SISTEM PENGAMATAN SUHU DAN KELEMBAPAN PADA JAMUR MENGGUNAKAN SENSOR DHT-11 BERBASIS ATMEGA328P DENGAN TAMPILAN MENGGUNAKAN LCD TUGAS AKHIR

(1)

SISTEM PENGAMATAN SUHU DAN KELEMBAPAN PADA JAMUR MENGGUNAKAN SENSOR DHT-11 BERBASIS ATMEGA328P DENGAN TAMPILAN MENGGUNAKAN LCD

TUGAS AKHIR

FAUZIAH HAFNI SIPAHUTAR 152411069

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

SISTEM PENGAMATAN SUHU DAN KELEMBAPAN PADA JAMUR MENGGUNAKAN SENSOR DHT-11 BERBASIS ATMEGA328P DENGAN TAMPILAN MENGGUNAKAN LCD

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar ahli madya

FAUZIAH HAFNI SIPAHUTAR 152411069

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2018

(3)

(4)

PERNYATAAN

SISTEM PENGAMATAN SUHU DAN KELEMBAPAN PADA JAMUR MENGGUNAKAN SENSOR DHT-11 BERBASIS ATMEGA328P DENGAN TAMPILAN MENGGUNAKAN LCD

TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2018

Fauziah Hafni Sipahutar 152411069

(5)

SISTEM PENGAMATAN SUHU DAN KELEMBAPAN PADA JAMUR MENGGUNAKAN SENSOR DHT-11 BERBASIS ATMEGA328P DENGAN TAMPILAN MENGGUNAKAN LCD

ABSTRAK

Banyak macam sensor untuk pengukuran suhu atau kelembaban, semisal LM35, DS18S20 maupun DHT11. Untuk mengukur suhu dan kelembaban pada jamur, maka bisa dipilih sensor DHT11 dan menggunakan Atmega328P. DHT11 memiliki output digital yang sudah terkalibrasi. Sensor ini terdiri dari komponen pengukur kelembaban tipe resistivedan pengukuran suhu melalui NTC serta terhubung dengan 8 bit, sehingga memberikan hasil yang cukup baik, kecepatan respon yang cukup, memiliki ketahanan yang baik terhadap interferensi. Interface yang digunakan adalah single write serial interface yang cukup cepat dan mudah. Ukuran sensor yang kecil, kebutuhan komsumsi daya yang rendah dan mampu mentransmisikan outputnya dalam jarak 20 meter. Sensor dht-11 bisa digunakan untuk pengukuran suhu kamar, pengukuran suhu dan kelembaban mesin penetas dan lain-lain. Jika jarak sensor kurang dari 20 meter maka perlu dipasang resistor pull up 5KΩ di pin data nya. Sedangkan jika jarak lebih dari 20 meter maka perlu disesuiakan besarnya resistor pull up tersebut. Catu daya yang diperlukan DHT11 ini berkisar 3.5V sampai 5V. Akses ke sensor hanya diperbolehkan lebih dari 1 detik setelah catu daya pertama kali diberikan.

Kata kunci : Sensor DHT-11, Suhu dan Kelembapan, ATMEGA328P

/

(6)

SYSTEM OBSERVATION TEMPERATURE AND HUMIDITY USING DHT11 SENSOR BASED ATMEGA328P WITH DISPLAY USING LCD

ABSTRACT

Many kinds of sensors for temperature or humidity measurements, such as LM35, DS18S20 and DHT11. To measure the temperature and humidity in the fungus, it can be selected DHT11 sensor and use Atmega328P. DHT11 has a calibrated digital output.

The sensor comprises a resistivity measuring and resistive temperature measurement component via NTC and is connected to 8 bits, giving a sufficiently good result, sufficient response speed, has good resistance to interference. Interface used is single write serial interface that is fast enough and easy. Small sensor size, low power consumption requirement and capable of transmitting output within 20 meters. The dht- 11 sensor can be used for room temperature measurements, temperature measurements and humidity of the hatching machine and others. If the sensor distance is less than 20 meters then it needs to mount a 5KΩ pull up resistor in its data pin. Whereas if the distance is more than 20 meters then it needs to be adjusted the magnitude of the pull up resistor. The DHT11 required power supply ranges from 3.5V to 5V. Access to the sensor is only allowed more than 1 second after the first power supply is provided.

