PEMUATAN APLIKASI PENGONTROL KOMPOR LISTRIK OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Menjadi Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer
Oleh :
IKRIMAH AZZAROH WAFA M3307048
PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MART
HALAMAN PEERSETUJUAN
PEMBUATAN APLIKASI PENGONTROL KOMPOR LISTRIK OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Disusun Oleh Ikrimah Azzaohro Wafa
NIM. M3307048
Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan Di hadapan dewan penguji :
pada tanggal 30 Juli 2010
Pembimbing Utama
HALAMAN PENGESAHAN
PEMBUATAN APLIKASI PENGONTROL KOMPOR LISTRIK OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Disusun oleh:
Ikrimah Azzahro Wafa
NIM. M3307048
Dibimbing oleh
Pembimbing Utama
BUDI LEGOWO, S.Si, M.Si
NIP. 19730510 199903 1 002
Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji Tugas Akhir
Program Diploma III Ilmu Komputer
pada hari Jumat tanggal 30 Juli 2010
Dewan Penguji: Tanda Tangan
1.
Budi Legowo, S.Si, M.Si
2. Muhammad Asri Safi’ie S.Si
NIDN 0603118103 (...)
3. Rudi Hartono S.Si
NIDN 0626128402 (...)
Disahkan oleh :
a.n. Dekan FMIPA UNS
Pembantu Dekan 1
Ketua
Program DIII Ilmu Komputer UNS
Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc, Ph.D
NIP. 19610223 198601 1 001
Drs. YS. Palgunadi, M.Sc
ABSTRACT
Ikrimah Azzahro Wafa, 2010, DEVELOPMENT APPLICATION AUTOMATIC CONTROLLER ON ELECTRIC STOVE BASED ON MICROCONTROLLER AT89S51, 3rd Diploma Program Computer Science, Faculty of Mathematics and Natural Scince Sebelas Maret University Surakarta.
The application automatic controller on electric stove is an instrument which is used to make certain about timer cooking and temperature as user desirability when cooking with electric stove. The main purpose of this application is to develop a device to turn off the electric stove automaticly.
The principle hardware is microcontroller AT89S51 which is programmable, a temperature sensor LM35, swich push button as a menu button and also to settle desirable time and temperature, LCD as a display and reminder indicator as a signal that timer cooking was finish.
Based on trial results it would be obtained that the result of heating the liquid with temperature as the indicator of maturation was certain time that needed. Whereas for this type of cuisine which was difficult to maturity indicator determined by the temperature at which the cooking appliance of this controller using the time indicator based on several experiments that would be generated by the temperature controller of maturity for such dishes.
Keywords : Temperature Controller, Timer Cooking, Microcontroler AT89S51, LM35, LCD.
ABSTRAK
Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Aplikasi Pengontrol Kompor Listik Otomatis merupakan suatu alat control yang digunakan untuk menentukan waktu dan suhu yang diinginkan pada saat memasak dengan kompor listrik. Tujuan dari pembuatan aplikasi ini adalah mematikan kompor secara otomatis.
Perangkat utama yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S51 yang dapat deprogram, sensor suhu LM35, sich push button yang digunakan sebagai tombol menu serta untuk mengatur waktu ataupun suhu yang diinginkan sesuai kebutuhan, LCD sebagai tampilan menu,suhu dan waktu agar dapat terbaca oleh pengguna,serta digunakan sebagai indikator peringatan yang menandakan bahwa waktu telah selesai. Program yang digunakan sebagai sistem operasi pengontrol waktu dan suhu ini ditulis dengan menggunakan bahasa assembly dengan compiler ASM_51.
Hasil uji coba pada saat memanaskan zat cair dengan suhu sebagai indikator kematangannya akan diperoleh lama waktu yang dibutuhkan, sedangkan untuk jenis masakan yang mana kematangannya sukar untuk ditentukan dengan indikator suhu dimana pada alat pengontrol ini masakan tersebut menggunakan indikator waktu berdasarkan beberapa percobaan sehingga dengan pengontrol ini akan dihasilkan suhu kematangan untuk masakan tersebut..
Kata kunci : Pengontrol waktu dan suhu , Mikrokontroler AT89S51, LM35,LCD
MOTTO
v Hidup ini seperti pendakian sebuah gunung,jika ingin melihat pemandangan yang bagus maka harus terus mendaki hingga puncakknya. Begitulah hidup, selalu ada usaha dan upaya untuk mencapai sesuatu yang diinginkan,.
v Pasti ada kemudahan sesudah kesulitan.
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya ini untuk
1. Kedua Orangtuaku tersayang, untuk pengorbanan dan kasih saying yang terus mengalir tiada henti
3. Rofiq yang selalu percaya bahwa aku bisa mesti aku sendiri tak pernah yakin. Terima kasih untuk semua bantuan dan dukungannya.
