APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent
Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
SADARMA EFPREDI MANIK 122408023
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent
Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya
SADARMA EFPREDI MANIK 122408023
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
i
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul :Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR (Light
Dependent Resistor) Untuk Alat Pengering Kopi
Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 8
Kategori : Tugas Akhir
Nama / NIM : SADARMA EFPREDI MANIK/ 122408023
Program Studi : D-3 Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatra Utara
Diluluskan di
Medan, 28 Juli 2015
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi D-3 Fisika Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si Dr. Mester Sitepu, M.Sc.M.Phill
LEMBAR PERNYATAAN
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwaTugas Akhir ini adalah hasilkarya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebut kansumbernya.
Medan, Juli 2015
SADARMA EFPREDI MANIK
iii
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas akhir ini guna salah satu syarat untuk menyelesaikan program dipoloma 3, program studi D3 Fisika Instrumentasi Univeresitas Sumatera Utara (USU) Medan.Adapun judul Tugas Akhir ini berjudul “APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8”. meskipun dalam proses penulisan banyak menemui hambatan dan rintangan namun dengan usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya laporan Tugas Akhir ini dapat selesai. Atas bantuan dan motivasi yang diberikan, maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M.Phill, selaku pembimbing, Ibu Dr. Susilawaty, S.Si M.si, selaku ketua jurusan D-3 Fisika, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU. Seluruh dosen yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama perkuliahan, yang membuka cakrawala berfikir serta pegawai tata usaha yang ikut mensukseskan proses belajar mengajar. Teristimewa penulis mengucapkan terimakasih kepada Ayahanda Semma Manik dan Ibunda Nurtiyani Tumanggor yang telah memberikan didikan terbaik moril maupin material bagi penulis. Serta seluruh keluarga kakak Masraida Marima Manik, Herman Helimsar Manik , Fitri Suryani Manik, S.Kom. dan adik Hariyono Manik .Buat keponakan ku yang tersayang Nico Andreas, Nino Anderas ,Butet dan Ucok si ganteng. Yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Rekan-rekan di D-3 Fisika Regular 2012, terimak asih atas kerja sama selama perkuliahan. Serta tak lupa juga dengan TTB, Andryus Manik , Alfredo Nababan, Iwan Primus Gultom, Sardo Haryson P.Siboro, Junus Marasi Nainggolan, Ferdinand Malau, Yusuf Dominggo Manurung, Wahyu Sitorus, Bangun GJK Sihombing dan Susanto Tumagger. Yang selama ini melewati rintangan , kebersamaan, pahit , manis yang di jalani bersama selama perkuliahan D-3 Fisika jaya selalu bangkit dan sukses untuk kedepan , Buat bang Beny Serigih Munthe ,ST. dan Andika Siregar, S.Si terimakasih atas bing-bingan yang di berikan.Tuhanlah yang membalas semua kebaikan abang. Tugas Akhir ini penulis dedikasikan untuk mereka sebagai ungkapan penghargaan atas keikhlasan, kesabaran, dan kasih sayang yang tak terhingga. Hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas semua jasa dan kebaikan yang penulis terima dari berbagai pihak yang Telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Penulis menyadari dalam penyusunan laporan proyek ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun dari pembaca.
Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
APLIKASI SENSOR AIR HUJAN DAN LDR (Light Dependent Resistor) UNTUK ALAT PENGERING KOPI OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8
ABSTRAK
Penerapan sensor untuk memudahkan pekerjaan manusia semakin meningkat. Salah satunya ialah penggunaan sensor hujan yang di aplikasikan pada jemuran biji-bijian Perubahan intensitas cahaya pada lingkungan merupakan fase pergantian siang dan malam akibat rotasi bumi. Indonesia memiliki dua musim, yaitu musim hujan dengan cuaca mendung dan rain probability tinggi. Tentu hal ini sangat terpengaruh pada perubahan cuaca yang tidak dapat diprediksi. Turunnya hujan secara tiba-tiba tentu sangat merugikan bagi sektor-sektor industri yang bertumpu pada sinar matahari dalam proses pengeringan contoh pengeringan di bidang kopi. Pembuatan atau perancangan alat ini bertujuan untuk memberikan otomatisasi yang dapat membantu kemudahan dalam proses pengeringan. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari sensor LDR (Light Dependent Resistor), sensor hujan, mikrokontroler Atmega 8, motor DC, LCD dan Lampu pijar .Sedangkan perangkat lunak (software) pada sistem ini menggunakan bahasa (BASCOM-AVR) yang diimplementasikan pada mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan air yang mengenai sensor hujan, input inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup garasi secara otomatis.
