PERANCANGAN ALAT PEMBERI PAKAN TERNAK PADA PETERNAKAN SECARA OTOMATIS DAN BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S52 DENGAN SISTEM DTMF LAPORAN TUGAS AKHIR Di tulis Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Oleh : IYAN SUHDI NIM. 1005042073 JALAL PERANGIN-ANGIN NIM.1105043306 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
ABSTRAK Perancangan Alat Pemberi Pakan Ternak Pada Peternakan Secara Otomatis Dan Berbasis Mikrocontroller AT89S52 Dengan Sistem DTMF di rancang adalah untuk mempermudah para peternak dalam mengolah dan membudidayakan ternaknya yang akan memudahkan pekerjaan dalam hal pemberian pakan ayam secara teratur setiap harinya. Metode data yang digunakan dalam penelitian ini adalah Metode Dokumentasi, Observasi, dan Studi Pustaka.Hasil dari penelitian ini diperoleh Kesimpulan bahwa Perancangan Alat Pemberi Pakan Ternak Pada Peternakan Secara Otomatis Dan Berbasis Mikrocontroller AT89s52 Dengan Sistem DTMF bisa dilakukan dengan 2 cara yaitu: Secara Otomatis dan Manual, Secara Otomatis proses yang dilakukan adalah dengan waktu tertentu secara otomatis alat akan bekerja sendiri apabila sensor telah mendeteksi keberadaan makanan pada tempat yang telah di sediakan, sensor akan bekerja secara otomatis apabila objeck yang dimasukkan kedalam tempat penampungan yang telah di sediakan telah terisi ataupun tidak terisi sesuai dengan fungsinya masing masing.dalam perancangan alat ini menggunakan 2 buah sensor yaitu di bagian penampungan besar(atas) dan di bagian penampungan kecil (bawah) Kemudian Secara Manual proses yang dilakukan adalah dengan cara menekan tombol manual yang ada pada bagian alat tersebut yaitu on atau off yang fungsinya adalah mengeluarkan makanan dengan manual melalui tekanan pada tombol (push button). Cara kerja dari keseluruhan system adalah : Pada alat tersebut terdapat dua penampungan yaitu penampungan pada bagian atas dan penampungan pada bagian bawah seperti yang telah di jelaskan di atas, Penampungan pada bagian atas berfungsi sebagai tempat pakan yang lebih besar di bandingkan pada bagian bawah yang lebih kecil atau dalam bahasa umumnya di sebut Stok. Sedangkan pada bagian
bawah penampungan berfungsi sebagai tempat pakan yang akan jatuh dari penampungan atas yang juga berfungsi sebagai tempat pemberi makanan pada ternak,, Adapun cara kerja dari alat tersebut adalah jika pada Penampungan bawah terdeteksi makanan maka keran tidak akan terbuka dan tetap pada keadaan semula namun jika sensor telah mendeteksi bahwa makanan telah habis (berkurang) pada bagian bawah maka sensor akan berlogika satu dan menyebabkan motor akan membuka melalui pengontrolan mikrokontroller. Dan jika pada penampungan atas makanan telah habis maka mikrokontroller akan memanggil peternak dengan cara men-dial melalu handphone selular yaitu jika peternak mengabaikan panggilan tersebut maka mikrokontroller akan terus memberi perintah ke handphone untuk memanggil ulang peternak, Namun jika peternak telah mengangkat panggilan tersebut dan menekan tombol satu (1) maka secara otomatis alat akan berhenti dikarenakan tombol yang di tekan oleh peternak tersebut adalah berupa nada DTMF (Dual Tone Multy Frekuency) yang dikirim oleh peternak dan kejadian tersebut berulang secara terus menerus. Kata Kunci : Sensor limit swich, DTMF, Mikrokontroler AT89S52, Motor DC 12 Volt, sensor LDR, Relay SPDT, Bahasa Pemrograman BASCOM-8051.