4. Semua teman-teman Tekom’07, teman seperjuangan juli, nita, puah, lina, sulis, suka-duka di kos akan selalu ku ingat.
5. Sahabat-sahabatku, julek,ade,nina,sole,etika yang selalu memberikan inspirasi untuk segera merampungkan TA ini. Terima kasih untuk semuanya.
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Puji syukur serta ucapan terima kasih penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan karunia, taufiq serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir dengan judul “Pembuatan Aplikasi Pengontrol Kompor Listrik Otomatis berbasisi Mikrokontroler AT89S51”.
Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam mendapatkan derajat Ahli Madya Ilmu Komputer.
teknologi informasi. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua yang telah membantu dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, sehingga proses penulisan laporan Tugas Akhir secara keseluruhan dapat berjalan dengan baik. Ucapan tulus terima kasih penulis, diberikan kepada :
1. Allah SWT atas segala karunia yang telah diberikan kepada penulis.
2. Kedua orang tua, kakak dan adik serta segenap keluarga yang saya cintai yang telah memberikan doa dan dukungannnya.
3. Bapak YS.Palgunadi, M.Sc selaku Ketua Program Studi Diploma III Ilmu Komputer FMIPA UNS.
4. Bapak Budi Legowo, S.Si, M.Si, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir.
5. Sahabat-sahabatku serta semua rekan mahasiswa Teknik Komputer 2007 yang telah banyak memberikan semangat dalam penyusunan laporan ini.
6. Semua Pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan Tugas Ahkir yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.
Semoga segala bentuk bantuan yang telah diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini dapat menjadi amal baik dan mendapatkan balasan dari Allah SWT.
Semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Surakarta, Juni 2010
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
2.1 Kebutuhan Perangkat Keras ... 4
2.2 Kebutuhan Perangkat Lunak... 13
2.2.1 Compiler MIDE 51 ... 13
2.2.2 Downloader AEC_ISP... 13
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN ... 15
3.1 Perancagan Sistem Pengontrol ... 15
3.3.6 Rangkaian LCD... 22
3.4 Perancangan Perangkat Lunak... 23
3.5 Perancangan PCB ... 24
3.6 Tahapan Penyelesaian... 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 25
4.1 Pembahasan dan Pengujian ... 25
4.1.1 Pengujian Mikrokontroler AT89S51... 25
4.1.2 Pengujian ADC0804 ... 26
4.1.3 Pengujian LM35 ... 26
4.1.4 Pengujian LCD... 26
4.2 Pemrograman Alat ... 27
4.3 Pengujian Alat Keseluruhan dan Hasil Pengujian ... 28
4.3.1 Pengujian Alat Keseluruhan ( Rangkaian Aplikasi Pengontrol )... 28
4.3.2 Hasil Pengujian ... 29
BAB V PENUTUP... 32
5.1 Kesimpulan ... 32
5.2 Saran ... 32
DAFTAR PUSTAKA ... 33
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Mikrokontroler AT89S51 merupakan mikrokontroler CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory. Sering digunakan karena kemudahan dalam pemrogramannya dan memori non volatile serta harganya yang cukup murah. Contoh aplikasi mikrokontroler AT89S51 seperti alat pengering jamur, bel otomatis, pengontrol suhu pada alat pemanas, juga pengontrol waktu (timer) seperti yang ada pada microwave oven. Microwave oven memasak dan memanggang makanan secara otomatis dengan menggunakan unit control yang bertindak sebagai pengendali daya keluaran alat sesuai dengan kebutuhan yang terdiri atas timer dan sistem kontrol serta tombol-tombol operasi.
Pengguanaan kompor listrik saat ini berkembang pesat, hal ini dikarenakan kepraktisan dan kemudahan dalam pemakaian, yaitu tinggal menghubungkan dengan stop kontak listrik saja. Akan tetapi, dibandingkan dengan kompor gas dan kompor api, kompor listrik mempunyai kekurangan, yaitu waktu pemanasannya yang relative lambat untuk kapasitas yang sama. Hal tersebut menyebabkan seseorang menunggui masakannya lebih lama. Pengontrol kompor listrik otomatis dibuat untuk mempermudah lagi penggunaan kompor listrik tersebut. Selain orang-orang tidak perlu menunggu dengan lama, memasak menjadi semakin praktis.Hal ini mendasari pembuatan Pengontrol Kompor Listrik Otomatis agar kompor listrik dapat bekerja secara otomatis seperti microwave oven.
yang memudahkan seseorang untuk meng-input lama waktu sesuai kebutuhan yang apabila tidak tersedia pada tombol menu sehingga memudahkan pengguna dalam pengoperasiannya.
