1
SISTEM MONITORING KELEMBABAN DAN SUHU RUANG
BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN
ANTAR MUKA PORT SERIAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer
Ari wibowo M3307004
PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
2
HALAMAN PERSETUJUAN
SISTEM MONITORING KELEMBABAN DAN SUHU RUANG BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN ANTAR MUKA PORT
SERIAL
Disusun oleh : Ari wibowo
M3307004
Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan Di hadapan dewan penguji
Pada tanggal 21 juli 2010
Pembimbing Utama
3
HALAMAN PENGESAHAN
SISTEM MONITORING KELEMBABAN DAN SUHU RUANG BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN ANTAR MUKA PORT
SERIAL
Ari wibowo M3307004
Dibimbing oleh :
Darsono, S.Si, M.Si 19700727 199702 1 001
Tugas akhir ini Telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji Tugas akhir program Diploma III Ilmu komputer
Pada hari Rabu tanggal 21 Juli 2010
Dewan penguji
Ir. Handono Ramelan, M.Sc, Ph.D NIP. 19610223 198601 1 001
Ketua program studi DIII ILMU KOMPUTER
4
ABSTRAK
ARI WIBOWO , 2010 , SISTEM MONITORING KELEMBABAN DAN
SUHU RUANG BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN ANTAR MUKA PORT SERIAL, Program DIII Ilmu Komputer fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam perkembangan teknologi yang semakin maju ini, banyak sekali dibutuhkan peralatan yang efisien, praktis, dan ekonomis. Salah satunya dalam pengukuran suhu dan kelembaban udara. Untuk itu dibuat alat ukur kelembaban dan suhu yang dapat dihubungkan dengan komputer dan dapat menyimpan hasil pengukuran
Sistem ini memanfaatkan kemampuan mikrokontroler dalam proses akuisisi data suhu dan kelembaban dari sensor yang digunakan yaitu modul sensor SHT75. Komunikasi antara mikrokontroler dan komputer dibuat menggunakan komunikasi serial. Komunikasi serial dibangun dengan IC antarmuka MAX232. Data suhu dan kelembaban yang diukur sensor dibaca oleh mikrokontroler dan dikirimkan ke komputer melalui port serial.
Hasil pengujian sistem secara keseluruhan menunjukkan bahwa data pengukuran suhu dan kelembaban dapat dikirimkan dan ditampilkan di komputer dalam bentuk tabel. Data yang masuk direkam dalam tabel dengan interval waktu tertentu sesuai pilihan user.
5
ABSTRACT
ARI WIBOWO, 2010, MONITORING SYSTEM BASED ON ROOM
TEMPERATURE HUMIDITY AND MICROCONTROLLER AT89S51 WITH SERIAL PORT INTERFACE , Final project 3rd Diploma Programs Computer Science Faculty of Mathematics and Natural Sciences University of Surakarta Eleven March
In an increasingly advanced technological developments, a lot of needed equipment are efficient, practical, and economical. One was in the measurement of temperature and humidity. For that preferred it is made moisture and temperature measuring instrument which can be connected with a computer and can store the measurement results
These systems utilize the ability of the microcontroller in the process of data acquisition of temperature and humidity sensors used are sensors SHT75 module. Communication between the microcontroller and the computer was created using serial communication. Serial communication interface built with MAX232 IC. Data measured temperature and humidity sensors read by the microcontroller and sent to a computer via serial port.
The test results showed that overall system temperature and humidity measurement data can be transmitted and displayed on a computer in the form of tables. Incoming data are recorded in the table by a certain time interval according to user choice.
6
PERSEMBAHAN
7
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb,
Puji Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang senantiasa selalu memberikan Ridho dan Rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul: MONITORING KELEMBABAN DAN SUHU
RUANG BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DENGAN ANTAR MUKA PORT SERIAL.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat akademis untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md.) IlmuKomputer, Universitas Negeri Sebelas Maret
Selama penyusunan tugas akhir penulis mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak sebagai berikut :
1. Bapak Drs. Y.S. Palgunadi,M.Sc selaku Ketua Program DIII Ilmu Komputer Fakultas MIPA UNS.
2. Bapak Darsono,S.Si,M.Si selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan dalam penelitian tugas akhir ini.
3. Bapak Ibuku tercinta yang senantiasa mendukung dan mendo’a-kan ku. 4. Kekasihku tercinta yang selalu mendukungku
5. Teman-teman seperjuangan DIII Teknik Komputer 2007.
6. Rekan-rekan dan semua pihak yang berkenan membantu hingga terselesaikannya tugas akhir ini.
Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan balasan dari Allah SWT, serta sepenuhnya menyadari bahwa tanpa bantuan beliau-beliau maka laporan ini tidak akan mendapat hasil yang baik. Semoga tugas akhir ini dapat menjadi manfaat bagi semua pihak.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Surakarta , Juni 2010
8
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
INTISARI ... iv
ABSTRACT ... v
PERSEMBAHAN ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
Bab I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang Masalah ... 1
1.2Perumusan Masalah ... 2
1.3Batasan Masalah ... 2
1.4Tujuan Penulisan ... 3
1.5Manfaat ... 3
1.6Metodologi Penelitian ... 3
1.7Sistematika Penulisan ... 4
Bab II LANDASAN TEORI ... 5
2.9 Komunikasi Serial ... 20
9
2.11. Visual Basic ... 24
Bab III DESAIN DAN PERANCANGAN ... 25
3.1. Blok Diagram ... 25
3.2. Perancangan Hardware ... 26
3.3.Perancangan Software ... 31
Bab IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS ... 37
4.1. Penjelasan pengoperasian alat ... 37
4.2. Pengujian alat ... 38
4.3. Hasil Pengujian ... 41
Bab V PENUTUP ... 42
5.1. Kesimpulan ... 42
5.2. Saran ... 42
10
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Konfigurasi Kaki Mikrokontroller AT89S51... 7
Gambar 2.2. Peta Memori Mikrokontroler Atmel ... 11
Gambar 2.3. Block Diagram Sensor SHT75 ... 13
Gambar 2.4. Aplikasi Sensor... 13
Gambar 2.5. Transmission Start ... 14
Gambar 2.6. Simbol Dioda Zener ... 16
Gambar 2.7. Gambar Dan Simbol Kapasitor ... 17
Gambar 2.8. Jenis-Jenis Transistor ... 17
Gambar 2.9. IC LM7805 ... 18
Gambar 2.10. LCD 16x2 ... 18
Gambar 2.11. Konfigurasi Pin Max232 ... 20
Gambar 3.1. Blok Diagram Rangkaian pengukur suhu Dan kelembaban ... 25
Gambar 3.2. Rangkaian Secara Keseluruhan ... 26
Gambar 3.3. Rangkaian Power Supply mikrokontroler ... 27
Gambar 3.4. Rangkaian SHT75 dan Mikrokontroler ... 28
Gambar 3.5. Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 ... 28
Gambar 3.6. Rangkaian LCD dan Mikrokontroler ... 29
Gambar 3.7. Rangkaian Komunikasi Serial ... 30
Gambar 3.8. Diagram Alir Program Utama ... 31
Gambar 3.9. Tampilan antar muka sistem monitoring suhu dan kelembaban ... 34
Gambar 4.1. Tampilan Aplikasi Monitoring suhu dan kelembaban... 37
Gambar 4.2. Setting Baudrate ... 38
11
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kandungan Uap Air Udara Jenuh ... 5
Tabel 2.2. Fungsi pin-pin Port 3 ... 9
Tabel 2.3. Daftar Command dari SHT75 ... 15
Tabel 2.4. Koefisien Konversi Kelembaban ... 15
Tabel 2.5. Koefisien Kompensasi Dari Temperatur ... 15
Tabel 2.6. Fungsi Pin LCD ... 19
12
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Masalah
Pada masa sekarang ini teknologi informasi mengalami kemajuan yang sangat pesat dan tidak terlepas pada bidang komputerisasi. Komputer saat ini telah menjadi alat bantu utama bagi manusia dan digunakan bukan hanya untuk menyelesaikan permasalahan di tempat kerja, membuat program atau bermain game, tetapi dapat digunakan untuk mengontrol alat melalui berbagai port yang tersedia dan dikenal dengan istilah interfacing komputer ( hubungan antar muka komputer ).
