ALAT UKUR TEMPERATUR LINGKUNGAN MELALUI DISPLAY BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya DWI AGUNG SETIONO 052408006 PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
PERSETUJUAN Judul : ALAT UKUR TEMPERATUR LINGKUNGAN MELALUI DISPLAY BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 Kategori : LAPORAN PROYEK Nama : DWI AGUNG SETIONO Nomor Induk Mahasiswa : 052408006 Program Studi : DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (FMIPA USU) Diluluskan di Medan,27 September 2008 Diketahui Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Prodi D3 FIN Pembimbing (Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc) (Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc) NIP : 132050870 NIP : 132050870
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahuwata ala, atas segala karunia-nya yang diberikan kepada penulis sehingga penulis diberikan kemudahan dan kelancaran dalam menyelesaikan Praktek Proyek dan penulisan Laporan Praktek Proyek dengan judul Alat Pengukur Temperatur Lingkungan Melalui Display Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Dalam pelaksanaan proyek ini, penulis mencoba untuk merancang suatu sistem pengukuran temperatur lingkungan yang dapat bekerja secara otomatis dengan menggunakan display.sehingga pengukuran temperatur di lingkungan sekitar kita dapat dilakukan dengan mudah dan terkendali dengan baik. Pelaksanaan proyek ini diharapkan dapat menjadi suatu inovasi dalam pemanfaatan elektronika dalam kehidupan sehari-hari khususnya dalam pengukuran tempertur yang dapat diterapkan pada setiap lingkungan sehingga suhu yang ada pada lingkungan sekitar tersebut dapat terdeteksi secara otomatis. Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr.Eddy Marlianto,M.Sc, selaku Dekan FMIPA USU. 2. Bapak DR.Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU 3. Bapak Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc, Selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi FMIPA USU,sekaligus selaku Dosen Pembimbing penulis dalam pelaksanaan praktek proyek dan penulisan laporan praktek proyek ini.. 4. Seluruh Dosen dan pegawai pada Program Studi D3 Fisika Instrumentasi FMIPA USU 5. Kepada kedua Orang Tua kami yang kami cintai yang senantiasa memberikan dukungan baik moril maupun materil dan selalu mendo akan
kami dalam pelaksanaan Praktek Proyek ini sehingga dapat terlaksana dengan baik. 6. Kepada rekan-rekan mahasiswa Program studi D3 Fisika Instrumentasi FMIPA USU 7. Kepada rekan-rekan kost,khususnya buat adikku Irfan Sucahyo yang telah banyak membantu dalam penyelesaian Praktek Proyek ini. 8. Kepada adinda Khairiah H yang telah banyak memberikan dukungan dan motivasi dalam penyelesaian Praktek Proyek ini. Penulis sadar dalam perancangan proyek ini masih banyak terdapat kekurangan yang sudah seharusnya dapat diperbaiki dimasa yang akan datang. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan perancangan proyek ini agar dapat disempurnakan menjadi proyek yang lebih sempurna,aplikatif dan berguna dimasa yang akan datang. 2008 Medan, September Penulis Setiono Dwi Agung
DAFTAR ISI Halaman Lembar Pengesahan i Kata Pengantar ii Daftar isi iv Daftar Gambar vi Daftar Tabel vii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Batasan Masalah 2 1.3 Tujuan Proyek 3 1.4 Metode Pengumpulan Data Proyek 3 1.5 Manfaat Pelaksanaan Proyek 4 1.6 Sistematika Penulisan 5 BAB 2 TINJAUAN TEORITIS 2.1 Mikrokontroler AT89S51 7 2.1.1 Gambaran Umum 7
2.1.2 Karakteristik Mikrokontroler AT89S51 9 2.1.3 Fungsi pin-pin pada Mikrokontroler AT89S51 10 2.1.4 Register pada Mikrokontroler AT89S51 12 2.2 Sensor Temperatur LM35 14 2.2.1 Prisip Kerja IC LM35 15 2.3 ADC (Analog to Digital Converter) 16 2.3.1 ADC Dengan Pendekatan Berurutan 20 2.4 Resistor 21 2.4.1 Fixed Resistor 21 2.4.2 Variable Resistor 23 2.5 Kapasitor 24 2.5.1 Electrolytic Capasitor (ELCO) 25 2.5.2 Ceramic Capasitor 25 2.5.3 Nilai Kapasitor 26 2.6 Transistor 27 2.7 Dioda 30
2.8 Perangkat Lunak 33 2.8.1 Bahasa Asembly 33 2.8.1.1 Instruksi-instruksi Mikrokontroler AT89S51 34 2.8.2 Software 8051 Editor, Assembbler, Simulator 37 2.8.3 Software Downloader 38 BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN 3.1 Power Suplay Unit (PSA) 40 3.2 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 41 3.3 Rangkaian Sensor Temperatur dan ADC 43 3.4 Display LCD 44 BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN & ANALISA 4.1 Pengujian Rangkaian Power Suplay 46 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 46 4.3 Pengujian Rangkaian Suhu LM35 47 4.4 Pengujian Rangkaian ADC 48 4.5 Pengujian dan Pengukuran Secara Keseluruhan 49
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 50 5.2 Saran 51 Daftar Pustaka 52
DAFTAR GAMBAR Halam an Gambar 2.1 : Konfigurasi pin (kaki) pada mikrokontroler AT89S51 9 Gambar 2.2 : Simbol Dan Bentuk Fisik IC LM 35 15 Gambar 2.3 : Diagram Blok ADC 0804 17 Gambar 2.4 : Konfigurasi pin (kaki) ADC 0804 19 Gambar 2.5 : Resistor Carbon 23 Gambar 2.6 : Grafik perubahan nilai pada Potensiometer 24 Gambar 2.7 : Potensiometer 24 Gambar 2.8 : Electrolit Capasitor 26 Gambar 2.9 : Ceramic Capasitor 26 Gambar 2.10 : Transistor sebagai saklar On 28 Gambar 2.11 : Karakteristik daerah Saturasi pada transistor 30 Gambar 2.12 : Transistor sebagai saklar Off 30 Gambar.2.13 : Bias maju pada Dioda (Biased Forward) 32 Gambar 2.14 : Bias mundur pada Dioda (Biased Reverse) 32 Gambar 2.15 : Simbol Dioda Penyearah 33 Gambar 2.16 : Simbol Dioda Zener 33 Gambar 2.17 : Simbol Dioda LED 34 Gambar 2.18 : 8051 Editor, Assembler, Simulator 38 Gambar 2.19 : ISP-Flash Programer 3.a 39 Gambar 3.1 : Rangkaian Power Suplay (PSA) 42 Gambar 3.2 : Rangkaian mikrokontroler AT89S51 43
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 :Kapasitas Memori Mikrokontroler seri AT89XX 8 Tabel 2.2 :Fungsi pin-pin pada port 3 mikrokontroler AT89S51 11 Tabel 2.3 :Kode warna pada Resistor 22 Tabel 2.4 :Nilai Kapasitor 27 Tabel 4.1 :Perhitungan nyala LED 48 Tabel 4.2 :Data pengukuran suhu dengan termometer Air raksa dan Rangkaian suhu LM35 49 Tabel 4.3 :Data hasil Pengujian Sistem 51