1.2 Perumusan Masalah
Penulisan Laporan tugas akhir ini agar tidak lepas dari tujuan yang akan dicapai dan tidak menyimpang dari sasaran, maka dibuat rumusan masalah. Perumusan masalah dalam laporan tugas akhir ini adalah “ bagaimana agar kompor listrik bisa bekerja secara otomatis dengan alat pengontrol berbasis mikrokontroler AT89S51”.
1.3 Pembatasan Masalah
Penyusunan laporan tugas akhir ini hanya akan membahas tentang pembuatan pengontrol kompor listrik otomatis dengan menggunakan beberapa komponen, meliputi : mikrokontroler AT89S51, ADC 0804, MOC 3021, BT 139 ,LM 35, Lcd dan beberapa tombol swich push button sebagai menu digital.
1.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat penulisan laporan tugas akhir ini adalah membuat pengontrol kompor listrik otomatis dengan menyediakan menu digital dalam bentuk push button sehingga orang tidak akan kesulitan dan membuang banyak waktu di depan masakan.
1.5 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah
a. Pengumpulan Data
Data yang diperoleh untuk penyusunan tugas akhir ini adalah dengan melakukan percobaan memasak terlebih dahulu sehingga diperoleh data berupa lamanya waktu yang dbutuhkan sehingga dapat diprogram menjadi menu digital.
Studi pustaka dalam penyusunan Tugas Akhir ini yaitu dengan mencari buku yang membahas tentang pengontrolan secara otomatis berdasarkan kecepatan waktu atau suhu. c. Perencanaan dan pelaksanaan pembuatan alat pengontro kompor listrik otomatis.
1.6 Sistematika Penulisan
LaporanTugas Akhir dengan judul Pengontrol Kompor Listrik Otomatis berbasis Mikrokontroler AT89S51, terdiri dari lima bab yaitu :
1. BAB I : PENDAHULUAN
Mengurai latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan dan manfaat, metodolog penelitian serta sistematika penulisan.
2. BAB II : LANDASAN TEORI
Pada landasan teori berisi uraian tentang komponen-komponen elektronika yang digunakan dalam pembuata Pengontrol Kompor Listrik Otomatis berbasis Mikrokontroler AT89S51.
3. BAB III : DESAIN DAN PERANCANGAN
Pada bab ini berisi skema blok alat dan flowchart program.
4. BAB IV : IMPLEMENTASI DAN ANALISA
Pada bab implmentasi alat dan analisa ini membahas skema rangkaian dan pengujian alat.
5. BAB V : PENUTUP
Pada analisa dan perancangan sistem berisi dengan analisa kebutuhan dari sistem yang dibuat berupa kesimpulan maupun saran.
BAB II
2.1 Kebutuhan Perangkat Keras
2.1.1 Trimer Potensio
Sering disingkat dengan nama trimpot. Nilai resistansinya dapat diatur menggunakan obeng dengan cara diputar (di-trim). Sering dipakai sebagai penstabilisasi arus dan tegangan. Umumnya nilai resistansi trimpot menggunakan sistem hitungan atau faktor perkalian yang tertera pada badan resistor. Nilai trimpot tersedia hingga 5MΩ, toleransi 10% dan daya 1W . (Anonim,2010,A).
Gambar 2.1 Trimpot
(Anonim,2010,A)
2.1.2 LM7805
LM7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt
dan seterusnya, sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah
regulator dengan tegangan negatif 5 volt dan 12 volt. Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC
regulator yang tegangannya dapat diatur. Prinsipnya sama dengan regulator OP-amp yang dikemas
dalam satu IC misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan LM337 untuk regulator variabel
negatif. Beda Resistor R1 dan R2 ada di luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat diatur melalui
resistor eksternal tersebut. (Anonim,2010,B)
Gambar 2.2 LM7805
2.1.3 BT139 ( Triac )
Triac atau Triode AC Switch adalah thrystor dengan elektrode picu yang mampu mengalirkan arus bolak-balik (AC). Keunggulannya adalah bahwa arus hantaranya ( T1-T2 ) tidak berpolaritas, triac menangani tegangan positif maupun negative. Pulsa pendek di gerbang ( G ) sudah cukup untuk membuat triac menghantar. Kalau arus G kembali lenyap, triac tetaplah menghantar. Inilah perbedaan besar dari transistor biasa. Kalau arus yang dikemudikan oleh suatu sebab, merosot, barulah triac menyumbat. Triac banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran.( Anonim,2010,C)
Gambar 2.3 Simbol triac
(Anonim,2010,D)
Bagian - bagian penting Triac adalah :
1. Pin 1, yaitu: terminal utama 1. Biasanya dihubungkan dengan ground, dan pada BT139 ini pin 1 biasanya ditanahkan.
2. Pin 2 ,yaitu terminal utama 2.
3. Gate, yaitu gerbang triac. Tempat terjadinya ledakan pembakaran dan mati hidupnya alat. 4. Tab , yaitu: terminal utama 2.
