PROTOTIPE ALAT PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Mamenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer
Oleh : MUHAMMAD FAJAR NURYANTO M3307053
PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010
HALAMAN PERSETUJUAN
PROTOTIPE ALAT PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
Disusun Oleh
MUHAMMAD FAJAR NURYANTO NIM. M3307053
Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan Di hadapan dewan penguji : Pada hari Selasa tanggal 27 Juli 2010
Pembimbing Utama
Darsono, S. Si, M. Si NIP 19700727199702 1 001
HALAMAN PENGESAHAN
PROTOTIPE ALAT PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Muhammad Fajar Nuryanto M3307053 dibimbing oleh :
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada hari Selasa tanggal 27 Juli 2010 Dan dinyatakan telah memenuhi syarat Dewan Penguji
Tanda Tangan
1. Darsono, S.Si, M.Si
1.
NIP. 19700727 1997021 1 001 2. Muhammad A. Syafi’ie, S. Si
2.
NIDN. 0603118103 3. Drs. Syamsurizal
3.
NIP. 19561212 198803 1 001
Disahkan Oleh A.n Dekan Fakultas MIPA UNS
Ketua Program Studi
Pembantu Dekan I
DIII Ilmu Komputer UNS
Ir. Ari Handono Ramelan, M. Sc, Ph. D
Drs. YS. Palgunadi, M. Sc
NIP. 19610223 198601 1 001
NIP. 19560407 198303 1 004
ABSTRACT
Muhammad Fajar, 2010. Eeg hatching prototype based on AT89S51 microcontroller final project. D3 Programs Computer Science Faculty of Mathematics and Natural Sciences University of Sebelas March. Eeg hatching system becomes the one thing that is very important in livestock activities, as it is a small part of a process control. With regard to the importance of the system, the eggs hatch is capable of monitoring temperature of an incubator. The data will be a physical property measured temperature so as to be processed and displayed in the form of electrical system used LM 35 temperature sensor that is able to convert these quantities with the increase of 10mV/°C. The aim of this final project is to develop. To be able to design the system if was first carried out the process of changing the temperature into an analog voltage using a temperature sensor LM35. After going through, the process was strengthened by the signal conditioning, analog voltage converted to digital data using the ADC 0804. Digital data obtained was then processed by the microcontroller AT89S51 and displayed, so we got some information about the plant temperature uniot °C on an LCD. To reverse the position of the egg it was used a servo motor. Servo motor was moved by using the pulse and was derived from the microcontroller AT89S51. From egg hatching system design it was obtained that this system had the ability to measure the temperature of 25°C to 100°C with an average error of 0,2125 appointment temperature °C and returned the egg position angle 180°.
Keywords : Microcontroller AT89S51, LM35 temperature sensor, servo motors
INTISARI Muhammad Fajar, 2010. PROTOTIPE ALAT PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51. Program studi D3 Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. System penetas telur menjadi satu hal yang sangat penting dalam kegiatan peternakan, karena merupakan sebagian kecil dari sebuah proses kontrol. Berkenaan dengan pentingnya sistem, maka dilakukan perancangan sistem penetas telur yang mampu melakukan kegiatan monitoring suhu suatu inkubator. Data yang akan diukur merupakan sebuah besaran fisis temperature sehingga untuk dapat diolah dan ditampilkan dalam bentuk sistem elektris digunakan sensor suhu LM35 yang mampu mengkonversi besaran tersebut dengan kenaikan 10mV/ºC. Untuk dapat merancang sistem maka pertama kali dilakukan proses mengubah suhu menjadi tegangan analog menggunakan sensor suhu LM35. Setelah melalui proses pengkondisian sinyal dengan cara dikuatkan, tegangan analog diubah menjadi data digital menggunakan ADC 0804. Data digital yang diperoleh kemudian diolah oleh Mikrokontroller AT89S51 dan ditampilkan, sehingga didapatkan suatu informasi mengenai suhu plant dengan satuan ºC pada sebuah LCD. Untuk membalik posisi telur menggunakan motor servo, motor servo ini bergerak dengan menggunakan pulse yang yang berasal dari Mikrokontroller AT89S51. Dari perancangan sistem penetas telur didapatkan hasil bahwa sistem ini memiliki kemampuan untuk mengukur suhu dari 25ºC sampai 100ºC dengan error rata-rata penunjukan suhu sebesar 0,2125°C dan membalik posisi telur dengan sudut 180°.
Kata kunci : Mikrokontroler AT89S51, Sensor suhu LM35, Motor servo
MOTTO
-
Dan janganlah kamu mengikuti apa yang kamu tidak mempunyai pengetahuan tentangnya. Sesungguhnya pendengaran, penglihatan, dan hati, semuanya itu akan diminta pertanggungjawabannya. (QS Al-Israa’ : 36)
-
Atau siapakah yang memperkenankan (doa) orang yang dalam kesulitan apabila berdoa kepada-Nya, dan yang menghilangkan kesusahan, dan yang menjadikan kamu (manusia) sebagai penguasa di muka bumi? (QS An-Naml : 62)
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan Kepada : -
Bapak dan Ibu tercinta
-
Kakakku tersayang
-
Semua temanku yang baik hati.
-
Almamater
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat, hidayah serta karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “PROTOTIPE PENETAS TELUR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51” ini tepat pada waktunya. Penyusunan laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menempuh Program Studi D3 Teknik Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penulisan laporan ini, tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada : 1. Bapak Dekan, Staf dan seluruh Dosen di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang selama ini telah banyak membantu pada masa perkuliahan hingga terselesainya tugas akhir ini. 2. Bapak Drs. YS. Palgunadi, M. Sc selaku Ketua Program DIII Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si selaku pembimbing akademik yang telah memberikan pengarahan selama melaksanakan perkuliahan. 4. Bapak Darono, S. Si, M. Si selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah banyak memberikan pengarahan, saran serta dukungan. 5. Kedua orang tua tercinta yang selalu memberikan doa dan motivasi. 6. Kakakku tersayang yang selalu memberikan semangat dan dorongan. 7. Teman – teman yang telah memberikan saran, kritik dan semangat yang membangun demi kelancaran tugas akhir. 8. Seluruh pihak yang telah membantu kelancaran tugas akhir dan dalam pembuatan laporan ini.
Penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca untuk kesempurnaan laporan ini sehingga akan lebih baik dimasa yang akan datang. Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta,
Juli 2010
Penulis
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ……………………........……………………….
i
HALAMAN PERSETUJUAN …………………........………………..
ii
HALAMAN PENGESAHAN …………………………........…………
iii
ABSTRACT .............................................................................................
iv
INTISARI ................................................................................................
v
MOTTO ....................................................................................................
vi
PERSEMBAHAN ....................................................................................
vii
KATA PENGANTAR …………………………………………............
viii
DAFTAR ISI ……………………………………………........………..
x
DAFTAR GAMBAR ..............…………………………..........................
xiii
DAFTAR TABEL ..............…………………………...............................
xv
BAB I PENDAHULUAN ……………………………........………….
1
1.1 Latar Belakang Masalah …...……........………………...
1
1.2 Rumusan Masalah ………........……………...…………
2
1.3 Batasan Masalah ……………………………...........…..
2
1.4 Tujuan ………. …………………………........…...……...
2
1.5 Manfaat ..............…………………………........……....….
2
1.6 Metodologi Penelitian ..........................................................
2
1.7 Sistematika Laporan... ..........................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI .....................……………...……….........
4
2.1 Gambaran Umum Mikrokontroller AT89S51 .......…......
4
A. Central Processing Unit (CPU) ......................................
4
B. Read Only Memory (ROM) ………………………...
5
C. Random Acces Memory (RAM) ...................................
5
D. Input / Output (I/O) ..............…………….……....…...
5
E. Komponen lainnya ..............…………….……....…...
5
2.2 Mikrokontroller AT89S51 .............…………………....….
6
2.2.1 Arsitektur Mikrokontroller AT89S51 ..............…….…..
6
2.2.2 Memori Internal AT89S51 ..............………………….….. 11
2.2.3 Osilator dan Clock ..............……………………….……
12
2.2.4 Bahasa Asembling Mikrokontroller AT89S51 .........…..
13
2.2.5 Instruksi Mikrokontroller AT89S51 ..............……….….
14
2.3 Sensor ..............…………………………........……....…….
17
2.3.1 Sensor LM35 ..............…………………………........…..
17
2.4 BT 139 (Triac) ..............…………………………........…...
18
2.5 MOC 3021 ..............…………………………........…….....
19
2.6 Liquid Crystal Display (LCD) ..............…………………..
20
2.7 Motor Servo ..............…………………………........……...
22
2.8 Power Supply ..............…………………………........…….
23
2.8.1 Transformator ..............…………………………........…
23
2.8.2 Dioda Penyearah ..............…………………………........
23
2.8.3 Regulator ..............…………………………........…….....
24
2.9 ADC (Analog Digital Converter) ..............………………..
24
2.10 Referensi Penetas Telur..............…………………………
25
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ………………………...
26
3.1 Perancangan Sistem ..............………………………….......
27
3.2 Perancangan Perangkat Keras ..............…………………..
27
3.2.1 Rangkaian Kontrol ..............………………………….....
27
3.2.2 Rangkaian Catu Daya ..............…………………………
28
3.2.3 Rancangan ADC ..............………………………….......... 29 3.2.4 Rangkaian LCD 16x2 ..............………………………….
30
3.2.5 Rangkaian Sensor LM35 ..............………………………
30
3.2.6 Rangkaian Motor Servo ..............………………………..
31
3.2.7 Rangkaian Lampu Pijar ..............………………………..
32
3.3 Perancangan Program Asembling ..............………………..
33
3.4 Perancangan Sirkuit PCB dan Box ..............………………
34
3.5 Perancangan Mekanik ..............…………………………....
35
3.6 Skema Mekanik ..............…………………………........…... 36 3.7 Analisa Kebutuhan ..............………………........……........
37
3.7.1 Hardware ..............…………………………........……....
37
1. Rangkaian Catu daya dan Regulator ..............……..
37
2. Minimum Sistem AT89S51 ..............…………………
37
3. Rangkaian ADC ..............………………………….....
37
4. Rangkaian LCD ..............…………………………......
38
5. Lampu Indikator ..............…………………………....
38
6. Sensor LM35 ..............…………………………...........
38
3.7.2 Software ..............…………………………........……......
38
1. Notepad ..............…………………………........…….... 38 2. Protel Design System ..............………………………..
38
3. Program compiler ASM51 dan program downloader AEC ISP ASM51..............………………………….....
38
3.7.3 Alat Pendukung ..............…………………………..........
39
1. Solder ..............…………………………........……....… 39 2. Multimeter ..............…………………………........…… 39 3. Gergaji ..............…………………………........……....... 39 4. Bor ..............…………………………........……....……. 39 5. Larutan HCL dan H2O2 ..............……………………
39
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA .....……………………..... 40 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 ………
40
4.2 Pengujian Rangkaian Interfacing LCD 16x2 ..............….
40
4.3 Pengujian ADC 0804 ..............…………………………....
41
4.4 Pengujian Sensor LM35 ..............………………………… 41 4.5 Pengujian Motor Servo ..............………………………….. 42 4.6 Pengujian Lampu ..............…………………………........... 42 4.7 Pemasukan
Program
Assembly
ke
Mikrokontroller
AT89S51..............…………………………........……....… 43 4.8 Pengujian Rangkaian Keseluruhan ..............…………….
46
BAB V PENUTUP .....…………..........................................…………… 47 5.1 Kesimpulan .......................................................................... 47 5.2 Saran ..................................................................................... 47 DAFTAR PUSTAKA ..............…………………………........……....…… 48
LAMPIRAN ..............…………………………........……....…………….. 49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sususnan Mikrokontroller ....................................................... 4 Gambar 2.2 Susunan pin AT89S51….......................................................... 7 Gambar 2.3 Rangkaian Clock ..............………………………….............
12
Gambar 2.4 Diagram Blok AT89S51 ..............………………………….
13
Gambar 2.5 Sensor LM35 ..............………………………….................... 18 Gambar 2.6 Simbol dan Gambar Triac ..............………………………..
19
Gambar 2.7 MOC ..............…………………………................................... 19 Gambar 2.8 LCD ..............………………………….................................... 20 Gambar 2.9 Motor Servo Standart ..............…………………………......
