Feedback

Perancangan Sistem Pengendali Lampu-Lampu Otomatis Menggunakan Pemancar Amplitudo Shift Key Berbasis Mikrokontroler AT Mega 8535

Informasi dokumen
PERANCANGAN SISTEM PENGENDALI LAMPU-LAMPU OTOMATIS MENGGUNAKAN PEMANCAR AMPLITUDO SHIFT KEY BERBASIS MIKROKONTROLER AT MEGA 8535 TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya DAMAI LENDRA BOY RENDIKA 082408045 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN SISTEM PENGENDALI LAMPU-LAMPU OTOMATIS MENGGUNAKAN PEMANCAR AMPLITUDO SHIFT KEY BERBASIS MIKROKONTROLER AT MEGA 8535 Kategori : TUGAS AKHIR Nama : DAMAI LENDRA BOY RENDIKA Nomor Induk Mahasiswa : 082408045 Program Studi : DIPLOMA TIGA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Medan, Mei 2011 Disahkan / Disetujui Oleh: Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi: Dosen Pembimbing: Dr. Susilawati, Msi. NIP:197412072000122001 Dr. Perdinan Sinuhaji, MS. NIP:195903101987031002 Universitas Sumatera Utara PERNYATAAN PERANCANGAN SISTEM PENGENDALI LAMPU-LAMPU OTOMATIS MENGGUNAKAN PEMANCAR AMPLITUDO SHIFT KEY BERBASIS MIKROKONTROLER AT MEGA 8535 BERBASIS HARDWARE TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2011 DAMAI LENDRA BOY RENDIKA 082408045 Universitas Sumatera Utara PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Maha Pengasih dan Maha Penyayang,dengan limpahan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dalam waktu yang telah di tetapkan. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapakan terima kasih yang mendalam kepada semua pihak yang telah memberikan dukungannya baik moril maupun materil. Untuk itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Keluarga tercinta yang paling penulis sayangi dan cintai, terima kasih selama ini telah memberikan cinta dan kasih sayang yang sangat besar kepada penulis, Ayahanda Sitompul dan ibunda tercinta Pakpahan yang telah bersusah payah bermandikan keringat memberikan yang terbaik kepada penulis sehingga penulis dapat mengartikan arti hidup dan cinta yang sesungguhnya, abangku yang ku sayang Zefri Herianto yang senantiasa selalu mendukung penulis, kakakku yang kusayang Rusli Elisabet yang selalu memberi keceriaan untuk penulis, Aku selalu menyanyangi kalian. (I love my family) 2. Keluarga besar Universitas Sumatera Utara khususnya Departemen Fisika : a. Ketua Departemen Fisika: Dr. Marhaposan Situmorang b. Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi: Dr.Susilawati,MSi. c. Sekretaris Departemen Fisika: Dr.Perdinan Sinuhaji,MS. d. Dan seluruh staf pengajar pada Fakultas MIPA 3. Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dosen pembimbing: Dr.Perdinan Sinuhaji,MS , yang telah mempermudah penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Untuk sahabat-sahabatku yang keren dan gokil-gokil stambuk 2008 khususnya Selfia Debora yang selalu bantu dalam menyelesaikan smuanya,Irma ,Omri,Nathanael, dan masih banyak lagi,terimakasih atas bantuan dan dukungan kalian. Universitas Sumatera Utara Dengan penuh kerendahan hati, penulis mengharap kritik dan saran dari semua pihak atas segala kekurangan yang penulis sadari sepenuhnya dalam Tugas Akhir ini, guna perbaikan dikemudian hari. Medan, Mei 2011 Penulis DAMAI LENDRA BOY RENDIKA 082408021 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Sistem lampu lampu otomatis menggunakan pemancar ASK (Amplitudo Shift Key) ini apabila ada orang ingin menghidupkan lampu tidak perlu manggunakan saklar cukup otomatis menggunakan frekuensi kesegala arah dengan menekan tombol pemancar pada lampu 1 maka penerima akan menerima sinyal sehingga lampu akan bisa hidup secara otomatis,begitu juga seterusnya sampai kepada lampu 8. Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler AT Mega 8535, 1 pemancar dan 1 penerima. Mikrokontroler AT Mega 8535 sebagai otak dari system yang berfungsi menerima sinyal sampai batas maksimum jarak 10 meter. ` Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI halaman Lembar Persetujuan i Penrnyataan ii Penghargaan iii Abstrak iv Daftar isi v Daftar Gambar vi Daftar Tabel vii Bab 1 Pendahuluan 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Rumusan Masalah 2 1.3. Tujuan Penulisan 2 1.4. Batasan Masalah 3 1.5. Sistematika Penulisan 3 Bab 2 Landasan Teori 2.1. Perangkat Keras (Hardware) 6 6 2.1.1. Mikrokontroler AT Mega 8535 6 2.1.2. Fitur AT Mega 8535 8 2.2. Perangkat Lunak (Software) 12 2.2.1. Software 8535 Editor,Assembler ,Simulator 12 2.2.2. Software Downloader 13 2.2.3. Software Desain PCB 17 2.3. Komponen-Komponen Pendukung 18 2.3.1. Resistor 18 2.3.2. Kapasitor 19 2.3.3. Transistor 21 2.3.4. LCD(Liquid Cristal Display) 22 2.3.5. Pemancar ASK(Amplitudo Shift Key) 27 2.3.6. Inframerah 28 Universitas Sumatera Utara Bab 3 Perancangan Sistem 29 3.1. Diagram Blok Rangkaian 29 3.2. Perancangan PSA(Power Supply Adaptor) 30 3.3. Rangkaian Mikrokontroler AT Mega 8535 31 3.3.1. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler 33 3.4. Rangkaian Pemancar Inframerah dan Penerima Inframerah 34 3.5. Rangkaian LCD 35 3.6. Rangkaian LED Indikator 36 3.7. Rangkaian ASK (Amplitudo Shift Key) 37 Bab 4 Pengujian Rangkaian 41 4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT Mega 8535 41 4.2. Pemancar ASK(Amplitudo Shift Key) 42 4.2.1. Pengujian Sistem Komunikasi Radio 42 4.2.2. Pengujian Modulasi Frekuensi 44 4.2.3. Pengujian Penguat Frekuensi Yang Ditala 45 4.2.4. Rangkaian Penerima FM 46 4.2.5. Rangkaian Penguat Frekuensi Menengah 48 4.2.6. Rangkaian Pemancar FM 49 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 50 5.1 Kesimpulan 50 5.2 Saran 51 Daftar Pustaka 52 Lampiran Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Gambar2.1. Susunan Pin IC Mikrokontroler ATM8535 8 Gambar2.2.1. ATM8535 Editor,Assembler,Simulator 11 Gambar2.2.2. ISP-Flash Programmer 12 Gambar2.2.3. Software Desain PCB (Printed Circuit Board) 16 Gambar2.3.1. Resistor Karbon 17 Gambar3.3.2. Skema Kapasitor 18 Gambar2.3.3. Simbol Tipe Transistor 19 Gambar2.3.4. Bentuk dan Susunan pin kaki LCD 22 Gambar3.1. Blok Diagram Rangkaian 27 Gambar3.2. Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA) 28 Gambar3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATM8535 29 Gambar3.3.1. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 30 Gambar3.4.1. Rangkaian Pemancar Inframerah 31 Gambar3.4.2. Rangkaian Penerima Sinar Inframerah 32 Gambar3.5. Rangkaian LCD 33 Gambar3.7. Rangkaian ASK (Amplitudo Shift Key) 35 Gambar4.2.1. Elemen-Elemen Sistem Komunikasi Radio 39 Gambar4.2.4.Diagram Blok Diagram Penerima Sinyal FM 41 Gambar4.2.4. Rangkaian Tuner 43 Gambar4.2.5. Rangkaian Penguat IF 43 Gambar4.2.6. Rangkaian Pemancar 44 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Tabel 2.3.4. Fungsi-Fungsi Terminal pada LCD(LCD M1632 DataSheet) 23 Tabel 2.3.4. Fungsi Pin modul LCD( LCD M1632 DataSheet) 23 Tabel 4.2.1. Jenis-Jenis Frekuensi Radio 38 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Sistem lampu lampu otomatis menggunakan pemancar ASK (Amplitudo Shift Key) ini apabila ada orang ingin menghidupkan lampu tidak perlu manggunakan saklar cukup otomatis menggunakan frekuensi kesegala arah dengan menekan tombol pemancar pada lampu 1 maka penerima akan menerima sinyal sehingga lampu akan bisa hidup secara otomatis,begitu juga seterusnya sampai kepada lampu 8. Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler AT Mega 8535, 1 pemancar dan 1 penerima. Mikrokontroler AT Mega 8535 sebagai otak dari system yang berfungsi menerima sinyal sampai batas maksimum jarak 10 meter. ` Universitas Sumatera Utara BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Penggunaan peralatan manual sedikit demi sedikit mulai tergantikan dengan peralatan otomatis. Selain sistem kerjanya yang sama, peralatan otomatis dapat melakukan pekerjaannya sendiri tanpa harus dikendalikan oleh pengguna. Penggunaan peralatan otomatis sangatlah efisien, jika menggunakan peralatan yang manual, maka satu peralatan harus dikendalikan oleh satu orang, ini sangatlah tidak efisien. Berbeda dengan peralatan otomatis, dimana satu orang dapat mengendalikan beberapa peralatan otomatis sekaligus, hanya butuh waktu yang sedikit untuk memantau peralatan tersebut, apakah bekerja dengan benar atau tidak. Salah satu peralatan otomatis yang sudah mulai banyak digunakan adalah Sistem pengaman rumah digital menggunkan sensor gerak dan calling seluler, sistem pengaman rumah ini banyak digunakan di rumah rumah mewah, gedung perkantoran, museum yang memiliki barang barang berharga. Sistem lampu lampu otomatis menggunakan pemancar Amplitudo Shift Key (ASK) apabila ada orang ingin menghidupkan lampu tidak perlu manggunakan saklar cukup tomatis menggunakn frekuensi kesegala arah Universitas Sumatera Utara 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian yang terdapat dalam latar belakang di atas, maka dalam tugas proyek ini akan dibuat sebuah Sistem lampu lampu otomatis menggunakan pemancar Amplitudo Shift Key (ASK) apabila ada orang ingin menghidupkan lampu tidak perlu manggunakan saklar cukup tomatis menggunakn frekuensi kesegala arah Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler AT Mega 8535, 1 pemancar dan 1 penerima. Mikrokontroler AT Mega 8535 sebagai otak dari system yang berfungsi menerima sinyal. 1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah 1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga (D-III) Fisika Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara. 2. Membuat sebuah Sistem lampu lampu otomtis menggunakan pemancar Amplitudo Shift Key (ASK) bertujuan memudahkan kita karena pemancar dapat memancarkan sinyal ke segala arah 3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan terhadap realita. Universitas Sumatera Utara 1.4 Batasan Masalah Penulisan tugas akhir ini dibatasi pada: 1. Studi cara kerja rangkaian yang meliputi diagram blok dan menguraikan secara umum fungsi dari masing-masing komponen utama dalam blok tersebut 2. Amplitudo Shift Key (ASK) Komunikasi radio merupakan suatu sistem hubungan jarak jauh dengan memanfaatkan gelombang elektromagnetik sebagai media transmisinya 3. Mikrokontroler yang digunakan yaitu AT Mega 8535, jadi hanya mikrokontroler ini yang akan diuraikan cara kerjanya dan cara pemrogramannya. 1.5 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari Sistem lampu lampu otomatis menggunakan pemancar Amplitudo Shift Key (ASK), maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara BAB I. PENDAHULUAN Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan. BAB II. LANDASAN TEORI Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT Mega 8535 (hardware dan software), bahasa program yang digunakan, serta cara kerja dari pemancar infra merah, cara kerja potodioda dan rangkaian penerimanya. BAB III. ANALISA RANGKAIAN DAN KERJA SISTEM Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja per-blok diagram dan sistem kerja keseluruhan. BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN Universitas Sumatera Utara Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler AT Mega 8535. BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama. Universitas Sumatera Utara BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Perangkat Keras (HardWare) Dalam merancang sebuah peralatan yang cerdas, diperlukan suatu perangkat keras (hardware) yang dapat mengolah data, menghitung, mengingat dan mengambil pilihan. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada beberapa macam, diantaranya yang paling terkenal adalah Atmel, Motorola dan Siemens. 