Keywords: DHT-11 Sensor, Temperature and Humidity, ATMEGA328P

(7)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul Sistem Pengamatan Suhu dan Kelembapan Pada Jamur Menggunakan Sensor DHT-11 Berbasis ATMEGA328P Dengan Tampilan Menggunakan LCD.

Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Awan Maghfirah S.Si,M.Si selaku pembimbing yang telah meluangkan waktu nya selama penyusunan laporan tugas akhir ini, kepada Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini memberikan dorongan yang diperlukan, kepada Ibu Dr. Diana Alemin Barus,M.Sc dan Bapak Junedi G S.Si,M.Si selaku ketua program studi dan sekretaris program studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA-USU Medan, dekan dan wakil dekan FMIPA USU, seliruh staf dan dosen Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU, pegawai dan rekan-rekan kuliah 10 MS, terutama Rizki Cania dan Atiah Sari.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.

Medan, Juli 2018

Fauziah Hafni Sipahutar

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR i

PERNYATAAN ii

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

PENGHARGAAN v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

DAFTAR SINGKATAN xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 1

1.3 Tujuan Penulisan 1

1.4 Batasan Masalah 2

1.5 Sistematika Penulisan 2

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jamur Tiram 4

2.2 Teori Kelembaban 5

2.3 Power Supply 5

2.4 LCD (Liquid Crystal Display) 5

2.5 Relay 6

2.6 Sensor DHT-11 7

2.7 Blower 8

2.8 ATMEGA328P 8

2.9 Bahasa C 11

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1 Diagram Blok System 12

3.2 Fungsi Tiap Blok 12

3.3 Rangkaian Regulator 13

3.4 Mikrokontroler ATMega 328P 13

(9)

3.5 LCD 16 x 2 Sebagai Penampil Karakter 14

3.6 Sensor DHT-11 15

3.7 Flowchart Sistem 17

BAB 4 ANALISA DAN PENGUJIAN

4.1 Pengujian Mikrokontroler ATMega328 18

4.2 Pengujian Power Supply 19

4.3 Pengujian LCD 19

4.4 Pengujian Alat 20

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 21

5.2 Saran 21

DAFTAR PUSTAKA 22

(10)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

Tabel 4.1 Pengujian Vin danVout 19

Tabel 4.2 Hasil Pengujian 20

(11)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman Gambar

Gambar 2.1 Jamur Tiram 4

Gambar 2.2 LCD (Liquid Crystal Display) 6

Gambar 2.3 Relay 7

Gambar 2.4 Sensor DHT-11 8

Gambar 2.5 Rangkaian Mikrokontroler ATMega328P 10

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman Lampiran

Lampiran 1 Gambar Skematik 23

Lampiran 2 Datasheet Mikrokontroller AT MEGA328p 35

(13)

DAFTAR SINGKATAN

Pleurotus ostreatus : Jamur tiram RH : Relative Humidity LCD : Liquid Crystal Display NC : Normally Close

NO : Normally Open

CISC : Completed Instruction Set Computer RISC : Reduce Instruction Set Computer

(14)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berbagai jenis teknologi telah banyak diciptakan oleh masyarakat untuk dapat mempermudah aktivitas dalam melakukan pekerjaannya. Sebagai salah satu alat teknologi yaitu berpengaruh pada suhu dan kelembapan.

Dalam rangka memenuhi kebutuhan pangan, manusia berupaya mengembangkan dan meneliti sumber makanan yaitu jamur. Jamur yang dulu nya tanaman liar kemudian dibuat menjadi sumber makanan manusia. Kali ini, jamur telah banyak di konsumsi salah satunya yaitu jamur tiram. Jamur tiram ini memiliki nutrisi lebih tinggi dibandingkan dengan jamur lainnya.

Secara alami, jam - C kelembapan 80-90 %. Untuk dapat melakukan budidaya jamur tiram di dataran rendah maka diperlukan perlakuan khusus terhadap kumbung jamur dengan mengstabilkan suhu dan kelembapan pada jamur.

Pada tempat budidaya jamur tiram yang berada di kawasan dataran rendah sangat bergantung pada kondisi cuaca sekitar. Suhu dan kelembapan optimal agar pertumbuhan jamur tiran berl - C -90

%RH. S c j “R c Bangun Pengamatan Suhu dan Kelembapan Pada Jamur Menggunakan Sensor DHT-11 Berbasis ATMEGA328P Dengan Tampilan Me LCD”

1.2 Permasalahan

Permasalahan utama pada tugas akhir ini penulis akan merancang sistem pengamatan suhuh dan kelembapan pada jamur menggunakan sensor DHT-11 berbasis ATMEGA328P dengan tampilan menggunakan LCD.