Dalam perkembangan teknologi yang semakin maju ini, banyak sekali dibutuhkan peralatan yang efisien, praktis, dan ekonomis. Salah satunya dalam pengukuran suhu dan kelembaban udara. Banyak sekali aplikasi yang membutuhkan pengaturan kelembaban dan suhu udara, salah satunya dalam budidaya tanaman. Budidaya tanaman yang membutuhkan pengaturan suhu dan kelembaban udara adalah budidaya tanaman anggrek. Kelembaban dan suhu mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut. Pada umumnya anggrek-anggrek yang dibudidayakan memerlukan temperatur ± 28ºC dan temperatur minimal 15ºC. Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan dehidrasi yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Kelembaban nisbi yang diperlukan untuk anggrek berkisar antara 60 – 85 %RH. Fungsi kelembaban yang tinggi bagi tanaman antara lain untuk menghindari penguapan yang terlalu tinggi. Pada malam hari kelembaban dijaga agar tidak terlalu tinggi, karena dapat mengakibatkan busuk akar pada tunas-tunas muda. Oleh karena itu diusahakan agar media dalam pot jangan terlampau basah. Sedangkan kelembaban yang sangat rendah pada siang hari dapat diatasi dengan cara pemberian semprotan kabut di sekitar tempat pertamanan. (www.deptan.go.id )
13
memiliki respon yang sangat lambat sehingga tidak cocok untuk pelaksanaan proses produksi.
Dengan melihat latar belakang diatas, maka dibuat sebuah alat ukur kelembaban dan suhu digital. Alat ini dapat mengukur dan menampilkan hasil pengukuran suhu sekaligus kelembaban.
1.2.Perumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahan pada tugas akhir ini yaitu :
1. Bagaimana rancangan alat pengukur suhu dan kelembaban
2. Bagaimana perancangan program yang berfungsi untuk menjalankan rangkaian
3. Bagaimana komunikasi alat ukur kelembaban dan suhu dengan PC
1.3.Batasan Masalah
Karena kompleksitas permasalahan seringkali dapat menyulitkan, maka penulis perlu melakukan pembatasan masalah agar kedalaman analisisnya tetap terjaga. Batasan masalah dalam tugas akhir ini antara lain :
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler jenis AT89S51 2. Sensor kelembaban dan temperatur yang digunakan adalah sensor SHT75
buatan SENSIRION
3. Program yang digunakan adalah bahasa pemrograman Assembly dan pemrograman Visual Basic.
4. Penghubung alat ukur kelembaban dan komputer menggunakan port serial dan aplikasi Visual Basic dengan menggunakan converter serial to USB. 5. Satuan yang digunakan untuk temperatur adalah ºC dan kelembaban %RH
14
1.4.Tujuan Penulisan
Rancang Bangun alat ukur kelembaban dan suhu digital yang dapat mengontrol dan menyimpan hasil pengukuran secara periodik.
1.5.Manfaat
Memberikan informasi kepada pembaca tentang pembuatan dan pemanfaatan aplikasi mikrokontroler pada sistem minimum. Dapat digunakan sebagai pengukur suhu ruang server IT. Pengukur suhu dan kelembaban pada proses budidaya tanaman anggrek. Digunakan sebagai bahan referensi atau kajian untuk pengembangan selanjutnya bagi peneliti lain.
1.6.Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
a. Studi literatur tentang : - Sensor SHT75
- Mikrokontroller AT89S51 - Port Serial
- Visual basic
b. Perencanaan aplikasi meliputi :
- Perancangan rangkaian mikrokontroler dan sensor SHT75 - Perancangan rangkaian Osilator
- Perancangan rangkaian mikrokontroler dan port serial - Perancangan aplikasi dengan Visual Basic
c. Pengujian dan analisa data meliputi :
15
1.7.Sistematika Penulisan
Sistematika tugas akhir ini disusun menjadi enam bab yang secara singkat dapat diuraikan sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi penulisan dan sistematika penulisan
BAB II : Landasan Teori
Berisi tentang tinjauan pustaka. Teori-teori yang disajikan hanyalah teori-teori yang mendukung tugas akhir.
BAB III : Desain dan Perancangan
Berisi tentang perencanaan perangkat keras dan perangkat lunak BAB IV : Implementasi dan Analisa
Berisi tentang langkah dan hasil analisa dan pembahasan yang sifatnya terpadu.
BAB V : Penutup
16
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Kelembaban udara
Ketika udara banyak mengandung banyak uap air maka dapat dikatakan kelembaban udara adalah tinggi. Kelembaban udara adalah besaran yang menunjukan kandungan uap air didalam udara. Uap air masuk ke atmosfer karena penguapan air dari lautan, sungai, danau, es, salju, tanah yang basah, dan tumbuh-tumbuhan. Pada suhu tertentu udara hanya dapat mengandung uap air dalam jumlah tertentu. Jumlah uap air maksimum yang dikandung oleh udara dinamakan udara jenuh. Jumlah uap air yang dapat ditampung oleh udara dipengaruhi oleh temperatur udara. Pada temperatur yang rendah, uap air yang dibutuhkan untuk menjenuhkan udara sangat sedikit, sehingga dapat dikatakan udara mulai jenuh. Sedangkan pada temperatur tinggi, uap air yang dibutuhkan udara sangat banyak, sehingga dapat dikatakan udara belum mulai jenuh. Kandungan uap air udara jenuh pada suhu yang berbeda dapat dilihat pada tabel 2.1.
( Kanginan Marthen, 2000 )
Tabel 2.1. kandungan Uap Air Udara Jenuh
17
Pada tabel 2.1 terlihat bahwa pada suhu udara 32oC, udara jenuh mengandung maksimum 33,45 gr/m3, dan pada suhu 200C, udara jenuh mengandung maksimum 17,12 gr/m3 . jadi pada suhu rendah, kandungan uap air maksimum diudara lebih sedikit. Sedangkan pada suhu tinggi, kandungan uap air maksimum diudara lebih banyak.
Kelembaban (humidity) ada dua macam yaitu kelembaban mutlak dan kelembaban relatif atau nisbi. Kelembaban mutlak adalah bilangan menyatakan massa uap air (dalam gram) yang terkandung dalam 1 m3 udara. Sebagai contoh, jika 1 m3 udara mengandung 5 gram uap air, maka kelembaban mutlak udara adalah 5 gr/m3. Kelembaban relatif adalah bilangan persen yang menunjukan perbandingan antara massa uap air yang ada di udara dan massa uap air yang dikandung udara jenuh pada tekanan dan suhu yang sama.
