APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8535
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh:
TRI HADI ANGGONO 0612 3032 0934
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8535
LAPORAN AKHIR
Disusun Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
Trihadi Anggono 061230320934
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ekawati Prihatini, S.T., M.T M. Taufik Roseno, S.T., M.Kom NIP. 19790310 20021 2 2005 NIP. 19770323 20031 2 1002
Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Teknik Elektro Teknik Elektronika
Ir. Ali Nurdin, M.T Yudi Wijanarko, S.T., M.T
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
Hidup itu seperti laporan Akhir banyak bab dan revisi yang harus dilewati tapi akan berakhir indah bagi mereaka yang pantang menyerah “Sesunggunya ALLAH tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali
kaum itu sendiri yang mengubah apa apa yang pada diri mereka” (QS 13 : 11)
Jenius adalah 1 % Inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan kerja keras
“Kebanggan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi bangkit kembali setiap kali kita jatuh” (Confusius)
Kupersembahkan kepada :
Ayah handa yang selalu memberikan doa dan dana untuk menyelesaikan laporan akhir ini.
Almahum ibuku yang sangat aku cintai dan sayangi
Saudara beserta keluarga besarku
Teman – teman seperjuangan ELEKTRONIKA „ EEA 12
Almamater biru mudaku
ABSTRAK
APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8535
TRIHADI ANGGONO
Di Indonesia masih banyak penggunaan buka tutup pintu pada bendungan dilakukan secara manual oleh operator atau penjaga pintu bendungan. Seorang operator harus melihat kondisi bendungan setiap saat dan membuka pintu bendungan saat level air bendungan naik, dan menutup pintu bendungan saat level air sungai naik. Hal ini kurang efisien dan sering terjadi kelalaian pada operator, sehingga air sungai meluap dan menyebabkan banjir. Maka dari itu diperlukan suatu pengendali pada pintu bendungan secara otomatis sehingga dapat mencegah terjadinya banjir. Tujuan penelitian ini adalah mendesain kontrol pintu bendungan secara otomatis dengan menggunakan motor stepper dan modem wavecom untuk pemberitahuan dini kondisi level air bendungan yang berbasis mikrokontroler ATMega 8535. Dengan mengunakan Mikrokontroler ATMega8535 biaya yang dikeluarkan sedikit dan mudah pengoperasiannya. Pintu bendungan akan membuka dan menutup secara otomatis berdasarkan level air yang terbaca sensor. Sebagai penggerak pintu di gunakan motor stepper, yang akan bekerja dengan putaran kebalikan. Prinsip kerja pintu otomatis ini mempertahankan agar ketinggian tetap aman dan tidak menimbulkan bencana banjir. Metodologi pada penelitian meliputi studi literatur, perancangan mekanik, perancangan elektronik.
ABSTRACT
STEPPER MOTOR APPLICATIONS AND WAVECOM MODEM AT THE HEIGHT OF WATER DAM BASED MICROCONTROLLER ATMEGA8535
TRIHADI ANGGONO
In Indonesia, there are still many use open and close the door on the dam is done
manually by the operator or guard the floodgates. An operator should look at the
condition of the dam at any time and opened the floodgates when the dam water level
rises, and shut the door dam when the water level in the river rises. It is less efficient
and frequent negligence on the carrier, so that the river water overflowed and caused
flooding. Therefore we need a controller at the door automatically so that the dam can
prevent flooding. The purpose of this research is to design automatic door control
dam using stepper motors and modem wavecom for early notification of dam water
level conditions based microcontroller ATMega 8535. By using Microcontroller
ATMega8535 costs little and easy operation. The floodgates will open and close
automatically based on the water level sensor is read. As a driver door in use stepper
motors, which will work with reverse rotation. The working principle of this
automatic doors maintain the elevation to keep it safe and do not cause floods.
Methodology The research includes the study of literature, mechanical design,
electronics design.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah memberikan nikmat kesehatan dan kekuatan serta berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul “APLIKASI MOTOR STEPPER DAN MODEM WAVECOM PADA LEVEL KETINGGIAN AIR BENDUNGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535.”
