“PROTOTYPE RUMAH HEMAT LISTRIK OTOMATIS
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR
ATMEGA8535 BERBASIS HANDPHONE”
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam
Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3
PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI
Oleh
ANGGE CHRISTANTI B SINAGA NIM 1305051005
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN 2016
“PROTOTYPE RUMAH HEMAT LISTRIK OTOMATIS
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR
ATMEGA8535 BERBASIS HANDPHONE”
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam
Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3
PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI
Oleh:
1. ANGGE CHRISTANTI B SINAGA NIM 1305051005 2. ENDANG SIMBOLON NIM 1305051019 3. NURHALIMAH SIJABAT NIM 1305051037
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN 2016
INTISARI
Kemajuan teknologi dapat membantu masyarakat dalam berbagai aspek kehidupan, hal ini terlihat banyaknya masyarakat bergantung pada teknologi. Misalnya saja seperti sistem pengontrolan peralatan listrik dari jarak jauh. Pada tugas akhir ini merancang sebuah sistem pengujian Prototype Rumah Hemat Listrik menggunakan Mikrokontroler ATmega8535 yang dapat dikendalikan dari jarak jauh melalui handphone dengan memanfaatkan DTMF ataupun frekuensi telepon. Frekuensi yang dikirimkan oleh handphone diterima DTMF lalu diubah menjadi data digital 4-biner. Mikrokontroler menerima data tersebut dan mengolahnya sesuai program yang dimasukkan kedalamnya yang kemudian memberikan perintah kepada
driver relay untuk mengaktifkan/nonaktif peralatan listrik yang terhubung.
Kata kunci : Handphone, DTMF, Mikrokontroler ATmega8535, Program, Relay.
ABSTRACT
Techonological progress can help people in various aspects of life, it is seen from the number of people rely on the technology. For the example, like the system electrical controller equipment from a distance.On this final assignment design a testing system Prototype Home Save Electricity use Microcontroller ATmega8535 can be controlled remotely handphone by using DTMF or the frequency of the phone.The frequency sent by handphone accepted DTMF then converted into the data digital 4 binary. Microcontroler received the data and appropriate the program that included the profundity of it and the give command to drivers relay to activate/nonactive the electric equipment connected.
Keywords : Handphone, DTMF, Microcontroller Atmega8535, Programe, Relay
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini meupakan bukti pertanggungjawaban atas pendidikan yang telah dijalani selama 3 tahun di Politeknik Negeri Medan dan sebagai salah satu syarat untuk meyelesaikan pendidikan Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah “Prototype Rumah Hemat Listrik Otomatis Menggunakan Mikrokontroller AVR Atmega8535 Berbasis Handphone”.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan baik moral maupun materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. M.Syahruddin, S.T.,M.T, Direktur Politeknik Negeri Medan ;
2. Idham Kamil, S.T., M.T.,Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ;
3. Ir. Abdul Razak, M.T., Kepala Program Studi Teknik Konversi Energi ; 4. Ir. Rufinus Nainggolan, M.T., Kepala Laboratorium Teknik Konversi
Energi Politeknik Negeri Medan ;
5. Aulia Salman, S.T., M.T., dosen megarahkan penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini yaitu sebagai dosen pembimbing;
6. Marlon Tua Sibarani, S.T., M.T., selaku wali kelas EN-6A ;
7. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan yang telah memberikan banyak ilmu kepada penulis ;
8. Teristimewa penulis mengucapkan terima kasih yang setulusnya kepada Mama tersayang, D. Sihotang dan Ayah tercinta, E.S Sinaga yang menjadi penyemangat hidup bagi penulis yang tiada hentinya selalu mencurahkan kasih sayang dan doa kepada penulis serta selalu memberikan semangat untuk berusaha kepada penulis beserta
saudara terkasih abang Suryanto B Sinaga , adik Anggi Eveline B Sinaga , dan adik Louis Judia B Sinaga ;
9. Buat Sahabat penulis (Anggi, Masaria, Rika, Rahel ,Vicha, Widia,) yang selalu ada kapan pun dibutuhkan dalam hal apa pun , selalu mendoakan penulis dan memberikan semangat ;
10.Terkhusus (Philip V M Manik) yang selalu ada dibutuhkan dalam hal memberikan kasih sayang serta mendoakan penulis dan memberikan dukungan semangat ;
11.Teman-teman satu TA ( Angge, Endang, Nurhalimah ) terima kasih buat kerjasama,canda tawa, semangat dan juga ilmunya ;
12.Teman-teman satu PKL ( Angge, Endang, Nurhalimah, Ariif, Philip, Kcagiva, Biwanti ) yang masih setia dengan kegilaannya ;
13.Teman-teman penulis EN-6A s.d EN-6D untuk dukungannya, canda tawa, pengertiannya dan kerja samanya selama tiga tahun bersama dalam menuntut ilmu.
Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih belum sempurna karena keterbatasan penulis, maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang menbangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 03 Agustus 2016
Angge Christanti B Sinaga NIM. 1305051005
DAFTAR ISI
Spesifikasi Tugas Akhir ………. ii
Lembar Persetujuan……… iii
Lembar Pengesahan……… iv
Intisari ... v
Abstrac……… vi
Kata Pengantar... vii
Daftar Isi ... ix
Daftar Gambar ... xiii
Daftar Tabel ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Batasan Masalah ... 2
C.Tujuan Penulisan Laporan TA... 2
D.Manfaat Penulisan Laporan TA ... 2
E.Metode Pengumpulan Data ... 3
F.Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5 ix
A. Telepon Genggam ... 5
B. Mikrokontroller ... 9
1. Mikrokontroller AVR ATMega 8535 ... 9
a. Arsitektur AVR ATMega 8535 ... 11
1) Konfigurasi Pin ATMega 8535 ... ... 14
2) Operasi Port I/O ... 23
3) Interupsi ... 29
4) Timer/Counter ... 31
5) Pulse width modulation. ... 33
6) EEPROM ... 35
7) ADC dan Pembanding Analog ... 36
8) Komunikasi Serial dan USART ...……… 39
C. DTMF (Dual Tone Modulation ) ... 42
D. IC MT8870 ... 44 E. Relay ... 44 F. Lampu Pijar ... 45 G. Kipas/Fan ... 46 H. Pompa . ... 47 I. Keypad ... 47
J. Alarm Pengaman/Buzzer ... 47
K. Sensor Magnetic Contact ... 48
L. LCD ... 48
M. Motor Servo ... 48
BAB III PERANCANGAN ALAT ... 50
A. Diagram Blok ... 50
1. Handphone ... 50
2. Decoder DTMF ... 50
3. Keypad ... 51
4. Sensor Magnetic Contact ... 52
5. Relay Driver Call Handphone ... 52
6. Mikrokontroller ATMega 8535 ... 52 7. Relay ... 52 8. Alarm ... 52 9. LCD ... 53 10. Motor Servo ... 53 B. Diagram Rangkaian ... 53
1. Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega 8535 ... 53
2. Rangkaian Decoder DTMF ... 54
3. Rangkaian LCD ... 55
4. Rangkaian Alarm ... 55
5. Rangkaian Driver Lampu ... 56
6. Rangkaian Driver Fan ... 57
7. Rangkaian Driver Pump ... 58
8. Rangkaian Pengunci Pintu ... 59
9. Rangkaian Driver Call Handphone ... 60
10. Rangkaian Keypad ... 60
C. Pemogramanan ... 61
BAB IV PENGUJIAN ALAT ... 66
A. DTMF ... 66
B. Lampu ... 67
C. Pompa ... 67
D. Fan ... 67
E. Sensor Magnetic Contact ... 68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………. 72
4.1 Kesimpulan ... 72
4.2 Saran ... 72
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Di era globaliasi sekarang ini banyak perkembangan dikehidupan bermasyarakat yang dituntut, baik itu kebutuhan dari dalam maupun dari luar. Kehidupan yang dinamis memaksa manusia untuk bergerak cepat dan menghasilkan ide-ide yang kreatif. Adanya tuntutan yang mendesak mengakibatkan pengorbanan yang besar pula, ditambah dengan kebutuhan sandang-pangan dan kebutuhan primer lainnya. Didalam pemenuhan kebutuhan tersebut manusia disibukkan dengan aktivitas pekerjaan, dimana aktivitas tersebut dapat terjadi didalam rumah ataupun diluar rumah, sehingga terkadang manusia lalai dalam hal penggunaan energi terutama energi listrik. Dimana listrik saat ini merupakan suatu kebutuhan primer bagi manusia mengingat hampir seluruh aktivitas manusia memanfaatkan tenaga listrik.
