aplikasi pencuci dan pengering tangan otomatis sederhana dapat memberikan
kemudahan bagi masyarakat yang dalam hal ini adalah rumah makan (restoran),
3 1.2.RumusanMasalah
Dalam merancang dan membuat “Penggunaan Mikrokontroller Atmega
8 Dalam Implementasi Sistem Pencuci Tangan (Hand Washer) Dan Pengering Tangan (Hand Dryer) Otomatis ”.Pencuci dan pengering tangan
dapat dikatakan sebagai pasangan yang tidak terpisahkan. Betapa tidak, karena
jika kita temui alat pencuci tangan di kantor ataupun di pusat keramaian seperti
mall, maka sudah pasti di sebelahnya juga terdapat alat pengering
tangan.Mengapa demikian, karena pada kebanyakan orang belum bisa
memanfaatkan air dengan benar.Mereka masih membuka kran air ketika disaat
bersamaan tengah mengambil sabun cair untuk mencuci tangan, tentunya ini
merupakan suatu pemborosan air.Begitu juga digunakan pengering tangan
otomatis agar lebih hemat dibandingkan dengan menggunakan tissue.
Dari hal tersebut, penulis mendapatkan gagasan untuk membuat semua alat itu
menjadi otomatis.Komponen yang di gunakan dalam perancangan akan di bahas
fungsinya secara umum dan karakteristik tidak di bahas. Perencanaan dan analisa
rangkaian, dijelaskan secara blok perblok.Tidak dibahas bagaimana cara
pembuatan program dan hasil nya hanya sekilas tentang bagaimana program
4 1.3.Tujuan Penulisan
Adapun Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut :
1. Untuk memenuhi syarat untuk menyelesaikan masa studi sebagai
mahasiswa program studi D3 Fisika Instrumentasi
2. Untuk mengaplikasikan Ilmu Pengetahuan yang diraih dari bangku
perkuliahan dalam kehidupan sehari-hari
3. Untuk memanfaatkan mikrokontroler Atmega 8 sebagai pengendali dalam
Perancangan Alat Pencuci dan Pengering Tangan.
1.4.Batasan Masalah
Dalamperencanaan penulisaniniterdapat beberapa batasanmasalah sebagai berikut:
1. Mikrokontroller ATMega8digunakan sebagai pusat pengendali data
2. Bahasa pemrograman yang digunakan pada mikrokontroler adalah bahasa
Basic Compiler-AVR
3. Tidak dibahas bagaimana cara pembuatan program dan hasilnya hanya
sekilas tentang bagaimana program tersebut berkerja.
5
Untukmempermudahpembahasandanpenulisan laporan ini, penulis membuat
susunan bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika penulisan
laporan dengan urutan sebagai berikut :
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalambabini berisikanmengenailatarbelakang,rumusanmasalah, tujuan
penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan
untukpembahasandancarakerjadarirangkaian Dan
bahasaprogramyangdigunakan,sertakarakteristikdari komponen-komponen
pendukung.
BAB 3 PERANCANGAN DANPEMBUATAN
Bab ini berisikan tentang proses perancangan dan pembuatan alat. Mulai dari
peancangan dan pembuatan system secara hardware atau software
BAB 4HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalambabiniakandibahashasilanalisadarirangkaiandansistem kerjaalat.
BAB 5 PENUTUP
Dalambabinimenjelaskankesimpulandansaran darialatataupun data
yangdihasilkandari alat.Babinijugamerupakanakhirdaripenulisan laporan proyek.
6
LANDASAN TEORI
Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen
yang di gunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan
menyimpang dari topik utama laporan ini, maka setiap komponen hanya di bahas
sesuai fungsi nya pada masing- masing unit nya.
2.1 Mikrokontroler ATMega8
Sebuah komputer mikro memiliki tiga komponen utama yaitu, unit
pengolahan pusat ( CPU ), memri dan sistem input/output ( I/O ) untuk
dihubungkan dengan perangkar luar. CPU yang mengatur sistem kerja komputer
mikro , dibangun oleh sebuah mikroprocesor. Memori terdiri atas EEPROM untuk
menyimpan program dan RAM untuk menyimpan data. Sistem I/O bisa
dihubungkan dengan perangkat luar misalnya keyboard dan sebuah monitor,
bergantung pada aplikasinya. Apabila CPU , memori dan sistem I/O dibuat dalam
sebuah chip semikonduktor , maka inilah yang dinamakan mikrokontroler,
Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analog (fitur
ADC pada seri AVR) dalam level tegangan maksimum 5V. Keunggulan
mikrokontroller dibanding microprocessor yaitu lebih murah dan didukung
dengan software compiler yang sangat beragam seperti software compailer
C/C++, basic,pascal, bahkan assembler.Sehingga penggunaan dapat memilih
program yang sesuai dengan kemampuannya.Dalam hal penggunaan,
mikrokontroller dapat dibedakan jenis dan tipenya, seperti mikrokontroller atmega
7
ATMEGA 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis
arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu
siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz
membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan
proses.Susunan pin – pin dari IC mikrokontroler ATMEGA 8 diperlihatkan pada
gambar dibawah ini. IC ini tersusun dari 28 pin yang memiliki beberapa fungsi
tertentu.