v
2.1.3. Konfigurasi Pin ATMega8 8
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8 8 2.1.5. Sistem Clock pada Mikrokontroller ATMega8 12
2.1.6. Peta Memory 13
2.1.6.1. Flash Memory 13
2.1.6.2. SRAM 14
2.1.6.3. EEPROM 14
2.1.6.4. Status Register (SREG) 14
2.1.6.5 Status Register 14
2.2. Light Dependent Resistor (LDR) 16 2.2.1. Karakteristik Sensor Cahaya LDR 18 2.2.2. Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR 19 2.3. LCD (Liquid Crystal Display) 19
2.7.3.Elektrolik Kapasitor (ELCO) 32
2.7.4.IC Regulator 7805 33
2.7.5.Relay 36
2.7.6.Diode 36
2.7.7.Saklar 37
BAB 3 PEMBUATAN DAN PERANCANGAN
3.1. Diagram Blok 38
3.1.2. Fungsi Tiap Blok 39
3.2. Rancangan Perangkat Keras 39
3.2.1. Rangkaian Catu Daya 39
3.2.2. Rangkaian Sensor LDR 40
3.2.3. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 41 3.2.4. Rangkaian LCD Karakter 16x2 42 3.2.5. Rangkaian Tombol /Tactile Switch 43 3.2.6. Rangkaian Driver Motor DC L293D 43 3.2.7. Rangkaian Sensor Air Hujan 44
3.2.8. Rangkaian Relay 45
3.3. Flowchart Alat Pengering Kopi Otomatis 46 BAB 4 PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya 47 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 48
4.3. Pengujian Rangkaian Tombol 50
4.4. Pengujian Rangkaian Relay 51
4.5. Pengujian Rangkaian LCD 52
4.6. Pengujian Rangkaian L293D 53
4.7. Pengujian Rangkaian Sensor Air hujan 54 4.8.Pengujian Sistem Alat Keseluruhan. 56 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 57
5.2. Saran 57
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 22
Tabel 2.2. Tipe-Tipe Data Dalam BASCOM-AVR 28
Tabel 2.3. Tabel Operasi Relasi 30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arsitektur ATMega8 6
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATMega8 8
Gambar 2.3. Sistem clok pada ATMega8 13 Gambar 2.4. Status Register pada ATMega8 15 Gambar 2.5. Light Dependent Resistor 17
Gambar 2.6. Karakteristik LDR 18
Gambar 2.7. Rangkaian LCD 16 x 2 21
Gambar 2.8. Motor DC 23
Gambar 2.11. Sensor Air Hujan 26
Gambar 2.10. Resistor Karbon 31
Gambar 2.11. Elektrolit Kapasitor 33
Gambar 2.12. Bentuk umum IC 7805 34
Gambar 2.13. Relay 36
Gambar 2.14. Diode 37
Gambar 2.15. Saklar 37
Gambar 3.1. Diagram Blok Alat 38
Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya 39
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LDR 40
Gambar 3.4 .Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 41 Gambar 3.5 Rangkaian LCD Karakter 16x2 42 Gambar 3.6 Rangkaian Tombol / Tactile Switch 43 Gambar 3.7. Rangkaian Driver Motor DC L293D 44 Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Air Hujan 44
Gambar 3.9 Rangkaian Relay 45
Gambar 3.5 Flowchart Program Pada Mikrokontroler 46 Gambar 4.1. Gambar Letak Titik Uji Pada Rangkaian Catu Daya 47 Gambar 4.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 48 Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Tombol 50 Gambar 4.4. Pengujian Rangkaian Relay 51
Gambar 4.5. Rangkaian LCD 16x2 52
