Pemanfaatan HC-05 Sebagai Alat Kontrol Suhu Pada Ruangan Berbasis ATMega8 Chapter III V

(1)

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1.Diagram Blok Sistem

Atmega 8 _Drive Supply

LCD

Sensor 2

Tombol set Sensor 1

Kipas

HC-05 AndroidAndroid

Gambar 3.1 Diagram blok system

3.1.1.Fungsi-fungsi diagram blok

1. Blok sensor 1 sebagai pendeteksi suhu atas

2. Blok sensor 2 sebagai input / pendeteksi suhu bawah

3. Blok Tombol set sebagai input / pengatur suhu sesuai yang diinginkan

4. Blok Supply sebagai sumber tegangan.

5. Blok LCD dan Android sebagai tampilan.

6. Blok kipas sebagai output.

(2)

3.2.Rangkaian Regulator 7805

Gambar 3.2 Rangkaian Regulator 7805

Mikrokontroler, sensor dan komponen komponen elektonika, kebanyakan

menggunakan tegangan 5v untuk menstabilkan tegangan dapat menggunakan

ICLM7805, yang berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan mempertahankan

output tetap 5 volt.

3.3.Rangkaian Mikrokontroler Atmega8

Rangkaian mikrokontroller merupakan pusat pengendalian dari bagian

input dan keluaran serta pengolahan data. Pada sistem ini digunakan

mikrokontroller jenis Atmega8 yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:

a.Kristal 8 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock.

b.Kapasitor 22 pF pada pin XTAL1 dan XTAL2.

c.Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin reset.

d.Port masukan dan keluaran yang digunakan yaitu :

1.PortC.0 digunakan sebagai Penerima data dari remote (receiver)

2.PortA.1, PortB.1 -PortB.4 digunakan sebagai data input basis transistor

(3)

Skema rangkaian sistem minimum mikrokontroller dapat dilihat pada

gambar berikut :

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8

3.4. Rangkaian HC-05

(4)

Penerima data dari android pada system ini menggunakan Bluetooth yang

dapat tehubung langsung dengan menggunakan modul HC 05. Jangkauan

maksimum 10 sampai 20 meter.

3.5.Rangkaian LCD

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal

Display) 16 x 2. 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 potensio sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras

karakter yang tampil. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD

yang dihubungkan ke mikrokontroler.

Gambar 3.5. Rangkaian LCD

Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PB.1 - PB.7, yang merupakan

pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator

analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial.

Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh

(5)

3.6.Rangkaian Sensor LM35

Gambar 3.6.Rangkaian Sensor LM35

Sensor LM35 memiliki tegangan kerja 5 Volt namun outputnya hanya

antara 0.01 Volt sampai 1.00 Volt mengingat LM35 yang digunakan adalah seri

DZ sehingga range pengukuran hanya berkisar antara 0 – 100°C dengan

perubahan sebesar 10mV/1°C. Dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor

tersebut dapat diterapkan langsung dengan Mikrokontroller AVR ATmega8535

yang memiliki ADC internal 10 bit. Pada gambar diatas output dari LM35 dapat

(6)

3.7.Flowchat Sistem

start

inisialisasi

Set suhu

Sensor baca suhu

Kipas mati

Kipas hidup

selesai

If Suhu > set

(7)

BAB IV

PENGUJIAN DAN HASIL

4.1.Pengujian Rangkaian Regulator 7805

Voltage regulator IC adalah IC yang digunakan untuk mengatur tegangan

.IC 7805 adalah Regulator 5V, Voltage yang membatasi output tegangan 5V dan

menarik 5V diatur power supply. Pengujian rangkaian regulator ini biasanya

menggunakan volt meter, rangkaian ic7805 ini akan mengeluarkan tegangan 5

volt dengan inputan diatas 6 volt sampai dengan 35 Volt.

4.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler

Pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming)

mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan

rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader.

Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler

oleh program downloader yaitu Atmega8.

