PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MONITORING SUHU RUANGAN VIA HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 LAPORAN TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu SyaratUntuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3
oleh :
SARIDO SITANGGANG NIM :1105061043
LIDYA SRINITA GINTING NIM : 1105061027
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
ABSTRAK Monitoring suhu ruangan menggunakan handphone berbasis mikrokonntroller ATMEGA 8535 bertujuan untuk mengatasi permasalahan dalam hal pengendalian suhu ruangan yang kadang-kadang tidak stabil dan membuat suhu suatu ruangan tersebut berada pada suhu normal. Sensor suhu sebagai indikator suhu ruangan dan kipas sebagai penurun suhu ruangan yang dapat dikontrol melalui handphone yang terhubung ke modem GSM
dan dihubungkan ke mikrokontroller menggunakan
komunikasi serial, Informasi suhu ruangan akan ditampilkan pada LCD. Untuk menghidupkan kipas pada proyek akhir ini dapat menggunakan handphone apa saja dan menggunakan nomor dan format sms tertentu yang telah di buat diprogram dan menggunakan mikrokontroller ATMEGA 8535.
Kata kunci: Sensor Suhu, Mikrokontroller ATMEGA 8535, Kipas
ii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala petunjuk, rahmat dan karunia-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan rancangan proyek dan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir ini berjudul Monitoring Suhu Ruangan Via Handphone Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 8535, telah diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam sidang ujian. Ditulis untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak berupa informasi, material maupun spiritual. Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, mendoakan dan memberikan dukungan kepada kami dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, antara lain : 1. M. Syahruddin, ST, MT., Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Junaidi S.T, MT., Kepala Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan; 3. Ir.
Suhaili
Alifuddin,
M.Eng.,
Kepala
Program
Studi
Teknik
Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan, sekaligus Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan dukungan dalam pembuatan Tugas Akhir ini; iii
4. Arfanda Anugrah Siregar, S.T., M.T. Selaku dosen pembimbing kami yang telah banyak membantu. 5. Teristimewa untuk Amang dan Inong kami tercinta dalam mencurahkan cinta dan kasih sayangnya kepada kami, serta dukungan baik moril dan materil; 6. M.Rusdi, ST, MT., selaku wali dosen TK-6A; 7. Seluruh Staf dan Dosen Jurusan Teknik Elektro khususnya Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan; 8. Terima kasih kepada Sdr. Erwin Yohanes Situmorang yang selalu siap membantu dalam suka maupun duka. 9. Terima kasih buat sahabatku Kocu Silalahi yang selalu siap sedia membatu. 10. Semua teman-teman seperjuangan yang sama-sama merasakan pahit manisnya menjalani perkuliahan di Politeknik Negeri Medan khususnya Prodi Teknik Telekomunikasi Kelas TK-6A. 11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya penulis yang dapat dipertanggung jawabkan dan bukan merupakan plagiat.
Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari dengan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki, bahwasanya Laporan Tugas Akhir ini iv
masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan laporan ini. Medan, 22 Agustus 2014
Penulis
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ..........................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
ii
ABSTRAK …………………………………………………………………
iii
KATA PENGANTAR ....................................................................................
iv
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
x
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiii
BAB 1 PENDAHULUAN ..............................................................................
1
1.1. LatarBelakang .............................................................................
1
1.2. PerumusanMasalah .....................................................................
2
1.3. BatasanMasalah ..........................................................................
2
1.4. Tujuan .........................................................................................
2
BAB 2 DASAR TEORI ..................................................................................
3
2.1. SENSOR TEMPERATUR .............................................................
3
2.2. SMS (Short Message Service) ....................................................
5
2.2.1 Arsitektur SMS………………………………………....
vi
5
2.3. MODEM GSM............................................................................
6
2.4. AT Command ..........................................................................
8
2.5. LCD (Liquid Crystal Display) ....................................................
9
2.6. RELAY…………………………………………………………
11
2.7. Mikrokontroller AVR ATmega8535…………………………. . 12
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN .........................................