22
Gambar 2.10 Transformator ..............…………………………................
23
Gambar 2.11 Penyearah Gelombang Penuh ..............…………………..
24
Gambar 2.12 Regulator ..............…………………………......................... 24 Gambar 2.13 ADC 0804 ..............…………………………....................... 25 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ..............…………………………......
27
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroller ..............………………………
28
Gambar 3.3 Rangkaian Catu Daya ..............…………………………....
29
Gambar 3.4 Rangkaian ADC ..............…………………………..............
30
Gambar 3.5 Rangkaian LCD ..............…………………………...............
30
Gambar 3.6 Rangkaian LM 35 ..............…………………………...........
31
Gambar 3.7 Rangkaian Motor Servo ..............…………………………
31
Gambar 3.8 Rangkaian Lampu pijar ..............…………………………
32
Gambar 3.9 Flowchart cara kerja penetas telur ..............………………
33
Gambar 3.10 Mekanik penetas telur ..............………………………….... 36 Gambar 4.1 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 ..............…………..
40
Gambar 4.2 Suhu ditampilkan pada LCD ..............…………………….
42
Gambar 4.3 Proses konversi dari .asm ke .hex ..............……………….
43
Gambar 4.4 Tampilan program AEC_ISP ..............……………………
44
Gambar 4.5 Proses loading fajar.hex selesai ..............…………………
44
Gambar 4.6 Memasukkan fajar.hex ke dalam memori IC AT89S51...
45
Gambar 4.7 Proses pemasukan fajar.hex ke dalam IC AT89S51..........
45
Gambar 4.8 Proses riset IC AT89S51 ..............………………………….. 46
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fungsi Khusus port 3 ..............…………………………............ 9 Tabel 2.2 Fungsi pin LCD ..............………………………….................... 20
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi saat ini menyebabkan pekerjaan yang dulunya menggunakan tenaga manusia atau secara manual sekarang menjadi otomatis dengan menggunakan peralatan modern. Peralatan yang serba otomatis memberikan pelayanan kepada masyarakat misalnya dibidang pertanian seperti system kendali suhu dan kelembapan di Green House, dibidang pendidikan yaitu absensi digital dengan RFID, dibidang kesehatan peralatan USG yang serba canggih, dan dibidang peternakan salah satunya adalah system kendali temperature inkubator penetas telur. Pada umumnya inkubator penetas telur masih menggunakan peralatan sederhana seperti kotak yang diisi sekam dan pasir, kemudian telur-telur yang akan ditetaskan diletakkan didalamnya selain itu ada juga inkubator telur yang menggunakan lampu minyak dan listrik sebagai pemanasnya yang biasa disebut mesin tetas kombinasi. Walaupun sudah menggunakan tenaga listrik akan tetapi pengontrolan suhu dan pembalikan posisi telur masih menggunakan tenaga manusia dan belum menggunakan sistem pengontrol secara otomatis. Permasalahan ini dapat diatasi dengan menggunakan kontrol temperature secara otomatis pada penetas telur akan menggunakan mikrokontroler. Sistem Prototipe Alat Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini memanfaatkan LM 35 sebagai sensor suhu dan motor servo sebagai pembalik posisi telur. Sehingga peternak telur tidak perlu lagi mengontrol suhu dan pembalik posisi telur, karena pengontrolan suhu sudah memakai LM 35 untuk mengontrol suhu inkubator dan motor servo untuk pembalik posisi telur tersebut. Rangkaian
elektronik
untuk
mengontrol
suhu
menggunakan
mikrokontroler. Mikrokontroler adalah suatu chip yang berfungsi sebagai pengontrol dan dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler adalah
jenis AT89S51, mikrokontroler tersebut berfungsi untuk mengatur suhu dan akan memberikan informasi suhu yang akan ditampilkan pada LCD.
1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat diambil perumusan masalah yaitu bagaimana merancang suatu rangkaian Prototipe Alat Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S51 dengan menggunakan sensor LM 35 sebagai pendeteksi suhu dan motor servo sebagai pembalik posisi telur.
1.3 Batasan Masalah Sesuai dengan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah penggunaan sensor LM 35 sebagai pengontrol suhu dan motor servo sebagai pembalik telur serta mencakup proses perancangan, pembuatan dan pengujian.
1.4 Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk rancang bangun Prototipe Alat Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S51 dengan menggunakan sensor LM 35 sebagai pendeteksi suhu dan motor servo sebagai pengatur posisi telur.
1.5 Manfaat Manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan Tugas Akhir Prototipe Alat Penetas Telur Berbasis Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai alat bantu para peternak untuk mengoptimalkan pengendalian temperature dan pengaturan posisi telur yang dilakukan secara otomatis.
1.6 Metodologi Penelitian Dalam
pembuatan
dan
penyusunan
langkah-langkah sebagai berikut :
tugas
akhir
ini,
dilakukan
a. Metode Literatur Metode ini merupakan metode pengumpulan data dan referensi baik dari media cetak maupun media elektronik yang menunjang dalam penyusunan dan pembuatan tugas akhir ini. b. Metode Observasi Metode ini merupakan metode pengumpulan data dengan cara pengamatan terhadap alat telah dibuat yang memiliki kesamaan dengan alat yang akan dibuat dalam tugas akhir ini.