8
Gambar 2.1 Arsitektur ATMega8
Mikrokontroller AVR(Alf and Vegard’s Risc processor) merupakan
keluarga mikrokontroller RISC (Reduced Instruction Set Computing) keluaran
Atmel. Konsep arsitektur AVR pada mulanya dibuat oleh dua orang mahasiswa di
Norwgian institute of Technology ( NTH ) yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard
Wollan. Penggunaan mikrokontroller ATMega8 ada dua pilihan
,denganmenggunakan board ATMega8 develompment board yang sudah ada
9
mikrokontroler yang sudah tersedia dipasaran maka akan memepersingkat waktu
pembuatan sistem, karena hanya tinggal membeli rangkaian berupa kit dan hanya
tinggal menggunakannya. Chip yang dijelaskan di sini menggunakan kemasan
PDIP, untuk kemasan yang lain ( TQPF, QFN / MLF ) tidak jauh berbeda. Untuk
lebih jelasnya silahkan merujuk ke data sheet. Nama nama pin di atas usahakan
lebih sering dikenal, hal ini berguna untuk penggunaan pheripheral internal.
2.1.2. Fitur ATMega8
Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega8 :
A. Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.
B. ADC sebanyak 6 saluran dengan 4 saluran 10 bit dan 2 saluran 8 bit.
C. Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding.
D. CPU dengan 32 buah register
E. Watchdog timer dan oscillator internal.
F. SRAM sebesar 1K byte.
G. Memori flash sebesar 8K Bytes system Self-programable Flash
H. Unit interupsi internal dan eksternal.
I. Port antarmuka
J. EEPROM sebesar 512 byte.
K. Port USART ( Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver and
Transmitter ) untuk komunikasi serial.
10
ATMega8 memiliki 28 pin yang masing-masing pin-nya memiliki fungsi
yang berbeda-beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain. Berikut
akan dijelaskan tentang kegunaan dari masing-masing kaki pada ATMega8.
Gambar 2.2 Pin Konfigurasi pada ATMega 8
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8
1. VCC
Merupakan supply tegangan untuk digital.
2. GND
Merupakan ground untuk smua komponen yang membutuhkan grounding.
11
Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat
digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit
bit directional I/O port dengan inernal pull-up resistor. Sebagai input,
pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan
mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin
menggunakan tambahan kristal, maka cukup untuk menghubungkan kaki
dari kristal ke keki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka
cukup untuk dibiarkan saja. Pengguna kegunaan dari masing-masing kaki
ditentukan dari clock fuse setting-nya.
4. Port C
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O yang di dalam
masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai
dari C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C
memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyarap arus (
sink ) ataupun mengeluarkan arus ( source).
5. Reset / PC6
Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin
I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang
berbeda dengan pin-pin yang tedapat pada port C. Namun jika RSTDISBL
Fuse tidak deprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset.
Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada
lebih pendek dari pulsa minimum, makan akan menghasilkan suatu kondisi
reset meskipun clock-nya tidak berkerja.
12
Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor.
Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port
ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya
berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan
I/O.
7. AVCC
Pada pin ini memiliki fungsi sebagai power supply tegangan untuk ADC.
Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin
ini digunakan untuk analog saja. Bahkanjika ACD pada AVR tidak
digunakan, tetap saja disarankan untuk menghubungkan secara terpisah
dengan VCC. Cara menghubungkan AVCC adalah melewati low-pass
filter setelah itu dihubungkan dengan VCC.
8. AREF
Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC. Pada AVR status
Register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan
hasil eksekusi intruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk
altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa
pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini di-update setelah semua
operasi ALU ( Arithmetic Logic Unit ).Hal tersebut seperti yang telah
tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Intruction Set
Reference.Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan
penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat
menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih
13
memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah
perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal ini harus dilakukan
melalui software.
9. Bit 7 (1)
Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua
perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan
dijelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah
interupsi baik yang secara individual maupun yang secara umum akan
diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah
sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI.
Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI
dan CLI.
10.Bit 6 (T)
Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instruction BLD ( Bit LoaD )
dan BST ( Bit Store ) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk
bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dan Register
File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan
sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di register
pada Register File dengan menggunakan perintah BLD.
