SISTEM TELEMETRI SUHU UDARA BERBASIS ATMEGA8535
MENGGUNAKAN INTERNET
TUGAS AKHIR
ARIF KURNIAWAN 082408028
PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SISTEM TELEMETRI SUHU UDARA BERBASIS ATMEGA8535
MENGGUNAKAN INTERNET
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat gelar Ahli Madya
ARIF KURNIAWAN 082408028
PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
PERSETUJUAN
Judul : SISTEM TELEMETRI SUHU UDARA BERBASIS
ATMEGA8535 MENGGUNAKAN INTERNET
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : ARIF KURNIAWAN
Nomor Induk mahasiswa : 082408028
Program Studi : DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Agustus 2011
Diketahui
Program Studi DIII Fisika Instrumentasi
Ketua Pembimbing
PERNYATAAN
SISTEM TELEMETRI SUHU UDARA BERBASIS ATMEGA8535
MENGGUNAKAN INTERNET
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
PENGHARGAAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas anugrah dan nikmat yang diberikan sehingga penulis
dapat menyelesaikan pembuatan laporan tugas akhir ini.
Tulisan ini berisikan laporan tugas akhir yang berjudul “SISTEM TELEMETRI SUHU UDARA BERBASIS ATMEGA8535 MENGGUNAKAN INTERNET”.
Laporan ini disusun sesuai dengan percobaan percobaan yang dilakukan dan
disesuaikan dengan literature yang ada, baik dari buku penunjang maupun internet, sehingga
berguna bagi semua orang yang akan memperoleh informasi dari laporan ini.
Dalam penulisan laporan ini, penulis tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak.
Untuk itu izinkan penulis untuk mengucapkan terima kasih kepada :
• Bapak Dr. Sutarman, M.sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
• Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D3 Fisika Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
• Bapak Drs. H. Muhammad Firdaus, M.Si selaku pembimbing yang telah membimbing
dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
• Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas Sumatera
• Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan
moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan laporan tugas akhir
ini.
• Rekan Fisika Instrumentasi D3 yang memberikan bantuan penulis untuk
menyelesaikan Laporan ini.
• Semua pihak yang turut membantu dalam mengerjakan laporan tugas akhir yang tidak
dapat disebutkan satu persatu.
Sekali lagi Penulis mengucapkan ribuan terima kasih kepada semua pihak, dan Penulis
berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan juga bagi para pembaca.
ABSTRAK
Telah dibuat sistem pengontrolan suhu udara menggunakan sensor Lm35 sebagai pengukur
suhu dan mikrokontroler sebagai pengolah data. Alat ini bekerja secara otomatis sesuai
dengan instruksi yang dilakukan oleh program (bahasa assembly). Setelah data suhu udara
didapatkan oleh sensor lm35 maka akan diinputkan ke mikrokontroler ATMEGA 8535
setelah itu mikrokontroler akan memproses data suhu dan ditampilkan melalui LCD 2x16.
Input yang didapatkan dari sensor lm35 yang berupa analog akan dikonversi oleh ATMEGA
8535 menjadi data digital sehingga bisa ditampilkan pada LCD. Untuk menampilkan data
ataupun suhu ke PC ( notebook ) dari alat tersebut maka digunakan USB AVR yang
berfungsi sebagai penghubung ataupun interface antara rancangan alat tersebut dengan PC (
notebook ). Dalam simulasi ini menggunakan 2 PC ( notebook ) yang keduanya sudah
terhubung internet, satu sebagai penerima data dan satu sebagai pengirim data.Untuk
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN ... ii
PERNYATAAN ... iii
PENGHARGAAN ... iv
ABSTRAK ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah……….1
1.2 Perumusan Masalah ... .2
1.3 Batasan Masalah……… 4
1.4 Tujuan Penulisan……….4
1.5 Sistematika Penulisan...4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroler ATMega8535………...7
2.1.1 Konfigurasi pin ATMega8535………11
2.1.2 Peta memori ATMega8535……….13
2.1.3 Program memori ... 13
2.1.4 Data memori... 14
2.1.5 EEPROM data memori ... 14
2.2 LCD (Liquid Crystal Display)……….15
2.3 Dasar pemograman ATMega8535 dengan bahasa C………...17
2.3.1 Pendahuluan………...17
2.3.2 Bahasa pemograman mikrokontroler………..18
2.3.3 Pengenal pada bahasa C ... 18
2.3.4 Tipe data ... 19
2.3.6 Pernyataan berkondisi dan pengulangan ... 22
2.4 Komponen komponen pendukung………...26
2.4.1 Electrolytic Capacitor (ELCO)...26
2.4.2 Ceramic Capacitor...27
2.4.3 Nilai Kapasitor...27
2.4.4 Resistor ... 28
2.5 Sensor suhu LM35………29
2.5.1 Pendahuluan ... 29
2.5.2 Struktur sensor LM35 ... 30
2.5.3 Karakteristik sensor LM35 ... 31
2.5.4 Rangkaian sensor suhu LM35 ... 34
2.5.5 Prinsip kerja sensor LM35 ... 35
2.5.6 kelebihan dan kekurangan sensor LM35 ... 36
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 3.1 Perancangan alat ... 37
3.1.1 Rangakaian mikrokontroler ATMega8535 ... 37
3.1.2 Rangkaian sensor LM35 ... 38
3.1.3 Rangkaian catu daya ... 38
3.1.4 rangakaian LCD (Liquid Crystal Display) ... 40
3.1.5 Diagram blok ... 41
3.1.6 Perancangan perangkat lunak ... 42
3.1.7 Software Teamviewer ... 43
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN 4.1 Pengujian Rangkaian mikrokontroler ATMega8535………...46
4.2 Pengujian Rangkaian sensor LM35……….47
4.3 Pengujian Rangkaian catu daya………...47
4.4 Pengujian rangakaian Liquid Crystal Display (LCD) 2x16………….48
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan………..50
5.2 Saran………51
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Tipe Data………20
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Blok diagram ATMega8535………10
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535………....12
Gambar 2.3 Peta Memori Program……….13
Gambar 2.4 Peta Memori Data………...14
Gambar 2.5 EEPROM Data Memori………..15
Gambar 2.6 Struktur Memori LCD………16
Gambar 2.7 Electrolytic Capacitor (ELCO)………...26
Gambar 2.8 Ceramic Capasitor………...27
Gambar 2.9 Resistor Carbon………...29
Gambar 2.10 Sensor Suhu LM35………....30
Gambar 2.11 Skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ………....30
Gambar 2.12 Karakteristik Sensor LM35………...31
Gambar 2.13 Grafik akurasi LM35 terhadap suhu………..32
Gambar 2.14 Rangkaian Sensor LM35………...33
Gambar 2.15 Sensor Suhu LM35………....34
Gambar 2.16 Skema Rangkaian LM35………..….35
Gambar 3.1Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega 8535 ….……37
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor LM35………...…..38
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supplay (PSA)………39
Gambar 3.4 Rangkaian LCD……….…..40
Gambar 3.5 Diagram Blok……….….41
Gambar 3.6 Diagram alir (Flowchart)………..……….….43
Gambar 3.7 Software Teamviewer………..………….….44
ABSTRAK
Telah dibuat sistem pengontrolan suhu udara menggunakan sensor Lm35 sebagai pengukur
suhu dan mikrokontroler sebagai pengolah data. Alat ini bekerja secara otomatis sesuai
dengan instruksi yang dilakukan oleh program (bahasa assembly). Setelah data suhu udara
didapatkan oleh sensor lm35 maka akan diinputkan ke mikrokontroler ATMEGA 8535
setelah itu mikrokontroler akan memproses data suhu dan ditampilkan melalui LCD 2x16.