1.7 Sistematika Laporan Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini dapat dijelaskan seperti dibawah berikut ini : 1. BAB I PENDAHULUAN Berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan
dan
manfaat,
metodologi
penelitian
dan sistematika
penulisan laporan. 2. BAB II LANDASAN TEORI Berisi teori penunjang yang menguraikan tentang teori–teori yang mendukung dari bagian-bagian perangkat atau alat yang dibuat. 3. BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN Berisi
hal-hal
yang
berhubungan
dengan
perancangan
dan
pembahasan perangkat keras tentang alat yang dibuat. 4. BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA Memuat hasil pengamatan dan pembahasan dari hasil pengujian alat yang dibuat. 5. BAB V PENUTUP Berisi kesimpulan dan cara tentang penggunaan alat yang telah dirancang sebagai tugas akhir ini.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Gambaran Umum Mikrokontroler Mikrokontroler merupakan suatu IC yang di dalamnya berisi CPU, ROM, RAM, dan I/O. Dengan adanya CPU tersebut maka mikrokontroler dapat melakukan proses berfikir berdasarkan program yang telah diberikan kepadanya. Mikrokontroler banyak
terdapat pada peralatan elektronik
yang serba otomatis, mesin fax, dan peralatan elektronik lainnya. Mikrokontroler dapat disebut pula sebagai komputer yang berukuran kecil yang berdaya rendah sehingga sebuah baterai dapat memberikan daya. Mikrokontroler terdiri dari beberapa bagian seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini (Agfianto Eko Putra, 2004) :
Gambar 2.1 Susunan mikrokontroler
Pada
gambar
tersebut tampak
suatu
mikrokontroler
standart
yang
tersusun atas komponen-komponen sebagai berikut : A. Central Processing Unit (CPU) CPU merupakan bagian utama dalam suatu mikrokontroler. CPU pada mikrokontroler ada yang berukuran 8 bit ada pula yang berukuran
16 bit. CPU ini akan membaca program yang tersimpan di dalam ROM dan melaksanakannya. B. Read Only Memory (ROM) ROM merupakan suatu memori (alat untuk mengingat) yang sifatnya hanya dibaca saja. Dengan demikian ROM tidak dapat ditulisi. Dalam dunia mikrokontroler ROM digunakan untuk menyimpan program bagi mikrokontroler tersebut. Program tersimpan dalm format biner (‘0’ atau ‘1’). Susunan bilangan biner tersebut bila telah terbaca oleh mikrokontroler akan memiliki arti tersendiri. C. Random Acces Memory (RAM) Berbeda dengan ROM, RAM adalah jenis memori selain dapat dibaca juga dapat
ditulis
berulang
kali.
Tentunya
dalam
pemakaian
mikrokontroler ada semacam data yang bisa berubah pada saat mikrokontroler tersebut bekerja. Perubahan data tersebut tentunya juga akan tersimpan ke dalam memori. Isi pada RAM akan hilang jika catu daya listrik hilang. D. Input / Output (I/O) Untuk berkomunikasi dengan dunia luar, maka mikrokontroler menggunakan
terminal
I/O
(port
I/O),
yang
digunakan
untuk
masukan atau keluaran. E. Komponen lainnya Beberapa mikrokontroler memiliki timer/counter, ADC (Analog to Digital Converter), tambahan
yang
dan
komponen
sesuai dengan
lainnya. Pemilihan
komponen
tugas mikrokontroler akan sangat
membantu perancangan sehingga dapat mempertahankan ukuran yang kecil. Apabila komponen-komponen tersebut belum ada pada suatu mikrokontroler, umumnya komponen tersebut masih dapat ditambahkan pada sistem mikrokontroler melalui port-portnya.
2.2 Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 adalah mikrokontroler CMOS 8 bit keluaran Atmel dengan kapasitas Flash memory sebesar 4K bytes. Selain itu AT89S51 juga mempunyai kapasitas RAM sebesar 128 bytes, 32 saluran I/O, Watchdog timer, dua pointer data, dua timer/counter 16-bit. Memori Flash digunakan untuk menyimpan perintah (instruksi) berstandar MCS-51, sehingga memungkinkan mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode operasi keping tunggal) yang tidak memerlukanexternal memory (memori luar) untuk menyimpan source code
tersebut
(http://elektronika21.blogspot.com/mikrokontroler-
at89s51.html).
2.2.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler ini mempunyai empat port I/O, akumulator, register, RAM internal,
stack
pointer,
Arithmetic
Logic
Unit
(ALU), pengunci (latch), dan rangkaian osilasi yang membuat mikrokontroler ini dapat beroperasi hanya dengan sekeping IC. Secara fisik, mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 pin, 32 pin diantaranya adalah pin untuk keperluan port masukan atau keluaran. Satu port paralel terdiri dari 8 pin, dengan demikian 32 pin tersebut membentuk 4 buah port paralel, yang masing-masing dikenal dengan Port 0, Port 1, Port 2 dan Port 3. Di bawah ini merupakan susunan pin AT89S51 :
Gambar 2.2 Susunan pin AT89S51
Berikut penjelasan dari masing-masing pin dan port : 1. Port 0 Port 0 merupakan port
I/O 8 bit open drain dua arah.
Sebagai sebuah port, setiap pin dapat mengendalikan 8 input TTL. Ketika logika “1” dituliskan ke port 0, maka port dapat digunakan sebagai input dengan high impedansi. Port 0 dapat juga dikonfigurasikan untuk multipleksing denganaddress / data
bus
eksternal.
selama mengakses memori Pada
mode
ini
P0
harus
program
atau
mempunyai
data pullup
(http://mytutorialcafe.com/mikrokontroller/mikrokontrollerdasar.ht ml). 2. Port 1 Port 1 merupakan port I/0 8 bit dua arah dengan internal pull up. Buffer output port 1 dapat mengendalikan empat TTL input. Ketika logika “1” dituliskan ke port 1, maka port ini akan mendapatkan
internal
pull
up
dan dapat
digunakan
sebagai input. Port 1 juga menerima alamat byte rendah selama pemrograman dan verifikasi Flash. Port Pin Fungsi Alternatif :
P1.5 MOSI ( digunakan untuk In System Programming ) P1.6 MISO ( digunakan untuk In System Programming ) P1.7 SCK ( digunakan untuk In System Programming ) 3. Port 2 Port 2 merupakan port I/O 8 bit dua arah dengan internal pull up. Buffer output port 2 dapat mengendalikan empat TTL input. Ketika logika “1” dituliskan ke port 2, maka port ini akan mendapatkan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. 4. Port 3 Port 3 merupakan port I/O 8 bit dua arah dengan internal pull up. Buffer output port 3 dapat mengendalikan empat TTL input. Ketika logika “1” dituliskan ke port 3, maka port ini akan mendapatkan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input(http://mytutorialcafe.com/mikrokontroller/mikrokontrollerda sar.html). 5. Pin 1 sampai 8 Berfungsi merupakan
sebagai: P1.0
_ P1.7.