Laporan akhir merupakan salah satu mata kuliah wajib dalam kurikulum pendidikan D3 di jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. Tujuan Laporan Akhir adalah untuk menyelesaikan pendidikan pada tingkat diploma III. Dalam pelaksanaan Laporan akhir, dan penyusunan laporan, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak hingga selesainya laporan ini, mulai dari pengumpulan data sampai penyusunan laporan. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1 . Ibu Ekawati Prihatini, S.T.,M.T., selaku Pembimbing I
2 . B a p a k M . T a u f i k R o s e n o , S . T . , M . K o m . , selaku Pembimbing II
Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan nasehatnya kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Studi di Politeknik Negeri Sriwijaya kepada :
1. Bapak RD Kusumanto, S.T.,M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Ir. Siswandi, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Seluruh Dosen dan staf – staf pada Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
6. Kedua orang tua yang selalu membantu dalam hal doa, motivasi dan dana.
7. Seluruh teman - teman seperjuangan teknik elektronika, Andri Mulyadi, M. Rohiyon, Berrnido, Een sutra, Andri Zulkarnain, . Khususnya teman- teman Kelas 6 EEA angkatan 2012 Politeknik Negeri Sriwijaya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.
Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, rekan-rekan mahasiswa, dan pihak yang membutuhkan sebagai penambah wawasan dan ilmu pengetahuan. Dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapat rahmat dan ridho dari Allah SWT, Amin.
Palembang, 24 Juni 2015
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN………...…… iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN…………...………...…….. iv
ABSTRAK………..………...…… v
KATA PENGANTAR………...……... vii
DAFTAR ISI………...……….. ix
DAFTAR GAMBAR….………..….…….... xii
DAFTAR TABEL………..……..……… xii
DAFTAR LAMPIRAN……… xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat ……….……….…..….... 2
1.2.1 Tujuan Penulisan Laporan Akhir……...…………..……… 2
1.2.2 Manfaat Penulisan Laporan Akhir ………..….…….. 2
1.3 Perumusan Masalah………....……...…………...…..……. 3
1.4 Batasan Masalah……….….……... 3
1.5 Metode Penulisan……….….…...… 3
1.5.1 Metode literatur ... 3
1.5.2 Metode Wawancara... 3
1.5.3 Metode Observasi... 4
1.6 Sistemtika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limit Switch………..……….. 5
2.2 Mikrokontroler ATmega 8535………...….. 6
2.2.1 Konstruksi ATmega 8535……….… 6
2.2.2 Arsitektur ATmega 8535 ……….………. 8
BAB III RANCANG BANGUN
3.1 Perancangan dan Tahap-tahap Perancangan…… ………..….. 37
3.2 Blok Diagram ……….………….………... 37
3.3 Flowchart ………...…………... 39
3.4 Rangkaian Aplikasi Motor Stepper dan Modem wavecom Pada level Ketinggian Air Bendungan Berbasis Mikrokontroler ATMega8535.. 40
3.4.1 Skema Rangkaian Sistem Minimum AVR ATMega8535….… 40 3.4.2 Skema Rangkaian Motor Driver Stepper……… 41
3.4.3 Skema Rangkaian RS-232 dan Modem Wavecom Fastrack….. 41
3.4.4 Skema Rangkaian Keseluruhan………... 42
3.5 Layout Pembuatan di PCB dan Tata letak Komponen……...……... 43
3.6 Perancangan Pintu Bendungan Otomatis dengan Software 3DMax... 45
2.2.4 Sistem Interupsi……… …..……….………. 12
2.3 IC MAX 232………..………. 13
2.3.1 Dual Charge-Pump Voltage Converter………..……… 13
2.4 IC ULN 2003 ………..………...…... 14
2.5 Motor Stepper………..…….. 15
2.5.1 Tipe-Tipe Motor Stepper……….. 16
