LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1 Interfacing Komputer dan Mikrokontroller Akuisisi Data Sensor Suhu IC LM 35 Berbasis GUI Matlab Kelompok 7 Lits Nurhasanittaqwim Almunawwaroh ( ) a. Ismail Hasan Baizuri ( ) b. Iis Aisyah ( ) c. M. salim Mahfud ( ) Nama Asisten : Wahid Abdurohman ( ) Tanggal Praktikum: 12 Desember 2013 JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2013

2 abstract In principle working of robot, we know there 3 unsure : input, output, processor. We know that 3 unsure are the important component to robot. If the robot without input, so where is processor find the command? And if the robot don t have output, so we don t execute the command. The tools of input are push button remote, sensor, etc. And the tools of output are : buzzer, dc motor, LCD, computer. In there reason, we want to try simulation temperature detection using LM 35 sensor and we interfacing result of temperature data in graphic s Mathlab. Purpose in this practice are to show data in graphic in real time, make and design interfacing between micro controller and PC. Result in this practice is we can know that data can be show in graphic. Keyword:LM 35, LCD,computer, GUI, Mathlab Ringkasan Dalam mekanisme kerja sebuah robot terdiri dari 3 unsur, yaitu : input, output, prosesor. Seperti yang telah kita ketahui, 3 unsur tersebut merupakan pokok berjalannya sebuah robot. Dapat kita bayangkan jika sebuah robot tanpa inputan, maka Prosesor akan mengerjakan perintah darimana. Dan begitu pula jika robot tanpat outputan. Bentuk perintah yang dibuat input dan ditampung prosesor tidak akan terseksekusi. Maka dari itu, 3 hal tersebut menjadi pokok penting dari robot. Telah kita ketahui input dari robot dapat berupa : tombol push button, sensor dan lain-lain. Dan output dari robot dapat berupa : buzzer, motor dc, LCD, Komputer. Dari uraian diatas, kami mencoba membuat simulasi pendeteksi suhu menggunakan sensor suhu LM 35 dan bentuk output interfacing komputer. Tujuan dari percobaan kali ini adalah : dapat menampilkan data suhu dalam bentuk grafik secara real time, membuat dan mendesain interfacing antara mikrokontroller dan komputer PC/Laptop, memahami pemakaian matlab unutk menampilkan data grafik suhu. Hasil dari percobaan yang dilakukan adalah: kami dapat mengetahui bahwa data suhu dapat dalam bentuk grafik. Kata Kunci:LM 35, LCD komputer,gui, Matlab 2

3 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Sebagaimana telah diketahui, bahwa banyak sekali output dari sebuah mekanisme berjalannya sebuah robot. Diantaranya adalah Interfacing Komputer. Pada percobaan sebelumnya, kita pernah mencoba mengambil data dari sensor suhu LM 35 dengan LCD sebagai Outputnya. Dengan LCD, kita hanya dapat menampilkan data dalam bentuk angka saja secara real time. Berbeda jika kita memakai komputer sebagai alat output. Kita tidak hanya daat menampilkan angka, melainkan dapat pula berupa grafik. Menampilkan output dalam bentuk komputer sering disebut interfacing komputer.dari uraian diatas,kami mencoba unutk menampilkan data seerti uraian diatas. 1.2 Tujuan 1. Mengetahui dan memahami sistem interfacing komputer 2. Mengetahui aplikasi robot monitoring kontrol suhu 3. Mampu menampilkan data real time pada monitor PC setelah mendapatkan persamaan dari Excel 4. Mampu memahami cara merangkai rancang bangun kalibrasi 1.3 Dasar Teori Suhu Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah thermometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid LM 35 Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi 1

4 yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 A hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 C pada suhu 25 C. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mv setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut : VLM 35 = suhu x 10 mv Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 C akan menunjukan tegangan sebesar 10 mv. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 C karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya. Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan Interfacing Komputer Dalam Wikipedia Bahasa Indonesia, interface atau dalam istilah Indonesianya Antar Muka dapat diartikan sebagai sebuah titik, wilayah, atau permukaan di mana dua zat atau benda berbeda bertemu; dia juga digunakan secara metafora untuk perbatasan antara benda.dalam hubungannya dengan 2

