SOFTWARE PEMANAS AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN HEATER BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16 DENGAN INFORMASI MELALUI HANDPHONE
Laporan Akhir Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : TRI IRIAN SAPUTRA 0611 3033 0978
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
SOFTWARE PEMANAS AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN HEATER BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16 DENGAN INFORMASI MELALUI HANDPHONE
Oleh : TRI IRIAN SAPUTRA 0611 3033 0978
Menyetujui, Palembang, Agustus 2014 Pembimbing II
Pembimbing I
Martinus Mujur Rose, S.T., M.T NIP.197412022008121002
R.A. Halimatussa’diyah, S.T., M.Kom NIP.197406022005012002 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi
Ir. Ali Nurdin, M.T NIP. 196212071991031001
Ciksadan, S.T., M.Kom NIP.196809071993031003
Motto Sebuah tindakan yg di lakukan adalah dasar dari awal keberhasilan yang akan di capai. Keberhasilan tercapai karena adanya keberanian yang lebih besar dari pada ketakutan dalam diri. Apa yang kita dapat hari ini adalah apa yang telah kita persembahkan kepada-NYA, ingatlah allah selalu dalam setiap langkah
iii
Sayapersembahkankaryainikepada : Allah swt. Sang Maha mengetahui atas segala sesuatu yang terbaik bagi umatNya. Ayahanda dan Ibunda yang tersayang,serta saudara-saudaraku yang tercinta,motivator terbesar dalam hidup, hal ini takkan terjadi jika tanpa kalian. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro dan Bapak Ciksadan S.T., M.Kom., selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi yang telah memberikan bimbingannya. Bapak Martinus Mujur Rose, S.T., M.Tdan Ibu RA. Halimatussa’diyah, S.T., M.Kom., selaku dosen pembimbing yang tak henti membagi ilmu dan bimbingannnya. Teman-teman satu perjuangan, satu harapan, satu tujuan, keluarga Telekomunikasi kelas 6 ETA. Almamater tercinta “Politeknik Negeri Sriwijaya”.
ABSTRAK PEMANAS AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN HEATER BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16 DENGAN INFORMASI MELALUI HANDPHONE (SOFTWARE) (2014: xiii+70Halaman + 42DaftarGambar + 6DaftarTabel + 7Lampiran) TRI IRIAN SAPUTRA 061130330978 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA ABSTRAK Salah satupekerjaanrumahtangga yang menjadirutinitasseharihariadalahmemasak air untukkeperluanmandibagi orang yang tidaksukadingin di waktutertentusepertipagihariataupunmalamharisetelahlelahberaktifitasseharian.Pe manas air otomotis adalah alat yang berfungsi untuk memanaskan air mandi yang bekerja secara otomatis berbasis mikrokontroler dengan menggunakan software AVR BASCOM (Basic Compiler) yang merupakan software pemrograman untuk menuliskan program kedalammikrokontroler yang digunakan. Alat ini juga dilengkapi dengan sistem pengiriman pesan melalui handphone pada saat suhu air panas telah mencapai 60 C atau lebih dan sekaligus otomatis mematikan heater pemanas air tersebut. Rangkaianalatiniterdiridaribagianhardwaredansoftware. Pada pemrograman software alatini di buatbeberapakemungkinanuntuk mengendalikan beberapa komponen pendukung seperti heater pemanas, pompa air dan keran air.Menuliskan pemrograman pada mikrokontroler ATMega16 dengan menggunakan software BASCOM AVR dapat dilakukan lebih praktis karena telah dilengkapi dengan fasilitas simulator pada program. Kata kunci : Heater, Mikrokontroller ATMega16, BASCOM AVR.
ABSTRACT AUTOMATIC WATER HEATER BASED MICROCONTROLLER ATMEGA16WITHINFORMATION BY PHONE (SOFTWARE) (2014: xiii+70Pages + 42Images + 6Tables + 7Attachments) TRI IRIAN SAPUTRA 0611 3033 0978 ELECTRO ENGINEERING DEPARTMENT TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING STUDY THE STATE POLITECHNIC OF SRIWIJAYA ABSTRACT one of the household chores into daily routines is boiling water to shower for people who don’t like the cold at a certain time, such as in the morning or night after the day of activities. Automatic water heater is a tool that serves to heat the bath water that works automatically using software-based microcontroller with Bascom AVR (Basic Compiler) which is a programming software to write the program into the microcontroller used. This tool is also equipped with Messanging system via mobile phone when the hot water temperature reaches 60 celcius or more and automatically turn off the heater in the water heater. Thistoolconsistsof aseries ofhardware and softwareparts. In the programming software, this tool made several possibilities to control some of components supporting such as heating heater, water pump and tap water. Write programming in microcontroller ATMega 16 by using Bascom AVR software may be more practical because its has been equipped with simulator in the program.