2.1.1. Mikrokontroler ATMega 8535 Mikrokontroler merupakan sebuah single chip yang didalamya telah dilengkapi dengan CPU (Central Prosessing Unit); RAM ( RandomAcces Memory); ROM ( Read only Memory), Input, dan Output, Timer\ Counter, Serial com port secara spesifik digunakan untuk aplikasi –aplikasi control dan buka aplikasi serbaguna. Mikrokontroler umumnya bekerja pada frekuensi 4MHZ-40MHZ. Perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan kontrol tertentu seperti pada sebuah penggerak motor. Read only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, sesuai dengan susunan MCS-51. Memory penyimpanan program dinamakan sebagai memory program.Random Acces Memory (RAM) isinya akan begitu sirna IC kehilangan catudaya dipakai untuk menyimpan Universitas Sumatera Utara data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data. Mikrokontroler biasanya dilengkapi dengan UART (Universal Asychoronous Receiver Transmitter) yaiut port serial komunikasi serial asinkron, USART (Universal Asychoronous\Asy choronous Receiver Transmitter) yaitu port yang digunakan untuk komunikasi serial asinkron dan asinkron yang kecepatannya 16 kali lebih cepat dari Uart, SPI ( Serial Port Interface), SCI ( Serial Communication Interface ), Bus RC ( Intergrated circuit Bus ) merupakan 2 jalur yang terdapat 8 bit, CAN ( Control Area Network ) merupakan standard pengkabelan SAE (Society of Automatic Enggineers). Pada system computer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya programprogram pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar,sedangkan rutinrutin antar muka pernagkat keras disimpan dalm ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM yang ukurannya relative lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sedrhana sementara, termasuk registerregister yang digunakan pada Microctroller yang bersangkutan. Mikrokontroler saat ini sudah dikenal dan digunakan secar luas pada dunia industri. Banyak sekali penelitian atau proyek mahasiswa yang menggunakan berbagai versi mikrokontroler yang dapat dibeli dengan harga yang relative murah. Hal ini dikarenakan produksi misal yang dilakukan oleh para produse chip seperti Atmel, Maxim, dan Microchip. Mikrokontroler saat ini merupakan chip utama pada hampir setiap peralatan elektronika canggih. Alat-alat canggih pun sekarang ini sangat bergantung pada kemampuan mikrokontroler tersebut. Mikrikontroler AVR memilki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda dengan Universitas Sumatera Utara instruksi CS51 yang membutuhkan siklus 12 clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVRberteknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapatdikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya, yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsiektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hampir sama. 2.1.2. Fitur ATMega 8535 Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut : 1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16MHz. 2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte , dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte. 3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel. 4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik. Universitas Sumatera Utara 2.1.3. Konfigurasi ATMega 8535 Konfigurasi pin ATMega 8535 bisa dilihat pada gambar 2.3. di bawah ini. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega 8535 sebagai berikut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. 2. GND merupakan pin ground. 3. Port A (PA0.PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC. 4. Port B (PB0.PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus , yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan SPI. 5. Port C (PC0.PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan Timer Oscilat. 