AYUNAN BAYI OTOMATIS BERDASARKAN SUHU DAN KELEMBABAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16
Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Komputer
Oleh : LULUS LESTARI 061130700588
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
MOTTO
Allah tidak akan memberikan cobaan melebihi batas kemampuan umat-Nya. Yakin, Ikhlas, Istiqomah. Jerih payah yang disertai dengan kesabaran, tidak akan berlalu sia-sia.
Kupersembahkan kepada : “Papaku Riduan, SH dan Mamaku Yenizar” “Ayukku Engga Rini yang tersayang” “Adikku Yola Adikara Permata yang tersayang” “Sahabat-sahabatku” “Teman seperjuanganku kelas 6CB, 6CA, 6CC, 6CD” “Seseorang yang kelak akan mendampingiku” “Almamaterku”
ABSTRAK Ayunan Bayi Otomatis Berdasarkan Suhu Dan Kelambaban Berbasis Mikrokontroler ATMega 16 (2014: + 64 Halaman + Daftar Pustaka + Gambar + Tabel + Lampiran) LULUS LESTARI 061130700588 JURUSAN TEKNIK KOMPUTER POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA Laporan ini berisi tentang alat ayunan bayi otomatis dengan menggunakan sensor kelembaban dan sensor suhu yang dapat membantu dalam penjagaan bayi, karena alat ini dapat bergerak secara otomatis keatas dan kebawah jika sensor mendeteksi suhu ruangan diatas 29˚C dan kelembaban pada popok bayi mencapai nilai diatas 75%. Sistem pada alat ini dikontrol oleh mikrokontroler atmega 16. Program yang digunakan pada alat ini adalah bahasa pemrograman Basic Compiler. Cara kerja alat ini adalah jika suhu ruangan tempat tidur bayi diatas normal maka secara otomatis ayunan dan kipas akan bergerak. Dan apabila suhu kembali normal ayunan dan kipas berhenti. Sedangkan pada kelembaban popok bayi melebihi batas maka LCD akan menampilkan karakter sebagai pemberitahuan kepada ibu bayi. Lalu buzzer akan bunyi untuk mengingatkan ibu untuk segera mengganti popok si bayi.
Keyword : Ayunan bayi, Sensor Kelembaban, Sensor Suhu, Mikrokontroler.
ABSTRACT Baby Swing Tool Automatically Based On Temperature And Humidity With Microcontroller ATMega 16 (2014: + 64 Pages + References + Picture + Table + Attachments) LULUS LESTARI 061130700588 JURUSAN TEKNIK KOMPUTER POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA This report contains the automatic baby swing using a humidity sensor and a temperature sensor that can help keep the baby, because this tool can move up and down automatically when the sensor detects the room temperature above 29˚C and humidity in the baby diaper reaching values above 75%. The system in this tool is controlled by a microcontroller Atmega 16. The program used in this tool is the Basic programming language compiler. If the temperature in the room above normal, the swing and the fan will move automatically. When the temperature returns to normal, the swing and the fan will stop. Meanwhile, if the humidity in the baby diaper exceeds the limit, the LCD will display the character as a notice to the baby's mother. Then, the buzzer will sound to alert the mother to changing the baby diaper soon.
Keyword: The Microcontroller.
Baby
Swing,
Humidity
Sensor,
Temperature
Sensor,
KATA PENGANTAR Alhamdulillahi Rabbil ‘alamin, puji dan syukur penulis panjatkan khadirat Allah SWT karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat waktu. Dengan judul “Ayunan Bayi Otomatis Berdasarkan Suhu Dan Kelembaban Berbasis Mikrokontroler Atmega 16”. Adapun tujuan dari pembuatan Laporan Akhir ini guna memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya. Tak lupa pula shalawat dan salam penulis haturkan kepada Nabi Muhammad SAW sebagai junjungan besar dan panutan umat islam. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih terdapat kekurangan di dalam penulisan Laporan Akhir ini, baik itu dari sisi penulisan maupun cara pembahasannya. Untuk itu sepenuh hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak agar terciptanya penulisan yang lebih baik lagi dimasa yang akan datang. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah memberi bantuan, kesempatan, bimbingan serta pengarahan baik secara langsung maupun tidak langsung kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1.
Allah SWT, beserta junjungan-Nya Nabi Muhammad SAW.
2.
Papaku Riduan, SH dan Mamaku Yenizar serta saudara-saudaraku tercinta Engga Rini dan Yola Adikara Permata terima kasih atas doa dan bantuannya baik secara materi dan non materi serta dukungan sepenuhnya bagi penulis.
3.
Bapak SlametWidodo,S.Kom.,M.Kom selaku dosen pembimbing I.
4.
Bapak Mustaziri,S.T.,M.Kom selaku dosen pembimbing II.
5.
Bapak Ahyar Supani, S.T., M.T selaku ketua jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya.
6.
Dosen-dosen dan staf jurusan Teknik Komputer terima kasih atas bimbingan, arahan, bantuan, saran dan perhatiannya.
7.