KATA PENGANTAR Segala Puji dan Syukur Kehadirat ALLAH SWT, karena hanya dengan Berkat dan Rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir (LTA) ini dengan judul Perancangan Alat Pemberi Pakan Ternak Pada Peternakan Secara Otomatis Dan Berbasis Mikrocontroller AT89s52 Dengan Sistem DTMF yang mana LTA ini merupakan persyaratan dalam menyelesaikan Program Diploma Tiga Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. Pada kesempatan ini, tidak lupa juga penulis turut menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak M Syahruddin, S.T, M.T. Direktur Polikteknik Negeri Medan. 2. Ibu Ir. Rina Anugrahwaty, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Bapak Berman Panjaitan, S.T, M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. 4. Ibu Yuvina, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan saran dan arahan kepada penulis. 5. Bapak Zumhari, S.T., M.T, selaku Kepala Bengkel Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. 6. Bapak Ir. Akhiruddin selaku Kepala Lab Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. 7. Kepada seluruh staff pengajar Program Study Elektronika Politeknik Negeri Medan.
8. Ayah dan Ibu Kami yang tercinta yang memberikan bantuan dan dukungan dalam doa dan dana yang takterhingga banyaknya. 9. Kakak, adik dan teman-teman kami semua yang selalu memberikan semangat. Semoga ALLAH SWT membalas atas segala bantuannya, kiranya tuhan memberikan dan membalas kebaikan yang lebih besar dari yang mereka berikan selama ini. Penulis menyadari atas keterbatasan dan kelemahan dalam ilmu pengetahuan dan pengalaman, sehingga penulis mengharapkan saran, masukan dan kritikan yang membangun demi kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga penulisan LTA ini bisa bermanfaat bagi penulis dan bagi pembaca. Amin. Medan,30 Agustus 2013 Hormat Kami, Penulis
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR GAMBAR... iii DAFTAR TABEL... iv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah.... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan umum...... 3 1.5 Tujuan khusus 3 1.6 Manfaat penelitian... 3 1.7 Metodelogi penelitian... 4 1.8 Sistematika penulisan... 4 BAB II Dasar Teori 2.1 Mikro kontroller AT89S52... 6 2.2 Limit Swich... 10 2.3 Motor DC..... 12
2.4 DTMF (Dual Tone Multy Frekuncy)... 16 2.5 Ic MT8880 18 2.6 Sensor LDR... 20 2.7 Power Supply... 22 2.7.1 Power Supply Gelombang Penuh... 22 2.7.2 Power Supply Setengah Gelombang... 23 2.7.3 Power Supply Dengan Filter Kapasitor... 24 2.8 Perancangan PCB... 24 BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Spesifikasi Sistem... 27 3.2 Perancangan Blok Diagram... 28 3.3 Fungsi Masing-masing Blok... 29 3.4 Perancangan Software... 31 3.5 Perancangan Hardware... 33 3.5.1 Perancangan Power Supply... 33 3.5.2 Perancangan Sistem Minimum AT89S52... 34 3.5.3 Perancangan Driver Motor... 35 3.5.4 Tempat Dan Waktu Penelitian... 35 3.5.5 Metode Penelitian... 35 3.5.6 Software Pendukung... 36 3.5.7 Perangkat Keras... 39 3.5.8 Perangkat Lunak... 41
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 4.1 Pengujian Dan Analisa Rangkaian... 42 4.1.1 Pengujian Dan Analisa Regulator Tegangan... 42 4.1.2 Pengujian Dan Analisa AT89S52... 43 4.1.3 Pengujian Dan Analisa Driver Motor... 46 4.1.4 Pengujian Rangkain Sensor LDR... 47 4.2 Pengujian Dan Analisa Software (Perangkat Lunak)... 48 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 50 5.2 Saran. 50 DAFTAR PUSTAKA... 51 LAMPIRAN... 52
