DESAIN DAN IMPLEMENTASI TELEMETRI SUHU RUANG BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA DESIGN AND IMPLEMENTATION ROOM TEMPERATURE TELEMETRY BASED ON ATMEGA MICROCONTROLLER
Rio Timbul Mangatur Malau¹, Basuki Rahmat², Bambang Sumajudin³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom
Abstrak
Kebutuhan akan data tentang kondisi lingkungan sekitar telah mendorong manusia untuk membuat alat yang bisa mengukur kondisi lingkungan. Dua diantara banyak data yang bisa diukur yang menjelaskan kondisi lingkungan adalah temperatur dan kelembaban.
Pada tugas akhir ini dirancang dan diimplementasikan sebuah alat yang bisa mengukur
temperatur dan kelembaban lingkungan. Sebagai sensor pengukur temperatur dan kelembaban digunakan SHT11. SHT11 memiliki beberapa keuntungan diantaranya hanya membutuhkan dua buah sinyal untuk bekerja, keluaran hasil pengukuran telah digital, ukurannya kecil dan stabil untuk waktu yang lama.
Alat yang dibuat terdiri atas dua bagian yakni pengirim dan penerima. Arah komunikasi antara bagian pengirim dan penerima bersifat satu arah saja. Secara periodik pengukuran data kondisi lingkungan dilakukan di bagian pengirim dan dikirimkan ke bagian penerima. Bagian penerima yang dimaksud bisa komputer atau mikrokontroller yang lain yang juga dibuat dalam tugas akhir ini.
Mikrokontroller yang digunakan untuk mengontrol kerja bagian pengirim dan penerima adalah ATMEGA32. Mikrokontroller ini mampu bekerja sampai 16 MHz. Fasilitas lain mikrokontroller ini adalah ukuran flash programnya sampai 32 KiloByte dan SRAM sebesar 2 KiloByte. Fungsi utama ATMEGA32 di pengirim adalah mengontrol kerja SHT11, dan mengirimkan hasil pengukuran ke penerima. Fungsi utama ATMEGA32 di penerima adalah menerima byte dari ATMEGA32 pengirim dan menampilkan hasil pengukuran yang diterima pada sebuah televisi.
Hasil pengukuran juga bisa dikirim ke komputer untuk tujuan data logging. Untuk keperluan ini sebuah program berjalan di komputer. Program tersebut menyimpan setiap hasil pengukuran yang diterimanya ke dalam sebuah file.
Kata Kunci :
-Abstract
The need of data about our environment around us has drive human to make a device that can be used to measure it. Two of many data that can be measured which figure environment condition is temperature and humidity.
In this final assignment had been planned and implemented a device for measuring temperature and humidity. Sensor which used for measuring temperature and humidity is SHT11. This sensor has some benefits such as only need two signal to works, the output of measurement has been digital, small size, and stable for a long time.
The device consist of two parts which is transmitter and receiver. The direction of communication between these parts is one way only. Periodically data measurement of environment condition is done at transmitter and sent it to receiver. The receiver can be computer or another
microcontroller which also made in this final assignment.
The microcontroller which used to manage the works of transmitter and receiver is ATMEGA32. This microcontroller is able to work up to 16 MHz. Another facility is the size of flash program is 32 Kilobyte and SRAM is 2 Kilobyte of size. The main function of ATMEGA32 at transmitter is to control SHT11 and send the result of measurement to receiver. In receiver, the function of ATMEGA32 is to receive byte from transmitter and display the results to a television.
The result can also sent to computer for data logging. For this purpose a program is running in a computer. The program saved every received results into a file.
Keywords :
-Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Sensor kelembaban dan temperatur semakin sering digunakan di berbagai area pengukuran dan teknologi kontrol. Perusahaan pembuatnya tidak hanya meningkatkan akurasi saja tapi juga kestabilan untuk waktu penggunaan yang lebih lama, kepraktisan penggunaan serta ukuran.Seiring dengan berkembangnya teknologi pembuatan sensor tadi perkembangan penggunaan mikrokontroller untuk mengontrol kerja sebuah sensor semakin banyak, sehingga tidak jarang lagi alat-alat pendingin seperti Air Conditioner dilengkapi dengan alat pengukur temperatur.
