APLIKASI MIKROKONTROLER ATMEGA16 SEBAGAI PENGONTROL OPERASI POMPA BERDASARKAN TEMPERATUR REFRIGERAN SEKUNDER

Transkripsi

1 APLIKASI MIKROKONTROLER ATMEGA16 SEBAGAI PENGONTROL OPERASI POMPA BERDASARKAN TEMPERATUR REFRIGERAN SEKUNDER Application of ATmega16 Microcontroller As Controller Of The Operating Pump According To Secondary Refrigerant Temperature Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Bandung Disusun Oleh GALUH SURYAWIJAYA ( ) PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 CURRICULUM VITAE PERSONAL IDENTITY A. PERSONAL IDENTITY Nama : Galuh Suryawijaya Tempat/tanggal lahir : Indramayu/18 November 1991 Warga Negara : Indonesia Jenis Kelamin : Laki-laki Agama : Islam Alamat : Jalan Raya Windujanten No.86 RT 07 RW 02 Kecamatan Kadugede Kabupaten Kuningan, Jawa Barat Nomor Telepon : galuhsuryawijaya@gmail.com Motto : Selalu total, loyal dan jujur LATAR BELAKANG PENDIDIKAN sampai 2003 SD N 1 Windujanten sampai 2006 SLTP N 2 Kuningan sampai 2009 SMU N 1 Kuningan sampai 2012 D3 Politeknik Negeri Bandung, (Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara)

4 Kita tidak akan pernah tahu, sebelum kita melakukannya. Ingatlah satu hal, usaha yang kita lakukan akan sebanding dengan hasilnya. Kupersembahkan Tugas Akhir ini Kepada Kedua Orang Tuaku Sebagai Rasa Cinta dan Terimakasiku Atas Semua Kasih Sayang yang Tiada Terhingga Semua Bait-bait do a Selalu Menemani Langkahku Seluruh Pengorbanan Selalu Menjadi Semangatku Terima Kasih untuk Kedua Orang Tuaku Hingga Sekarang Ku Bisa Menyelesaikan Pendidikan Diploma III ini.

5 ABSTRAK Sistem brine cooling merupakan sebuah mesin yang menggunakan sistem refrigerasi kompresi uap yang dilengkapi dengan refrigeran sekunder, serta memiliki dua kabin yaitu kabin brine dan kabin produk. Distribusi refrigeran sekunder menuju kabin produk harus dilakukan ketika temperatur refrigeran sekunder telah mencapai set point yang diharapkan untuk mengetahui chilling time yang lebih presisi. Untuk itu perlu dilakukan pengontrolan pompa yang beroperasi sesuai dengan set point temperatur yang diberikan agar distribusi refrigeran sekunder dapat dilakukan dengan baik. Pada tugas akhir ini, dirancang suatu sistem yang dapat mengontrol kerja pompa berdasarkan temperatur yang diberikan dan melakukan monitoring terhadap temperatur dengan objek brine. Alat ini terdiri atas hardware mikrokontroler ATMega16 sebagai otak pengontrolan sistem, LM35 untuk sensor temperatur, LCD 16x2 untuk penampil proses monitoring temperatur, keypad 4x4 sebagai input untuk mengatur set-point temperatur dan driver relay DI-Smart 2 untuk relay yang akan mengontrol pompa. Untuk software program menggunakan Bascom AVR, Proteus 7.9 dengan simulasi program yang telah dibuat dan Extreme Burner untuk memasukan program ke dalam chip mikrokontroler. Aplikasi pengontrolan dan monitoring temperatur berbasis mikrokontroler ATMega16 ini telah berfungsi dengan baik sesuai rancangan yang dilakukan. Hal ini dibuktikan dengan kesalahan pembacaan temperatur sebesar 1,1 0 C dan pengontrolan pompa berjalan sesuai dengan set point temperatur. Kata Kunci : Sistem monitoring temperatur, pengontrolan berdasarkan temperatur, mikrokontroler ATMega16, LM35, LCD 16x2, keypad 4x4, relay, Bascom AVR, proteus 7.9, Extreme Burner, error. i