1.3 Batasan Masalah

(15)

1. Kumbung jamur yang digunakan yaitu wadah kotak plastic berbentuk persegi panjang

2. Jamur yang digunakan adalah bibit jamur tiram yang sudah tumbuh

3. Alat yang dibuat tidak untuk menganalisa pertumbuhan dan perkembangan jamur tiram

1.4 Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui prinsip kerja sensor DHT-11 pada inkubaor jamur pada suhu dan kelembapan yang sudah ditentukan

2. Untuk mengetahui manfaat alat ini pada kehidupan sehari-hari 3. Untuk mengetahui cara kerja Atmega328p pada alat ini

1.5 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulisan mengenai alat tersebut dibuat menjadi lima bab dengan sistematika sebagai berikut :

BAB 1. PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan tentang latar belakang, permasalahan, batasan masalah, tujuan penulisan dan sistematika penulisan.

BAB 2. LANDASAN TEORI

Dalam bab ini berisikan penjelasan teori pendukung antara lain tentang sensor dht- 11, atmega328p, dan komponen - komponen yang digunakan.

BAB 3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Dalam bab ini akan dibahas tentang perancangan alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing – masing rangkaian dan diagram alir dari program.

BAB 4. PENGUJIAN ALAT DAN HASIL PENGUJIAN

(16)

Dalam bab ini dibahas tentang pengujian alat, penjelasan mengenai program yang digunakan dan hasil dari pengujian alat tersebut.

BAB 5. KESIMPULAN

Dalam bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesinpulan pembahasab yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran yang efisien tentang alat dan hasil dari alat tersebut.

(17)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jamur Tiram

Jamur tiram bisa dijumpai hampir sepanjang tahun di hutan pegunungan daerah yang sejuk. Tubuh buah terlihat saling bertumpuk di permukaan batang pohon yang sudah melapuk atau pokok batang pohon yang sudah ditebang karena jamur tiram adalah salah satu jenis jamur kayu. Gambar 2.1 merupakan jamur tiram yang tumbuh secara alami pada media kayu.

Gambar 2.1 Jamur Tiram

Dalam budidaya jamur tiram dapat digunakan bahan seperti kompos serbuk gergaji kayu, ampas tebu atau sekam. Hal yang perlu diperhatikan dalam budi daya jamur tiram adalah faktor ketinggian dan persyarataan lingkungan, sumber bahan baku untuk substrat tanam dan sumber bibit. Miselium dan tubuh buahnya tumbuh dan berkembang baik pada suhu 15 - 30 °C. Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) mulai dibudidayakan pada tahun 1900. Budidaya jamur ini tergolong sederhana. Jamur tiram biasanya dipeliharan dengan media tanam serbuk gergaji steril yang dikemas dalam kantung plastik. Pada budidaya jamur tiram suhu dan kelembaban udara memegang peranan yang penting untuk mendapatkan pertumbuhan badan buah yang optimal.

2.2 Teori Kelembaban

(18)

Kelembaban merupakan suatu tingkat keadaan lingkungan udara basah yang disebabkan oleh adanya uap air. Tingkat kejenuhan sangat dipengaruhi oleh temperatur.

Jika tekanan uap parsial sama dengan tekanan uap air yang jenuh maka akan terjadi pemadatan. Secara matematis kelembaban relatif (RH) didefinisikan sebagai persentase perbandingan antara tekanan uap air parsial dengan tekanan uap air jenuh. Kelembaban dapat diartikan dalam beberapa cara. Relative Humidity secara umum mampu mewakili pengertian kelembaban. Untuk mengerti Relative Humidity pertama harus diketahui Absolut Humidity. Absolut Humidity merupakan jumlah uap air pada volume udara tertentu yang dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan. Pembacaan 100 % RH berarti udara telah saturasi (udara penuh dengan uap air). Kelembaban pada kumbung jamur sangatlah berpengaruh terhadap pertumbuhan jamur tiram. Maka dari itu kelembaban dalam kumbung jamur harus diperhatikan dengan benar.

