PROGRAM BASIC UNTUK SISTEM MONITORING DAN KONTROL TEMPERATUR RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 TUGAS AKHIR NOVA SITORUS 072408021 PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PROGRAM BASIC UNTUK SISTEM MONITORING DAN KONTROL TEMPERATUR RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya NOVA SITORUS 072408021 PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERNYATAAN PROGRAM BASIC UNTUK SISTEM MONITORING DAN KONTROL TEMPERATUR RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2010 NOVA SITORUS 072408021
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpahan karunia-nya penyelesaian Tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan. Tugas Akhir ini disusun berdasarkan perancangan alat yang penulis lakukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi Program Diploma (D3) pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Departemen Fisika Jurusan Fisika Instrumentasi,. Dalam penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih kepada Bapak Drs.Tenang Ginting,MS selaku dosen pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan bimbingan dan kepercayaan penuh kepada saya untuk menyempurnakan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Dr.Eddy Marlianto,M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA),. Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi, Bapak Drs.Syahrul Humaidi dan sekretaris Departemen Fisika Ibu Dra.Justinon,M.Si dan seluruh dosen pengajar serta pegawai di Departemen Fisika FMIPA USU. Ucapan terima kasih saya yang spesial buat Ayahanda tercinta M.Sitorus dan Ibunda tersayang D.Sinambela yang selalu sedia memberikan bantuan dan dukungan materi, dorongan dan doa. Tidak terlupakan juga saya ucapkan buat Bang Bhenni dan adik-adikku tersayang Azim, Ridho, Ady, Evika, Marety dan Tasya, terima kasih buat doa dan dukungannya. Terima kasih saya ucapkan buat teman-teman saya di Fisika Instrumentasi yang mau membantu saya dalam penyelesaian tugas akhir ini, khususnya Imeh, Dhea, Hilaria, Linik, Lina, Hesty, Mia, Elda, Hazli, Rian dan Ramando sebagai partner saya. Buat teman-teman saya Siti Hajar, dan buat Bang Putra serta semua pihak yang membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis banyak menyadari banyak terdapat kekurangan dalam penulisan dan penyusunan tugas akhir ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
ABSTRAK Pengaturan temperatur ruangan merupakan suatu alat yang bekerja secara otomatis sesuai dengan nilai yang diberikan sensor melalui rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) yang merupakan rangkaian pengubah data analog menjadi data digital. Data digital kemudian dikirim ke mikrokontroler ATMega8535 yang memproses data suhu yang nantinya ditampilkan menjadi karakter atau kata. Tampilan yang digunakan adalah Liquid Cristal Display (LCD) dengan ukuran 2 x 7 yang dapat menampilkan karakter berupa angka maupun huruf.
DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN Halaman ii iii iv v vi viii ix x BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Tujuan 2 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Sistematika Penulisan 3 1.5 Metodologi Penulisan 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Monitoring Temperatur Ruangan 5 2.2 Komponen-komponen Dasar 6 2.2.1 Relay 7 2.3 Perangkat Keras 8 2.3.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535 8 2.3.2 Arsitektur Mikrokontroler AVR 8535 10 2.3.3 Penjelasan Fungsi Pin Mikrokontroler AVR8535 12 2.3.4 Peta Memori 16 2.3.5 Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632 17 2.3.6 Kaki-kaki Modul M1632 18 2.3.7 Akses ke Register 20 2.3.8 Struktur Memori LCD 23 2.4 Perangkat Lunak 24
2.4.1 Bahasa Basic Menggunakan Bascom-8051 24 2.4.1.1 Karakter dalam Bascom 25 2.4.1.2 Tipe Data 25 2.4.1.3 Variabel 26 2.4.1.4 Alias 27 2.4.1.5 Konstanta 28 2.4.1.6 Array 30 2.4.2 Operasi-operasi dalam Bascom 29 2.4.3 Aplikasi dengan LCD (Liquid Crystal display) 31 BAB 3 RANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN 3.1 Diagram Blok Rangkaian 34 3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8535 35 3.3 Rangkaian Komunikasi Serial RS232 36 3.4 Rangkaian Power Supply 37 3.5 Rangkaian Driver Kipas Angin 38 3.6 Perancangan Sensor Suhu LM35 40 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANLISA PROGRAM 4.1 Flowchart Program 41 4.2 Pengujian Program Driver Heater 42 4.3 Pengujian Program Driver Kipas 43 4.4 Pengujian Download Program ke Sistem Minimum 44 4.5 Program Penguji Sensor LM35 44 4.6 Kode Program 46 4.7 Bascom AVR 51 4.8 List Program VB 51 4.9 Pengujian Secara keseluruhan 54 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 55 5.2 Saran 56 Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL Halaman Table 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATMega 8535 14 Table 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATMega 8535 15 Table 2.3 Kaakter Spesial 25 Table 2.4 Tipe Data Bascom 26 Table 2.5 Operator Relasi 30
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Blok Diagram Monitoring Temperatur Ruangan Secara Umum 5 Gambar 2.2 Ilustrasi dari Sebuah Relay 7 Gambar 2.3 Contoh Sebuah Relay Miniatur 7 Gambar 2.4 Sistem Minimum AVR ATMega 8535 9 Gambar 2.5 Skematik Blok Sistem Mikrokontroler AVR 11 Gambar 2.6 PIN ATMega8535 13 Gambar 2.7 Timing Penulisan Data ke Register Perintah Mode 4 Bit Interface 20 Gambar 2.8 Timing Diagram Pembacaan Register Perintah Mode 4 Bit Interface 22 Gambar 2.9 Timing Diagram Penulisan Data ke Register Mode 4 Bit Interface 22 Gambar 2.10 Timing Pembacaan Data dari Register Data Mode 4 Bit 23 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 34 Gambar 3.2 Skematik Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 8535 35 Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Konverter Tegangan Serial RS-232 37 Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Power Suplly 37 Gambar 3.5 Rangkaian Relay Pengendali Kipas 39 Gambar 3.6 Koneksi LM35 40 Gambar 4.1 Flowchart Program Bascom 41 Gambar 4.2 Driver Heater 43 Gambar 4.3 Driver Kipas 43 Gambar 4.4 Informasi Signature Mikrokontroler 44 Gambar 4.5 Sensor LM35 dihubungkan ke Port A Pin 1 45 Gambar 4.6 Jendela Bascom AVR 51 Gambar 4.7 Form Program Tampilan VB 53
LAMPIRAN 1. Progran Lengkap 2. Skema Rangkaian Pengaturan Temperatur Ruangan 3. Datasheet ATMega 8535 4. Datasheet LM35 5. Datasheet ICL RS-232