2.1.4 MOC 3021
Gambar 2.4 MOC 3021
(Anonim,2010,E)
2.1.5 LM35 ( Sensor Suhu )
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt, akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Gambar 2.5 Simbol LM35
(Anonim,2010,F)
VLM35 = Suhu*10 mV
Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya. (Anonim,2010,F)
2.1.6 ADC 0804
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin IC ADC 0804
(Tim Lab Mikroprosesor, 2009)
2.1.7 Swich Push Button
Swich Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dn saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open), yang mana bentuk fisik jenis push button dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Gambar 2.7 Switch Push Button
(Anonim,2010,G)
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah,apabila ditekan maka kontak NC aka berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri.
(Anonim,2010,H )
2.1.8 LCD 2x16
mudah, dan mampu menampilkan karakter berbasis kode ASCII, bahkan LCD display mampu menampilkan karakter sesuai dengan yang diinginkan. LCD yang akan digunakan ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD character 2×16, dengan 16 pin konektor. (Anonim,2010,I)
Gambar 2.8 LCD 2x16
(Anonim,2010,I)
2.1.9 Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroller, sesuai namanya adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau pengendali yang berukuran kecil (mikro). Sebelum mikrokontroller ada, telah terlebih dahulu muncul apa yang disebut mikroprosesor. Bila dibandingkan dengan mikroprosesor, mikrokontroller jauh lebih unggul. Alasannya sebagai berikut:
a. Tersedia I/O (input/output)
I/O dalam mikrokontroller sudah tersedia, bahkan untuk AT89S51 dan ada 32 jalur I/O, sementara pada mikroprosesor dibutuhkan IC tambahan untuk menangani I/O tersebut.
b. Memori Internal
kelebihan-kelebihan tersebut, ditambah lagi dengan harganya yang relative murah sehingga terjangkau, banyak penggemar elektronika yang kemudian beralih ke mikrokontroler.
Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51
(Tim Lab Mikroprosesor, 2007)
Mikrokontroller AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin mikrokontroller AT89S51 mempunyai kegunaan sebagai berikut:
a. Port 1
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Sedangkan untuk fungsi lainnya, port 1 tidak memiliki.
b. RST
Pin ini berfungsi sebagai input untuk melakukan reset terhadap mikro, dan jika RST bernilai high selama minimal 2 machine cycle, maka nilai internal register akan kembali seperti awal mulai bekerja. Terjadinya reset akan berpengaruh pada nilai dari masing-masing SFR.
Merupakan port yang terdiri dari 8 bit masukan dan keluaran. Di samping berfungsi sebagai masukan dan keluran, port 3 juga mempunyai fungsi khusus lain.
Tabel 2.1 Fungsi khusus port 3
Pin Fungsi
P3.0 RXD masukan port serial
P3.1 TXD keluaran port serial
P3.2 INT0 masukan interupsi 0
P3.3 INT1 masukan interup 1
P3.4 T0 masukan Timer/Counter 0
P3.5 T2 masukan Timer/Counter 1
P3.6 WR pulsa penulisan data memori luar
P3.7 RD pulsa pembacaan data memori luar
d. XTAL 1 dan XTAL 2
Merupakan pin inputan untuk kristal osilator.
e. GND
Pada kaki berfungsi sebagai pentanahan (ground).
f. Port 2
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Fungsi lainnya adalah sebagai high byte address bus (pada penggunaan memori eksternal).
g. PSEN
h. ALE
Berfungsi untuk demultiplexer pada saat 0 bekerja sebagai mulatiplexed address atau data bus (pengakses memori eksternal). Pada pengaruh pertama memory cycle, pin ALE megeluarkan signal latch yang menahan alamat ke eksternal register. Pada pengaruh kedua memory cycle, port 0 akan digunakan sebagai data bus. Jadi fungsi utama dari ALE adalah untuk memberikan signal ke IC latch (bias 74HCT573) agar menahan atau menyimpan address dari port 0 yang akan menuju memori eksternal (address 0-7), dan selanjutnya memori eksternal akan mengeluarkan data yang melalui port 0 juga.
i. EA
External Access (EA) harus dihubungkan dengan ground jika menggunakan program memori luar. Jika menggunakan program memori internal maka EA dihubungkan dengan VCC. Dalam keadaan ini mikrokontroller bekerja secara single chip.
j. Port 0
Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O (dapat digunakan sebagai masukan dan juga sebagai keluaran) dengan lebar 8 bit. Fungsi lainnya adalah sebagai multiplexed address atau data bus (pada saat mengakses memori eksternal).
k. VCC
Pada kaki ini berfungsi sebagai tempat sumber tegangan yang sebesar +5 Volt. Untuk besar tegangannya harus diusahakan sebesar kurang lebih dari 5 V (4,8V) agar mikrokontroller dapat bekerja. Apabila kurang dari itu makadikawatirkan mikrokontroller tidak akan dapat bekerja (diprogram), atau bisa dikatakan tegangan berapa saja boleh (mendekati 5V) asal pada saat pengisian berlangsung tidak ada masalah, karena tegangan yang tidak sesuai akan mengakibatkan proses pengisisan program ke IC mikrokontroller menjadi gagal. Untuk menentukan tegangaan minium (berapa saja) untuk IC mikrokontroller AT89S51 dibutuhkan pengalaman.
