PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PENGONTROL BANYAK PERALATAN LISTRIK JARAKJAUH BERBASIS MIKROKONTROLER Mes- 51 DENGAN MENGGUNAKAN SEBUAH KABEL AUDIO

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PENGONTROL BANYAK PERALATAN LISTRIK JARAKJAUH BERBASIS MIKROKONTROLER Mes- 51 DENGAN MENGGUNAKAN SEBUAH KABEL AUDIO SKRIPSI fie': ~ t Oleh: ~t,, fii' "!. ~. J.._. CHORNELIUS ARIESTA ABDI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA 2005

2 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PENGONTROL BANY AK PERALAT AN LISTRIK JARAK JAUH BERBASIS MIKROKONTROLER MCS- 51 DENGAN l\lenggunakan SEBUAH KABEL AUDIO SKRIPSI Diajukan kepada F akultas Teknik Universitas Katolik Widya :Mandala Surabaya U ntuk memenuhi sebagian persyaratan Memperoleh gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro OJeb Nama: Chornelius Ariesta Abdi N rp : JURt1SAN TEKt~IK ELEKTRO FAKULTASTEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK \VIDYA MANDALA SURABAYA 2005

3 LEMBAR PENGESAHAN Skripsi dengan judul "Perancangan Dan Implementasi Pengotrol Banyak Peralatan Listrik Jarak Jauh Berbasis Mikrokontroler MCS-Sl Dengan Menggunakan Sebuah Kabel Audio" Yang disusun oleh mahasiswa Nama Chomelius Ariesta Abdi Nomor Pokok : Tanggal Ujian: 12 Desember 2005 dinyatakan telah memenuhi sebagian persyaratan kurikulum Jurusan Teknik Elektro guna memperoleh gelar Sat:jana Teknik bidang Teknik Elektro Pembimbing I, p.~ Albert Gunadhi, SLMT NIK. 51l Ketua, 1r. A.F.Lumban Tobing, MT NIK Anggota, i()n~~ ~r. R. Swtiamo, B.Sc. NIK Dewan Penguji, Mengetahui dan menyetujui : Sekretaris, ~~. Albert Gunadhi, ST, MT NIK.51l ~:J Lanny AgUstinfsT, MT NIK Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Elektro -. Ir. Rasional Sitepu, M.Eng NIK Ir. A.F.Lumban Tobing, MT NIK

4 ABSTRAK Pacta masa yang menuntut efisiensi suatu system, maka diperlukan suatu peralatan yang dapat membuat sistem yang rumit men.jadi sederhana Seperti pada peralatan-peralatan listrik pada pabrik. Dimana pengontrol peralatan pada pabrik menggunakan sistem pengkabelan. Dapat dipastikan sistem pengkabelan pada pabrik membutuhkan pengkabelan yang banyak dan rumit serta mcmbutuhkan jarak yang jauh. Untuk mengatasi masalah pengkabelan maka dibuat a1at pengontrol yang dapat mengatasi masalah ini Alat pengontrol ini menggunakan mikrokontroler AT89S8252 yang diproduksi oleh ATMEL. Ada dua alat yaitu pengirim dan penerima. Sebuah pengirim akan mengeluarkan sinyal digital yang unik yang telah dinaikkan tef,>angannya. Sinyal digital tersebut kemudian ditransmisikan den&>an menggunakan kabe\ audio stereo. Rangkaian pengkondisi sinya\ pada penerima akan menurunkan kembati tegangan sinyal menjadi SY. Apabila sinyal yang diterima sesuai dengan kode penerima maka penerima akan menjajankan perintah penhririm. Dari hasil pengujian pada alat pengontrol ini dapat diketahui bahwa alat pengontrol ini bekerja dengan balk.

5 KATA PENGANTAR PUjl syukur kepada Tuhan Yang Malta Esa atas segala berkat, rahmat dan kasih-nya sehingga penujis dapat mellyelesaikall Skripsi illi sebagai salah sam syarat tmtuk memperojeh gelar Sarjana Teknik di Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya. Atas segaja bantuan, bimbingan, saran dan duillngan yang tdab diberikan dalam menyusun Skripsi ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Papa, mama, adik, dan saudara-saudara yang seialu memberikan dorongan, semallgat dan doa. 2. Albert Gunadhi, S.L\1T dan Diana Lestarinings~ ST,MT selaku dasen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan petunjuk dalam pembuatan Skripsi inl. 3. Hartono Pranjoto, PhD. se1aku dosen wah yang telab membimbing dan mengarahkan penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan seluruh mata kuliah ill Jurusan Tekllik Elektro Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya. 4. If. Rasionai Sitepn, M. Eng selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Millldaia Surabaya.. 5. If. AF.L. Tobing selah! Ketua Jumsan Teknik Elektro Fakultas Teknik l..:niversitas Katolik Widya Millldala Surabaya. 6. Para asisten laboratorium pengukuran dan JaboratorirUll kontroj yang tdab banyak membantu dalam haj diskusi dan peminjaman alat-alai.

