MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK PERANCANGAN HARDWARE ALAT PEMANTAU TEGANGAN HILANG VIA SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI PT. APAC INTI CORPORA Kukuh PRiyangga ( L2F 003 513 ) ABSTRAK Kemajuan teknologi di bidang elektronika ini menjadi suatu tantangan bagi dunia industry atau pabrik. Karena persaingan industri semakin meningkat maka efisiensi produksi umumnya dianggap sebagai kunci sukses perusahaan. Oleh karena itu untuk mengendalikan proses produksi yang berkesinambungan dengan kualitas produk yang terjamin serta memiliki daya saing yang tinggi dengan industry lainnya diperlukan mesin-mesin berteknologi tinggi dengan system pengendalian otomatis berbasis elektronika. Dan tentunya untuk melakukan kerja, mesin-mesin ini membutuhkan tenaga listrik sebagai sumber utamanya. PT APAC INTI CORPORA dalam menyediakan tenaga listrik tersebut, menggunakan jasa PLN dan power plant VDH sehingga dibutuhkan alat yang dapat memantau kinerja PLN dan VDH secara otomatis. Alat ini dirancang untuk mendukung kerja teknisi. Apabila penyedia tegangan (PLN / VDH) terjadi perubahan kondisi ON/OFF dapat terpantau dan dengan cepat menginformasikan kondisi tersebut via sms kepada sejumlah teknisi yang berkepentingan untuk segera melakukan tindak lanjut. Dengan demikian efektifitas kerja pabrik dapat terjaga. Kata kunci : Sensor LDR, AVR ATmega8535, LCD, HP
PENDAHULUAN Latar Belakang Komunikasi pada dasarnya adalah pertukaran informasi antara dua tempat, baik dekat maupun jauh. Informasi yang dimaksud bisa berupa lisan dan tulisan. Jadi dapat disimpulkan bahwa, komunikasi merupakan kebutuhan yang penting bagi manusia. Pada jaman sekarang dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat, muncul alat komunikasi yaitu Handphone. Keberadaan Handphone sudah menjamur ditengah masyarakat. Ini dikarenakan kesadaran masyarakat akan komunikasi sudah tinggi, dan fitur Handphone yang paling populer adalah SMS (Short Message Service), karena relatif murah. Dengan demikian, SMS dapat digunakan sebagai sarana komunikasi yang efektif dalam menginformasikan sebuah pesan singkat. Untuk menjaga efektifitas kerja, kita dituntut untuk mampu menyerap berbagai informasi secepat mungkin. Dengan SMS, diharapkan dapat membantu hal itu terwujud. Dalam kehidupan pabrik, khususnya pabrik tekstil dimana perangkat produksinya sudah dikendalikan secara elektronik, kebutuhan akan tenaga listrik merupakan salah satu kebutuhan vital untuk melakukan kegiatan produksi. Maka dibutuhkan pemantauan atas penyediaan tenaga listrik ini. Pemantauan dapat dilakukan dengan terealisasinya alat pemantau tegangan via SMS.
2. Sebagai wujud pengaktualisasi dan studi perbandingan antara ilmu yang bersifat teori dengan ilmu aplikasi teknologi. 3. Merancang dan merealisasikan alat pemantau tegangan hilang via sms berbasis Mikrokontroller AVR ATMEGA8535.
I. 1.1
1.2
Tujuan Adapun tujuan dari penulisan Laporan Kerja Praktek ini adalah: 1. Sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro.
1.3
Pembatasan Masalah Pembahasan pada perancangan hardware alat pemantau tegangan hilang via sms berbasis mikrokontroller AVR ATmega8535. Tidak membahas secara detail mengenai pemrograman. II.
TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN KANINDOTEX adalah nama semula dari PT. APAC INTI CORPORA, merupakan salah satu perusahaan swasta nasional yang bergerak di bidang tekstil (semi integrated). Perusahaan ini beroperasi mulai 18 Agustus 1990. Investasi modalnya berasal dari pengusaha swasta nasional yang bekerja sama dengan bank–bank pemerintah yang diantaranya adalah BAPINDO. Lokasi tempat berdirinya perusahaan sangat strategis dan sudah mendapat ijin dari pemerintah dan masyarakat setempat. Adapun lokasi PT. APAC INTI CORPORA adalah terletak di Jalan Raya Bawen Km. 32 Desa Harjosari, Bawen, Semarang. Setelah adanya perubahan kepemilikan pada bulan Oktober 1995, oleh konsorsium diganti namanya menjadi PT. APAC INTI CORPORA (PT.AIC). PT. APAC INTI CORPORA didirikan dengan beberapa tujuan dan dengan misi tertentu, diantaranya adalah :
Memenuhi kebutuhan sandang nasional Mendukung program peningkatan ekspor non migas yang dirancang oleh pemerintah
Ikut memecahkan masalah pengangguran, karena PT . APAC INTI CORPORA berkualitas sebagai perusahaan padat karya yang meyerap banyak tenaga kerja Sebagaimana telah disinggung diatas sebelumnya PT. AIC adalah perusahaan swasta nasional yang bergerak dibidang industri tekstil, dengan unit pabrik yang dikelola secara garis besar ada dua, yaitu: 1. Unit Spinning ( Unit Pemintalan ) 2. Unit Weaving ( Unit Pertenunan ) Kemudian type produksi yang dihasilkan dari kedua unit pabrik berupa: 1. Yarn (Cone Benang) 2. Grey 3. Denim Material 4. Loundry Spinning Spinning (pemintalan) adalah istilah umum untuk suatu proses pembuatan benang, dimana sejumlah serat yang relatif pendek disejajarkan satu sama lain dan dibentuk menjadi ukuran tertentu. Lalu dipilin agar serat-serat tidak terlepas dan dengan demikian telah dihasilkan benang. Kemudian hasil dan proses tersebut masuk pada mesin ring frame untuk dilakukan proses seperti diatas, yaitu puntiran dan penarikan. Pada proses ring frame ini adalah inti dari proses pemintalan (spinning). Benang yang keluar sudah tergulung dalam cone kecil. Proses berikutnya adalah proses penyempurnaan berdasarkan pesanan konsumen. Benang yang tergulung dalam cone tersebut dimasak (dipanaskan) pada mesin steamer, hal ini agar benang lebih kuat dan mematikan puntiran yang ada.
ini memiliki ukuran yang relatif besar dan langsung digunakan oleh PT. AIC untuk penenunan denim jeans.
Gambar 2 Cara pemuntiran benang RAW MATERIAL
BLOWING
2.1
CARDING
ROVING STRIPPER
HYLAPE
COMBING
DRAWING
RING YARN
ROVING
RING FRAME OPEN END (OE) STEAMER
WINDING
PACKING
MASUK KE WEAVING
Gambar 1 Tipe – tipe cone
KE PASAR
Gambar 3 Diagram alir proses spinning
Benang yang ada dalam cone kecil disambung dan digulung ulang dalam cone yang besar (Gambar 1). Hal ini dilakukan dalam mesin winding. Penyambungan benang ini dilakukan dengan otomatis oleh robot penyambung. Benang yang cacat dengan sendirinya akan terpotong dan dibuang. Setelah tahap ini benang siap dikemas. Proses open end tidak terdiri dari tahap yang ada pada proses ring yarn. S1yver yang masuk ke open end langsung dibuat menjadi benang yang siap untuk dikemas. Benang yang dihasilkan pada proses
2.2
Weaving
Blok proses pertenunan (weaving) dapat dilihat pada Gambar 5. Bahan mentah pada unit weaving dihasilkan oleh unit Spinning. Gulungan benang yang semula tergulung pada cone besar digulung pada beam dengan mesin benninger (warping)
Gambar 4 Perbedaan antara beam kosong dengan beam tergulung benang.
