LAPORAN TUGAS AKHIR PERANCANGAN OTOMASI MESIN PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52

   

LAPORAN TUGAS AKHIR

 

PERANCANGAN OTOMASI MESIN PENETAS TELUR BERBASIS  

MIKROKONTROLER AT89S52     DESIGN OF EGG INCUBATOR MACHINE OTOMATION BASED ON

   

AT89S52 MICROCONTROLLER Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan    

Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung

 

Disusun oleh : Indra Hanafi NIM : 091611041

JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

 

                     

 

                     

 

   

 

   

 

 

ABSTRAK

Sistem pengontrolan menjadi hal yang sangat penting dalam sebuah sistem. Dalam berbagai  aspek kehidupan pengontrolan menjadi hal penting yang menjadi penentu keberhasilan suatu proses. Berkenaan dengan hal ini dibuatlah sebuah alat yang diaplikasikan pada suatu mesin penetasan. Pengontrolan ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dalam proses penetasan.   Pada tugas akhir ini dibahas tentang Otomasi Mesin Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Dalam perancangannya digunakan LCD 20x4, multiplexer   CD4051, relay 12 volt, ADC 0804 dan sensor LM35 DZ yang akan dirangkai menjadi sebuah rangkaian kontrol dengan bahasa pemrograman menggunakan bahasa Assembly. Otomasi yang dilakukan adalah dengan mengontrol temperatur di dalam kabin penetasan antara range 37°C - 39°C. Dalam perancangannya digunakan 8 buah sensor LM35 DZ yang pembacaannya dikontrol oleh multiplexer. Sensor 1 merupakan sensor yang   untuk mengontrol temperatur kabin mesin tetas sedangkan 7 sensor lainnya digunakan digunakan untuk monitoring temperatur kabin penetas telur. Selain pengontrolan terhadap   temperatur mesin penetasan juga dirancang pengontrolan motor DC sebagai pemutar rak telur. Sebagai aktuator motor digunakan dua buah relay sebagai driver motor, motor DC ini akan diputarkan searah jarum jam setiap 4 jam dengan delay waktu selama 10 detik. Berdasarkan pengolahan data pengujian diperoleh beberapa kesimpulan. Pengontrolan temperatur yang telah dirancang telah berfungsi dengan baik hal ini ditunjukan linearitas sensor LM35 DZ yang baik jika digunakan pada temperatur penetasan dengan error 0,5% - 4,31%. Pengontrolan motor DC juga berfungsi seperti yang direncanakan. Hasil dari proses penetasan telur bebek menggunakan mikrokontroler AT89S52 sebagai media pengontrol menghasilkan effisiensi mesin tetas sebesar 90% dari 50 telur yang ditetaskan, telur yang berhasil menetas sebanyak 45 telur.

     

 

   

 

 

ABSTRACT

Controlling systems seem to be the very important things in a system. This is due to the determining factor of the success of a certain process. Considering that issue, a controlling system tool is applied to egg incubator machines to improve its efficiency of incubation.   In this final project, the writer discusses a microcontroller AT89S52 – based egg incubator   machine automaticity. In arranging the machine, the writer uses LCD, multiplexer, relay, ADC and LM35 dz censorship which are built up to be a controlling system applying the Assembly. The automaticity was run by controlling the temperature in the incubator cabin ranging at 36-39°C and controlling the motor as the time – based screen of the egg crates. As actautor authors use a relay as a DC motor driver and the driver as a heating lamp   incubator. In designing the authors use 8 sensors with sensor type LM35 dz. Controlled by controlling the temperature reading of sensor 1 while the other sensors used for   monitoring temperature readings cabin incubator controlled by a multiplexer. In the application of temperature control and monitoring of this AT89S52 microcontrollerbased devices have been designed to function properly it is shown by linearity of the sensor LM35 DZ with termocouple sensor as a comparison. Controlling DC motors also function as planned. The results of the process of hatching duck eggs using AT89S52 microcontroller as control incubator generating efficiency of 90% of the number of eggs hatched

   

KATA PENGANTAR

 

