ALAT PEMBERI MAKANAN KERING (DRY DOG FOOD) ANJING PELIHARAAN
Oleh Surya Andhika NIM : 612004037
Skripsi Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijazah Sarjana Teknik Elektro Dalam Konsentrasi Teknik Elektronika
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA FEBRUARI 2012
Alat Pemberi Makanan Kering (Dry Dog Food) Anjing Peliharaan
Oleh Surya Andhika NIM : 612004037
Skripsi ini telah diterima dan disahkan sebagai salah satu persyaratan guna mencapai gelar SARJANA TEKNIK ELEKTRO dalam KONSENTRASI TEKNIK ELEKTRONIKA
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc Tanggal :
Pembimbing II
Deddy Susilo, S.T. Tanggal :
INTISARI
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan alat untuk memberikan makan berupa makanan kering dan minum berupa air susu secara otomatis berbasis mikrokontroller untuk binatang peliharaan (anjing). Dengan alat yang dirancang ini pemberian makan binatang peliharaan menjadi lebih teratur sehingga kualitas kesehatan binatang peliharaan kita tetap terjaga dengan baik. Otomatisasi
pemberian
makan
dapat
dilakukan
pengguna
dengan
memberikan masukan pada menu. Pengguna dapat mengatur ulang tanggal, pemberian jadwal secara manual atau otomatis dan banyaknya porsi makan maupun minum. Pada waktu yang sudah ditentukan alat akan bekerja secara otomatis melakukan proses pemberian makan. Ralat sensor berat yang digunakan pada alat ini ditentukan sebesar 5%. Menggunakan sensor PIR sebagai pendeteksi binatang peliharaan. Selain itu alat juga dapat mengeluarkan sempel sinyal suara pada jangkauan frekuensi 24kHz sampai 60kHz sebagai penanda makanan telah disiapkan.
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas ke hadirat Allah SWT atas Berkah, Hidayah dan Inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat kelulusan untuk
mendapatkan gelar Sarjana Teknik
Elektro di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro, Universitas Kristen Satya Wacana. Dalam menyusun tugas akhir ini, muncul masalah, tantangan dan hambatan yang dihadapi. Namun dengan banyaknya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada akhirnya dapat diselesaikan dengan baik sehingga dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada : 1. Bapakku Kasana dan Ibuku Eny Haryanti yang selalu mendoakan dan memberikan semangat dan nasehat yang tiada henti sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. 2. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc sebagai Pembimbing I dalam menyelesaikan tugas akhir, yang tanpa kenal waktu selalu meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak
Deddy
Susilo,ST.
sebagai
pembimbing
II
dalam
menyelesaikan tugas akhir yang selalu sabar dan telaten selalu meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan dan memberi saran kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Mas Yudi dan mbak Tiara yang selalu membantu baik moril maupun financial pada kuliah saya . 5. Eta yang telah membangunkan saya dari masa – masa keterpurukan, membantu menemukan arti maupun tujuan hidup dan menjadikan ii
saya pribadi yang lebih baik lagi. Terima kasih sekali mungkin tanpa dirimu skripsi ini tidak akan pernah dimulai. 6. Adik – adikku tersayang Putri, Niken’na yang selalu memberikan dukungan dan semangat. 7. Seluruh tenaga pengajar,
FTEK UKSW yang telah memberikan
bekal ilmu dan bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan di FTEK UKSW. 8. Pak Bambang, Pak Harto, Pak Budi, Mas Wicak, Mbak Tien, Ranto, Mbak Tenong
dan segenap laboran yang telah membantu selama
kuliah dan pengerjaan tugas akhir ini. 9. Teman-teman ’04 senasib dan seperjuangan , Iwan, Kotrek, Jimmy, Obow, Daniel, Arek, Bayu, Novent, Pak Dhe, Pak Che, Deka, Fonso dan Kumis. Ayo teruskan perjuangan kita teman – teman !!! 10. Penghuni Lab Skripsi mas Widi, Mas Anton, mas Mummy, Daniel, BeHa, Wiji, Lampung, Hansen, Ivan, Luis, Oong, sembir Thomas dan Panjul yang sudah seperti keluarga saya sendiri, super sekali kalian! Penulis berharap tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan dapat dimanfaatkan secara umum dan dikembangkan untuk menjadi lebih baik lagi. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, sehingga kritik dan saran dari pembaca sangat diharapkan sehingga dapat berguna untuk kemajuan kita bersama. Penulis
Salatiga, Januari 2012
iii
DAFTAR ISI
Halaman INTISARI...........................................................................................................................i KATA PENGANTAR.......................................................................................................ii DAFTAR ISI ...................................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR......................................................................................................vii DAFTAR TABEL............................................................................................................ix
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................1 1.1
TUJUAN ............................................................................................................1
1.2
LATAR BELAKANG ........................................................................................1
1.3
BATASAN MASALAH.....................................................................................4
1.4
SISTEMATIKA PENULISAN ..........................................................................6
BAB II DASAR TEORI ...................................................................................................8 2.1
Mikrokontroler .. …………………………………………………………...….8
2.2
Internal ADC (Analog to Digital Converter) ………………………………...10
2.3
LCD …………………………………………………………………………..11
2.4
Keypad ………………………………………………………………………..12
2.5
RTC (REAL TIME CLOCK) ………………………………………………….13
2.6
Sensor Berat (Load Cell) ………………………………………………….….13
2.7
Sensor PIR (Pasif Infra Red) …………………………………………………14
2.8
