Makalah Microcontroller, Arduino & Sensor Dht11

(1)

MAKALAH MEKATRONIKA

MIKROKONTROLLER, ARDUINO & SENSOR DHT11

KELOMPOK 5 KELOMPOK 5

Taufq Purnomo – D21113512

Fre Sanggi – D21113018

Wansiorus – D21113309

Feryanto

P U

un

– D

21113320

Da!i" #ugro$o – D21113013

Wi%ing & – D2111301'

(2)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang Mikrokontroller , Arduino dan Sensor DT!! ini dengan "aik meskipun "anyak kekurangan didalamnya# Dan juga kami "erterima kasih pada $apak %afi selaku Dosen mata kuliah Mesin Pemindah $ahan yang telah mem"erikan tugas ini kepada kami#

&ami sangat "erharap makalah ini dapat "erguna dalam rangka menam"ah 'a'asan serta pengetahuan kita mengenai Mikrokontroller, Arduino dan Sensor DT!!# &ami juga menyadari sepenuhnya "ah'a di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna# (leh se"a" itu, kami "erharap adanya kritik, saran dan usulan demi per"aikan makalah yang telah kami "uat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang mem"angun#

Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami "agi siapapun yang mem"a)anya# Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat "erguna "agi kami sendiri maupun orang yang mem"a)anya# Se"elumnya kami mohon maaf apa"ila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang "erkenan dan kami memohon kritik dan saran yang mem"angun demi per"aikan di masa depan#

Makassar, Maret *+!

(3)

DAFTAR ISI &ATA PENANTA%#########################################################################################################! DA.TA% /S/######################################################################################################################* $A$ / 0 PENDA121AN###############################################################################################3 A# 2ATA% $E2A&AN###############################################################################################3 $# %1M1SAN MASA2A###########################################################################################3 4# T151AN PEN12/SAN#############################################################################################3 D# MAN.AAT PEN12/SAN#########################################################################################3 $A$ // 0 PEM$AASAN################################################################################################3 A# M/&%(&(NT%(22E%###########################################################################################3 $# A%D1/N(#################################################################################################################3 4# SENS(% DT!!#######################################################################################################3 $A$ // 0 PEN1T1P##########################################################################################################3 A# &ES/MP12AN#########################################################################################################3 $# SA%AN#####################################################################################################################3 DA.TA% P1STA&A#########################################################################################################3

(4)

BAB I – PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Mikrokontroler adalah se"uah sistem komputer fungsional dalam se"uah )hip# Di dalamnya terkandung se"uah inti prosesor, memori 6sejumlah ke)il %AM, memori program, atau keduanya7, dan perlengkapan input output# Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang "isa ditulis dan dihapus dengan )ara khusus, )ara kerja mikrokontroler se"enarnya mem"a)a dan menulis data# Mikrokontroler merupakan komputer didalam )hip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas "iaya#

Arduino merupakan rangkaian elektronik yang "ersifat open sour)e, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan# Arduino dapat mengenali lingkungan sekitarnya melalui "er"agai jenis sensor dan dapat mengendalikan lampu, motor, dan "er"agai jenis aktuator la innya#

DT!! adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelem"a"an udara di sekitarnya# Sensor ini sangat mudah digunakan "ersama dengan Arduino#

B. RUMUSAN MASALAH

$erdasarkan latar "elakang masalah di atas, maka permasalahan dalam tulisan ini adalah 8

!# Apa itu Mikrokontroller 9

*# $agaimana struktur dan )ara kerja mikrokontroller 9 3# Apa kele"ihan dan kelemahan mikrokontroller 9 :# Apa itu Arduino 9

;# Apa saja fitur-fitur dan kele"ihan dari Arduino 9 # Apa soft'are yang digunakan untuk Arduino 9 <# Apa itu Sensor DT!! 9