2.3 Power Supply

Power supply atau pencatu daya merupakan rangkaian elektronika yang dapat menghasilkan energi listrik atau sebagai sumber energi untuk rangkaian elektronika lainnya. Sumber arus dari power supply adalah arus bolak-balik (AC) dari pembangkit listrik yang kemudian diubah menjadi arus searah (DC). Untuk dapat melakukan hal tersebut power supply memerlukan perangkat yang bisa mengubah arus ac menjadi dc.

Untuk memperoleh tegangan dc asli diperlukan beberapa rangkaian pendukung lainnya.

2.4 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) layar adalah modul layar elektronik yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Layar LCD merupakan modul dasar yang digunakan bersama dengan perangkat masukan atau keluaran elektronik yang lain. LCD layar lebih banyak diminati dibandingkan layar 7 ruas (7 segment) karena fungsinya yang banyak digunakan, mudah untuk diprogram, tidak memiliki batasan untuk menampilkan karakter dan hanya juga dapat diprogram untuk menampilkan animasi yang diinginkan serta tampilan yang lebih jelas. LCD 16x2 seperti diatas dapat menampilkan 16 karakter per baris dan memiliki 2 baris layar. Setiap karakter akan ditampilkan dalam 5x7 pixel

(19)

matrix. LCD jenis ini memiliki dua register, yaitu perintah (command) dan data.

Register arah berfungsi menyimpan perintah yang diberikan kepada LCD. Command adalah perintah yang diberikan untuk LCD untuk melakukan tugas yang telah ditetapkan seperti manganalisis perintah, menulis dan menghapus karakter, mengubah posisi cursor dan berbagai perintah lagi. Data register menyimpan data yang akan ditampilkan pada LCD. Data register pula berfungsi untuk menyimpan data yang akan ditampilkan pada layar LCD. Data adalah nilai karakter ASCII yang akan ditampilkan pada LCD. Gambar 2.2 di bawah ini adalah bentuk dari LCD 16x2

Gambar 2.2 LCD (Liquid Crystal Display)

2.5 Relay

Relay merupakan suatu alat/komponen elektro mekanik yang digunakan untuk mengoperasikan seperangkat kontak saklar, dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Dengan memanfaatkan lilitan atau coil (koil) berintikan besi yang dialiri arus listrik, tentunya akan menghasilkan medan magnet pada ujung inti besi apa bila koil dialiri arus listrik. Medan magnet/energi magnet tersebutlah yang digunakan untuk mengerjakan saklar nantinya. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:

1. Common bagian yang tersambung dengan NC (dalam keadaan normal).

2. Coil (kumparan). Merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet.

3. Kontak terdiri dari NC dan NO Normally Closed (NC)

(20)

3.1 Normally Closed (NC) merupakan bagian sakelar relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) terhubung dengan common.

3.2 Normally Open (NO) Normally Open (NO) merupakan bagian sakelar relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan) tidak terhubung dengan common.

Tetapi Normally Open akan terhubung dengan common apabila relay diberi tegangan.

Fungsi atau kegunaan relay dalam dunia elektronika sebenarnya juga sama seperti dalam teknik listrik. Hanya saja kebanyakan relay yang digunakan dalam teknik elektronik adalah relay dengan voltase kecil seperti 6volt, 12volt, 24volt.

Gambar 2.3 Relay

Gambar 2.3 Relay 5 Pin Relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan sebesar tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada kumparan karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnet ini kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke kontak NO. Jika tegangan pada kumparan dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang sehingga pegas akan menarik saklar ke kontak NC.

2.6 Sensor DHT-11

Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler. Module sensor ini tergolong kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC.

(21)

Kelebihan dari module sensor ini dibanding module sensor lainnya yaitu dari segi kualitas pembacaan data sensing yang lebih responsif yang memliki kecepatan dalam hal sensing objek suhu dan kelembaban, dan data yang terbaca tidak mudah terinterverensi.

Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat.

Penyimpanan data kalibrasi tersebut terdapat pada memori program OTP yang disebut juga dengan nama koefisien kalibrasi.Sensor ini memiliki 4 kaki pin, dan terdapat juga sensor DHT11 dengan breakout PCB yang terdapat hanya memilik 3 kaki pin seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.4 Sensor DHT-11

2.7 Blower

Pengertian Blower adalah mesin atau alat yang digunakan untuk menaikkan atau memperbesar tekananudara atau gas yang akan dialirkan dalam suatu ruangan tertentu juga sebagai pengisapan ataupemvakuman udara atau gas tertentu. Untuk keperluan gas, blower dipakai untuk mengeluarkan gas dari ovenkokas, ini disebut denganexhauster.