tidak mempunyai sensitivitas yang sama pada tiap panjang gelombang dari ultraviolet sampai dengan infra merah. Hal tersebut dinamakan karakteristik respon spectrum dan diberikan oleh pabrik. CDS banyak digunakan dalam perencanaan rangkaian bolak-balik (AC) dibandingkan denagn photo transistor dan photo dioda. Jadi sensor LDR ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya. 3.2
Optocoupler
Benang dari SPINNING Benang LUSI
Benang PAKAN
WARPING
SIZING PROSES I
LEASHING
DRAWING IN
LOOMING
PROSES II
FINISHING
INSPECTING
QUALITY CHECK
ROLLING PACKING PROSES III
WARE HOUSE
PENJUALAN
Gambar 5 Diagram alir proses Weaving
III.
DASAR TEORI
3.1
Sensor LDR
LDR singkatan dari Light Dependent Resistor yaitu resistor yang nilai resistansinya berubah-ubah karena adanya intensitas cahaya yang diserap. LDR juga merupakan resistor yang mempunyai koefisien temperature negative, dimana resistansinya dipengaruhi oleh intrensitas cahaya. LDR dibentuk dari cadium Sulfied (CDS) yang mana CDS dihasilkan dari serbuk keramik. Secara umum, CDS disebut juga peralatan photo conductive, selama konduktivitas atau resistansi dari CDS bervariasi terhadap intensitas cahaya. Apabila permukaan LDR mendapat cahaya maka nilai hambatannya akan turun. Nilai hambatan LDR yang begitu rendah ini akan menyebabkan transistor saturasi sehingga keluaran dari transistor yang dirangkai tersebut akan HIGH atau mendekati 5 Volt. Begitu juga sebaliknya disinilah mekanisme proses perubahan cahaya menjadi listrik terjadi.CDS
Optocoupler merupakan piranti elektronika yang berfungsi sebagai pemisah antara rangkaian power dengan rangkaian control. Optocoupler merupakan salah satu jenis komponen yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu on/off-nya. Opto berarti optic dan coupler berarti pemicu. Sehingga bisa diartikan bahwa optocoupler merupakan suatu komponen yang bekerja berdasarkan picu cahaya optic opto-coupler termasuk dalam sensor, dimana terdiri dari dua bagian yaitu transmitter dan receiver. 3.3
Dioda Zener Zener diode atau nama lainnya avalanche diode memang didesign untuk bekerja pada daerah reverse.Tapi bukan berarti dia tidak memiliki tegangan dadal.Zener memiliki tegangan dadal juga (biasa disebut sebagai avalanche breakdown, breakdown = dadal),hanya saja tegangan dadal tersebut sangat besar (biasanya sekitar 30-50 volt,tergantung jenis zenernya,bahkan ada harga yang lebih tinggi dari itu). 3.4
Relay Relay adalah semacam saklar yang bekerja berdasarkan prinsip electromagnet. Relay sering digunakan dalam peralatan-peralatan elektronika dan mempunyai fungsi untuk menghubungkan dan memutuskan aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya sehingga dengan relay dapat menghubungkan arus dan tegangan yang besar dengan arus dan tegangan yang kecil. Missal dengan tegangan label TTL dapat menghidupkan motor dengan arus dan tegangan yang besar (missal 220V). tegangan yang dibutuhkan relay bermacam-macam dari DC 6V hingga 220 VAC. 3.5
Mikrokontroler AVR ATMEGA8535 AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan seri mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda dengan
instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. AVR mempunyai 32 register serbaguna, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Beberapa di antaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. Konsep RISC muncul setelah konsep sebelumnya yaitu CISC (Complex Instruction Set Computer). Sistem CISC terkenal dengan banyaknya instruction set, mode pengalamatan yang banyak, format instruksi dan ukuran yang banyak, instruksi yang berbeda dieksekusi dalam jumlah siklus yang berbeda. Sistem dengan RISC pada AVR mengurangi hampir semuanya, yaitu meliputi jumlah instruksi, mode pengalamatan, dan format. Hampir semua instruksi mempunyai ukuran yang sama yaitu 16 bit. Sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus CPU. Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah didukung penuh dengan program dan sarana pengembangan seperti: kompiler-kompiler C, simulator program, emulator dalam rangkaian, dan kit evaluasi. ATmega8535 adalah mikrokontroler handal yang dapat memberikan solusi biaya rendah dan fleksibilitas tinggi pada banyak aplikasi kendali. Skema arsitektur dari mikrokontroler ATmega8535 diperlihatkan pada Gambar 6.
Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa mikrokontroler AVR ATmega8535 memiliki beberapa fitur istimewa antara lain: Arsitektur RISC. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 16 MIPS (Mega Instructions per Second) pada 16 MHZ. 8 Kbytes In-System Programmable Flash (10000 siklus hapus/tulis). 512 bytes SRAM. 512 bytes In-System Programmable EEPROM (100.000 siklus hapus/tulis). Dua 8 bit timer/counter dengan prescaler terpisah. Satu 16 bit timer/counter dengan prescaler terpisah yang dapat digunakan untuk mode compare, dan mode capture. 4 saluran PWM.8 terminal, 10 bit ADC. Analog comparator dalam chip. Serial UART terprogram. Antarmuka serial SPI master/slave. Mode power down dan catu rendah senggang. Sumber interupsi internal dan eksternal. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu port A, port B, port C, dan port D. Konfigurasi pin-pin mikrokontroler ATMEGA8535 diperlihatkan pada Gambar 3.3.
Bus Data (8 bit) Port I/O (PA, PB, PC dan PD)
2 x 8 bit Stack Pointer
512 byte RAM 12 bit Program Counter
32 General purpose Register (8 bit) R0 R1 R2
8 Kbyte Program Memori (4 KWord Flash)
….. ….. ….. ….. ….. R30 R31
Analog Comparator
R e g I s t e r R e g I s t e r
ADC 10 bit (8 channel)
Timer/Counter
Serial UART
ALU
SREG (Status Register)
P e r I p h e r a l
Watchdog Timer
SPI
512 byte EEPROM Unit Interupsi
Gambar 6. Arsitektur mikrokontroler ATMega8535.
Gambar 7 Konfigurasi pin-pin ATMEGA8535. Berdasarkan Gambar 3.3 dapat diketahui konfigurasi pin-pin ATmega8535 dan untuk penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut: a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. b. GND merupakan pin ground. c. PortA (PA7…PA0) merupakan terminal masukan analog menuju A/D Converter. Port ini juga berfungsi sebagai port I/O 8 bit dua arah (bidirectional), jika A/D Converter tidak diaktifkan. d. Port B (PB7…PB0) merupakan port I/O 8 bit
dua arah (bidirectional) dengan resistor pull-up internal. Port B juga dapat berfungsi sebagai terminal khusus yaitu timer/counter, komparator analog, dan SPI. e. Port C (PC7..PC0) merupakan port I/O 8 bit dua arah (bidirectional) dengan resistor pull-up internal. Port C juga dapat berfungsi sebagai terminal khusus yaitu komparator analog, dan Timer Oscilator. f. Port D (PD7…PD0) adalah merupakan port I/O 8 bit dua arah (bidirectional) dengan resistor pull-up internal. Port D juga dapat berfungsi sebagai terminal khusus yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial. g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC. 3.6
LCD (Liquid Crystal Display) seri M1632 Modul LCD adalah salah satu alat yang digunakan sebagai tampilan. Pada dasarnya sistem pengaturan LCD memiliki standar yang sama walaupun sangat banyak macamnya baik ditinjau dari perusahaan pembuat maupun dari ukurannya. M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah. Modul LCD ini telah dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD, berfungsi sebagai pengatur (system controller) dan penghasil karakter (character generator). Fungsi pin yang terdapat pada LCD M1632 ditunjukkan seperti pada Tabel 1. Tabel 1. Konfigurasi kaki M1632. No Simbol Level Fungsi 1 Vss 0 volt 2 Vcc 5+10% volt 3 Vee Penggerak LCD 4 RS H/L H=memasukkan data L=memasukkan ins 5 R/W H/L H=baca L=tulis 6 E Enable signal 7 DB0 H/L Data Bus 8 DB1 H/L 9 DB2 H/L 10 DB3 H/L 11 DB4 H/L 12 DB5 H/L 13 DB6 H/L 14 DB7 H/L