Gambar 2.10 Kit mikrokontroller (Downloader)
(Tim Lab Mikroprosesor, 2007)
2.2 Kebutuhan Perangkat Lunak
2.2.1 Compiler MIDE 51
MIDE 51 adalah salah satu software Integrated Development Environment (IDE) yang digunakan untuk membantu memprogram mikrokontroler MCS-51 yang merupakan editor sekaligus compiler. Langkah-langkahnya adalah:
1. Membuka software MIDE-51. 2. Menulis program.
3. Menyimpan program dengan ekstensi *.asm.
4. Untuk mengecek kesalahan sekaligus membuat file dengan ekstensi *.hex dengan menggunakan Build and Sim di menu MIDE-51 jika tidak ada error maka program sudah benar.
2.2.2 Downloader AEC_ISP
Aec_isp digunakan untuk mengambil file dengan ekstensi *.hex dan memprogram ke dalam mikrokontroler AT89S51. Langkah-langkahnya adalah:
1. Program yang dibuat sudah benar dan bisa berjalan serta tidak ditemukan kesalahan, langkah pertama untuk mendownload program ke mikrokontroler adalah menjalankan program AEC_ISP.EXE.
2. Pilih (A) Load HEX file to Flash buffer ( gambar pada halaman lampiran).
4. Setelah Langkah selanjutnya memasukkan file yang berekstensi .HEX lalu tekan enter. Untuk melanjutkan kelangkah selanjutnya tekan enter atau sembarang tempat di keyboard. Kemudian Pilih Reset---Low (I) untuk mereset mikrokontroler. Sehingga Reset Low menjadi Reset High. 5. Setelah itu pilih Program (E) kemudian tekan enter untuk pemrograman mikrokontroler.
6. Tekan sembarang tombol untuk melanjutkan, lalu mengaktifkan program dengan cara memilih reset pada menu utama diganti menjadi low.
7. Setelah semua benar barulah mikrokontroler dapat bekerja sesuai perintah. Tekan Q (Exit) untuk keluar.
BAB III
DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1 Perancagan Sistem Pengontrol
Pengontrol Kompor Listrik Otomatis ini dirancang dengan menggunakan sensor suhu LM35 beserta komponen pendukungnya seperti ADC0804, MOC3021 dan Bt139 serta menggunakan Mikrokontroler AT89S51 sebagai pengontrol alat secara keseluruhan.
Gambar 3.1 Blok Sistem Pengontrol Kompor Listrik Otomatis
Keterangan blok :
1. LM35
LM35 adalah sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi suhu cairan atau masakan.
2. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler digunakan sebagai pusat pengendali alat- alat yang digunakan seperti kompor, LM35, ADC0804, MOC3021dan Bt139, LCD, dan push button, semuanya terhubung ke mikrokontroler.
3. LCD
Digunakan untuk menampilkan konversi suhu dan lamanya waktu memasak (timer). 4. Saklar dan Push Button
Saklar ON- OFF digunakan untuk menghidupkan atau mematikan alat secara keseluruhan. Push Button digunakan untuk memilih menu masakan dan memasukkan waktu memasak sesuai kebutuhan.
5. Triac dan MOC3021
Digunakan sebagai rangkaian pengendali dan pensaklaran.
Kompor digunakan sebagai sumber panas yang digunakan untuk memasak masakan. 7. Catu Daya
Alat ini menggunakan trafo sebagai catu daya untukmenurunkan tegangan 220 volt menjadi 12 volt sesuai yang dibutuhkan. Trafo juga berfungsi mengubah tegangan AC (bolak- balik) menjadi tegangan DC (searah).
3.2 Alur Tahapan Pembuatan
Dalam pembuatan aplikasi Pengontro Kompor Listrik Otomatis ini ada beberapa tahap yang harus dilakukan antara lain perancangan rangkaian dimulai dari menggambar skema rangkaian dengan software protel design system. Kemudian dicetak dan digambar di papan PCB. Dalam PCB dibuat rangkaian sistem minimum AT89S51 yang dihubungkan ke LCD. Selanjutnya setelah rangkaian selesai dibbuat dan komponen selesai dirangkai dilakukan pengujian keseluruhan pada rangkaian tersebut. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sistem pada rangkaian sudah bekerja dengan baik atau tidak.