=# $agaimana )ara pemasangan sensor DT!! pada arduino 9

># $agaimana kode program dan )ontoh aplikasi dari sensor DT!! 9

C. TUJUAN PENULISAN

Tulisan ini "ertujuan untuk 8

!# Mengetahui apa itu Mikrokontroller

*# Mengetahui struktur dan )ara kerja mikrokontroller 3# Mengetahui kele"ihan dan kekurangan mikrokontroller :# Mengetahui apa itu Arduino

(5)

;# Mengetahui fitur dan kele"ihan Arduino

# Mengetahui soft'are yang digunakan untuk Arduino <# Mengetahui apa itu Sensor DT!!

=# Mengetahui )ara pemasangan sensor DT!! pada arduino ># Mengetahui kode program dan )ontoh aplikasi sensor DT!!

D. MANFAAT PENULISAN

Adapun manfaat tulisan antara lain 8

!# Dapar menam"ah 'a'asan penulis dan khalayak tentang hal-hal yang "erhu"ungan dengan Mikrokontroller, Arduino dan Sensor DT!!# *# Se"agai "ahan referensi untuk pem"a)a#

3# Dapat melatih mahasis'a dan penulis khususnya dalam mengem"angkan 'a'asan diri untuk menyusun "uah pikiran se)ara sistematis dalam

(6)

BAB II – PEMBAHASAN A. MIKROKONTROLLER

Pengertian Mikrokontroller adalah suatu keping /4 dimana terdapat mikroprosesor dan memori program 6%(M7 serta memori ser"aguna 6%AM7, "ahkan ada "e"erapa jenis mikrokontroler _{yang memiliki fasilitas AD4, P22,}

EEP%(M dalam satu kemasan atau "isa juga ?Suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang "isa ditulis dan dihapus dengan )ara khusus#?

am"ar !# Mikrokontroller

Mikrokontroler populer yang pertama di"uat oleh /ntel pada tahun !><, yaitu mikrokontroler =-"it /ntel =<:=# Mikrokontroler _{terse"ut adalah "agian dari}

keluarga mikrokontroler M4S-:=# Se"elumnya, Te@as instruments telah memasarkan mikrokontroler :-"it pertama yaitu TMS !+++ pada tahun !><:# TMS !+++ yang mulai di"uat sejak !><! adalah mikrokomputer dalam se"uah )hip, lengkap dengan %AM dan %(M#

Mikrokontroler tersusun dalam satu )hip dimana prosesor, memori, dan /( terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan se"agai komputer mini yang dapat "ekerja se)ara inoBatif sesuai dengan ke"utuhan sistem#

(7)

Struktur Mikrk!tr"#r

$lok diagram umum mikrokontroler adalah se"agai "erikut8

am"ar *# $lok Diagram Mikrokontroler

Masing-masing "agian terse"ut saling dihu"ungkan melalui internal $1S, umumnya terdiri dari 3 jenis "us, yaitu8 address "us, data "us dan )ontrol "us# .ungsi setiap "agian8

 %egister adalah suatu tempat penyimpanan 6Caria"el7 "ilangan "ulat = "it atau ! "it# Pada umumnya register "erjumlah "anyak, dan masing-masing ada yang memiliki fungsi khusus dan ada yang memiliki fungsi umum#

 A))umulor 6register A7, merupakan salah satu register khusus yang "erfungsi se"agai operand umum proses aritmatika dan logika#

 Program )ounter, merupakan salah satu register khusus yang "erfungsi se"agai pen)a)ahpenghitung eksekusi program mikrokontroler

 A21 6Arithmeti)al and 2ogi)al 1nit7, A21 memiliki kemampuan khusus dalam mengerjakan proses-proses arithmetika 6penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pem"agian7 dan operasi logika 6AND, (%, (% dan N(T7

 4lo)k )ir)uits, mikrokontroler merupakan rangkaian digital sekuensial, dimana kerjanya "erjalan melalui sinkronisasi )lo)k# &arenanya diperlukan )lo)k )ir)uits yang menyediakan )lo)k "agi seluruh "agian rangkaian