Puji serta syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T karena atas Rahmat dan  

hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan sebaik-baiknya.   Laporan Tugas Akhir ini disusun dan diajukan untuk memenuhi salah satu tugas

mata kuliah wajib semester VI dan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan      

pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung. Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, penulis menyadari masih terdapat   banyak kesalahan dan jauh dari kesempurnaan, mengingat keterbatasan pengetahuan dan

pengalaman yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran    

demi kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah turut membantu dalam memberikan bimbingan, dukungan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada: 1. Ayah, ibu, kakak, dan adik tercinta atas segala kasih sayang dan do’a yang tanpa batas dan tanpa mengharap imbalan. 2. Bapak Ade Suryatman Margana, ST, M. Eng, selaku ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang sedia memberikan ijin untuk melakukan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Dr. Drs. Pratikto, MT, selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan kemudahan dan dukungan dalam pelaksanaan Tugas Akhir sampai terciptanya laporan tugas akhir ini. 4. Bapak Rudi Rustandi, ST, selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan kemudahan dan dukungan dalam pelaksanaan Tugas Akhir sampai terciptanya laporan tugas akhir ini. 5. Seluruh dosen pengajar Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang banyak memberikan ilmu selama masa perkuliahan dan tentu saja sebagai bekal penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 6. Pak Samedi beserta istri dan keluarganya yang telah bersedia mengijinkan kami dalam pengerjaan mesin penetas telur selama proses pembuatan kerangka mesin tersebut. 7. Bpk Dedih Barkah yang telah banyak membantu dalam proses pembuatan sistem kontrol dan banyak memberi ilmu yang sangat bermanfaat.

 

 

8.  Pak Prayogo, Pak Dani, dll selaku teknisi di Lab. Refrigerasi dan Tata Udara    

yang turut membantu dalam proses pengerjaan tugas akhir.

9. Teman-teman partner seperjuangan tugas akhir Nurul Ulfa Trifani Desia dan  

Ina Inti Rahmatika yang selama 6 bulan bersama dalam mendalami ilmu dan pengalaman. Sukses selalu.

  10. Teman-teman kelas Refrigerasi 3-B tahun 2009 yang telah sama-sama

menyelesaikan tugas dalam penulisan laporan ini tetap kompak selalu.

   

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah banyak  

membantu, semoga Allah SWT membalas segala kebaikannya.

Akhirnya dengan selesainya tugas akhir ini, penulis berharap semoga tugas  

akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca pada  

umumnya. Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua. Amin

Bandung, Juli 2012

Penulis

 

   

DAFTAR ISI

 

 

 

LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK ........................................................................................................................... i ABSTRACT ........................................................................................................................ii KATA PENGANTAR ...................................................................................................... iii   DAFTAR ISI....................................................................................................................... 1   GAMBAR .......................................................................................................... 3 DAFTAR DAFTAR TABEL .............................................................................................................. 4 DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................................... 5

 

 

BAB I PENDAHULUAN   1.1 Latar Belakang ........................................................................................................... 6 1.2 Maksud dan Tujuan.................................................................................................... 7   1.3 Batasan Masalah ........................................................................................................ 7 1.4 Metode Penulisan ....................................................................................................... 8 1.5 Sistematika Penulisan ................................................................................................ 9 BAB II DASAR TEORI 2.1 Sistem Kontrol ......................................................................................................... 10 2.1.1 Sistem Kontrol Closed Loop ............................................................................. 10 2.2 Transduser ................................................................................................................ 11 2.3 Signal Conditioning ................................................................................................. 12 2.4 Liquid Crystal Display (LCD) ................................................................................. 14 2.5 Mikrokontroler AT89S52 ........................................................................................ 15 2.5.1 Konstruksi AT89S52 ........................................................................................ 16 2.6 Relay ........................................................................................................................ 18 2.7 Multiplexer CD4051 ................................................................................................ 19 2.8 Motor Gear Box DC ................................................................................................ 20 2.9 Perangkat Lunak ...................................................................................................... 21 2.9.1 Instruksi Transfer Data ..................................................................................... 21 2.9.2 Instruksi Aritmatik ............................................................................................ 22 2.9.3 Instruksi Logika ................................................................................................ 22 2.9.4 Instruksi Transfer Kendali ................................................................................ 23 BAB III METODE PERANCANGAN 3.1 Otomasi Sistem Plant ............................................................................................... 24 3.2 Bentuk Perancangan................................................................................................. 25 3.3 Alat dan Bahan Perancangan ................................................................................... 27 3.4 Perancangan dan Pembuatan Alat ............................................................................ 25 3.4.1 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 .......................................... 28 3.4.2 Perancangan Rangkaian ADC........................................................................... 30 3.4.3 Perencanaan Relay Lampu dan Relay Driver Motor DC.................................. 31 3.4.4 Perancangan Rangkaian LCD ........................................................................... 33 3.4.5 Perancangan Multiplexer .................................................................................. 34 3.4.6 Perancangan Push Button ON .......................................................................... 37 3.6 Perancangan Perangkat Lunak ................................................................................. 37