18
3.1. Blok Diagram Sistem ..................................................................
18
3.2. Rangkaian Power Supply (PSA) .................................................
20
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535……………………...….. 20 3.4. Rangkaian Modem GSM …………………………………………
22
3.5 Rangkaian LCD ……………………………………………..…… 23 3.6 Rangkaian Relay .………………………………………………. 24 3.7 Rangkaian Driver MAX232…………………………………………… 26 3.8 Rangkaian Sensor Suhu LM35….................................................... 27 3.9 Rangkaian Buzzer ……………………………………………..... 28 3.10 Rangkaian Indikator LED……………………………………….. 28 3.11 Perancangan Rangkaian Lengkap……………………………….... 30
vii
3.12 Diagram Alir (Flowchart)............................................................ 31 3.13 Program keseluruhan……………………………………………. 32 3.14. Perancangan PCB......................................................................
41
3.14.1. Pembuatan Jalur PCB....................................................
42
3.14.2. Pemeriksaan dan Perbaikan Jalur PCB ..........................
42
3.14.3. Layout PCB ....................................................................
43
3.14.4. Penyolderan komponen ..................................................
43
3.14.5. Pemasangan Alat ............................................................
44
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA ........................................................
45
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply...........................................
45
4.2. Minimum Sistem ATMEGA 8535 .............................................
47
4.3. Pengujian LCD............................................................................
49
4.4. Pengujian Sensor Suhu ...............................................................
50
4.5. Pengujian Rangkaian Relay …………………...……………..
52
4.6. Pengujian Komunikasi Serial ………..………………………..
52
4.7. Pengujian Kirim SMS ……...………..………………………..
56
4.7. Pengujian Baca SMS …… ...………..………………………..
57
viii
4.7. Pengujian Sistem Secara keseluruhan ……...…………..……..
59
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN ................................................................
66
5.1. Kesimpulan .................................................................................
66
5.2. Saran ...........................................................................................
66
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
68
LAMPIRAN ....................................................................................................
69
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. PIN sensor LM35 ............................................................................. 3
Gambar 2.2. Skema sensor suhu LM35 ................................................................ 4
Gambar 2.3. Susunan Jaringan dan Aliran Pesan..................................................5
Gambar 2.4 modem wavecom ............................................................................. 7
Gambar 2.5. Bentuk Fisik LCD M1632…………..……………...........................10
Gambar 2.6. Konfigurasi LCD M1632 ................................................................. 10
Gambar 2.7. Diagram Blok Arsitektur Mikrokontroler ATmega8535 ................. 15
Gambar 2.8. Konfigurasi Pin ATmega8535 ......................................................... 16
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian ................................................................. 18
Gambar 3.2. Skematik Rangkaian Power Supply ................................................. 20
Gambar 3.3. Skematik Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ....................... 21
Gambar 3.4. Modem GSM Wavecom................................................................... 23
Gambar 3.5. Skematik Rangkaian LCD................................................................ 24
Gambar 3.6. Skematik Rangkaian Relay .............................................................. 25
Gambar 3.7. Skematik Rangkaian MAX232 ........................................................ 26 x
Gambar 3.8. Skematik Rangkaian Sensor Suhu ................................................... 27
Gambar 3.9 Skematik Rangkaian Buzzer ………………………………...….….28
Gambar 3.10. Skematik Rangkaian LED .............................................................. 29