Input yang didapatkan dari sensor lm35 yang berupa analog akan dikonversi oleh ATMEGA
8535 menjadi data digital sehingga bisa ditampilkan pada LCD. Untuk menampilkan data
ataupun suhu ke PC ( notebook ) dari alat tersebut maka digunakan USB AVR yang
berfungsi sebagai penghubung ataupun interface antara rancangan alat tersebut dengan PC (
notebook ). Dalam simulasi ini menggunakan 2 PC ( notebook ) yang keduanya sudah
terhubung internet, satu sebagai penerima data dan satu sebagai pengirim data.Untuk
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sedemikian pesat telah membawa
dampak yang cukup besar terhadap kehidupam manusia untuk mempelajari dan
mengembangkan ilmu pengetahuannya.Dalam teknologi fisika intrumentasi dan elektronika,
efektifitas dan efisiensi selalu menjadi acuan agar setiap langkah dalam penggunaan dan
pemanfaatan teknologi diharapkan dapat mencapai hasil yang optimal baik dalam kualitas
maupun kuantitasnya. Agar dapat mewujudkan hal tersebut, maka diperlukan sebuah alat,
komponen atau sistem yang dapat memproses suatu data dengan cepat dan akurat. Beberapa
contohnya diantaranya adalah : komputer dan mikrokontroler. Perkembangan ilmu dan
teknologi seiring dengan majunya pola fikir dari sumber daya manusia sehingga benar-benar
dapat mengeluarkan ide dan pikiran kreatifnya untuk menciptakan berbagai macam perangkat
kebutuhan manusia yang bertujuan untuk memudahkan kehidupan manusia.
Dengan adanya perkembangan yang pesat dari fisika intrumentasi dan elektronika
dewasa ini, maka banyak hal yang dapat dilakukan dengan cepat dan tepat untuk memenuhi
kebutuhan dari manusia. Salah satu penggunaannya yang tak kalah penting adalah
mikrokontroler. Dalam perkembangannya mikrokontroler telah mengambil peranan penting
dalam dunia elektronika. Dan tidak dapat dipungkiri lagi jika mikrokontroler kini hadir untuk
tertantang untuk mengembangkan kreatifitas dan kemampuan yang peneliti dapat dalam
bidang ilmu fisika intrumentasi dan elektronika.
Pembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk merancang perangkat keras(hardware),
perangkat lunak (software) serta untuk mengetahui unjuk kerja dari alat monitoring suhu
udara berbasis mikrokontroler AVR seri ATmega8535. Monitoring suhu udara yang
menggunakan mikrokontroler AVR seri ATmega8535 ini tersusun atas perangkat keras dan
perangkat lunak. Perangkat keras terdiri dari :
-Rangkaian catu daya sebagai pembangkit tegangan 5 Vdc sebagai tegangan catu pada
rangkaian.
-Rangkaian sensor suhu dengan menggunakan LM35 yang dapat memberikan tegangan linier
terhadap perubahan suhu.
-Rangkaian mikrokontroler ATmega8535 yang mampu memberikan hasil yang maksimal
dengan memiliki ADC (analog to digital converter ) didalam kemasannya, display
menggunakan seven segment untuk menampilkan pembacaan hasil secara langsung berupa
digit-digit angka.
Perangkat lunak berupa program assembly yang di masukkan ke dalam IC AVR
ATMega8535 yang diawali dengan inisialisasi data dari I/O, baca data masukan, konversi
data untuk ditampilkan ke seven segment serta menentukan suhu referensi dan
menampilkannya dan ditutup dengan menjalankan simulasi berupa nyala LED indikator
untuk pemanas atau pendingin. Hasil pengujian, dapat diketahui bahwa perangkat keras alat
monitoring suhu ruangan berbasis mikrokontroler AVR seri ATmega8535 terdiri dari
beberapa bagian, yaitu penggunaan LM35 sebagai sensor suhu akan memberikan hasil yang
terkalibrasi dalam derajad Celsius. Penggunaan mikrokontroler seri ATmega8535
memberikan hasil yang maksimal karena didalam mikrokontroler tersebut sudah terdapat
ADC secara internal sehingga rangkaian menjadi lebih ringkas. Perangkat lunak berupa
program assembly yang dimasukkan ke dalam IC AVR ATmega8535 yang diawali dengan
inisialisasi data dari I/O, baca data masukan, konversi data untuk ditampilkan ke seven
segment serta menentukan suhu referensi dan menampilkannya dan ditutup dengan
menjalankan simulasi berupa nyala LED indikator untuk pemanas atau pendingin. Unjuk
kerja alat monitoring suhu ruangan berbasis mikrokontroler AVR seri ATmega8535. Alat ini
dapat bekerja dengan baik yakni dapat mengukur perubahan suhu sampai dengan
mengeluarkan simulasi pemanas atau pendingin seperti yang telah ditentukan.