Pin
1
sampai
8
saluran I/O 8 bit yang bersifat dua arah, dengan
internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti mengendalikan 4 input TTL. Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat saat pemrograman dan verifikasi. Pada pin 6, 7, 8 terdapat port pin yang digunakan pada saat download program. 6. Pin 9 Berfungsi sebagai : RST. Pin 9 Merupakan masukan reset bagi mikrokontroler. Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. 7. Pin 10 sampai 17 Berfungsi sebagai : P3.0 _ P3.7. Pin 10 sampai 17 merupakan saluran I/O 8 bit dua arah dengan internal pull-up.
Di samping sebagai saluran I/O, port ini memiliki fungsi pengganti. Bila
fungsi pengganti
tidak dipakai maka dapat
digunakan sebagai port paralel 8 bit serbaguna. Selain itu, sebagian Port 3 dapat berfungsi sebagai sinyal kontrol saat proses pemrograman dan verifikasi. Tabel 2.1 fungsi khusus port 3
8. Pin 18 Berfungsi
sebagai
:
XTAL2.
Pin
18
merupakan
19
merupakan
keluaran dari rangkaian osilasi mikrokontroler. 9. Pin 19 Berfungsi
sebagai
:
XTAL1.
Pin
masukan untuk rangkaian osilasi mikrokontroler. 10. Pin 20 Berfungsi sebagai : GND. Pin 20 merupakan ground dari sumber tegangan. 11. Pin 21 sampai 28 Berfungsi sebagai : P2.0 _ P2.7. Pin 21 sampai 28 merupakan saluran I/O 8 bit dua arah dengan internal pull-up. Saat pengambilan data dari program memori eksternal atau
selama pengaksesan data memori eksternal yang menggunakan alamat 16 bit. Port 2 berfungsi sebagai saluran alamat tinggi (A8 – A15). Akan tetapi, saat mengakses data memori eksternal yang menggunakan alamat 8 bit, Port 2 mengeluarkan isi P2 pada Special Function Register. 12. Pin 29 Berfungsi sebagai : PSEN. Pin ini berfungsi pada saat mengeksekusi program yang terletak pada memori eksternal. Program Strobe Enable (PSEN) akan aktif dua kali setiap cycle. 13. Pin 30 Berfungsi
sebagai
:
ALE/PROG.
Pin
ini
dapat
berfungsi sebagai Address Latch Enable (ALE) yang menahan low bytes address pada saat mengakses memori eksternal. Sedangkan pada saat Flash Programming (PROG) berfungsi sebagai pulsa input selama proses pemrograman. 14. Pin 31 Berfungsi sebagai : EA/VPP. Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai External Access Enable (EA) yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal. Jika berkondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pin ini juga
berfungsi
sebagai
masukan
tegangan
selama
proses
pemrograman. 15. Pin 32 sampai 39 Berfungsi sebagai : D7 _ D0 (A7 _A0). Pin 32 sampai 39 ialah Port 0 yang merupakan saluran I/O 8 bit open collector dan dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Saat proses pemrograman dan verifikasi, Port 0 digunakan sebagai saluran data.
16. Pin 40 Berfungsi sebagai : VCC. Pin 40 merupakan masukan sumber
tegangan
positif
bagi
mikrokontroler.
(http://elektronika21.blogspot.com/mikrokontroler-at89s51.html).
2.2.2 Memori Internal AT89S51 Memori internal AT89S51 terdiri dari 3 bagian yaitu ROM, RAM dan SFR. 1. Read Only Memory (ROM) ROM adalah memori tempat menyimpan program / source code. Sifat ROM adalah non-volatile yaitu data / program tidak
akan
hilang walaupun tegangan
supply
tidak
ada.
Kapasitas ROM tergantung dari tipe mikrokontroler. Untuk AT89S51 kapasitas ROM adalah 4 KByte. ROM pada AT89S51 menempati
address
0000
s/d
0FFF
(http://www.polibatam.ac.id). 2. Random Access Memory (RAM) RAM adalah memori tempat menyimpan data sementara. Sifat RAM adalah volatile yaitu data akan hilang jika tegangan supply
tidak
ada. Kapasitas RAM
tergantung
pada
tipe
mikrokontroler. Pada AT89S51 RAM dibagi menjadi 2 yaitu : a. LOWER 128 byte yang menempati address 00 s/d 7F. RAM ini dapat diakses dengan pengalamatan langsung (direct) maupun tak langsung (indirect). Contoh : Direct => mov 30h,#120 ; Pindahkan data 120 ke RAM pada address 30h Indirect => mov R0,#30h ; Isi Register 0 dengan 30h mov @R0,#120
; Pindahkan data 120 ke RAM pada address ; sesuai isi R0
b. UPPER 128 byte yang menempati address 80 s/d FF. Address ini sama dengan address SFR meski secara fisik benar – benar berbeda. RAM ini hanya dapat diakses dengan pengalamatan tak langsung saja. 3. Special Function Register (SFR) SFR adalah register dengan fungsi
tertentu. Misalnya,
register TMOD dan TCON adalah timer control register yang berfungsi
mengatur
fasilitas timer mikrokontroler. SFR pada
AT89S51 menempati address 80 s/d FF.
2.2.3 Osilator dan Clock Agar
dapat
membutuhkan
mengeksekusi
pulsa clock. Pulsa
program,
mikrokontroler
ini dapat dihasilkan dengan
memasang rangkaian resonator pada pin XTAL1
dan
XTAL2.
Frekuensi kerja maksimum AT89S51 adalah 33 MHz. Gambar di bawah adalah contoh rangkaian osilator yang bisa digunakan pada mikrokontroler. Komponen utamanya adalah quartz crystal
yang
dihubungkan
dengan kapasitor. Nilai kapasitornya
biasanya 33pF (http://www.polibatam.ac.id).
Gambar 2.3 Rangkain Clock
Gambar 2.4 diagram blok AT89S51
2.2.4 Bahasa Assembly Mikrokontroler AT89S51 Secara fisik, mikrokontroler bekerja dengan membaca instruksi yang tersimpan di dalam memori. Mikrokontroler menentukan alamat dari memori program yang akan dibaca dan melakukan proses baca data di memori. Data yang dibaca diinterprestasikan sebagai instruksi. Alamat instruksi disimpan oleh mikrokontroler di register, yang
dikenal
sebagai
program
counter.(http://www.toko-
elektronika.com/tutorial/uc2.html). Mikrokontroler AT89S51 memiliki sekumpulan instruksi yang sangatoperand
dioperasikan.