15 16
V+BL V-BL
-
Kecerahan LCD
Konfigurasi kaki dari LCD M1632 ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8 Konfigurasi kaki LCD M1632. Modul LCD tipe M1632 dibuat oleh Seiko Instrumen, dengan karakteristik sebagai berikut : Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan. Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot matrik + cursor. Terdapat 192 macam karakter . Terdapat 80 x 8 bit display RAM (max 80 karakter). Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit. Dibangun dengan osilator lokal. Satu sumber tegangan 5 volt. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan. Bekerja pada suhu 0 C sampai 55 C. 3.7
Modul Handphone SIEMENS C45 Modul ini berfungsi sebagai sarana pengirim SMS. Modul ini akan diperintah oleh mikrokontroller untuk mengirim SMS kepada teknisi setiap terjadi perubahan sensor. Konfigurasi kaki konektor Siemens C45 terlihat seperti gambar dibawah ini:
Gambar 9 Konfigurasi Konektor Siemens C45 Penjelasan kaki-kaki konektor Siemens C45 sebagai berikut: 1 = GND | Ground 2 = Self-service | Recognition/control battery charger (I/O) 3 = Load/charging voltage (in) 4 = Battery (out) 5 = Data Out | Data Send (out) 6 = Data In | Data Received (in) 7 = Z–CLK | Recognition/control accessories 8 = Z–Data | Recognition/control accessories 9 = MICG | Ground for microphone (in) 10 = MIC | Microphone input 11 = AUD | Loudspeaker (out)
12 = speaker IV.
AUDG | Ground for external
PERANCANGAN ALAT PEMANTAU TEGANGAN HILANG VIA SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA 8535
Gambaran umum perancangan hardware alat pemantau tegangan hilang via sms berbasis mikrokontroller AVR ATMEGA8535 dapat ditunjukkan dalam diagram blok sebagai berikut: PORT A
PORT B
A.0 A.1 A.2 A.3
B.0 B.1 B.2 B.3
MODUL SENSOR
MODUL MENU (PUSH BUTTON)
PORT C
PORT D (AVR ATMEGA8535)
LCD
D.0 D.1
HP
Gambar 10. Blok Diagram Sistem
4.1 MODUL SENSOR Alat ini berfungsi untuk mendeteksi gagal tegangan PLN dan VDH. Alat ini akan dipasang pada lampu pilot indicator gagal tegangan, dimana lampu pilot tersebut tidak dapat putus dan tahan lama.Oleh karena itu, maka dibutuhkan sebuah tranduser yang dapat mengubah cahaya menjadi sebuah besaran listrik, yaitu LDR. 4.1.1
LDR LDR adalah sebuah tranduser yang dapat mengubah cahaya menjadi besaran listrik yakni hambatan. LDR mempunyai karakteristik apabila intensitas cahaya tinggi (terang) maka hambatan akan kecil, apabila intensitas cahaya rendah (gelap) maka hambatan akan besar. A. Rangkaian tranduser Terdiri dari LDR, resistor, transistor dan led indicator. Apabila ada tegangan PLN atau VDH, maka lampu pilot akan menyala. Kemudian LDR mempunyai hambatan kecil maka muncul arus basis yang mensaturasikan transistor sehingga arus dapat mengalir ke led indicator. Led indicator tersebut akan menyala dan tegangan pada R3 akan mengikuti tegangan pada led yaitu kurang lebih 2 volt.
