APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent
Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
SADARMA EFPREDI MANIK 122408023
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent
Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya
SADARMA EFPREDI MANIK 122408023
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul :Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR (Light
Dependent Resistor) Untuk Alat Pengering Kopi
Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8
Kategori : Tugas Akhir
Nama / NIM : SADARMA EFPREDI MANIK/ 122408023
Program Studi : D-3 Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatra Utara
Diluluskan di Medan, 28 Juli 2015
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi D-3 Fisika Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si Dr. Mester Sitepu, M.Sc.M.Phill
LEMBAR PERNYATAAN
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwaTugas Akhir ini adalah hasilkarya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebut kansumbernya.
Medan, Juli 2015
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas akhir ini guna salah satu syarat untuk menyelesaikan program dipoloma 3, program studi D3 Fisika Instrumentasi Univeresitas Sumatera Utara (USU) Medan.Adapun judul Tugas Akhir ini berjudul “APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8”. meskipun dalam proses penulisan banyak
menemui hambatan dan rintangan namun dengan usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya laporan Tugas Akhir ini dapat selesai. Atas bantuan dan motivasi yang diberikan, maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M.Phill, selaku pembimbing, Ibu Dr. Susilawaty, S.Si M.si, selaku ketua jurusan D-3 Fisika, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU. Seluruh dosen yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama perkuliahan, yang membuka cakrawala berfikir serta pegawai tata usaha yang ikut mensukseskan proses belajar mengajar. Teristimewa penulis mengucapkan terimakasih kepada Ayahanda Semma Manik dan Ibunda Nurtiyani Tumanggor yang telah memberikan didikan terbaik moril maupin material bagi penulis. Serta seluruh keluarga kakak Masraida Marima Manik, Herman Helimsar Manik , Fitri Suryani Manik, S.Kom. dan adik Hariyono Manik .Buat keponakan ku yang tersayang Nico Andreas, Nino Anderas ,Butet dan Ucok si ganteng. Yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Rekan-rekan di D-3 Fisika Regular 2012, terimak asih atas kerja sama selama perkuliahan. Serta tak lupa juga dengan TTB, Andryus Manik , Alfredo Nababan, Iwan Primus Gultom, Sardo Haryson P.Siboro, Junus Marasi Nainggolan, Ferdinand Malau, Yusuf Dominggo Manurung, Wahyu Sitorus, Bangun GJK Sihombing dan Susanto Tumagger. Yang selama ini melewati rintangan , kebersamaan, pahit , manis yang di jalani bersama selama perkuliahan D-3 Fisika jaya selalu bangkit dan sukses untuk kedepan , Buat bang Beny Serigih Munthe ,ST. dan Andika Siregar, S.Si terimakasih atas bing-bingan yang di berikan.Tuhanlah yang membalas semua kebaikan abang. Tugas Akhir ini penulis dedikasikan untuk mereka sebagai ungkapan penghargaan atas keikhlasan, kesabaran, dan kasih sayang yang tak terhingga. Hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas semua jasa dan kebaikan yang penulis terima dari berbagai pihak yang Telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Penulis menyadari dalam penyusunan laporan proyek ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun dari pembaca.
Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8
ABSTRAK
Penerapan sensor untuk memudahkan pekerjaan manusia semakin meningkat. Salah satunya ialah penggunaan sensor hujan yang di aplikasikan pada jemuran biji-bijian Perubahan intensitas cahaya pada lingkungan merupakan fase pergantian siang dan malam akibat rotasi bumi. Indonesia memiliki dua musim, yaitu musim hujan dengan cuaca mendung dan rain probability tinggi. Tentu hal ini sangat terpengaruh pada perubahan cuaca yang tidak dapat diprediksi. Turunnya hujan secara tiba-tiba tentu sangat merugikan bagi sektor-sektor industri yang bertumpu pada sinar matahari dalam proses pengeringan contoh pengeringan di bidang kopi. Pembuatan atau perancangan alat ini bertujuan untuk memberikan otomatisasi yang dapat membantu kemudahan dalam proses pengeringan. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari sensor LDR (Light Dependent Resistor), sensor hujan, mikrokontroler Atmega 8, motor DC, LCD dan Lampu pijar .Sedangkan perangkat lunak (software) pada sistem ini menggunakan bahasa (BASCOM-AVR) yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup garasi secara otomatis.