11.Bit 5 (H)
Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam
beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.
14
Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara
Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V).
13.Bit 3 (V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi
aritmatika dua komplemen.
14.Bit 2 (N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini menyediakan sebuah hasil negative di
dalam sebuah fugnsi logika atau aritmatika.
15.Bit 1 (Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “ 0 ”
dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.
16.Bit 0 (C)
Meruapakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa
dalam sebuah fugnsi aritmatika atau logika.
2.1.5. Sistem Clock pada Mikrokontroller ATMega 8
Mikrokontroler, mempunyai sistem pewaktuan CPU, 12 siklus clock.
Artinya setiap 12 siklus yang dihasilkan oleh ceramic resonator maka akan
menghasilkan satu siklus mesin. Nilai ini yang akan menjadi acuan waktu operasi
CPU. Untuk mendesain sistem mikrokontroler kita memerlukan sistem clock,
sistem ini bisa di bangun dari clock eksternal maupun clock internal.
15
Gambar 2.3 Sistem Clock pada ATMega8
2.1.6.Peta Memori
ATmega8memilikidua ruang memori utama, yaitu memori data dan memori
program.Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur EEPROM yang
dapat digunakan sebagai penyimpan data.
2.1.6.1.Flash Memory
ATmega8 memiliki flash memory sebesar 8 Kbytes untuk memori program.
Karena semua instruksi AVR menggunakan 16 atau 32 bit, maka AVR memiliki
organisasi memori 4 Kbyte x 16 bit dengan alamat dari $000 hingga $FFF. Untuk
keamanan software, memori flash dibagi mejadi dua bagian, yaitu : Boot
Programdan bagian Application program. AVR tersebut memiliki 12 bit
ProgramCounter(PC) sehingga mampu mengalamati isi flash memori.
16
ATmega8 memiliki 608 alamat memori data yang terbagi menjadi 3 bagian,
yaitu 32 buah register file, 64 buah IO register dan 512 byte internal SRAM. Peta
Memori ATmega8 memiliki dua ruang memori utama, yaitu memori data dan
memori program.Selain dua memori utama, ATmega8 juga memiliki fitur
EEPROM yang dapat digunakan sebagai penyimpan data.
2.1.6.3.EEPROM
ATmega8 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8 bit sebesar 512 byte
($000-$1FF).
2.1.6.4.Status Register (SREG)
Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi
aritmatika yang terakhir. Informasi-informasi dari register SREG dapat digunakan
untuk mengubah alur program yang sedang dijalankan dengan menggunakan
instruksi percabangan. Data SREG akan selalu akan berubah setiap instruksi atau
operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila terjadi instruksi
percabangan baik karena interupsi maupun lompatan.
17
Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi
yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari
inti CPU mikrokontroler.
Berikut ini adalah status register dari ATmega8beserta penjelasannya.
Gambar 2.4 Status Register ATMega8
Status Register ATMega8 :
a. Bit 7 (I)
Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua
perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan
dijelaskan pada bagian lain. Jika bit ini di-set, maka semua perintah interupsi baik
yang individual maupun secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan
atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set
kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi
dengan instruksi SEI dan CLI.
b. BIT 6 (T)
Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit Load)
dan BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang
telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam Register File dapat
18
dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada Register
File dengan menggunakan perintah BLD.
c. BIT 5 (H)
Merupakan bit Half Cary Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam
beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.
d. BIT 4 (S)
Merupakan Signbit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif diantara
Negative
Flag (N) dan Two’s Complement OverflowFlag (V).
e. BIT 3 (V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan
fungsi- fungsi aritmatika dua komplemen.
f. BIT 2 (N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negatif di
dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.
g. BIT 1 (Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “0” dalam
sebuah fungsi arimatika atau logika.
h. BIT 0 (C)
Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah carry atau sisa dalam
19 2.2 Sensor
Sensor adalah suatu alat atau rangkaian alat yang dipakai untuk merubah
suatu besaran tertentu menjadi besaran lain dengan cara “merasakan / mendeteksi”
dalam bahasa inggris disebut to sense. Artinya jika pada suatu ketika ada sesuatu
atau benda yang lewat pada jangkauannya ( terukur ) maka sensor akan merasakan
/ mendeteksi sesuatu tersebut tanpa harus mengetahui benda apa yang
melewatinya. Kemudian setelah merasakan atau mendeteksi maka hasilnya
dikirim kerangkaian selanjutnya untuk dijadikan suatu referensi masukan pada
rangkaian tersebut. Secara umum system kerja sensor mirip dengan kerjanya suatu
switch ada kondisi NO, NC dan Common. Sensor dipakai / dibutuhkan suatu
masukkan tertentu yang terukur dan sudah didesain aplikasinya sesuai dengan
kebutuhan. Tegangan kerja sensor pada umumnya adalah 5 – 30V dan level
keluarannya 5 – 30VDC, tegangan keluaran ini biasanya masih berupa sinyal
analog yang akan diubah menjadi sinyal digital dengan rangkaian elektronik
tertentu contohnya ADC (Analog to Digital Converter).
