REALISASI PENGATUR SUHU, DAN KELEMBABAN PADA KANDANG ULAR MENGGUNAKAN HMI (TEMPERATURE, AND HUMIDITY CONTROLLER FOR SNAKE CAGE USING HMI (SOFTWARE) )

(1)

REALISASI PENGATUR SUHU, DAN KELEMBABAN PADA

KANDANG ULAR MENGGUNAKAN HMI

(Bagian Perangkat Lunak)

(TEMPERATURE, AND HUMIDITY CONTROLLER FOR

SNAKE CAGE USING HMI (SOFTWARE) )

PROYEK AKHIR

Laporan ini ditulis sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III

Oleh

MUHAMMAD IRFAN PRATAMA

NIM : 091311051

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

(2)

(3)

ABSTRAK

Setiap makhluk hidup pasti membutuhkan level suhu dan kelembaban lingkungan yang sesuai. Termasuk pada hewan berdarah dingin, seperti reptil. Suhu, kelembaban, serta penjemuran yang sesuai akan membuat reptil berkembang biak dan tumbuh dengan baik. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem untuk mengatur level suhu, kelembaban, serta waktu penjemuran dengan baik secara otomatis.

Pada proyek akhir ini penulis akan merancang dan merealisasikan alat Realisasi Pengatur Suhu, dan Kelembaban Menggunakan HMI (Software). Alat ini pada dasarnya terdiri atas PC atau laptop, rangkaian serial to USB, mikrokontroler, sensor suhu dan kelembaban, dan aktuator. Alat ini berfungsi mengontrol suhu dan kelembaban pada kandang reptil dengan range suhu dan range kelembaban yang sesuai yang dikontrol dari jarak jauh menggunakan HMI (Human Machine Interface). Suhu dan kelembaban pada alat ini sudah diatur secara default yaitu pada range : 25˚C-27˚C untuk suhu, sedangkan 60-70% RH untuk kelembaban. Range suhu dan kelembaban diatur secara default, karena merupakan suhu dan kelembaban ideal untuk ular tropis, khususnya jenis python molurus. Sedangkan untuk waktu dan lama penjemuran ular dapat diatur secara offline melalui keypad 4X4, maupun melalui Human Machine Interface (HMI) yang terdapat pada PC.

Kata Kunci: suhu, kelembaban, HMI, mikrokontroler, python molurus

(4)

ABSTRACT

Every living creature requires a certain level of an appropriate environment temperature and humidity. Including the cold-blooded animals, like reptiles. Temperature, humidity, and heating will make the appropriate reptile breeding and growing well. Therefore we need a system to regulate the level of temperature, humidity, and heating time automatically.

At this final project, writer will design and realize “Temperature, And Humidity Controller for Snake Cage Using HMI (Software). This tool basically consists of a PC or laptop, a series of serial to USB, microcontroller, temperature and humidity sensors, and actuators. This tool controls the temperature and humidity in reptile cage with a range of temperature and humidity range corresponding, controlled remotely using the HMI (Human Machine Interface). Temperature and humidity in these devices is set by default that is in the range: 25 ˚ C-27 ˚ C for temperature, whereas 60-70% RH for humidity. Temperature and humidity range is set by default, because it is the ideal temperature and humidity for tropical snakes, particularly the type of python molurus. While for a long time and heating for snake can be set offline through a 4X4 keypad, or through the Human Machine Interface (HMI) in the PC.

Keyword : temperature, humidity, HMI, microcontroller, python molurus

(5)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirrobil’alamin, segala puji bagi Allah SWT karena atas nikmat, izin, ridho dan petunjuk-Nya laporan proyek akhir ini dapat diselesaikan. Laporan ini merupakan salah satu syarat kelulusan pendidikan Diploma III program studi teknik Elektronika jurusan teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung dan sebagai pertanggungjawaban penulis terhadap Proyek Akhir yang telah diselesaikan.

Proyek akhir ini dikerjakan dalam bentuk kelompok kerja, yang berjudul “Realisasi Pengatur Suhu, dan Kelembaban Pada Kandang Ular Menggunakan HMI” . Dalam laporan ini dibahas bagian perangkat lunak.

Dalam menyelesaikannya, disadari banyaknya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini mengucapkan terima kasih yang tulus kepada semua pihak yang telah mambantu baik secara langsung maupun tidak langsung, terutama kepada :

1. Bapak Drs.Trisno Yuwono Putro, ST.M.Eng selaku Dosen pembimbing I. Terimakasih atas saran, bimbingan, dan motivasinya selama ini.

2. Ibu Ervin Masita Dewi, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II dan Ketua Prodi Teknik Elektronika D3. Terimakasih atas bimbingan dan motivasinya. 3. Bapak Ir. Suheri Bakar selaku Dosen penguji I.

4. Bapak Didin Saefudin, S.T. selaku Dosen penguji II.

5. Bapak Firman Prima Djauhari, MT selaku Dosen penguji III.

6. Bapak Tjan Swi Hong, M.Sc selaku Ketua Panitia pelaksana Proyek Akhir. 7. Bapak Ir. Hari Purnama, M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.

