PERANCANGAN PEMUTUS ALIRAN LISTRIK OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
TUGAS AKHIR
FAHRI MAHYUZAR
092408037
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN PEMUTUS ALIRAN LISTRIK
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : FAHRI MAHYUZAR
Nim : 092408037
Program Studi : D3 FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FMIPA) UNIVERSITAS SUMATER UTARA
Diluluskan di
Medan, 13 April 2013
Diketahui/Disetujui oleh
Ketua Program Studi D3 Fisika Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si Drs. Syahrul Humaidi, M.sc
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, dengan limpahan berkatnya penyusunan tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada :
1. Ibunda dan Ayahanda tercinta yang telah memberikan bantuan dukungan moril dan
materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Drs. Kurnia Brahmana , M.Si yang telah membantu saya dalam mengerjakan
proyek ini dan memberikan arahan serta masukan.
3. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku pembimbing yang telah membimbing dan
mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
4. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua program studi D3 Fisika Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh Sta Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas Sumatera
Utara.
6. Kepada teman – teman Fisika stambuk 2006 dan kepada adik – adik.
7. Tidak lupa juga saya turut mengucapkan terima kasih kepada kekasih tercinta Ririn Pretty
DAFTAR ISI
Halaman
PENGHARGAAN ... iv
DAFTAR NILAI PROYEK ... v
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Mas.alah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Sistematika Penulisan... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler ... 5
2.1.1 Mikrontroler ATmega8535 ... 6
2.1.2 Aristektur Atmega8535………...………..……….. 7
2.1.3 Konfigurasi PIN………. 10
2.3 Timer ATMega8535 ………. ... 13
2.4 Sistem Clock ………... ... 14
2.5 Organisasi Memori AVR ATMega8535 ……….. 15
2.5.1 Memori Data ……….………. 15
2.5.2 Memori Program ………. 17
2.6 PWM (Pulse Width Modulation) ... 18
2.7 Seven Segment Display ………….……….. 22
2.12 Relay ………..……….. 40
BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 42
3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) ... 43
3.3 Rancangan Mikrokontroler ATMega8535 ... 43
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535 ... 47
4.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya ... 48
4.3 Pengujian Rangkaian Relay... 49
4.4 Pengujian Batas Tegangan Yang Diijinkan ……….………… 50
4.5 Flowchart ………...……….. 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 52
5.2 Saran ... 52
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Blok Diagram dan Arsitektur ATMega 8535 9
Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATMega 8535 10
Gambar 2.3 Sistem Clock 16
Gambar 2.4 Memori Program AT Mega 8535 17 Gambar 2.5 Gelombang kotak (pulsa) dengan kondisi high 5V dan low 0V 20
Gambar 2.6 Sinyal Referensi (sinyal tegangan DC) 22
Gambar 2.7 Resistro Karbon 24
Gambar 2.8 Potensiometer 26
Gambar 2.9 Grafik Perubahan Nilai pada Potensiometer 26
Gambar 2.10 Lambang kondensator 28
Gambar 2.11 Skema Kapasitor 28
Gambar 2.12 Electrolytic Capacitor (ELCO) 30
Gambar 2.13 Ceramic Capacitor 31
Gambar 2.14 Simbol Tipe Transistor 33
Gambar 2.16 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor 36
Gambar 2.17 Transistor Sebagai Saklar OFF 36
Gambar 2.18 Simbol Dioda 37
Gambar 2.19 Sifat Dioda Bias Maju dan Bias Mundur 38
Gambar 2.20 Dioda Penyearah Yang Diberi Arus Bolak Balik (AC) 39
Gambar 2.21 Simbol Dioda Cahaya ( LED ) 40
Gambar 2.22 Simbol Relay dan Rangkaian Driver 41
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 42
Gambar 3.2 Rangkaian PSA 43
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller ATmega8535 45
Gambar 3.4 Duty Cycle dari PWM 46
Gambar 4.1 Rangkaian pengujian atmega8535 47
Gambar 4.2 Letak Titik Test Point 49
Gambar 4.3 Rangkaian Pengujian Rangkaian Relay 49
DAFTAR TABEL
Halaman
ABSTRAK
Telah dirancang suatu alat untuk mengatasi masalah kerusakan perangkat elektronika ketika tegangan yang masuk di bawah tegangan normal nya. Alat pemutus aliran listrik secara otomatis berbasis mikrokontroler ATMega8535 terdiri atas rangkaian relay yang dapat menetapkan tegangan pada relay sehingga berapapun tegangan yang masuk di bawah tegangang yang sudah ditetapkan itu, rangkaian perangkat itu dapat putus. Pengujian pada alat ini terlebih dahulu di set tegangan awal nya pada trimpot, sebagai contoh kita set tegangan nya 5V, dan nilai tegangan nya
dapat ditampilkan di layar display 7-segment. Apabila tegangan yang masuk 4V atau seterusnya,
ABSTRAK
Telah dirancang suatu alat untuk mengatasi masalah kerusakan perangkat elektronika ketika tegangan yang masuk di bawah tegangan normal nya. Alat pemutus aliran listrik secara otomatis berbasis mikrokontroler ATMega8535 terdiri atas rangkaian relay yang dapat menetapkan tegangan pada relay sehingga berapapun tegangan yang masuk di bawah tegangang yang sudah ditetapkan itu, rangkaian perangkat itu dapat putus. Pengujian pada alat ini terlebih dahulu di set tegangan awal nya pada trimpot, sebagai contoh kita set tegangan nya 5V, dan nilai tegangan nya
dapat ditampilkan di layar display 7-segment. Apabila tegangan yang masuk 4V atau seterusnya,
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kemajuan dan perkembangan dunia terus melaju dan berkembang dengan pesat. Hal ini terjadi di berbagai bidang, baik di bidang ekonomi, social budaya, maupun bidang-bidang
eksakta dan teknologi. Namun, teknologi pada bidang elektronika juga dikeluhkan oleh beberapa masyarakat, ini dikarenakan masyarakat sering kali mengeluh tentang perangkat elektronika yang sering rusak akibat kelebihan tegangan.