Dalam kasus tertentu hasil pengukuran tidak dapat diamati pada tempat yang diukur, untuk mengatasi hal ini maka diperlukan metoda untuk mengirimkan hasil pengukuran ke tempat yang dinginkan.Dua metoda yang bisa digunakan adalah dengan menyimpan hasil pengukuran ke dalam sebuah komputer atau langsung memancarkan hasil pengukuran menggunakan gelombang radio.
Dalam tugas akhir ini akan dibuat sebuah perangkat yang bisa mengukur temperatur dan kelembaban suatu ruang. Dua media yang bisa digunakan untuk melihat hasil pengukuran temperatur dan kelembaban ini adalah komputer atau televisi.
1.2 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan yang hendak dicapai dalam pembuatan tugas akhir ini adalah merancang dan membangun alat telemetri pengukur kelembaban dan temperatur. Tujuan penelitan ini juga untuk mempelajari komunikasi data antara sensor yang digunakan dengan mikrokontroller serta pembangkitan sinyal video pada televisi.Alat ini memudahkan pengukuran suhu ruang. Sekali perangkat telah ditempatkan di area yang akan diukur, suhu ruang area tersebut dapat terus dipantau dari tempat lain. Alat ini dapat ditempatkan di taman kota, ruang pendingin dan di tempat lain-lain.
Bab I Pendahuluan 2
Desain dan Implementasi Telemetri Suhu Ruang berbasis Mikrokontroller ATMEGA
1.3 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang akan dikaji pada tugas akhir ini adalah bagaimana perangkat keras dan perangkat lunak bekerja mendapatkan nilai temperatur dan kelembaban serta bagaimana mengontrol pengiriman hasil pengukuran tersebut ke tempat pemantauan.Permasalah berikutnya adalah bagaimana tempat pemantau menerima hasil pengukuran dan proses apa yang perlu dilakukan sehingga hasil pengukuran bisa ditampilkan ke media penampil yang ada.
1.4 BATASAN MASALAH
Dalam penyusunan tugas akhir ini, masalah akan dibatasi agar pembahasan lebih terarah dan efektif. Batasan-batasan tersebut antara lain:
1. Menggunakan SHT11 sebagai sensor pengukur kelembaban dan temperatur. 2. Menggunakan mikrokontroller ATMEGA32 sebagai pengontrol sistem. 3. Tidak membahas secara mendalam link radio pemancar dan penerima.
4. Penggunaan komputer hanya untuk menyimpan hasil pengukuran temperatur dan kelembaban saja.
5. Televisi menampilkan nilai temperatur dan kelembaban dalam bentuk angka dan hanya berwarna hitam atau putih.
1.5 METODA PENELITIAN
Untuk mencapai tujuan tugas akhir ini maka metode atau cara yang akan dilaksanakan adalah:
1. Melakukan studi kepustakaan.
Dalam hal ini yang dilakukan adalah membaca buku, datasheet, jurnal dan artikel yang berhubungan dengan tugas akhir ini.Tujuan utama studi kepustakaan ini adalah untuk mendapatkan data yang cukup tentang ATMEGA32, SHT11, video televisi, TLP315, RLP315, dan komponen elektronik lainnya.
2. Meminta pendapat para ahli yang berkaitan dengan pelaksanaan tugas akhir. Dalam hal ini yang dilakukan adalah meminta pendapat dalam pemograman mikrokontroller. Salah satu caranya adalah mengikuti forum-forum
Bab I Pendahuluan 3
Desain dan Implementasi Telemetri Suhu Ruang berbasis Mikrokontroller ATMEGA
pemograman mikrokontroller yang ada di internet khususnya mengenai ATMEGA.
Tahap awal pelaksanaan tugas akhir ini adalah melakukan konsultasi dengan pembimbing I dan pembimbing II mengenai sistem yang akan dirancang. Perkembangan pelaksanaan tugas akhir juga senantiasa dilaporkan kepada kedua pembimbing.
3. Merancang dan mengimplementasikan sistem menjadi alat serta melakukan pengukuran dan analisa terhadap alat yang telah dibuat.
4. Menulis buku laporan penelitian tugas akhir.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab pembahasan. Garis besar kelima bab pembahasan itu adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Menjelaskan latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, metodologi penyelesaian masalah dan sistematika penulisan.
BAB II : DASAR TEORI
Menjelaskan arsitektur dan konfigurasi komponen utama sistem seperti ATMEGA32, SHT11, teori dasar video televisi, LCD serta konverter sinyal yang dibutuhkan.