2.2.1. Infra Red
IR sensor ( sensor infra red / cahaya ) yaitu sebuah sensor yang
menggunakan media cahaya, dalam suatu rangkaian biasanya berisi pembangkit
cahaya (transmitter ) LED dan penerima cahaya ( receiver). Sensor pada transistor
biasanya adalah commonemitor, ada yang dengan cara LOS ( Line On Sight )
melihat langsung, ada juga yangmenggunakan pemantul ( reflector ) relative opto
switch. Ada juga yang menggunakan photo transistor sebagai transmitter dan
20
menggunakan infrared sebagai transmiter kemudian sebagai receivernya
photodioda
Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang
tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena
mempunyai panjang gelombang , berkas cahaya yang terlalu panjang bagi
tanggapan mata manusia. Sinar infra merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012
Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang
gelombang 1µm – 1mm. LED infra merah ini merupakan komponen elektronika
yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil.
Dalam mendeteksi objek sensor infrared dapat digambarkan sebagai berikut.
Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek
2.2.2. Photo Dioda
Dioda peka cahaya adalah jenis dioda yang berfungsi untuk mendeteksi
cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah
menjadi arus listrik. Cahaya yang dapatdideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai
dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.
Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum
secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang
21
Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya.Fotodioda
merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya
menjadi besaran listrik.Fotodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan pn
yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh
fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai
dengan sinar-X.
Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan-pn dibias maju dan
diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika
sambungan pn dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang
dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang
akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika
elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka
elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang
dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir
di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan
tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.
Alat yang mirip dengan fotodioda adalah fototransistor
(Phototransistor).Fototransistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar
yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima
cahaya.Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan
dengan Fotodioda.Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton
cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian
Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari fototransistor secara umum
22 2.3 Komponen Elektronika
Komponen elektronika adalah elemen terkecil dalam suatu rangkaian
elektronika. Dalam rangkaian elektronika pada umumnya terdiri dari
fungsi yang berbeda berdasarkan produsen pembuat
yang berbeda-beda. Tipe dan nilai yang melekat pada suatu
perancangan pencuci tangan dan pengering otomatis peralatan dan komponen
yang digunakan adalah sebagai berikut.
2.3.1. Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk
membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.Tipe
resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga
dikiri dan kanan.Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna
untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya
dengan ohm meter.
23 2.3.2. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan
listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan
oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya
udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi
tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu
kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif
terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir
menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke
ujung kutup positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang
non-konduktif.Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung-
ujung kakinya.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai
didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter,
dan penyimpan energi listrik.Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling
berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator.Sedangkan bahan yang
digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik.Ketika kapasitor diberikan
tegangan DC maka energy listrik disimpan pada tiap elektrodanya.Selama
kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti
bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah
dielektriknya.Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam
24 2.3.2.1. Elektrolik Kapasitor (ELCO)
Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan membrane
oksidasi yang tipis.Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah
perbedaan polaritas pada kedua kakinya.Dari karakteristik tersebut kita harus
berhati - hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik.
Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “meledak”. Biasanya
jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply.Kapasitor ini tidak
bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari
kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2.
Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti
kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt .
Gambar 2.7 Elektrolik Kapasitor
2.3.3. Relay
Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah
kontak-kontak saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari
25
menjadi magnet dan menutup atau membuka kontak-kontak. Kontak-kontaknya
ada dua macam, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close).Normally
Close adalah kontak relay yang terhubung saat belum ada arus. Sewaktu ada arus
yang melewati kumparan relay, inti besi lunak akan dimagnetisasi, dan menarik
kontak sehingga kontak yang open kini terhubung. Keuntungan dari relay ini
adalah dapat menghubungkan daya yang besar dengan memberi daya yang kecil
pada kumparannya.