1.2Perumusan Masalah
Suhu merupakan parameter pengukuran yang dibutuhkan BMKG untuk mementukan cuaca
pada suatu daerah. BMKG hanya mendirikan stasiun pengukuran pada daerah-daerah yang
letaknya strategis dan mudah dijangkau sehingga data-data pengamatan yang diperoleh tidak
bisa menggabarkan secara keseluruhan keadaan pada suatu wilayah. Wi-fi merupakan salah
satu alternatif untuk menghubungkan sebuah alat sistem monitoring suhu dan kelembaban
agar pengamatan dan akuisisi data dapat dilakukan pada sebuah daerah dengan jarak yang
jauh tanpa menggunakan kabel. Pengamatan suhu pada suatu daerah yang letaknya sangat
jauh dapat dilakukan dengan sistem telemetri (monitoring) berbasis Wi-fi ataupun tempat
1.3Batasan Masalah
Untuk membahas persoalan agar sesuai dengan tujuan, maka penulis membatasi pembahasan
Tugas Akhir. Adapun yang menjadi batasan masalah adalah sebagai berikut :
1. Pengukuran udara dengan sensor LM35 berbasis ATMEGA8535.
2. Interfacing ATMEGA8535 dengan komputer.
3. Penggunaan visual basic 6.0 sebagai pembaca data suhu udara.
4. Remote dekstop sebagai penghubung pc 1 ke pc lainnya dengan jalur internet
1.4Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dari tugas akhir ini adalah merancang suatu
sistem monitoring temperature dan mengontrol berbasis Atmega 8535 secara online dan
realtime.
1.5Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika
pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari sistem telemetri suhu udara berbasis
BAB I PENDAHULUAN
Dalam Bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan
masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung
itu antara lain tentang mikrokontroler ATmega8535 (hardware dan software),
bahasa program yang digunakan, serta karekteristik dari komponen-komponen
pendukung.
BAB III SISTEM KERJA RANGKAIAN
Pada bab ini akan dibahas sistem kerja rangakian, yaitu diagram blok dari
rangkaian, skematika dan masing-masing rangkaian.
BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan pengujian alat,
penjelasan mengenai rangkaian – rangkaian yang digunakan, penjelasan
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian
ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu
metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroler ATMega 8535
Mikrokontroler, sesuai namanya adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau
pengendali yang berukuran mikro atau kecil. Sebelum ada mikrokontroler, telah ada
terlebih dahulu muncul mikroprosesor. Bila dibandingkan dengan mikroprosesor,
mikrokontroler jauh lebih unggul karena terdapat berbagai alasan, diantaranya :
1. Tersedianya I/O
I/O dalam mikrokontroler sudah tersedia sementara pada mikroprosesor
dibutuhkan IC tambahan untuk menangani I/O tersebut. IC I/O yang dimaksud adalah
PPI 8255.
2. Memori Internal
Memori merupakan media untuk menyimpan program dan data sehingga mutlak harus
ada. Mikroprosesor belum memiliki memori internal sehingga memerlukan IC
memori eksternal. Dengan kelebihan-kelebihan di atas, ditambah dengan harganya
yang relatif murah sehingga banyak penggemar elektronika yang kemudian beralih
kemikrokontroler. Namun demikian, meski memiliki berbagai kelemahan,
mikroprosesortetap digunakan sebagai dasar dalam mempelajari mikrokontroler. Inti
Mikrokontroler merupakan komputer di dalam chip yang digunakan untuk
mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.
Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil“ dimana sebuah sistem elektronik yang
sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan
CMOS dapat direduksi / diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh
mikrokontroler ini. Dengan menggunakan mikrokontroler ini maka:
1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas.
2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari
sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi.
3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak. Namun
demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan
CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar
menambah jumlah saluran input dan output (I/O). dengan kata lain, mikrokontroler
adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah
mengandung beberapa bagian yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port
paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog
ke digital (ADC), dan sebagainya hanya menggunakan Minimum System yang
tidak rumit atau kompleks.
Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor
sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai tambah karena didalamnya
sudah terdapat memori dan sistem input/output dalam suatu kemasan IC. Mikrokontroler
AVR (Alf and Vegard’s RISC processor) standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu
siklus clock. Berbeda dengan instruksi MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena
memiliki arsitektur CISC (seperti komputer).
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATTiny,
keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT89RFxx. Pada dasarnya yang membedakan
masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan
instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan
salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega 8535. Selain mudah didapatkan dan lebih
yaitu ATTiny, AVR klasik, dan ATMega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O
yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM, dan lain sebagainya. Salah satu
contohnya adalah ATMega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz membuat ATMega 8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS51. Dengan
fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega 8535 sebagai mikrokontroler yang
Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega 8535 memiliki bagian
sebagai berikut :
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10.EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
11.Antarmuka komparator analog..
12.Port USART untuk komunikasi serial.
Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut :
1. Sistem mikroprosesor 8 bit bebrbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.
2. Kapabiltas memori flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.
2.1.1 Konfigurasi PIN ATMega8535
Mikrokontroler ATMega8535 mempunyai jumlah pin sebanyak 40 buah, dimana 32
pin digunakan untuk keperluan port I/O yang dapat menjadi pin input/output sesuai konfigurasi. Pada 32 pin tersebut terbagi atas 4 bagian (port), yang masing-masingnya terdiri
atas 8 pin. Pin-pin lainnya digunakan untuk keperluan rangkaian osilator, supply tegangan,
reset, serta tegangan referensi untuk ADC. Untuk lebih jelasnya, konfigurasi pin
Berikut ini adalah susunan pin-pin dari ATMega8535;
• VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukkan catu daya
• GND merupakan pin ground
• Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC
• Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer/Counter, Komparator Analog, dan SPI
• Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, Komparator Analog, dan Timer Oscilator
• Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Komparator Analog, Interupsi Iksternal dan komunikasi serial USART
• Reset merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler
• XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukkan clock eksternal (osilator menggunakan kristal, biasanya dengan frekuensi 11,0592 MHz)
2.1.2 Peta Memori ATMega8535
ATMega8535 memiliki dua jenis memori yaitu Data Memory dan Program Memory
ditambah satu fitur tambahan yaitu EEPROM Memory untuk penyimpan data.
2.1.3 Program Memory
ATMEGA8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan keamanan, program memory dibagi menjadi dua bagian,
yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset
atau pertama kali diaktifkan.
Gambar 2.3 Peta Memori Program
Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat user. AVR tidak dapat menjalakan program aplikasi ini sebelum menjalankan program Boot
Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat deprogram dari 128 word sampai 1024
word tergantung setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader
2.1.4 Data Memory
Gambar berikut menunjukkan peta memori SRAM pada ATMEGA8535. Terdapat 608 lokasi address data memori. 96 lokasi address digunakan untuk Register File dan I/O
Memory sementara 512 likasi address lainnya digunakan untuk internal data SRAM. Register
file terdiri dari 32 general purpose working register, I/O register terdiri dari 64 register.
Gambar 2.4 Peta Memori Data
2.1.5 EEPROM Data Memory
ATMEGA8535 memiliki EEPROM 8 bit sebesar 512 byte untuk menyimpan data.
Loaksinya terpisah dengan system address register, data register dan control register yang
Gambar 2.5 EEPROM Data Memori
2.2 LCD (Liquid Crystal Display)
Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu sistem dengan menggunakan
menggunakan mikrokontroler, LCD (Liquid Crysral Display) dapat berfungsi untuk menampilakan suatu nilai hasil sensor, menampilakan teks, atau menampilakan menu pada
aplikasi mikrokontroler. M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16
karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh baris pixel dan 5 kolom pixel (1
baris pixel terakhir adalah kursor).
Didalam modul M1632 sudah tersedia HD44780 yang dikeluarkan oleh Hitachi,
Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya. HD44780 sebetulnya merupakan mikrokontroler
dirancang khusus untuk mengenendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur
proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG sehingga mikrokontroler/perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur scanning
pada layar LCD. Mikrokontroler atau perangkat tersebut hanya mengirim data-data yang
merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur proses
Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD M1632 antara lain:
1. Pin 1 dihubungkan ke Gnd
2. Pin 2 dihubungkan ke Vcc +5V
3. Pin 3 dihubungkan ke bagian tengan potensiometer 10KOhm sebagai pengatur
kontras.
4. Pin 4 untuk membritahukan LCD bahwa sinyal yang dikirim adalah data, jika Pin 4
ini diset ke logika 1 (high, +5V), atau memberitahukan bahwa sinyal yang dikirim
adalah perintah jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V).
5. Pin 5 digunakan untuk mengatur fungsi LCD. Jika di set ke logika 1 (high, +5V)
maka LCD berfungsi untuk menerima data (membaca data). Dan fungsi untuk
mengeluarkan data, jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V). Namun kebanyakan
aplikasi hanya digunakan untuk menerima data, sehingga pin 5 ini selalu dihubungkan
ke Gnd.
6. Pin 6 adalah terminal enable. Berlogika 1 setiap kali pengiriman atau pembaca data.
7. Pin 7 – Pin 14 adalah data 8 bit data bus (Aplikasi ini menggunakan 4 bit MSB saja,
sehingga pin data yang digunkan hanya Pin 11 – Pin 14).
8. Pin 15 dan Pin 16 adalah tegangan untuk menyalakan lampu LCD.
Adapun gambar dari LCD 2x16 adalah sebagai berikut:
Gambar 2.6 Struktur Memori LCD
Modul LCD M1632 memilki beberapa jenis memori yang digunakan untuk menyimpan
atau memproses data-data yang ditampilkan pada layar LCD. Setiap memori mempunyai
a. DDRAM
DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contohnya karakter
‘A’ atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama
dari LCD. Apabila karakter tersebut di alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris
kedua kolom pertama darai LCD.
b. CGRAM
CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola seluruh karakter dan bentuk
karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori akan hilang saat power
supplay tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.
c. CGROM
Adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan pola tersebut ditentukan
secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat menubah lagi. Oleh karena
ROM bersifat permanen, pola karakter tersebut akan hilang walaupun power supplay tidak
aktif.
2.3 Dasar Pemrograman Atmega 8535 dengan Bahasa C
2.3.1 Pendahuluan
C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada antara bahasa tingkat
rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat tinggi (bahasa yang
berorientasi pada manusia). Seperti yang diketahui, bahasa tingkat tinggi mempunyai
kompatibilitas antara platform. Karena itu, amat mudah untuk membuat program pada
berbagai mesin. Berbeda halnya dengan menggunakan bahasa mesin, sebab setiap
Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan dan pengembangan program. Program yang
ditulis dengan bahasa C mudah sekali dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program
lain. Hal ini karena adanya standarisasi bahasa C yaitu berupa standar ANSI ( American
National Standar Institut) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler.
2.3.2 Bahasa Pemograman Mikrokontroler
Pengembangan sebuah sistem menggunakan mikrokontroler AVR buatan ATMEL
menggunakan software AVR STUDIO dan CodeVisionAVR. AVR STUDIO merupakan
software yang digunakan untuk bahasa assembly yang mempunyai fungsi yang sangat
lengkap, yaitu digunakan untuk menulis program, kompilasi, simulasi dan download program
ke IC mikrokontroler AVR. Sedangkan CodeVisionAVR merupakan software C-cross
Compiler, dimana program dapat ditulis dalam bahasa C, CodeVision memiliki IDE
(Integrated development Environment) yang lengkap, dimana penulisan program, compile,
link, pembuatan kode mesin (assembler) dan download program ke chip AVR dapat
dilakukan dengan CodeVision, selain itu ada fasilitas terminal, yaitu melakukan komunikasi
serial dengan mikrokontroler yang sudah di program. Proses download program ke IC
mikrokontroler AVR dapat menggunakan System programmable Flash on-Chip mengizinkan
memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.