Seseorang yang terkasih yang memberikan semangat untuk membuat Laporan Akhir ini.
8.
Teman-teman 6CB khususnya “Ogol” (Getha, Dea, Asuy, Rina, Wahyu, Vera, Yuyu, Syarif, Mandala, Ojan, Syarah, Ares, dan Gusti) yang selama ini kita berjuang sama-sama dalam suka maupun duka.
9.
Teman-teman SMAku yang tersayang (Lala, Windy, Icha, dan Indah) yang selalu memberikan semangat.
10. Keluarga besar Teknik Komputer 6CA, 6CC, 6CD. 11. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Laporan Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Akhir kata, penulis berharap Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Semoga Allah SWT melimpahkan segala taufik dan hidayah-Nya. Amin.
Palembang, Juli 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................
ii
MOTTO .....................................................................................................
iv
ABSTRAK .................................................................................................
v
KATA PENGANTAR ...............................................................................
vi
DAFTAR ISI ..............................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................
x
DAFTAR TABEL .....................................................................................
xii
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................
1
1.1 Latar Belakang .............................................................................
1
1.2 Perumusan dan Batasan Masalah.................................................
2
1.2.1 Perumusan Masalah ..................................................................
2
1.2.2 Batasan Masalah .......................................................................
2
1.3 Tujuan dan Manfaat .....................................................................
2
1.3.1 Tujuan .......................................................................................
2
1.3.2 Manfaat .....................................................................................
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................
3
2.1 Referensi ......................................................................................
3
2.2 Tabel Perbandingan .....................................................................
4
2.3 Catu Daya / Power Supply ...........................................................
6
2.4 Mikrokontroler .............................................................................
7
2.4.1 Jenis-jenis Mikrokontroler .......................................................
8
2.4.2 Pengertian Mikrokontroler AVR ..............................................
9
2.5 Mikrokontroler AVR Atmega 16 ................................................
9
2.5.1 Konfigurasi Pin Atmega 16 ......................................................
11
2.6 Pengertian Sensor ........................................................................
14
2.6.1 Sensor Kelembaban SHT11......................................................
14
2.7 Motor DC .....................................................................................
16
2.7.1 Pengertian Motor DC................................................................
16
2.7.2 Prinsip Kerja Motor DC............................................................
17
2.8 Liquid Cystal Display (LCD) 2x16 .............................................
18
2.9 Dioda............................................................................................
20
2.10 Transistor ...................................................................................
21
2.11 Transistor sebagai saklar............................................................
21
2.12 Transformator ............................................................................
23
2.13 Relay ..........................................................................................
23
2.14 Buzzer ........................................................................................
24
2.15 Bahasa Basic ..............................................................................
25
2.16 Bahasa Compiler (BASCOM) ...................................................
26
2.16.1 Compiler .................................................................................
26
2.16.2 Bagian-bagian BASCOM-AVR .............................................
28
2.16.3 Karakter Dalam BASCOM-AVR ...........................................
29
2.17 Flowchart ...................................................................................
29
BAB III RANCANG BANGUN ...............................................................
31
3.1 Tujuan Perancangan.....................................................................
31
3.2 Spesifikasi Perancangan Sistem ..................................................
32
3.3 Perancangan Software .................................................................
34
3.3.1 Flowchart Alat ..........................................................................
34
3.3.2 Flowchart Program ...................................................................
35
3.3.3 Basic Compiler (BASCOM) .....................................................
36
3.4 Perancangan Hardware ................................................................
39
3.5 Perancangan Elektronik ...............................................................
39
3.5.1 Blok Diagram............................................................................
39
3.5.2 Rangkaian Utama......................................................................
40
a. Rancangan Mikrokontroler ATMega 16 ........................................
42
b. Rangkaian Regulator .....................................................................
42
c. Rangkaian LCD .............................................................................
43
d. Rangkaian Buzzer ..........................................................................
44
e. Rangkaian Fan ...............................................................................
45
3.5.3 Gambar Layout .........................................................................
45
3.5.4 Perancangan PCB .....................................................................
45
3.6 Perancangan Mekanik ..................................................................
46
3.6.1 Tata Letak pada PCB ................................................................
47
3.6.2 Alat dan Komponen ..................................................................
47
3.7 Pemeriksaan Desain .....................................................................
48
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................
50
4.1 Hasil Pengukuran .........................................................................
50
4.2 Langkah-langkah Pengukuran .....................................................
51
4.3 Tujuan Pengujian .........................................................................
51
4.4 Hasil Perancangan Sistem............................................................
52
4.4.1 Cara Kerja Alat Ayunan Bayi Otomatis ...................................
52
4.4.2 Pengukuran Tegangan Catudaya ..............................................
52
4.4.3 Pengukuran Tegangan Masukan ...............................................
53
4.4.4 Hasil Pengukuran Tegangan Sensor .........................................
54
4.4.5 Hasil Pengukuran Tegangan LCD ............................................
55
4.4.6 Hasil Pengukuran Tegangan Buzzer .........................................
56
4.4.7 Hasil Pengukuran Tegangan Kipas ...........................................
56
4.5 Pembahasan ................................................................................
57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
61
5.1 Kesimpulan .................................................................................
61
5.2 Saran ............................................................................................
61
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Rangkaian Catu Daya ............................................................
