SIMULASI ALAT KONTROL ATAP OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 LAPORAN TUGAS AKHIR WIWIK SARASWATI 072408043 PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
SIMULASI ALAT KONTROL ATAP OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya WIWIK SARASWATI 072408043 PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul Kategori Nama : SIMULASI ALAT KONTROL ATAP OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 : LAPORAN PROYEK : WIWIK SARASWATI Nomor Induk Mahasiswa : 072408043 Program Studi Departemen Fakultas : D3 FISIKA INSTRUMENTASI : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Medan, Juni 2010 Diketahui oleh : Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi Pembimbing Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc NIP.196505171993031009 Ir.Junaidi NIP.196303091988031002
PERNYATAAN SIMULASI ALAT KONTROL ATAP OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROREL AT89S51 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa laporan proyek ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan disumbernya. Medan, Juni 2010 WIWIK SARASWATI 072408043 PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan karunia-nya serta perlindungan-nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.dan tak lupa pula shalawat dan salam kepada Nabi besar Muhammad SAW. Laporan Tugas Akhir ini merupakan hasil kerja dari Proyek yang penulis buat dengan judul SIMULASI ALAT KONTROL ATAP OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51, meskipun dalam proses penulisan banyak menemui hambatan dan rintangan namun dengan usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak, akhirnya laporan Tugas Akhir ini dapat selesai. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Medan. 2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, Pudek I Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Medan. 3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, M.Sc, Ketua Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara Medan. 4. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi Medan. 5. Bapak Ir. Junaidi selaku Dosen Pembimbing Proyek ini yang banyak memberi masukan baik dalam pembuatan proyek maupun dalam penyusunan laporan ini. 6. Seluruh Dosen yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama perkuliahan, yang membuka cakrawala berfikir. 7. Ayahanda Gondo Winarno dan kakanda Sarmiaty yang telah banyak memberikan dorongan baik moriil maupun materi. 8. Rekan rekan di Fisika Instrumentasi, Sri Wulandari Ritonga, Andika Siregar yang telah banyak membantu dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini. 9. Ibu Toeti Tjiptono dan Seluruh keluarga yang telah memberikan penulis tempat untuk berlindung dari panasnya matahari dan dinginnya hujan.
Penulis Menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih banyak kekurangan,. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna kesempurnaan laporan ini. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan yang berguna bagi pembaca. Medan, Juni 2010 Hormat Penulis
ABSTRAK Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi segala permasalaha yang timbul di sekitarnya serta meringankan pekerjaan yang ada. Salah satu teknologi yang berkembang saat ini adalah mikrokontroler. Mikrokontroler merupakan keluarga mikroprosesor yaitu sebuah chip yang dapat melakukan pemrosesan data secara digital sesuai dengan perintah bahasa assembly yang diberikan. Dengan memanfaatkan mikrokontroler ini dapat diciptakan suatu alat secerdas komputer tetapi dengan biaya yang relatife lebih murah daripada komputer. Seiring dengan berkembangnya mikrokontroler, maka saat inni mikrokontroler banyak diaplikasikan pada instrument instrument yang berhubungan dengan kehidupan sehari hari. Salah satunya digunakan pada simulasi alat kontrol atap buka tutup otomatis berbasis mikrokontroler AT89S51 yang difungsikan sebagai tempat penjemuran pakaian otomatis. Pada simulasi alat kontrol atap otomatis ini selain menggunakan mikrokontroler AT89S51 juga menggunakan sensor air dan sensor LDR. Sensor air digunakan untuk mendeteksi air atau hujan. Apabila sensor air terkena air maka atap akan tertutup dan atap terbuka kembali setelah sensor kering. Sensor cahaya (LDR) digunakan untuk mendeteksi intensitas cahaya dilingkungan
sekitar. Ketika sensor LDR menerima sedikit cahaya maka atap akan tertutup dan atap terbuka kembali ketika LDR mendapat cahaya yang cukup terang.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan I Abstrak III Daftar Isi... IV Daftar Tabel VII Daftar Gambar VIII BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah...... 1 1.2. Rumusan Masalah... 1 1.3. Tujuan Penulisan..... 2 1.4. Batasan Masalah...... 2 1.5. Sistematika Penulisan...... 2 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Perangkat Keras... 4 2.1.1. Mikrokontroler AT89S51..... 4 2.1.2. Konstruksi AT89S51... 6
2.1.3. SFR (Register Fungsi Khusus)Keluarga 51.. 7 2.1.4. Gambar IC Mikrokontroler AT89S51... 9 2.2. Perangkat Lunak.. 12 2.2.1. Instruksi Instruksi AT89S51 12 2.2.2. Software 8051 Editor, Assembler,Simulator (IDE). 15 2.2.3. Software Downloader... 16 2.3. Komponen 17 2.3.1. Transistor.. 17 2.3.2. Light Dependent Resistance.... 17 2.3.3. Dioda 20 2.3.4. Relay. 22 2.3.5. Transformator (Trafo)... 22 2.3.6. Sensor Air... 23 2.3.7. IC (Integrated Circuit).... 24 2.3.8. Motor Stepper. 24 BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 3.1. Diagram Blok.. 27 3.2. Rangkaian Power Supplay (PSA)... 28 3.3. Rangkaian Driver Motor Stepper.... 28 3.4. Rangkaian Saklar (Keypad).... 30 3.5. Rangkaian Minimum AT89S51.. 30
3.6. Rangkaian Sensor Cahaya.. 32 3.7 Rangkaian Sensor Air. 33 3.8. Flowchart... 35 BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA). 37 4.2. Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper.. 37 4.3. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 39 4.4. Pengujian Rangkaian Tombol..... 41 4.5. Pengujian Program..... 42 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan. 45 5.2. Saran.... 45 DAFTAR PUSTAKA 46 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Fungsi Pin pada Port 3.. 11
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Diagram Blok Mikrokontroler... 5 Gambar 2.2. IC Mikrokontroler AT89S51.. 10 Gambar 2.3. Editor 8051 Editor,Assembler,Simulator 15 Gambar 2.4. ISP_Flash Programmer 3.a.. 16 Gambar 2.5. Transistor sebagai Switching... 17 Gambar 2.6. Simbol LDR 19 Gambar 2.7. Grafik LDR. 20 Gambar 2.8. Putaran motor dengan satu pulsa 25 Gambar 2..9. Putaran motor dengan banyak pulsa.. 25 Gambar 2.10. Variable reluctance 26 Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian 27 Gambar 3.2. Rangkaian Power Supplay (PSA).... 28 Gambar 3.3. Rangkaian Driver Motor Stepper..... 29 Gambar 3.4. Rangkaian Sakelar (keypad)..... 30 Gambar 3.5. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51... 32 Gambar 3.6. Rangkaian Sensor Cahaya.... 32 Gambar 3.7. Rangkaian Sensor Air..... 33 Gambar 3.8. Bentuk Sensor Air pada PCB.. 34 Gambar 3.9. Flowchart Alat. 35