PERANCANGAN ALAT PEMBERI MAKAN IKAN OTOMATIS DAN PEMANTAU KEADAAN AKUARIUM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 RECKY SUHARMON NIM:

Transkripsi

1 PERANCANGAN ALAT PEMBERI MAKAN IKAN OTOMATIS DAN PEMANTAU KEADAAN AKUARIUM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 OLEH: RECKY SUHARMON NIM: DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 PERANCANGAN ALAT PEMBERI MAKAN IKAN OTOMATIS DAN PEMANTAU KEADAAN AKUARIUM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 OLEH : RECKY SUHARMON NIM: Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada tanggal 18 bulan 12 tahun 2013 di depan Penguji : 1. Fakhruddin Rizal Batubara, ST. MTI. : Ketua Penguji Ir. Kasmir Tanjung, MT. : Anggota Penguji... Diketahui oleh : Disetujui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro, Pembimbing Tugas Akhir, ( Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. ) (Ir. T. Ahri Bahriun, M.Sc. ) NIP : NIP:

3 ABSTRAK Tulisan ini membahas tentang perancangan sebuah alat yang dapat memberi makan ikan secara otomatis. Pengendali utama pada alat ini menggunakan mikrokontroler ATMega8535. Alat ini juga dapat memantau keadaan akuarium seperti mendeteksi pergantian catu daya dan mendeteksi suhu ketika berada dalam keadaan tidak normal. Aktivitas-aktivitas yang telah dilakukan akan diinformasikan melalui SMS menggunakan modem GSM ke satu nomor telepon tertentu. Kata Kunci: Mikrokontroler ATMega8535, autofeeder ikan i

4 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan karunia yang dilimpahkan sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun Tugas Akhir ini dibuat untuk memenuhi syarat kesarjanaan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, yang penulis beri judul Perancangan Alat Pemberi Makan Ikan Otomatis dan Pemantau Keadaan Akuarium Berbasis Mikrokontroler ATMega8535. Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada keluarga besar terkhusus untuk bunda tercinta Winarti. Semoga do a dan perjuangan bunda berbuah keberhasilan bagi ananda kelak. Amin. Selama masa perkuliahan sampai masa penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Ir. T. Ahri Bahriun, M.Sc selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas segala bimbingan, motivasi, dan nasihat yang sangat berarti dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu Ir. Windalina Syafiar, selaku dosen wali penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU dan Bapak Rahmat Fauzi, ST. MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU. ii

5 4. Seluruh Staf Pengajar di Teknik Elektro USU dan Seluruh Karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro USU. 5. Dwi Budi Prasteyo yang telah banyak mengajarkan kepada penulis tentang betapa indah dan asyiknya perancangan sistem yang menggabungkan sisi hardware dan software. 6. Teman-teman angkatan 09, Teguh, Reza, Arif, Adityas, Aras yang sudah banyak memotivasi penulis terutama dengan pertanyaan kapan selesai?. 7. Teman-teman angkatan 07, Indra, Umar, Fuad, Sandi, Bayu, dan seluruh jajaran 07 masa-masa akhir. Akhiri TA ini dengan indah kawan. 8. Teman-teman UKM ROBOTIK USU SIKONEK yang berbaik hati meminjamkan tools dan ruangannya serta memberikan timah dan komponen-komponen kecil lainnya secara sukarela, mudah-mudahan. 9. Teman-teman alumni SMAN 8 Pekanbaru tahun 2004, Haris, Bagus, Moli, Kuat, Eru, Cika, Dina, Ayu, atas segala doa dan semangatnya. 10. Teman-teman seperjuangan dalam menegakkan keadilan dan kesejahteraan, Fauzan, Andre, Bg Faiz, Deni, Aji, Ijal, Delfi, Sulhan, Alim, Dicky, Bg Armia, Bg Bambang, Bg Ridho, Bg David, dan kakanda Faisal Akbar yang telah banyak membantu terkhusus cinta dan doanya kepada penulis. 11. Teman-teman LDK dan LDF serta para penjalin ukhuwah nan penebar dakwah se-usu, se-medan, se-sumut, se-indonesia, se-dunia dan sejagad raya yang telah banyak mendoakan saya selepas sholatnya. 12. Kepada para Murabbi yang telah membimbing dan mengarahkan kepada jalan yang benar. iii

6 13. Kepada penghuni kosan Jl. DR. Hamzah No. 6, ibuk kos beserta pasangannya, kawan-kawan kos, kucing, semut, jangkrik, nyamuk, lalat, ayam, burung, laptop ASUS A42JE, motor Honda Supra 125 merah beserta helm yang juga merah, printer IP2770 punya Bima, tools elektronika, bukubuku, musik-musik, debu-debu, telur-telur rebus, hujan, pelangi, malam, bintang, bulan, mushaf coklat, HP SE J105i, tisu wajah Indomar*t, peta kota Medan, botol Tupperware, cermin yang tak pernah berdusta, dan lain sebagainya yang telah memberikan inspirasi dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Thanks guys. 14. Dan pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhir kata, tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kesalahan dan kekurangan, namun penulis tetap berharap semoga tugas akhir ini bisa bermanfaat dan memberikan inspirasi bagi pengembangan selanjutnya. Medan, 28 November 2013 Penulis RECKY SUHARMON NIM iv