6. Port D (PD0. PD7 merupakan pin I/O dua arah dan fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.1.3.Pin ATMega 8535 Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki. 1. PORT A Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor ( dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D coverter. Universitas Sumatera Utara 2. PORT B Merupakan 8 bit directional port I/O. setiap pinnya dapat ( Unconditional Jump ) seperti : ACALL, AJMP, LJMP,SJMP Lompatan bersyarat ( Conditional Jump ) seperti : JZ, JNZ, JB, CJNE, dan DJNZ. Insterupsi seperti : RET dan RET1. Penjelasan dari instruksi diatas sebagai berikut : ACALL : Instruksi pemanggilan subroutine bila alamat subroutine tidak lebih dari 2 Kbyte. LCALL : Pemanggilan subroutine yang mempunyai alamat antara 2 Kbyte – 64 Kbyte. AJMP : Lompatan untuk percabangan maksimum 2 Kbyte. Universitas Sumatera Utara LJMP : Lompatan untuk percabangan maksimum 64 Kbyte. JNB : Percabangan bila bit tidak diset. JZ : Percabangan akan dilakukan jika akumulator adalah nol. JNZ : Percabangan akan dilakukan jika akumulator adalah tidak nol. JC : Percabangan terjadi jika CY diset “1”. CJNE : Operasi perbandingan operand pertama dengan operand kedua, jika tidak sama akan dilakukan percabangan. DJNZ : Mengurangi nilai operand sumber dan percabangan akan dilakukan apabila isi operand tersebut tidak nol. RET : Kembali ke subroutine. RET1 : Kembali ke program interupsi utama. 2.2.3 Software Desain PCB (Printed Circuit Board) Eagle 4.13r Untuk mendesain PCB dapat digunakan software EAGLE 4.13r yang dapat didownload di internet secara gratis. Tampilan software EAGLE 4.13r dapat dilihat pada gambar 2.1.3. di bawah ini : Universitas Sumatera Utara Gambar 2.2.3 Software Desain PCB (Printed Circuit Board) Eagle 4.13r Cara menggunakan software ini terlebih dahulu yang dikerjakan adalah mendesain skematik rangkaian, setelah itu memindahkannya ke dalam bentuk board dan mendesain tata letak komponen sesuai keinginan tetapi harus sesuai jalur rangkaiannya agar rangkaian dapat berfungsi sesuai dengan skematiknya. Setelah selesai di desain layout PCBnya, barulah siap di-print dan di- transfer ke PCB. Pada proses pentransferan layout PCB ke PCB dapat digunakan kertas Transfer Paper. 2.3 Komponen – Komponen Pendukung 2.3.1 Resistor Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed Resistor dan Variable R esistor Dan umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain. Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan tembaga perak emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan–bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas, Universitas Sumatera Utara karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 berikut : Gambar 2.3.1 Resistor Karbon 2.3.2 Kapasitor Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain- lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan- muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan- muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada Universitas Sumatera Utara konduktif pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas phenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan- muatan positif dan negatif diawan. Skema kapasitor dapat dilihat pada gambar 2.3.2 dibawah : Gambar 2.3.2 Skema Kapasitor. Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhe nti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap-tiap kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam perancangan ini. Seperti ditunjukkan pada gambar Di bawah ; Universitas Sumatera Utara Kapasitor Elektrolit 2.3.3 Kapasitor Kera mik Transistor Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga menghasilkan transistor NPN. C C B B E NPN E PNP Gambar 2.3.3. Simbol Tipe Transistor Keterangan : C = kolektor E = emiter Universitas Sumatera Utara B = basis Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor. 2.3.4 LCD (Liquid