 /nternal %(M 6(n 4hip .lash7, merupakan memori yang isinya tidak dapat diu"ah atau dihapus 6pada saat mikrokontroler "erjalan7 isinya hanya

(8)

dapat di"a)a saja# %(M "iasanya "erisi program 6urutan-urutan instruksi7 untuk menjalankan mikrokontroler# Data pada %(M di"a)a se)ara "erurutan#

 /nternal %AM, merupakan memori yang isinya dapat diu"ah atau dihapus# %AM pada mikrokontroler "iasanya "erisi data-data Baria"le dan register# Data yang tersimpan pada %AM "ersifat hilang jika )atu daya yang di"erikan hilang 6mati7#

 Sta)k pointer, merupakan "agian dari %AM yang memiliki metode penyimpanan dan pengam"ilan data yang khusus# Dimana data yang paling terakhir dimasukkan merupakan data yang pertama kali di"a)a kem"ali 62/.(7#

 /( port 6serial dan parallel7, merupakan sarana yang digunakan mikrokontroler untuk mengakses peralatan di luar dirinya, memasukan dan mengeluarkan data#

 /nterrupt )ir)uits, merupakan rangkaian yang mengendalikan sinyal-sinyal interupsi "ail internal maupun eksternal, dengan adanya sinyal interupsi akan mengaki"atkan program utama yang sedang dikerjakan "erhenti sejenak, dan "er)a"ang#lon)at ke program rutin layanan interupsi 6%2/7 yang diminta, setelah %2/ selesai dikerjakan, mikrokontroler kem"ali melanjutkan program utama yang tertunda tadi#

Setiap mikrokontroler memiliki "lok diagram dan arsitektur yang "er"eda satu dengan yang lainnya, tergantung pada "anyak deBi)e yang terintegrasi di dalamnya, "e"erapa jenis mikrokontroler telah dilengkapi oleh AD4DA4, PM, DT dan lain-lain#

C$r$ K#r%$ Mikrk!tr"#r

Prinsip kerja mikrokontroler adalah se"agai "erikut8

 $erdasarkan nilai yang "erada pada register Program 4ounter, mikrokontroler mengam"il data pada %(M dengan alamat se"agaimana yang tertera pada register Program 4ounter# Selanjutnya isi dari register Program 4ounter ditam"ah dengan satu 6/n)rement7 se)ara otomatis#

Data yang diam"il pada %(M merupakan urutan instruksi program yang telah di"uat dan diisikan se"elumnya oleh pengguna#

 /nstruksi yang diam"il terse"ut diolah dan dijalankan oleh mikrokontroler# Proses pengerjaan "ergantung pada jenis instruksi, "isa mem"a)a, mengu"ah nilai-nilai pada register, %AM, isi Port,atau melakukan pem"a)aan dan dilanjutkan dengan pengu"ahan data#

(9)

Program 4ounter telah "eru"ah nilainya 6"aik karena penam"ahan otomatis pada langkah !, atau karena pengu"ahan-pengu"ahan pada langkah *7# Selanjutnya yang dilakukan oleh mikrokontroler adalah mengulang kem"ali siklus ini pada langkah !# Demikian seterusnya hingga po'er dimatikan#

K#"#i'$! Mikrk!tr""#r

Adapun kele"ihan dari mikrokontroller adalah se"agai "erikut 8

!# Penggerak pada mikrokontoler menggunakan "ahasa pemograman assem"ly dengan "erpatokan pada kaidah digital dasar sehingga pengoperasian sistem menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai dengan logika sistem 6"ahasa assem"ly ini mudah dimengerti karena menggunakan "ahasa assem"ly aplikasi dimana parameter input dan output langsung "isa diakses tanpa menggunakan "anyak perintah7#

