Perancangan sistem kontrol pada mesin refrigerasi Blast Chiller berbasis Atmega16 Control system designing of blast chiller refrigeration machine based atmega16 Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Di Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Oleh Reza Gunawan NIM : 091611083 PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim Assalamualaikum Wr.Wb Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas akhir ini. Dalam menyelesaikan Tugas akhir ini, penulis mengangkat judul Perancangan sistem kontrol mesin blast chiller berbasis Atmega 16. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih atas segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis selama mengerjakan Tugas Akhir ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Allah SWT, Karena atas ijinnyalah Penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar. 2. Kedua orang tua, ayah saya Toto Tarmudi dan ibu Euis Susanti, adik dan kakakku, serta seluruh keluarga besar yang penulis sangat sayangi yang telah banyak memberikan dukungan moril maupun materil dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak DR. Drs. Pratikto, MT. selaku pembimbing I, bapak Nurkhakim, ST., MT. selaku Pembimbing II, yang telah membantu penulis dalam menghadapi berbagai kesulitan, serta banyak memberikan bimbingan dan pengarahan selama proses pelaksanaan tugas akhir ini. 4. Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng selaku ketua jurusan teknik refrigerasi dan tata udara. 5. Seluruh staf dosen, teknisi dan instruktur di laboratorium teknik refrigerasi dan tata udara (pak Prayogo, pak Iking, pak Dani, pak Aep, pak Samedi, dan Pak Karman), yang telah mendedikasi seluruh ilmu, pengetahuan, wawasan, dan pengalamannya, demi kelancaran proses belajar mengajar di jurusan teknik refrigerasi dan tata udara. 6. Rekan rekan 3C yang tanpa henti memberikan dorongan, semangat, dan bantuan baik secara moril maupun materil. v
7. Kepada rekan mahasiswa teknik refrigerasi dan tata udara angkatan 2009. 8. Kepada seluruh pengurus dan staf Himpunan Mahasiswa Refrigerasi dan Tata Udara. 9. Semua pihak yang ikut membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini, yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu. Penulis berdo a semoga segala bentuk bantuan dan amal kebaikan yang telah diberikan mendapatkan balasan yang berlipat dari Allah SWT. Dalam pembuatan tugas akhir ini, penulis menyadari masih banyak kesalahan dan kekurangan.dengan menyadari hal tersebut, penulis memohon maaf. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, penulis sangat mengharapkan Laporan Tugas akhir ini dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang berkempetingan. Bandung, Juni 2012 Penulis v
Abstrak ABSTRAK Sistem kontrol temperatur menjadi salah satu hal penting dalam dunia perindustrian, terutama di bidang refrigerasi dan tata udara. Sistem kontrol temperatur bertujuan untuk memantau kinerja suatu sistem atau plan. Pada refrigerasi dan tata udara suhu adalah aspek penting, dikarenakan tujuan dari refrigerasi adalah mengkondisikan suatu produk atau ruangan sesuai dengan rancangan. Oleh karena itu pada tugas akhir ini penulis membuat suatu alat kontrol temperatur pada sistem refrigerasi blast chiller berbasis mikrokontroler Atmega 16. Pada sistem kontrol temperatur ini penulis menggunakan tiga buah sensor temperatur LM35 dengan rata-rata ketiga sensor dijadikan referensi untuk mengontrol sistem refrigerasi (ON/OFF Kompresor). Selain itu hasil pengukuran rata-rata tiga sensor LM35 dan status pada sistem ditampilkan oleh sebuah LCD. Selain itu pengkontrolan kompresor menggunakan relay berfungsi dengan baik dengan temperatur (energized relay) 5 o C. Kata kunci : mikrokontroler Atmega16, LM35, Relay iii