Intinya adalah memantau adanya perubahan kondisi tegangan dari PLN dan VDH dari sensor untuk diolah oleh sistem mikrokontroller kemudian data tersebut ditampilkan di LCD yang penyajiannya diatur oleh menu berupa push button dan dikirimkan ke teknisi via SMS. Adapun data yg dimaksud adalah waktu dan tanggal kejadian perubahan kondisi tegangan. Teknisnya, secara realtime mikro mengambil data waktu dan tanggal dari HP untuk di tampilkan ke LCD, dan ketika ada perubahan kondisi, maka mikro akan langsung memerintah HP untuk mengirim sms. Mikro juga merekam data waktu dan tanggal kejadian di eeprom sebagai database. Perancangan dan realisasi pada perangkat keras terbagi dalam beberapa bagian, yaitu: 1. 2. 3. 4.
2 Modul Sensor ( PLN dan VDH ) Modul LCD dan push button (menu) Modul Handphone SIEMENS C45 Modul Sistem Mikrokontroller ATMEGA8535
AVR
Gambar 11. Rangkaian Tranduser LDR Apabila tidak ada tegangan PLN dan VDH, maka lampu pilot akan mati. Kemudian LDR mempunyai hambatan yang besar, ini menyebabkan tidak adanya arus basis sehingga transistor akan cut off. Tidak arus arus yang melewati led sehingga led tidak menyala, dan tegangan pada R3 akan mengikuti tegangan pada modul relay output.
B. Modul Relay Output
Gambar 12. Modul Relay Output Modul ini merupakan kelanjutan dari rangkaian tranduser. Terdiri dari dioda, dioda zener 10V, optocoupler, transistor, relay 24V dan led indicator. Modul ini mempunyai 1 input dari rangkaian tranduser LDR dan 2 output, jadi keluaran modul ini dapat mencakup 4 kondisi, yaitu : - PLN ON / VDH ON - PLN OFF / VDH OFF - PLN ERROR / VDH ERROR - POWER SUPPLY ERROR Selain dapat mendeteksi gagal tegangan pada PLN dan VDH, modul ini dapat mendeteksi terhubung atau tidaknya input (PLN ERROR / VDH ERROR), ini berguna pada pemasangan tranduser yang mahal, Jadi keamanan tranduser dapat dipantau dan terjaga. Di lapangan, alat ini diberi catu daya baterey 24V yang dapat diisi ulang. Pemberian catu daya baterey ini dimaksudkan untuk membedakan kondisi PLN / VDH OFF dengan POWER SUPPLY ERROR. Inti kerja kerja dari modul ini adalah membandingkan tegangan R3 pada rangkaian tranduser LDR. Pada waktu ada tegangan PLN atau VDH (PLN ON / VDH ON), lampu led indicator pada rangkaian tranduser menyala, ini menyebabkan tegangan R3 pada rangkaian tranduser sama dengan tegangan led yaitu + 2V. Ini menyebabkan arus hanya mengalir pada optocoupler 1 yang mensaturasikankan Tr1 kemudian mengaktifkan relay 1 sedangkan arus tidak dapat mengalir pada optocoupler 2, karena pada optocoupler 2 terhubung seri dengan zener 10V, untuk mengaktifkan optocopler 2, diperlukan tegangan R3 pada rangkaian tranduser + 10 V (tegangan pada rangkaian tersusun pararel harus sama). Pada kondisi ini Relay 2 tidak aktif sehingga Out 2 terhubung ground,
sedangkan Relay 1 aktif, Out 1 tidak terhubung ground (Out 1 = high, Out 2 = low). Pada waktu tidak ada tegangan PLN atau VDH (PLN OFF / VDH OFF), lampu led indicator pada rangkaian tranduser tidak menyala, ini menyebabkan tegangan pada R3 rangkaian tranduser mengikuti tegangan dari modul sensor, yaitu : VR3 = 24V - VR4 - VR5 - Voptocopler1 – Vled Menurut pengukuran : Vled = 2 V Voptocoupler = 1,1 V VR4 = 8 V VR5 = 2,9 V Jadi, VR3 = 10 V Karena tegangan R3 sama dengan tegangan zener maka pada kondisi ini arus mengalir pada kedua optocoupler, menyebabkan kedua Relay aktif, sehingga Out 1 dan Out 2 tidak terhubung ground (Out 1 = high, Out 2 = high). Bila input tidak terhubung maka jalur Optocoupler 1 akan open circuit, mengakibatkan Tr1 cut off sehingga Relay 1 tidak aktif dan Out 1 terhubung ground, sedangkan arus hanya dapat mengalir ke optocoupler 2 menyebabkan Tr2 saturasi mengaktifkan Relay 2, Out 2 tidak terhubung ground (Out1 = low , Out 2 = high). Bila power supply mengalami gangguan maka tidak ada arus yang mengalir. Sehingga kedua Relay tidak aktif dan terhubung ground (Out 1 = low , Out 2 = low). 