Keywords : Heater, Microcontroller ATMega16, BASCOM AVR.
v
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum Wr.Wb., PujiSyukurpenulispanjatkankehadiratTuhan
Yang
MahaEsaataspenyertaandankarunia-Nya sehinggapenulisdapatmelaksanakankerjapraktekdanmenyelesaikanlaporanakhirini denganjudul “Software Pemanas Air Otomatis Menggunakan Heater Berbasis Mikrokontroler
ATMega16
Dengan
Informasi
Melalui
Handphone”.
LaporaninidisusununtukmemenuhisalahsatumatakuliahpadaJurusanTeknikElektro Program StudiTeknik Telekomunikasi PoliteknikNegeriSriwijaya. DalampenulisanLaporanAkhirinipenulistelahmenerimabanyakbantuandaribe rbagaipihakberupabimbinganpenyusunanlaporanmaupunpengambilan
data,
baiksecaratertulismaupunlisan. UcapanTerimaKasihpenulisucapkankepada: 1. Bapak Martinus Mujur Rose, S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing I 2. Ibu RA. Halimatussa’diyah, S.T., M.Kom selaku Dosen Pembimbing II KarenapenyusunanLaporanAkhirinitidaklepasdariarahan pembimbingdanjasadariberbagaipihak
para yang
telahmembantubaiksecaramaterimaupundukunganmoril.Maka, padakesempataninipenulisjugainginmenyampaikanucapanterimakasih, 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. BapakIr.Siswandi,
S.T,selakuSekretarisJurusanTeknikElektroPoliteknik
Negeri Sriwijaya. 4. BapakCiksadan, S.T., M.Kom., selakuKetuaProgram Studi D3 Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Bapak/ibuDosen, Stafdan Karyawan Politeknik Negeri Sriwijaya. 6. Kepada Ayahanda, Ibunda dan Adik tersayang, serta seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan semangat, doa restu serta dukungan baik secara moril maupun materil. 7. Seluruh teman-teman di Teknik Telekomunikasi dan rekan-rekanku yang telah membantu, terutama Popi Nila Shandi yang telah menjadi partner terbaik penulis yang telah memberikan dorongan do’a dan membantu hingga Laporan Akhir dan Alat TA ini dapat selesai tepat pada waktunya.
Dalam penyusunan laporan ini tentu saja banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, untuk itu penulis dengan senang hati menerima kritik, saran dan masukan dari pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa / mahasiswi Politeknik Negeri
Sriwijaya,
khususnya
Jurusan
Teknik
Elektro
Program
TeknikTelekomunikasi.
Palembang, Juli 2014
Penulis
vii
Studi
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... ii MOTTO ................................................................................................................ iii ABSTRAK ............................................................................................................ iv KATA PENGANTAR.......................................................................................... vi DAFTAR ISI....................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ..................................................................................................x DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xi DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 1.1.LatarBelakang ........................................................................................1 1.2.PerumusanMasalah ................................................................................2 1.3.Batasanmasalah ......................................................................................2 1.4.TujuandanManfaat .................................................................................2 1.4.1.Tujuan ..........................................................................................2 1.4.2. Manfaat .......................................................................................3 1.5.MetodePenulisan ....................................................................................3 1.6. SistematikaPenulisan ............................................................................3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................5 2.1.Mikrokontroler .......................................................................................5 2.1.1. Mikrokontroler AVR ATMega16 ...............................................6 2.1.2. RingkasanFitur-fiturMikrokontroler AVR ATMega16 ..............6 2.1.3. Konfigurasi Pin ATMega 16 .......................................................8 2.1.4. Deskripsi Pin AVR ATMega16 ..................................................9 2.1.5. PetaMemori ATMega16............................................................13 2.5.1.1. Memori Program...........................................................13 2.5.1.2. Memori Data (SRAM) ..................................................14 2.2.Basic Compiler AVR (BASCOM AVR) .............................................14 2.3.DasarPemrograman Basic ....................................................................15 2.4.Sensor Suhu..........................................................................................21 2.5.LCD (Liquid Crystal Display) .............................................................23 BAB III RANCANG BANGUN ..........................................................................24
3.1.Tujuan Perancangan .............................................................................24 3.2. Blok Diagram Rangkaian....................................................................24 3.3. GambarRangkaianLengkap.................................................................26 3.4. Langkah – LangkahPerencanaan.........................................................27 3.4.1. PerancanganSoftware ................................................................27 3.4.2. PerancanganHardware ..............................................................30 3.5. PrinsipKerja.........................................................................................36 3.6. Langkah-langkahPembuatanAlat ........................................................38 3.6.1. PembuatandanPencetakan PCB.................................................38 3.6.2. PemasangandanPenyolderanpada PCB .....................................39 3.7. PemilihanBahanKomponen.................................................................40 3.8. HasilPerancanganMekanik..................................................................43 BAB IV PEMBAHASAN.....................................................................................45 4.1.Analisa Program PadaPemanas Air Otomatis......................................45 4.2.PembahasandanAnalisaSkriptPada Program BASCOM AVR ............46 4.3.LangkahPengisiandanPengujian Program............................................63 4.4. Memasukan Program KedalamMikrokontrollerMenggunakan AVR studio ...................................................................................................66 4.5. Hasil dan Analisa Pengujian Alat .......................................................67 4.6.HasilTampilanPada LCD .....................................................................68 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................70 5.1 Kesimpulan ..........................................................................................70 5.2 Saran.....................................................................................................70 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL Tabel
