RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS PENGATUR SUHU RUANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : DESI AYU MINANGSARI 061230330962
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015
RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS PENGATUR SUHU RUANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : DESI AYU MINANGSARI 061230330962
Menyetujui, Pembimbing I
Pembimbing II
Irma Salamah, S.T.,M.T.I NIP. 197410221998022001
Hj. Lindawati, S.T.,M.T.I NIP. 197105282006042001
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi
Ir. Ali Nurdin, M.T NIP. 196212071991031001
Ciksadan, S.T., M.Kom NIP. 196809071993031003 ii
MOTTO Berangkat dengan penuh keyakinan, Berjalan dengan penuh Keikhlasan, Istiqomah dalam menghadapi cobaan Kewajiban seorang anak adalah mengangkat harga diri keluarga “Ketergesaan dalam setiap usaha membawa kegagalan” (Herodotus)
Ku Persembahkan Kepada : Kedua Orang Tuaku Tercinta (Safrizal dan Asmiwati) “Kalian Motivator Terbesar Dalam Hidupku” Kakak-Kakak dan Adik-Adikku Tersayang (Uni Yuliyanti, Uni Novita Aprianti, Dona Permata Ayu dan Nita Ayu Lestari) “Kalian adalah Sebagian Dari Hidupku” My Special One (Rony Firmansyah) “Kamu Sumber Semangatku” Sahabat Seperjuangan (Elok, Tia, Leni dan Emil) “Trimakasih Untuk Semua Pelajaran Hidupnya” Rekan T.A Yang Luar Biasa (Septi Choirunnisa) “Trimakasih Atas Kerjasamanya” Seluruh Teman Teman Seperjuangan Khususnya Kelas 6 TC Almamaterku
iii
ABSTRAK RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS ALAT PENGATUR SUHU RUANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 (2015 : xiii + 61 Halaman + 36 Gambar + 5 Tabel + 11 Lampiran + Daftar Pustaka)
Desi Ayu Minangsari 061230330962 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI ABSTRAK Alat Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 ini merupakan sebuah alat yang dapat memudahkan manusia. Alat ini mampu menghangatkan dan juga mendinginkan ruangan secara otomatis. Pengatur Suhu ruangan Otomatis ini menggunakan pengendali mikrokontroler ATMega 8535 dan juga dilengkapi dengan tampilan LCD. Tampilan LCD memudahkan pengguna untuk mengetahui berapa derajat suhu saat ini. Selain itu Alat Pengatur Suhu Ruangan ini dilengkapi dengan sebuah sensor suhu LM35 dan juga sebuah sensor gerak PIR. Sensor suhu LM35 pada alat ini dapat membaca keadaan suhu sekitar dan menampilkannya pada LCD. Pada saat sensor suhu mendeteksi suhu panas sebuah kipas akan otomatis hidup dan mendinginkan ruangan. Ketika sensor suhu ini mendeteksi suhu dingin maka sebuah lampu sebagai penghangat akan otomatis menyala dan menghangatkan ruangan. Sensor PIR atau sensor gerak pada alat pengatur suhu ruangan otomatis ini berguna untuk membaca gerak dari manusia. Ketika manusia bergerak disekitar sensor PIR ini, sensor PIR akan aktif dan juga secara otomatis menghidupkan alat ini tanpa harus mendekati saklar listrik. Alat pengatur suhu ruangan ini akan otomatis berhenti bekerja ketika sensor gerak tidak mendeteksi adanya gerakan manusia disekitar sensor. Kata Kunci : ATMega8535, LM35, PIR
iv
ABSTRACT HARDWARE DESIGN DEVICES AUTOMATIC THERMOSTAT ROOM BASED MICROCONTROLLER ATMEGA8535 (2015 : xiii + 61 pages + 36 Images + 5 Tables + 11 Attachments + List Of Refferences) Desi Ayu Minangsari 061230330962 ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT PROGRAM STUDY OF TELECOMMUNICATION ENGINEERING POLYTECHNIC STATE OF SRIWIJAYA ABSTRACT Device automatic thermostat room based microcontroller atmega8535 this is a device that would easier people to use it. This device is able to warm and cool in the room automatically. This automatic thermostat room using microcontroller atmega8535 control and are equipped with LCD display. LCD display make it easier fir user to see how temperature degrees at this time. When the device thermostat room equipped with a LM35 temperature sensor and also a motion sensor PIR. Temperature sensor LM35 on this device can read of temperature conditions and display them on LCD. At the time of temperature sensor is detected hot temperature a fan will be automatically life and cooling the room. When temperature sensor was detected a cool temperature then a lamp as a warmer will be automatically flared and warm a room. Sensor PIR or motion sensor on device automatic thermostat room usefully to read motion from the people, when people move around in a sensor PIR, a sensor PIR will be active and also automatically switch on this device without need to approach an electric switch. This device thermostat in the room will be automatically stop working when motion sensor isn’t detect any people movement around the sensor. Keywords : ATMega8535, LM35, PIR