Kelembaban relatif udara berubah-ubah sesuai dengan kondisi dan cuaca di suatu tempat, dan juga banyak uap air yang diserap udara ditempat itu. Pada suhu tinggi dimana udara mengandung sedikit uap air, maka kelembaban relatifnya rendah. Sedangkan pada suhu rendah dimana udara mengandung sedikit uap air, maka kelembaban relatifnya tinggi. Jadi pada suhu tinggi, udara memerlukan banyak uap air mencapai kelembaban relatif yang tinggi. Sedangkan pada suhu rendah, tidak memerlukan banyak uap air untuk mencapai kelembaban relatif yang tinggi. Oleh karena itu pada siang hari, kelembaban relatifnya lebih rendah dibandingkan pada pagi hari. Kelembaban relatif pada cuaca cerah lebih rendah dibandingkan pada cuaca mendung atau hujan. Udara akan terasa nyaman jika kelembaban relatifnya 50%, dan sangat tidak nyaman jika kelembabanya 99%. Pengontrolan kadar air dalam udara sangat penting untuk kenyamanan manusia dan dan berpengaruh dalam proses produksi tertentu.
18
2.2 Mikrokontroller AT89S51
Salah satu jenis mikrokontroler yang sangat populer saat ini adalah keluarga MCS51. Intel memperkenalkan mikrokontroler type 8031 / 8051 pada awal tahun 1980-an. Selanjutnya banyak pabrik IC besar lainnya (AMD, PHILIPS, ATMEL, WINBOND) ikut memproduksi dengan menambahkan kemampuan dan fasilitas pada mikrokontroler buatannya, sehingga terbentuk sebuah “keluarga besar mikrokontroler‟ yang kemudian biasa disebut sebagai keluarga MCS51.
ATMEL memproduksi 2 macam mikrokontroler MCS-51, yaitu 40 pin (AT89C51, AT89C52, AT89C53, AT89C55 dan AT89C8252) dan 20 pin (AT89C1051, AT89C2051, AT89C4051). Belakangan ATMEL mempermudah penggunanya dengan memproduksi mikrokontroler dengan teknologi ISP (In
System Programming) yang dapat diprogram secara serial. (AT89S51,
AT89S52, AT89S53, AT89S8252, AT89S1051, AT89S2051, AT89S4051). (Agfianto, Eko P , 2006)
19
Penjelasan dari masing-masing kaki mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut:
- Vcc
Memberikan tegangan supplay. - GND
Sebagai ground terhadap sumber. - Port 0
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex
address/data, atau menerima kode byte pada saat Flash Programming.
Port 0 merupakan port I/O 8 bit dua arah. Pada saat sebagai port keluaran masing – masing pinnya dapat menangani 8 input TTL. Saat 1 detik dimasukkan ke port 0, maka port ini akan berfungsi sebagai input dengan impedansi tinggi. Pada saat sebagai low order multiplex address/data port ini akan mempunyai internal pull up dan pada saat Flash Programming diperlukan external pull up terutama pada saat verifikasi program.
- Port 1
Port 1 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex
address/data, atau menerima kode byte pada saat pemrograman Flash dan
20
program memori dan selama mengakses eksternal data memori yang menggunakan 16-bit alamat (MOVX@DPTR). Selama mengakses eksternal data memori yang menggunakan 8-bit alamat (MOVX@RI), port 2 mengeluarkan isi dari P2 SFR. Port 2 juga menerima kode byte saat pemrograman flash dan verifikasi.
- Port 3
Merupakan port I/O 8 bit dua arah dengan internal pull up. Pada saat sebagai port keluaran masing – masing pinnya dapat menangani 4 input TTL. Port 3 juga menerima kode byte saat pemrograman flash dan verifikasi. Selain itu, port 3 juga dapat bekerja sebagai fungsi – fungsi khusus pada AT89C51, yaitu :
Tabel 2.2. Fungsi pin-pin Port 3
Pena Port Fungsi
P3.0 RXD ( Port Masukan Serial ) P3.1 TXD ( Port Keluaran Serial ) P3.2 INT0 ( Interupsi 0 Eksternal ) P3.3 INT1 ( Interupsi 1 Eksternal ) P3.4 T0 ( Timer 0 )
P3.5 T1 ( Timer 1 )
P3.6 WR ( Write Strobe Data Memory Eksternal ) P3.7 RD ( Read Strobe Data Memory Eksternal )
- RST
Masukan Reset tinggi pada pin selama 2 siklus mesin ketika osilator menjalankan reset peralatan.
- ALE / PROG
Address Latch Enable mengeluarkan pulsa untuk byte rendah pada alamat
selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga sebagai input pulsa program ( PROG ) selama memprogram flash.
21
PSEN (Program Store Enable ) adalah read strobe untuk memori program eksternal. Ketika AT89S51 mengeksekusi kode dari memori program eksternal. PSEN diaktifkan 2 X tiap siklus mesin.
- EA / Vpp
Eksternal Access Enable harus dihubungkan dengan ground agar peralatan
dapat mengambil kode dari memori program eksternal dimulai pada lokasi 0000H sampai alamat FFFFH, catatan jika lock bit 1 diprogram, EA akan menjadi pengunci internal pada reset. EA harus dipasang ke VCC untuk mengeksekusi program internal.
- XTAL 1
Masukan untuk penguat osilator pembalik dan masukan untuk rangkaian operasi detak internal.
- XTAL 2
Keluaran dari penguat osilator pembalik. (Nugroho, Budi , 2006)
2.2.1 Organisasi Memori AT89S51
Mikrokontroler MCS-51 mempunyai 16 bit alamat Program memori dan Data memori yang terpisah, sehingga MCS-51 dapat mengalamati 64 KB program memory (ROM) dan 64 KB external data memory (RAM). Selain itu MCS-51 mempunyai 128/256 Byte internal data memori. Program memori internal dapat diakses dengan membuat pin EA (External Acces) berlogika high, sedangkan jika EA dibuat Low, seluruh program diacces dari
external memory.
Data memori internal dari alamat 00H sampai dengan 7FH dapat diacces secara Direct dan Indirect Addressing. Sedangkan SFR (Special Function Register) dengan alamat 80H – FFH hanya dapat diacces secara Direct
addressing. Untuk MCS-51 yang mempunyai 256 Byte internal data memori
22
Gambar 2.2. Peta memori mikrokontroler Atmel (Nugroho, Budi , 2006)
2.2.2 Register MCS-51
Setiap mikroprosesor / mikrokontroler mempunyai register baku yaitu
Program Counter (PC), Stack Pointer (SP), Program Status Word (PSW)
dan Akumulator (Acc/A), yang berfungsi sebagai berikut :
Program Counter Register (PC).
Register 16 bit, bergfungsi menyimpan alamat program yang sedang dijalankan.
Stack Pointer Register (SP).
Register ini berfungsi untuk menyimpan alamat stack. Stack adalah memory yang digunakan untuk menyimpan alamat / data pada saat terjadi interupsi, mengeksekusi perintah call dan push.