Berkaitan dengan hal di atas, perlu dibuat suatu alat yang dapat meminimalkan kerugian dan bahaya yang ditimbulkan oleh kerusakan ini, terutama kerugian yang ditimbulkan akibat kelebihan tegangan yang masuk kepada perangkat elektronika tersebut yang melebihi tegangan normalnya.
Alat pemutus aliran listrik secara otomatis adalah jawabannya. Kehadiran alat pemutus aliran listrik secara otomatis tersebut diharapkan dapat meminimalkan kerugian yang terjadi akibat tegangan yang masuk ke perangkat elektronika.
Untuk itu penulis ingin mencoba merancang suatu sistem yang dapat membantu
Dengan adanya alat ini diharapkan masyarakat akan sedikit lega karena tidak lagi merasa rugi alat perangkat elektronikanya rusak dan tidak dapat digunakan lagi.
1.2 Rumusan Masalah
Pada Tugas Akhir ini akan dirancang suatu system pemutus aliran listrik secara otomatis dengan menggunakan mikrokontroler.
Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler ATMega 8535. Mikrokontroler ATMega 8535 sebagai pengendali dari system, yang berfungsi mengendalikan semua rangkaian dan akan menampilkan tegangan yang masuk dan tegangan yang di set.
1.3. Tujuan Penulisan
Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat pengendali rangkaian pemutus aliran listrik.
2. Memanfaatkan trimpot sebagai pengatur tegangan.
1.4 Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas penulis akan merancang Pemutus Aliran Listrik Secara Otomatis Jika Tegangan Turun Di Bawah Normal berbasis mikrokontroler ATMega8535, dengan batasan-batasan sebagai berikut :
1. Pembahasan mikrokontroler Atmega8535.
2. Komponen yang digunakan adalah trimpot sebagai pengatur tegangan
3. Pembahasan hanya meliputi rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 dan
rangkaian pendukung, analisa pengukuran beserta gambar rangkaian dan diagram alir.
1.5. Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, 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
ATMega 8535 (hardware dan software), bahasa pemrograman yang digunakan serta
karakteristik dari komponen-komponen pendukung.
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega 8535.
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA
Dalam bab ini akan dibahas tentang hasil dari pengujian alat dan analisa guna melengkapi pembuktian kebenaran dari alat yang dirancang.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis maupun dihapus. Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada perangkat elektronika. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler sangat banyak digunakan terutama dalam pengontrolan robot. Seiring perkembangan elektronika, mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah.
Salah satu nya adalah mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor)
ATmega8535 yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing) dimana
program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi
satu instruksi program. Secara umum, AVR dapat dikelompkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hamper sama.
berkembang dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan pasar terhadap alat-alat elektronik dengan perangkat cerdas, cepat sebagai pengontrol dan pemroses data.
2.1.1 Mikrokontroler ATMega 8535
Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) dari Atmel ini menggunakan arsitektur
RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang artinya prosesor tersebut memiliki set instruksi
program yang lebih sedikit dibandingkan dengan MCS-51 yang menerapkan arsitektur CISC
(Complex Instruction Set Computer).
Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar (belum tentu sederhana), sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus mesin untuk menjalankannya. Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2 siklus mesin. RISC
biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini yang memungkinkan untuk
membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu atau dua siklus mesin, sehingga akan
semakin cepat dan handal. Proses downloading programnya relatif lebih mudah karena dapat
dilakukan langsung pada sistemnya.