Cristal Display) LCD merupakan penampil karakter elektronik, kapasitas karakter yang dapat ditampungoleh LCD bergantung kepada spesifikasi dari pabrik. Disini digunakan LCD Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc terdiri atas dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/angka dua baris, masing- masing baris bisa menampung 16 huruf/angka. LCD ini memiliki ciri-ciri sebgai berikut : a. LCD ini terdiri atas 32 karakter dengan 2 baris masing- masing 16 karakter dengan displsy dot matrik 5x7. b. Karakter generator ROM dengan 192 tipe karakter. c. Karakter generator RAM dengan 8 bit karakter. d. 80x8 bit display data RAM. e. Dapat diinterfacekan ke MCU 8 atau 4. f. Dilengkapi fungsi tambahan; display clear, cursor home, display on / off, corsor on / off, display character blink, cursor shift, display shift. g. Internal data. h. Internal otomatis, reset pada saat power on. Universitas Sumatera Utara i. Tegangan +5 Volt PSU tunggal Liquid cristal display ini mempunyai konsumsi daya relatif rendah dan terdapat sebuah kontroler CMOS di dalamnya. Kontroler tersebut sebgai pembangkit dari karakter ROM/RAM dan display data RAM. Semua fungsi tampilan dikontrol oleh suatu instruksi dan modul LCd dapat dengan mudah untuk diinterfacekan dengan mikrokontroller. Masukan yang diperlukan untuk mengendalikan modul ini berupa bus data yang masih termultiflex dengan bus alamat serta 3 bit sinyal kontrol. Sementra pengendalian dot matrik LCD dilakukan secara internal oleh kontroler yang sudah ada pada modul LCD. Dasar-dasar pengoperasian LCD ini terdiri atas pengoperasian dasar pada register, busy flag, address counter, display data RAM. a. Register Kontroller dari LCD mempunyai 2 buah register 8 bit yaitu register instruksi (IR) dan register data (DR). IR menyimpan instruksi seperti display clear, cursor shift dan display data (DD RAM) serta character generator (CG RAM). DR menyimpan data untuk ditulis di DD RAM atau CG RAM ataupun membaca data dari DD RAM atau CG RAM. Ketika data ditulis ke DD RAM atau CG RAM, maka DR secara otomatis menulis data ke DD RAM atau CG RAM. Ketika data pada DD RAM atau CG RAM akan di baca maka alamat data ditulis pada IR, sedangkan data akan dimasukan melalui DR dan mikrokontroller membaca data Dr. b. Busy Flag Busy flag menunjukan bahwa module siap untuk menerima instruksi selanjutnya. Register seleksi sinyal akan melalui BD 7 jika RS=0 dan R/W=1. Universitas Sumatera Utara jika bernilai 1 maka modul LCD sedang melakukan kerja internal dan instruksi tidak akan diterima. Oleh karena itu status dari flag harus diperiksa sebelum melaksanakan instruksi selanjutnya. c. Address Counter Address Counter menunjukan lokasi memori dalam modul LCD. Pemilihan lokasi alamat itu diberikan lewat register instruksi (IR). Ketika data di baca atau ditulis dari DD RAM atau CG RAM maka Address Counter secara otomatis menaikan atau menurunkan alamat tergantung dari entry mode set. d. Display Data RAM (DD RAM) Pada LCD masing- masing pin mempunyai ringe alamat tersendiri. Alamat itu diekspresikan dengan bilangan hexadesimal. Untuk line 1 range alamat berkisar antara 00 H -0F H sedangkan untuk line 2 alamat berkisar antara 40 H 4F H . e. Character Generator ROM (CG ROM) CG ROM mempunyai tipe dot matrik 5x7. alamat pada LCD telah tersedia ROM sebagai pembangkit character dalam kode ASCII. f. Character Generator RAM (CG RAM) CG RAM untuk membuat karakter tersendiri melauli program. Berikut bentuk dan Susunan pin kaki LCD M1632 pada gambar 2.3.4 : Universitas Sumatera Utara Gambar akan mematikan lampu 1, selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Jika nilai yang diterima sama dengan 2, maka program akan mematikan lampu 2. Hal yang sama juga terjadi untuk nilai 3 sampai dengan nilai 8. Jika nilai yang masuk sama dengan # ,maka program akan membandingkan