Program Status Word Register (PSW).
23
Accumulator (Acc / A)
Register Acc / A adalah register keperluan umum yang paling sering digunakan untuk manipulasi data, operasi aritmatika dan logika. (Nugroho, Budi , 2006)
2.3 Sensor SHT75
SHT75 adalah sensor digital untuk temperatur sekaligus kelembaban pertama di dunia yang diklaim oleh pabrik pembuatnya, Sensirion Corp. Mempunyai kisaran pengukuran dari 0-100% RH, dan akurasi RH absolute +/- 3% RH. Sedangkan akurasi pengukuran temperatur ± 0.4ºC pada 25 ºC. Sensor ini bekerja dengan interface 2-wire. Aplikasi sensor ini biasanya pada data logging, pemancar, automotive, perangkat instrumentasi, dll. Sensor ini lebih presisi dan akurat daripada saudaranya yaitu SHT1x yang juga lebih murah.
Sensor ini juga telah dipatenkan melalui proses mikro oleh CMOSSen®
technology sehingga terbukti ketahanan dan stabilitasnya yang bagus. Kedua
sensor tersebut digabungkan dengan analog digital converter (ADC) 14 bit dan
serial interface circuit pada chip yang sama. Hasilnya adalah sinyal besar yang
bagus, waktu respon yang cepat dan ketahanan terhadap gangguan yang berasal dari luar.
Internal voltage regulation dan 2-wire serial interface memungkinkan
adanya pemasangan yang mudah dan cepat ke dalam suatu system. Ukuranya kecil dan konsumsi daya rendah membuat sensor ini sebagai pilihan utama untuk sebagian besar aplikasi.sensor ini terdiri dari 2 bentuk yaitu surface-mountable LCC(Leadless Chip Carrier) dan plugable 4-pin single-in-line.
24
Gambar 2.3. Blok Diagram Sensor SHT75
(Sumber : Datasheet SHT75)
2.3.1 Spesifikasi Interface
Gambar 2.4. Aplikasi Sensor
( Sumber : Datasheet SHT75)
2.3.2 Serial interface (Bidirectional 2-wire)
Serial interface dari SHTxx dioptimalkan untuk pembacaan sensor dan
25 Serial Clock input (SCK)
Digunakan untuk sinkronisasi komunikasi antara microcontroller dan SHT75. Karena interface ini terdiri dari static logic sepenuhnya, maka tidak ada batasan frekuensi minimum dari SCK.
Serial data (SDA)
Pin data merupakan tri-pin yang digunakan untuk transfer data in dan data
out. DATA berubah setelah transisi turun, dan valid pada transisi naik dari
serial clock SCK. Selama transisi, DATA line harus stabil selama SCK
high. Untuk menghindari adanya signal contention, microcontroller hanya
diperbolehkan men-drive DATA low. (Datasheet SHT75, 2009)
2.3.3 Mengirim Perintah
Untuk memulai proses pengiriman, perlu adanya suatu “transmission start” agar dapat dilakukan. Metodenya adalah sbagai berikut :
Gambar 2.5. “transmission start” sequence
( Sumber : Datasheet SHT75)
DATA di-reset sehingga keadaanya low sementara SCK di-set menjadi
high, diikuti dengan kondisi low SCK kemudian DATA dan SCK di-set high.
Perintah berikutnya terdiri atas tiga bit alamat (hanya “000” yang tersedia) dan lima bit command.
26
Tabel 2.3. Daftar Command dari SHT75
( Sumber : Datasheet SHT75)
2.3.4 Konversi Output ke Nilai Fisik
Kelembaban (Relative Humidity)
Rumus yang dipakai untuk kompensasi ketidak linearan dari sensor kelembaban ini adalah sebagai berikut :
RHlinear = c1 +c2 *SORH + SORH2 (2.1)
Tabel 2.4.. Koefisien Konversi Kelembaban
( Sumber : Datasheet SHT75)
Untuk kompensasi ketegantungan RH terhadap temperatur digunakan rumus berikut:
RHtrue = (TºC-25)*(t1+t2*SORH)+ RHlinear (2.2)
Tabel 2.5. Koefisien Kompensasi Dari Temperatur
( Sumber : Datasheet SHT75 )
27
Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke satu arah, namun Dioda Zener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas "tegangan rusak" (breakdown voltage) atau "tegangan Zener".
Gambar 2.6. Simbol diode zener
(http://chip.web44.net)
2.5 Kapasitor
28
Gambar 2.7. Gambar dan simbol kapasitor
(http://2.bp.blogspot.com)
2.6 Transistor
Merupakan komponen elektronika yang terdiri dari tiga lapisan semikonduktor. Transistor dapat dipergunakan antara lain untuk:
a) Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC). b) Sebagai penyearah .
c) Sebagai mixer . d) Sebagai osilator. e) Sebagai switch .
Gambar 2.8. Jenis-jenis transistor
29
2.7 IC LM7805
Gambar 2.9. IC LM7805
(http://4.bp.blogspot.com)
7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt dan seterusnya. Komponen ini biasanya sudah dilengkapi dengan pembatas arus (current limiter) dan juga pembatas suhu (thermal shutdown). Komponen ini hanya tiga pin dan dengan menambah beberapa komponen saja sudah dapat menjadi rangkaian catu daya yang ter-regulasi dengan baik. (http://workshop-robot.blogspot.com, 2009)
2.8 LCD 16 X 2
Gambar 2.10. LCD 16 X 2
30
Tabel 2.6. Fungsi pin LCD
Fungsi dari masing – masing pin pada LCD adalah pin pertama dan kedua merupakan pin untuk tegangan suplay sebesar 5 volt, untuk pin ketiga harus ditambahkan resistor variabel 4K7 atau 5K ke pin ini sebagai pengatur kontras tampilan yang diinginkan.
Pin keempat berfungsi untuk memasukkan input command atau input data, jika ingin memasukkan input command maka pin 4 diberikan logic low (0), dan jika ingin memasukkan input data maka pin 4 diberikan logic high (1).
31
Pin keenam berfungsi sebagai enable, yaitu sebagai pengatur transfer
command atau karakter data ke dalam LCD. Untuk menulis ke dalam LCD data
ditransfer waktu terjadi perubahan dari high ke low, untuk membaca dari LCD Dapat dilakukan ketika terjadi transisi perubahan dari low ke high.
Pin-pin dari nomor 7 sampai 14 merupakan data 8 bit yang dapat ditransfer dalam 2 bentuk yaitu 1 kali 8 bit atau 2 kali 4 bit, pin-pin ini akan langsung terhubung ke pin-pin mikrokontroler sebagai input/output. Untuk pin nomor 15-16 berfungsi sebagai backlight
2.9 Komunikasi Serial
Sistem transmisi sinyal RS232 menggunakan level tegangan dengan respek to sistem common (power ground). Tipe ini bagus untuk komunikasi data secara satu-satu (point to point communications). RS232 port PC hanya diperuntukan untuk satu alat (single device). Misal com1 digunakan untuk mouse
port sedangkan Com2 digunakan untuk modem. Syarat sinyal RS232 dapat
berfungsi adalah dengan hubungan ke ground antara PC dengan alat (commond
ground). Jarak maksimal jalur komunikasi sangat terbatas hanya 100/200 kaki
untuk komunikasi data secara asinkron dan hanya 50 kaki untuk komunikasi sinkron. Kecepatan transfer data RS232 cukup rendah, kecepatan maksimal hanya 19200 bits/detik. RS232 pada PC mempunyai dua jenis konektor, yaitu konektor dengan 25 Pin (DB25) dan konektor dengan 9 pin (DB9). Pada dasarnya hanya 3 pin yang terpakai, yaitu pin kirim, pin terima, dan ground.