*# Desain "ahasa assem"ly ini tidak menggunakan "egitu "anyak syarat penulisan "ahasa pemrograman seperti huruf "esar dan huruf ke)il untuk "ahasa

assem"ly tetap di'ajarkan#

3# Mikrokontroler tersusun dalam satu )hip dimana prosesor, memori, dan /( terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan se"agai komputer mini yang dapat "ekerja se)ara inoBatif sesuai dengan ke"utuhan sistem#

:# Sistem running Mikrokontroller "erdiri sendiri tanpa tergantung dengan komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk do'nload perintah instruksi atau program#

;# 2angkah-langkah untuk do'nload komputer dengan mikrokontroler sangat mudah digunakan karena tidak menggunakan "anyak perintah#

# Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tam"ahan untuk pengem"angan memori dan /( yang disesuaikan dengan ke"utuhan sistem# arga Mikrokontroller le"ih murah dan mudah didapat#

K#"#($'$! Mikrk!tr"#r

Adapun kelemahan mikrokontroler 8

!# $anyak jenis nama, mem"ingungkan pemakai, karena satu sama lain "anyak tidak kompati"el

*# &erusakan program menye"a"kan sistem ma)et 3# Tergantung pada soft'are

:# 2e"ih sensitiBe terhadap derau ;# 4epat usang 6o"solete7

(10)

B. ARDUINO

Arduino merupakan pengendali mikro single-"oard yang "ersifat open-sour)e, diturunkan dari iring platform, diran)ang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam "er"agai "idang# ard'arenya memiliki prosesor

Atmel AC% dan soft'arenya memiliki "ahasa pemrograman sendiri#

ard'are Arduino diprogram menggunakan "ahasa pemrograman 44FF, yang sudah disederhanakan dan dimodifikasi# Arduino mengikuti pola pemrograman iring 6synta@ dan li"rary7# Sementara untuk editor pemrograman

nya 6/DE 0 /ntergrated DeBelopment EnBiroment7 dikem"angkan dari Pro)essing#

am"ar 3# Arduino

Soft'are Arduino dapat dijalankan pada sistem operasi indo's, Ma)intosh (S, dan 2inu@# $anyak sistem mikrokontroler lain hanya "isa dijalankan di indo's#

konfigurasi hard'are arduino di"agi 8

 "lo)k regulator ; Bolt dan 3#3C

 "lo)k minimum sistem standar mikrokontroler

 "lo)k pin 6analog, digital dan po'er7

 "lo)k ftdi untuk komunikasi dengan komputer

Fitur) Fitur Ar*ui! 4atu daya

 C/N# Tegangan masukan untuk "oard Arduino apa"ila tidak sedang menggunakan 1S$# Misalnya dari adaptor# Anda juga dapat menyuplai tegangan Arduino pada ja)k D4 yang tersedia#

(11)

 ;C# Tegangan yang diregulasi# /ni "isa "erasal dari tegangan masukan di pin C/N atau juga dari 1S$#

 3C3# Tegangan se"esar 3#3 Bolt yang dihasilkan dari )hip .TD/ 6 1S$ to TT27# 5umlah arus maksimum pada pin ini adalah ;+ mA#

/nput dan (utput

Setiap !: pin digital dan  pin analog pada Arduino dapat digunakan se"agai input dan output, yaitu menggunakan fungsi pinMode67, digitalrite67, dan digital%ead67# Setiap pin "eroperasi pada tegangan ;C# Arus maksimum pada setiap pin ini adalah :+mA dan memiliki resistor pull-up internal# Disamping itu ada "e"erapa pin yang khusus yaitu8

 Analog8 A+ sampai A# Digunakan untuk mem"a)a input analog dengan resolusi !+ "it atau dengan nilai antara + 0 !+*3# Misalnya digunakan untuk mem"a)a tegangan pada sensor, potensiometer, dan se"agai nya#

 Serial8 + 6%7 dan ! 6T7# Digunakan untuk menerima dan mengirimkan serial data dalam "entuk TT2# Pin-pin tersam"ung dengan )hip .TD/ 1S$ to TT2#