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Penulisan Tujuan Penulisan Rumusan Masalah Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 BAB II DASAR TEORI Mikrokontroler Pengantar Singkat Keluarga Mikrokontroler AVR Mikrokontroler AVR ATMega Arsitektur AVR ATMega Konfigurasi Pena ATMega Peta Memori ATMega Interupsi v

8 2.1.7 USART ADC (Analog to Digital Converter) I2C (Inter-Integrated Circuit) Timer/Counter Layanan Pesan Singkat (Short Message Service) Pengenalan layanan Pesan Singkat Mengirim dan Menerima SMS Perintah AT (ATCommand) Bahasa C Kompilasi Program Bentuk Dasar Program C Pengenal (Identifier) Variabel Pengarah Preprosesor Fungsi Pustaka Tipe Data Bahasa C Struktur Pemilihan Struktur Pengulangan CodeVisionAVR Motor Servo LCD (Liquid Crystal Display) Relay RTC (Real Time Clock) DS DI-WLM35TS (DI-Waterproof LM35 Temperature Sensor) vi

9 2.10 Wavecom M1306B Q2406B BAB III PERANCANGAN PERANGKAT KERAS Gambaran Umum Sistem Rangkaian Mikrokontroler ATMega Rangkaian Regulator Tegangan Rangkaian RTC (Real Time Clock) Rangkaian Modul LCD Rangkaian Pendeteksi Pergantian Catu Daya Rangkaian Push Button Rangkaian Sensor Suhu Rangkaian Motor Servo Rangkaian Serial USART BAB IV PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK Gambaran Umum Program Program Utama Rutin Menampilkan Tanggal dan Waktu Proses Pengaturan Waktu dan Jadwal Pakan (Menu) Proses Pemberian Pakan Proses Deteksi Suhu Air Proses Deteksi Pergantian Catuan Daya Proses Pengiriman SMS vii

10 BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Implementasi Pengujian Perangkat Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega Pengujian LCD Pengujian Komunikasi Serial RS Pengujian Rangkaian Sensor Suhu Pengujian Rangkaian RTC Pengujian Rangkaian Pendeteksi Pergantian Catu Daya Pengujian Rangkaian Push Button Pengujian Rangkaian Motor Servo Pengujian Secara Keseluruhan Hasil Pengujian BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A GAMBAR RANGKAIAN KESELURUHAN LAMPIRAN B LISTING KODE PROGRAM LAMPIRAN DATASHEET KOMPONEN viii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega Gambar 2.2 Arsitektur AVR ATMega Gambar 2.3 Konfigurasi Pena ATMega Gambar 2.4 Peta Memori ATMega Gambar 2.5 Peta Memori Program ATMega Gambar 2.6 Memori Data SRAM ATMega Gambar 2.7 Interkoneksi Antarpiranti dalam Porotokol TWI Gambar 2.8 Transfer Data Bit Pada Bus I2C Gambar 2.9 Kompilasi Linking dari Program C Gambar 2.10 Motor Servo Gambar 2.11 Pensinyalan Sebuah Motor Servo Gambar 2.12 LCD 16x Gambar 2.13 Relay Tipe SPDT (Single Pole Double Throw) Gambar 2.14 Pena RTC DS Gambar 2.15 DI-WLM35TS Gambar 2.16 Modem Wavecom M1306B Q2406B Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Keseluruhan Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega8535 dan Hubungan I/O PORT Gambar 3.3 Programmer K-125R Gambar 3.4 Rangkaian Regulator Tegangan 5V Gambar 3.5 Rangkaian RTC (Real Time Clock) ix

12 Gambar 3.6 Rangkaian Modul LCD Gambar 3.7 Rangkaian Pendeteksi Pergantian Catu Daya Gambar 3.8 Rangkaian Push Button Gambar 3.9 Rangkaian Sensor Suhu Gambar 3.10 Rangkaian Motor Servo Gambar 3.11 Rangkaian Serial USART Gambar 4.1 Diagram Alir Program Utama Gambar 4.2 Konfigurasi I2C pada Codewizard Gambar 4.3 Konfigurasi Mode Timer1 pada Codewizard Gambar 4.4 Diagram Alir Pendeteksian Pergantian Catu Daya Gambar 5.1 Respon Pengiriman SMS x

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Alamat Vektor Interupsi ATMega Tabel 2.2 Fungsi Masing-masing Pena RS Tabel 2.3 Tipe Data Dalam Bahasa C Tabel 2.4 Konfigurasi Pena DI-WLM35TS Tabel 3.1 Spesifikasi PORT/Bandar yang Digunakan Tabel 3.2 Konsumsi Arus Dari Komponen yang Dicatu xi