DAFTAR ISI
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8 8 2.1.5. Sistem Clock pada Mikrokontroller ATMega8 12
2.1.6. Peta Memory 13
2.2. Light Dependent Resistor (LDR) 16
2.2.1. Karakteristik Sensor Cahaya LDR 18
2.2.2. Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR 19
2.3. LCD (Liquid Crystal Display) 19
2.7.3.Elektrolik Kapasitor (ELCO) 32
3.2.4. Rangkaian LCD Karakter 16x2 42
3.2.5. Rangkaian Tombol /Tactile Switch 43
3.2.6. Rangkaian Driver Motor DC L293D 43
3.2.7. Rangkaian Sensor Air Hujan 44
3.2.8. Rangkaian Relay 45
3.3. Flowchart Alat Pengering Kopi Otomatis 46
BAB 4 PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya 47
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 48
4.3. Pengujian Rangkaian Tombol 50
4.4. Pengujian Rangkaian Relay 51
4.5. Pengujian Rangkaian LCD 52
4.6. Pengujian Rangkaian L293D 53
4.7. Pengujian Rangkaian Sensor Air hujan 54
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 22
Tabel 2.2. Tipe-Tipe Data Dalam BASCOM-AVR 28
Tabel 2.3. Tabel Operasi Relasi 30
Tabel 4.1. Hasil Pengujian tegangan Pada Tiap Titik Uji 48
Tabel 4.2. Tabel Pengujian Rangkaian Tombol 50
Tabel 4.3. Pengujian Rangkaian L293D 54
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arsitektur ATMega8 6
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATMega8 8
Gambar 2.3. Sistem clok pada ATMega8 13
Gambar 2.4. Status Register pada ATMega8 15
Gambar 2.5. Light Dependent Resistor 17
Gambar 2.6. Karakteristik LDR 18
Gambar 2.7. Rangkaian LCD 16 x 2 21
Gambar 2.8. Motor DC 23
Gambar 2.11. Sensor Air Hujan 26
Gambar 2.10. Resistor Karbon 31
Gambar 2.11. Elektrolit Kapasitor 33
Gambar 2.12. Bentuk umum IC 7805 34
Gambar 2.13. Relay 36
Gambar 2.14. Diode 37
Gambar 2.15. Saklar 37
Gambar 3.1. Diagram Blok Alat 38
Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya 39
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LDR 40
Gambar 3.4 .Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 41
Gambar 3.5 Rangkaian LCD Karakter 16x2 42
Gambar 3.6 Rangkaian Tombol / Tactile Switch 43
Gambar 3.7. Rangkaian Driver Motor DC L293D 44
Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Air Hujan 44
Gambar 3.9 Rangkaian Relay 45
Gambar 3.5 Flowchart Program Pada Mikrokontroler 46 Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada Rangkaian Catu Daya 47
Gambar 4.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 48
Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Tombol 50
Gambar 4.4. Pengujian Rangkaian Relay 51
Gambar 4.5. Rangkaian LCD 16x2 52
Gambar 4.6. Pengujian Rangkaian L293D 54
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8
ABSTRAK
Penerapan sensor untuk memudahkan pekerjaan manusia semakin meningkat. Salah satunya ialah penggunaan sensor hujan yang di aplikasikan pada jemuran biji-bijian Perubahan intensitas cahaya pada lingkungan merupakan fase pergantian siang dan malam akibat rotasi bumi. Indonesia memiliki dua musim, yaitu musim hujan dengan cuaca mendung dan rain probability tinggi. Tentu hal ini sangat terpengaruh pada perubahan cuaca yang tidak dapat diprediksi. Turunnya hujan secara tiba-tiba tentu sangat merugikan bagi sektor-sektor industri yang bertumpu pada sinar matahari dalam proses pengeringan contoh pengeringan di bidang kopi. Pembuatan atau perancangan alat ini bertujuan untuk memberikan otomatisasi yang dapat membantu kemudahan dalam proses pengeringan. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari sensor LDR (Light Dependent Resistor), sensor hujan, mikrokontroler Atmega 8, motor DC, LCD dan Lampu pijar .Sedangkan perangkat lunak (software) pada sistem ini menggunakan bahasa (BASCOM-AVR) yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup garasi secara otomatis.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pada industri pengeringan bahan makanan secara konvensional sangat bergantung
pada cahaya matahari. Begitu juga dengan industri pengeringan cat furniture.
Dalam skala yang lebih kecil, manusia membutuhkan energi matahari untuk
proses penjemuran kopi/ biji- bijian yang di produksi tiap harinya. Maka dari itu
penulis ingin membuat sebuah alat prototytpe pengering kopi otomatis untuk
memudahkan petani untuk proses pengeringan.Adanya perubahan iklim dan cuaca
menjadi kendala oleh para petani sejak dalam tahap penanaman hingga pasca
panen. Kendala tersebut khususnya dalam hal pengeringan kopi, gabah, kemiri ,
dan pinang metode pengeringan konvensional yang bergantung pada sinar
matahari (penjemuran) memiliki sejumlah kelemahan. Dari segi produktivitas,
pengeringan bias mencapai lima hari untuk cuaca mendung. Dan sebaliknya apa
bila cuaca bagus dapat kering pada 3 hari, tergantung pada terik matahari..
Pengeringan kopi secara penjemuran juga memerlukan lahan yang luas dengan
pekerjaan yang berat karena petani harus membolak balikkan padi yang terhampar
di atas lahan lapang setiap jam agar pengeringan merata. Sistem ini terdiri dari
perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) Perangkat keras
(hardware) terdiri dari sensor LDR (Light Dependent Resistor), sensor air, Lampu
berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent
Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan
mikrokontroler untuk mengeser garasi secara otomatis. Untuk itulah penulis
mencoba untuk membuat suatualat dan Penulisan TugasAkhir dengan judul
“Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR (Light Dependent Resistor) Untuk Alat
Pengering KopiOtomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8.”