 /nterupsi ekternal8 * dan 3# Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk memi)u 6trigger7 interupsi pada keadaan lo', risingfalling, atau )hange# 2ihat penjelasan di fungsi atta)h/nterrupt67 untuk le"ih jelas nya#

 PM8 3, ;, , >, !+, dan !!# Menyediakan output PM =-"it yang dapat dioperasikan dengan fungsi analogrite67#

 SP/8 !+ 6SS7, !! 6M(S/7, !* 6M/S(7, !3 6S4&7# Pin-pin ini mendukung komunikasi SP/#

 2ED8 !3# Disediakan 2ED yang terpasang ke pin digital !3#

 /*48 : 6SDA7 dan ; 6S427# Mendukung komunikasi /*4 6T/ 0 T'o ire /nterfa)e7 yang "isa dioperasikan menggunakan li"rary ire li"rary#

Pin tam"ahan

 A%E.8 Tegangan untuk input analog# Digunakan oleh fungsi analog%eferen)e67#

 %eset8 Apa"ila pin ini di"eri keadaan 2(, maka akan mereset mikrokontroler# $iasanya digunakan untuk menam"ahkan tom"ol reset pada shield agar memudahkan menekan tom"ol reset yang tertutup oleh

shield#

(12)

 Tidak perlu perangkat )hip programmer karena di dalamnya sudah ada "ootloader yang akan menangani upload program dari komputer#

 Sudah memiliki sarana komunikasi 1S$, sehingga pengguna 2aptop yang tidak memiliki port serial%S3*3 "isa menggunakan nya#

 $ahasa pemrograman relatif mudah karena soft'are Arduino dilengkapi dengan kumpulan li"rary yang )ukup lengkap#

 Memiliki modul siap pakai 6shield7 yang "isa ditan)apkan pada "oard Arduino# Misalnya shield PS, Ethernet, SD 4ard, dll#

S+t$r# Ar*ui!

Arduino 1no dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino # Pada ATMega3*= di Arduino terdapat "ootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode "aru untuk itu tanpa menggunakan programmer hard'are eksternal#

/DE Arduino adalah soft'are yang sangat )anggih ditulis dengan menggunakan 5aBa# /DE Arduino terdiri dari8

!7 Editor program, se"uah 'indo' yang memungkinkan pengguna menulis dan mengeditprogram dalam "ahasa Pro)essing#

*7 4ompiler, se"uah modul yang mengu"ah kode program 6"ahasa Pro)essing7 menjadi kode "iner# $agaimanapun se"uah mikrokontroler tidak akan "isa memahami "ahasa Pro)essing# Yang "isa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode "iner# /tulah se"a"nya )ompiler diperlukan dalam hal ini#

37 1ploader, se"uah modul yang memuat kode "iner dari komputer ke dalam memory didalam papan Arduino#

Se"uah kode program Arduino umumnya dise"ut dengan istilah sket)h# &ataGsket)hH digunakan se)ara "ergantian dengan Gkode programH dimana keduanya memiliki arti yang sama# 6http8'''#arduino#))7

(13)

am"ar :# Tampilan /DE Arduino dengan se"uah sket)h

6http8'''#arduino#))7

C. SENSOR DHT11

DT!! adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelem"a"an udara di sekitarnya# Sensor ini sangat mudah digunakan "ersama dengan Arduino# Memiliki tingkat sta"ilitas yang sangat "aik serta fitur kali"rasi yang sangat akurat# &oefisien kali"rasi disimpan dalam (TP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien terse"ut dalam kalkulasinya#

(14)

DT!! termasuk sensor yang memiliki kualitas ter"aik, dinilai dari respon, pem"a)aan data yang )epat, dan kemampuan anti-interferen)e# 1kurannya yang ke)il, dan dengan transmisi sinyal hingga *+ meter, mem"uat produk ini )o)ok digunakan untuk "anyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelem"a"an#

