Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Data Logger Parameter Panel Surya T1 612005054 BAB II

BAB II

DASAR TEORI

Bab ini menjelaskan konsep dan teori dasar yang mendukung perancangan dan

realisasi sistem. Penjelasan ini meliputi mikrokontroler AVR, perangkat sensor, radio

frequency, RTC (Real Time Clock ), dan MMC.

2.1. Mikrokontroler AVR ATMega32 [3]

AVR(Alf and Vegard’s Risc processor) ATMega32 merupakan 8 bit mikrokontroler berteknologi RISC (Reduce Instruction Set Computer).

Tabel 2.1. Tabel konfigurasi pin ATMega32 [3, h.4-5].

Nomor Nama Keterangan

1-8 Port B(PB0-PB1) 8-bit port input output

9 Reset Input reset

10 VCC Input catu daya

11 dan 31 GND Terhubung ke Ground

12 dan 13 XTAL2 dan XTAL1 Terhubung dengan Kristal oscilator

14-21 Port D (PD0-PD1) 8-bit port input output

22-29 Port C (PC0-PC1) 8-bit port input output

30 AVCC Pin catu daya untuk Port A dan A/D converter

32 AREF Pin referensi analog untuk A/D converter

33-40 Port A (PA0-PA1) 8-bit port input output dan dapat digunakan

sebagai pin A/D converter

Berikut adalah beberapa fitur yang ada pada ATMega32 :

Saluran input/output sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan

Port D.

ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

Mempunyai kapasitas EEPROM sebesar 1024Bytes.

2Kbytes Internal SRAM.

Memory flash sebesar 32Kbytes.

Port USART untuk komunikasi serial.

Beroperasi pada tegangan 4,5 V-5,5 V.

2.2. Perangkat Sensor

Pada tugas akhir ini sistem melakukan pengukuran terhadap tegangan, arus,

suhu, dan intensitas cahaya, maka digunakan empat sensor yang mendukung guna

2.2.1. Sensor Tegangan [4]

Pada tugas akhir ini digunakan pembagi tegangan sebagai sensor

tegangan. Rangkaian pembagi tegangan biasanya digunakan untuk membuat

suatu tegangan referensi dari sumber tegangan yang lebih besar, titik tegangan

referensi pada sensor, untuk memberikan bias pada rangkaian penguat atau pada

rangkaian penguat untuk member bias pada komponen aktif. Rangkaian

pembagi tegangan pada dasarnya dapat dibuat dengan dua buah resistor, contoh

rangkaian dasar pembagi tegangan dengan output Vo dari tegangan sumber Vi

menggunakan resistor pembagi tegangan R1 dan R2 seperti pada gambar berikut

:

Gambar 2.2. Rangkaian dasar pembagi tegangan.

Dari rangkaian pembagi tegangan diatas dapat dirumuskan tegangan

output Vo. Arus (I) mengalir pada R1 dan R2 sehingga nilai tegangan sumber Vi

adalah penjumlahan Vs dan Vo sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut :

(2.1)

Keterangan :

Vi = Tegangan masukkan (Volt).

Vo = Tegangan keluaran pada R2 (Volt).

Vs = Tegangan keluaran R1 (Volt).

i = Arus yang mengalir (Ampere).

Nampak bahwa tegangan keluaran terbagi menjadi dua bagian (Vo, Vs),

masing-masing sebanding dengan nilai resistor yang dikenai dengan tegangan

tersebut. Sehingga Vo dirumuskan sebagai berikut :

(2.2)

2.2.2. Sensor Arus ACS712 [5]

Sensor arus ACS712 mempunyai fitur-fitur antara lain sebagai berikut :

Mempunyai hambatan yang kecil yaitu 1,2 mΩ. Beroperasi pada level tegangan 5 V .

Faktor skala linear 185 mV/A.

Bisa digunakan untuk mendeteksi arus AC atau arus DC.

Gambar 2.3. Pin ACS712 [5, h.3]

Tabel 2.2. Konfigurasi pin ACS712 [5, h.3].

Nomor Nama Penjelasan

1 dan 2 IP+ Pin untuk mendeteksi arus

3 dan 4 IP- Pin untuk mendeteksi arus

5 GND Terhubung ke Ground

6 Filter Pin yang dihubungkan pada kapasitor untuk

menentukan bandwidth pengukuran

7 VIOUT Output dari arus yang sudah diukur

ACS712 mudah diaplikasikan sebagai sensor arus. Setiap kenaikan arus

1 A maka tegangan keluaran dari ACS712 akan naik sebesar 185 mV, begitu

juga dengan penurunan 1 A maka tegangan keluaran dari ACS712 juga akan

turun sebesar 185 mV.

2.2.3. Sensor Intensitas Cahaya [6]

LDR (Light Dependent Resistor) digunakan sebagai sensor pengukur

intensitas cahaya pada tugas akhir ini. Bila LDR menerima cahaya terang, maka

hambatan LDR menjadi rendah dan bila gelap hambatannya akan menjadi besar.

Gambar 2.4. Untai LDR.

Dari gambar 2.4. tegangan keluaran (Vo) dirumuskan sebagai berikut :

(2.3)

Berdasarkan datasheet nilai resistansi LDR disaat gelap mencapai nilai 1

Dengan menggunakan rumus perhitungan yang sama nilai tegangan

keluaran Vo disaat terang menjadi 3,57 V.

Dari nilai perhitungan, dapat dilihat bahwa jika LDR menerima cahaya

maka nilai keluaran Vo menjadi besar, dan jika LDR tidak mendapatkan cahaya

maka keluaran Vo menjadi kecil.

2.2.4. Sensor Suhu LM35 [7]

Sensor suhu LM35 mempunyai fitur-fitur sebagai berikut :

Dikalibrasi secara langsung dalam .

Factor skala linear .

Beroperasi pada level tegangan antara 4 V sampai 30 V.

Gambar 2.5. Untai LM35 [7, h.2].

2.3. Radio frequency YS1020 [8]

Modul RF ( Radio Frequency ) YS1020 merupakan modul RF half duplex. Half

duplex pada modul RF ini berarti tidak bisa melakukan pengiriman dan penerimaan

data secara bersamaan, jadi saat modul RF melakukan pengiriman data maka

modul RF ini tidak bisa menerima data begitu juga sebaliknya. Modul RF YS1020

bisa langsung dihubungkan pada PC dengan antarmuka serial dan beroperasi pada

Gambar 2.6. Modul radio frequency [8, h.1].

2.4. RTC [9]

RTC yang digunakan dalam skripsi ini adalah IC serial DS1307, yang

mempunyai konsumsi daya rendah. Jam dan tanggal pada IC ini menyediakan

informasi yang terdiri dari jam, menit, detik, tanggal, bulan, dan tahun yang valid

sampai dengan tahun 2100.

Gambar 2.7. Pin IC DS1307 [9, h.1].

Tabel 2.3. Konfigurasi pin IC DS1307 [9, h.1].

Nomor Nama Keterangan

1 dan 2 X1 dan X2 Terhubung dengan Kristal oscillator 32,768Mhz

3 VBAT Input baterai 3V

4 GND Terhubung ke Ground

5 SDA Serial Data

6 SCL Serial Clock

2.5. MMC [10]

MMC (Multi Media Card) biasanya digunakan untuk menyimpan data yang bisa

dibawa kemana saja, dan bisa diakses melalui PC (Personal Computer). Dengan

MMC reader (bisanya berbentuk kotak kecil terhubung ke PC melalui kabel USB),

pengguna bisa mengambil data pada MMC.