2.1.2 Arsitektur ATMega 8535
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut.
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga unit 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 kbytes 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.
Mikrokontroler AVR ATMega8535 merupakan mikrokontroler produksi Atmel dengan 8
KByte In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512 Bytes Internal SRAM.
Diagram blok arsitektur ATmega8535 ditunjukkan oleh Gambar 2.3. Terdapat sebuah inti prosesor (processor core) yaitu Central Processing Unit, di mana terjadi proses pengumpanan
instruksi (fetching) dan komputasi data. Seluruh register umum sebanyak 32 buah terhubung
langsung dengan unit ALU (Arithmatic and Logic Unit). Tedapat empat buah port
masing-masing delapan bit dapat difungsikan sebagai masukan maupun keluaran.
Media penyimpan program berupa Flash Memory, sedangkan penympan data berupa
SRAM (Static Ramdom Access Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable Programmable
Read Only Memory). Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI (Serial Peripheral Interface),
USART (Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter), serta TWI
(Two-wire Serial Interface).
Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC (Analog Comparator), 8 kanal
10-bit ADC (Analog to Digital Converter), 3 buah Timer/Counter, WDT (Watchdog Timer),
manajemen penghematan daya (Sleep Mode), serta osilator internal 8 MHz. Seluruh fitur
terhubung ke bus 8 bit. Unit interupsi menyediakan sumber interupsi hingga 21 macam. Sebuah
Gambar 2.1 Blok Diagram dan Arsitektur ATMega 8535
Mikrokontroler ATmega8535 dapat dipasang pada frekuensi kerja hingga 16 MHz (maksimal 8MHz untuk versi ATmega8535L). Sumber frekuensi bisa dari luar berupa osilator kristal, atau menggunakan osilator internal.
2.1.3 Konfigurasi PIN
Secara umum deskripsi mikrokontroler ATMega 8535 adalah sebagai berikut:
Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATMega 8535
VCC (power supply)
GND (ground)
Port A (PA7..PA0)
Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter. Port A juga berfungsi sebagai suatu
resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit).Port A output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetrisdengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika
pinPA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, pin – pin akan
memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. Pin Port A adalah tri-stated
manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
Port B (PB7..PB0)
Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up (yang dipilih untuk
beberapa bit). Port B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya
sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port B yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullup diaktifkan. Pin Port B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
Port C (PC7..PC0)
Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up (yang dipilih untuk
beberapa bit). Port C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya
Port D (PD7..PD0)
Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up (yang dipilih untuk
beberapa bit). Port D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya
sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin port D yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pullup diaktifkan. Pin Port D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
RESET (Reset input)
XTAL1 (Input Oscillator)
XTAL2 (Output Oscillator) AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk port A dan A/D Konverter
AREF adalah pin referensi analog untuk A/D konverter.
2.2 Stack Pointer
Stack pointer merupakan suatu bagian dari AVR yang berguna untuk menyimpan data
sementara, variabel lokal, dan alamat kembali dari suatu interupsi ataupun subrutin. Stack
pointer diwujudkan sebagai dua unit register, yaitu SPH dan SPL.
Saat awal, SPH dan SPL akan bernilai 0, sehingga perlu diinisialisasi terlebih dahulu.
SPH merupakan byte atas (MSB), sedangkan SPL merupakan byte bawah (LSB). Hal ini hanya
berlaku untuk AVR dengan kapasitas SRAM lebih dari 256 byte. Bila tidak, maka SPH tidak
2.3 Timer ATMega 8535
AVR ATmega8535 memiliki tiga buah timer, yaitu Timer/Counter0 (8 bit),
Timer/Counter1 (16 bit), dan Timer/Counter2 (8 bit).
Timer/Counter 0
Timer/Counter0 adalah Timer/Counter 8 bit yang multifungsi. Fitur-fitur dari
Timer/Counter0 pada ATmega8535 adalah sebagai berikut:
a. Counter 1 kanal.
b. Timer di-nol-kan saat proses pembandingan tercapai (compare match).
c. Sebagai pembangkit gelombang PWM.
d. Sebagai pembangkit frekuensi.
e. Clock prescaler 10 bit.
f. Sumber interupsi dari compare match (OCF0) dan overflow (TOV0).
Timer/Counter 1
Timer/Counter1 adalah Timer/Counter 16 bit yang memungkinkan programpewaktuan lebih akurat. Fitur-fitur dari Timer/Counter1 ini adalah sebagai berikut.
a. Desain 16 bit, sehingga memungkinkan untuk menghasilkan PWM 16 bit.
b. Dua buah unit pembanding.
c. Dua buah register pembanding.
e. Timer di-nol-kan saat proses pembandingan tercapai (match compare).
f. Dapat menghasilkan gelombang PWM.
g. Periode PWM yang dapat diubah-ubah. h. Sebagai pembangkit frekuensi.
i. Empat buah sumber interupsi (TOV1, OCF1A, OCF1B dan ICF1).