S-#i+ik$i

 Supply Coltage8 F; C

 Temperature range 8 +-;+ I4 error of J * I4

 umidity 8 *+->+K % J ;K % error

 /nterfa)e 8 Digital

 &a"el &onektor 3 pin

4ontoh am"ar %angkaian dengan Arduino 8

am"ar # %angkaian DT!! dengan Arduino

$ahan Yang Di"utuhkan 8

 Arduino 1N( Simple Pa)k

 DT!! Sensor Suhu dan &elem"a"an

 Arduino &a"el 5umper , atau sangat direkomendasikan /( E@pansion Shield C<#+

(15)

4ontoh &ode Program 8Anda dapat mendo'nload li"rary DT yang terdapat pada link dokumentasi di atas#

L---DT Tester

4ontoh penggunaan DT!! dengan li"rary yang di"uat oleh ladyada Dapat digunakan untuk DT** dan DT*!

Author 8 erai 4erdas Date 8 *+ (kto"er *+!*

---L in)lude ?DT#h?

define DTP/N *  definisikan pin yang digunakan utk sensor DT!!  Tentukan jenis DT yang digunakan 6pilih salah satu7

 Saat ini yang dipilih adalah DT!! define DTTYPE DT!!  DT !!

define DTTYPE DT**  DT ** 6AM*3+*7 define DTTYPE DT*!  DT *! 6AM*3+!7 DT dht6DTP/N, DTTYPE7 Boid #tu-67 O S#ri$"# "egin6>++7 S#ri$"# println6?DT@@ test?7 dht# "egin67 Q Boid "-67 O

 $a)a humidity dan temperature float h R dht#readumidity67 float t R dht#readTemperature67

 4ek hasil pem"a)aan, dan tampilkan "ila ok if 6isnan6t7  isnan6h77 O

S#ri$"# println6?.ailed to read from DT?7 Q else O

(16)

S#ri$"# print6? Kt?7 S#ri$"# print6?Temperature8 ?7 S#ri$"# print6t7 S#ri$"# println6? L4?7 Q Q

(utput di Serial Monitor8

(17)

C!t' A-"ik$i

 Pengukuran Suhu %uang &antor

 Pengukuran Suhu dan &elem"a"an Pada Smart ome

 Pem"a)aan Suhu 5arak 5auh Menggunakan e"

(18)

BAB II – PENUTUP A. KESIMPULAN

 Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai

masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang "isa ditulis dan dihapus dengan )ara khusus, )ara kerja mikrokontroler se"enarnya mem"a)a dan menulis data#

 Arduino merupakan rangkaian elektronik yang "ersifat open sour)e, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan#

 DT!! adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelem"a"an udara di sekitarnya# Sensor ini sangat mudah digunakan "ersama dengan Arduino#

B. SARAN

 &ami merasa dengan sistim pem"elajaran seperti ini, yakni dengan mem"uat mahasis'a aktif men)ari ilmu dan perkem"angan teknologi sekarang ini se)ara indiBidu  kelompok tanpa refernsi dari dosen pengajar sangatlah "aik khususnya "agi mahasis'a# Dan dengan sistim seperti itu juga dapat memupuk sikap rasa keingintahuan yang tinggi dari mahasis'a terhadap perkem"angan teknologi sekarang ini terutama dalam dunia mekatronika yang

(19)

DAFTAR PUSTAKA http8elektronika-dasar#'e"#idpengertian-dan-kele"ihan-mikrokontroler https8sites#google#)omsiteinformasiter"arusekalipengertian-mikrokontroller http8"erker"log#"logspot#)om*+!3+=pengertian-mikrokontroller#html http8'''#gerai)erdas#)omsensortemperaturedht!!-sensor-suhu-dan-kelem"a"an-detail http8dialogsimponi#"logspot#)o#id*+!:!!normal-+-false-false-false-in-@-none-@#html http8arkakus#"logspot#)o#id*+!3+makalah-arduino-teknik-intefa)ing#html