8. Kepada teman-teman EC-B 2009 khususnya dan Teknik Elektronika angkatan 2009 umumnya. Terima kasih atas dukungan, motivasi, bantuan, dan ilmu yang telah dibagi.

9. Kepada rekan-rekan Himpunan Mahasiswa Elektronika (HME) Polban, atas dukungan, motivasi, dan pengalamannya.

Dalam penulisan laporan ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, diharapkan saran dan kritik yang membangun yang dapat berguna di masa yang

(6)

akan datang. Semoga laporan ini dapat memberikan sumbangan pada pada perkembangan ilmu pengetahuan teknologi dan pendidikan.

Bandung, 24 Juni 2012 Penulis

(7)

DAFTAR ISI

Hal.

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 1 1.3 Tujuan ... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Reptil ... 4 2.1.1 Python Molurus ... 4 2.2 Kelembaban... 5 2.2.1 Kelembaban Relatif ... 5 2.2.2 Kelembaban Spesifik ... 6 2.3 Suhu ... 6

2.4 Sistem Kontrol (Control System) ... 7

2.4.1 Komponen Sistem Kontrol ... 7

2.4.2 Jenis Jenis Sistem Kontrol ... 8

2.4.3 Aksi Kontrol Dasar ... 9

2.4 Sensor Suhu dan Kelembaban ... 12

2.4.1 SHT 11 ... 12

2.4.1.1 Spesifikasi SHT11 ... 13

2.4.1.2 Prinsip Kerja Sensor SHT11 ... 13

2.5 Human Machine Interface ... 15

2.5.1 Fungsi HMI ... 16

2.5.2 Bagian Dari HMI... 16

2.6 Mikrokontroler ... 17

2.6.1 Jenis Mikrokontroler ... 19

2.6.2 Mikrokontroler ATmega32 ... 21

2.7 Borland Delphi 7.0 ... 25

2.7.1 Kelebihan Delphi ... 26

2.7.2 Component, property method, event pada Delphi ... 26

2.8 Basic Compiler AVR ... 27

2.8.1 Baris Program ... 28

2.8.2 Pengenal Baris ... 28

2.8.3 Pernyataan Bascom ... 29

2.8.4 Variabel ... 29

2.8.5 Ekspresi dan Operator ... 29

2.9 Komunikasi Serial ... 31

(8)

2.9.1 Komunikasi Sinkron ... 31

2.9.2 Komunikasi Asinkron ... 31

2.10 Real Time Clock ... 32

2.10.1 RTC Paralel (DS1307) ... 32

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI 3.1 Spesifikasi Alat ... 35

3.2 Tahap Perancangan ... 37

3.2.1 Diagram Blok dan Cara Kerja Alat ... 37

3.2.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 40

3.3 Tahap Realisasi ... 46

3.3.1 Realisasi Software HMI ... 46

3.3.2 Realisasi Pemrograman Mikrokontroler ATmega32 ... 50

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Tujuan Pengujian ... 51

4.2 Metoda Pengujian... 51

4.3 Pengujian Pada Sistem Minimum ATmega32 ... 51

4.4 Pengujian Tampilan LCD ... 54

4.5 Pengujian Program Keypad ... 56

4.6 Pengujian Pengiriman Data Serial ... 58

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 62

5.2 Saran ... 62

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A (Listing Program) LAMPIRAN B (Datasheet)

(9)

DAFTAR TABEL

Hal.

Tabel 2.1 Tabel Skema Pengambilan Data Pada SHT11 ... 15

Tabel 2.2 Tanda-tanda Relasi ... 29

Tabel 2.3 Operator logika ... 30

Tabel 4.1 Data pengukuran tegangan di port A ... 53

Tabel 4.2 Data pengukuran tegangan di port B... 53

Tabel 4.3 Data pengukuran tegangan di port C... 54

Tabel 4.4 Data pengukuran tegangan di port D ... 54

(10)

DAFTAR GAMBAR

Hal.

Gambar 2.1 Python Molurus ... 5

Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Pengendalian Loop Terbuka ... 8