1.2.RumusanMasalah
Dalam merancang dan membuat prototype Aplikasi Sensor Air Hujan dan
LDR (Light Dependent Resistor)Untuk Alat Pengering
KopiOtomatisBerbasis MikrokontrolerATMega 8. Perubahan cuaca yang
secara tiba-tiba terkadang menyebabkan pekerjaan petani yaitu dalam menjemur
biji-bijian sering terganggu, sehingga perlu adanya sebuah alat yang dapat
membantu mengatasi masalah masyarakat khususnya petani .Penulis akan
merancang rangkaian tersebut secara blok per blok. Komponen yang di gunakan
dalam perancangan akan di bahas fungsinya secara umum dan karakteristik tidak
di bahas. Perencanaan akan , di jelaskan secara blok perblok. Tidak di bahas
bagaimana cara pembuatan program dan hasil nya hanya sekilas tentang
1.3.Tujuan Penulisan
Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut :
1. Memenuhi syarat untuk menyelesaikan masa studi sebagai mahasiswa
Program Studi Fisika D3
2. Sebagai langkah awal untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang di
dapat semasa perkuliahan.
3. Agar Lebih Mengerti tentang pengaplikasian Mikrokontroler dan Sensor
dalam kehidupan sehari-hari.
1.4.Batasan Masalah
Dalamperencanaan penulisaniniterdapat beberapa batasanmasalah sebagai berikut:
1. Rangakaian Mikrokontroller yang di gunakan adalah mikrokontroller
ATMega8.
2. Sensor yang digunakanadalah Sensor Air Hujan dan LDR(Light
Dependent Resistor)berguna sebagai inputan.
3. Motor yang digunakan Motor DC berguna sebagai penggerak geser garasi
Otomatisasi.
4. Tidak membahas berapa hari alat ini akan mengeringkan kopi, karna
untuk mengecek pengeringannya di lakaukan secara manual.
1.6 .Manfaat Penulisan
Alat ini dapat dipergunakan untuk pengeringan/penjemuran
1.7.SistematikaPenulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, maka penulis
membuat sistematika penulisan laporan ini sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan
penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan, dan sistematika
penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Dalam bab ini akan dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja rangkaian.
BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
Meliputi tentang perancangan rangkaian dan program yang
digunakan.
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA
Meliputi pengujian alat dan analisanya.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Mengenai kesimpulan yang didapatsetelah membuat Tugas Akhir
ini dan saran yang diberikan demi pengembangan Tugas Akhir ini
BAB2
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
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
8, atmega 8535, atmega 16 dan lain-lain.
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 dapat dilihat pada
2.1.1. Arsitektur mikrokontroller ATMega 8
Gambar 2.1.Arsitektur ATMega8
Mikrokontroller AVR merupakan keluarga mikrokontroller RISC
(Reduced Instruction Set Computing) keluaran Atmel. Konsep arsitektur AVR
pada mulanya dibuat oleh dua orang mahasiswa di Norwgian institute of
mikrokontroller ATMega8 ada dua pilihan ,dengan menggunakan board
ATMega8 develompment board yang sudah ada diparaan atau dengan membuat
rangkaian sendiri. Jika menggunakan rangkaian mikrokonter yang sudah tersedia
dipasaran maka karena hanya tinggal membeli rangkaian 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
2.1.3 Konfigurasi Pin ATMega8
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 pada Gambar 2.2 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
3. Port B
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.
lebih pendek dari pulsa minimum, makan akan menghasilkan suatu kondisi
reset meskipun clock-nya tidak berkerja.
6. Port D
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.
penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat
menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih
sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika
memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah
perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal iini 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.
Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam
beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.
12. Bit 4 (S)
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
sistem ini bisa di bangun dari clock eksternal maupun clock internal. Untuk clock
internal, kita tinggal memasang komponen seperti Gambar 2.3 di bawah ini:
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
2.1.6.2 SRAM
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.
2.1.6.1 Status Register
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
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
disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di
dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada Register
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 sebuah fungsi aritmatika atau logika.
2.2 Light Dependent Resistor (LDR)
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis
resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami
LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang
diterima oleh LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang
berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium
sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah
menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya.
Sebuah light dependent resistor (LDR) terdiri dari sebuah piringan bahan
semikonduktor dengan dua buah elektroda pada permukaannya. Dalam gelap atau
di bawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya mengandung elektron bebas
dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Hanya tersedia sedikit elektron bebas
untuk mengalirkan muatan listrik. Dengan kata lain, nilai hambatan akan sangat
tinggi dapat kita lihat pada Gambar 2.5
Gambar 2.5. Light Dependent Resistor
Di bawah cahaya yang cukup terang, lebih banyak elektron dapat melepaskan diri
dari atom-atom semikonduktor ini. Terdapat lebih banyak elektron bebas yang
dapat mengalirkan muatan listrik. Hambatan listrik bahan adalah rendah. Semakin
terang cahaya yang mengenai bahan, semakin banyak elektron bebas yang
2.2.1 Karakteristik Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah suatu bentuk
komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada
cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan
Respon Spektral sebagai berikut :
1. Laju Recovery Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)
Bila sebuah “Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)” dibawa
dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan
yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan
segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Na-mun LDR
tersebut hanya akan bisa menca-pai harga di kegelapan setelah mengalami selang
waktu tertentu. Laju recovery meru-pakan suatu ukuran praktis dan suatu
ke-naikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik,
untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit
pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi
pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang
memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai
2. Respon Spektral Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai
sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh
padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus
listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan
tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena
mempunyai daya hantaryang baik.