Gambar 2.11. Konfigurasi pin MAX232
32
Dalam setiap proses transfer data serial, RS232 memerlukan sebuah Data
Terminal Equipment (DTE) dan Data Communication Equipment (DCE) pada
masing-masing terminal. Pengiriman data dilakukan secara bit per bit. Kecepatan transfer data harus sama antara pengirim dan penerima, jika tidak sama akan terjadi overflow. Kecepatan transmisi transfer data sering disebut dengan
baudrate. Panjang data bit yang sering digunakan diantaranya adalah 4,5,6,7, dan
8 bit.
Pada komunikasi data serial pada dasarnya yang dikirimkan adalah tegangan dan kemudian dibaca dalam bit. Besar level teganganya adalah antara -25 volt sampai dengan +-25volt. Untuk bit dengan logika 1 maka besar level teganganya adalah antara
-3 volt sampai -25 volt, sedangkan untuk bit dengan logika 0 maka besar level tegangannya antara +3 volt sampai +25 volt.
2.10 Perangkat Lunak Mikrokontroler AT89S51
Bahasa pemrograman yang digunakan untuk memprogram IC Mikrokontroler AT89S51 adalah dengan menggunakan bahasa Assembly yang biasanya disimpan dengan menggunakan ekstensi .ASM. Bahasa Assembly adalah bahasa komputer yang kedudukannya di antara bahasa mesin (kumpulan kode
biner yang merupakan instruksi yang dapat dimengerti dan dijalankan oleh
komputer atau mikrokontroler) dan bahasa level tinggi (bahasa komputer yang memakai kata-kata dan pernyataan yang mudah dimengerti oleh manusia), misalnya bahasa C dan Pascal.
Mikrokontroler AT89S51 mempunyai beberapa instruksi, di antaranya adalah :
a. Instruksi aritmatika
Instruksi aritmatika/ADD dapat dilaksanakan dengan 4 cara, yaitu :
ADD A,7FH pengalamatan langsung
ADD A@RO pengalamatan tak langsung
33 ADD A,#35H pengalamatan immediate
Untuk aritmatika BCD (Binary Coded Decimal), ADD dan ADDC harus diikuti dengan operasi DA A (Decimal Adjust) untuk meyakinkan hasil dari BCD, dimana DA A akan merubah nomor binary menjadi BCD.
b. Instruksi logika
Instruksi logika pada mikrokontroler AT89S51 memberikan operasi boolean (AND, OR, EX-OR, dan NOT) dalam byte data. Semua instruksi logika menggunakan akumulator pada pengoperasian pertama dalam sebuah siklus mesin. Operasi logika dapat ditampilkan dalam sebuah byte ruang memori internal data tanpda meninggalkan akumulator.
c. Instruksi perputaran
Instruksi perputaran (RL A dan RR A) menggeser akumulator satu bit ke arah kiri atau kanan. Untuk pergeseran ke kiri, MSB berputar ke arah LSB, untuk pergeseran ke kanan LSB berutar ke arah posisi MSB. Variasi RL A dan RR A adalah pergeseran 9-bit yang menggunkan akumulator dan membawa pengikut ke dalam PSW. Instruksi SWAP A mengubah posisi tinggi ke posisi rendah dengan menggunakan akumulator.
d. Instruksi data transfer internal RAM
Instruksi ini memindahkan data dengan ruang memori internal yang akan dilaksanakan pada satu atau dua siklus mesin. Format instruksi ini adalah : MOV <tujuan> <sumber>
Menyediakan data untuk dipindahkan antar 2 internal RAM atau lokasi SFR dengan keluaran melalui akumulator. Bagian atas 128 byte data memori RAM hanya dapat diakses dengan pengalamatan langsung dan SFR hanya dapat dikases dengan pengalamatan langsung.
e. Instruksi variabel boolean
34
dialamati dan ruang SFR dapat mendukung hingga 128 bit yang dapat dialamati lainnya. Semua jalur port juga merupakan bit yang dapat dialamati dan masing-masing dapat diperlakukan sebagai port bit tunggal yang terpisah. Instruksi-instruksi yang mengakses bit-bit ini tidak hanya di percabangan bersyarat saja, namun lengkap meliputi instruksi-intruksi pemindahan data (mov), set, clear, komplemen, OR, dan AND.
f. Instruksi lompatan bersyarat
Instruksi pengetesan bit akan dilewati jika alamat bit set (JC,JB,JBC) atau jika alamat bit tidak diset (JNC dan JNB). Semua bit PSW adalah pengalamatan langsung, jadi parity bit atau flag yang digunakan secara umum dapat juga digunakan sebagai bit instruksi set.
g. Instruksi lompatan
Ada beberapa jenis variasi instruksi : SJMP, LJMP, dan AJMP. Instruksi SJMP mempunyai ukuran 2 byte, instruksi LJMP mempunyai ukuran 3 byte dan instruksi AJMP mempunyai ukuran 2 byte.
Dalam melakukan pembuatan program pada mikrokontroler AT89S51, ada beberapa jenis pengalamatan yang biasa digunakan, yaitu:
1. Mode Pengalamatan Langsung (Direct Addressing Mode)
Mode pengalamatan ini digunakan untuk menunjuk data yang berada di suatu lokasi memori dengan cara menyebut lokasi (alamat) memori tempat data tersebut berada, misalnya: MOV A, 50H. Instruksi ini menyatakan bahwa data yang berada pada alamat 50H disalin ke akumulator A.
2. Mode Pengalamatan Segera (Immediate Addressing Mode)
Mode pengalamatan segera digunakan untuk pemindahan data konstan atau menggunakan konstanta, yaitu data yang menyatu dengan instruksi. Contoh dari instruksi ini adalah MOV A, #40H. Instruksi ini mempunyai arti bahwa data sebesar 40H disalin ke akumulator A.
3. Mode Pengalamatan Tidak Langsung (Indirect Addressing Mode)
35
langsung tetapi disimpan dulu ke register lain, contohnya: MOV A, @R0. Instruksi ini menyatakan bahwa data yang tersimpan pada memori yang alamat lokasinya tersimpan pada R0 disalin ke Akumulator A.
4. Mode Pengalamatan Register (Register Addresing Mode)
Mode pengalamatan ini digunakan untuk mengakses data dari register sebagai tempat penyimpanan data yang praktis dan kerjanya sangat cepat, misalnya MOV A, R0. instruksi ini mempunyai arti bahwa data dalam register serba guna R0 disalin ke Akumulator A.