 

BAB IV ANALISIS DATA 4.1 Pengujian Sistem Kontrol ........................................................................................ 39 4.2 Pengujian Linearitas Sensor LM35 dz ..................................................................... 39

 

 

  4.3 Pengujian Sensor Pada Temperatur Penetasan ........................................................ 44 4.4 Pengujian Driver Lampu .......................................................................................... 44   4.5 Pengujian Driver Motor DC..................................................................................... 47 4.6 Pengujian Rangkaian Penguat ADC ........................................................................ 48 4.7 Pengujian Tombol Push ON .................................................................................... 50 4.8 Pengujian Multiplexer CD4051 ............................................................................... 51   4.9 Pengamatan Proses Otomasi Mesin Penetasan ......................................................... 52  

   

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan .............................................................................................................. 53 5.2 Saran ........................................................................................................................ 53   PUSTAKA ....................................................................................................... 54 DAFTAR  

 

 

     

 

   

 

Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar  2.4 Gambar 2.5 Gambar  2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8

DAFTAR GAMBAR Sistem Kontrol Loop Tertutup ..................................................................... 10 Sensor LM35 DZ ......................................................................................... 11 Rangkaian ADC Dengan Penguat IC LM324 .............................................. 12 Pin Konfigurasi LCD 20x2 .......................................................................... 15 Konfigurasi Pin AT89S52 ........................................................................... 16 Relay ............................................................................................................ 19 Konfigurasi Pin Multiplexer CD4051 .......................................................... 21 Motor DC Gear Box ..................................................................................... 21

Gambar 3.1 Diagram Blok Kontol Temperatur Plant ..................................................... 24 Gambar  3.3 Diagram Blok Plant Kontrol Egg Rack Driver Plant ................................... 25 Gambar 3.4 Diagram Blok Otomasi Penetas Telur Plant ................................................ 26 Gambar  3.5 Sistem Minimum MCS51 ............................................................................ 29 Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Sistem Minimum........................................................ 30 Gambar 3.7 Rangkaian ADC Dengan Penguat IC LM324 .............................................. 31 Gambar 3.8 ADC Dengan Penguat IC LM324 ................................................................ 31 Gambar 3.9 Relay ............................................................................................................ 32 Gambar 3.10 Rangkaian Relay SPDT ............................................................................... 32 Gambar 3.11 LCD 20x2 ..................................................................................................... 33 Gambar 3.12 Gambar Rangkaian LCD .............................................................................. 33 Gambar 3.13 Rangkaian Multiplexer CD4051 .................................................................. 36 Gambar 3.14 Multiplexer CD4051 .................................................................................... 36 Gambar 3.15 Rangkaian Push Button ............................................................................... 37 Gambar 3.16 Tombol Push ON ......................................................................................... 37 Gambar 3.17 Diagram Alir Program ................................................................................. 38 Gambar 4.1 Grafik Linearitas Sensor 1 ........................................................................... 40 Gambar 4.2 Grafik Linearitas Sensor 2 ........................................................................... 40 Gambar 4.3 Grafik Linearitas Sensor 3 ........................................................................... 41 Gambar 4.4 Grafik Linearitas Sensor 4 ........................................................................... 41 Gambar 4.5 Grafik Linearitas Sensor 5 ........................................................................... 42 Gambar 4.6 Grafik Linearitas Sensor 6 ........................................................................... 42 Gambar 4.7 Grafik Linearitas Sensor 7 ........................................................................... 43 Gambar 4.8 Grafik Linearitas Sensor 8 ........................................................................... 43 Gambar 4.9 Tampilan Menu Setting ................................................................................ 47 Gambar 4.10 Tombol Setting ............................................................................................. 48 Gambar 4.11 Input dan Output ADC ................................................................................. 50 Gambar 4.12 Input dan Output ADC ................................................................................. 50