Gambar 2.8 Simbol Relay
Pada keadaan awal, yaitu pada saat coil relay tidak diberi tegangan,maka yang
terhubung adalah contact Normally Close (NC). Sedangkancontact Normally
Open (NO) dalam keadaan terbuka. Standar teganganuntuk relay DC adalah 6V,
12V, 24V, 48V, dan 100V atau dengan mengaturtegangan tersebut sehingga
didapat arus minimum untuk menggerakkan relay. Tegangan dari relay tersebut
dapat ditentukan oleh lilitan penguatyang terdapat di dalam relay itu sendiri
26
Jika sebuah relay 24 Volt DC diberi tegangan sebesar 24 Volt DCpada coil-nya ,
maka relay tersebut akan mengalami switching seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.9 Relay sedang mengalami switching
Pada keadaan ini, yang terhubung adalah contact Normally Open(NO), sementara
contact Normally Close (NC) dalam keadaan terbuka.Proses switching pada relay
DC dapatdijelaskan sebagai berikut. Coil padarelay merupakan sebuah kumparan
yang berintikan material batang yangsifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan
mudah dihilangkan. Ketikaada arus yang mengaliri kumparan, maka akan muncul
medan magnet padainti batang dengan kutub magnet sesuai aturan tangan kanan
(proseselektromagnetik). Munculnya medan magnet pada inti batang kumparan
inimenarik material magnetik (proses mekanik akibat adanya medan magnet), Di
mana contact-contact relay melekat. Akibatnya contact mengalamiperubahan
posisi dari posisinya semula, NC yang semulanya terhubungmenjadi terbuka, NO
27 2.3.4. Diode
Diode adalah komponen pasif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Dioda
berfungsi untuk mengalirkan arus listri DC dalam satu arah saja. Dioda dibangun
menggunakan dua lempeng bahan semikonduktor tipe P dan tipe N. Simbol dan
salah satu bentuk fisik dioda dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 2.10. Diode
Dioda memiliki 2 kaki yaitu kaki Anoda dan Kaki Katoda, pada prinsipnya dioda
akan mengalirkan arus DC dari Anoda ke Katoda. Pada aplikasi lain dioda dapat
berfungsi sebagai penyearah gelombang AC.
2.4 Saklar
Saklar adalah komponen elektronika yang bekerja sebagai pemutus atau pemilih
sinyal secara mekanik. Saklar memiliki dua bagian utama yaitu kontaktor dan tuas
saklar.Salah satu bentuk dan simbol saklar dapat dilihat pada gambarberikut.
28
Dalam menjalankan tugasnya saklar membutuhkan operator sebagai penggerak
tuas. Operator tuas saklar dapat berupa suatu sistem elektro mekanis maupun
operator manusia secara manual.
2.5Dryer
Dryer merupakan sebuah peralatan elektromagnetikal yang didesain untuk
menghembuskan udara hangat pada sebuah medium dengan tujuan untuk
meningkatkan kejenuhan partikel air dan mengeringkan medium tersebut .
Dikarenakan dryer pada alat ini digunakan untuk mengeringkan tangan, maka
ditambahkan sensor untuk mendeteksi adanya tangan. Sensor yang digunakan
adalah sensor Infrared. Dryer yang digunakan pada alat ini adalah sebuah hair
dryer yang mana di peruntukan untuk meminimalisir biaya dalam pembuatan.
Gambar 2.12 Rangkaian Dryer
Driver dryer merupakan output dari mikrokontroler yang akan bekerja dengan
logika high (aktif jika mendapat logika 1), yaitu apabila berlogika “1” maka
rangkaian akan On dan akan Off apabila berlogika “0”. Relay akan mengontak
29
Volt). Jika mikrokontroler memberikan output berlogika low (tegangan 1,3 Volt)
maka dryer akan mati. Input tegangan relay dihubungkan dengan tegangan 12 volt
sedangkan untuk tegangan dryer dihubungkan dengan tegangan 220 volt.
2.6 Motor
Motor mekanik mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik. Gerakan
memutar yang merubah gerak mekanik menjadi gerak listrik, itu dilakukan oleh
dynamo atau generator. Kebanyakan motor listrik bekerja berdasarkan
elektromagnetik, tapi motor di dasari oleh fenomena elektromagnetik lainnya.
Seperti gaya elektrostatis dan juga efek Piezoelektrik. Prinsip yang fundamental
dari motor elektromagnetik yaitu berdasarkan dari tenaga mekaniknya ketika
kabelnya dihubungkan dengan listrik, tanpa adanya medan magnet. Tenaga ini di
deskripsikan oleh hokum gaya Lorentz dan itulah yang memisahkan keduanya
antara kabel dan medan magnet. Kebanyakan motor listrik bergerak berputar,
tetapi bisa juga bergerak linear. Pada motor bagian dalam yang berputar disebut
rotor dan pada bagian yang tidak bergerak disebut stator. Rotor berputar karena
ada kawat dan medan magnet.