2.2.2 Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)
Resistansi Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah
seiring den-gan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada
disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR seki-tar 10MΩ dan dalam
keadaan terang sebe-sar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari ba-han
semikonduktor seperti kadmium sul-fida. Dengan bahan ini energi dari cahaya
yang jatuh menyebabkan lebih banyak mua-tan yang dilepas atau arus listrik
meningkat. Artinya resistansi bahan telah men-galami penurunan.
2.3 . LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD ( Liquid Crystal Dispalay ) sering diartikan dalam bahasa indonesia sebagai
tampilan kristal cair merupakan suatu jenis media tampilan yang menggunakan
kristal cair sebagai penampil utama.
LCD dapat menampilkan karakter ASCI sehingga kita bisa menampilkan
satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik
cahaya namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya
didalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih dibagian
belakang susunan kristal cair tadi. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu
bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang
dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik
yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna
diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring.
Dalam menampilkan karakter untuk membantu menginformasikan proses
dan control yang terjadi dalam suatu program robot kita sering menggunakan
LCD. Ada beberapa jenis LCD perbedaannya hanya terletak pada alamat menaruh
karakternya. Salah satu LCD yang sering dipergunakan adalah LCD 16x2 artinya
LCD tersebut terdiri dari 16 kolom dan 2 baris. LCD ini sering digunakan karena
harganya yang relatif murah dan pemakaian nya yang mudah. LCD yang kita
gunakan masih membutuhkan agar dapat dikoneksikan dengan system minimum
dalam suatu mikrokontroler. Driver tersebut berisi rangkaian pengaman, pengatur
tingkat kecerahan backligt maupun data serta untuk mempermudah pemasangan di
Gambar 2.7.LCD 16 x 2
Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.
2. Setiap terdiri dari 5 x 7 dot-matrix cursor.
3. Terdapat 192 macam karakter.
4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM ( maksimal 80 karakter ).
5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.
6. Dibangun oleh osilator lokal.
7. Satu sumber tegangan 5 Volt.
8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
2.3.1. Konfigurasi Pin LCD
4 RS H/L H=Memasukkan Data,L=Memasukkan Ins
2.4 Motor DC
Berdasarkan pengertiannya motor dc adalah motor listrik yang dialiri sumber arus
searah pada kumparan medan untuk menjadikannya energi mekanik.Hampir sama
dengan motor AC, kumparan medan yang bergerak disebut stator dan untuk
kumparan jangkar disebut juga rotor dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8.Motor DC
Motor DC memiliki 3 bagian utama untuk berputar antara lain:
• Current elektromagnet atau biasa disebut dinamo. Dinamo silinder terhubung
ke as untuk menggerakkan beban. Untuk kasus motor DC kecil kutub utara dan
selatan berganti lokasi saat dinamo berputar.
• Kutub medan. Terbagi menjadi dua yaitu kutub utara dan kutub selatan.
• Commutator. Fungsi komponen ini untuk mentransmisikan arus antara dinamo
dan sumber daya.
• Mengubah tegangan dinamo. Bila dinaikan maka akan menigkatkan kecepatan
sedangkan bila diturunkan maka akan menurunkan kecepatan.
• Mengubah arus medan. Kenaikan arus medan sebanding dengan kenaikan
kecepatan.
Hubungan kecepatan,flux medan dan tegangan dinamo:
• Persamaan gaya elektromagnetik: E = KΦ N
• Persamaan Torque: T= KΦ Ia
Keterangan:
• E : gaya elektormagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo
• Φ : flux medan berbanding lurus dengan arus medan.
• N : kecepatan dalam RPM.
• T : torque elektromagnetik.
• Ia : arus dinamo
• K : konstanta
Berdasarkan jenis sumber dayanya dibagi menjadi 2 yaitu:
• Motor DC dengan sumber daya terpisah.
• Motor DC sumber daya sendiri.
Untuk Motor DC sumber daya sendiri terbagi menjadi 3 yaitu:
• Motor DC tipe Seri
• Motor DC tipe gabungan.
• Motor DC tipe Shunt.
2.4.1 Prinsip Mesin DC
Menggunakan prinsip hukum Faraday dan gaya Lorentz.
1. Beroperasi sebagai motor.
Beban mekanik dihubungkan dengan batang bergerak.Kemudian batang
melambat perlahan dan menghasilkan pengurangan Tegangan terindukasi. Arus
searah jarum jam sirkuit menghasilkan gaya induksi magnetic ke kanan. Sistem
teresbut bergerak dalam kecepatan konstan.
2. Beroperasi sebagai generator.
Asumsikan batang dalam kecepatan konstan dan arus nol. Kemudian,gaya
teraplikasi menarik batang lebih cepat ke kanan, kecepatan batang
meningkat,tegangan yang terinduksi melampaui sumber tegangan, dan arus
bersirkulasi melawan arah jarum jam.Karena arus memiliki arus terbalik, gaya
terinduksi batang di medan berkebalikan dan berada di kiri. Kecepatan batang
menstabilkan dengan menarik gaya sama dengan gaya terinduksi.