Timer/Counter 2
Timer/Counter2 adalah Timer/Counter 8 bit yang multifungsi. Fitur-fitur untuk
Timer/Counter2 pada ATmega8535 adalah sebagai berikut.
a. Sebagai counter 1 kanal.
b. Timer di-nol-kan saat proses pembandingan tercapai (match compare).
c. Dapat mengahasilkan gelombang PWM.
d. Sebagai pembangkit frekuensi.
e. Clock prescaler 10 bit.
f. Sumber interupsi dari compare match (OCF0) dan overflow (TOV0).
2.4 Sistem Clock
Gambar 2.3 Sistem Clock
2.5 Organisasi memori AVR ATMega8535
AVR ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Sebagai tambahan, ATmega8535memiliki fitur suatu EEPROM Memori untuk penyimpanan data. Semuatiga ruang memori adalah reguler dan linier.
2.5.1 Memori Data
menangani I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebutmerupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsiterhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti kontrol register,timer/counter, fungsi – fungsi I/O, dan sebagainya. Register khususalamat memori secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 2.2. Alamatmemori berikurnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi$60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan pada
gambar di bawah ini.
B. Memori Program
ATmega8535 berisi 8K bytes On-Chip di dalam sistem Memoriflash Reprogrammable untuk penyimpanan program. Karena semuaAVR instruksi adalah 16 atau 32 bits lebar, Flash adalah berbentuk 4K x16. Untuk keamanan perangkat lunak, Flash Ruang program memori adalah dibagi menjadi dua bagian, bagian boot program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF.Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya 10,000write/erase Cycles. ATmega8535 Program Counter (PC) adalah 12 bitlebar, alamat ini 4K lokasi program memori.
2.6 PWM (Pulse Width Modulation)
Mikrokontroler ATmega8535 menyediakan fitur Timer/Counter1 yang dapat diatur sebagai
timer, pencacah (counter), perekam waktu kejadian (even occurance time capture), pembangkit
isyarat PWM (Pulse Width Modulation), serta autoreload timer (Clear Timer on Compare/CTC).
Dengan lebar 16 bit, Timer/Counter1 dapat digunakan secara fleksibel untuk berbagai tujuan
yang berkaitan dengan waktu dan pembangkit gelombang. Register-regiser yang terlibat pada operasi Timer/Counter1 antara lain :
a. TCCR1A (Timer/Counter Control Register A)
b. TCCR1B (Timer/Counter Control Register B)
c. TCNT1H (Timer/Counter1 High-byte) dan TCNT1L (Timer/Counter1 Low-byte)
d. OCR1AH/L (Output Compare Register 1 A High-byte/Low-byte) dan OCR1BH/L (Output
Compare Register 1 B High-byte/Low-byte)
e. ICR1H/L (Input Capture Register 1 High-byte/Low-byte)
f. TIMSK (Timer/Counter Interrupt Mask Register)
g. TIFR (Timer/Counter Flag Register)
Terdapat dua register OCR1A/B (Output Compare Register1A/B) yang isinya secara kontinyu dibandingkan dengan isi register Timer/Counter1. Register-register ini dapat diisi oleh pengguna, selebar masing-masing 16 bit. Dalam mode PWM, nilai register OCR1A/B ini yang menjadi isyarat pemodulasi.
Lebar register data Timer/Counter1 adalah 16 bit, sehingga dapat mencacah nilai dari
$0000 hingga $FFFF. Dalam operasi PWM, nilai Timer/Counter1 ini yang menjadi isyarat
segitiga. Sebagai catatan, istilah segitiga di sini tidak berarti segitiga dalam bidang geometri, tetapi isyarat yang meningkat amplitudonya secara berlangkah sehingga bentuknya menyerupai segitiga.
Fasilitas PWM yang disediakan memiliki resolusi 8 hingga 10 bit. Mode operasinya
meliputi Fast PWM (FPWM), Phase Correct PWM (PCPWM), dan Phase and Frequency
Correct PWM (PFCPWM). Pada mode Fast PWM, Timer/Counter1 akan mencacah ulang dari nol (BOTTOM) setiap kali terjadi limpahan (overflow). Segitiga yang terjadi adalah segitiga
siku-siku. Sedangkan pada dua mode yang lain, Timer/Counter1 akan mencacah turun ketika terjadi
limpahan, sehingga segitiga berbentuk sama kaki dengan puncak pada nilai TOP. Perbedaan
utama pada mode PCPWM dan PFCPWM adalah waktu perbaruan nilai OCR1A/B. Mode
PCPWM memperbarui OCR1A/B saat nilai TOP, sedangkan pada PFCPWM saat nilai
BOTTOM.