2.6.1. Motor Ac
Motor AC adalah motor arus bolak-balik yang menggunakan aruslistrik
yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktutertentu. Hampir
sama dengan motor DC, motor listrik memiliki dua buahbagian dasar listrik:
"stator" dan "rotor". Statormerupakankomponen listrikstatis. Rotor merupakan
komponen listrik berputar untukmemutar as motor.Pada motor AC terdapat
kerugian dalam penggunaannya yaitu kecepatan motor AC lebih
30
dengan penggerak frekuensi variabel untukmeningkatkan kendali kecepatan
sekaligus menurunkan dayanya.
Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri
karenakehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC
cukupmurah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC)
danjuga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar duakali
motor DC).Untuk perancangan alat pengering tangan ini motor yang
digunakanlangsung diambil dari hair dryer dan menyatu dengan hair dryer.
Teganganyang digunakan untuk hair dryer ini sendiri adalah 220 V (Tegangan
AC).
2.7 Bahasa Pemograman Basic Compiler
Bahasa Basic Compiler-AVR menggunakan bahasa pemograman
BASIC.Bahasa BASIC adalah bahasa pemograman yang dapat dikatakan bahasa
pemograman berlevel tinggi.Bahasa pemograman berlevel rendah berarti bahasa
pemograman yang berorientasi pada mesin, misalnya bahasa assembly.Sedangkan
bahasa pemograman berlevel tinggi merupakan bahasa pemograman yan
berorientasi pada manusia.Bahasa pemograman berlevel rendah merupakan
bahasa pemograman dengan sandi yang hanya dimengerti oleh mesin, sehingga
untuk memprogram dalam bahasa ini diperlukan tingkat kecermatan yang
tinggi.Bahasa pemograman berlevel tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis
dengan bahasa manusia yang lebih mudah dimengerti dan tidak tergantung pada
31
Penulisan program dalam bahasa Basic-AVR ini tidak mengenal aturan
penulisan dikolam tertentu.Jadi bisa dimulai dari kolom manapun.Namun
demikian, untuk mempermudah dalam pembacaan program dan untuk keperluan
dokumentasi, sebaiknya penulisan program dalam bahasa Basic-AVR ini diatur
sedemikian rupa sehingga mudah dibaca.
2.7.1. Tipe Data
Tipe data merupakan bagian program yang penting karena tipe data
mempengaruhi setiap instruksi yang akan dilaksanakan komputer. Pemilihan tipe
data yang tepat akan membuat operasi data menjadi lebih efesien dan efektif.
Tabel 2.1. Tipe-Tipe Data Dalam BASIC COM-AVR
NO Tipe Jangkauan
1. Bit 0 atau 1
2. Byte 0 – 225
3. Integer -65,535
4. Word 0 – 65535
5. Long -2E+09
6. Single 1.5x10-45 – 3.4x1038
7. Double 5.0x10-324 – 1.7x10308
32 2.7. 2. Variabel
Variabel adalah suatu pengenal (identifier) yang digunakan untuk
mewakili suatu nilai tertentu didalam proses program. Berbeda dengan konstanta
yang nilainya selalu tetap, nilai dari suatu variabel bias berubah-ubah sesuai
dengan kebutuhan.
Nama dari suatu variabel mempunyai ketentuan sebagai berikut:
• Terdiri dari gabungan huruf dan angka dengan karakter pertama harus
berupa huruf.
• Tidak boleh mengandung karakter spasi.
• Tidak boleh mengandung symbol-symbol khusus, kecuali garis bawah
(underscore). Yang termasuk symbol khusus yang tidak boleh digunakan
adalah $ ? % # ! & * , ( ) - + = @.
• Panjang sebuaah nama variabel hanya 32 karakter.
Untuk dapat menggunakan variabel, maka variabel tersebut harus
dideklarasikan terlebih dahulu pada program yang dibuat. Berikut ini
merupakan cara mendeklarasikan variabel pada BASIC COM-AVR.
2.7.3. Operasi – Operasi dalam Basic Compiler - AVR
Bahasa pemograman Basic Compiler – AVR ini dapat digunakan untuk
menggabungkan, membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah
pernyataan dengan menggunakan operator-operator yang tersedia di Basic
33 • Operator aritmatika
Operator ini adalah operator yang digunakan dalam perhitungan operator
aritmatika meliputi + (tambah), - (kurang), / (bagi), dan * (kali).
• Operator Relasi
Operator ini berfungsi membandingkan nilai sebuah angka.Hasilnya dapat
digunakan untuk membuat keputusan yang sesuai dengan program yang
kita buat. Operator relasi meliputi:
Tabel 2.2. Tabel Operasi Relasi
Opertor Relasi Pernyataan
= Sama Dengan X = Y
Operator logika digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi
bit dan bolean. Dalam Basic Compiler-AVR ada 4 buah operator logika,
yaitu AND, OR, NOT, dan XOR.
