ALAT PENGERING GABAH BERBASIS MIKROKONTROLER
Oleh: TRI SANGADI YANTO NIM : 612004063
Skripsi Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijasah Sarjana Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA
ALAT PENGERING GABAH BERBASIS MIKROKONTROLER Oleh: Tri Sangadi Yanto NIM : 612004063
Skripsi ini telah diterima dan disahkan Sebagai salah satu persyaratan guna mencapai 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
Pembimbing II
Deddy Susilo, S.T. Ir. Lukas B.Setyawan, M.Sc. Tgl : ………………… Tgl : …………………
INTISARI
Penerapan teknologi tepat guna merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam kehidupan modern pada saat ini terutama pada bidang pertanian. hasil pertanian. Pada tugas akhir ini akan dirancang alat pengering untuk hasil pertanian terutama gabah. Pada perancangan alat pengering ini mengunakan sebuah mikrokontroler untuk mengendalikan seluruh proses pengeringan pada alat. Masukan yang digunakan pada mikrokontroler adalah dari kontrol panel sebagai masukan dari pengguna, dan sebuah sensor suhu dan kelembaban yang dipasang pada alat, Mikrokontroler tersebut akan mengendalikan motor, kipas, pemanas dan dua buah katup yaitu katup masuk dan katup keluar. Variabel yang digunakan dalam memetukan tingkat kekeringan gabah pada alat pengering gabah ini didapat dari perubahan tingkat kekembaban dan suhu yang didapat selama proses pemanasan. Dengan demikian diharapakan alat pengering ini dapat digunakan oleh para petani dalam mengolah hasil pertanian mereka sehingga dapat meningkatkan mutu dan hasil pertanian.
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 Yasmin dan Ibuku Umiatun 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 telah meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan dan memberi saran kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Alm PakDe Sunarto yang telah memberikan pengarahan, nasehat dan motifasi untuk terus belajar dan belajar yang tidak pernah dilupakan sehingga penulis dapat mengerti arti hidup ini. 5.
Bude Nila Sunarto yang telah memberikan semagat,motifasi,nasehat dan telah memeberikan segala sesuatu yang dibutuhkan penulis dari awal hingga akhir studi.
ii
6. Mas Gunadi dan Mas Ahmadi yang tiada lelah bekerja untuk membantu biaya kuliah dari awal hingga akhir kuliah saya. 7. Mas Keita Fujimoto, Mbak Dini Fujimoto, Miharu Fujimoto dan Sora Fujimoto. Terima kasih atas dukungan dan semangatnya. Miss U All. 8. CV. Tiwikrama yang telah memberikan kesempatan untuk kerja praktek, dan Mas Haris terima kasih atas saran dan bantuan dalam pembuatan alat. 9.
Pak Bambang, Pak Harto, Pak Budi, Mas Wicak, Mbak Tien, Ranto, dan segenap laboran yang telah membantu selama kuliah dan pengerjaan tugas akhir ini.
10. Teman-teman ’04 senasib dan seperjuangan , Iwan, Surya, Jimmy, Obow, Daniel, Arek, Bayu, Novent, Pak Dhe, Pak Che, Deka, Fonso dan Kumis. Ayo masuk Bareng Lulus Bareng bro!!! 11. Penghuni Lab Skripsi mas Widi, Mas Anton, mas Mummy, Daniel, BeHa, Wiji, Lampung, Hansen, Ivan, Luis, Oong, sembir Thomas dan Panjul. Like This.! 12. Staf dan karyawan Cafe Rindang serta Jepit Penghuni setia Rindang yang tidak bisa disebutkan satu persatu. 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 Masalah ..................................................................................1 1.3 Pembatasan Masalah ........................................................................................2 1.4 Sistimatika Penulisan .......................................................................................3 BAB II DASAR TEORI ................................................................................................4 2.1. Mikrokontroler AVR.......................................................................................4 2.1.1. Arsitektur ATMega128 ................................................................................5 2.1.2. Konfigurasi Pin ATMega128 .......................................................................8 2.1.3. Input Output ............................................................................................... 13 2.1.4. Interupsi ..................................................................................................... 13 2.1.5. USART ...................................................................................................... 17 2.2. Komunikasi Serial RS-232 ............................................................................ 22 2.3. GPS. ............................................................................................................. 23 2.3.1. Prinsip Kerja Penerima GPS....................................................................... 25 2.3.2. Format Pesan Keluaran GPS. ..................................................................... 25
iv
2.4. SMS.............................................................................................................. 27 2.5. Thermal Printer ............................................................................................. 29
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI .......................................................... 31 3.1. Perancangan Sistem ...................................................................................... 31 3.1.1. Arsitektur Sistem ....................................................................................... 31 3.1.2. Tugas Masing Masing Modul .................................................................... 31 3.1.3. Diagram Sistem.......................................................................................... 32 3.1.4. Proses Kerja Sistem ................................................................................... 34 3.1.5. Diagram Alir .............................................................................................. 35 3.2. Perancangan Perangkat Keras ...................................................................... 36 3.2.1. Modul Catu Daya ....................................................................................... 36 3.2.2. Printer ........................................................................................................ 37 3.2.3. Modul GPS ............................................................................................... 39 3.2.4. Modul GSM ............................................................................................... 43 3.2.5. Mikrokontroler ........................................................................................... 48 3.3. Perancangan Perangkat Lunak ...................................................................... 49 3.3.1. GPS ........................................................................................................... 49 3.3.2. SMS ........................................................................................................... 55 3.3.3. Aplikasi Database ...................................................................................... 57