Kemudian,tegangan terinduksi mengirimkan daya sebagian ke resistansi dan
sisanya ke baterai. Lalu, energy mekanik berubah menjadi energy listrik dan
muncul sebagai loss di resistansi atau energy kimia tersimpan dalam baterai.
2.5 Sensor Air Hujan
Perangakat sensor hujan di atas bisa diaplikasi menjadi beberapa perangkat yang
mungkin akan sangat berguna pada saat musim hujan. Misalnya dibuat menjadi
membuat jemuran, yang mana pada jemuran tersebut akan secara otomatis
menutup pada saat hujan turun.Berikut ini akan dijelaskan prinsip kerja dari pada
sensor hujan di atas.Pada rankaian panel sensor yang ditandai dengan sensor.
panel sensor hujan ini akan dipasang di area terbuka, dimana air hujan akan
mengenai board panel tersebut. panel ini terbuat dari board PCB biasa yang dibuat
menjadi sebuah rangkaian seperti yang ada di atas. Untuk menghindari karat
karena air hujan sebaiknya tembaga dilapisi oleh timah.
Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah, dimana pada saat air hujan
mengenai panel sensor, maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan
tersebut karena air hujan termasuk kedalam cairan elektrolit yaitu cairan yang
dapat menghantarkan arus listrik,meskipun sangat kecil dan proses ini akan
menyebabkan keadaan aktif yang akan mengaktifkan relay . Dimana pada saat
relay aktif motor akan menarik penutup dan setelah penutup ditarik ke pangkal
ujung maka motor akan berhenti secara otomatis. Hal ini terjadi karena pada saat
penutup berada di pangkal ujung magnet akan mengenai sensor magnet yang ada
di pangkal ujung yang kemudian akan mengaktifkan relay sehingga arus yang
mengalir ke motor akan terhenti dapat dilihat pada panel sensor pada Gambar 2.9.
2.6.Bahasa Pemograman BASCOM-AVR
Bahasa BASCOM-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 mesin.
Penulisan program dalam bahasa BASCOM-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 BASCOM-AVR ini
2.6. 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 dapat
dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Tipe-Tipe Data Dalam BASCOM-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
8. String >254 byte
2.6.2. 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.
• 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 BASCOM-AVR.
2.6. 3 Operasi–Operasi dalam BASCOM - AVR
Bahasa pemograman BASCOM – AVR ini dapat digunakan untuk
menggabungkan, membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah
pernyataan dengan menggunakan operator-operator yang tersedia di
BASCOM-AVR.
• 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
Tabel 2.3.Tabel Operasi Relasi
Opertor Relasi Pernyataan
= Sama Dengan X = Y
<> Tidak Sama Dengan X <> Y
< Lebih Kecil Dari X < Y
> Lebih Besar Dari X > Y
<= Lebih Kecil Sama Dengan X <= Y
>= Lebih Besar Sama Dengan X >= Y
• Operator Logika
Operator logika digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi
bit dan bolean. Dalam BASCOM-AVR ada 4 buah operator logika, yaitu
AND, OR, NOT, dan XOR.
• Operator fungsi
2.7. Komponen Elektronika
2.7.1. 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. Kode warna tersebut adalah standar menufaktur
yangdikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Resistor Karbon
2.7.2. 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
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
perancangan ini.
2.7.3 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
Gambar 2.11.Elektrolik Kapasitor
2.7.4 IC Regulator 7805
Pada Gambar 2.11 IC 7805 (kadang-kadang L78xx, LM78xx, MC78xx ...)
adalah keluarga IC regulator tegangan . Keluarga 7805 umumnya digunakan
dalam sirkuit elektronik yang membutuhkan power supply yang diatur karena
kemudahan penggunaan dan biaya rendah. Untuk IC ini, xx diganti dengan dua
digit, yang menunjukkan output tegangan (misalnya, 7805 memiliki output 5 volt,
sedangkan 7812 memproduksi 12 volt). 78xx adalah kode regulator yang bekerja
pada tegangan positif: artinya mereka menghasilkan tegangan out put positif.
Sedangkan Lawannya adalah 79XX yang menghasilkan Out put negatif. 78xx dan
IC 79XX dapat digunakan dalam kombinasi untuk menyediakan pasokan
tegangan positif dan negatif di sirkuit yang sama.
IC 78xx memiliki tiga kaki. Dari tampak depan, maka kaki pertama (Kaki
paling kiri jika tdilihat dari depan) adalah Input (positif untuk seri 78xx dan
maksimum 35 sampai 40 volt tergantung pada merek, dan biasanya outputnya 1
atau 1,5 ampere (meskipun paket yang lebih kecil atau lebih besar mungkin
memiliki Peringkat yang lebih rendah atau lebih tinggi saat ini).
Gambar 2.12. Bentuk umum IC 7805
Keuntungan
1. 7805 tidak memerlukan komponen tambahan untuk bekerja, sumber
diatur bebas, membuat mereka mudah digunakan, serta penggunaan
ekonomis dan efisiensi ruang.
2. Regulator tegangan lainnya mungkin memerlukan komponen tambahan
untuk mengatur tingkat tegangan keluaran, atau untuk membantu dalam
proses regulasi.