Gambar 2.3 Diagram Blok Sistem Kontrol Tertutup ... 9

Gambar 2.4 Ilustrasi Sistem Kendali On-Off ... 10

Gambar 2.5 Respon Sistem Kendali On-Off ... 11

Gambar 2.6 Aksi Kendali Proporsional ... 11

Gambar 2.7 Sensor SHT11 ... 13

Gambar 2.8 Diagram Blok Sensor SHT11 ... 14

Gambar 2.9 Skema Pengambilan Data Pada SHT11 ... 15

Gambar 2.10 Contoh tampilan Human Machine Interface (HMI) ... 16

Gambar 2.11 Chip Mikrokontroler ATmega32 ... 22

Gambar 2.12 (a) Flash Program Memory, (b) Data Memory ... 22

Gambar 2.13 Susunan Pin ATmega32 ... 22

Gambar 2.14 Arsitektur Mikrokontroler ATmega32 ... 24

Gambar 2.15 Tampilan Borland Delphi 7 ... 26

Gambar 2.16 Tampilan Basic Compiler AVR ... 27

Gambar 2.17 Blok Data pada komunikasi sinkron (Frame) ... 30

Gambar 2.18 Komunikasi Sinkron dan Komunikasi Asinkron ... 32

Gambar 2.19 IC DS1307 ... 33

Gambar 2.20 Konfigurasi Pin IC DS1307 ... 33

Gambar 3.1 Gambar Diagram Blok Alat Keseluruhan ... 38

Gambar 3.2 Diagram alir pemograman Software HMI ... 41

Gambar 3.3 Diagram alir pemograman Mikrokontroler ... 42

Gambar 3.4 Flowchart Mode View ... 44

Gambar 3.5 Flowchart Mode Setup ... 45

Gambar 3.6 Flowchart Mode Hmi ... 45

Gambar 3.7 Gambar jendela software Human Machine Interface ... 46

Gambar 3.8 Gambar panel pengatur suhu dan kelembaban ... 46

Gambar 3.9 Gambar panel pengatur waktu dan lama pemanasan/pencahayaan .. 47

Gambar 3.10 Gambar panel koneksi ... 48

(11)

Gambar 3.11 Gambar panel tes koneksi ... 48

Gambar 3.12 Gambar panel tes koneksi tersambung (connected) ... 49

Gambar 3.13 Gambar panel tes koneksi terputus (Disconnected) ... 49

Gambar 3.14 Gambar panel Grafik Data Log ... 50

Gambar 4.1.Tampilan pada LCD setelah dimasukkan program ... 56

Gambar 4.2 Cara Penyambungan Pin Pada Keypad ke Mikrokontroler ... 56

Gambar 4.3 Display pada LCD Saat Keypad Tidak Ditekan... 58

Gambar 4.4 Tampilan Software pengujian koneksi pada Borland Delphi 7... 59

(12)

DAFTAR PUSTAKA

 Tocci, Ronald J.(1995). Digital Systems Principles And Aplication. Fifth Edition. New Jersey: Prentice-Hall International, INC.

 Martina, Inge. 1999. 36 Jam belajar Komputer Delphi 4.0. Jakarta :PT. Elex Media Komputindo

 Ariyanita, Anne. 2011. Sistem Pengaturan Suhu Dan Kelembaban Tempat Penyimpanan Beras Dengan Pemeliharaan. Politeknik Negeri Bandung  Mauludi, Fedy Syahrul. 2011. Realisasi Sistem Pembuka Kunci Pintu

Dengan Verifikasi Sidik Jari Dan Kode Pin (Perangkat Lunak). Politeknik Negeri Bandung

 Nugraha, Ricky Permadi. 2011. Realisasi Sistem Pembuka Kunci Pintu Dengan Verifikasi Sidik Jari Dan Kode Pin (Perangkat keras). Politeknik Negeri Bandung

 RS232 Communication – The Basic. http://extremeelectronics.co.in/avr-tutorials/rs232-communication-the-basics/

[Diakses pada tanggal: 05 Mei 2012]  http://hme.ee.itb.ac.id/elektron/?p=32

[Diakses pada tanggal: 25 Mei 2012]

 ijaa.files.wordpress.com/2009/01/transmisi-data.doc [Diunduh pada tanggal: 05 Mei 2012]

 http://blog.dewataelektronik.com/?p=108 [Diunduh pada tanggal: 15 Mei 2012]  http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu

 http://en.wikipedia.org/wiki/Python_molurus [Diakses pada tanggal: 25 Mei 2012]

 www.iucnredlist.or

[Diakses pada tanggal: 25 Mei 2012]  gembiraloka.net

(13)

 http://alamendah.wordpress.com/2010/08/03/ular-sanca-bodo-python-molurus/

 AVR309: Software Universal Serial Bus (USB), (www.atmel.com). [Diunduh pada tanggal: 25 Mei 2011]

(14)

RIWAYAT HIDUP

Nama : Muhammad Irfan Pratama

NIM : 091311051

Alamat : Jln.K.H. Moh. Sirod RT.01 / RW.05 Dusun Citutut Desa

Dewasari, Kecamatan Cijeungjing, Kabupaten Ciamis

Tempat, Tanggal Lahir : Kupang, 10 Mei 1992

Email : [email protected]

PENDIDIKAN

1997 -1998 SDK Ruteng III 1998 - 1999 SD Negeri Bobos II 1999 - 2000 SDK Ruteng III 2000 - 2002 SD Negeri Bobos II 2002 – 2003 SD Negeri 1 Kertasari 2003 – 2006 SMP Negeri 1 Ciamis 2006 – 2009 SMA Negeri 1 Ciamis

2009 – 2012 Politeknik Negeri Bandung (Program Studi Teknik Elektronika)