Abstrak iv
Abstrak ABSTRAK Sistem kontrol temperatur menjadi salah satu hal penting dalam dunia perindustrian, terutama di bidang refrigerasi dan tata udara. Sistem kontrol temperatur bertujuan untuk memantau kinerja suatu sistem atau plan. Pada refrigerasi dan tata udara suhu adalah aspek penting, dikarenakan tujuan dari refrigerasi adalah mengkondisikan suatu produk atau ruangan sesuai dengan rancangan. Oleh karena itu pada tugas akhir ini penulis membuat suatu alat kontrol temperatur pada sistem refrigerasi blast chiller berbasis mikrokontroler Atmega 16. Pada sistem kontrol temperatur ini penulis menggunakan tiga buah sensor temperatur LM35 dengan rata-rata ketiga sensor dijadikan referensi untuk mengontrol sistem refrigerasi (ON/OFF Kompresor). Selain itu hasil pengukuran rata-rata tiga sensor LM35 dan status pada sistem ditampilkan oleh sebuah LCD. Selain itu pengkontrolan kompresor menggunakan relay berfungsi dengan baik dengan temperatur (energized relay) 5 o C. Kata kunci : mikrokontroler Atmega16, LM35, Relay iii
Abstrak ABSTRACT System control temperature is one of the important things in the world of industry, especially in the refrigeration and air conditioning. Control system temperature aims to monitor the performance of a system or plan. In the refrigeration and air conditioning temperature is an important aspect, because the purpose of refrigeration is conditioning a product or a room in accordance with the design.. Therefore, at the end of this task the authors make a device monitoring and temperature control on the blast chiller refrigeration system based microcontroller Atmega 16. In the system temperature control, the writer uses three LM35 temperature sensor with a sensor used as reference for the control refrigerations system (ON / OFF Compressor). Additionally the measurement results of three sensor LM35 and status on the system is displayed by an LCD. In addition compressor control using a relay to function properly with temperature cut out (energized relay) 5 o C,. Key word : Microcontroler Atmega16, LM35, Relay iv
Daftar isi viii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK....... iii KATA PENGANTAR.... v DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Maksud dan tujuan... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Metoda Penulisan... 2 1.4.1 Studi Literatur... 3 1.4.2 Perancangan... 3 1.4.3 Pengukuran dan Pengambilan data... 3 1.4.4 Analisis dan Evaluasi... 3 1.4.5 Simpulan... 3 1.5 Sistematika Penulisan..... 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengertian sistem pengukuran dan kontrol........ 5 2.2 Sensor/transducer.... 6 2.3 Signal conditioning... 7 2.4 Display... 7 2.5 Mikrokontroler Atmega 16... 9 2.5.1 Fitur Atmega 16... 9 2.5.2 Konfigurasi pin Atmega 16... 11 2.6 Downloader... 12 2.7 Pemograman bahasa C... 13 2.7.1 Tipe data dasar... 13 2.7.2 Operator... 14 2.7.3 Kontrol program... 16 2.7.4 Menampilkan data ke layar... 16 2.6 Code Vision AVR... 17 2.7 Sistem refrigerasi blast chiller... 18 BABIII PERANCANGAN DAN PERAKITAN 3.1 Perancangan... 19 3.2 Tujuan perancangan... 19 3.3 Blok Diagram Sistem... 19 3.3.1 Prinsip Kerja Sistem... 20 3.4 Tahapan Perancangan... 21 3.4.1 Menentukan fungsi komponen... 21 3.4.2 Menentukan spesifikasi dan pemilihan komponen... 21 3.4.3 perakitan rangkaian hardware... 23 3.4.4 Perancangan perangkat lunak... 26 3.5 Cara kerja sistem kontrol... 28