2.3.3 Pengenal pada bahasa C
Pengenal merupakan sebuah nama yang didefinisikan oleh program untuk
menunjukkan sebuah konstanta, variabel, fungsi, label, atau tipe data khusus. Pemberian
pengenal pada program harus memenuhi syarat-syarat di bawah ini:
1. Karakter pertama tidak menggunakan angka;
2. Karakter kedua berupa huruf, angka, garis bawah,;
3. Tidak menggunakan spasi;
4. Bersifat case sensitive, yaitu huruf kapital dan huruf kecil dianggap berbeda; 5. Tidak boleh menggunakan kata-kata yang merupakan sintaks atau operator dari
Contoh menggunakan pengenal yang diperbolehkan:
1. Nama
2. _nama
3. Nama2
4. Nama_pengenal
Contoh penggunaan pengenal yang tidak diperbolehkan:
1. 2nama
2. Nama+2
3. Nama pengenal
2.3.4 Tipe Data
Pemberian signed dan unsigned pada tipe data menyebabkan jangkauan dari tipe
berubah. Pada unsigned menyebabkan tipe data akan selalu bernilai positif sedangkan signed
menyebabkan nilai tipe data bernilai negatif dan memungkinkan data bernilai positif.
Tabel 2.1 Tipe Data
Pemodifikasi Tipe Persamaan Jangkauan Nilai
Signed char Char -128 s/d 127
Signed int Int -32.768 s/d 32.767
Signed short int Short, signed short -32.768 s/d 32.767
Signed long int Long, long int, signed long -2.147.483.648 s/d
2.147.483.647
Unsigned char Tidak ada 0 s/d 255
Unsigned int Unsigned 0 s/d 65.535
Unsigned short int Unsigned short 0 s/d 65.535
Unsigned long int Unsigned long 0 s/d 4.294.967.295
Contoh program yang menunjukkan pengaruh signed dan unsigned pada hasil
program,
#include <mega.8535> #include <delay.h> Void main (void) {
int a, b; // pengenal unsigned d, e;
a = 50; b = 40;
d = 50; e = 40;
PORTC = 0x00;
DDRC = 0Xff; //set PORTC sebagai output PORTB = 0x00;
DDRB = 0Xff; // set PORTB sebagai output
While(1)
{
PORTB = a – b; PORTC = d – e;
delay_ms(100);
};
Program di atas akan memberikan data di PORTB = 10 (desimal) sedangkan PORTC
= -10 (desimal) karena PORT mikrokontroler tidak dapat mengeluarkan nilai negatif maka
PORTB dan PORTC akan memiliki keluaran 0x0A tapi pada kenyataannya PORTC lebih
banyak memakan memori karena tanda negatif tersebut disimpan dalam memori.
Pada program di atas terdapat tulisan //set PORTB sebagai output yang berguna
sebagai komentar yang mana komentar ini tidak mempengaruhi hasil dari program. Ada dua
cara penulisan komentar pada pemrograman bahasa C, yaitu dengan mengawali komentar
dengan tanda “ // “ ( untuk komentar yang hanya satu baris ) dan mengawali komentar dengan
tanda “ /* “ dan mengakhiri komentar dengan tanda “ */ “.
Contoh:
// ini adalah komentar
/* ini adalah komentar
Yang lebih panjang
Dan lebih panjang lagi */
2.3.5 Statement
Statement adalah setiap operasi dalam pemrograman, harus diakhiri dengan [ ; ] atau [
} ]. Statement tidak akan dieksekusi bila diawali dengan tanda [ // ] untuk satu baris. Lebih
dari 1 baris gunakan pasangan [ /* ] dan [ */ ]. Statement yang tidak dieksekusi disebut juga
comments / komentar.
2.3.6 Fungsi
Function adalah bagian program yang dapat dipanggil oleh program utama. Penulisan :
[tipe data hasil] [nama function]([tipe data input 1],[tipe data input 2])
{
[statement] ;
2.3.7 Pernyataan berkondisi dan pengulangan
a. Pernyataan if
Pernyataan if digunakan untuk pengambilan keputusan terhadap 2 atau lebih
pernyataan dengan menghasilkan pernyataan benar atau salah. Jika pernyataan benar maka
akan di jalankan instruksi pada blok-nya, sedangkan jika pernyataan tidak benar maka
instruksi yang pada blok lain yang dijalankan ( sesuai dengan arah programnya).
Contoh:
if ( [pernyaratan] ) { [statement1]; [statement2]; } else { [statement3]; [statement4]; }
b. Pernyataan for
Pernyataan for juga digunakan untuk melakukan pengulangan sebuah pernyataan atau
blok pernyataan, tetapi berapa kali jumah pengulangannya dapat ditentukan secara lebih
spesifik. Bentuk pernyataan for adalah sebagai berikut :
for (nilai_awal ; kondisi ; perubahan) {
// sebuah pernyataan atau blok pernyataan
}
Nilai_awal adalah nilai inisial awal sebuah variabel yang didefenisikan terebih dahulu untuk menentukan niai variabel pertama kali sebelum penguangan.