 

   

DAFTAR TABEL

  Tabel 4.1Ppengujian Linearitas Sensor 1........................................................................... 40  

Tabel 4.2 Pengujian Linearitas Sensor 2............................................................................ 40 Tabel 4.3  Pengujian Linearitas Sensor 3............................................................................ 41 Tabel 4.4 Pengujian Linearitas Sensor 4............................................................................ 41  

Tabel 4.5 Pengujian Linearitas Sensor 5............................................................................ 42  

Tabel 4.6 Pengujian Linearitas Sensor 6............................................................................ 42

 

Tabel 4.7 Pengujian Linearitas Sensor 7............................................................................ 43 Tabel 4.8  Pengujian Linearitas Sensor 8............................................................................ 43 Tabel 4.9 Pengujian Sensor LM35 DZ Pada Temperatur Penetasan ................................. 45  

Tabel 4.10 Pengujian Driver Lampu .................................................................................. 46  

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Driver Motor DC ................................................................... 47 Tabel 4.4 Tabel Hasil Pengujian Rangkaian Penguat Sinyal ............................................. 49 Tabel 4.5 Pengujian Push Button ON ............................................................................... 50 Tabel 4.6 Tabel Kebenaran Multiplexer CD4051.............................................................. 51

 

   

DAFTAR LAMPIRAN

   

Lampiran A Data Pengukuran Lampiran  B Rangkaian Skematik Komponen Kontrol  

Lampiran C Bahasa Pemrograman Assembler    

Lampiran D Data Sheet Komponen Sistem Kontrol    

 

 

   

DAFTAR PUSTAKA

 

1. Abdurohman, Maman. 2010 . Bahasa Assembly.Yogyakarta. ANDI  

2. Belajar Elektronika Dasar. http://belajar-elektronika.com. Diunduh pada 20 April 2012.   3. Datasheet Mikrokontroler AT89S52. www.atmel.com/Images/doc2466.pdf.  

   

Diunduh pada 23 April 2012 4. Datasheet Sensor Temperatur LM35. http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/8866/NSC/LM35.html. Diunduh pada 27 April 2012 5. Fahmi. 2012. Definisi Kontroler. https://fahmizaleeits.wordpress.com/page/4/.   Diunduh pada 22 April 2012  

 

6. Mikrokontroler MCS51. http://belajar-elektronika.com. Diunduh pada 15 Mei 2012 7. Usman. 2008 . Teknik Antar Muka dan Pemograman Mikrokontroler AT89S52 . Yogyakarta: ANDI 8. Wijana. 2009. Sensor LM35 Dengan Mikrokontroler MCS51 Menggunakan Bascom

Assembly.

http://www.forumsains.com/mikrokontroler-dan-

robotika/sensor-suhu-mcs51-menggunakan-assembly/. Diunduh pada 3 Juni 2012

 

   

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

A. DATA PRIBADI    

Nama Lengkap Tempat, tanggal lahir Jenis  Kelamin Alamat  

   

 

No. Telepon / HP Email Tinggi/Berat Badan Hobby Agama   IPK Motto  

: Indra Hanafi : Bandung, 2 Oktober 1990 : Pria : Jl. Randusari VII No. 11 RT/RW 01/17 Antapani Kidul : 085353530889 : [email protected] : 180 cm /65 Kg : Membaca, Futsal : Islam : 3.06 : nothing venture nothing have

B. PENDIDIKAN FORMAL 2009 – 2012 Bandung 2006 – 2009 2003 – 2006 1997 – 2003

D3 Teknik Refrigerasi dan Tata Udara, Politeknik Negeri SMA Negeri 16 Bandung SMP PGII 2 Bandung SDN Griya Bumi Antapani

C. PENGALAMAN KERJA Kerja Praktek di PT Indonesia Power UBP Suralaya, Desember 2011 – Februari 2012 D. KETERAMPILAN Komputer HVAC Mesin Fluida

 

: Ms.Office, AutoCAD, Pemrograman mikrokontroler Assembly : Cooling Load Calculation manual and software : pompa, kompresor