Saat aktivitas ataupun kesibukan diluar rumah ada, terkadang manusia lupa untuk mematikan/meng-off-kan peralatan listrik yang sebelumnya digunakan. Selain itu permasalahan lainnya yang sering timbul adalah ketika melakukan pekerjaan diluar kota sering kali rumah ditinggalkan dalam keadaan kosong yang dapat memicu terjadinya pencurian karena kita tidak bisa mengontrolnya dari jauh.
Untuk mengatasi masalah tersebut perlu adanya pengembangan sistem kontrol otomatis yang bisa digunakan saat dirumah maupun diluar rumah. Terlebih didalam perkembangan dunia elektronika yang semakin pesat dan menawarkan kemudahan untuk membantu aktivitas manusia. Salah satunya adalah pengontrolan dan pengendalian suatu sistem sehingga membantu
memudahkan pekerjaan manusia. Dengan cara membuat pengembangan sistem rumah hemat listrik otomatis menggunakan handphone. Dalam perancangan sistem rumah hemat listrik otomatis masalah-masalah yang dipecahkan adalah meliputi sistem pengendali peralatan listrik.
Berdasarkan latar belakang diatas maka diperoleh sebuah judul yaitu
“Prototype Rumah Hemat Listrik Otomatis Menggunakan Mikrokontroler
AVR ATmega8535 Berbasis Handphone”
B.
Batasan Masalah
Adapun batasan masalah di dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah :
1. Tidak membahas rangkaian dalam Handphone.
2. Tidak membahas penggunaan daya (baterai) Handphone.
C.
Tujuan Penulisan Laporan TA
Adapun tujuan penulis dalam pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui komponen-komponen yang diperlukan dalam pembuatan Prototype Rumah Hemat Listrik Otomatis;
2. Untuk mengetahui cara mikrokontroler AVR dapat berinteraksi dengan Handphone;
3. Untuk mengetahui cara pengotrollan peralatan listrik dengan mikrokontroler AVR.
D.
Manfaat Penulisan Laporan TA
Adapun manfaat dari penulisan dan pembuatan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Bermanfaat terhadap penulis untuk menambah pengetahuan, pengalaman, dan wawasan baik teori maupun praktek, sehingga menjadi bekal untuk memasuki dunia kerja;
2. Dapat digunakan sebagai sarana praktikum mahasiswa Teknik Konversi Energi;
3. Membantu para pembaca yang ingin menambah pengetahuan rekayasa dan berniat memodifikasi alat ini dengan efisien serta praktis.
E.
Metode Pengumpulan Data
Untuk melakukan penulisan laporan Tugas Akhir ini maka metode pengumpulan data-data dan bahan-bahan yang berhubungan adalah sebagai berikut :
1. Studi literatur dengan mencari buku-buku yang ada di perpustakaan Politenik Negeri Medan, buku pegangan, akses internet dan sumber-sumber buku lain;
2. Mengamati pembuatan Rumah Hemat Listrik di tempat pembuatan; 3. Melakukan konsultasi dengan Dosen pembimbing maupun Dosen-Dosen
pengajar Jurusan Teknik Mesin yang mengerti dan memahami mengenai perancangan alat tersebut;
4. Diskusi dengan sesama mahasiswa.
F.
Sistematika Penulisan
BAB I : PENDAHULUAN
Latar Belakang, Batasan Masalah, Tujuan Penulisan laporan TA, Manfaat Penulisan laporan TA, Metode Pengumpulan Data dan Sistematika Penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Telepon genggam (handphone), Mikrokontroler AVR Atmega8535, DTMF, IC MT8870, Relay, Lampu Pijar,
Kipas/Fan, Pompa, Keypad, Alarm Pengaman, Sensor
Magnetic Contact, LCD, Motor Servo.
BAB III : PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok, Diagram rangkaian, Pemograman dan
Flowchart
BAB IV : PENGUJIAN ALAT
DTMF, Lampu, Pompa, Fan, Sensor Magnetic Contact BAB V : SIMPULAN DAN SARAN