• Operator fungsi
34 BAB 3
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.1 Diagram Blok
Adapun diagram blok dari rancangan alat yang dibuat adalah sebagai
berikut.
Gambar 3.1. Diagram Blok Alat
Sensor Infra merah Mikrokontroller Atmega 8
Pompa Air
35
Dari Gambar 3.1 di atas, Perancangan alat pencuci dan pengering tangan dengan
menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti
masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.Masukan pada rangkaian alat
pencuci dan pengering tangan ini diperoleh dari sensor Infrared dan Photodioda.
Sensor bekerja berdasarkan fungsinya yaitu jika terkena tangan akan mengirimkan
sinyal analog yang kemudian akan dikonversi kedalam bentuk digital dengan
menggunakan ADC (Analog to Digital Conversion) yang selanjutnya sinyal
36
3.2 Perancangan Perangkat Keras ( Hardware ) 3.2.1. Rangkaian Power supply
Power supply adalah suatu sistem yang dapat bekerjamengkonversikan
tegangan arus bolak balik (ac) ke tegangan searah(dc) pada nilai tertentu. Oleh
karena itu rangkaian power supply sangat diperlukan untuk alat pengering tangan
ini, karena alat inimembutuhkan tegangan DC untuk mengontrolnya, yaitu
berkisarantara 5-12V. Dalam rangkaian power supply ini terdapat dua komparator
yaitu LM7805 dan LM7812, selain itu juga terdapat kapasitor untukfilter dan
mengurangi terlalu tingginya tegangan puncak pada saatpower supply dalam
kondisi start.Secara umum sebuah powersupply terbagi atas tiga unsur utama dan
unsur tambahanseperti pada gambar 3.2
37
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply
Rangkaian catu daya berfungsi sebagai pemberi daya ke tiap rangkaian agar
rangkaian dapat bekerja.Pada rangkaian tersebut sumber tegangan yang digunakan
adalah dari tegangan PLN, sehingga digunakan sebuah transformator untuk
menurunkan tegangan dari 220V menjadi 9V. Setelah tegangan diturunkan,
tegangan tersebut kemudian disearahkan oleh sebuah dioda. Kapasitor berfungsi
sebagai filter sehingga tegangan DC yang dihasilkan dioda mempunyai ripple
tegangan yang kecil. Tegangan tersbut kemudian di regulasi oleh regulator
LM7805 sehingga tegangan output dari rangkaian ini akan stabil pada 5V.
Tegangan inilah yang digunakan untuk mensupply rangkaian pada alat yang
38 3.2.2.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
Gambar 3.4Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8
Rangkaian ini merupakan rangkaian minimum ATMega8 dengan kristal 16MHz.
Dengan rangkaian ini mikrokontroler akan bekerja pada frekuensi kerja 16MHz.
Rangkaian minimum ini adalah rangkaian dengan konfigurasi minimum yang
digunakan agar mikrokontroler dapat beroperasi, Pin Reset pada mikrokontroler
terhubung ke 5V melalui sebuah resistor 10K. Pin AVCC, VCC dan ARef pada
39 3.2.3. Rangkaian Relay
Gambar 3.5 Rangkaian Relay
Rangkaian ini digunakan untuk menyalakan kipas dan pemanas.Rangkaian ini
menggunakan transistor yang difungsikan sebagai sakelar elektronik. Ketika basis
transistor diberi tegangan 5V (logika 1) maka transistor ini akan aktif. Jika
transistor aktif, ini berarti kumparan pada relay akan dialiri oleh arus listrik
sehingga menjadi magnet dan menarik kontak relay sehingga relay terhubung dan
akan menyalakan kipas ataupun pemanas. Dioda digunakan sebagai pengaman
rangkaian dari arus balik yang timbul ketika kumparan pada relay mengalami
40 3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Perancangan software merupakan proses perancangan pembuatan program
yang nantinya akan dijalankan oleh mikrokontroler. Program ininantinya akan
menjadi rutin yang akan selalu dijalankan ketikamikrokontroler dinyalakan.
Program ini akan disimpan pada EEPROM yangada didalam mikrokontroler,
sehingga hanya perlu sekali men-download program ke mikrokontroler karena
41
3.3.1.FlowchartPerancangan Perangkat Lunak ( Software )
Bahasa pemrograman yang digunakan pada perancangan alat ini adalah bahasa pemrograman Basic-AVR.
MULAI
INSTAL PROGRAM
DATA PROGRAM
Apakah Program berjalan?
SELESAI Masukkan
Tidak
YA
42
Berikut ini adalah listing program yang disi pada mikrokontroler pada proyek ini.