4.2 Modul LCD 16 X 2 dan Push Button 4.2.1 Modul LCD 16 x 2 Modul ini merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir adalah kursor). Untuk keperluan antar muka suatu komponen elektronik dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut adalah sebagai berikut: Kaki 1 = GND. Kaki 2 = VCC. Kaki 3 = VLCD, tegangan pengatur kontras LCD, kontras maksimum bila tegangan kaki ini 0 Volt ( GND ) Kaki 4 = RS, Register Select, untuk mengakses register data logika kaki ini adalah 1, untuk mengakses register perintah logika kaki ini adalah 0. Kaki 5 = R/W, logika 1 pada kaki ini menandakan bahwa LCD sedang pada mode pembacaan, dan logika 0 menandakan
LCD sedang pada mode penulisan, untuk aplikasi tanpa mode pembacaan data LCD, kaki ini dapat langsung dihubungkan ke GND. Kaki 6 = Enable Clock, kaki yang mengaktifkan clock LCD. Kaki 7 – 14 ( C0 – C7 ) = 8 jalur data LCD. Kaki 15 = Anoda Backlight sebesar 4,5 Volt. Kaki 16 = Katoda Backlight.
Untuk dapat berkomunikasi dengan modul mikro SMS hanya dengan menghubungkan kaki 5 (Data out) konektor HP dengan Port D.0 ( RX ) mikrokontroler, kaki 6 (Data In) konektor HP dengan Port D.1 ( TX ) mikrokontroler dan menghubungkan ground . Handphone ini berkomunikasi serial dengan mikro dengan baudrate 19200 . 4.2 Mikrokontroller AVR ATmega8535 Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah didukung penuh dengan program dan sarana pengembangan seperti: kompiler-kompiler C, simulator program, emulator dalam rangkaian, dan kit evaluasi. ATmega8535 adalah mikrokontroler handal yang dapat memberikan solusi biaya rendah dan fleksibilitas tinggi pada banyak aplikasi kendali.
Gambar 13. Konfigurasi pin LCD M1632 4.2.2
Modul Menu Push Button Pada modul menu cukup hanya digunakan push button, yang terdiri dari: 1. Push Button 1 adalah menu penampil data perubahan tegangan yang terakhir disimpan di eeprom mikro. 2. Push Button 2 adalah menu key arrow up yang merupakan menu untuk menampilkan memori data perubahan sebelumnya. 3. Push Button 3 adalah menu key arrow down yang merupakan menu untuk menampilkan memori data perubahan sesudahnya. 4. Push Button 4 adalah menu keluar. Komunikasinya dengan system mikrokontroller AVR ditempatkan di port B.0 – B.3. kaki push button cukup dihubungkan dengan ground. Apabila ditekan terjadi perubahan bit dari 0 menjadi 1. Perubahan ini yang dijadikan dasar bagi mikro untuk mengatur tampilan data di LCD. 4.3 Modul Handphone SIEMENS C45 Modul ini berfungsi sebagai sarana pengirim SMS. Modul ini akan diperintah oleh mikrokontroller untuk mengirim SMS kepada teknisi setiap terjadi perubahan sensor. Konfigurasi kaki konektor Siemens C45 terlihat seperti gambar dibawah ini
Gambar 14. Konfigurasi Konektor Siemens C45
Gambar 15. AVR ATMEGA8535 Adapun hubungan AVR pada perancangan dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Hubungan antara AVR dengan modul sensor ditempatkan pada port A. adapun pin yang digunakan adalah port A.0 – A.3 sebagai input dari 4 kondisi yakni PLN ON / VDH ON, PLN OFF / VDH OFF. PLN / VDH ERROR. serta SUPPLAY ERROR. 2. Hubungan AVR dengan modul menu push button ditempatkan pada port B.0 – B.3 sebagai 4 menu interaktif terdiri dari push button 1 sebagai menu pembuka penampil data waktu dan tanggal pengiriman sms terakhir, push button 2 sebagai key arrow up untuk menampilkan data waktu dan tanggal pengiriman sms sebelumnya, push button 3 sebagai key arrow down untuk menampilkan data waktu dan tanggal pengiriman sms sesudahnya, push button 4 sebagai menu keluar / exit.