nilai berikutnya dengan nilai 1, 2, 3 sampai 8. Jika nilai yang diterima sama dengan 1, maka program akan mengecek status lampu 1, selanjutnya program akan mengirimkan status lampu 1 tersebut (program akan mengirimkan tone sekali jika lampu 1 hidup dan tone 2 kali jika lampu 1 mati), selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Jika nilai yang diterima sama dengan 2, maka program akan mengecek status lampu 2, Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. selanjutnya program akan mengirimkan status lampu 2 tersebut (program akan mengirimkan tone sekali jika lampu 2 hidup dan tone 2 kali jika lampu 2 mati), selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Hal yang sama juga terjadi untuk nilai 3 sampai dengan nilai 8. Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya Pengujian pada bagian rangkaian catu daya ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan volt meter digital. Dari hasil pengujian diperoleh tegangan keluaran pertama sebesar + 4,9 volt. Sedangkan tegangan keluaran kedua adalah sebesar +11,9 volt. Dan tegangan keluaran ketiga sebesar – 12,1 volt. Yang ditunjukan pada gambar 3.2. 4.2. Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51 Pengujian rangkaian mikrokontroler dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan sebuah transistor A733 yang dihubungkan dengan sebuah LED indikator, dimana transistor disini berfungsi sebagai saklar untuk mengendalikan hidup/mati LED. Dengan demikian LED akan menyala jika transistor aktip dan sebaliknya LED akan mati jika transistor tidak aktip. Tipe transistor yang digunakan adalah PNP A733, dimana transistor ini akan aktip (saturasi) jika pada basis diberi tegangan 0 volt (logika low) dan transistor ini akan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan 5 volt (logika high). Basis transistor ini dihubungkan ke pin I/O mikrokontroler yaitu pada kaki 28 (P2.7). Yang ditunjukan pada gambar 3.5 Langkah selanjutnya adalah mengisikan program sederhana ke mikrokontroler AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Loop: Cpl P2.7 Acall tunda sjmp loop tunda: mov r7,#255 tnd: mov r6,#255 djnz r6,$ djnz r7,tnd ret Program di atas akan mengubah logika yang ada pada P2.7 selama selang waktu tunda. Jika logika pada P2.7 high maka akan diubah menjadi low, demikian jiga sebaliknya jika logika pada P2.7 low maka akan diubah ke high, demikian seterusnya. Logika low akan mengaktipkan transistor sehingga LED akan menyala dan logika high akan menonaktipkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian program ini akan membuat LED berkedip terus-menerus. Jika LED telah berkedip terus menerus sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian mikrokontroler telah berfungsi dengan baik. 4.3. Pengujian Rangkaian Penguat Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada input dari Op-Amp dan tegangan pada outputnya. Dari hasil Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. pengukuran didapat nilai tegangan yang ditampilkan pada table 4.3 sebagai berikut : Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tegangan OP-Amp Kondisi Input Output Tidak ada sinyal 0,9 mV 172,2 mV Ada sinyal 18,3 mV 1,93 V Dari data yang ada, didapatkan penguatan yang dihasilkan oleh rangkaian sebesar 191 kali untuk kondisi tidak ada sinyal dan 105 kali penguatan untuk kondisi ketika ada sinyal (penekanan pada salah satu tombol HP). Yang ditunjukan pada ganbar3.3. 4.4. Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder. Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan mengubungkan input dari rangkaian ini ke rangkaian penguat, kemudian menghubungkannya dengan kabel speaker pada HP. Selanjutnya tombol pada HP ditekan dan dilihat outpunya. Yang ditunjukan pada gambar 3.4. Dari hasil pengujian didapatkan data pada table 4.4 sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Tabel 4.4 Hasil output yang dihasilkan dari tombol-tombol Handphone Tombol LED1 LED2 LED3 LED4 1 ON OFF OFF OFF 2 OFF ON OFF OFF 3 ON ON OFF OFF 4 OFF OFF ON OFF 5 ON OFF ON OFF 6 OFF ON ON OFF 7 ON ON ON OFF 8 OFF OFF OFF ON 9 ON OFF OFF ON 0 OFF ON OFF ON * ON ON OFF ON # OFF OFF ON ON 4.5. Pengujian Rangkaian Relay Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan mengaktipkan relay. Pada alat ini relay digunakan untuk menghidupkan/ Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. mematikan lampu beban, dimana hubungan yang digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak aktip maka lampu beban akan mati, sebaliknya jika relay aktip, maka lampu beban akan menyala. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor, jika relay aktip dan lan lampu beban menyala maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik. Yang ditunjukan pada gambar 3.6. Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan 1. Pemanfaatan mikrokontroler sebagai pusa pengendali dari sistem pengendalian peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel seudah berjalan dengan baik dikarenakan pemograman yang telah dimasukan ke mikrokontroler yang berfungsi sebagai otak pengendali peralatan elektronik dan bahasa program yang digunakan adalah bahasa assembly. 2. Pemanfaatan ponsel untuk mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh sudah bekerja dengan baik karena sinyal tone yang dihasilkan oleh handphone akan di ubah menjadi 4 bit data biner oleh DTMF (Dual Tone Multiple Frekuensi). 3. Peralatan sederhana yang dibuat sudah berjalan dengan baik yaitu suatu alat yang dapat mengendalikan lampu-lampu atau peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan handphone. Sehingga dengan demikian semua peralatan eleltronik dapat dikendalikan dari jarak jauh bahkan dimanapun tempat kita berada dengan menggunakan handphone. 4. Membuat sebuah alat yang dapat mengendalikan lampu agar bekerja secara otomatis sudah berjalan dengan baik. Pada alat ini digunakan sebuah mikrokontroler AT89S51, sebuah ponsel yang di hubungkan kea lat untuk menerima sinyaldari pemilik ponsel, senuah IC DTMF decoder, beberapa buar lampu. Mikrokontroler AT89S51 sebagi otak dari sistem, yang Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. berfungsi mengambil data yang diterima dari IC DTMF decoder kemudian mengolahnya untuk dapat mengendalikan hidup/matinya lampu. 5.2. Saran Dari hasil proyek yang dikerjakan, penulis menyarankan kepada pembacasebagai berikut : 1. Dalam pengoperasian perangkat perlu dicermati kualitas komponen pada rangkaian apakah baik atau tidak agar alat dapat bekeraj secara optimal 2. Penulis mengharapkan kritk dan saran yang membangun agar alat ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suat metode lain yang mempunyai system kerja yang sama. Universitas Sumatera Utara Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Daftar Pustaka Agfianto, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi, Edisi Kedua, Penerbit: Gava Media, Yogyakarta, 2004 Andi, Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51, Penerbit PT Elex Media Komputindo, Jakarta 2003 Brey B Barry, The Intel Microprocessors, Edisi Kelima, Penerbit: Erlangga & Prentice Hall, Inc., Jakarta, 2002 Malvino, Albert paul, Prinsip-prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama, Penerbit: Salemba Teknika, Jakarta, 2003. M. G. Joshi, Transducers For Instrumentation, Penerbit: Laxmi Publications, New Delhi, 2002 Universitas Sumatera Utara
Perancangan Sistem Pengendali Lampu-Lampu Otomatis Menggunakan Pemancar Amplitudo Shift Key Berbasis Mikrokontroler AT Mega 8535
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Perancangan Sistem Pengendali Lampu-Lampu Otomatis Menggunakan Pemancar Amplitudo Shift Key Berbasis Mikrokontroler AT Mega 8535

Gratis