Gambar 3.2 Skema Perancangan
3.3 Perancangan Perangkat Keras 3.3.1 Rangkaian Catu Daya
masih berupa AC (bolak- balik) akan diubah menjadi DC(searah) oleh rangkaian penyearah yang berupa empat buah dioda dan difilter oleh kapasitor. LM7805 digunakan untuk menurunkan tegangan menjadi 5 Volt sesuai kebutuhan mikrokontroler.
Gambar 3.3 Rangkaian Catu Daya
3.3.2 Rangkaian LM35 dan ADC0804
Kaki Vout pada sensor LM35 dihubungkan ke Vin (+) ADC , Vin diberi tegangan 5 Volt dan GND dihubungkan ke Ground. Sedangkan untuk rangkaian ADC yaitu rangkaian yang digunakan untuk mengubah sinyal analog dari LM35 menjadi bentuk digital agar dapat diolah oleh mikrokontroler. ADC yang dipakai adalah ADC0804 yang mempunyai 8 bit untuk mengubah sinyal analog dari 0 sampai 2,55 volt menjadi bentuk digital 0 sampai 255. Kapasitor150 pF dan resistor 10 kΩ digunakan untuk membentuk osilator tegangan supaya ADC bekerja. Resistor 1kΩ, kapasitor 2.2µF, resistor (VR1) 1kΩ, R 1kΩ dan dioda zener berfungsi untuk membentuk tegangan sumber sebagai tegangan referensi sesuai
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor dn ADC
3.3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
3.3.4 Rangkaian Pemanas/Kompor Listrik
Gambar 3.6 Rangkaian Kompor Pemanas
3.3.5 Rangkaian Push Button
Rangkaian push button terdiri dari empat buah saklar push on yang masing-masing mempunyai fungsi tersendiri. Saklar MODE (S1) berfungsi sebagai tombol menu yang berisi beberapa menu. Saklar UP (S2) berfungsi untuk menaikkan suhu atau waktu sesuai kebutuhan, Saaklar DOWN (S3) untuk menurunkan suhu atau waktu. Sedangkan saklar RUN untuk memulai proses memasak.
Gambar 3.7 Rangkaian Push Button
3.3.6 Rangkaian LCD
3.5 Perancangan PCB
Perancangan rangkaian dimulai dari menggambar skema rangkaian dengan software protel design system. Skema rangkaian yang telah dibuat kemudian dicetak ke papan PCB dengan langkah-langkah sebagaimana berikut :
1. Mencetak layout PCB pada kertas.
2. Menyablon gambar rangkaian yang sudah dicetak pada papan PCB.
3. Melarutkan desain PCB pada larutan larutan HCL, H2O2, dan air dengan perbandingan HCL : H2O2 : air = 1 : 1 : 4 kurang lebih selama 5 menit sambil digoyang-goyangkan.
4. Mengebor jalur-jalur untuk rangkaian.
5. Pemberian tiner pada gambar rangkaian yang telah dibor.
6. Mengolesi PCB dengan gondorukem untuk melapisi jalur PCB agar tembaga tidak mudah
terkelupas saat disolder berulang-ulang.
3.6 Tahapan Penyelesaian
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pembahasan dan Pengujian
Tahapan selanjutnya setelah pembuatab rangkaian selesai adalah melakukan pengujian pada rangkaian Pengontrol Kompor Listrik Otomatis ini dan membahas tentang kinerja alat. pengujian dilakukan secara bertahap, dimulai dari pengujian tiap bagian (blok rangkaian ) kemudian pengujian keseluruhan alat ( rangkaian aplikasi pengontrol). Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah alat sudah berjalan dengan baik sesuai perancangan serta untuk mendapatkan hasil pengujian.
4.1.1 Pengujian Mikrokontroler AT89S51
Pengujian mikrokontroler dimulai dari port 2.0 sampai port 2.7 dengan menghubungkannya ke delapan buah LED pada kaki katoda. Kaki anoda LED dihubungkan dengan resistor 1Kohm kemudian dihubungkan ke vcc. Selanjutnya membuat program untuk membaca port 1 di mana outputnya akan dibaca pada port 2.
Program yang ditulis misalnya seperti berikut :
Lagi ; mov P1,#00H
mov A,P1
mov P2,A
Bila port 1 dihubungkan ke ground dan LED port 2 menyala, maka IC mikrokontroler dapat bekerja dengan baik.
Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian Mikrokontroler AT89S51
4.1.2 Pengujian ADC0804
ADC0804 dihubungkan ke port 1 mikrokontroler terlebih dahulu sebelum dirangkai. Selanjutnya diberi tegangan masukan pada ADC dengan sebuah potensiometer. Bila potensiometer diputar dan bobot biner LED yang padam berubah sesuai perubahan tegangan potensiometer, maka ADC sudah bekerja dengan baik.
