PROPOSAL TUGAS AKHIR
“
Rancang Bangun Alat Penstabil Suhu Minyak Kelapa Sawit
Berbasis Mikrokontoroler ATMega 8”
Diajukan Sebagai Syarat Memenuhi Tugas Akhir dan Menyelesaikan Pendidikan Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
NURIL AKHYAR
112411006
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
RANCANG BANGUN ALAT PENGSTABIL SUHU PADA MINYAK
KELAPA SAWIT
ABSTRAK
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Pada era modern ini, perkembangan teknologi elektronika berkembang dengan pesat. Dan untuk keperluan ilmu pengetahuan, khususnya mengenai Meterologi dan Instrumentasi diperlukan suatu alat yang dapat menentukan dan mengatur suhu suatu cairan.
Dengan memperhatikan hal tersebut diatas, maka penulis tertarik untuk mengembangkan suatu alat untuk mengukur dan mengstabilkan suhu suatu cairan. Sensor yang diaplikasikan untuk mengukur suhu suatu cairan ini yaitu dengan sensor DS18B20.
Kebanyakan sensor suhu memiliki tingkat rentang terukur yang sempit serta akurasi yang rendah namun memiliki biaya yang tinggi. Sensor suhu DS18B20 dengan kemampuan tahan air (waterproof) cocok digunakan untuk mengukur suhu pada tempat yang sulit, atau basah. Karena output data sensor ini merupakan data digital, maka kita tidak perlu khawatir terhadap degradasi data ketika menggunakan untuk jarak yang jauh. DS18B20 menyediakan 9 bit hingga 12 bit yang dapat dikonfigurasi data.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sistem kerja sensor DS18B20?
2. Bagaimana prinsip kerja sensor dan menampilkan ke display LCD? 3. Bagaimana cara alat dapat mengstabilkan suhu cairan kelapa sawit?
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penelitian ini, yaitu: 1. Sistem menggunakan mikrokontroller ATMega 8 2. Sistem ditampilkan display LCD
3. Sistem menggunakan sensor DS18B20
4. Sistem hanya berfungsi untuk mengatur suhu suatu cairan
1.4 Tujuan Perancangan
Adapun maksud dari penulisan ini adalah untuk memudahkan penggunaan suatu alat, yang sudah berjalan secara komputerisasi. Pembuatan sistem ini diharapkan dapat memberikan informasi yang akurat, menghemat biaya, mempermudah pencarian judul Tugas Akhir, serta menghemat waktu.
1. Merancang suatu alat yang mampu mengukur suhu fluida. 2. Membantu mengstabilkan suhu pemanasan minyak. 3. Mengetahui cara kerja sensor DS18B20.
4. Memenuhi syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Tugas Akhir di program studi
1.5 Manfaat Perancangan
Memberikan informasi kepada pembaca tentang Perancangan Alat untuk Pengstabil SuhuMinyak Kelapa Sawit Berbasi Mikrokontroler ATMega 8 dan outputnya ke display LCD.
1.6 Sistematik Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang Latar Belakang, Perumusan masalah, batasan masalah, Tujuan perancangan, manfaat perancangan, sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian itu antara lain tentang sensor DS18B20, Mikrokontroller ATMega 8, Output display LCD16x2 dan komponen pendukung.
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Bab ini Membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan. Dan hasil perancangan disajikan dalam betuk tabel, diagram dan grafik.
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
LANDASAN TEORI
Di bab ini, akan dijelaskan komponen-komponen yang digunakan untuk merancang pembuatan suatu Alat pengotrol suhu cairan dengan menggunakan sensor
waterproof DS18B20 dengan menggunkan Mikrokontroller ATMega 8 serta cara
kerjanya.
2.1 Sensor suhu DS18B20
Kebanyakan sensor suhu memiliki tingkat rentang terukur yang sempit serta akurasi yang rendah namun memiliki biaya yang tinggi. Sensor suhu DS18B20 dengan kemampuan tahan air (waterproof) cocok digunakan untuk mengukur suhu pada tempat yang sulit, atau basah. Karena output data sensor ini merupakan data digital, maka kita tidak perlu khawatir terhadap degradasi data ketika menggunakan untuk jarak yang jauh. DS18B20 menyediakan 9 bit hingga 12 bit yang dapat dikonfigurasi data.
Karena setiap sensor DS18B20 memiliki silicon serial number yang unik, maka beberapa sensor DS18B20 dapat dipasang dalam 1 bus. Hal ini memungkinkan pembacaan suhu dari berbagai tempat. Meskipun secara datasheet sensor ini dapat membaca bagus hingga 125°C, namun dengan penutup kabel dari PVC disarankan untuk penggunaan tidak melebihi 100°C.
Spesifikasi
• Tegangan yang dibutuhkan sensor dari 3.0V sampai 5.5V power/data
• Akurasinya ±0.5°C sampai -10°C, dan -10°C sampai +85°C
• Batas temperatur sensor dari -55 sampai 125°C atau -67°F sampai +257°F
• menyediakan 9 bit hingga 12 bit yang dapat dikonfigurasi data
• Menggunakan 1 kabel Antarmuka (Interface) dan hanya 1 digital pin untuk komunikasi
• Data pengenalan Identitas yang disimpan 64 bit
• Memiliki batas peringatan jika suhu tinggi
• Temperature-limit alarm system
• Waktu tunggu data masuk 750ms
• kabel antarmuka (Interface)
Kabel merah :VCC
Kabel hitam : GND
Kabel putih : DATA
• Bahan Stainl
• ess steel silinder 6mm diametenya panjang 35mm
• Panjang kabel : 90cm
2.2 ATMega 8
Disini difokuskan pada pembahasan tentang fungsi pin, clock, fuse bit, dll. Sedikit tentang pembahasan bahwa mikrokontroler ATMega8 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8bit. Beberapa tipe mikrokontroler yang “berkeluarga” sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, dll. Yang membedakan antara mikrokontroler yang saya sebutkan tadi antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll).