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mikrokontroller AT89S52... 6 Gambar 2.2 Susunak Kaki Mikrokontroller T89S52... 7 Gambar 2.3 Simbol Dan Bentuk Limit Swich... 10 Gambar 2.4 Konstruksi Dan Simbol Limit Swich... 11 Gambar 2.5 Simbol Dan Bentuk Saklar Push On... 11 Gambar 2.6 Motor DC... 12 Gambar 2.7 Arah Medan Magnet Pada Motor DC... 13 Gambar 2.8 Reaksi Garis Fluxs... 14 Gambar 2.9 Prinsip Kerja Motor DC... 15 Gambar 2.10 Key Pad Nomor Handphone... 17 Gambar 2.11 Susunan Kaki Ic DTMF MT8880C... 19 Gambar 2.12 Rangkaian DTMF MT8880C... 19 Gambar 2.13 Simbol Dan Gambar LDR... 20 Gambar 2.14 Gelombang penuh dengan jembatan bridge rectifier... 22 Gambar 2.15 Proses penyearah (Rectifier)Gelombang penuh system jembatan. 23 Gambar 2.16 Power Supply Setengah gelombang... 23 Gambar 2.17 Proses Penyearah Setengah Gelombang... 23 Gambar 2.18 Power Supply Gelombang penuh dengan filter kapasitor... 24 Gambar 2.19 Setelah Disetrika Direndam Dan Dikupas... 25 Gambar 2.20 Setelah pealarutan... 26 Gambar 2.21 Setelah Di Bersihkan Dengan Air Bersih... 26 Gambar 3.1 Blok Diagram Keseluruhan Sistem... 29 Gambar 3.2 Flowchart Rangkaian Sistem... 32 Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply... 33 Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Minimum AT89S52... 34 Gambar 3.5 Rangkaian Driver Motor DC 12Volt... 35 Gambar 3.6 Universal ISP Programer USB versi 4.4... 37
Gambar 3.7 Spesifikasi Downloader... 38 Gambar 3.8 Spesifikasi Serial ISP... 39 Gambar 3.9 Bascom 8051... 41 Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Regulator Tegangan... 42 Gambar 4.2 Rangkaian sistem minimum AT89S52... 43 Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor... 46 Gambar 4.4 Rangkaian Sensor cahaya LDR... 47
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Daftar tabel DTMF... 17 Tabel 4.1 Hasil pengukuran regulator... 43 Tabel 4.2 Data hasil pengukuran mikrokontroler AT89S52... 45 Tabel 4.3 Hasil pengukuran transistor C3807... 47
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring dengan makin meningkatnya jumlah penduduk di Indonesia maka makin meningkat pula kebutuhan bahan makanan, termasuk bahan makanan yang berasal dari hewan terutama daging. penyediaan pangan berupa daging bagi mayarakat dalam hal untuk mencukupi dengan mutu yang baik merupakan salah satu tujuan pembangunan dalam sektor perternakan, disamping meningkatan pendapatan bagi para peternak dan dapat meningkatkan peranan perternakan khususnya sektor ketahanan pangan dalam tatanan ekonomi nasional. Untuk mencapai sasaran tersebut maka peranan ayam sebagai salah satu sumber protein hewani dapat diandalkan karena ayam merupakan penunjang bagi kehidupan sosial dan ekonomi masyarakat. Kebutuhan akan daging ayam sebagai bahan panganan sehari-hari sangatlah penting, sebagian besar daging ayam dipasok dari tempat peternakan tradisional karena tempat usaha peternak ayam yang menggunakan cara manual masih lebih banyak disini penulis membuat suatu rancangan yang dimana alat tersebut bisa bekerja secara otomatis sesuai dengan cara kejanya. Menjamurnya usaha peternakan ayam khususnya di daerah medan menunjukan bahwa usaha tersebut memiliki prospek yang baik, namun masih perlu dilakukan study kelayakan tempat usaha terutama kelayakan finansialnya agar dapat diteliti secara ilmah atau tidak ada prasangaka yang tidak baik bagi orang yang ingin membuka usaha peternakan ayam tersebut. Dengan adanya alat pemberi pakan ayam ini, diharapkan kwantitas dan kwalitas produksi dapat semakin meningkat, hal ini sangat membantu bagi para peternak ayam tradisional yang ada didaerah Medan khususnya, untuk meningkatkan efesiensi dan produksivitas usahanya.