4.1.3 Pengujian LM35
4.1.4 Pengujian LCD
Pengujian LCD dilakukan dengan membuat program sederhana untuk menyalakan LCD. Jika LCD dapat menyala maka LCD dalam keadaan baik.
4.2 Pemrograman Alat
Mikro hanya bisa diprogram dengan menggunakan file dengan format biner atau sering disebut sebagai bahasa mesin. Untuk mengubah file kedalam bahasa mesin ( file heksa ) digunakan sebuah compiler atau program compiler. Proses pemrograman dimulai dengan menuliskan program di notepad dan disimpan dengan ekstensi .ASM. File .ASM yang akan dikompilasi harus dijadikan dalam satu folder dengan program compilernya. Pertama-tama file dengan ekstensi .ASM di-compiler menggunakan program ASM51. Setelah dicompiler akan diperoleh file, satu file berekstensi .HEX dan satu file dengan ekstensi .LST. File .LST digunakan untuk melihat adanya kesalahan atau error pada pemrogramannya dengan cara membuka file tersebut dengan wordpad dan disimpan ulang dengan nama file yang berbeda, dan begitu seterusnya hingga kesalahan atau error tidak ditemukan Sedangkan file .HEX merupakan file yang akan diprogram ke dalam IC mikrokontroler. Langkah awal pilih Load Hex File to Flash buffer (A) untuk me-load file heksa agar tersimpan di dalam mikrokontroler, lalu tekan enter. Langkah selanjutnya memasukkan file yang berekstensi .HEX lalu tekan enter. Untuk melanjutkan kelangkah selanjutnya tekan enter atau sembarang tempat di keyboard. Kemudian Pilih Reset---Low (I), dan tekan enter untuk mereset mikrokontroler. Sehingga Reset---Low menjadi Reset---High. Setelah itu pilih Program (E) kemudian tekan enter untuk pemrograman mikrokontroler.
4.3 Pengujian Alat Keseluruhan dan Hasil Pengujian
4.3.1 Pengujian Alat Keseluruhan ( Rangkaian Aplikasi Pengontrol )
Pengujian dilakukan secara keseluruhan dengan menggabungkan rangkaian pengontrol dengan kompor listrik. Pengontrolan suhu pada kompor listrik ini menggunaka sensor suhu LM35 sebagai pendeteksi suhu zat masakan yang dipanaskan pada kompor, Suhu yang dihasilkan oleh LM35 masih berupa data analog, sehingga dibutuhkan ADC0804 untuk mengubah keluaran LM35 ke bentuk data digital sehingga dapat diolah oleh mikrokontroler dan hasilnya ditampilkan di LCD. Zat yang dipanaskan atau dimasak bisa berupa apa saja.
Secara keseluruhan aplikasi Pengontrol Kompor Listrik Otomatis ini dilengkapi lima buah saklar yaitu satu saklar ON/OFF sebagai saklar power, dimana saat posisi saklar ON, alat pengontrol akan terhubung dengan aliran arus listrik dan pada saat saklar OFF maka listrik tidak akan ada arus ( alat mati ), dengan demikian alat pengontrol tidak langsung hidup jika dihubungkan ke arus listrik PLN, tergantung posisi ON/OFF saklar. Keempat saklar lainnya yaitu saklar MODE ( Menu ) berisi beberapa menu pilihan yang disediakan yaitu menu memasak air, susu, telur mata sapi, menanak nasi dan menu costumize. Menu air diprogram untuk memasak air secara otomatis dengan indikasi kematangan suhu air yaitu 100oC, menu susu juga hampir sama tetapi dengan suhu kematangan 80oC. untuk memasak nasi dan telur program dibuat berdasarkan waktu standar kematangannya dan telah didukung dengan beberapa percobaan ( daftar percobaan pada halaman lampiran ). Satu lagi menu costumize, pada menu ini disediakan bagi pengguna agar dapat memasukkan waktu ataupun suhu yang dikehendaki sesuai kebutuhan dengan tombol up dan down. Saklar kedua adalah tombol UP yang digunakan untuk menaikkan suhu per 1oC atau menaikkan waktu per 1 menit sesuai kebutuhan. Saklar ketiga adalah saklar DOWN digunakan untuk menurunkan suhu per 1oC dan menurunkan waktu per 1 menit. Terakhir adalah saklar RUN ( Cook ) untuk memulai proses memasak dan kompor mulai bekerja memanaskan masakan.
). Untuk mematikan keselurukan pengontrol maka posisi saklar harus di-OFF-kan agar tidak ada lagi arus listrik yang mengalir.