Kondisi merupakan pernyataan pengetesan untuk mengontrol pengulangan, jika pernyataan kondisi terpenuhi (benar) maka blok pernyataan akan diulang terus sampai
pernyataan kondisi tidak terpenuhi (salah).
c. Pernyataan While
Pernyataan while digunakan untuk menguangi sebuah pernyataan atau blok kenyataan
secara terus menerus selama kondisi tertentu masih terpenuhi. Bentuk pernyataan while
adalah sebagai berikut :
while (kondisi) {
// sebuah pernyataan atau blok pernyataan
}
Pernyataan di atas akan mengeluarkan data a ke port C secara berulang-ulang. Setiap
kali pengulangan nilai a akan bertambah 1 dan setelah niai a mencapai 10 maka pengulangan
selesai.
d. Pernyataan Do While
Pernyataan do while hampir sama dengan pernyataan while, yaitu pernyataan yang
digunakan untuk menguangi sebuah pernyataan atau blok pernyataan secara terus menerus
selama kondisi tertentu masih terpenuhi. Bentuk pernyataan while adalah sebagai berikut :
do {
// sebuah pernyataan atau blok pernyataan
} while (kondisi).
Yang membedakan antara pernyataan while dengan do..while adalah bahwa pada
pernyataan while pengetesan kondisi dilakukan terlebih dahulu, jika kondisi terpenuhi maka
barulah blok pernyataan dikerjakan. Sebaliknya pada pernyataan do…while blok pernyataan
dikerjakan terebih dahulu setelah itu baru diakukan pengetesan kondisi, jika kondisi terpenuhi
maka dilakukan pengulangan pernyataan atau blok pernyataan lagi. Sehingga dengan
demikian pada pernyataaan do..while blop pernyataan pasti akan dikerjakan minimal satu kali
e. Pernyataan Switch
Pernyataan switch digunakan untuk melakukan pengambilan keputusan terhadap
banyak kemungkinana. Bentuk pernyataan switch adalah sebagai berikut :
Switch (ekspresi) {
case nilai_1 : pernyataa_1;break;
case nilai_2 : pernyataan_2;break;
case niai_3 : pernyataan_3;break; …
Defaut : pernyataan_default;break; }
Pada pernyataanswitch,masing-masing pernyataan (pernyataan_1 sampai dengan pernyataan_default) dapat berupa satu atau beberapa perintah dan tidak perlu berupa blok pernyataan. Pernyataan_1 akan dikerjakan jika ekspresi bernilai sama dengan nilai_1,
pernyataan_2 akan dikerjakan jika ekspresi bernilai sama dengan nilai_2, pernyataan_3 akan dikerjakan jika ekspresi bernilai sama dengan nilai_3 dan seterusnya. Pernyataan_default
bersifat opsional, artinya boeh dikerjakan apabila nilai ekspresi tidak ada yang sama satupun dengan salah satu nilai_1, nilai_2, nilai_3 dan seterusnya. Setiap akhir dari pernyataan harus diakhiri dengan break, karena ini digunakan untuk keuar dari pernyataan swich.
Contoh :
Switch (PINA) {
case 0xFE : PORT=0x00;break;
case 0xFD : PORT=0xFF;break;
}
2.4 Komponen Komponen Pendukung
[image:38.595.205.390.159.294.2]2.4.1 Electrolytic Capacitor (ELCO)
Gambar 2.7 Electrolytic Capacitor (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.
2.4.2 Ceramic Capacitor
Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Karena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada rangkaian frekuensi
tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi menuju ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk rangkaian analog, karena dapat mengubah bentuk
sinyal. Jenis ini tidak mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang
Gambar 2.8 Ceramic Capacitor
2.4.3 Nilai Kapasitor
Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat angka/kode
yang tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis elektrolit memang mudah,
karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas pada tubuhnya. Sedangkan untuk
kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya dikodekan. Biasanya kode tersebut
terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit pertama merupakan angka dan digit terakhir berupa huruf
yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit pertama angka yang terakhir berfungsi untuk
menentukan 10n, nilai n dapat dilihat pada tabel dibawah.
[image:39.595.152.456.531.788.2]Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai kapasitansinya
adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0.47µF sedangkan toleransinya 5%. Yang harus diingat
didalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam pF (Pico Farad).
2.4.4 Resistor
Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang
mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed Resistor dan Variable
R esistor Dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak menutup
kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.
Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan tembaga
perak emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan–
bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor.
Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon
memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai
insulator seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 berikut :
2.5 SENSOR SUHU LM35
2.5.1 Pendahuluan
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk
mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35
yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi
oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai
keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah
dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke
sensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan
ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35
mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC
[image:41.595.186.387.483.700.2]2.5.2 Struktur Sensor LM35
Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3
pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber
tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout
dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor
LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik
sebesar 10 mV setiap derajat celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
[image:42.595.195.399.258.415.2]VLM35 = Suhu* 10 mV
Gambar 2.11 Skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ
Gambar diatas kanan adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ.
Rangkaian ini sangat sedeCrhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang
terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per1derajad celcius. Jadi jika Vout =
530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajat Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu
terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai
masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan
rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian
Analog-to-Digital Converter.
sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah-ubah. Memang secara logika hal
ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan
dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur
seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk
kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat
digunakan.
2.5.3 Karakteristik Sensor LM35.
Gambar 2.12 Karakteristik Sensor LM35
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10
mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada
gambar 2.2.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
Gambar 2.13 Grafik akurasi LM35 terhadap suhu
Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan.
Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1
volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat
dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka
(interface) rangkaian control yang sangat mudah.
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit
(IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini
berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki
koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi
Gambar 2.14 Rangkaian Sensor LM35
IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena
ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka
sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah,
difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri
arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari
0 ° C di dalam suhu ruangan.
Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat
dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature
sensor.
Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :
• Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
• Lineritas +10 mV/ º C.
• Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
• Range +2 º C – 150 º C.
• Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
2.5.4 Rangkaian Sensor Suhu LM35
Gambar 2.15 Sensor Suhu LM35
LM35DZ adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92).
Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajat
Celcius. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10
milivolt per 1 derajat Celcius, maka komponen ini sangat cocok untuk digunakan sebagai
teman eksperimen kita, atau bahkan untuk aplikasi-aplikasi seperti termometer ruang digital,
mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.