5. Mode Pengalamatan Kode Tidak Langsung (Code Indirect Addressing
Mode)
Mode pengalamatan ini digunakan untuk penyebutan data dalam memori program yang dilakukan secara tidak langsung, misalnya instruksi MOVC A, @A+DPTR. Instruksi ini mempunyai arti bahwa data yang berada pada lokasi memori program yang beralamat di DPTR (Data
Pointer Register-2 Byte) ditambah dengan nilai yang tersimpan dalam
Akumulator A (1 byte). ( Agfianto Eko Putra, 2006)
2.11 Visual Basic
Visual Basic adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa pemrograman adalah perintah-perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Bahasa pemrograman Visual Basic, yang dikembangkan oleh Microsoft sejak tahun 1991, merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Beginner’s All-purpose
Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual Basic
36
BAB III
DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1. Diagram Blok
Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian pengukur suhu dan kelembaban
Pada blok pertama terdapat blok masukan. Dimana pada blok ini terdapat sensor suhu sekaligus kelembaban yang menggunakan IC SHT75 sebagai sensornya. Sensor ini dipilih karena memiliki banyak kelebihan, untuk pengukuran suhu dan kelembaban hanya dibutuhkan satu sensor yang telah terkalibrasi. Sedangkan mikrokontroller yang berfungsi sebagai otak dari sistem pengukuran ini menggunakan AT89S51.
Pada blok yang terakhir terdapat blok keluaran. Pada blok ini terdapat display LCD dan Komputer. LCD berfungsi sebagai display dari monitoring suhu dan kelembaban. Sedangkan komputer berfungsi untuk menyimpan hasil pembacaan suhu dan kelembaban dalam bentuk database. Selain meyimpan hasil pengukuran komputer juga berfungsi untuk mengatur pengukuran dalam setiap beberapa waktu sekali.
Masukan
Sensor SHT75
Mikrokontroller AT89S51
Keluaran
37
Gambar 3.2. Rangkaian Secara Keseluruhan
3.2. Perancangan Hardware
3.2.1 Power Supply
Sumber tegangan dari mikrokontroler berasal dari travo 1A dengan tegangan input AC 220 V dan output AC 12 V. Tegangan output AC 12 V ini dihubungkan dengan dioda bridge dan kondensator agar menjadi tegangan DC 12 V. Untuk menghindari drop tegangan, diperlukan suatu kondensator yang akan menyimpan sementara tegangan tersebut.
38
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply Mikrokontroller
3.2.2 Sensor
Sensor yang digunakan adalah SHT75 buatan SENSIRION yang menggunakan komunikasi 2-wire interface. Sensor ini memiliki dua fungsi, yaitu sebagai sensor temperatur dan sensor kelembaban. Sensor ini memiliki tingkat kepresisian yang baik sehingga layak digunakan dalam sistem pengukuran ini. Pada sensor ini terdapat 4 buah pin yaitu VCC, GND, DATA, dan SCK.
39
Gambar 3.4 Rangkaian SHT75 dan mikrokontroler
3.2.3 mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 adalah bagian utama dan merupakan “otak” dalam proses akuisisi data dari sensor. Dalam rangkaian ini mikrokontroler digunakan sebagai kontrol input dan output saja.
Gambar 3.5 Rangkaian mikrokontroler AT89S51
40
eksternal. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 11,0592 MHz dan kapasitor
33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan
reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset
mikrokontroller ini. Pin 1 sampai 8 adalah Port 1. Pin 21 sampai 28 adalah Port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah Port 3. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supply. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supply.
3.3.5 LCD 16 x 2
Untuk menampilkan hasil pembacaan temperatur dan kelembaban dari sensor digunakan LCD (Liquid Crystal Display) dengan ukuran 16x2. Koneksi LCD ke port mikrokontroler dapat dilihat pada gambar di baha ini.
Gambar 3.6 Rangkaian LCD dan mikrokontroler
41
3.3.6 Rangkaian Max 232
Gambar 3.7 Rangkaian Komunikasi Serial
42
3.3 perancangan Software
3.3.1 perancangan program pada mikrokontroler
Perancangan software dalam pembuatan alat ukur suhu dan kelembaban ini menggunakan compiler ASM_51. Pemrograman ini menggunakan bahasa
assembly dimana hasil compile program tersebut dalam ekstensi hex.
43
3.3.2 bagian pendeklarasian
$mod51
;port 1 : LCD 4bit interface
rs bit p0.4
rw bit p0.5
en bit p0.6
lcd equ p0 ;d4-d7 bit p100-p0.3
sckl bit p1.0
dtl bit p1.3
csuhu equ 00000011b
chumi equ 00000101b
crst equ 00011110b
listing program diatas merupakan pendeklarasian pin pin dari LCD. Selain pendeklarasian pin LCD program diatas juga mendeklarasikan pin dari sensor SHT75. LCD ditempatkan pada port 0, rs dihubungkan dengan p0.4, rw dihubungkan dengan p0.5 dan en dihubungkan dengan p0.4. kaki dari sensor yaitu sck dihubungkan dengan port 1 sedangkan data dihubungkan dengan p1.3
cseg at 0h
jmp start
cseg (code segment) menandakan awal dari program, jmp ( lompat ke
alamat start)
org 23h (origin, alamat interupsi serial)
jb ti,xser (jika ti (transmit interflect)=1 lompat ke xser,0
kebawah
jnb ri,$ (jum if not bit) jika ri=0
mov a,sbuf ( serial bufer)
cjne a,#255,xser (compire jump not equal)
44 call hitung
call kirim
clr tr0
xser: reti (ritern from interupt)
program diatas merupakan procedure untuk menerima dan mengirim data ke sensor, org 23h merupakan alamat interupt yang berada di mikrokontroler,
xser (alamat selesai ), ti (transmit interflect). Data akan diterima dan disimpan
sementara di sbuf kemudian dicopy di a untuk diproses selanjutnya. Jika a =255 akan siap untuk menerima data sensor dan jika a ≠255 maka lompat ke xser, xser adalah selesai dari interupsi.
start: mov tmod,#21h ;timer 0 mode 1, timer 1 mode 2
mov th1,#0fdh ;9600 bps
setb tr1
mov scon,#50h ;serial mode 1
setb ea ;enable interupt
setb et0 ;timer0
setb es ;serial
call d11ms ;tunggu sht siap
call rst11x ;reset sth11x
call d11ms ;tunggu > 11ms
call initlcd ;initialaisasi LCD
call line1 ;baris 1
mov dptr,#tb1 ;temperatur
call ctkrom
call line2 ;baris 2
mov dptr,#tb2 ;kelembaban
45 mov dtime,#20
setb tr0
jmp $
listing program diatas merupakan inisiasi dari timer,serial dan reset sensor dan merupakan program utama untuk membaca sensor sht75
kirim: clr ti (memulai pengiriman data)
mov sbuf,temp
jnb ti,$
clr ti
mov sbuf,hum
jnb ti,$
clr ti
ret
program diatas merupakan procedure untuk mengirim data ke sensor melalui port serial, clr ti menandakan transmit interflect dikosongkan agar dapat diisi data yang dikirim, kemudian data disalin ke sbuf (serial buffer) yaitu berupa data temperatur. Jika ti bernilai 0 maka lompat di jnb. ti dinolkan agar dapat menerima data pengukuran lagi yaitu data humidity.
3.3.3 Perancangan program pada antar muka komputer
46
Gambar 3.9 Tampilan antar muka sistem monitoring kelembaban dan suhu
Pada perancangan diatas terdiri dari frame sampling, frame Aktual
Value, DataGrid, dan 3 buah CommandButton. Frame sampling berisi setting
waktu menit dan detik. Setting waktu ini digunakan untuk mengatur selang waktu perubahan pengukuran suhu dan kelembaban. Sedangkan rate berfungsi untuk mengetahui proses pengukuran. Apabila Rate ini berubah-ubah warna antara biru dan kuning maka proses perubahan pengukuran sedang terjadi.