6 ABSTRACT Brine cooling system is a machine that uses a vapor compression refrigeration system equipped with a secondary refrigerant, and has two cabins that brine cabin and cabin products. The distribution of secondary refrigerant into the cabin when the product should be secondary refrigerant temperature has reached set point that is expected to find more time chilling precision. For it is necessary to control a pump which operates according to the temperature set point is given for the distribution of the secondary refrigerant can be done well. At this final project, designed a system that can control the pump based on the temperature of the work provided and performed by monitoring the temperature of the object brine. It consists of hardware ATmega16 microcontroller as brain control system, for the LM35 temperature sensor, LCD 16x2 for monitoring the temperature of the viewer, 4x4 keypad as the input setpoint of temperature and relay driver DI-Smart 2 for the relay that controls the pump. Bascom AVR, Proteus 7.9 for the simulation program that has been done and Extreme Burner to include programs that have been made to the microcontroller chip. On the application of temperature-based control and monitoring of this ATmega16 microcontroller is functioning properly according to the design is done, this is evidenced by the temperature there is only error of C and controlling the pump is running according to the temperature set point. Key words: temperature monitoring system, based on temperature control, microcontroller ATmega16, LM35, 16x2 LCD, 4x4 keypad, relay, Bascom AVR, proteus 7,9, Extreme Burner, error. ii

7 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada rab bi, Allah SWT Tuhan Semesta Alam, penjaga langit dan bumi serta seluruh isinya yang telah memberikan rahmat serta karunia-nya yang sangat tidak terhitung sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan tepat waktu. Didalam tugas akhir dengan judul Aplikasi Mikrokontroler ATMega16 Sebagai Pengontrol Operasi Pompa Berdasarkan Temperatur Refrigeran Sekunder ini penulis sadar bahwa dari awal sampai akhir penyusunan laporan ini selalu mendapat bantuan moril dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tuaku 2. Kedua kakak dan adikku 3. Bapak Apip Badarudin, ST., MT dan Triaji Pangripto Pramudantoro, ST selaku pembimbing 1 dan 2 4. Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng, AP. Edi S, ST. MT dan Nur Khakim M.Sc selaku penguji. 5. Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 6. Seluruh staf dosen pengajar Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung 7. Bapak Nur Khakim M.Sc selaku wali kelas 3 B 8. Staf administrasi Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara, staf perpustakaan dan para teknisi 9. Sahabat-sahabatku Himpunan Mahasiswa Refrigerasi dan Tata Udara (HMRA) 10. Sahabat RAIIIB yang selalu mendukung 11. Nita Rosalina yang selalu memberikan semangat 12. Keluarga besar G-17A 13. Semua pihak yang telah membantu dalam tugas akhir dan penyusunan laporan ini. iii

8 pembaca, Amin. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan Bandung, 12 Juni 2012 Penulis, Galuh Suryawijaya iv

9 DAFTAR ISI ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii v vii viii ix BAB I BAB II BAB III PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Sistematika Penulisan... DASAR TEORI 2.1 Brine Cooling System Mikrokontroler ATMega Spesifikasi Mikrokontroler ATMega Konfigurasi Pin ATMega Sensor Temperatur LM LCD (Liquid Crystal Display) LCD character 16x Keypad Relay Bahasa Basic Compiler Pada BASCOM AVR Konstruksi Bahasa BASIC Pada BASCOM AVR Simulasi Pada Proteus RANCANGAN SISTEM 3.1 Tujuan Perancangan Sistem Skematik Diagram Alat Tahap-tahap Perancangan Tabel Pemilihan Hardware Pemilihan Hardware Mikrokontroler Pemilihan Sensor Temperatur LM Pemilihan Liquid Crystal Display (LCD) Pemilihan Keypad 3.9 Pemilihan Relay 3.10 Pemilihan Downloader USBasp Pemilihan Power Supply Rangkaian Hardware Mikrokontroler Secara Keseluruhan 3.13 Tabel Pemilihan Software v

10 BAB IV BAB V 3.14 Pemilihan Bahasa Basic dan BASCOM AVR Pemilihan Proteus Pemilihan Extreme Burner AVR Pemipaan Sistem dan Titik Pengukuran Instalasi Kelistrikan 3.19 Cara Pengoperasian..... PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Pengujian Perangkat Keras (Hardware) Pengujian Sensor LM Pengujian Keypad dan LCD Pengujian Relay Pengujian Perangkat Lunak (Software) Simulasi LM Simulasi Keypad dan LCD Simulasi Relay Program Keseluruhan Pengujian Kerja Sistem Pengambilan Data Monitoring Temperatur... PENUTUP 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