LM35 dapat disuplai dengan tegangan mulai 4V-30V DC dengan arus pengurasan 60
mikroampere, memiliki tingkat efek self-heating yang rendah (0,08 derajat Celcius),
self-heating adalah efek pemanasan oleh komponen itu sendiri akibat adanya arus yang
bekerja melewatinya. Untuk komponen sensor suhu, parameter ini harus dipertimbangkan
dan diupakara atau di-handle dengan baik karena hal ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Seperti sensor suhu jenis RTD PT100 atau PT1000 misalnya, komponen ini
tidak boleh dieksitasi oleh arus melebihi 1 miliampere, jika melebihi, maka sensor akan
mengalami self-heating yang menyebabkan hasil pengukuran senantiasa lebih tinggi
dibandingkan suhu yang sebenarnya. Gambar itu adalah gambar skematik rangkaian dasar
sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Vout adalah tegangan
keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad
celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout
operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan
[image:47.595.210.385.151.303.2]dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.
Gambar 2.16 Skema Rangkaian LM35
Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak
memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang
sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor
belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah
(saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini
sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan
dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur
seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk
kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat
digunakan.
2.5.5 Prinsip Kerja Sensor LM35
Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap
suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat
ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya
akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan
sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi
atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan
suhu udara disekitarnya .
Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari
luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak
sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai
perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode
bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.
Maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor LM35 sebagai berikut:
• Suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu
• Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC,
dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan output.
• Pada seri LM35
Vout=10 mV/oC
Tiap perubahan 1oC akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV
2.5.6 Kelebihan dan Kelemahan Sensor LM35
• Kelebihan:
a. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150 oC
b. Low self-heating, sebesar 0.08 oC
c. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
d. Rangkaian tidak rumit
e. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal
• Kekurangan:
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
3.1Perancangan Alat
3.1.1
Rangkaian
Mikrokontroler
ATMega8535
ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang
ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATmega8535
mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk
[image:49.595.87.571.380.703.2]mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses.
Gambar 3. 1 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega 8535
Gambar 3. 1 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
Rangkaiannya tampak seperti dibawah ini:
Gambar 3. 2 Rangkaian Sensor LM35
3.1.3 Rangkaian Catu Daya
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada.
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt
digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt
digunakan untuk mensuplay tegangan ke motor stepper. Rangkaian power supplay
Vreg LM7805CT IN OUT TIP32C 100ohm 100uF 330ohm 220V 50Hz 0Deg
[image:51.595.98.513.77.241.2]TS_PQ4_12 2200uF 1uF 1N5392GP 1N5392GP 12 Volt 5 Volt
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari
220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan
menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF.
Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt
walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator
apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus
apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT)
tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC
langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.
3.1.4
Rangkaian
LCD
(Liquid
Crystal
Disply)
2x16
LCD adalah suatu display dari bahan cairan Kristal yang berfungsi menampilkan suatu nilai
3.1.5
Diagram
Blok
Rangkaian
[image:53.595.97.533.117.482.2]
INTERNET
Gambar 3.5 Diagram Blok
Penjelasan dari masing-masing blok adalah sebagai berikut:
1. Rangkaian catu daya adalah sebuah rangkaian merubah tegangan AC menjadi DC dan
meregulasinya menjadi 5 Volt dan tegangan ini akan dikonsumsi oleh mikrokontroler,
sensor dan lcd.
2. Rangkaian sensor cahaya adalah sebuah rangkaian yang besar kecilnya tegangan
outputnya ditentukan oleh intensitas cahaya yang mengenai sensor itu.Tegangan
output ini akan dikonversi menjadi data digital oleh adc internal atmega 8535.
ATMEGA8535 SENSOR
CAHAYA
SENSOR SUHU
SERI AL
COMPUTE R
3. Rangkaian sensor suhu adalah sebuah rangkaian yang besar kecilnya tegangan
outputnya ditentukan oleh suhu disekitar sensor itu.
4. Mikrokontroler ATMEGA 8535 berguna sebagai pengkonversi input tegangan analog
dari tegangan output rangkaian sensor cahaya dan rangkaian sensor suhu LM35
,kemudian mengolah data digital itu untuk ditampilkan di lcd dan dikirim melalui data
serial ke PC.
5. Interface komunikasi serial adalah alat untuk menjembatani data yang dikirimkan dari
ATMEGA8535 ke PC.
6. Komputer adalah perangkat yang digunakan untuk menmpilkan data dari
mikrokontroler dan kemudian akan mengirimkan ke computer lain melalui jalur
internet.
3.1.6.
Perancangan
Perangkat
Lunak
Perancangan perangkat lunak sistem kontrol ruangan dengan menggunakan remote TV
berbasis Mikrokontroller ATMega 8535 ini didasarkan pada semua kemungkinan kejadian
yang harus dikerjakan oleh perangkat keras. Pembuatan perangkat lunak ini berdasarkan pada
pengendali utamanya yaitu mikrokontroler 8535.
