BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ALAT

Transkripsi

1 BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ALAT III.1. Analisa Permasalahan Perancangan Pendeteksi Gabah Kering Dan Gabah Basah Perkembangan zaman yang semakin maju, membuat meningkatnya produk elektronika yang beredar di pasaran karena muncul pabrik pabrik menyebar di seluruh dunia. Namun, hal itu tidak diikuti dengan peningkatan penghasilan kaum petani di Indonesia yang disebabkan murahya harga jual komoditas yang mereka tanam sehingga alat yang mereka butuhkan cenderung tidak dibeli karena kemampuan daya beli tersebut. maka penulis mencoba membuat sebuah alat dengan biaya relatif sedikit dan dapat dimanfaatkan petani yang dapat mengukur kelembaban dalam gabah. namun di dalam pembuatan perancangan alat ini penulis mendapat permasalahan permasalan yang harus dapat dipecah kan. Permasalahan-permasalahan tersebut antara lain: a. Pendeteksi Objek Didalam perancangan sistem alat ini sensor sangatlah berperan penting di dalamnya, maka posisi sensor ini harus tepat pada peletakan nya agar nantinya sensor bekerja dengan baik sehingga sensor dapat memberikan data yang akurat dan tepat, yang akan di tampilkan pada lcd 16x2. 27

2 28 b. Sistem Mekanik Agar sensor bekerja dan dapat memberikan data yang tepat dan akurat maka sensor ini harus membutuhkan suatu bantuan dari rangkaian elektronika lainya. III.2. Strategi Pemecahan Masalah Karena terdapat beberapa permasalahan yang terjadi dalam perancangan penndeteksi gabah kering dan basah, maka dibutuhkan solusi atau pemecahan masalah, antara lain: a. Pendeteksi suhu kelembapan pada gabah. Untuk mengatasi masalah mendeteksi pada gabah kering atau basah, penulis memakai alat elektronik yaitu sebuah sensor SHT 11, sensor ini akan di letatakan langsung pada tumpukkan gabah kering atau basah, agar nantinya sensor dapat memberikan data yang tepat dan akurat. b. Sistem Mekanik Agar tercapainya sistem mekanik pendeteksi gabah kering dan gabah basah, maka penulis harus teliti dalam memilih bahan, merancang serta proses perakitan agar berfungsi sesuai dengan kebutuhan pada sistem yang dibangun. Dalam hal pemilihan bahan, penulis sengaja memilih bahan akrilik sebagai tempat dudukan rangkaian mikrokontroler atmega 8535, wadah untuk meletakkan gabah beserta sensor SHT 11, karena bahan-bahan tersebut bentuknya lebih efisien dan bahannya mudah didapat di pasaran.

3 29 III.3. Diagram Blok Rangkaian Secara garis besar, perancangan sistem transmisi data sensor untuk mendeteksi kelembaban pada gabah terdiri atas: a. Sensor SHT 11. b. Power suply. c. Lcd 16x2. d. Mikrokontroler Atmega Adapun Diagram blok dari sistem pendeteksi gabah kering dan basah ditunjukkan seperti pada gambar III.1 di bawah ini: Gambar III.1 Diagram Blok Gambar III.1. di atas menunjukkan apa saja perlengkapan yang dimiliki oleh sistem untuk dapat menjalankan tugasnya dengan baik. Dapat kita lihat, pada sistem terdapat sebuah sensor. Sensor pada sistem ini berfungsi sebagai alat pendeteksi kelembaban dari media uji. Selain sensor, pada sistem juga terdapat rangkaian suplay. Tugas dari rangkaian ini adalah sebagai penyedia arus untuk mikrokontroler Atmega Dari data yang diberikan sensor,

4 30 mikrokontroler akan mempertimbangkan langkah berikutnya yang akan diambil. Keputusan sepenuhnya berada di tangan mikrokontroler yang juga dapat disebut sebagai otak. Mikrokontroler juga memberikan tampilan kepada mata dengan layar lcd melalui port C. III.4. Perancangan Rangkaian Sensor SHT 11 SHT 11 ini merupakan suatu modul suhu dan kelembaban yang berbasis sensor SHT 11 yang outputnya telah dikalibrasi secara digital. Mempunyai range kelembaban mulai dari 0-100% RH dan range suhu dari o C. Dalam pengukuran dan kelembaban menggunakan SHT 11 harus melakukan dua buah prosedur. Yang pertama adala melakukan komunikasi antar muka dengan sensor dengan cara mengirimkan perintah pengukuran dan prosedur yang kedua adalah melakukan perhitungan atau konversi data dari sensor ke nilai fisik (Datasheet of SHT11, sensirion company). seperti yang ditujukkan pada gambar III.2 di bawah ini:

5 31 Gambar. III.2 Rangkaian Sensor SHT 11 Sumber: Sensor SHT 11 memiliki 8 pin, pada sistem perancangan alat yang penulis buat hanya menggunakan 4 pin dengan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin1 berfungsi sebagai pembacaan data suhu dan kelembaban udara, pin 3 berfungsi sebagai waktu dalam pembacaan sensor, pin 4 berfungsi sebagai ground dan pin 8 berfungsi sebagai tegangan. III.5. Perancangan Rangkaian ATMega 8535 Rangkaian ATMega 8535 pada penelitian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem. Rangkaian mikrokontroler ATMega 8535 ini akan menunggu pengiriman sinyal dari sensor SHT 11, untuk diproses mikrokontroler ATMega 8535 kemudian dikirim ke LCD sebagai perhitungan akhir gabah kering dan gabah basah. maka sensor SHT 11 akan terus-menerus mengirimkan sinyal ke rangkaian ATMega 8535.

