PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGONTROL RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR TSOP 1738 BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 SECARA HARDWARE TUGAS AKHIR
ALVRIS PRATAMA 082408058
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGONTROL RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR TSOP 1738 BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
LEMBAR PERSETUJUAN Judul
: PERANCANGAN DAN PEMBUATANSISTEM PENGONTROL RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR TSOP 1738 BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 SECARA HARDWARE
Kategori
: LAPORAN TUGAS AKHIR
Nama
: ALVRIS PRATAMA
Nomor Induk Mahasiswa
: 082408058
Program studi
: D-3 FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Medan, Juni 2011 Diketahui / Disetujui oleh:
Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi
Dr. Susilawati, M.Si 197412072000122001
Dosen Pembimbing Tugas Akhir
Drs. Herli Ginting, M.S. 195505191986011001
PERNYATAAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGONTROL RUANGAN NENGGUNAKAN SENSOR TSOP 1738 BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535SECARA HARDWARE
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkassan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2011
ALVRIS PRATAMA NIM. 082408058
KATA PENGHANTAR Alhamdulillahirobbil’alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuia waktu yang telah ditetapkan. Sholawat
dan
salam
semoga
senantiasa
tercurahkan
kepada
Rasulullah
Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (III) Fisika Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah “PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGONTROL
RUANGAN NENGGUNAKAN SENSOR TSOP 1738 BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 SECARA HARDWARE”. Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis. 2. Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Bapak Drs. Perdinan Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
4.
Bapak Drs. Herli Ginting, M.S, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Fisika Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 6. Abangda Jimmy Kardo Sitepu dan Arie Yudha Nugraha, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Proyek ini. 7. Rekan satu team Dian haprianto Nst yang telah sama-sama berjuang sehingga dapat menyelesaikan Tugas proyek ini dengan tepat waktu. 8. Rekan – rekan seperjuangan Keluarga Besar Fiska Instrumentasi dan UKMI ALFALAK yang telah membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Proyek ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat ny membangun dalam penyempurnaan Tugas Proyek ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal’alamin Medan, Juni 2011 Hormat Kami,
Penulis
ABSTRAK Remote kontrol inframerah menggunakan cahaya inframerah sebagai media dalam mengirimkan data ke penerima. Data yang dikirimkan berupa pulsa-pulsa cahaya dengan modulasi frekuensi 40kHz. Sinyal yang dikirimkan merupakan data-data biner dengan kode berbeda pada tiap tombolnya. Oleh karena itu Sensor TSOP 1738 dapat mengetahui kodekode scan tombol dari remote TV yang digunakan. Dalam Tugas Akhir ini di implementasikan sebuah remote kontrol menggunakan media infra merah. Remote kontrol yang digunakan pada sistem ini menggunakan sebuah mikrokontroler jenis ATmega 8535. IR (InfraRed) remote kontrol yang digunakan pada Tugas Proyek ini menggunakan remote TV Sony dengan type SNY-870. Sebagai penerima infra merah dari remote TV menggunakan Sensor TSOP 1738. Sensor TSOP 1738 dapat mendeteksi sinyal remote kontrol televise pada jarak lebih kurang 3 meter secara lurus atau sejajar dengan panajang data remote kontrol sebesar 15 bit atau 2 byte dan ada enam tombol remote kontrol yang digunakan sebagai fungsi mematikan dan menghidupkan peralatan, yaitu tombol “POWER”, “1”, “2”, “3”, “4”, dan “PROGRAM” yang masing-masing fungsinya untuk mematikan dan menghidupkan lampu dan kipas.
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................................................... i PERNYATAAN ........................................................................................................................ii KATA PENGHANTAR .......................................................................................................... iii ABSTRAK ................................................................................................................................. v DAFTAR ISI............................................................................................................................. vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................. viii DAFTAR TABEL……………………………………………………………………………x
BABI…………………………………………………………………………………………..1 PENDAHULUAN…………………………………………………………………………….1 1.1. Latar Belakang……………………………………………………………………….............1 1.2. Rumusan Masalah…………………………………………………………………………....2 1.3. Tujuan………………………………………………………………………………………....2 1.4. Batasan Masalah……………………………………………………………………………...2 1.5. Metodologi Penulisan………………………………………………………………………..2 1.6. Sisitematika Penulisan……………………………………………………………………….3 1.7. Relavansi…………………………………………………………..………………………….4 BAB II…………………………………………………………………………………………………5 LANDASAN TEORI…………………………………………………………………..……………5 2.1. Infra Merah…………………………………………………………………………………...5 2.2. Metode Pengiriman Data Remote Kontrol…………………………………………….…..6 2.3. Mikrokontroler ATMega 8535………………………………………..…………………….9 2.4. Konfigurasi Pin ATMega 8535…………..………………………………………………..13 2.5. Peta Memori ATMega 8535………………………………….……………………………14 2.5.1.
Program Memory……………………………..……………………………………14
2.5.2.
Data Memory……………………………...………………………………………..15
2.5.3.