Bila tekanan pada sisi hisap adalah diatas tekanan atmosfer ( seperti yang kadang- kadang dipakai industri kimia dimana tinggi tekan yang cukup besar harus tersedia untuk dapat mensirkulasikan gas-gas melalui berbagai proses ) blower ini dikenal dengan nama booster atau circulator.

2.8 Atmega 328p

(22)

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. ATMega328 merupakan mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain :

1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

2. 32 x 8-bit register serba guna.

3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

4. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

5. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

6. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

7. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

8. Master / Slave SPI Serial interface.

Mikrokontroller ATmega 328 p memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism. Instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU ( Arithmatic Logic unit ) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer

(23)

Gambar 2.5 Rangkaian Mikrokontroler ATMega328P

16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y (gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART,SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh..

Mikrokonktroler ini digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit ) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. Atmega 328 digunakanlah pin Tx, Rx pada kaki mikrokontroler dihubungkan ke USB via programmer.

Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328 dengan

(24)

compiler Arduino. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler Atmega 328 digunakanlah pin Tx, Rx pada kaki mikrokontroler dihubungkan ke USB via programmer. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer atau terjadi error sehingga port nya tidak terhubung, maka pemrograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

2.9 Bahasa C

Bahasa 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 perintahnya sangat bergantung pada jenis mesin.

Kelebihan Bahasa C:

- Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.

- Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis computer.

- Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32 kata kunci.

Kekurangan Bahasa C:

- Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang - membingungkan pemakai.

- Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.

Contoh berikut adalah contoh program yang agak lengkap :

# main() {

P f(“S C”);

(25)

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1 Diagram Blok System

Gambar 3 .1 Diagram Blok 3.2 Fungsi Tiap Blok

1. Blok Atmega328P : Memproses nilai yang didapt dari sensor untuk ditamplkan ke Lcd dan menggerakkan koil relay

2. BlokSensor KElembaban DHT11 : Sensor yang menghitung kelembababn dan suhu ruangan inkubator

3. Blok relay : Sebagai pengendali koil untuk mengendalikan arus DC 12V

4. Blok LCD : Sebagai output tampilan

5. Blok power supply : Sebagai penyedia tegangan ke system dan sensor

AT-Mega 328P Sensor Kelembaban

DHT11

PSA 5v

RELAY LCD 16x2

BLOWER

DC 12V

(26)

6. Blok Blower : sebagai menghasilkan alira udara yg cukup basah

3.3 Rangkaian Regulator

Pada rangkaian ini menggunakan baterai 11.1V Adaptor sebagai sumber tegnagan, yang nantinya tegangan akan di turunkan menjadi 5V. berikut rangkaian regulator:

Gambar 3.2 Rangkaian PSA

Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan ke mikrokontroller, DHT11, LCD, dan driver Relay. Keluaran pada rangkaian regulator ini diharapkan5 volt.Karena pada rangkaian regulator ini menggunakan IC regulator 7805, yang dapat menstabilkan tegangan agar mendekati yang diharapkan yaitu 5V.

3.4. Mikrokontroler ATMega 328P

Rangkaian sistem minimum mikrokontoler ATMEGA328terdiri dari rangkaiansistem minimum dan rangkaian I/O. Rangkaian minimum mikrokontroler terdiridari rangkaian clock dan rangkaian reset.Rangkaian clock pada mikrokontroler ATMEGA328 membutuhkan osilator kristal dan 2 buah kapasitor non polar agar dapat berosilasi. Padaperancangan ini, besar frekuensi osilatorkristal yang digunakan adalah 16 MHzdan besar kapasitas kapasitor adalah 22 pF. Pemilihan frekuensi dan besarkapasitor tersebut dirancang berdasarkan datasheet mikrokontroler ATMEGA328.Rangkaian reset pada mikrokontroler ATMEGA328 berfungsi untukmengembalikan mikrokontroler pada program awal (vektor reset).