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktek ini. Salam dan shalawat selalu tercurah pada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW beserta para pengikutnya hingga akhir zaman. Laporan Akhir ini berjudul “RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS ALAT PENGATUR SUHU RUANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535” yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan diploma III Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Elektro. Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Bapak RD Kusumanto, S.T., M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Bapak Ir. Siswandi, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi D-III Politeknik Negeri Sriwijaya. 5. Ibu Irma Salamah, S.T., M.T.I selaku Pembimbing I Laporan Akhir yang telah membantu dalam penyelesaian laporan akhir. 6. Ibu Hj. Lindawati, S.T., M.T.I selaku Pembimbing II Laporan Akhir yang telah membantu dalam penyelesaian laporan akhir. 7. Rekan rekan Kelas 6 TC yang telah Banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. 8. Semua pihak yang telah membantu baik berupa tenaga maupun pikiran selama penyusunan Laporan Akhir ini.
vi
Dalam penyusunan laporan ini penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam pembuatannya, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangatlah diharapkan guna pebaikan dimasa yang akan datang. Akhir kata penulis mengharapkan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua yang membacanya, Amin.
Palembang, Juli 2015
Penulis
vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................................... LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... MOTTO .......................................................................................................... ABSTRAK ..................................................................................................... ABSTRACT ................................................................................................... KATA PENGANTAR ................................................................................... DAFTAR ISI .................................................................................................. DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... DAFTAR TABEL ......................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
i ii iii iv v vi viii x xi xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 1.3 Pembatasan Masalah ................................................................................. 1.4 Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 1.4.1 Tujuan ......................................................................................... 1.4.2 Manfaat ....................................................................................... 1.5 Metodologi Penulisan ............................................................................... 1.5.1 Metode Literatur ......................................................................... 1.5.2 Metode Wawancara .................................................................... 1.5.3 Metode Observasi ....................................................................... 1.6 Sistematika Penulisan ...............................................................................
1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3
BAB II TINJUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler ATMega8535 ................................................................... 2.1.1 Konfigurasi Pin ATMega8535 ................................................... 2.1.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535 ................................... 2.1.3 Fitur Fitur ATMega8535 ............................................................ 2.1.4 Peta Memori ATMega8535 ........................................................ 2.2 Sensor Suhu LM35 ..................................................................................... 2.2.1 Prinsip Kerja Sensor Suhu LM35 ............................................... 2.2.2 Keistimewaan Sensor Suhu LM35 ............................................. 2.2.3 Karakteristik Sensor Suhu LM35 ............................................... 2.3 Relay ......................................................................................................... 2.3.1 Jenis Jenis Relay ......................................................................... 2.4 LCD (Liquid Crystal Display) .................................................................. 2.4.1 Material LCD (Liquid Crystal Display) ..................................... 2.4.2 Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Crystal Display) .............. 2.4.3 Cara Kerja LCD ......................................................................... 2.5 Transformator ............................................................................................ 2.6 Sensor PIR (Passive Infrered Receiver) .................................................... 2.7 Transistor .................................................................................................. 2.8 Resistor ......................................................................................................