Frame Actual Value berisi nilai pengukuran temperatur dan kelembaban.
47 Private Sub Form_Load()
Timer1.Enabled = False
MSComm1.PortOpen = True
Text1(0).Text = 99 - VScroll2.Value
Text1(1).Text = 59 - VScroll1.Value
Text2(0).Text = ""
Label1(5).Caption = Chr(176) & "C"
End Sub
Kode-kode program diatas akan melakukan aksi sebagai berikut :
Timer pertama kali diset false/mati kemudian port Mscom dibuka agar bisa berkomunikasi. Text1(0) menunjukan sampling menit dimana dapat diset manual dengan batas maksimal 99. Text1(1) menunjukan sampling detik dimana dapat diset manual dengan batas maksimal 59. Text2(0) dan text2(1) menunjukan nilai actual value, dan saat pertama kali dijalankan bernilai kosong.
Private Sub Command1_Click() 'Run/Stop
Timer1.Interval = (Val(Text1(0).Text) * 60 + Val(Text1(1).Text)) * 1000
If Timer1.Enabled = False Then
48 Command1.Caption = "Run"
Command2.Enabled = True
Command3.Enabled = True
End If
End Sub
Listing program diatas digunakan untuk menjalankan program. Interval timer diambil dari value text1(0) dikalikan 60 kemudian ditambah dengan value text1(1) kali 1000. Button run akan berubah menjadi STOP sedangkan button DATA BARU dan button Cetak tidak aktif. Apabila timernya bernilai false maka button STOP akan menjadi RUN dan button DATA BARU dan button CETAK aktif.
Private Sub MSComm1_OnComm()
xx = MSComm1.Input
On Error GoTo errhand
Text2(0).Text = Asc(Left(xx, 1))
Text2(1).Text = Asc(Right(xx, 1))
With Adodc1.Recordset
.AddNew
!tanggal = Date
!jam = Time
!suhu = Val(Text2(0).Text)
!humid = Val(Text2(1).Text)
.Update
End With
Adodc1.Recordset.Requery
Adodc1.Recordset.MoveLast
errhand:
Exit Sub
49
BAB IV
IMPLEMENTASI DAN ANALISIS
4.1 Penjelasan Dan Pengoperasian Alat
Gambar 4.1 Tampilan Aplikasi monitoring suhu dan kelembaban
Gambar 4.1 merupakan tampilan aplikasi monitoring suhu dan kelembaban pada komputer yang dibuat pada program visual basic, dan aplikasi ini dilengkapi dengan database data report. Pada pengolahan mikrokontroler menghasilkan dua macam data yaitu kelembaban dan suhu yang ditampilkan pada aplikasi monitoring. Kedua data ini akan disimpan pada database, yang kemudian diproses untuk dihitung nilainya dan ditampilkan kembali pada tabel monitoring. Aplikasi ini dapat digunakan untuk berkali–kali percobaan, dan kemudian hasil dari percobaan– percobaan tersebut dapat dicetak.
50
Untuk mengetahui perubahan nilai pengukuran suhu dan kelembaban dapat diatur selang waktu yang dibutuhkan pada bagian sampling. Pengukuran akan berhenti apabila tombol STOP ditekan dan hasil pengukuran akan ditampilkan pada bagian tabel yang isinya antara lain tanggal, jam, suhu dan kelembaban. Untuk mencetak hasil pengukuran tekan tombol cetak, sedangkan tombol Data Baru digunakan untuk menghapus atau membersihkan data hasil pengukuran lama yang berada ditabel.
4.2 Pengujian Alat
Awal pengujian dilakukan dengan menghubungkan konektor DB9 ke port serial Komputer COM1. Kabel yang digunakan untuk komunikasi serial ini menggunakan kabel komputer dengan panjang kabel 1 meter. Sebelum dijalankan pada Device Manager bagian Ports disetting untuk nilai Bits per second 9600, nilai Data bits 8, dan nilai Stop bits 1. Selanjutnya untuk setting Comport Number pada bagian advanced Setting pilih Com1 kemudian klik OK.
51
Gambar 4.3 Setting ComPort
Setelah selesai Setting Com port Number selanjutnya program tampilan antarmuka Visual Basic dijalankan. Apabila port yang dipilih tidak sesuai maka akan muncul peringatan “invalid Port!”. Baudrate diset pada 9600 sesuai dengan
baudrate mikrokontroler.
52
Gambar 4.4 Tampilan Pengukuran
Data suhu dan kelembaban hasil bacaan sensor ditampilkan dengan angka dengan satuan °C dan %. Data yang ditampilkan pada Frame Actual Value akan berubah setiap menit. Hal ini karena mikrokontroler diset untuk meminta data bacaan dari sensor dan mengirimkanya ke port serial dengan jeda waktu 1 menit pada setiap loop-nya. Nilai suhu dan kelembaban yang ditampilkan merupakan nilai actual pada saat itu.
Data suhu dan kelembaban yang masuk ke port serial akan ditampilkan pada properti Text1 dan Text2 kemudian disimpan dalam file data.mdb. data juga akan ditampilkan pada Datagrid dalam bentuk tabel. Tabel yang ditampilkan pada
datagrid dapat disimpan dalam database bawaan visual basic. Sebelumnya
53
Data yang disimpan pada database dapat dihapus dengan menggunakan tombol Data Baru. Tombol ini akan menghapus data record pada tampilan
Datagrid.
Dalam pengujian yang dilakukan, alat ditempatkan didalam dan diluar ruangan. Kesatuan alat ditempatkan pada ruang yang terbuka untuk mengukur suhu dan kelembaban pada aliran udara bebas. Dengan pengujian ini data yang terukur akan mewakili perbandingan nilai suhu dan kelembaban udara.
4.3 Hasil pengujian
Tabel 4.1 Data hasil pengujian sistem didalam ruangan
54
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan pengukuran dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Sistem yang telah dibuat dapat melakukan pengukuran suhu dan
kelembaban relatif secara periodik, data pengukuran dikirimkan ke komputer melalui port serial dan ditampilkan dalam bentuk tabel dengan tampilan antarmuka menggunakan Visual Basic dan perekaman data menggunakan tabel data Report.
2. Program perekaman data dengan data report dapat menyimpan data yang dikirimkan dari port serial dengan penomoran sesuai dengan urutan waktu terjadinya interupsi penerimaan data port serial.
3. Komunikasi data serial antara mikrokontroler dengan komputer dibuat menggunakan IC MAX232 sebagai antarmuka dengan panjang kabel sampai dengan 1 meter tanpa terjadi error.
4. Keseluruhan sistem sudah berjalan dengan baik seperti konsep yang sudah dibuat.
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terhadap alat, maka untuk pengembangan selanjutnya penulis menyarankan agar:
1. Melakukan proses kalibrasi terhadap sensor yang digunakan sehingga hasil pengukuran sensor dapat dibuktikan keakuratannya.