EEProm Memory…………………………………………………………………..15
2.5.4.
Status Register (SREG)……………………………...…………………………….16
2.6. Relay………………………………..………………………..……………...……………17 2.7. Motor DC dan Kipas DC………………………………………………………………..19 2.8. Bahasa Pemograman Mikrokontroler…………………………………………….......19 2.9. Komponen-Komponen Pendukung…………………………………………….…….20 2.9.1. Resistor……………………………………………………………………….20 2.9.2. Kapasitor……………………………………………………………………..21 2.9.2.1 Kapasitansi………………………………………………………………..21 2.9.2.2 Membaca Kapasitansi……………………………………………………..23 2.9.2.3 Dissipation Factor (DF) dan Impedansi (Z) ……………………………….23 2.9.1.
OELC……………………………………………………………………................25
2.9.2.
Dioda………………………………………………………………………………25 2.9.4.1. Jenis–Jenis Dioda………………………………………………………...27
2.9.1. LCD…………………………………………………………………………………28 2.9.3. Transformator…………………………………………………………………….…..31 2.9.4. TSOP1738……………………………………………………………………………33 2.9.5. Relay………………………………………………………………………………….33 BAB III………………………………………………………………………………………………36 PERANCANGAN SISTEM………………………………………………………………………36 3.1. Perancangan Perangkat Keras……………………………………………..………………36 3.1.1.
Receiver Infra Merah………………………………………………………………37
3.1.2.
Rangkaian Power Supply……...…………………………………………………..38
3.1.3.
Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535………………………………………39
3.1.4.
Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)……………………………………….40
3.1.5.
Rangkaian sensor TSOP 1738………………………………………………..41
3.1.6.
Display LCD Character 2x16......................................................................….42
3.2. Kerja Alat Keseluruhan................................................................................................45 BAB IV....................................................................................................................................47 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM…………………………………………………..47 4.1. Pengujian Sistem Remote Kontrol…………………………………………………..47 4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply............................................................................48 4.3. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535………………………………...48
4.4. Pengujian Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)………………………………...49 4.5. Pengujian Rangkaian Relay……………………………………………………….…49 BAB V……………………………………………………………………………………………..…50 KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………………….……………………..50 5.1. Kesimpulan……………………………………………………………………………….…50 5.2. Saran…………………………………………………………………………………………50 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN : A. GAMBAR ALAT B. PROGRAM KESELURUHAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pengiriman Kode dengan Tioe Pulse-Coded Signal………………………………..6 Gambar 2.2 Pengiriman Kode dengan Tipe Space-Coded Signal……………………………..6 Gamabr 2.3 Pengiriman Kode dengan Tipe Shift-Coded Signal……………………………...7 Gambar 2.4 Sinyal Header dan Kode Remote Kontrol………………………………………..7 Gamabr 2.5 Blok Diagram ATMega 8535………………………………………………….........12 Gamabr 2.6 Konfigurasi Pin ATMega 8535……………………………………………………..13 Gamabr 2.7 Peta Memori Program…………………………………………………………......... 14 Gamabr 2.8 Peta Memori Data……………………………………………………………….15 Gamabr 2.9 EEPROM Data Memori………………………………………………………...........15 Gamabr 2.10 Satatus Register ATMega 8535……………………………………………….......16 Gambar 2.11 Relay…………………………………………………………………………...17 Gambar 2.12 Susunan Relay Sederhana……………………………………………………...18 Gambar 2.13. Resistor………………………………………………………………………..20 Gambar 2.14 Ceramic Capasitor…………………………………………………………….21 Gambar.2.15 : Prinsip kapasitor Elco………………………………………………………..22 Gambar 2.16 : Faktor dissipasi………………………………………………………………24 Gambar 2.17 : Impendansi Z………………………………………………………………...24 Gambar 2.18 Elco…………………………………………………………………………...25
Gambar 2.19 LED……………………………………………………………………………28 Gambar 2.20 LCD……………………………………………………………………………29 Gambar. 2.21 Trafo…………………………………………………………………………..31 Gambar 2. 22 Sensor TSOP 1738……………………………………………………………33 Gambar 2.23 Jenis-jenis relay……………………………………………………………….34 Gamabr 3.1 Diagram Blok…………………………………………………………………...........36 Gamabr 3.2 Rangkaian Penerima Infra Merah…………………………………………………...37 Gamabr 3.3 Rangkaian Skematik Power Supply………………………………………………...38 Gamabr 3.4 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega 8535…………………39 Gamabr 3.5 Rangkaian LCD…………………………………………………………………40 Gambar 3.6 Rangkaian penerima infra merah………………………………………………..41 Gambar 3.7 LCD character 2x16…………………………………………………………….43 Gambar 3.8 Peta memory LCD character 2x16……………………………………………...44
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Metode Pengiriman Kode Remote Kontrol dari Berbagai Merek…………………..8 Tabel 3.1 fungsi pin LCD character 2x16.…………………………….……………………………..43 Tabel 4.1 Pengujian Remote Kontrol………………………………………………………...47