Gambar 3.11. Skematik Rangkaian Lengkap ……………...……………………30
Gambar 3.12. Flowchart ........................................................................................ 31
Gambar 3.13. Layout PCB Sitem Minimum ATmega8535.................................. 43
Gambar 4.1. Test Point 1....................................................................................... 46
Gambar 4.2. Test Point 2....................................................................................... 46
Gambar 4.3. Kondisi Led Saat Hidup ................................................................... 48
Gambar 4.4. Kondisi Led Saat Mati...................................................................... 48
Gambar 4.5. Pengujian LCD ................................................................................. 50
Gambar 4.6. Pengujian Sensor Suhu ..................................................................... 51
Gambar 4.7. Rangkaian Relay…………………………………………………...52
Gambar 4.8. Icon Hyperterminal pada desktop………………………………....53 Gambar 4.9. Settingan Name dan Com yang Digunakan…………………….....53
Gambar 4.10. Settingan Baudrate yang Digunakan .............................................. 54
xi
Gambar 4.11. Tampilan Pengujian Hyperterminal ............................................... 55
Gambar 4.12. Tampilan Pembacaan Isi SMS pada Hyperterminal ...................... 56
Gambar 4.13. Tampilan Mengirim SMS pada Hyperterminal…………………...56
Gambar 4.14. Pengujian Baca SMS Pada Mikrokontroller ATMega8535 ........... 59
Gambar 4.15. Gambar Rangkaian Keseluruhan .................................................... 60
Gambar 4.16. Gambar Alat Keseluruhan .............................................................. 60
Gambar 4.17. Tampilan Monitoring Suhu Ruangan ............................................. 61
Gambar 4.18. Tampilan LCD Saat Suhu di Atas 37 Derajat ................................ 62
Gambar 4.19. Tampilan LCD Saat Mengirim SMS.............................................. 62
Gambar 4.20. Tampilan LCD Saat Selesai Mengirim SMS……………………..62
Gambar 4.21. Tampilan Alat Saat Menunggu Balasan SMS ................................ 63
Gambar 4.22. Tampilan LCD Saat Membaca SMS……………………………...64
Gambar 4.23. Kondisi Saat Kipas Mati…………………………………………..64 Gambar 4.24. Komdisi Saat Kipas Hidup ……………………………………….65
xii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1. Beberapa perintah AT Command ...........................................................
8
2.2. Keterangan Kaki LCD M1632................................................................
10
4.1. Pengujian Respon Alat…………………………………………..…….
65
xiii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG Memantau kondisi suhu ruangan sehari 24 jam non-stop merupakan hal yang tidak mungkin dilakukan oleh
manusia tanpa bantuan alat, apalagi dengan
kesibukan yang dialami setiap hari. Padahal kestabilan suhu pada suatu ruangan (misalnya ruangan kelas atau laboratorium) sangat diperlukan. Hal ini untuk menjaga kinerja dari peralatan yang didalamnya dan kenyamanan mahasiswa Agar pemilik ruangan dapat mengatur berapakah suhu yang diinginkan, serta memonitor suhu saat ini meskpun pemilik ruangan tidah berada di tempat, maka dibutuhkan suatu alat yang dapat mengontrol dan memontoring suhu ruangan tersebut secara otimatis dari jarak jauh. Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi saat ini, hal itu sangat mungkin dilakukan. Dengan memanfaatkan sensor suhu yang ada dipasaran, kita dapat membuat alat yang dapat memberikan informasi suhu secara real time. Informasi yang ditangkap sensor suhu tersebut digunakan sebagai input dari rangkaian
mikrokontroller
ATMEGA8535.
Output
dari
rangkaian
mikrokontroller ini kemudian diteruskan pada modem yang terhubung ke handphone menggunakan via SMS.
1
2
1.2 PERUMUSAN MASALAH Permasalahan yang ditangani dari proyek tugas akhir ini adalah bagaimana agar dapat mengontrol dan memonitor suhu suatu ruangan dengan menggunakan handphone via SMS sebagai media transmisinya. 1.3 BATASAN MASALAH Permasalahan pada proyek tugas akhir ini dibatasi pada : 1. Penyalaan kipas yang ada pada ruangan secara otomatis atau melalui perintah dari handphone dengan nomor tertentu. Dan dapat menggunakan semua jenis handphone. 2. Memonitoring suhu ruangan melalui handphone hingga mencapai suhu normal yaitu 250C
1.4 TUJUAN Membuat suatu alat yang mampu mengontrol dan memonitoring suhu ruangan menggunakan handphone.