3. Beberapa desain lain (seperti power supply switched-mode ) mungkin
perlu keahlian teknik substansial untuk bekerja.
4. 7805 memiliki perlindungan terhadap sirkuitnya jika arus terlalu
banyak. Mereka memiliki perlindungan terhadap konsleting dan panas
5. Dalam beberapa kasus, fitur pembatas arus dari perangkat 7805 dapat
memberikan perlindungan tidak hanya untuk 7805 itu sendiri, tetapi
juga untuk bagian lain dari sirkuit.
Kekurangan
1. Tegangan input harus selalu lebih tinggi dari tegangan output dengan
beberapa jumlah minimum (biasanya 2 volt). Hal ini dapat membuat
perangkat ini cocok untuk menyalakan beberapa perangkat dari
beberapa jenis sumber daya (misalnya, menyalakan sebuah sirkuit yang
membutuhkan 5 volt dengan sumber 6-volt baterai maka tidak akan
bekerja menggunakan 7805).
2. Ketika mereka didasarkan pada regulator linier desain, arus masukan
yang dibutuhkan adalah selalu sama dengan arus keluaran. Sebagai
tegangan input harus selalu lebih tinggi dari tegangan output, ini berarti
bahwa daya total (tegangan dikalikan dengan arus) masuk ke 78xx akan
lebih dari daya keluaran yang disediakan. Input daya tambahan hilang
sebagai panas. Ini berarti baik untuk beberapa aplikasi yang memadai,
heatsink harus disediakan, dan juga bahwa sebagian dari daya input
terbuang selama proses, membuat mereka kurang efisien daripada
beberapa power supply jenis lainnya.
3. Ketika tegangan input secara signifikan lebih tinggi dari tegangan
output diatur (misalnya, menyalakan 7805 menggunakan sumber daya
24 volt), inefisiensi ini bisa menjadi masalah yang signifikan.Bahkan
2.7.5. Relay
Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah kontak-kontak
saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari satu
kumparan dan inti, yang mana bila dialiri arus kumparan tersebut akan 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 dapat kita lihat pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13Relay
2.7.6. 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
Gambar 2.14. Diode
Pada Gambar 2.14 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.
2.7.6 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 Gambar 2.15
berikut.
Gambar 2.15. Saklar
Dalam menjalankan tugasnya saklar membutuhkan operator sebagai penggerak
tuas. Operator tuas saklar dapat berupa suatu sistem elektro mekanis maupun
BAB 3
PEMBUATAN DAN PERANCANGAN
3.1. Diagram Blok Rangkaian
Adapun pada Gambar 3.1 diagram blok dari dari perancangan alat Aplikasi
Sensor Air danLDR (Light Dependent Resistor) Untuk Alat Pengering Kopi
Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8 yang dibuat adalah sebagai berikut.
3.1.1. Fungsi Tiap Blok
1. Blok mikrokontroller : Mengkonversi data dari sensor LDR dan
Hujan
2. Blok LDR : Sebagai Inputan / Pendeteksi Cahaya
3. Blok Sensor Hujan :Sebagi Inputan adanya air
4. Blok LCD : Sebagai output tampilan
5. Blok Lampu Pijar : Sebagai pemanas/pengering dalam Boks
6. Motor DC :Sebagai Pengerak Otomatisasi
7. Blok power supply : Sebagai penyedia tegangan ke system dan
Sensor
3.2. Rancangan Perangkat Keras
3.2.1. Rangkaian Catu Daya
Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya
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 dirancang.
3.2.2.Rangkaian Sensor LDR
Gambar 3.3.Rangkaian Sensor LDR
Rangkaian Gambar 3.3 adalah rangkaian pembagi tegangan yang menggunakan
sebuah LDR dan sebuah resistor fixed. Ketika LDR terkena cahaya matahari,
maka terjadi perubahan tegangan pada pin 2 SL1. Pin 2 pada SL1 tersebut
nantinya dihubungkan pada pin ADC pada mikrokontroler, sehingga tegangan
3.2.4.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
Gambar 3.4.Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
Rangkaian Gambar 3.4 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
3.2.5.Rangkaian LCD Karakter 16x2
Berikut ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengoperasikan LCD
karakter 16x2.
Gambar 3.5.Rangkaian LCD Karakter 16x2
Pada Gamabar 3.5 rangkaian ini digunakan trimpot yang dihubungkan pada pin 3
dari LCD. Hal ini bertujuan agar kontras pada karakter yang ditampilkan pada
LCD dapat diatur tingkat kecerahannya. Pin 5 pada LCD dihubungkan langsung
pada GND shingga logika pada pin ini selalu low. Hal ini akan menyebabkan
LCD akan selalu pada mode Write, dimana LCD sifatnya akan selalu untuk
3.2.6.Rangkaian Tombol / Tactile Switch
Gambar 3.6.Rangkaian Tombol / Tactile Switch
Rangkaian Gambar 3.6 ini merupakan sarana input logika digital bagi
mikrokontroler. Dari rangkaian dapat dilihat bahwa ketika sakelar tidak tekan,
semua pin pada SL1 akan tetap bertegangan 5V (logika 1). Ketika salah satu
sakelar ditekan, maka outputnya menjadi 0V (berlogika 0).