Gambar 2.2 ATMega 8
Fungsi dan Kebutuhan Pin
Pinout IC mikrokontroler ATMega8 yang berpackage DIP dapat dilihat di bawah ini.
Gambar 2.3 Konfigurasi ATMega 8
Seperti yang kita lihat ATMega8 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai periperial lainnya.
2.3 LCD (Liquid Crystal Display)
Gambar 2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD
NO. SIMBOL LEVEL FUNGSI
1 Vss - 0 Volt
2 Vcc - 5 + 1% Volt
3 Vee - Penggerak LCD
4 RD H/L
H = Memasukkan Data L = Memasukkan Ins
5 R/W H/L
H = Baca L = Tulis
6 E H/L Enable Signal
7 DB0 H/L
Data BUS
8 DB1 H/L
9 DB2 H/L
11 DB4 H/L
12 DB5 H/L
13 DB6 H/L
14 DB7 H/L
15 V+BL Kecerahan LCD
16 V-BL
2.4 Relay
Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan LED indikator inidikendalikan oleh sebuah transistor
Gambar 2.5 Relay 12 volt
2.5 Pemanas Air (Water Heater)
Gambar 2.6 Pemanas (Heater)
2.6 Minyak Kelapa Sawit
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Alat Ukur
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Kerja Alat
3.2 Rangkaian Skematik Sistem Minimum
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN
4.1 Hasil pengujian
Tabel 4.1 Data perbandingan sensor DS18B220 dengan alat ukur suhu standar
No. Waktu Pemanasan
(menit) DS18B20(
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Sensor DS18B220 dengan Alat Ukur Suhu
Tabel 4.2 Data waktu pemanasan minyak terhadap banyak minyak
No. Volume Minyak (ml) Waktu Pemanasan (mm:ss) 50oC 75oC
1 500 0:01:46 0:06:20
2 1000 0:04:11 0:10:23
3 1500 0:06:55 0:17:11
4 2000 0:11:10 0:23:33
Gambar 4.2 Grafik waktu pemanasan minyak terhadap banyak minyak
12:00:00 AM 12:02:53 AM 12:05:46 AM 12:08:38 AM 12:11:31 AM 12:14:24 AM 12:17:17 AM 12:20:10 AM 12:23:02 AM 12:25:55 AM
500 1000 1500 2000
50 C
BAB V
KESIMPULA DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
1. Sensor DS18B20 sangat baik dalam pengukuran suhu fluida.
2. Pembuatan alat sangat simple dan dapat digunakan pada pabrik-pabrik
kelapa sawit.
3. Biaya pembuatan alat relatif sangat murah. 4. Tampilan LCD membuat pembacaan lebih jelas.
4.2Saran
DAFTAR PUSTAKA
1. Mangoensoekarjo, Soepadiyo. 2011. “Manajemen Argobisnis Kelapa Sawit”.
Jakarta. Gadjah Mada University Press.
2. Hartono, Jogianto. 2011. “Konsep Dasar Pemrograman”. Yogyakarta. Penerbit Andi.
3. Tarigan, Pernantin. 2011. “Sistem Tertanam (Embedded System)”. Yogyakarta. Graha Ilmu.
4.
5.
6.
7.
8.
SOURCE CODE
/***************************************************** This program was produced by the
CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com
Project : Pengukur Suhu Minyak Version : V.1
Date : 05/06/2014
Author : Prasetyo, Dwi Budi & Nuril Company : Evionics
Comments:
Chip type : ATmega8 Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 12,000000 MHz Memory model : Small
// DS1820 Temperature Sensor functions #include <ds1820.h>
// Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h>
#define Button1 PINB.0 #define Button2 PINB.1 #define Button3 PINB.2
/* maximum number of DS1820/DS18S20 connected to the 1 Wire bus */ #define MAX_DEVICES 8
/* DS1820/DS18S20 devices ROM code storage area */ unsigned char rom_code[MAX_DEVICES][9];
PORTB=0x07;
// 1 Wire Bus initialization // 1 Wire Data port: PORTC // 1 Wire Data bit: 2
// Note: 1 Wire port settings are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|1 Wire menu. w1_init();
// Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTD Bit 0
PORTD.3=1; //BackLight LCD lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Nuril"); delay_ms(1000); lcd_clear();
while(Button1==1) //Button RUN {
lcd_clear(); lcd_gotoxy(u,0);; lcd_putsf("Nuril"); lcd_gotoxy(0,1);
if(u<0)u=15; delay_ms(100); }
/* detect how many DS1820/DS18S20 devices are connected to the 1 Wire bus */
devices=w1_search(0xf0,rom_code);
/* display the ROM codes for each device */ if (devices)
{
for (i=0;i<devices;i++) {
sprintf(lcd_buffer,"Device #%u ROM\nCode is:",i+1); lcd_clear();
temp=ds1820_temperature_10(&rom_code[i][0]); j='+';
sprintf(lcd_buffer,"t=%c%i.%u\xdf" "C",j,temp/100,temp%100); lcd_clear();
if(suhu <= mini) {
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Heater ON"); PORTC.0=1; //Heater PORTC.5=0; //Led }
if(suhu >= maxi) {
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("Heater Off"); PORTC.0=0; //Heater PORTC.5=1; //Led }
delay_ms(800);
} }