Perubahan nilai OCR1A menjadi lebih kecil menunjukkan pulsa yang menyempit pula.
Durasi pulsa saat nilai OCR1A lebih besar daripada nilai TCNT1 disebut waktu ON (tON).
Sebaliknya, ketika nilai OCR1A lebih kecil, disebut waktu OFF (tOFF). Perbandingan tON
Modulasi lebar pulas (PWM) dicapai/diperoleh dengan bantuan sebuah gelombang kotak
yang mana siklus kerja (duty cycle) gelombang dapat diubah-ubah untuk mendapatkan sebuah
tegangan keluaran yang bervariasi yang merupakan nilai rata-rata dari gelombang tersebut.
Gambar 2.5 Gelombang kotak (pulsa) dengan kondisi high 5V dan low 0V
Ton adalah waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi tinggi (baca: high atau 1) dan,
Toff adalah waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi rendah (baca: low atau 0).
Anggap Ttotal adalah waktu satu siklus atau penjumlahan antara Ton dengan Toff , biasa dikenal
dengan istilah “periode satu gelombang”.
Siklus kerja atau duty cycle sebuah gelombang di definisikan sebagai,
Tegangan keluaran dapat bervariasi dengan duty-cycle dan dapat dirumusan sebagai berikut,
sehingga : ... (2.3)
Dari rumus diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa tegangan keluaran dapat diubah-ubah secara langsung dengan mengubah nilai Ton.
Apabila Ton adalah 0, Vout juga akan 0.
Apabila Ton adalah Ttotal maka Vout adalah Vin atau katakanlah nilai maksimumnya.
Gambar 2.6 Sinyal Referensi (sinyal tegangan DC)
Informasi analog dapat dikirimkan dengan menggunakan pulsa-pulsa tegangan atau pulsa-pulsa arus. Dengan modulasi pulsa, pembawa informasi terdiri dari pulsa-pulsa persegi yang berulang-ulang. Salah satu teknik modulasi yang sering digunakan adalah teknik modulasi durasi atu lebar dari waktu tunda positif ataupun waktu tunda negatif pulsa-pulsa persegi tersebut.
2.7 SEVEN SEGMENT DISPLAY
Seven-segment display membutuhkan 7 sinyal input untuk mengendalikan setiap diode di dalamnya. Setiap diode dapat membutuhkan input HIGH atau LOW untuk mengaktifkannya,
tergantung dari jenis seven-segmen display tersebut. Jika Seven-segment bertipe
common-cathode, maka dibutuhkan sinyal HIGH untuk mengaktifkan setiap diodenya. Sebaliknya, untuk
yang bertipe common-annide, dibutuhkan input LOW untuk mengaktifkan setiap diodenya.
Salah satu cara untuk menghasilkan sinyal-sinyal pengendali dari suatu seven segment display yaitu dengan menggunakan sebuah sevent-segment decoder. Seven-segment decoder membutuhkan 4 input sebagai angka berbasis heksadesimal yang dinyatakan dalam bahasa mesin (bilangan berbasis biner) kemudian sinyal-sinyal masukan tersebut akan “diterjemahkan”
decoder ke dalam sinyal-sinyal pengendali seven-segment display. Sinyal-sinyal pengendali berisi 7 sinyal yang setiap sinyalnya mengatur aktif-tidaknya setiap LED.
Selanjutnya kita akan mencoba merancang sebuah hex to seven-segment decoder untuk seven-segment berjenis common-cathode, yakni seven-segment yang setiap LED nya aktif jika diberi sinyal HIGH atau 1.
2.8 Resistor
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.
2.8.1 Fixed 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 yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).
Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, emas, atau perak. Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada bahan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan warna gelang yang keempat agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resitor tersebut. Kalau anda telah bisa menentukan mana gelang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.
Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir adalah faktor penggalinya.
2.8.2 Variable Resistor
Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama dinamakan variable resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan mudah dan sering digunakan untuk pengaturan volume, bass, balance, dll. Sedangkan yang kedua adalah semi-fixed resistor. Nilai dari resistor ini biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh penggunaan dari semi-fixed resistor adalah tegangan referensi yang digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll.
Ada beberapa model pengaturan nilai Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan
Gambar 2.8 Potensiometer
Pada gambar di atas untuk bentuk 3 biasanya digunakan untuk volume kontrol. Bentuk
yang ke 2 merupakan semi fixed resistor dan biasanya di pasang pada PCB (Printed Circuit
Board). Sedangkan bentuk 1 dpotentiometers. Ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel, perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar :
Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai resistansi lambat tetapi ketika putarannya mencapai setengah atau lebih nilai perubahannya menjadi sangat cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik telinga manusia. Karena telinga sangat peka ketika membedakan suara dengan volume yang lemah, tetapi tidak terlalu sensitif untuk membedakan
perubahan suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut sebagai “Audio Taper”
potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok digunakan untuk Aplikasi Balance Control, resistance value adjustment in circuit, dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dati tipe A.
