PERANCANGAN SISTEM PENGONTROL SUHU RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 TUGAS AKHIR HILARIA JULYANA 072408025 PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERANCANGAN SISTEM PENGONTROL SUHU RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya HILARIA JULYANA 072408025 PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul Kategori Nama : PERANCANGAN SISTEM PENGONTROL SUHU RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 : TUGAS AKHIR : HILARIA JULYANA Nomor Induk Mahasiswa : 072408025 Program Studi Departemen Fakultas : DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juni 2010 Diketahui Program Studi DIII Fisika Instrumentasi Ketua Pembimbing (Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc) (Dr.Marhaposan Situmorang) Nip. 196505171993031009 Nip. 1955103301980031003
PERNYATAAN PERANCANGAN SISTEM PENGONTROL SUHU RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2010 HILARIA JULYANA 072408025
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, dengan limpahan berkat-nya penyusunan tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini yaitu kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 2. Bapak Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu Dra.Justinon,M.Si, selaku Sekretaris Program Studi D-III Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dan kepercayaan penuh pada penulis untuk menyempurnakan tugas akhir ini. 5. Dosen, staff dan pegawai di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 6. Teristimewa kedua orangtua penulis Ayahanda R.S.Silaen dan Ibunda M.L.Sinambela yang telah banyak memberikan dukungan doa dan moril maupun materil. Kepada Kakak dan Abang (Bang Asi, Kak Uci, Bang Anton, Kak Ori dan Kak Tika) atas perhatian,motivasi dan doanya. 7. Bang Abdullah dan Bang Gilang yang telah banyak membantu dan memberi bimbingan serta pemikiran kepada penulis.
8. Kakak dan teman-teman Marakas 23A atas dukungan semangat dan doanya. 9. Teman-teman seperjuangan FIN 07, khususnya teman-teman WALANG 07 (Linik, Mia, Elda, Imeh, Dea, Lina, dan Hesti) yang telah banyak memberi dukungan semangat dan kerja sama selama masa perkuliahan. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
ABSTRAK Telah dibuat Sistem Pengontrol Suhu Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Sistem ini merupakan suatu sistem pemantau serta kontrol otomatis temperatur ruangan. Sistem ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas sebuah mikrokontroler AT89S52, sensor LM35, LCD (Liquid Cristal Display), ADC (Analog to Digital Converter), driver heater, driver kipas, rangkaian keypad. Perangkat lunak pada sistem ini dibuat dengan menggunakan program bahasa assembly. Program aplikasi ini bekerja pada saat dinyalakan maka inisilisasi hardware dilakukan kemudian menampilkan temperatur yang terdeteksi oleh LM35 pada LCD. Suhu referensi yang diinginkan diatur melalui keypad. Setelah nilai suhu referensi yang diatur melalui keypad diterima oleh mikrokontroler, maka mikrokontroler akan menampilkan ke LCD. Kemudian mikrokontroler akan membandingkan suhu ruangan yang terdeteksi oleh LM35 terhadap suhu referensi yang diatur melalui keypad. Jika suhu ruangan yang terdeteksi lebih besar dari nilai suhu referensi dari keypad, maka mikrokontroler akan memerintahkan relay kipas untuk menghidupkan kipas. Kipas akan mati jika suhu ruangan telah sesuai dengan suhu referensi yang diinginkan. Dan jika suhu ruangan yang terdeteksi lebih kecil dari suhu referensi, maka mikrokontroler akan memerintahkan relay heater untuk menghidupkan heater. Setelah suhu ruangan sesuai dengan suhu referensi yang diinginkan maka mikrokontroler akan memerintahkan relay heater untuk mematikan heater.
DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Halaman ii iii iv vi vii xi x BAB 1 BAB 2 PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah 1 1.2.Rumusan Masalah 2 1.3.Tujuan Penulisan 3 1.4.Batasan Masalah 3 1.5.Sistematika Penulisan 4 LANDASAN TEORI 2.1.Perangkat Keras 6 2.1.1.Mikrokontroler AT89S52 6 2.1.1.1.Pengenalan Mikrokontroler AT89S52 6 2.1.1.2.Konstruksi AT89S52 7 2.1.2. Sensor Suhu LM35 10 2.1.3. Liquid Crystal Dsplay (LCD) 12 2.1.4.ADC (Analog to Digital Converter) 0804 13 2.1.5. Relay 19 2.1.6. Keypad 21 2.1.7. Kipas DC 22 2.2.Perangkat Lunak 22 2.2.1.Instruksi Transfer Data 23 2.2.2.Instruksi Aritmatik 24 2.2.3.Instruksi Logika 25 2.2.4.Instruksi Transfer Kendali 25 BAB 3 RANCANGAN SISTEM 3.1.Diagram Blok Rangkaian 27 3.2.Perancangan power Supply (PSA) 29 3.3.Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 30 3.4.Perancangan Rangkaian IC LM35 dan ADC (Analog To Digital Converter) 34 3.5.Perancangan Rangkaian Relay 35 3.5.1.Relay Pengendali Heater 35 3.5.2.Relay Pengendali Kipas 38 3.6.Display LCD Character 2x16 39
3.7.Perancangan Rangkaian keypad 44 3.8.Diagram Alir Rangkaian 45 BAB 4 PENGUJIAN SISTEM 4.1.Pengujian Rangkaian Power Supply (PSA) 47 4.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 48 4.3.Interfacing LCD 2x16 50 4.4.Pengujian Rangkaian Relay 54 4.5.Pengujian Rangkaian Keypad 56 4.6.Pengujian rangkaian LM35 59 4.7.Pengujian Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) 60 4.8.Pengujian Rangkaian Keseluruhan 62 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan 65 5.2.Saran 65 Daftar pustaka 67 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Konfigurasi Pin AT89S52 7 Gambar 2.2 Jenis-jenis IC LM35 12 Gambar 2.3 Konfigurasi Pin IC ADC 0804 16 Gambar 2.4 Diagram ADC Secara Umum 18 Gambar 2.5 Jenis-Jenis Relay 20 Gambar 2.6 Konstruksi Keypad 4x3 21 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 27 Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) 29 Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 31 Gambar 3.4 Rangkaian Sensor IC LM35 dan ADC 34 Gambar 3.5 Rangkaian Relay Pengendali Blower 220 volt AC 36 Gambar 3.6 Rangkaian Relay Pengendali Kipas 38 Gambar 3.7 LCD Character 2x16 42 Gambar 3.8 Peta Memory LCD Character 2x16 43 Gambar 3.9 Rangkaian Keypad 44 Gambar 3.10 Diagram Alir Rangkaian 45 Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 48 Gambar 4.2 Interfacing LCD 2x16 Dengan Mikrokontroler AT89S52 51 Gambar 4.3 Rangkaian Keypad 57 Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian ADC 0804 61
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Simbol Terminal LCD Character 2x16 40 Tabel 3.2 Fungsi Terminal LCD 2x16 41 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor LM35 59 Tabel 4.2 Tabel Data Hasil Pengujian ADC 61