Sensor Infra Red …………………………………………………………..….15
2.9
Motor DC …………………………………………………………………….16
2.10 CD 4094B …………………………………………………………………….17 iv
2.11 TWI (Two-Wire Serial Interface) …………………………………………….18 2.12 Solenoid Valve ………………………………………………………………..18 2.13 Water Level Sensor (Sensor Ketinggian Air) ……………………….……….19 BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ……………………………………….20 3.1
Cara Kerja Alat …………………………………………………………….....21
3.2
Perancangan dan Realisai Perangkat Keras ......................................................22 3.2.1. Modul Mikrokontroller …………..…...………………………….22 3.2.2. Modul LCD ...................................................................................23 3.2.3. Modul Keypad ...............................................................................24 3.2.4. Modul RTC ....................................................................................25 3.2.5. Modul Penimbang..........................................................................26 3.2.6. Modul Driver Motor .....................................................................26 3.2.7. Modul Sensor Ketinggian Air …………………………………..28 3.2.8. Modul Sensor PIR ………………………………………………30 3.2.9. Modul Sensor Infra Red ………………………………………...30 3.2.10. Modul Interupter ………………………………………………..31 3.2.11. Gambaran Keseluruhan Alat…………………………………….33
3.3
Perancangan dan Realisasi Perangkat Lunak ………………………………..34 3.3.1. Sub Diagram Alir ………………………………………………..36 3.3.2. Modul Suara ……………………………………………………..38 3.3.3. Jadwal Otomatis …………………………………………………40
BAB IV PENGUJIAN ALAT ………………………………………………………...42 4.1
Pengujian Modul Mikrokontroller, Modul RTC (Real Time Clock),Modul Keypad, dan Modul LCD (Liquid Crystal Display) ………………………….42
4.2
Pengujian Sensor Infra Red …………………………………………………..46
v
4.3
Pengujian Modul Sensor Ketinggian Air …………………………………….47
4.4
Modul Driver Motor ………………………………………………………….48
4.5
Pengujian Load Cell ………………………………………………………….48
4.6
Pengujian Modul Sensor PIR ………………………………………………...49
4.7
Pengujian Modul Suara ……………………………………………………....50
4.8
Pengujian Mekanik Alat ……………………………………………………...51
4.9
Pengujian Keseluruhan Sistem Alat ………………………………………….53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………………………56 5.1 Kesimpulan …………………………………………………………………….57 5.2 Saran Pengembangan …………………………………………………………..57 DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................................58 LAMPIRAN A ( Petunjuk Penggunaan Alat) ................................................................59 LAMPIRAN B ( Datasheet) …….……………………………………………………..61 LAMPIRAN C ( Dokumentasi Alat ) …………………………………………..…..…75
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Dry Dog Food dan Wet Dog Food …………………………………..……2 Gambar 2.1. Pin ATMega32 …………………………………………………...……….9 Gambar 2.2. Konfigurasi keypad ………………………………………………..……..12 Gambar 2.3. IC DS1307 …………………………………………………………….…13 Gambar 2.4. Load cel ……………………………………………………………….....14 Gambar 2.5. Sensor PIR ………………………………………………………….…....15 Gambar 2.6. Motor DC ………………………………………………………………...16 Gambar 2.7. CD 4049B……………………………………………………………..….17 Gambar 2.8. Selenoid valve …………………………………………………………....19 Gambar 3.1. Blok Diagram Alat .....................................................................................20 Gambar 3.2. Modul mikrokontroller ..............................................................................23 Gambar 3.3. Modul LCD ................................................................................................24 Gambar 3.4. Skematik untai modul keypad ...................................................................24 Gambar 3.5 Modul RTC .................................................................................................25 Gambar 3.6 Driver motor ...............................................................................................28 Gambar 3.7. Modul sensor ketinggian air ......................................................................29 Gambar 3.8. Modul sensor PIR ......................................................................................30 Gambar 3.9. Modul sensor infra red ..............................................................................31 Gambar 3.10. Modul photointerupter ............................................................................31 Gambar 3.11. Gambar alat secara keseluruhan ..............................................................33 Gambar 3.12. Diagram alir program ..............................................................................34 Gambar 3.13. Diagram alir program lanjutan ................................................................35 vii
Gambar 3.14, Diagram alir sub program ........................................................................37 Gambar 3.15. Periode sinyal kotak yang dibuat mikrokontroller ..................................38 Gambar 4.1. Mikrokontroller dengan keypad, RTC dan LCD ………………………...46 Gambar 4.2. Infra red saat ada halangan dan tidak ada halangan …………………..…46 Gambar 4.3. Pengujian sensor ketinggian air ………………………………………….47 Gambar 4.4. Pengujian PIR ……………………………………………………………50
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Perbandingan alat ………………………………………………………...….3 Tabel 2.1. konfigurasi pin – pin LCD ………………………………………………....11 Tabel 3.1 ADC Multiplexer selection register ..............................................................26 Tabel 3.2. Tabel BMR ...................................................................................................41 Tabel 4.1. Hasil pengujian driver motor ……………………………………………….48 Tabel 4.2.Hasil pengujian load cell ……………………………………………………49 Tabel.4.3. Hasil pengujian pada modul suara ……………………………………….....51 Tabel.4.4. Pengujian mekanik motor …………………………………………………..52 Tabel.4.5. Pengujian roda penakar bubuk susu ………………………………………..52 Tabel 4.6. Hasil pengujian kerja alat saat pemberian makan ………………………….54
ix