3. Hubungan AVR dengan modul LCD ditempatkan pada port C. adapun fungsi LCD disini adalah untuk menampilkan data waktu dan tanggal pengiriman sms pada saat terjadi perubahan kondisi / adanya tegangan hilang. 4. Hubungan antara AVR dan HP siemens C45 ditempatkan pada port D.1 dan D.2. Dalam hal ini port D.1 sebagai Rx = receiver mikro yang terhubung pada Tx = transmitter HP untuk mengambil data dari HP. Sedangkan port D.2 sebagai Tx = transmitter mikro yang tehubung dengan Rx = receiver HP untuk mengirimkan perintah ke HP. V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Tenaga listrik merupakan kebutuhan yang penting bagi sebuah pabrik dalam melaksanakan aktivitasnya, maka diperlukan sebuah alat pemantau tegangan otomatis. 2. Sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor) merupakan sensor pendeteksi ada tidaknya cahaya dapat digunakan secara luas serta cukup efektif dalam pemakaian disamping itu juga murah dan mudah didapat di pasaran. 3. SMS (Short Message Service), merupakan sarana komunikasi yang popular ditengah masyarakat karena mempunyai keunggulan relatif cepat dan murah, sehingga cocok digunakan dalam perancangan alat pemantau tegangan otomatis. 4. Antara Mikrokontroller dan Handphone C45 berkomunikasi dengan cara serial. 5. Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah didukung penuh dengan program dan sarana pengembangan seperti: kompiler-kompiler C, simulator program, emulator dalam rangkaian, dan kit evaluasi. ATmega8535 adalah mikrokontroler handal yang dapat memberikan solusi biaya rendah dan fleksibilitas tinggi pada banyak aplikasi kendali. 5.2 Saran 1. Penulis berharap alat ini dapat digunakan dan berguna bagi pabrik. Mengingat banyaknya kekurangan dalam alat ini, maka perlu diadakan pengembangan terhadap alat ini. 2. System mikrokontroller AVR ATmega8535 adalah mikrokontroler handal yang dapat memberikan solusi biaya rendah dan fleksibilitas tinggi pada banyak aplikasi kendali. Maka penulis menyarankan untuk pribadi dan pembaca agar berexplorasi dengan beragam aplikasi yang lain untuk menambah pengetahuan dan kemampuan.
DAFTAR PUSTAKA [1]
[2]
Ogata,
Katsuhiko, Teknik Kontrol Automatik Jilid 1, diterjemahkan oleh Edi Leksono, Erlangga, Jakarta, 1994. Ogata, Katsuhiko, Teknik Kontrol Automatik Jilid 2, diterjemahkan oleh Edi Leksono, Erlangga, Jakarta, 1994. Biodata penulis: Kukuh priyangga, tempat tanggal lahir Demak, 3 Oktober 1984. Saat ini sedang menempuh pendidikan S1 di Teknik Elektro Universitas Diponegoro mengambil konsentrasi kontrol.
Semarang, November 2007
Mengetahui, Dosen Pembimbing
IWAN SETIAWAN, ST.MT NIP. 132 283 183