Halaman
2.1.Deskripsi pin AVR ATmega16................................................................... 9 2.2.Tipe data BASCOM.........................................................................................15 2.3.Operator Aritmatik ...........................................................................................17 2.4.Operator Operasional .......................................................................................18 2.5.Operator Logika ...............................................................................................18 3.1.Daftarkomponendanalat yang digunakan................................................. 40
DAFTAR GAMBAR Gambar
Halaman
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
Konfigurasi Pin ATMega 16........................................................................9 Blog Diagram ATMega16........................................................................ 12 PetaMemori Program AVR ATMega16 ....................................................13 Jendela Program BASCOM AVR..............................................................14 IC LM35.....................................................................................................22 LCD(Liquid Crystal Display) ....................................................................23 Blok Diagram Pemandian Air PanasOtomatis….................................... 24 RangkaianPemanas Air Otomatis ..............................................................26 Flowchart RangkaianPemanas Air Otomatis .............................................28 RangkaianLengkapSimulasiPemanas Air OtomatisBerbasis Mikrokontroler AVR ATMega 16 .............................................................31 3.5. Rangkaian Driver Keypad Handphone ......................................................32 3.6. RangkaianMikrokontroler ATMega16.......................................................33 3.7. RangkaianCatuDaya...................................................................................34 3.8. Rangkaian Driver ULN 2803A ............................................................... 35 3.9. Rangkaian Sensor Air dan Sensor Suhu LM35 .........................................36 3.10.Desain Alat Pemanas Air Otomatis Menggunakan Heater Berbasis Mikrokontroler ATMega16 Dengan Informasi Melalui Handphone........37 3.11. Layout RangkaianPemanas Air Otomatis Menggunakan Heater BerbasisMikrokontroler ATMega16 denganInformasiMelalui Handphone .................................................................................................39 3.12. Tata LetakKomponenPemanas Air OtomatisBerbasis MikrokontrolerATMega16 denganInformasiMelaluiHandphone..............39 3.13. Tampilan Depan Alat Pemanas Air Otomatis Dengan Heater Berbasis Mikrokontroler ATMega 16 dengan informasi Melalui Handphone ...................................................................................43 3.14. TampilanBelakangAlatPemanas Air OtomatisDengan Heater BerbasisMikrokontrolerATMega 16 denganinformasi MelaluiHandphone................................................................................... 44 4.1. Konfigurasi Output Dari PORT_PORT yangDigunakan danPemberianNamaVariabelMenggunakanDeklarasi Alias .....................46 4.2. Penggunaandeklarasi Alias Pada BASCOM AVR ...................................47 4.3. Skriptpada BASCOM AVR UntukKonfigurasi LCD ...............................49
xi
4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9. 4.10. 4.11. 4.12. 4.13. 4.14. 4.15. 4.16. 4.17. 4.18. 4.19. 4.20. 4.21. 4.22.
PenggunaanPendeklarasi Dim ...................................................................50 SkriptPengaturanTampilanpada LCD (1) ..................................................51 SkriptPengaturanTampilanpada LCD (2)........................... .......................53 Membuat Skript Perintah Do .....................................................................54 IntruksiuntukKemungkinan Yang SedangTerjadi (1)................................55 IntruksiuntukKemungkinan Yang SedangTerjadi (2) ................................58 IntruksiuntukKemungkinan Yang SedangTerjadi (3) ................................59 IntruksiuntukKemungkinan Yang SedangTerjadi (4)................................60 IntruksiuntukKemungkinan Yang SedangTerjadi (5)................................61 IntruksiuntukKemungkinan Yang SedangTerjadi (6) ................................62 TampilanJendela Program BASCOM .......................................................64 Tampilan Program Compiler .....................................................................65 TampilanJendela Program Simulasi...........................................................65 TampilanJendela Program AVR Studio.....................................................66 Downloader DT-HiQ AVR USB ….........................................................66 HasilTampilanpada LCD (1).................................................................. 68 HasilTampilanpada LCD (2)................................................................... 68 HasilTampilanpada LCD (3)…............................................................... 69 HasilTampilanpada LCD (4)…............................................................... 69
DAFTAR LAMPIRAN
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Lembar Konsultasi Laporan Akhir Pembimbing I Lembar Konsultasi Laporan Akhir Pembimbing II Surat Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir I Surat Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir II Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir Lembar Revisi Laporan Akhir Data Sheet ATMega16
xiii