43 BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply
Pengujian pada rangkaian power supply ini dapat dilakukan dengan cara
mengukur besarnya tegangan yang terdapat pada test point yang ditunjukkan oleh
gambar berikut ini:
Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada RangkaianPower Supply
Pada rangkaian ini, sumber tegangan yang digunakan adalah tegangan AC dari
PLN. Untuk menguji rangkaian ini, dilakukan pengukuran pada titik-titik yang
ditunjukkan pada rangkaian yang dilakukan dengan menggunakan multimeter
44
Tabel 4.1.Hasil Pengukuran Tegangan Pada Tiap Titik Uji
Test Point Tegangan
TP1 215 V AC
TP2 10 V AC
TP3 9,5V DC
TP4 4,7 V DC
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
45
Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program
sederhana kedalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian
dapat beerja sesuai dengan perintah program yang diisikan kedalam
mikrokontroler tadi.
Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan
program sederhana yang bila diaktifkan akan membuat LED yang terhubung ke
mikrokontroler akan berkedip. Berikut listing programnya:
$regfile = "m8pdef.dat" $crystal = 16000000 Do
Toggle portd.7 Waitms 100 Loop
Ketika program tersebut diaktifkan dan berjalan, maka LED yang
terhubung pada mikrokontroler akan tampak berkedip terus menerus dengan jeda
waktu tertentu. Dengan demikian, maka dapat rangkaian mikrokontroler tersebut
46 4.3. Pengujian Rangkaian Relay
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Relay
Rangkaian ini diuji dengan memastikan tegangan pada TP1 berada pada 11,5V –
12V DC agar relay dapat bekerja dengan baik. Ketika tegangan pada TP1 sudah
dipastikan pada rentang tegangan tersebut, kemudian rangkaian ini diuji dengan
memberi logika 1 pada basis transistor sehingga relay akan bereaksi dan
menyebabkan kontak-kontak pada relay akan terhubung. Setelah itu, dipastikan
dengan menggunakan multimeter apakah kontak-kontak pada relay sudah
terhubung.Jika sudah terhubung maka rangkaian ini dapat dikatakan dalam
47 4.4 Analisa Kerja Rangkaian
Perancangan alat pencuci dan pengering tangan dengan menggunakan
mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan,
mikrokontroler, dan piranti keluaran. Masukan pada rangkaian alat pencuci dan
pengering tangan ini diperoleh dari sensor Infrared. Sensor bekerja berdasarkan
fungsinya yaitu jika terkena tangan akan mengirimkan sinyal analog yang
kemudian akan dikonversi kedalam bentuk digital dengan menggunakan ADC
(Analog to Digital Conversion) yang selanjutnya sinyal digital tersebut diolah
oleh mikrokontroler.Sedangkan pada piranti keluaran yaitu terdapat Motor AC
dan Pompa air dan dryer untuk mengeringkan tangan yang basah. Pada kondisi
normal sensor Sensor Infra merah berlogika 1, apabila sensor menerima masukan
maka sensor sensor inframerah berlogika 0. Setelah sensor berlogika 0, maka
input tersebut akan disampaikan kepada mikrokontroler, kemudian mikrokontroler
akan memproses dan Selanjutnya Pompa air dan driver dryer merupakan output
dari mikrokontroler yang akan bekerja dengan logika high (aktif jika mendapat
logika 1), yaitu apabila berlogika 1” maka rangkaian akan On dan akan Off
48 BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN
Dari perancangan alat pencuci dan pengering tangan otomatis berbasi
Mikrokontroler Atmega 8 , maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Relay merupakan saklar yang mengaktifkan pompa air dan kipas pengering.
2. Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analogpada
dalam level tegangan maksimum 5V.
3. Sensor inframerah dalam rangkaian ini merupakan input dari rangakaian
ketika sensor dalam keadaan normal (tidak terhalang) maka tegangan yang
dihasilkan adalah high, sedangkan ketika sensor diberi objek penghalang,
49 5.2. SARAN
Dari hasil Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan dan
dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut. Oleh karenanya penulis merasa
perlu untuk memberi saran-saran sebagai berikut:
1. Diharapkan ada sensor suhu atau sensor yang khusus digunakan untuk
mendeteksi radiasi panas tubuh manusia atau objek lain agar dapat
membedakan panjang gelombang yang menghalangi sensor, apakah itu
tangan manusia atau benda lain.
2. Sebaiknya bak penampungan terdapat instalasi air, agar sumber air tidak
50
DAFTAR PUSTAKA
Catur Edi Widodo . 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port.Yogyakarta: Andi.
Daryanto, Drs. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika. Jakarta : Bumi aksara.
Putra eko afgianto.2002.Teknik Antar Muka Komputer.Yogyakarta: Graha ilmu.
Diakses pada tanggal 29 Mei 2015