2.9 Kapasitor
Lambang kondensator (mempunyai kutub positif dan negatif) pada skema elektronika.
Gambar 2.10 Lambang kondensator
Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor (capacitor).
Elektroda
Dielektrik
Elektroda
Gambar 2.11 Skema Kapasitor
Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya
yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C). Satuan dalam kondensator disebut
Adapun cara memperluas kapasitor atau kondensator dengan jalan:
1. Menyusunnya berlapis-lapis.
2. Memperluas permukaan variabel.
3. Memakai bahan dengan daya tembus besar
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
2.9.1 Electrolytic Capacitor (ELCO)
Gambar 2.12 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.
2.9.2 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 sangat kecil dibandingkan dengan kedua kapasitor diatas.
2.10 Transistor
Transistor adalah pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digunakan sebagai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan P adalah silikon dan germanium. Oleh karena itu, dikatakan :
1. Transistor germanium PNP
2. Transistor silikon NPN
3. Transistor silikon PNP
4. Transistor germanium NPN
Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak panah yang terdapat di dalam simbol menunjukkan arah yang melalui transistor.
Gambar 2.14 Simbol Tipe Transistor
Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.
Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. FET ( juga dinamakan transistor unipolar ) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori:Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide.
1. Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan
lain-lain
2. Tipe:
Integrated Circuit)
3. Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
4. Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
5. Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor,
Microwave, dan lain-lain
6. Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain.
Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung (short). Keadaan ini menyebabkan tegangan
kolektor emiter (VCE) = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya VCE bernilai 0
sampai 0,3 Volt. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on seperti pada gambar .
Gambar 2.15 Transistor sebagai Saklar ON
Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum.
Gambar 2.16 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor
Pada daerah penyumbatan,nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open).
Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber (Vcc). Tetapi
pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2.17 Transistor Sebagai Saklar OFF
Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama dengan tegangan kerja
2.11 Dioda
Dioda adalah suatu bahan yang dibuat dari bahan yang disebut PN Junction yaitu suatu bahan campuran yang terdiri dari bahan positif (P type) dan bahan negatif (N type). Apabila kedua bahan tersebut dipertemukan maka akan menjadi komponen aktif yang disebut Dioda. P type akan membentuk kaki yang disebut kaki Anoda dan N type akan membentuk Katoda. Pada dioda, arus listrik hanya akan dapat mengalir dari anoda ke kutub katoda.
A K
Gambar 2.18 Simbol Dioda
2.11.1 Karakteristik Dioda
Sifat umum dioda adalah hanya dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Oleh karena itu bila pemasangan dioda terbalik maka dioda tidak akan dapat menghantarkan arus listrik. Prinsip ini biasanya digunakan sebagai pengaman alat elektronika yaitu untuk menunjukkan benar atau salah penyambungan catu daya.
Dioda memiliki dua elektroda (kaki), yaitu anoda dan katoda. Kaki – kaki ini tidak boleh terbalik dalam pemasangannya. Kaki katoda biasanya dekat dengan tanda cincin sedangkan kaki yang jauh dari tanda cincin berarti kaki anoda. Jika P (anoda) diberi tegangan positif dan N (katoda) diberi tegangan negatif maka pemberian tegangan ini disebut bias maju (biased forward), seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.14.a. Sebaliknya, bila diberi tegangan yang terbalik yaitu P (anoda) diberi tegangan negatif dan N (katoda) diberi tegangan positif maka pemberian tegangan ini disebut bias mundur (biased reverse). Pada keadaan ini, arus yang
a. Bias Maju ( Biased Forward ) b. Bias Mundur ( Biased Reverse )
Gambar 2.19 Sifat Dioda Bias Maju dan Bias Mundur
Pada saat diberi biased forward, dioda dapat dialiri arus dengan resistansi yang cukup
kecil, yang dikenal dengan nama resistansi maju (forward). Sebaliknya, jika dioda diberi biased reverse, maka arus listrik akan mengalami resistansi yang amat besar dan disebut resistance reverse. Dioda dapat dianggap suatu Voltage Sensitive Electronic Switch, dimana dioda akan menutup atau dalam kondisi ON jika anoda lebih positif dari katoda dan dioda akan terbuka jika kondisi sebaliknya. Macam – macam dioda yang harus diketahui adalah :
1. Dioda Penyearah (Rectifier)
2. Dioda Zener
3. Dioda Cahaya (LED – Light Emiting Dioda)
P N
I
A K
P N
I = 0
2.11.2 Dioda Penyearah (Rectifier)
Dioda ini biasanya digunakan pada power supply, namun digunakan juga pada rangkaian radio sebagai detektor, dan lain – lain. Prinsip kerja dari dioda penyearah adalah sebagai berikut :
a. Simbol b. Cara kerja dioda penyearah
Gambar 2.20 Dioda Penyearah Yang Diberi Arus Bolak Balik (AC)
Arus AC yang mendorong elektron keatas melalui resistor, saat melewati dioda hanya ½ periode positif dari tegangan input yang akan memberikan biased forward pada dioda, sehingga dioda akan menghantarkan selama ½ periode positif. Tetapi untuk ½ periode negatif, dioda dibias reverse dan terjadilah penyumbatan karena kecil sekali arus yang dapat mengalir. Dengan demikian, arus AC telah disearahkan oleh dioda ini menjadi arus yang searah (DC).