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis berkesimpulan untuk mengangakat judul pada laporan tugas akhir ini yaitu Perancangan Alat Pemberi Pakan Ternak Pada Peternakan Secara Otomatis Dan Berbasis Mikrokontroller AT89S52 Dengan Sistem DTMF. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang mendasari dalam Laporan Tugas Akhir ini adalah Bagaimana Merancang Alat Pemberi Pakan Ternak Pada Peternakan Secara Otomatis Dan Berbasis Mikrocontroller AT89s52 dengan sistem DTMF. 1.3 Batasan Masalah Dalam perancangan dan pembuatan tugas akhir ini di berikan batasan-batasan masalah sebagai berikut: 1. Menggunakan sensor Limit switch untuk penghenti maju dan mundurnya motor. 2. Menggunnakan bak penampungan tempat pakan ayam bawah. 3. Menggunakan bak penampungan tempat pakan ayam atas. 4. Pemrograman alat ini menggunakan bahasa BASCOM (Basic Compailer). 5. Menggunakan sensor Ldr sebagai pendeteksi ada tidaknya makanan pada wadah. 1.4 Tujuan Umum Tujuan umum dari pembuatan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Laporan Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektronika pada Politeknik Negeri Medan. 1.5 Tujuan Khusus
Tujuan khusus dari LTA ini adalah Pemberian Pakan Secara Otomatis pada peternakan yang akan memudahkan peternak dalam mengurus ternaknya, serta untuk mengetahui dan memahami cara kerja mikrokontroller AT89S52 Secara umum dan memahami cara kerja sensorsensor yang di gunakan pada pembuatan tugas akhir ini. 1.6. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diambil dari Perancangan Alat Pemberi Pakan Ternak Pada Peternakan Secara Otomatis Dan Berbasis Mikrocontroller AT89s52 Dengan Sistem DTMF ini adalah sebagai berikut : 1. Dengan adanya alat pemberi pakan otomatis ini di harapkan bisa memenuhi kebutuhan di pasaran sesuai dengan keinginan konsumen. 2. Dengan adanya alat ini di harapkan para peternak lebih mudah dalam mengurus ternakternaknya khususnya peternak unggas,karena alat ini dapat bekerja tanpa ada pengontrolan dari peternak. 3. Mahasiswa dan Mahasiswi dapat menambah pengetahuan dan wawasan dalam melaksanakan proyek tugas akhir. 1.7 Metodelogi Penelitian Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis melakukan beberapa metodelogi penelitia dengan cara sebagai berikut : 1. Metode pustaka, yaitu data penelitian diperoleh dari sumber pustaka yang meliputi buku, majalah atau arsip mengenai topik yang dibahas dalam penelitian. Data penelitian juga
diperoleh dari internet. Buku yang digunakan berupa buku konsep, atau handbook computer. 2. Metode Laboratorium, yaitu data penelitian pada metode laboratorium diperoleh melalui praktikum dan uji coba. Percobaan yang dilakukan meliputi test bahasa pemrograman, uji komponen elektronika dan uji perangkat keras komputer yang cocok untuk pelaksanaan penelitian. 1.8 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari rangkaian tersebut,maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Meliputu latar belakang masalah, manfaat, tujuan dari penulis,batasan masalah, dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Dalam bab ini di jelaskan tentang teori pendukung yang di gunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian. Teori pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroller AT89S52, Sensor limit switch, LDR, Motor DC,(Hardware dan Software) serta Program yang di gunakan. BAB III PERANCANGAN ALAT Dalam bab ini meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Pada bab ini akan di bahas hasil analisa dari system. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini meliputi tentang kesimpulan setelah membuat tugas akhir ini dan saran yang di berikan untuk pengembangan tugas akhir ini pada masa yang akan datang.