6 32 Ketika terjadi pengiriman sinyal dari sensor sensor SHT 11 yang berarti ada kenaikan kelembaban > 11 maka gabah tersebut dinyatakan basah, sedangkan gabah yang dinyatakan kering memiliki kelembaban < 10. Selain itu rangkaian ini juga terus menerus melihat apakah sensor masih mendapatkan kenaikan kelembaban, jika tidak, maka mikrokontroler akan normal kembali. Rangkaian mikrokontroler ATMega 8535 ditunjukkan oleh gambar III.3 berikut ini: Gambar III.3. Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8535 Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler ATMega 8535 sebagai prosesornya. Kapasitor 10 µf dan resistor K ohm bekerja sebagai power on reset bagi mikrokontroler ATMega 8535 dan kristal MH Z bekerja sebagai penentu nilai clock kepada mikrokontroler. Penulis menggunakan Kristal MHz karena untuk komunikasi serial / pengiriman data

7 33 menggunakan Kristal dengan nilai. Sementara kapasitor 22 µf bekerja sebagai resistor terhadap kristal. III.6. Downloader Perancangan sistem transmisi data sensor untuk peringatan dini pada kebakaran hutan ini menggunakan downloader untuk memindahkan data program dari komputer ke mikrokontroler ATMega Downloader ini menggunakan USB sebagai penghubungnya. Rangkaian downloader ditunjukkan oleh gambar III.4 berikut ini: Gambar III.4. Rangkaian USB Dowloader Sumber: http// Ini merupakan rangkaian USBasp Downloader yang berfungsi untuk memindahkan program ke rangkaian minimum sistem ATMega Rangkaian

8 34 ini menggunakan chip ATMega 8535 yang diprogram khusus sebagai media untuk memasukkan file.hex ke dalam minimum sistem. III.7. Rangkaian Regulator Perancangan sistem transmisi data untuk perancangan alat pendeteksi gabah basah dan kering menggunakan baterai DC Handphone, di mana tegangan dari baterai tersebut 12 volt dc. Untuk mensuplai tegangan ke mikrokontroler diperlukan tegangan 5 volt dc. Maka diperlukan rangkaian regulator untuk menggurangi tegangan baterai. Komponen pokok rangkaian ini adalah LM7805. Rangkaian regulator di tunjukan pada gambar III.5 dibawah ini: Gambar III.5. Rangkaian Regulator Rangkaian di atas berfungsi untuk menurunkan tegangan input (5 36 volt) menjadi 5 volt. Komponen utama yang digunakan yaitu IC Regulator LM78xx. Ada beberapa macam IC Regulator ini yang memiliki beberapa nilai output tergantung dari typenya. Yang penulis gunakan yaitu LM7805 yang mampu menurunkan tegangan menjadi 5 volt. Adapun jenis yang lain yaitu LM7806, LM7812 yang masing-masing berfungsi untuk menurunkan tegangan input menjadi 6 volt dan 12 volt.

9 35 III.8. Flowchart Adapun flowchart sistem transmisi data sensor untuk perancangan alat pendeteksi gabah basah dan kering sebagai berikut : Gambar III.6 Rancangan Flowchart Sistem Alat Pendeteksi Gabah Basah Dan Kering

10 36 III.9. Algoritma Flowchart 1. Start. 2. Pengoperasian mikrokontroler pada rangkaian alat. 3. Pengoperasian sensor SHT11 pada rangkaian alat 4. Perangkat akan membaca data sensor SHT11 5. Sensor mendeteksi objek yang ada(gabah). 6. Program akan membaca data sensor SHT 11, jika nilai kelembaban gabah lebih besar dari 93 maka gabah tersebut dikategorikan pada gabah basah,, jika nilai kelembaban gabah lebih kecil dari 93dan lebih besar sama dengan 81 maka gabah tersebut dikategorikan pada gabah kulit kering dan jika nilai kelembaban gabah lebih kecil dari 81 maka gabah tersebut dikategorikan pada gabah kering. 7. Hasil perhitungan data ditampilkan melalui LCD. 8. Apabila terjadi kesalahan, maka proses akan diulang dari pembacaan data sensor SHT Finish III.10. Model Perancangan Alat Adapun model perancangan alat dari alat pendeteksi gabah kering dan gabah basah seperti yang dijelaskan pada gambar III.7 dan gambar III.8 di bawah ini:

11 37 Gambar III.7. Perancangan Alat Pendeteksi Gabah Kering dan Gabah Basah Tampak Depan Gambar III.8. Perancangan Alat Pendeteksi Gabah Kering dan Gabah Keterangan Gambar: Basah Tampak Atas A ( Akrilik) M (Minimum System) : Rumah kotak alat. : Rangkain sistem alat. S ( Sensor SHT 11) : Sensor gabah SHT 11. s (saklar) L (LCD) a (Arcyhlic) : On/Off alat : Tempat menampilkan output. : Tempat peletakan gabah