Input Output
2.11.3 Dioda Cahaya (LED : Light Emitting Dioda)
LED merupakan salah satu jenis dioda yang mengubah energi perpindahan electron – electron yang jatuh dari pita konduksi ke pita valensi menjadi cahaya. Berwana – warninya cahaya yang dipancarkan ini, dikarenakan jenis bahan yang digunakan berbeda – beda. Bahan – bahannya antara lain gallium, arsen dan fosfor. Penggunaan LED biasanya berhubungan dengan segala hal yang dilihat oleh manusia, seperti untuk mesin hitung, jam digital, dan lain – lain.
A
K
Gambar 2.21 Simbol Dioda Cahaya ( LED )
2.12 Relay
Relay adalah suatu rangkaian switch magnetik yang bekerja bila mendapat catu dan suatu rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output rangkaian pendriver atau pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC.
tergantung pada jenis relay yang digunakan. Dan pemakaian jenis relay tergantung pada kadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian.
Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi :
a. Normaly Open (NO), saklar akan tertutup bila dialiri arus b. Normaly Close (OFF), saklar akan terbuka bila dialiri arus
c. Change Over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang nomalnya tertutup yang
lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A, sebaliknya bula kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal B.
Analogi rangkaian relay yang digunakan pada tugas akhir ini adalah saat basis transistor ini dialiri arus, maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung. Sedangkan fungsi dioda disini adalah untuk melindungi transistor dari tegangan induksi berlebih, dimana tegangan ini dapat merusak transistor. Jika transistor pada basis tidak ada arus maju, transistor terbuka sehingga arus tidak mengalir dari kolektor ke emiter, relay tidak bekerja karena tidak ada arus yang mengalir pada gulungan kawat.
a. Simbol b. Relay dengan rangkaian driver
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Secara garis besar, diagram blok rangkaian ditunjukan pada gambar berikut ini :
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian SENSOR
TEGANGAN
SET TEGANGAN
uC ATMega8535
PSA
DRIVER RELAY
3.2 Rangkaian Power Supply (PSA)
Rangkaian power supply berfungsi untuk mensupply arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini menghasilkan 1 keluaran, yaitu 5 volt, keluaran
5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian. 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.
7805
Gambar 3.2. Rangkaian PSA
3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA8535
Dalam menjalankan chip IC mikrokontroler ATMEGA8535 memerlukan komponen elektronika pendukung lainnya. Suatu rangkaian yang paling sederhana dan minim komponen pendukungnya disebut sebagai suatu rangkaian sistem minimum. Sistem minimum ini berfungsi untuk membuat rangkaian mikrokontroller dapat bekerja, jika ada komponen yang kurang, maka mikrokontroller tidak akan bekerja.
Mikrokontroller ini memiliki 32 port I/O,yaitu port A,port B,port C dan port D.Pin 33 sampai 40 adalah Port A yang merupakan port ADC,dimana port ini dapat menerima data analog. Pin 1 sampai 8 adalah port B. Pin 22 sampai 29 adalah port C. Dan Pin 14 sampai 21 port D. Pin 10 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan Pin 11 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroller ini menggunakan komponen kristal sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu. Pada Pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor dan sebuah resistor yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroller dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroller dan aktifnya program sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Dalam perancangan alat ini, sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8535 terdiri dari :
1. Chip IC mikrokontroler ATMEGA8535
2. Kristal 11.0592 MHz
3. Kapasitor
4. Resistor
(ADC7)PA7 33
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller ATmega8535
Selain itu, dengan menggunakan fasilitas ini kita tinggal memasukkan berapa porsi tertentu waktu on dan off gelombang PWM pada register. OCR1A, OCR1B dan OCR2 adalah register tempat mengatur duty cycle PWM. Tehnik PWM untuk pengaturan kecepatan putaran motor adalah dengan cara merubah-rubah besarnya duty cycle pulsa. Pulsa yang berubah-ubah duty cycle-nya inilah yang menentukan kecepatan putaran motor. Besarnya amplitudo dan frekuensi adalah tetap, sedangkan besarnya duty cycle berubah-ubah sesuai dengan kecepatan yang diinginkan, semakin besar duty cycle maka semakin cepat pula kecepatan motor, dan sebaliknya semakin kecil duty cycle maka semakin kecil pula kecepatan motor. Sebaliknya contoh bentuk yang dikirimkan adalah pada gambar di bawah ini.