BAB III : DESAIN DAN IMPLEMENTASI
Menjelaskan langkah-langkah perancangan perangkat keras dan lunak beserta implementasinya.
BAB IV : ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT
Menjelaskan tentang pengujian perangkat keras dan hasil pengukuran masing-masing blok rangkaian yang dibuat.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan akhir dan saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil perancangan dan pengujian alat, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Alat yang dibuat bisa menjadi solusi untuk mengukur temperatur dan kelembaban ruang.
b. Di pengirim komunikasi data antara ATMEGA32 dan SHT11 telah benar, dibuktikan dengan diperolehnya hasil pengukuran temperatur dan kelembaban dari SHT11.
c. Di penerima program yang ada di sub rutin interupsi Timer/Counter1 Compare Match A telah tepat, sub rutin ini berhasil mem-polling byte dari pengirim. Dengan menghubungkan pengirim dan penerima dengan kabel setiap paket dari pengirim berhasil diterima. Sedangkan jika menggunakan radio maka tidak setiap paket yang dikirimkan berhasil diterima. Hal ini bukan kesalahan sub rutin penerimaan byte, tetapi karena bit-bit error yang terjadi di modul radio RLP315.
d. Dari serangkaian pengujian dan pengukuran menunjukkan bahwa alat pengukur temperatur dan kelembaban secara umum telah sesuai dengan teori dan perancangan.
5.2 SARAN
Secara teknis alat sudah bekerja dengan baik. Ada beberapa hal yang dapat disarankan pada alat yang dibuat berdasarkan hasil kesimpulan yang didapat:
a. Membuat pelindung bagi SHT11 agar bisa digunakan pada lingkungan terbuka. Hal ini untuk melindungi air atau zat lain masuk ke dalam SHT11.
b. Menggunakan mikrokontroller yang memiliki SRAM memori yang lebih besar lagi agar ukuran pixel yang dibuat pada televisi lebih besar. Contoh mikokontroller yang bisa digunakan adalah ATMEGA64 atau ATMEGA128. Kedua mikrokontroller ini memiliki SRAM memori yang lebih besar dan
Bab V Kesimpulan dan Saran 50
Desain dan Implementasi Telemetri Suhu Ruang berbasis Mikrokontroller ATMEGA
kompatibel dengan ATMEGA32 sehingga modifikasi program penerima lebih sedikit.
c. Untuk memperbaiki link radio dengan cara mengganti modul radio TLP315 dan modul radio RLP315 dengan modul radio yang lain. Modul radio yang dipilih sebaiknya menerima inputan data digital secara serial sehingga modifikasi program pengirim dan penerima terutama bagian sub rutin inisialisasi port serial mikrokontroller lebih sedikit.
d. Agar program bisa sekaligus ditampilkan di televisi dan komputer, maka perlu pembuatan program yang berjalan di komputer. Program ini harus melakukan hal yang sama dengan dengan program yang berjalan di mikrokontroller penerima terutama bagian penerimaan byte di sub rutin interupsi Timer/Counter1 Compare Match A.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Floyd, L.
Digital Fundamental
..
Fourth Edition. Maxwell Macmillan. 1990 .
[2] Predko, M.
Handbook of Microcontrollers.
McGraw-Hill. 1999.
[3] Stallings, W.
Data & Computer Communications
. Sixth Edition. Prentince Hall. 2000.
[4] Boylestad, L., dan Nashelsky, L.
Electronic Devices and Circuit Theory.
7
th Edition.
Prentince Hall. 1999.
[5] Datasheet ATMEGA32
tersedia
pada situs
www.atmel.com.
[6] Datasheet SHT11
tersedia
pada situs
www.sensirion.com.
[7] Datasheet LCD LMB12A tersedia pada situs www.topdisplay.com
[8] Datasheet TLP315 dan RLP315 tersedia pada situs www.laipach.com
[9] Catatan kuliah mahasiswa universitas stanford tentang penggambaran video
pada situs http://www.stanford.edu/class/ee281/handouts/lab4.pdf.
[10] Catatan kuliah mahasiswa universitas cornell tentang penggambaran video
pada situs http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/ee476/video/.
[11] Forum mikrokontroller AVR tersedia pada situs www.avrfreaks.com.
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