Bentuk
program
assembly
yang
umum ialah sebagai berikut : Label
mnemonic
(isi memori)
4000 7430
operand 1
operand 2
A, #35
;copy 35H ke akumulator A
(opcode)
MOV
komentar
Isi memori ialah bilangan heksadesimal yang dikenal oleh mikrokontroler yang merupakan representasi dari bahasa assembly yang telah dibuat. Mnemonic atau opcode ialah kode yang akan melakukan aksi terhadap operand. Operand ialah data yang diproses oleh opcode. Sebuah opcode bisa membutuhkan 1, 2 atau lebih operand, kadang juga tidak perlu operand. Sedangkan komentar dapat menggunakan tanda titik koma (;). Berikut contoh jumlah operand
yang
berbeda-beda
dalam
suatu
assembly
(http://www.toko-elektronika.com/tutorial/uc2.html diakses tanggal 27 Desember 2008). CJNE R5,#22H, aksi
;dibutuhkan 3 buah operand
MOVX @DPTR, A
;dibutuhkan 2 buah operand
RL Aq
;1 buah operand
NOP
;tidak memerlukan operand
2.2.5 Instruksi Mikrokontroler AT89S51 Instruksi pada mikrokontroler digunakan untuk menjalankan program sesuai dengan perintah yang diinginkan. Di bawah merupakan
ini
instruksi yang dapat digunakan untuk memprogram
mikrokontrolerAT89S51(http://www.tokoelektronika.com/tutorial/lam piran.html). 1. ACALL (Absolute Call) Instruksi ACALL digunakan untuk memanggil sub rutin program. Contoh : START: ACALL TUNDA ; Panggil Procedure penundaan waktu …. TUNDA:
; Label Tunda
MOV R7,#0FFH ; Isikan Register 7 dengan data 0FFH(255)
2. ADD (Add Immediate Data) Instruksi ini akan menambah 8 bit data langsung ke dalam isi akumulator dan menyimpan hasilnya pada akumulator. Contoh : Add A, #data Add A, #@R1
; Add indirect address
Add A, R6 ; Add register Add A, 30H ; Add memori 3. CJNE (Compare Indirect Address to Immediate Data) Instruksi ini akan membandingkan data langsung dengan lokasi memori yang dialamati oleh register R atau Akumulator A. Apabila tidak sama maka instruksi akan menuju ke alamat kode. Format : CJNE R,#data,Alamat kode Contoh: CJNE R7,#001H,Command( ) MOV A,StepControl AJMP Command1 4. CLR (Clear Accumulator) Instruksi CLR akan mereset data akumulator menjadi 00H. Format : CLR A 5. DEC (Decrement Indirect Address) Instruksi DEC
akan mengurangi isi lokasi memori yang
ditujukan oleh register R dengan 1 dan hasilnya disimpan pada lokasi tersebut. Contoh: DEC 40H DEC R7 ; decrement register 6. DJNZ (Decrement Register And Jump If Not Zero) Instruksi DJNZ akan mengurangi nilai register dengan 1 dan jika hasilnya sudah 0 maka instruksi selanjutnya akan dieksekusi. Jika belum 0 akan menuju ke alamat kode. Format : DJNZ Rr,Alamat Kode
7. INC (Increment Indirect Address) Instruksi INC akan menambahkan isi memori dengan 1 dan menyimpannya pada alamat tersebut. Contoh: INC A INC R7 ; increment register 8. JMP (Jump to sum of Accumulator and Data Pointer) Instruksi JMP untuk memerintahkan loncat kesuatu alamat kode tertentu. Format : JMP alamat kode. Contoh : Loop: … RL A
; Geser data Akumulator ke kiri
ACALL Long_Delay ; Panggil Procedure penundaan waktu JMP Loop
; Loncat ke Procedure Loop
9. MOV Instruksi ini untuk memindahkan isi akumulator/register atau data dari nilai luar atau alamat lain. Contoh : MOV A,#40H MOV @RO,A MOV C, P1.0 MOV DPTR, #20H MOVC A, @A+DPTR
; pindahkan kode memori offset dari data pointer ke A
MOVX @DPTR, A
; Pindahkan akumulator ke memori eksternal yang dialamati ; oleh data pointer
10. RET (Return from subroutine) Instruksi untuk kembali dari suatu subrutin program ke alamat terakhir subrutin tersebut di panggil.
11. SETB (Set Bit) Instruksi SETB untuk mengaktikan atau memberikan logika 1 pada sebuah bit data. Format : SETB A.1 (memberikan logika 1 pada accumulator bit ke 1) SETB P1.1 (memberikan logika 1 pada Port 1 bit ke 1) 12. CLRB (Clear Bit) Instruksi CLRB untuk memberikan logika 0 pada sebuat bit data. Format : CLRB A.1
; memberikan logika 0 pada accumulator bit ke 1
CLRB P1.1
; memberikan logika 0 pada Port 1 bit ke 1
2.3 Sensor Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan
robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata,
pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya. Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan secara elektronik berfungsi mengubah besaran fisik (misalnya : temperatur, gaya, kecepatan putaran) menjadi besaran listrik yang proposional (http://indomicron.co.cc/elektronika/analog/pengertian-sensor).
Salah satu
sensor yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah sensor suhu.
2.3.1 Sensor LM 35 IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV/°C yang berarti bahwa kenaikan
suhu 1°C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV. IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah : a. Kalibrasi dalam satuan derajat celcius b. Lineritas +10 mV/°C c. Akurasi 0,5°C pada suhu ruang d. Range +2°C - 150°C e. Dioperasikan pada catu daya 4V – 30V f. Arus yang mengalir kurang dari 60 µA
Gambar 2.5 Gambar Sensor LM 35 Keterangan Pin LM 35 : 1. Pin 1, yaitu +Vc dihubungkan dengan ADC pada pin 6 2. Pin 2, yaitu Vout 3. Pin 3, yaitu ground dihubungkan dengan ADC pada pin 7
2.4 BT 139 (Triac) Triac adalah Triode AC Switc, yaitu thrystor dengan elektrode picu yang mampu mengalirkan arus bolak- balik (AC) (Sutrisno, 1986). Triac adalah komponen yang tak dapat ditinggalkan untuk keperluan menghantarkan arus bolak- balik besar tanpa disertai rugi, dan dengan sarana tegangan kemudi kecil. Keunggulan yang utama adalah bahwa arah hantarannya tidak berpolaritas: triac menangani tegangan positif maupun negatif. Pulsa pendek digerbang (G) sudah cukup untuk membuat triac menghantar. Kalau arus
kemudi lenyap, triac tetap menghantar. Triac dapat dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif, serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolak-balik pada Gate. Triac banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran.