11 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1 Konfigurasi Pin ATMega GAMBAR 2.2 Sensor LM GAMBAR 2.3 Total Karakter LCD 16x GAMBAR 2.4 Pin Antarmuka LCD 16x GAMBAR 2.5 Rangkaian Keypad 4x4 10 GAMBAR 2.6 Inialisasi Keypad 4x GAMBAR 2.7 Keypad 4x GAMBAR 2.8 Bagian dan Skematik Relay GAMBAR 2.9 Driver Relay DI-Smart GAMBAR 2.10 Proteus 7.9 List Menu GAMBAR 3.1 Skematik Kinerja Rangkaian Alat 20 GAMBAR 3.2 Flow Chart Perancangan dan Pembuatan Alat 22 GAMBAR 3.3 Konfigurasi ATMega16 yang digunakan. 24 GAMBAR 3.4 Rangkaian Power Supply Keseluruhan GAMBAR 3.5 Rangkaian Mikrokontrol Keseluruhan GAMBAR 3.6 Contoh Tampilan BASCOM AVR GAMBAR 3.7 Contoh Tampilan Proteus GAMBAR 3.8 Contoh Tampilan Extreme Burner AVR GAMBAR 3.9 Diagram Pemipaan.. 31 GAMBAR 3.10 Diagram Kelistrikan.. 32 GAMBAR 3.11 Start Up Display LCD GAMBAR 3.12 Permintaan Input Temperatur Brine GAMBAR 3.13 Penginputan Temperatur Brine GAMBAR 3.14 Tampilan Setting Temperatur Brine dan Produk GAMBAR 3.15 Persiapan Pengoperasian Sistem GAMBAR 3.16 Monitoring Temperatur GAMBAR 3.17 Displaying Shut Down Sistem GAMBAR 4.1 Pengujian Tegangan Output LM GAMBAR 4.2 Pengujian Temperatur LM35 dengan Objek Lingkungan.. 39 GAMBAR 4.3 Pengujian Temperatur LM35 dengan Objek Evaporator 40 GAMBAR 4.4 Pengujian Temperatur LM35 dengan Objek Air. 41 GAMBAR 4.5 Persiapan Es Batu dan Air Panas GAMBAR 4.6 Grafik Linearisasi LM35 Pertama GAMBAR 4.7 Pengujian Relay GAMBAR 4.8 Pengujian Simulasi LM GAMBAR 4.9 Pengujian Simulasi Keypad dan LCD GAMBAR 4.10 Pengujian Simulasi Relay GAMBAR 4.11 Pengujian Simulasi Keseluruhan Kerja Sistem.. 47 GAMBAR 4.12 Grafik Perbandingan LM35 dengan Termometer Pada Kabin Brine GAMBAR 4.13 Grafik Akurasi Temperatur LM35 53 vii

12 DAFTAR TABEL TABEL 2.1 Tipe Data Pada BASCOM AVR TABEL 3.1 Tabel Pemilihan Hardware TABEL 3.2 Tabel Pemilihan Software TABEL 4.1 Data Tegangan Output LM TABEL 4.2 Data Pengujian LM35 dengan Objek Lingkungan.. 39 TABEL 4.3 Data Pengujian LM35 dengan Objek Evaporator TABEL 4.4 Data Pengujian LM35 dengan Objek Air TABEL 4.5 Pengujian Keypad dan LCD Sebelum Penyeleksian Kondisi 44 TABEL 4.6 Pengujian Keypad dan LCD Setelah Penyeleksian Kondisi 44 TABEL 4.7 Integrasi Program Terhadap Hardware TABEL 4.8 Kesesuaian Kerja Pompa Berdasarkan Set Point viii

13 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 Flow Chart Pemograman Flow Chart LAMPIRAN 2 Skematik Sistem Keseluruhan Skematik Sistem Skematik Simulasi LAMPIRAN 3 Source Code Code LAMPIRAN 4 Data Sheet ATMega16 LM35. Keypad 4x4 LCD 16x2 DI-Smart Relay 2 Termometer APPA51 Autonics T4WM LAMPIRAN 5 Data Pengujian dan Monitoring. Simulasi Pengujian Keypad Sebelum Penyeleksian Kondisi Pengujian Keypad Setelah Penyeleksian Kondisi Data Temperatur ix

14 DAFTAR PUSTAKA 1. Datasheet keypad 4x4. datasheet.html. Diunduh pada 6 Mei Datasheet LCD 16x2. Diunduh pada 27 April Datasheet Mikrokontroler ATMega16. Diunduh pada 23 April Datasheet Sensor Temperatur LM35. Diunduh pada 27 April Fahmi Definisi Kontroler. Diunduh pada 22 April Mikrokontroler ATMega16. Diunduh pada 15 Mei Mirza Pemograman BASCOM AVR Termometer Digital dengan LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega32. Diunduh pada 16 April Wijana Sensor Suhu ATMega16 Menggunakan Bascom AVR. Diunduh pada 3 Juni Diunduh pada 23 Mei 2012