6 7. Frnnsisca Anggraeni yang telah banyak memberikan motivasi dan dnk-ungan dalam menyelesaikan skripsi ini. 8. Gatut Eko Daryani yang telah banyak membantu pet1ulis untuk membeli komponen-komponen yang diperlukan dalam pembuatan alat 9. Rekan-rekan mahasiswa khususnya mahasiswa Teknik. Elektro dan semua pil.lak, baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu kelancaral1 perancangal1, pembuatan dan pel1u.lisan skripsi ini hingga selesai. Surabaya, 5 Desember 2005 Peuulis

7 DAFTARISI Lembar Peng<.,'Sahan... ii Abstmk... iii Kata Pengantar...,... iv Daftar lsi... vi Daftar Gmnbar... viii Daftar Tabel... x Bab [ Pendahuluan Latar Belakang... '" Tujuan Perrunusan Masalah Batasan Masalah Metodologi Pemncangall Sistematika Penulisan... 5 Bab II T eori Penunjang L Mikrokontroler A T89S J. L Konfigurasi dan Deskripsi A T89S '" '" Organisasi Memori AT89S Register Mikrokontroler AT89S J5 2.1A. SFR (Specialjimction register) Sistem BUS LCD (Liquid Crystal Display) Solid State Relay (SSR) Keypad Operational Amplifier \ Non Inverting Amplifier Kabel Kabel Audio Bab HI Perencanaan dan Pembuatan AlaL vi

8 3.1. Perangkat Keras Rangkaian LCD (Uquid Cryslal Display) Mikrokontroler Keypad A. Alnplifier RPS (Rangkajan Pellgkollillsi Sjnyal) Rangkaian SSR (Solid State ReJay) PeraIlgkat Lunak Perancangan Perallgkat Ltmak untuk Pengirim Perancangan Perangkat Lunak untuk: Penerima Diagrmn AliT Progrmn Interupsi Penerima BAB IV Pengukuran dan Pengujian Alat PenguJ...'lfaD Sinyal Data dan Clock pada OpArup Penb'llkuran Sinyal Data dan Clock pada RPS Pengujiml Alat BAB V Kesimpulan Kesimpulan Saran Daftar Pustaka LAMPIRA~ A : Skema perallgkat kerns LA.vlPIRAN B : Listing Program Pengirim LAMPlRAN C : Listmg Program Pellerima LAMPlRAN D : Datasheet AT89S8252 Lt>..MPlRAN E : Dalasheel OP AMP LAMPlRAN F : Dalasi1eel LM7805 Biodata Vll

9 DAFTARGAMBAR Gambar 1.1. Metodologi perancangan... 3 Gambar 2.1. Konfigurasi pin mikrokontroler AT89S Gambar 2.2. Arsitektur AT89S Gambar 2.3. Progmm memori AT89S Gambar 2.4 Interrupt vector addresss Gambar 2.5. Data memori AT89S Gambar 2.6. Sentuk tampilan LCD 2 bans x 16 karal"1er Gambar 2.7. Bentuktampilan LCD 4 bans x 20 karaktet Gambar 2.8. Diagram blok SSR Gambar 2.9 Susunan keypadbemkuran 4x4 dengan 16 tombol Gambar 2. J O. Rangkaian Non Inverting A.mpll/icr Gambar 2.1l.Contoh kabel audio Braided Shield GambaI' Contoh kabel audio Spiral Shield Gambar Contoh kabel audio Aluminum 1'011 Shield Gambar 3. L Diagram blok perancangan perangkat kerns Gambar 3.2. Rangkaian LCD untuk penerima Gambar 3.3. Rangkaian LCD untuk pengirim Gambar 3.4. Rallgkaian Petlf,ririm Gambar 3.5. Rangkaian petletima Gambar 3.6. Susunan keypad Gambar 3.7. Rangkaian noll-inverting ampli,fier vm

10 Gambar 3.8. SUSliMn RPS clock dan data untuk penerima Gambar 3.9. Rangkaian SSR lwtuk penerima GamoaT Gambar transmisi serial Gambar 3.1 L GambaT transmisi serial wituk masukkall GambaI' 3. n. Gambar trausmisi serial untuk masukkan & Gambar Diagram alir program utama untuk pengirim Gambar Diagram Alir Menu I Gambar 3.15 Diat,'Tam Alir Menu Gambar Diagram Alir Menu Gambar Diagram alit program utama untuk penerima Gambar Diagram alir Extemallnterrupl GambaT Diagram alit Timer 2lntermpt Gambar 4. L Titik-titik pengukuran untuk rallgkaian pengirim Gambar 4.2. Gambar alat pengirim GambaI' 4.3. Titik-titik pengukman untnk rangkaian penerima Gambar 4.4. Gambar alat penerima Gambar 4.5. Gambar hubungan pengirim dan penerima IX

11 DAFTAR TABEL Tabe12.L Fungsi khusus masing-masingkakiport Tabe12.2. Flmgsi khusus masing-masing kakipon Tabel 2.3. Alamat layanan rutin interupsi TabeL2A. Mode kejja rimer 0, timer 1 dan timer Tabe12.5. Peta SFR pada AT89S8252 dan nilainya setelah di-resel Tabel2.6. Hambatanjenis bahan Tabel 3.1. Bit lokasi register IE (Interrupt enable) Tabe14.1. Hasi! pengukuran sinyal data dan clock pada pengirim TabeJ 4.2. Hasil pengulmran sinya! data dan dock pada penerima, TabeI4.3. Hasil pengujian pada penerima pertama Tabe14.4. HasH pengujian pada penerima kedua x