Daftar isi BAB IV PENGUJIAN DAN PENGAMBILAN DATA 4.1 Langkah-Langkah pengujian dan analisis... 29 4.2 Pengujian perangkat keras... 29 4.2.1 Pengujian rangkaian sumber tegangan...... 29 4.2.2 Pengujian rangkaian LCD...... 30 4.2.3 Pengujian rangkaian driver relay... 31 4.2.4 Pengujian Sensor LM35... 31 4.3 Pengujian perangkat lunak...... 34 4.4 Pengujian sistem keseluruhan... 36 4.5 Pengambilan data...... 36 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 40 5.2 Saran... 40 DAFTAR PUSTAKA... 41 ix
Daftar isi DAFTAR TABEL Tabel 2.1.Konfigurasi pin LCD... 8 Tabel 2.2.Tipe data dasar... 13 Tabel 2.3.Operator aritmatika.... 14 Tabel 2.4.Operasi hubungan... 15 Tabel 2.5.Operator logika... 15 Tabel 3.1 Tabel fungsi komponen... 22 Tabel 3.2 TabelPemilihan komponen hardware... 22 Tabel 3.3 Pemilihan komponen software... 23 Tabel 4.1. Data Hasil Pengukuran Tegangan Output Sumber Tegangan... 29 Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran Tegangan PortD0... 31 Tabel 4.3Hasil pegukuran LM35... 32 Tabel 4.4 Data hasil pengukuran temperature lingkungan... 32 Tabel 4.5 Data pengukuran Kabin... 33 Tabel 4.6 Data kinerja Relay... 36 Tabel 4.7 Data pengukuran produk... 37 Tabel 4.8 Data sensitifitas LM35... 39 x
Daftar isi DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram sistem pengukuran... 5 Gambar 2.2 Diagram blok...... 5 Gambar 2.3 Sensor temperatur LM35... 6 Gambar 2.4 LCD 16X2... 18 Gambar 2.5 Mikrokontrol Atmega 16... 10 Gambar 2.6 Konfigurasi pin Atmega 16... 11 Gambar 2.7 Downloader DI-USB AVR ISP V2... 13 Gambar 2.8 Layout codevision AVR... 17 Gambar 2.9 blast chiller... 18 Gambar 3.1 Diagram blok monitoring temperatur... 20 Gambar 3.2 Diagram blok system control temperatur... 20 Gambar 3.3 Konfigurasi LCD... 21 Gambar 3.4 Konpigurasi pin I/O Atmega 16... 21 Gambar 3.5 Rangkaian driver relay... 22 Gambar 3.6 Flowchart program... 23 Gambar 4.1 Kurva T.kabin sebelum kalibrasi... 26 Gambar 4.2 Kurva T.kabin setelah kalibrasi... 27 Gambar 4.3 LCD sebelum diatur kontras... 28 Gambar 4.4 LCD setelah di atur kontras... 28 Gambar 4.5 Gambar alat refrigerasi blast chiller... 29 Gambar 4.6 Grafik temperatur Produk terhadap waktu... 30 Gambar 4.7 Tampilan LCD pada saat cut off/energized relay... 31 Gambar 4.8 Tampilan LCD pada saat cut in/not energized relay... 31 xi
Daftar isi DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 5 Mikrokontroler Atmega16 Lampiran 6 Datasheet LM35 Lampiran 7 Datasheet LCD Display xii
Daftar Pustaka DAFTAR PUSTAKA 1. Didoyo, Edie Sasito. Buku Bahan Ajar Sistem Pengukuran. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara. Politeknik Negeri Bandung,2010. Definisi-definisi D Sharon, dkk (1982). http://ayusrinadi.blogspot.com/2009/10/definisi-d-sharon-dkk-2982.html diunduh pada 20 Mei 2012 2. www.dfrobot.com diunduh pada 14 April 2012 3. hobbybotics.wordpress.comdiunduh pada 10 April 2012 4. depokinstruments.com diunduh pada 20 Mei 2012 5. hobbybotics.wordpress.com diunduh pada 20 Juni 2012 6. Data Sheet AD595 http://www.analog.com/en/mems-sensors/digital-temperaturesensors/ad595/products/product.html diunduh pada 27 April 2012 7. Datasheet Sensor Temperatur LM35. http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/8866/nsc/lm35.html diunduh pada 27 April 2012