2. Menggunakan komunikasi nirkabel (wireless) untuk komunikasi antara alat dengan komputer sehingga penempatan / seting alat tidak lagi terbatas pada seberapa panjang kabel yang digunakan.
3. Mengembangkan sistem agar dapat terkoneksi dengan jaringan baik secara
Local Area Network (LAN), intranet, maupun jaringan internet sehingga
55
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto, Eko P. 2006. Belajar Mikrokontrolller AT89C51/52/55 Teori Dan
Aplikasi Edisi 2.Yogyakarta: Penerbit Gava Media
Sensirion. SHT71/SHT75 Humidity & temperature sensor. April 2009. <http://www.sensirion.com/en/download/humiditysensor/sht75.pdf> Diakses pada tanggal 24 april 2010 jam 10:04 AM
Nugroho, budi, 2003, Pengantar mikroprosesor/ Mikrokontroler, Akademi Teknologi Warga, Surakarta
Http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/02/capasitor.html Diakses pada tanggal 29 mei 2010 jam 08:50 PM
Kanginan, Marthen. 2000. FISIKA 2000 JILID 2A. Jakarta: Penerbit Erlangga Http://www.deptan.go.id/
Http://chip.web44.net/simbol_diode.jpg Diakses pada tanggal 29 mei 2010 jam 08:50 PM
Http://opensource.telkomspeedy.com/jenis-jenis-transistor/transistor.jpg Diakses pada tanggal 29 mei 2010 jam 08:50 PM
Http://4.bp.blogspot.com/IC_LM7805.jpg Diakses pada tanggal 29 mei 2010 jam 08:50 PM
Http://www.febat.com/pin-pin-max232/max232.jpg Diakses pada tanggal 29 mei 2010 jam 08:50 PM
56
Lampiran 1
Script assembly mokrokontroller
;Pengukur suhu dan kelembaban dengan SHT75X ;SHT11X (Temperature & Humidity sensor) ;humidity = sensor * 0.04 (12 bit) = sensor / 25
;temperatur = sensor * 0.01 - 40 (14 bit) = sensor / 100
$mod51
;port 1 : LCD 4bit interface Rs bit p0.4
57
;seting timer,serial & rst sht11 ;---
start: mov tmod,#21h ;timer 0 mode 1 (16 bit), timer 1 mode 2 mov th1,#0fdh ;9600 bps
setb tr1
mov scon,#50h ;serial mode 1 (serial control mov ip,#10h ;serial high
mov dptr,#tb1 ;temperatur call ctkrom
58
;Hitung Hum, Temp dan Coun ke display ;---
hitung: mov operand,hum0 ;hitung humidity mov operand+1,hum1
mov pembagi,#25 ;konstanta humidity (0.04) mov pembagi+1,#0
call pembagian
mov a,hasilbagi ;konversi ke dseimal clr c
subb a,#4 ;konstanta pengurang 4 cjne a,#100,$+3
add a,#30h (merubah ke kode sci,ditambah 30 h) call cetak
mov a,b add a,#30h call cetak
mov operand,temp0 ;hitung temperatur mov operand+1,temp1
59
;mengukur suhu dan kelembaban ;============================ ukur: mov a,#csuhu ;ukur suhu
call cmd
mov temp0,hasil0 ;simpan suhu mov temp1,hasil1
mov a,#chumi ;ukur humidity call cmd
mov hum0,hasil0 ;simpan humidity mov hum1,hasil1
60
cjne a,#crst,ljtz ;cmd=crst ret ;exit
ljtz: jb dtl,ljtz ;$ ;tunggu pengukuran selesai nop
61
62
;initialisasi LCD 4 bit interface
initlcd:mov r6,#250 ;wait 25ms
63
;Set cursor pada LCD baris 2 line2: mov lcd,#4ch
;cetak data dari rom ctkrom: mov a,#0
;cetak data dari ram
64
mov a,b
; swap a ;siapkan low nible anl a,#0fh ;ambil low nible orl a,#060h
mov lcd,a call clk
call d100 ;wait 100uS pop b
ret
;clock enable
clk: clr en ;enable = 0 nop
nop
setb en ;enable = 1 RET
;delay 100uS
d100: mov r7,#50 djnz r7,$ ret
tb1: db 'Temperatur: XX',0dfh,'C',13 tb2: db 'Kelembaban: xx %',13
;16 Bit Arithmatic routine
65
;***************************************** ;***** Multi Byte Arithmatic routine *****
;***************************************** $mod51
DSEG
SizeX equ 2 ;32 bit! 'menunjukan perkalian aritmatik 2byte/16 bit
;***** Byte Ordering : LS Byte .... MS Byte
Operand: DS SizeX 'bilangan yang akan dioperasikan Pembagi: DS SizeX
HasilBagi: DS SizeX SisaBagi: DS SizeX
Pengali EQU Pembagi HasilKali EQU HasilBagi
CSEG
ACALL Perbandingan ;SisaBagi-Pembagi? JC JanganDikurangi ;SisaBagi<Pembagi, skip! ;
MOV R0,#SisaBagi MOV R1,#Pembagi
ACALL Pengurangan ;SisaBagi:=SisaBagi-Pembagi JanganDikurangi:
CPL C
66
67
; ***** Multi Byte Comparator ;
68
DJNZ R2,LoopHapus RET
;
; ***** Multi Byte Copier ;
Copy:
MOV R2,#SizeX LoopCopy:
MOV A,@R0 MOV @R1,A INC R0 INC R1
DJNZ R2,LoopCopy RET
69
Lampiran 2
Script Visual Basic
Dim yy As String
Private Sub Adodc1_MoveComplete(ByVal adReason As
ADODB.EventReasonEnum, ByVal pError As ADODB.Error, adStatus As ADODB.EventStatusEnum, ByVal pRecordset As ADODB.Recordset) Adodc1.Caption = "Data Suhu dan Kelembaban " &
Adodc1.Recordset.AbsolutePosition & "/" & Adodc1.Recordset.RecordCount End Sub
Private Sub Command1_Click() 'Run/Stop
Timer1.Interval = (Val(Text1(0).Text) * 60 + Val(Text1(1).Text)) * 1000 If Timer1.Enabled = False Then
Timer1.Enabled = True
Private Sub Command2_Click() 'data baru
Adodc1.Recordset.MoveFirst
Do While Not Adodc1.Recordset.EOF Adodc1.Recordset.Delete
Private Sub Command3_Click() 'cetak
70
Text1(0).Text = 99 - VScroll2.Value Text1(1).Text = 59 - VScroll1.Value Text2(0).Text = ""
Label1(5).Caption = Chr(176) & "C" End Sub
Private Sub Form_QueryUnload(Cancel As Integer, UnloadMode As Integer)
MSComm1.PortOpen = False End Sub
Private Sub MSComm1_OnComm()
On Error GoTo errhand xx = MSComm1.Input If Asc(xx) = 255 Then
71
Do While xx + 0.1 > Timer DoEvents
Loop
Shape1.FillColor = vbBlue End Sub
Private Sub VScroll1_Change()
Text1(1).Text = 59 - VScroll1.Value End Sub
Private Sub VScroll1_Scroll()
'Print VScroll1.Value End Sub
Private Sub VScroll2_Change()
Text1(0).Text = 99 - VScroll2.Value If VScroll2.Value < 99 Then
VScroll1.Max = 59 Else
VScroll1.Max = 58 End If