Gambar 2.6 Simbol dan Gambar Triac Triac memiliki bagian- bagian penting: 1. Pin 1, yaitu: terminal utama 1. Biasanya dihubungkan dengan ground, dan pada BT139 ini pin 1 biasanya ditanahkan. 2. Pin 2 ,yaitu terminal utama 2. 3. Gate, yaitu gerbang triac. Tempat terjadinya ledakan pembakaran dan mati hidupnya alat. 4. Tab , yaitu: terminal utama 2.
2.5 MOC 3021 MOC301XM dan seri MOC302XM adalah perangkat optikal driver triac terisolasi. Perangkat ini berisi GaAs inframerah memancarkan cahaya dioda dan diaktifkan silikon bilateral switch, yang berfungsi seperti sebuah triac. Dirancang untuk antar muka antara kontrol elektronik dan triac.
Gambar 2.7 MOC
Keterangan pin MOC 3021 : 1. Pin 1, yaitu anoda dihubungkan dengan lampu indikator 2. Pin 2, yaitu katoda dihubungkan dengan mikrokontroller 3. Pin 3, yaitu NC 4. Pin 4 dan Pin 6, yaitu main terminal dihubungkan dengan BT 151 5. Pin 5, yaitu sub rate do not conect
2.6 Liquid Crystal Display (LCD) LCD merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan tugas akhir ini karena LCD dapat menampilkan perintah-perintah yang harus dijalankan oleh
pemakai.
LCD
mempunyai
kemampuan
untuk
menampilkan tidak hanya angka, huruf abjad, kata-kata tapi juga simbolsimbol. Jenis dan ukuran LCD bermacam-macam, antara lain 2x16, 2x20, 2x40, dan lain-lain. LCD mempunyai dua bagian penting yaitu backlight yang berguna jika digunakan pada malam hari dan contrast yang berfungsi untuk
mempertajam
tampilan
(http://digilib.petra.ac.id/prototype-
chapter3.pdf).
Gambar 2.8 Bentuk fisik LCD 2x16 karakter
Table 2.2 Fungsi pin LCD No
Nama Pin
Fungsi
1
VSS
GND
2
VDD
Supply tegangan +5V
3
VLC
Tegangan kontras LCD
4
RS
5
R/W
6
E
L = input instruksi, H = input data L = tulis data dari MPU ke LCM, H = baca data dari LCM ke MPU Enable Clock
7
DB0
Data Bus Line
8
DB1
Data Bus Line
9
DB2
Data Bus Line
10
DB3
Data Bus Line
11
DB4
Data Bus Line
12
DB5
Data Bus Line
13
DB6
Data Bus Line
14
DB7
Data Bus Line
15
Anoda
Tegangan positif backlight
16
Katoda
Tegangan negatif backlight
Fungsi dari masing – masing pin pada LCD adalah pin pertama dan kedua merupakan pin untuk tegangan suplai sebesar 5 volt, untuk pin ketiga harus ditambahkan resistor variabel 4K7 atau 5K ke pin ini sebagai pengatur kontras tampilan yang diinginkan.
Pin keempat berfungsi untuk
memasukkan input command atau input data, jika ingin memasukkan input command maka pin 4 diberikan logic low (0), dan jika ingin memasukkan input data maka pin 4 diberikan logic high (1). Fungsi pin kelima untuk read atau write, jika diinginkan untuk membaca karakter data atau status informasi dari register (read) maka harus diberi masukan high (1), begitu pula sebaliknya untuk menuliskan karakter data (write) maka harus diberi masukan low (0). Pada pin ini dapat dihubungkan ke ground bila tidak diinginkan pembacaan dari LCD dan hanya dapat digunakan untuk mentransfer data ke LCD. Pin keenam berfungsi sebagai enable, yaitu sebagai pengatur transfer command atau karakter data ke dalam LCD. Untuk menulis ke dalam LCD data ditransfer waktu terjadi perubahan dari high ke low, untuk membaca dari LCD dapat dilakukan ketika terjadi transisi perubahan dari low ke high. Pin-pin dari nomor 7 sampai 14 merupakan data 8 bit yang dapat ditransfer dalam 2 bentuk yaitu 1 kali 8 bit atau 2 kali 4 bit, pin-pin ini akan langsung terhubung ke pin-pin mikrokontroler sebagai input/output. Untuk
pin
nomor
15-16
berfungsi
sebagai
backlight.
(http://digilib.petra.ac.id/prototype-chapter3.pdf).
2.7 Motor Servo Motor servo biasanya digunakan untuk robot berkaki, berlengan atau sebagai actuator pada mobile robot. Motor servo terdiri dari sebuah motor DC, beberapa gear, sebuah potensiometer, sebuah output shaft dan sebuah rangkaian control elektronik. Motor servo dikemas dalam bentuk segi empat dengan sebuah output shaft motor dan konektor dengan 3 kabel yaitu ground, power dan control. Jenis motor servo berdasarkan sudut operasi motor servo dibagi menjadi 2 yaitu: a. Motor Servo Standart Motor servo standart merupakan motor servo yang mampu bergerak CW dan CCW dengan sudut operasi tertentu, misal 60o, 90o atau 180o. sudut maksimal yang diperbolehkan untuk motor servo standart adalah 180o. Motor servo
ini sering dipakai pada sistem robotika yang
menggunakan lengan atau kaki. b. Motor Servo Continous Motor servo continous adalah motor servo yang mampu bergerak CW dan CCW tanpa batasan sudut operasi (berputar secara kontinyu). Motor servo ini sering digunakan sebagai aktuator pada mobile robot. Motor servo beoperasi pada tegangan supply 4,8 volt hingga 7,2 volt. Bentuk fisik motor servo ditunjukkan pada Gambar 2.9. (Averroes, 2009)
Gambar 2.9 Motor Servo Standart
2.8 Power Supply Power supply merupakan alat yang digunakan untuk mensupply tegangan pasa rangkaian sensor dan pompa. Rangkaian power supply terdiri dari beberapa komponen, yaitu: transformator, penyearah, regulator, kapasitor dan beban.