5 perangkat lunak, interface dapat diartikan sebagai sarana atau medium atau sistem operasi yang digunakan untuk menghubungkan antara perangkat mikroprosesor agar dapat berkomunikasi dengan pengguna (user). Sedangkan pada konteks perangkat keras interface berarti komponen elektronika yang menghubungkan atau mengkomunikasikan prosesor dengan komponen atau perangkat lain dalam suatu sistem.interface (antarmuka) adalah salah satu layanan yang disediakan system operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan system operasi. Antarmuka adalah komponen system operasi yang bersentuhan langsung dengan pengguna. Terdapat dua jenis antarmuka, yaitu Command Line Interface (CLI) dan Graphical User Interface (GUI).CLI adalah tipe interface dimana pengguna berinteraksi dengan system operasi melalui text terminal. Pengguna menjalankan perintah dan program system operasi tersebut dengan cara mengetikan baris-baris tertentu. ] Meskipun konsepnya sama tiap-tiap system operasi memiliki nama atau istilah yang berbeda untuk CLI-nya. UNIX memberi nama CLI-nya sebagai bash, ash, ksh, dan lain sebagainya. Microsoft Disk Operating System (Ms. DOS) member nama command.com atau Command Prompt. Sedangkan pada Windows Vista, Microsoft menamakannya dengan PowerShell. Pengguna Linux sebagai terminal, sedangkan pada Apple namanya adalah commandshell.gui adalah tipe antarmuka yang digunakan oleh pengguna untuk berinteraksi dengan system operasi melalui gambar-gambar grafik, ikon menu, dan menggunakan perangkat petunjuk (pointing device) Seperti mouse dan track ball. Elemen-elemen utama dari GUI bias diringkas dalam konsep WIMP (window. Icon, menu, pointing device). Fitur Antar Muka Penguna Telematika Dalam Antar Muka Telematika terdapat 6 jenis fitur yaitu: 1.Head Up Display System Merupakan sebuah tampilan transparan yang menampilkan data tanpa mengharuskan penggunaannya untuk melihat ke arah yang lain dari sudut pandang biasanya. 2.Tangible User Interface Antarmuka dimana seseorang dapat berinteraksi dengan informasi digital lewat lingkungan fisik. 3.Computer Vision Merupakan ilmu pengetahuan dan teknologi dari mesin yang melihat. 4.Browsing Audio Data Browsing audio data adalah kemampuan mesin untuk mencari data dengan menggunakan input audio. 5.Speech Recognition Merupakan salah satu fitur antarmuka telematika yang merubah suara menjadi tulisan. 6.Speech Synthesis Merupakan hasil kecerdasan buatan dari pembicaraan manusia. 3

6 1.3.4 Komunikasi Serial Komunikasi serial adalah komunikasi yang pengiriman datanya per-bit secara berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu metode komunikasi data di mana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu. Pada dasarnya komunikasi serial adalah kasus khusus komunikasi paralel dengan nilai n = 1, atau dengan kata lain adalah suatu bentuk komunikasi paralel dengan jumlah kabel hanya satu dan hanya mengirimkan satu bit data secara simultan.hal ini dapat disandingkan dengan komunikasi paralel yang sesungguhnya di mana n-bit data dikirimkan bersamaan, dengan nilai umumnya 8 n 128. Komunikasi serial ada dua macam, asynchronous serial dan synchronous serial. Synchronous serial adalah komunikasi dimana hanya ada satu pihak (pengirim atau penerima) yang menghasilkan clock dan mengirimkan clock tersebut bersama-sama dengan data. Contoh pengunaan synchronous serial terdapat pada transmisi data keyboard. Asynchronous serial adalah komunikasi dimana kedua pihak (pengirim dan penerima) masing-masing menghasilkan clock namun hanya data yang ditransmisikan, tanpa clock. Agar data yang dikirim sama dengan data yang diterima, maka kedua frekuensi clock harus sama dan harus terdapat sinkronisasi. Setelah adanya sinkronisasi, pengirim akan mengirimkan datanya sesuai dengan frekuensi clock pengirim dan penerima akan membaca data sesuai dengan frekuensi clock penerima. Contoh penggunaan asynchronous serial adalah pada Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) yang digunakan pada serial port (COM) komputer MathLab MATLAB (matrix laboratory) adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat. Dikembangkan oleh The MathWorks, MATLAB memungkinkan manipulasi matriks, pemplot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan peng-antarmuka-an dengan program dalam bahasa lainnya. Meskipun hanya bernuansa numerik, sebuah kotak kakas (toolbox) yang menggunakan mesin simbolik MuPAD, memungkinkan akses terhadap kemampuan aljabar komputer. Sebuah paket tambahan, Simulink, menambahkan simulasi grafis multiranah dan Desain Berdasar-Model untuk sistem terlekat dan 4