3.2.7.Rangkaian Driver Motor DC L293D
Berikut merupakan rangkaian Gambar 3.7 driver motor L293D yang digunakan
pada system. Rangkaian ini berfungsi sebagai penggerak motor DC yang
dikendalikan oleh mikrokontroler. Motor DC tidak dapat secara langsung
digerakkan oleh mikrokontroler. Pin input dari L293D dihubungkan pada
mikrokontroler untuk menentukan arah gerakan motor DC. Sedangkan pin Enable
Gambar 3.7.Rangkaian Driver Motor DC L293D
3.2.8.Rangkaian Sensor Air Hujan
Rangkaian ini memanfaatkan sifat transistor yang dapat digunakan sebagai saklar
Dari Gambar 3.8 , SL1, SL2, SL3, dan SL4 merupakan sensor air. Ketika ada air
mentes pada sensor tersebut, menyebabkan 5V akan terhubung ke kaki basis dari
transistor. Hal ini menyebabka transistor C945 aktif sehingga tegangan pada
kolektornya akan bernilai 0. Sinyal tersebut kemudian diumpankan ke IC 7400
yang merupakan gerbang NAND. SL5 pada gambar tersebut dihubungkan pada
mikrokontroler. Logika 0 pada output 7400 hanya diperoleh pada saat keempat
transistor tersebut aktif (pada saat sensor terkena air). Sinyal tersebut lah yang
nantinya akan dimanfaatkan oleh mikrokontroler untuk mendeklarasikan bahwa
alat tersebut terkena air hujan.
3.2.9.Rangkaian Relay
Gambar 3.10. Rangkaian Relay
Rangkaian Gambar 3.10 ini digunakan untu 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
sebagai pengaman rangkaian dari arus balik yang timbul ketika kumparan pada
relay mengalami transisi antara kontak dan tidak
3.3.Flowchart Alat Pengering kopi otomatis
Bahasa pemrograman yang digunakan pada perancangan alat ini adalah bahasa
pemrogramanBASCOM-AVR.Pada Gambar 3.13 ini adalah listing program yang
di isi pada mikrokontroler Atmega 8 pada Tugas Akhir ini.
BAB 4
PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya
Pengujian pada rangkaian Gambar 4.1 power supply ini dapat dilakukan dengan
cara mengukur besarnya tegangan yang terdapat pada test point yang ditunjukkan
pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada Rangkaian Catu Daya
Pada rangkaian Gambar 4.1 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
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
Pengujian pada Gambar4.2 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. Ketika program tersebut diaktifkan dan berjalan,
maka LED yang terhubung pada mikrokontroler akan tampak berkedip terus
menerus dengan jeda waktu tertentu. Dengan demikian, maka rangkaian
mikrokontroler tersebut dinyatakan dalam kondisi baik dan dapat di oprasikan
4.3.Pengujian Rangkaian Tombol
Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Tombol
engujian rangkaian ini dilakukan dengan mengukur tegangan pada titik seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 . Setelah itu, dilakukan penekanan pada
tombol dan pengukuran tegangan dilanjutkan agar mengetahui tombol-tombol
sudah beroperasi dengan baik atau tidak, berikut merupakan Tabel4.2 pengukuran
yang dilakukan
Tabel 4.2. Tabel Pengujian Rangkaian Tombol
Titik
Uji
Tombol 1 Tombol 2 Tombol 3
4.4.Pengujian Rangkaian Relay
Gambar 4.4. Pengujian Rangkaian Relay
Pada Gambar 4.4 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
4.5. Pengujian Rangkaian LCD
Gambar 4.5. Rangkaian LCD 16x2
Pada Gambar 4.5 rangkaian LCD diuji dengan cara menghubungkannya dengan
mikrokontroler seperti pada Gambar 4.5 diatas. Kemudian pada mikrokontroler
diinputkan program dan rangkaian LCD dikatakan dalam kondisi baik apabila
setelah program tersebut diinputkan pada mikrokontroler dan dioperasikan, maka
4.6.Pengujian Rangkaian L293D
Gambar 4.6. Pengujian Rangkaian L293D
Untuk menguji rangkaian L293D, dirakit terlebih dahulu rangkaian seperti pada
Gambar 4.6.Kemudian diberikan logika pada pin L293D sesuai dengan Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Pengujian Rangkaian L293D
Input
Pin 1 Out Motor DC1 Pin 2 Pin 7
High High High Stop
High Low High Berputar Kekanan
Low High High Berputar Kekiri
Low Low High Stop
High High Low Stop
High Low Low Stop
Low High Low Stop
Dari tabel 4.3 diperlihatkan bahwa Out motor DC dapat dikendalikan melalui
keadaan logika pada Input L293D.
4.7. Pengujian Rangkaian Sensor Air Hujan
Pada Gambar 4.7.rangkaian sensor air ini diuji dengan cara mengukur tergangan
pada titik-titik test point.
Hasil pengujian dapat diperlihatkan pada Tabel 4.4 .