5 10 13 14 15 15 16 17 17 18 19 21 22 23 24 25 27 30 31
viii
2.8.1 Resistor Tetap ............................................................................. 2.8.2 Resistor Variabel ........................................................................ 2.9 Kapasitor ................................................................................................... 2.10 Lampu ..................................................................................................... 2.11 Kipas ....................................................................................................... BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Tujuan Perancangan .................................................................................. 3.2 Komponen, Alat dan Bahan yang Digunakan ........................................... 3.3 Perancangan Elektronik ............................................................................. 3.3.1 Diagram Rangkaian .................................................................... 3.3.2 Langkah Langkah Perancangan Alat .......................................... 3.3.3 Rangkaian Keseluruhan Alat Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 .............................................. 3.3.4 Prinsip Kerja Alat Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 ............................................................. 3.3.5 Rangkaian Power Supply ........................................................... 3.3.6 Rangkaian Sensor Suhu LM35 .................................................. 3.3.7 Rangkaian Sensor Gerak PIR ..................................................... 3.3.8 Rangkaian LCD .......................................................................... 3.3.9 Layout Rangkaian Alat Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 .............................................. 3.3.10 Tata Letak Komponen Alat Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 .............................................. 3.4 Perancangan Mekanik ............................................................................... BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Tujuan Pengukuran ................................................................................... 4.2 Metode Pengujian dan Pengukuran ........................................................... 4.3 Langkah Langkah Pengujian ..................................................................... 4.4 Titik Uji Pengukuran ................................................................................. 4.5 Data Hasil Pengukuran .............................................................................. 4.5.1 Data Hasil Pengukuran ............................................................... 4.5.2 Analisa Hasil Pengukuran ..........................................................
32 33 34 35 36
38 39 40 40 42 45 45 46 47 47 48 48 49 49
52 52 52 53 54 54 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 60 5.2 Saran .......................................................................................................... 61 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega8535 ....................................................... Gambar 2.2 Diagram Pin Mikrokntroler ATMega8535 ................................. Gambar 2.3 Rangkaian LM35 dan Bentuk Fisik LM35 ................................. Gambar 2.4 Bentuk dan Simbol Sensor Suhu LM35 ...................................... Gambar 2.5 Relay ............................................................................................ Gambar 2.6 Relay SPDT ................................................................................. Gambar 2.7 Relay DPDT ................................................................................ Gambar 2.8 Relay SPST ................................................................................. Gambar 2.9 Relay DPST ................................................................................. Gambar 2.10 LCD Tipe 2 x 16......................................................................... Gambar 2.11 LCD (Liquid Cristal Display) ................................................... Gambar 2.12 Transformator Step down dan Transformator Step Up ............. Gambar 2.13 Transformator ............................................................................ Gambar 2.14 Sensor PIR ................................................................................. Gambar 2.15 Blok Diagram Sensor PIR ......................................................... Gambar 2.16 Ilustrasi Pembatasan Area Sensor PIR ...................................... Gambar 2.17 Transistor ................................................................................... Gambar 2.18 Daerah Transistor ...................................................................... Gambar 2.19 Resistor ...................................................................................... Gambar 2.20 Kode Warna Resistor ................................................................ Gambar 2.21 Resistor Variabel ....................................................................... Gambar 2.22 Kapasitor ................................................................................... Gambar 2.23 Lampu ........................................................................................ Gambar 2.24 Kipas .......................................................................................... Gambar 3.1 Blok Diagram Rancang Bangun Simulasi Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 ............. Gambar 3.2 Rangkaian Keseluruhan Alat Pengatur Suhu Ruangan Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMega8535 ............................. Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply ............................................................ Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Suhu LM35 .................................................... Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Gerak PIR ...................................................... Gambar 3.6 Rangkaian LCD ........................................................................... Gambar 3.7 Layout Rangkaian ....................................................................... Gambar 3.8 Tata Letak Komponen ................................................................. Gambar 3.9 Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Tampak Depan ..................... Gambar 3.10 Pengatur Suhu Ruangan Otomatis Tampak Belakang .............. Gambar 4.1 Titik Uji Pengukuran Alat Pengatur Suhu Ruangan ................... Gambar 4.2 Sinyal Keluaran Osiloskop Dari Titik Pengukuran .....................
x
7 11 15 17 18 19 19 20 20 21 21 27 27 28 29 29 31 31 32 33 34 34 36 37 41 45 46 47 47 48 48 49 50 51 53 59
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Keterangan Pin pin ATMega8535 .................................................. Tabel 3.1 Daftar Komponen Alat .................................................................... Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Pada LM35 ........................................................ Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Pada Sensor PIR ................................................ Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Pada LCD ..........................................................
xi
11 39 54 56 57