Gambar 4.2 Rangkaian Aplikasi Pengontrol
4.3.2 Hasil Pengujian
Pengujian aplikasi Pengontrol Kompor Listrik Otomatis ini diharapkan bisa diketahui berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memasak/memanaskan air dan susu. Sedangkan dari pengujian memasak telur dan nasi diperoleh suhu yang dicapai saat masakan tersebut matang.
a. Pengujian menu air
b. P
Tabel 4.2 Hasil uji coba susu
Waktu
Dari hasil pengujian yang dilakukan menunjukkan bahwa untuk memanaskan air sebanyak 500 ml dibutuhkan waktu ± 19’ dan untuk 1 liter air ± 27’. Sedangkan pada percobaan 500 ml susu dibutuhkan waktu ±9’ dan untuk 1 liter susu ± 12’. Lamanya waktu yang dibutuhkan berdasarkan banyaknya air atau susu yang dipanaskan atau dimasak.
c. Pengujian menu telur mata sapi
Tabel 4.3 Hasil uji coba telur
3 5’00” 90oC
d. Pengujian menu nasi
Tabel 4.4 Hasil uji coba nasi
Uji Coba Waktu Suhu
1 40:03 72oC
2 40:01 72oC
Untuk perolehan suhu masakan pada telor dan nasi diperoleh data yang berbeda oleh sebab itu bisa dikatakan bahwa suhu kematangan suatu masakan tidak semuanya dapat ditentukan dari awal ( dibuat standarisai ), hal itu bergantung pada jenis dalam masakan. Ketidaksesuaian waktu pada percobaan dengan program diakibatkan ketidaktelitian penguji dalam penggunaan stopwatch ( alat bantu hitung ). Percobaan yang dilakukan dengan takaran beras 500 ml. Menu ini tidak dapat digunakan untuk nasi dengan takaran lebih dari yang ditetapkan, jika tetap digunakan kemungkinan nasi yang dimasak tidak akan matang.
e. Pengujian menu Costumize
Pada menu costumize ini dapat digunakan untuk masakan apa saja. Pada percobaan dicobakan untuk menanaskan roti pada suhu 90oC pada waktu 45’. Hasil pengujian alat berjalan sesuai dengan suhu dan waktu yang di-inputkan oleh pengguna. Pada menu ini, suhu dan waktu keduanya harus diisikan.
dinilai cenderung memakan waktu lebih lama, namun bisa dikatakan lebih praktis. Penggunaan aplikasi ini hanya untuk di dataran rendah saja, jika digunakan di dataran yang tinggi ada kemungkinan suhu tidak akan mencapai 100oC.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian serta hasil pendgujian aplikasi Pengontrol Kompor Listrik Otomatis adalah bahwa alat aplikasi ini telah berhasil dibuat dengan spesifikasi sebagai berikut :
1. Pengontrol Kompor Listrik Otomatis ini memanfaatkan mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali timer dan suhu serta pengontrolan alat keseluruhan.
2. Aplikasi ini juga menggunakan LM35 untuk pendeteksi suhu pada masakan sebagai indikator kematangan selain menggunakan set timer sebagai indikator kematangan.
3. Push button digunakan sebagai menu digital yang berisi beberapa menu (air, susu, nasi dan telur) dan terdapat satu menu costumize agar pengguna dapat mereset waktu memasak sesuai kebutuhan.
5.2 Saran
Berikut beberapa saran penulis untuk mengembangkan alplikasi Pengontrol Kompor Listrik Otomatis :
1. Sebaiknya sensor LM35 diletakkan secara permanen pada wadah untuk memanaskan. 2. Tombol input suhu atau waktu secara manual bisa menggunakan keypad agar lebih mudah
dan jelas.
3. Pengukuran suhu lebih akurat jika nilai yang ditampilkan terdapat beberapa nilai angka di belakang koma.
DAFTAR PUSTAKA
1. Anonim,2010,A
(http://technoscientia.akprind.ac.id/wp-content/uploads/2009). Diakses tanggal 15 April 2010
2. Anonim,2010,B
(www.e-dukasi.net/mapok/mp_files/mp_390/regulator.html). Diakses tanggal 12 Maret 2010
3. Anonim,2010,C
(www.parts.digikey.com/1/parts/indexd...952.html). Diakses tanggal 21 April 2010 4. Anonim, 2010,D
(http://www.google.co.id/imglanding?q=BT%20139&imgurl=http://media.digikey.com/p hotos/ BT139X-800.JPG). Diakses tanggal 21 April 2010
5. Anonim,2010,E
(www.futurlec.com/LED/MOC3021.shtml). Diakses tanggal 21 April 2010 6. Anonim,2010,F
(www.sathomedia.com/tag/lm35). Diakses tanggal 2 Mei 2010 7. Anonim,2010,G
(http://parts.digikey.com/1/parts-kws/electronic-component-push-button).Diakses tanggal 2 Mei 2010
8. Anonim,2010,H
(http://dhenk.blogdetik.com/peralatan-kontrol/pengertian dan prinsip kerja push-button-switch). Diakses tanggal 21 April 2010
9. Anonim, 2010, I