Tabel 4.4. Pengujian Rangkaian Sensor Air
Sensor Keadaan Test Point Logika LED
SL1
Dari hasil pengujian, Tabel 4.4 diperlihatkan bahwa sensor menunjukkan respon
terhadap ada atau tidaknya air yang menetes pada sensor tersebut.Dapat
disimpulkan prinsip kerja dari sensor ini adalah, dimana pada saat air hujan
mengenai panel sensor, maka akan terjadi logika 0 dan 1 yang dimana proses
elektrolisasi oleh air hujan tersebut. Karena air hujan termasuk kedalam cairan
elektrolit yaitu cairan yang dapat menghantarkan arus listrik,meskipun sangat
kecil dan proses ini akan menyebabkan keadaan aktif yang akan mengaktifkan
motor DC untuk memasukan garasi secara otomtis dan relay akan meng ON/OFF
kan lampu pijar akan hidup secara otomatis .Sistem ini bekerja berdasarkan
perintah reset program yang di buat dalam mikrokontroler karana otak/chip dari
4.8.Pengujian Alat dan Sistem Kerja Alat Aplikasi Sensor AirHujan dan
LDR (Light Dependent Resistor) untuk Alat Pengering Kopi Otomatis
Berbasis ATMega 8
Dari hasil pengujian komponen dan perancangan alat maka dapat disimpulkan
Prinsip kerja alat ini yaitu sebagai inputan adalah Sensor air hujan dan LDR
(Light Dependent Resistor) yang dimana saat gelap/mendung LDR akan bekerja
nilai hambatannya di pengaruhi oleh cahaya yang diterimanya,LDR terbuat dari
cadmium sulfida yang peka terhadap cahaya yang dimana saat gelap/mendung
resitansi akan berkurang sehingga alat ini akan bekerja meriset ke mikrokontroler
untuk mengaktifkan Driver motor DC untuk memasukan gerasi ke dalam bok,dan
relay akan bekerja sebagai stop kontak atau saklar untuk menghidupkan lampu
pijar dalam bok.Sedangkan inputan sensor air prinsip kerja dari sensor ini
adalah, dimana pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka motor DC akan
bekerja. yang diriset di mikrokontroler untuk memasukan gerasi untuk masuk
kedalam bok. Sehingga lampu pijar akan otomatis hidup di dalam bok karna ada
perintah dari mikrokontroler, karna otak/program di tanamkan dalam
mikrokontroler tersebut .di mana dalam alat ini terdapat LCD, di LCD dapat di
tampilkan riset program atau tampilan setingan program secara manual dan di
ADC supaya kita dapat menyeting data .Alat ini dapat juaga bekerja apa bila
hujan tapi tidak mendung dan mendung tidak hujan, mendung hujan. Alat ini tetap
bekerja karena program sudah di masukan kedalam mikrikontroler.Didalam alat
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Dari perancangan dan pembuatan aplikasi sensor air hujan dan LDR (Light
Dependent Resistor)untuk alat pengering kopi otomatis berbasis ATMega8 maka
dapat disimpulkan bahwa:
1. Sebagai inputan untuk menjalankan sistem alat ini ada dua inputan yaitu
Sensor Air Hujan dan LDR (Light Dependent Resistor) yang dimana dari
Sensor Air Hujan terdapat 4 panel sensor apa bila kedua panel sensor terkena
air hujan maka terjadi logika 0 dan 1 dan LDR bekerja berdasarrkan intensitas
cahaya yang diterimanya maka motor DC akan bekerja untuk membuka atau
menutup garasi, sehingga pada saat garasi berada di dalam bok lampu atau
pemanas akan hidup secara otomatis.
2. Otak atau sistem keseluruhan alat ini adalah mikrokontroler atmega 8 yang
dimana mikrokontroler adalah chip yang di masukan setingan program yang
dibuat untuk alat ini.
5.2. SARAN
1. Diperlukan rancangan yang lebih teliti untuk penyolderan agar lebih teliti
agar rangkaian dapat tidak rusak dan dapat bekerja dengan baik.
2. Diharapkan Untuk kedepanya agar lebih memahami tentang sensor dan
DAFTAR PUSTAKA
Bejo, A. 2008. C dan AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroller
ATMega8535, Edisi I. Yogyakarta : Graha Ilmu
Catur Edi Widodo & Retna Prasetia. 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port
Serial Komputer dengan VisualBasic 6.0. Yogyakarta: Andi.
Daryanto, Drs. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika. Jakarta : Bumi aksara
Setiawan,Afrie.2006. Aplikasi Mikrokontroller ATMEGA8 .Jakarta:Andi Pratama
Putra eko afgianto.2002.Teknik Antar Muka Komputer: Konsep dan Aplikasi.
Yogyakarta: Graha ilmu.
Wardana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroller AVR seri ATmega 8535
simulasi, hardware, dan aplikasi. Penerbit Andi. Yogyakarta.
https://www.ricohendara.scribd.com/doc/53200073/Pengukur-sensor hujan-.html
Di akses Pada tanggal 10 Mei 2015
http://ilmulistrik.liadani.com/solenoid-valve-pneumatic.html
Di akses Pada tanggal 11 April 2015
http://masbarron.blogspot.com/2011/04/ic-max232.html
Di akses Pada tanggal 12 Mei 2015
http://buletin.melsa.net.id/okt/1020/bahasa-c.htm
LAMPIRAN 3 .LISTING PROGRAM SISTEM KERJA ALAT
Set Lampu Else
Reset Lampu End If