(8)

Atmega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip

Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan

rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

4.3. Pengujian HC-05

Komunikasi modul HC-05 yang digunakan dengan pengiriman serial RXD

dan TXD, langsung dihubungkan ke mikrokontroler atmega8 yaitu pada

PORTD.0 dan PORTD.1, pada port tesebut sudah tersedia pengiriman serial dan

sudah ada librarynya user tinggal menggunakannya saja. Pengujian rangkian

Bluetooth ini dengan menggunakan Bluetooth terminal pada android, dibawah ini

adalah data yang dikirim dari android kemudian di terima oleh mikrokontroler.

4.4. Pengujian Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Di bawah ini dalah data pengujian LCD dengan mengukur setiap pin pada

LCD dari pin 1 sampai dengan pin 16 dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Pengukuran Pin IC LCD

PIN SIMBOL NILAI FUNGSI Tegangan keluaran

(Volt)

1 Vss – Power supply 0 volt (ground) 0,0

2 Vdd/Vcc – Power supply Vcc 4,95

3 Vee – Seting kontras 1,39

4 RS 0/1 0: intruksi input / 1: data input 3,96

5 R/W 0/1 0: tulis ke LCD / 1: membaca dari LCD 3,96

(9)

PIN SIMBOL NILAI FUNGSI Tegangan keluaran

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang

berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa

keterangan. 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 “0” dan set ( high ) pada

dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/

Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan

(10)

melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin

RW selalu diberi logika low ( 0 )

4.5. Pengujian Rangkaian Sensor LM35

Sensor ini bekerja dengan sangat baik, sesuai dengan datasheet yang

dikeluarkan pihak pabrikan. Sensor ini sudah menjadi sensor standar internasional

karena telah dipakai pada kejuaraan- kejuaraan robot pemadam api tingkat dunia.

Tegangan keluarannya linier dengan perubahan sebesar 10mV untuk setiap

kenaikan atau penurunan sebesar 1C.

Melalui pengujian pada suhu ruangan maupun air yang didinginkankan

dan dipanaskan, data keluaran hampir dikatakan sangat baik karena misalnya

ketika suhu pada saat kalibrasi dengan termometer alkohol sebesar 23C maka

keluaran dari rangkaian LM35 adalah sebesar 0,23V, dan nilai antara keluaran

dengan suhu yang terbaca dari termometer sangatlah akurat. Berikut adalah

programnya

#include <mega8.h>

#include <delay.h>

#include <mega8.h>

#include <stdlib.h>

#define pb1 PINB.2

#define pb2 PINB.4

char data;

int set=30;

(11)

float temp;

char buff[20];

int pwm;

int count;

// Alphanumeric LCD functions

#include <alcd.h>

// Declare your global variables here

// Standard Input/Output functions

#include <stdio.h>

// Voltage Reference: AREF pin

#define ADC_VREF_TYPE ((0<<REFS1) | (0<<REFS0) | (0<<ADLAR))

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)

{

ADMUX=adc_input | ADC_VREF_TYPE;

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

delay_us(10);

// Start the AD conversion

ADCSRA|=(1<<ADSC);

// Wait for the AD conversion to complete

while ((ADCSRA & (1<<ADIF))==0);

ADCSRA|=(1<<ADIF);

return ADCW;

(12)

void main(void)

{

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port B initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=Out Bit0=In

DDRB=(0<<DDB7) | (0<<DDB6) | (0<<DDB5) | (0<<DDB4) | (0<<DDB3) |

(0<<DDB2) | (1<<DDB1) | (0<<DDB0);

// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=P Bit3=T Bit2=P Bit1=0 Bit0=T

PORTB=(0<<PORTB7) | (0<<PORTB6) | (0<<PORTB5) | (1<<PORTB4) |

(0<<PORTB3) | (1<<PORTB2) | (0<<PORTB1) | (0<<PORTB0);

// Port C initialization

// Function: Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In

DDRC=(0<<DDC6) | (0<<DDC5) | (0<<DDC4) | (0<<DDC3) | (0<<DDC2) |

(0<<DDC1) | (0<<DDC0);

// State: Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T

PORTC=(0<<PORTC6) | (0<<PORTC5) | (0<<PORTC4) | (0<<PORTC3) |

(0<<PORTC2) | (0<<PORTC1) | (0<<PORTC0);

// Port D initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In

DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (0<<DDD5) | (0<<DDD4) | (0<<DDD3) |

(0<<DDD2) | (0<<DDD1) | (0<<DDD0);