1 VI

VO 3

GND2

U1

7805

D12

www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com

ATMEGA328PATMEL

D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 GND RST

< RX D0

> TX D1 VIN

GND RST 5V A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 REF 3V3 D13

SIM1

SIMULINO NANO

D714D613D512D411D310D29D18D07

E6RW5RS4

VSS1 VDD2 VEE3

LCD1

LM016L

50%

RV1

1k

C1

1uF

C2

1uF 1

2 3

SUPPLY

CONN-SIL3

1 2 3

DHT11

CONN-SIL3

R1

10k

Q1

BC547

R2

10k

RL1

NTE-R46-12

D1

1N4004

1 2 3

J1

CONN-SIL3

(27)

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega328P

Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328 dengan compiler Arduino. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler Atmega 328 digunakanlah pin Tx, Rx pada kaki mikrokontroler dihubungkan ke USB via programmer. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer atau terjadi error sehingga port nya tidak terhubung, maka pemrograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.5. LCD 16x 2 sebagai penampil karakter

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 20 x 4.

Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan KΩ . G .4 merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.Merupakan output yang berfungsi untuk menampilkan nilai pembacaan pada sensor.

(28)

Gambar 3.4 Sistem Kerja Rangkaian LCD

Dari gambar 3.6, rangkaian ini terhubung ke PC.0... PC.5, yang merupakan pin I/O dua arah dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega328. Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk

display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri.

3.6 Sensor DHT11

Sensor DHT11 ini memiliki Keluaran sudah berupa sinyal digital dengan konversi dan perhitungan dilakukan oleh MCU 8-bit terpadu. Sensor terkalibrasi secara akurat dengan kompensasi suhu di ruang penyesuaian dengan nilai koefisien kalibrasi tersimpan dalam memori OTP terpadu , Mampu mentransmisikan sinyal keluaran melewati kabel yang panjang (hingga 20 meter) sehingga cocok untuk ditempatkan di mana saja. Catatan: bila menggunakan kabel yang panjang (di atas 2 meter), tambahkan buffer capacitor 0,33µF antara pin#1 (VCC) dengan pin#4 (GND).

Gambar 3.5 Driver Relay ¹ ^VI ^VO ³

U1

7805

D12

ATMEGA328PATMEL

D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 GND 5V A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 REF 3V3 D13

SIM1

D714D613D512D411D310D29D18D07

E6RW5RS4

VSS1 VDD2 VEE3

LCD1

LM016L

50%

RV1

1k

2 3

SUPPLY

1 2 3

DHT11

CONN-SIL3

R1

10k

Q1

BC547

R2

10k

RL1

NTE-R46-12

D1

1N4004

1 2 3

J1

CONN-SIL3

(29)

Gambar 3.6 Rangkaian Driver Relay (penggerak relay)

Rangkaian driver relay atau sering disebut dengan penggerak relay atau saklar elektrik, ini menggunakan transistor BC547 sebagai saklar pada relay. Ketika basis diberikan supply maka colektor dan emitter dalam keadaan satu rasi. Sehingga relay hidup dan menutup katupnya. Diode berfungsi sebagai menghidari arus balik.

1 VI

VO 3

GND2

U1

7805

D12

ATMEGA328PATMEL

< RX D0

> TX D1 VIN

GND RST 5V A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 REF 3V3 D13

SIM1

SIMULINO NANO

D714D613D512D411D310D29D18D07

E6RW5RS4

VSS1 VDD2 VEE3

LCD1

LM016L

50%

RV1

1k

C1

1uF

C2

1uF 1

2 3

SUPPLY

CONN-SIL3

1 2 3

DHT11

CONN-SIL3

R1

10k

Q1

BC547

R2

10k

RL1

NTE-R46-12

D1

1N4004

1 2 3

J1

CONN-SIL3

(30)

3.7 Flowchart Sistem

Start

Hidupkan Power (Set ON)

Inisialisasi Sistem

Sistem Bekerja

Baca Sensor DHT11

Terbaca

ATMEGA 328P

BACA DHT11 Tampilkan KE LCD

Ya

No

YA

No

Suhu dan kelemban <

setPoint

Relay ON

Blower ON

Relay OFF

Blower OFF ya

tidak

END

(31)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Mikrokontroler ATMega328

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega328 ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan. Kaki 13 apabila diberikan logika high maka akan mengeluarkan tegangan sebesar 4,52 VolT. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega 328P untuk menguji port port yang terdapat pada AtMega 328P, program yang diberikan adalah sebagai berikut:

//PROGRAM PENGUJIAN PORT void setup()

{ pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop()

{digitalWrite(13, HIGH);

delay(1000);

}

Gambar 4.1 Pengujian Mikrokontroler ATMega328

(32)

4.2. Pengujian Power Supply

Power supply berfungsi untuk menyuplai tegangan ke alat tersebut. Tegangan yang dibutuhkan alat adalah 5 volt. Pengujian power supply dilakukan untuk mengetahui apakah tegangan yang masuk ke alat tersebut bernilai 5 volt.