6
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin Atmega 16 ...................................................
11
Gambar 2.3 Blok Diagram Atmega 16 ......................................................
13
Gambar 2.4 Konfigurasi Memori Data Atmega 16 ...................................
14
Gambar 2.5 Modul Sensor SHT11 ............................................................
15
Gambar 2.6 Contoh dimensi sensor SHT11 ..............................................
15
Gambar 2.7 Rangkaian aplikasi sensor SHT11 .........................................
16
Gambar 2.8 Motor DC Sederhana .............................................................
17
Gambar 2.9 Liquid Crystal Display ..........................................................
18
Gambar 2.10 Dioda ...................................................................................
21
Gambar 2.11 Bentuk Fisik Transistor........................................................
21
Gambar 2.12 Rangkaian Transistor sebagai Saklar ...................................
22
Gambar 2.13 Grafik Output dari Transistor ..............................................
22
Gambar 2.14 Transformator ......................................................................
23
Gambar 2.15 Bentuk Fisik Relay ..............................................................
24
Gambar 2.16 Simbol Buzzer ......................................................................
25
Gambar 2.17 Buzzer ..................................................................................
25
Gambar 2.18 Tampilan Jendela Program BASCOM-AVR ......................
26
Gambar 2.19 Jendela option BASCOM-AVR ..........................................
27
Gambar 2.20 Tampilan Simulasi BASCOM-AVR ...................................
27
Gambar 3.1 Aplikasi Proteus 7.9 ...............................................................
33
Gambar 3.2 Flowchart Rangkaian Ayunan Bayi otomatis ........................
34
Gambar 3.3 Flowchart Program Ayunan Bayi Otomatis ..........................
35
Gambar 3.4 Tampilan pertama kali BASCOM-AVR ...............................
36
Gambar 3.5 Tampilan project baru pada BASCOM-AVR........................
37
Gambar 3.6 Menyimpan file project..........................................................
37
Gambar 3.7 Tampilan pada saat program di compile ................................
38
Gambar 3.8 Blok Diagram.........................................................................
39
Gambar 3.9 Rangkaian Lengkap Ayunan Bayi Otomatis .........................
41
Gambar 3.10 Rangkaian Mikrokontroler ATMega 16 ..............................
42
Gambar 3.11 Rangkaian Regulator ...........................................................
43
Gambar 3.12 Rangkaian LCD ...................................................................
43
Gambar 3.13 Rangkaian Buzzer ................................................................
44
Gambar 3.14 Rangkaian Kipas .................................................................
44
Gambar 3.15 Layout Rangkaian Lengkap Ayunan Bayi Otomatis ...........
45
Gambar 3.16 Tata Letak Rangkaian Lengkap Ayunan Bayi Otomatis .....
47
Gambar 4.1 Ayunan Bayi Otomatis Berdasarkan Suhu dan Kelembaban Berbasis Mikrokontroler ATMega 16....................................
50
Gambar 4.2 Gambar pada saat mengukur tegangan AC keluaran Trafo ...
53
Gambar 4.3 Gambar pada saat mengukur tegangan Input ........................
54
Gambar 4.4 Gambar pada saat mengukur tegangan output 7805 ..............
54
Gambar 4.5 Gambar pada saat mengukur tegangan sensor .......................
55
Gambar 4.6 Gambar pada saat mengukur tegangan LCD .........................
55
Gambar 4.7 Gambar pada saat mengukur tegangan buzzer ......................
56
Gambar 4.8 Gambar pada saat mengukur tegangan kipas ........................
57
Gambar 4.9 Tampilan software Khazama .................................................
59
Gambar 4.10 Tampilan file yang akan diunduh ........................................
59
Gambar 4.11 Tampilan program saat diunduh ..........................................
60
Gambar 4.12 Tampilan program yang sudah diunduh ..............................
60
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tabel Perbandingan Referensi....................................................
4
Tabel 2.2 Konfigurasi fungsi pin sensor SHT11 ........................................
16
Tabel 2.3 Konfigurasi pin LCD 16x2 .........................................................
19
Tabel 2.4 Daftar Fungsi Menu BASCOM-AVR ........................................
28
Tabel 2.5 Informasi dari show result .........................................................
28
Tabel 2.6 Karakter Spesial pada BASCOM-AVR .....................................
29
Tabel 2.7 Simbol-simbol Flowchart ..........................................................
29
Tabel 3.1 Tabel Alat yang digunakan ........................................................
47
Tabel 3.2 Komponen yang digunakan ........................................................
48
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Catudaya ......................................
53
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Tegangan Masukan .......................................
53
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tegangan Sensor ...........................................
54
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran LCD ..............................................................
55
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Tegangan Buzzer ..........................................
56
Tabel 4.6 Hasil Pengukuran Kipas ............................................................
56