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ..................................................................... 59 4.1. Pengujian Perangkat Keras ........................................................................... 59 4.1.1. Pengujian Modul Catu Daya ...................................................................... 60 4.1.2. Pengujian Modul GSM .............................................................................. 60 v
4.1.3. Pengujian Modul GPS-Holux CR-105 ....................................................... 61 4.1.4. Pengujian Modul Ticketing ........................................................................ 63 4.2. Pengujian Perangkat Lunak ........................................................................... 63 4.2.1 Pengujian Pengambilan Data GPS ............................................................... 64 4.2.2 Pengujian Pengiriman SMS ......................................................................... 65 4.3. Pengujian Sistem........................................................................................... 65 4.3.1. Pengujian Menu Tujaun ............................................................................ 65 4.3.2. Pengujian Menu Validasi Sistem ................................................................ 66
BAB V PENUTUP ....................................................................................................... 68 5.1. Kesimpulan ................................................................................................... 68 5.2. Saran Pengembangan .................................................................................... 69 DAFTAR PUSATAKA................................................................................................ 70 LAMPIRAN LAMPIRAN A ( Petunjuk Penggunaan Alat)...................................................................71 LAMPIRAN B ( Datasheet ) ........................................................................................ .72
vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.
Blok Diagram Fungsional..........................................................................6
Gambar 2.2.
Register ADCSRA...................................................................................13
Gambar 2.3.
ADC Multiplexer.....................................................................................13
Gambar 2.4.
Register SFIOR........................................................................................14
Gambar 2.5.
Register TCCR0......................................................................................14
Gambar 2.6.
Register TCNT0......................................................................................15
Gambar 2.7.
Register 0CR0..........................................................................................15
Gambar 2.8.
Load Cell................................................................................................16
Gambar 2.9.
Koneksi SHT11 Dengan Mikrokontroler...............................................17
Gambar 2.10. BlokDiagramSHT11.................................................................................18 Gambar 2.11. Tingkat Akurasi sensor SHT11..............................................................21 Gambar 2.12. Konfigurasi Pin LCD..............................................................................22 Gambar 2.13. Bagian Penyusun Relay..........................................................................24 Gambar 3.1.
Blok Diagram Alat..................................................................................27
Gambar 3.2.
Diagram Alir Alat Pengering..................................................................28
Gambar 3.3.
Mekanisme Katup...................................................................................30
Gambar 3.4.
Mekanisme Pengaduk..............................................................................30
Gambar 3.5.
Bok Panel...............................................................................................32.
Gambar 3.6.
Skematik Modul Mikrokontroler............................................................35
Gambar 3.7.
Untai Tambahan External Osilator.........................................................35
Gambar 3.8.
Skematik Untai Modul LCD...................................................................36
Gambar 3.9.
Koneksi Sensor STH11 ke Mikrokontroler............................................41
Gambar 3.10. IC ULN 2003..........................................................................................43 Gambar 3.11. Pin koneksi IC ULN 2003.......................................................................44 vii
Gambar 3.12. Untai Driver Motor Dengan Relay..........................................................44 Gambar 3.13. Diagram alir Software............................................................................46 Gambar 4.1. Tegangan 5 Volt......................................................................................48 Gambar 4.2. Tegangan 12 Volt....................................................................................48 Gambar 4.3. Tampilan Modul LCD.............................................................................49 Gambar 4.4. Posisi Katup Tertutup..............................................................................51 Gambar 4.5. Posisi Katup Terbuka...............................................................................51
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Daftar Perintah SHT11............................................................................20
Tabel 3.1.
Pin Mikrokontroler Yang digunakan.......................................................34
Tabel 3.2.
Pin Sensor Kelembaban...........................................................................41
Tabel 3.3.
Pengukuran Kelembaban.........................................................................42
Tabel 3.4.
Pengukuran Suhu.....................................................................................42
Tabel 4.1.
Hasil Pengujian Driver Motor.................................................................50
Tabel 4.2.
Hasil Pengujian Suhu Sensor SHT11......................................................52
Tabel 4.3.
Hasil Pengujian Kelembaban Sensor SHT11..........................................52
Tabel 4.4.
Hasil Pengujian Dengan Kadar Air 25%...............................................53
Tabel 4.5.
Hasil Pengujian Dengan Kadar Air 18%...............................................53
ix