(13)

PORTD=(0<<PORTD7) | (0<<PORTD6) | (0<<PORTD5) | (0<<PORTD4) |

(0<<PORTD3) | (0<<PORTD2) | (0<<PORTD1) | (0<<PORTD0);

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

TCCR0=(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00);

TCNT0=0x00;

// Clock value: 8000,000 kHz

// Mode: Fast PWM top=0x00FF

// OC1A output: Non-Inverted PWM

// OC1B output: Disconnected

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer Period: 0,032 ms

// Output Pulse(s):

// OC1A Period: 0,032 ms Width: 0 us

// Timer1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=(1<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) |

(14)

TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (1<<WGM12) |

(0<<CS12) | (0<<CS11) | (1<<CS10);

TCNT1H=0x00;

// Clock value: Timer2 Stopped

// Mode: Normal top=0xFF

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0<<AS2;

TCCR2=(0<<PWM2) | (0<<COM21) | (0<<COM20) | (0<<CTC2) | (0<<CS22) |

(0<<CS21) | (0<<CS20);

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) |

(0<<OCIE1B) | (0<<TOIE1) | (0<<TOIE0);

(15)

// INT0: Off

// INT1: Off

MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (0<<ISC01) | (0<<ISC00);

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity

// USART Receiver: On

// USART Transmitter: On

// USART Mode: Asynchronous

// USART Baud Rate: 9600

UCSRA=(0<<RXC) | (0<<TXC) | (0<<UDRE) | (0<<FE) | (0<<DOR) |

(0<<UPE) | (0<<U2X) | (0<<MPCM);

(0<<UCSZ2) | (0<<RXB8) | (0<<TXB8);

(1<<UCSZ1) | (1<<UCSZ0) | (0<<UCPOL);

UBRRH=0x00;

UBRRL=0x33;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// The Analog Comparator’s positive input is

// connected to the AIN0 pin

// The Analog Comparator’s negative input is

(16)

(0<<ACIC) | (0<<ACIS1) | (0<<ACIS0);

// ADC initialization

// ADC Clock frequency: 1000,000 kHz

// ADC Voltage Reference: AREF pin

ADMUX=ADC_VREF_TYPE;

(0<<ADPS2) | (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0);

SFIOR=(0<<ACME);

// SPI initialization

// SPI disabled

(0<<CPHA) | (0<<SPR1) | (0<<SPR0);

// TWI initialization

// TWI disabled

TWCR=(0<<TWEA) | (0<<TWSTA) | (0<<TWSTO) | (0<<TWEN) |

(0<<TWIE);

// Alphanumeric LCD initialization

// Connections are specified in the

// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu:

// RS – PORTB Bit 0

// RD – PORTD Bit 7

// EN – PORTD Bit 6

(17)

// D5 – PORTD Bit 4

// Characters/line: 16

(18)

(19)

4.6. Hasil Pengujian Keseluruhan

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Keseluruhan

(20)

(21)

430 25

440 25

450 25

460 25

470 25

480 25

490 25

500 25

510 25

520 24

530 24

540 24

550 24

560 24

570 24

580 24

590 24

(22)

(23)

BAB V PENUTUP

5.1.Kesimpulan

Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang

kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut :

1. Prinsip Kerja pada Sensor LM35 adalah mengubah besaran suhu menjadi

besaran tegangan.

2. Dalam aplikasi alat kontrol suhu ruangan ini dapat disimpukan bahwa ketika

sensor mendeteksi perubahan suhu pada ruangan, Maka Mikrokontroler

akan menampilkan data ke LCD dan juga ke andorid yang telah tersambung

dengan HC-05, Jika suhu mencapai 24 0C maka kecepatan kipas akan

menurun secara otomatis dan sebaliknya apabila suhu melebihi 24 0C maka

kecepatan kipas akan meningkat secara otomatis yang dikontrol

menggunakan android.

5.2.Saran

Dari hasil Laporan Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan

dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut. Oleh karenanya penulis

merasa perlu untuk memberi saran sebagai berikut:

1. Pada Laporan Tugas Akhir ini dengan menggunakan Alat kontrol suhu

ruangan, Agar lebih teliti lagi dalam mengambil data agar data yang di