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Rangkaian ATMega8535
Untuk menguji rangkaian ATMega328 ini, maka dibutuhkan rangkaian sebagai berikut ini:
Kemudian, setelah rangkaian dirakit, kedalam mikrokontroler dimasukkan program berikut ini:
void setup() { pinMode(13, OUTPUT); }
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH); // menyalakan LED di pin 13 Arduino delay(1000); // delay selama 1 detik
digitalWrite(13, LOW); // mematikan LED di pin 13 Arduino delay(1000); // delay selama 1 detik
}
Ketika program dieksekusi, maka LED pada pin 19 mikrokontroler akan berkedip. Jika LED sudah berkedip, maka dapat dikatakan mikrokontroler dalam keadaan baik.
4.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya
Gambar 4.2 Letak Titik Test Point
Pada titik TP1 setelah dilakukan pengukuran, tegangan yang dihasilkan adalah 11,7 V. Sedangkan pada titi TP2, pengukuran menunjukkan pada angka 4,9 Volt. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa rangkaian ini sudah dapat beroperasi dengan baik.
4.3 Pengujian Rangkaian Relay
Ketika diberikan tegangan 5V pada pin JP1, maka transistor C945 akan aktif. Hal ini menyebabkan kumparan pada relay K1 dialiri arus listrik. Dengan demikian, kontak K1 akan terhubung. Dioda D1 berfungsi sebagai komponen pengaman transistor arus balik yang mungkin timbul akibat dari aktifnya kumparan relay. Ketika pin JP1 berlogika 0 (0 Volt), maka transistor dalam keadaan tidak aktif, dan kumparan relay tidak dialiri arus listrik. Hal ini akan menyebabkan kontak K1 tidak terhubung.
4.4 Pengujian batas tegangan yang diijinkan
Tabel 4.1 Data pengujian relay
MULAI
SET
Ukur VR
UkurV
VSET V<set
Matikan GeserVR
4.5 Flow Chart
Ya Tidak
Tidak
TidaK Ya
Relay
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam tugas akhir. Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah :
1. Penggunaan Mikrokontroller ATMega8535 dapat mengendalikan rangkaian pemutus
aliran listrik saat tegangan yang masuk melebihi tegangan yang ditetapkan.
2. Komponen trimpot dapat mengatur tegangan set yang ditetapkan pada rangkaian.
3. Alat pemutus aliran listrik secara otomatis bekerja dengan baik yang dapat menampilkan
tegangan yang masuk pada rangkaian dan tegangan yang di set pada display 7-segment.
5.2 Saran
Setelah melakukan penulisan ini dapat 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 system kerjanya akan lebih baik lagi.
2. Untuk di masa yang akan datang, agar alat ini dapat ditingkatkan dan dikembangkan
dengan tampilan LCD yang lebih canggih.
3. Untuk di masa yang akan datang, agar dapat mengaplikasikan alat ini dengan
DAFTAR PUSTAKA
1. Bejo, Agus. 2007. C&AVR ’’Rahasia Kemudahan Bahasa C Dalam Mikrokontroler
ATMega8535’’. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Budiharto, Widodo. 2006. Belajar Sendiri Membuat Robot Cerdas. Bekasi: Elex
Media Komputindo.
2. Hartono, Puji. 2008. Analisis Pengendali Motor DC Menggunakan Metoda Logika
Fuzzy Dengan Pencatudayaan PWM. Bandung : ITB
3. Heryanto, Ari M. & Wisnu Adi. 2008. Pemrograman Bahasa C Untuk
Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta: Penerbit Andi.
4. Pitowarno,E. 2005. Mikroprosessor & Interfacing. Yogyakarta: Penerbit Andi.
5. Malvino, A.P, 1996. Prinsip-prinsip Elektronika (terjemahan Hanapi Guanawan).
Jakarta: Erlangga.
6. Wardana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535,
Simulasi Hardware Dan Aplikasi. Yogyakarta: Penerbit Andi.
7. Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/8535 Dan
Pemrogramannya Dengan Bahasa C Pada WinAVR. Cirebon: Penerbit Informatika.
8. http://www.atmel.com