Diagram alir (flowchart) program utama monitoring suhu udara menggunakan
Gambar 3. 2 Diagram alir (Flowchart)
3.1.7 Software TeamViewer
Untuk bisa melihat dan mengontrol suhu udara dari jarak yang jauh dibutuhkan sebuah
software TeamViewer. Teamviewer adalah program yang sangat sederhana dan mudah
digunakan untuk beberapa keperluan terutama melakukan akses PC secara remote melalui
internet. Jadi kita dapat mengendalikan computer lain yang jaraknya sangat jauh dengan
syarat computer tersebut harus terhubung ke internet. Fitur utama TeamViewer adalah :
• Remote Support
• Presentation
• File transfer
• VPN
MULAI
INISIALISASI SUHU DAN
CAHAYA
AMBIL DATA ADC SUHU DAN CAHAYA
KIRIM DATA SUHU DAN CAHAYA KE PC DALAM BENTUK DATA SERIAL TAMPILKAN
DI LCD DATA SUHU DAN
Yang sering digunakan hanya remote support (akses PC klien melalui jaringan internet),
fitur/manfaat TeamViewer ini dapat membantu jika kita perlu mengakses PC yang jauh dari
posisi kita sekarang, yang dapat mengetahui keadaan suhu udara di tempat tertentu. Karena
cukup terkoneksi ke internet dan mengetahui ID dan Password PC tersebut dalam hitungan
detik kita dapat mengakses PC tersebut secara remote seperti kita ada didepan PC tersebut
secara langsung, manfaat lain yang dapat digunakan adalah “File Transfer” karena bisa
melakukan copy file langsung kedirektori yang kita inginkan. Syarat utama untuk dapat
menggunakan TeamViewer adalah :
1.Install TeamViewer dikedua PC yang akan melakukan koneksi secara remote,ingat
harus di install ke 2 komputer
2.Koneksi internet sudah tersambung
3. Masukkan ID dan Password yang akan diremote, ID dan Password dapat
menggunakan mode dynamic maupun ditentukan sendiri tergantung kebutuhan
[image:56.595.147.449.485.695.2]Berikut adalah gambar dari software TeamViewer :
Tampilan utama Teamviewer, jika sudah tampil (ready to connect secure connection) maka
sudah bisa melakukan koneksi ke PC lain, kemudian masukkan ID PC klien, jika koneksi
berhasil maka akan muncul “PASSWORD” isi password Teamviewer PC yang akan
diremote, jika berhasil maka akan tampil desktop PC yang diremote tersebut. Jika ingin
melakukan file transfer maka pilih “file transfer” pada bagian pilihan yang terlihat dibawah
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega8535 ini dapat dilakukan dengan
menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan.
Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan
dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan Voltmeter.
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya
adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega 8535, program yang
diberikan adalah sebagai berikut:
#include <mega8535.h> #include <delay.h> #include <stdio.h>
while (1)
{
// Place your code here
while ( ir == 1) {};
while ( ir == 0)
{
delay_us(100);
count ++;
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroler ATMega8535, kemudian
mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian
minimum mikrokontroller ATMega8535 telah bekerja dengan baik.
4.2. Pengujian Rangkaian Sensor LM35
Untuk memonitoring suhu udara, digunakan sensor Lm35 yang dapat mendeteksi
suhu udara yang diinput sebagai masukan ADC. Dan data yang diperoleh akan ditampilkan
pada PC. Pengujian rangkaian Lm35 dan ADC dilakukan secara bersamaan karena untuk
menguji ADC diperlukan data/tegangan yang bervariasi dari LM35. Tegangan dari hasil
pengukuran LM35 ini yang akan dikirim ke rangkaian ADC menjadi digital, yang akan
membuat ADC untuk mengirimkan data ke mikrokontroler akan menerima data yang
dikirimkan olwh ADC dan menampilkannya pada PC, maka akan tampil nilai temperature
yang dideteksi oleh sensor temperature. Dengan demikian maka rangkaian ini telah berfungsi
dengan baik.
4.3. Pengujian Rangkaian Catu daya
Pengujian rangkaian catu daya ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang
dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari catu daya
menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya
tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan
terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar
+9 Volt dan +12 Volt, tetapi +8.97Volt dan +12.03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa
faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakannilainya tidak murni.
Vreg LM7805CT IN OUT TIP32C 100ohm 100uF 330ohm 220V 50Hz 0Deg
[image:60.595.75.489.81.251.2]TS_PQ4_12 2200uF 1uF 1N5392GP 1N5392GP 12 Volt 5 Volt
Gambar 4.1 Rangkaian Power Supplay (PSA)
4.4.
Pengujian
Rangkaian
Liquid
Crystal
Display
(LCD)
2x16
Pengetesan ini bertujuan untuk mengetahui apakah LCD tersebut dapat menampilkan
pesan-pesan sesuai dengan proses yang diharapkan. Listing program
pengetesan LCD :
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Fadly Arif");
lcd_gotoxy(1,1);
lcd_putsf("Data suhu dan cahaya");
Analisa Pengujian LCD :
Setelah program pengujian LCD didownload ke modul, maka pada layar LCD akan
menghasilkan tampilan sebagai berikut :
4.5. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Secara elektronis sistem sudah bekerja dengan baik, jika diuji dari titik ke titik dengan mengukur tegangan keluaran ataupun respon dari semua sensor yang ada pada penampil
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari perancangan dan pengujian yang telah penulis laksanakan dapat disimpulkan :
1. Alat yang dirancang telah bekerja dengan baik dan dapat mengukur serta mengontrol
suhu udara
2. Sensor Lm35 merupakan sensor yang efektif dalam mengukur suhu udara karena
pengukurannyanlangsung dalam derajat celcius. Sensor suhu LM35 mengalami
perubahan setiap derajat celcius (10mV/C)
3. Mikrokontroler telah dapat membaca hasil pengukuran suhu melalui pengkonversian
ADC
4. Alat dapat bekerja sebagai pe-monitor suhu udara pada tempat yang berbeda dengan
5.2 Saran
Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk
dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu
1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, sehingga semakin cerdas
dengan mengkombinasikan dengan komponen lain, sehingga sistem kerjanya akan
lebih baik lagi
2. Untuk dimasa yang akan datang, agar alat ini dapat ditingkatkan dan dikembangkan
yang dilengkapi dengan tampilan LCD yang lebih canggih.
3. Alangkah baiknya jika alat ini dimanfaatkan dan disosialisasikan kegunaannya
dikalangan mahasiswa, guna mengembangkan inovasi dan teknologi di kalangan
mahasiswa.
4. Agar sistem atau rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini
dirangkai dalam bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya
DAFTAR PUSTAKA
Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka Modul LCD
M1632 Jakarta: PT. Elex Media Komputindo
Andrianto, Heri, 2008. Pemograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16,
Informatika,Bandung.
Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroller PerancanganSistem
dan Aplikasi Mikrokontroller. Jakarta: PT. Elex MediaKomputindo
Bejo, Agus, 2008. C dan AVR, Graha Ilmu, Yogyakarta.