7 dinamik. MATLAB adalah sebuah bahasa dengan kemampuan tinggi untuk komputasi teknis. Ia menggabungkan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam satu kesatuan yang mudah digunakan di mana masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematik yang sudah dikenal. Pemakaian MATLAB meliputi : 1. Matematika dan komputasi 2. Pengembangan algoritma 3. Akuisisi data Pemodelan, simulasi dan prototype 4. Grafik saintifik dan engineering 5. Perluasan pemakaian, seperti graphical user interface (GUI). Sistem MATLAB terdiri atas lima bagian utama : 1.Development Environment. Ini adalah kumpulan semua alat-alat dan fasiltas untuk membantu kita dalam menggunakan fungsi dan file MATLAB. Bagian ini memuat desktop, Command window, command history, editor and debugger, dan browser untuk melihat help, workspace, files. 2. The MATLAB Mathematical Function Library. Bagian ini adalah koleksi semua algoritma komputasi, mulai dari fungsi sederhana seperti sum, sine, cosine sampai fungsi lebih rumit seperti, invers matriks, nilai eigen, fungsi Bessel dan fast Fourier transform. 3. The MATLAB language. Ini adalah bahasa matriks/array level tinggi dengan control flow, fungsi, struktur data, input/output, dan fitur objek programming lainnya. 4. Graphics. MATLAB mempunyai fasilitas untuk menampilkan vector dan matriks sebagai grafik. Fasilitas ini mencakup visualisasi data dua / tiga dimensi, pemrosesan citra (image), animasi, dan grafik animasi. 5. The MATLAB Application Program Interface (API). Paket ini memungkinkan kita menulis bahasa C dan Fortran yang berinteraksi dengan MAT- LAB. Ia memuat fasilitas untuk pemanggilan kode-kode dari MATLAB (dynamic linking), yang disebut MATLAB sebagai mesin penghitung, dan untuk membaca dan menulis MAT-files. 5

8 2 Metode Praktikum 2.1 Waktu dan Tempat Praktikum yang berjudul Interfacing Komputer dan Mikrokontroller Akuisisi Data Sensor Suhu IC LM 35 Berbasis GUI Matlab ini bertempat di Laboratorium Fisika Universitas Islam Sunan Gunung Djati Bandung dan berlangsung pada tanggal 29 november Alat dan bahan yang digunakan antara lain: 1. Protoboard 2. Kabel koneksi 3. LM Compim 5. Motor DC 6. Atmega IC L 293D 8. Software proteus 9. Komputer 10. Mathlab 6

9 2.3 Prosedur Percobaan: Diagram Alir Sistem Interfacing Akuisisi Data Sensor Suhu LM 35 Mendesain sesuai gambar pembuatan program untuk interfacing komputer Pengujian dan analisis pengubahan tegangan pada LM 35 Pengujian dan analisis tampilan data pada komputer Pembuatan GUI MATHLAB untuk interfacing data suhu 7

10 3 Hasil dan Pembahasan 3.1 Data Hasil Pengamatan Data dari percobaan belum kami dapatkan dikarenakan waktu yang tidak memungkinkan. 8

11 3.2 Pembahasan Pada percobaan ini, kami membuat sebuah simulasi untuk menampilkan hasil pembacaan sensor suhu LM 35 pada komputer. Alat bantu dari penyambung sismin ke komputer adalah komunikasi serial. Komunikasi serial lah alat penghubung 2 komponen tersebut. Berikut adalah perangkat dan komponen yang diperlukan : 1. Mikrokontroller 2. Sensor suhu LM Komunikasi Serial USB to TTL 4. Komputer 5. Mathlab Seperti yang telah diketahui diatas, bahwa interface berarti komponen elektronika yang menghubungkan atau mengkomunikasikan prosesor dengan komponen atau perangkat lain dalam suatu sistem.interface (antarmuka) adalah salah satu layanan yang disediakan system operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan system operasi. Antarmuka adalah komponen system operasi yang bersentuhan langsung dengan pengguna. Terdapat dua jenis antarmuka, yaitu Command Line Interface (CLI) dan Graphical User Interface (GUI).CLI adalah tipe interface dimana pengguna berinteraksi dengan system operasi melalui text terminal. Pengguna menjalankan perintah dan program system operasi tersebut dengan cara mengetikan baris-baris tertentu. Tampilan data pada layar komputer dapat berupa grafik, ataupun data. Tergantung apa yang di inginkan. 3.3 Analisis Data Dari percobaan yang kami lakukan terdapat hambatan-hambatan yang mempengaruhi suksesnya percobaan ini, diantaranya adalah kurangnya waktu yang disediakan untuk melakukan percobaan. Selainitu, ada beberapa materi yang belum kami pelajari sebelumnya, seperti Mathlab. Dengan demikian, kami belum bisa mendapatkan data grafik pada percobaan ini. 9

12 4 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan, kami dapat menyimpulkan bahwa : bentuk output data dari sebuah input dapat ditampilkan pada komputer pula. Namun ada komponen penting yang dibutuhkan untuk menyambungkan perangkat terhadap komputer, yaitu berua sebuah downloader yang dipasang antara komputer dengan rangkaian. Downloader tersebut memiliki sebuah aplikasi komunikasi serial yang akal mengatur pengiriman dan penampilan data. 10

13 Pustaka [1] [dilihat pada 14 november 2013] [2] [dilihat pada 14 November 2013] [3] [di;lihat pada tanggal 15 november 2013] [4] [dilihat pada tanggal 12 desember 2013 [5] dilihat ada tanggal 12 desember

14 LAMPIRAN 12