Tabel 4.1 Pengujian Vin danVout Vin (V) Vout (V)

12,92 4.91

4.3 Pengujian LCD

LCD dihubungkan langsung ke Port B dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW. Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low „ ‟ high „ ‟ j RS RW.

Jalur RW adalah jalur kontrol Read/Write. Ketika RW berlogika low „ ‟, informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high „ ‟, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low „ ‟.

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

lcd_init(16);

lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Fauziah Hafni");

lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("150821034");

delay_ms(1000);

lcd_clear();

(33)

Hasil percobaan dalam pengujian LCD

Gambar 4.2 Hasil Percobaan pada LCD

4.6 Pengujian Alat

Setelah melakukan pengukuran dan pengujian alat yang telah kita rancang sebelumnya pengukuran ini harus dilakukan dengan teliti karena hasil pengukuran sangat berpengaruh terhadap alat yang telah dirancang. Berikut beberapa hasil pengujian diantaranya :

Tabel 4.2 Hasil Pengujian No. Suhu (⁰C) Humidity (%) Blower

1 <15 <80 ON

2 >30 >90 ON

3 15< x <30 80< x < 90 OFF

(34)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan perencanaan dan pembuatan sistem kemudian dilakukan pengujian dan analisanya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan tentang sistem kerja alat ini, yaitu sebagai berikut:

1. Prinsip kerja dari sensor DHT-11 yaitu dengan mengirim data dimana 16 bit data pertama merupakan data biner kelembapan dan 16 bit selanjutnya merupakan data biner suhu, data 8 bit data terakhir merupakan hasil dari penjumlahan dari nilai suhu dan kelembapan. Data suhu dan kelembapan sudah dapat terbaca dengan menerjemahkan ke 40 bit data biner yang dikirim sensor dkt-11 menjadi data desimal

2. Manfaat dari alat ini yaitu memudahkan para pembudidaya jamur dalam membudidayakan jamur karena dapat dengan mudah mengetahui suhu dan kelembapan yang diperlukan oleh jamur.

3. Cara kerja atmega328p pada alat ini yaitu apabila sensor dht-11 sudah mendeteksi suhu dan kelembapan pada ruangan disekitar jamur maka nilai dari suhu dan kelembapan akan di proses oleh atmega328p, setekah di proses nilai-nilai tersebut akan ditampilkan di LCD.

5.2 Saran

1. Diharapkan agar lebih berhati-hati dalam pengujian alat

2. Diharapkan agar alatnya dapat dikembangkan lagi seperti adanya peringatan saat mendeteksi suhu dan kelembapan pada jamur

3. Diharapkan agar alat dapat di modifikasi lebih baik lagi

DAFTAR PUSTAKA

(35)

E.B , J . 99 . “KIMIA UNIVERSITAS”. J : P E

S . 9 . “ELEKTRONIKA T P ”. B : P ITB Z , S . 9 . ”FISIKA U UNIVERSITAS – L M ” Bandung

: Penerbit Bina Cipta

http://elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display-dot-matrix-2x16-m1632/

Diakses pada tanggal 14 Februari 2016 pukul 15.00 WIB

A G. . “B J K ”. J : A M P Halaman : 22-23

https://id.wikipedia.org/wiki/C_%28bahasa_pemrograman%29 Diakses pada tanggal 16 Juli 2017

https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/

Diakses pada tanggal 20 Juli 2017

https://teknikelektronika.com/pengertian-power-supply-jenis-catu Diakses pada tanggal 25 Juni 2016

Gambar Skematik

(36)

1 VI VO 3

GND2

U1

7805

D12

ATMEGA328PATMEL

< RX D0

> TX D1 VIN GND RST 5V A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 REF 3V3 D13

SIM1

SIMULINO NANO

D714D613D512D411D310D29D18D07

E6RW5RS4

VSS1 VDD2 VEE3

LCD1

LM016L

50%

RV1

1k

C1

1uF

C2

1uF 1

2 3

SUPPLY

CONN-SIL3 1 2 3

DHT11

CONN-SIL3

R1

10k

Q1

BC547

R2

10k

RL1

NTE-R46-12

D1

1N4004

1 2 3

J1

CONN-SIL3