2.5.2 Jenis-jenis Motor Stepper………... 18
2.5.3 Prinsip Kerja Motor Stepper……… 19
2.5.4 Prinsip Pengendalian Motor Stepper……….... 21
2.6 Motor Stepper 28BYJ - 48………... 23
2.7 Komunikasi Serial……….. 24
2. .1 Definisi Komunikasi Serial……….. 24
2.7.2 AT Commad……….….... 26
2. .3 Kode ASCII………. 28
2.8 Modem Wavecom……….………. 33
2.9 SMS Gateway... 35
2.9.1 Mekanisme Store and Forward pada SMS ... 35
3.7 Prinsip Kerja Alat………. 46
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Tujuan Pengukuran Alat……….……….. 47
4.2 Metode Pengukuran Alat….………..….……….. 47
4.3 Peralatan Pengukuran……….……….……….. 47
4.4 Langkah-langkah pengukuran alat……….….……….. 48
4.5 Titik Pengukuran Alat……….….……….……….. 48
4.6 Hasil Pengukuran Alat ………...….……….……….. 50
4.7 Analisa Hasil Pengukuran ………...….………...……….. 54
4.7.1 Analisa Pengukuran Driver ULN 2003…...………. 54
4.7.2 Analisa Pengukuran Pengukuran Pulsa pada Motor stepper… 55 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ……… 57
5.2 Saran………... 57
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Simbol dan Bentuk Limit Switch………...………….. 5
Gambar 2.2 Konstruksi dan Simbol Limit Switch……..……….... 6
Gambar 2.3 Blok Diagram Fungsional ATMega8535……….... 8
Gambar 2.4 Konfigurasi Pin ATMega8535 ……….………. 9
Gambar 2.5 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega8535…………. 11
Gambar 2.6 Memori Program AVR ATMega8535………... 11
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin IC MAX-232………..…. 13
Gambar 2.8 Rangkaian Darlinton ULN 2003………..…. 14
Gambar 2.9 Konfigurasi Pin IC ULN 2003…………...…………..…. 15
Gambar 2.10 Motor Stepper……….…………..…. 15
Gambar 2.11 Stepper Tipe Variable Reductance………..…. 17
Gambar 2.12 Stepper Tipe Permanent Magnet……….…..…..…. 17
Gambar 2.13 Stepper Tipe Hybrid (HB)………...….…..…..…. 18
Gambar 2.14 Motor Stepper Unipolar 5 Terminal……...….…..…..…. 18
Gambar 2.15 Motor Stepper Bipolar ……...………..…..…..…. 19
Gambar 2.16 Prinsip Kerja Motor Stepper………..…..…..…. 20
Gambar 2.17 Prinsip Pengendalian Motor Stepper………..…….…..…. 21
Gambar 2.18 Pengendalian Motor Stepper………..…….…..…. 22
Gambar 2.19 Motor Stepper 28BYJ-48………..…….…..…. 23
Gambar 2.20 Konektor DB-9……….………..…….…..…. 25
Gambar 2.21 Modem Wavecom………….……….…….…..…. 34
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian……….…... 38
Gambar 3.2 Diagram Alir (Flowchart)...……. 39
Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535…….….….... 40
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Motor Stepper ………….….………... 41
Gambar 3.5 Rangkaian Driver RS232……….………….….. 41
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sumber Interupsi pada AVR ATMega8535……...………….. 12 Tabel 2.2 Gerakan Motor Stepper……… 22 Tabel 2.3 Konfigurasi Pin DB-9………..……… 25 Tabel 2.4 Perintah AT Command…………..…………..……… 27 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran pada IC ULN 2003 tanpa beban………… 50 Tabel 4.2 Hasil Pengukuran pada IC ULN 2003 dengan beban …….... 51 Tabel 4.3 Percobaan Modem wavecom ……….... 52
DAFTAR LAMPIRAN
A. Lembar Revisi Laporan Akhir
B. Surat Rekomendasi Ujian Laporan Akhir (LA) C. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I D. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II E. Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I F. Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II G. Foto Alat
H. Keseluruhan Program I. Datasheet ATMega 8535 J. Datasheet Max RS – 232 K. Datasheet ULN 2003