2.8.1 Transformator Transformator merupakan alat pemindah daya dari lilitan primer ke sekunder dengan perubahan arus maupun perubahan tegangan. Besarnya tegangan yang ingin dihasilkan tergantung dari banyaknya lilitan primer dan sekunder.
Gambar 2.10 Transformer
2.8.2 Dioda Penyearah Pada penyearah ini digunakan gelombang penuh dengan dua buah diode penyearah (penyearah jembatan). Penyearah ini mempunyai puncak tegangan yang sama dengan penyearah setengah gelombang dan memiliki nilai rata-rata yang lebih tinggi dari penyearah gelombang penuh dengan dua dioda. Dioda adalah komponen semikonduktor yaitu dapat berfungsi sebagai konduktor dan isolator. Dioda dapat menjadi konduktor bila dibias forward (diberi tegangan maju ) dan menjadi isolator bila dibias reverse (diberi tegangan balik).
Gambar 2.11 Penyearah Gelombang Penuh
2.8.3 Regulator Regulator merupakan rangkaian yang digunakan untuk menjaga tegangan keluaran tetap stabil meskipun terjadi perubahan tegangan atau pada kondisi beban yang berubah-ubah. Rangakaian regulator ini telah banyak dibuat dalam bentuk IC, seperti IC Regulator Tiga Terminal LM 78XX. Besarnya tegangan teregulasi tergantung dari dua angka setelah nomor seri 78, misalnya 7805 dimana tegangan keluaran adalah 5 Volt.
Gambar 2.12 Regulator IC 7812 dan 7805
2.9 ADC (Analog Digital Converter)
ADC (Analog Digital Converter) suatu rangkaian yang dapat mengubah tegangan analog menjadi data digital. Input tegangan analog deferensial dapat meningkatkan
common mode rejection dan pengaturan
offset tegangan input nilai nol. Tegangan referensi dapat diatur untuk mendekodekan berapapun tegangan input pada resolusi 8 bit.
Gambar 2.13 ADC 0804 Fungsi dari masing-masing pin adalah sebagai berikut : CS
: pemilih chip aktif
RD
: enable output aktif rendah
WR
: star konversi aktif rendah
CLKIN
: clock external
INTR
: aktif konversi aktif rendah
Vin+/Vin-
: input analog
AGND
: ground analog
Vref/2
: pin koneksi
DGND
: ground digital
Vcc 5V
: catu daya positif
CLK R
: clock internal
D0-D7
: output digital
2.10
Referensi Penetas Telur Penetasan pada prisipnya menyediakan lingkungan yang sesuai untuk perkembanganembrio unggas. Secara garis besar penetasan dapat dibagi menjadi dua, yaitu : a. Penetasan secara alami : penetasan ini tanpa campur tangan manusia b. Penetasan buatan : penetasan dengan campur tangan manusia Dengan perkembangan teknologi di bidang peternakan sekarang, banyak mesin tetas yangyang berukuran besar yang mampu menampung
banyak telur sekaligus bekerja dengan otomatis. Dengan demikian lingkungan yang sesuai dengan perkembangan embrio Beberapa hal yang prlu diperhatikan agar penetasan dapat berhasil denganbaik adalah : a. Telur Telur tetas yang baik adalah : ‐
Berbentuk oval dengan indeks 74 %
‐
Berwarna gelap dan halus
‐
Bersih dari kotoran
‐
Rongga udara sempit dan terletak pada ujung yang tumpul
‐
Umur telur tidak lebih dari 5 hari
b. Ruang mesin tetas ‐
Temperatur antara 100° F - 103° F atau 37,7° C – 39,4° C
‐
Kelembapan 60 – 70 %
‐
Ventilasi cukup
c. Posisi telur dalam mesin tetas yaitu diletakkan miring membenrtuk sudut 30° dan ujung tumpul di bagian atas. d. Pemutaran telur selama penetasan : ‐
Dilakukan sejak hari keempat sampai menetas
‐
Dilakukan selama 3 kali sehari
e. Candling (pemeriksaan telur) Dilakukan selama dua kali yaitu antara hari ketujuh sampai tiga hari sebelum menetas. Fungsi candling adalah : ‐
Mengeluarkan telur interfil dan retak
‐
Mengeluarkan telur yang embrionya mati
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN
3.1 Perancangan Sistem Adapun sistenm yang digunakan dalam penetas telur ini adalah sebagai berikut :
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
Dalam hal perancangan alat, penulis telah membuat rangkaian mulai dari sensor LM 35, LCD 16x2 dan keluaran oleh TRIAC ke lampu. System kerja dari rangkaian ini ialah ketika mikrokontroler menerima data-data berupa sinyal analog dari sensor LM 35 , kemudian oleh mikrokontroler data-data tersebut diolah untuk disampaikan ke driver melalui output pada port mikrokontroler dan kemudian dikeluarkan berupa data digital ke output display yaitu LCD. Apabila telah sampai pada data yang diinginkan maka mikrokontroler akan langsung mengatur hidup matinya lampu yang terhubung langsung dengan listrik.
3.2 Perancangan Perangkat Keras 3.2.1 Rangkaian Control Mikorokontrol yang digunakan AT89S51 adalah mikrokontroler CMOS 8 bit keluaran Atmel dengan kapasitas Flash memory sebesar
4K bytes. Selain itu AT89S51 juga mempunyai
kapasitas RAM
sebesar 128 bytes, 32 saluran I/O, Watchdog timer, dua pointer data, dua timer/counter 16-bit. Secara fisik, mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 pin, 32 pin diantaranya adalah pin untuk keperluan port masukan atau keluaran. Satu port paralel terdiri dari 8 pin, dengan demikian 32 pin tersebut membentuk 4 buah port paralel, yang masing-masing dikenal dengan Port 0, Port 1, Port 2 dan Port 3. Dimana Port 0 dihubungkan dengan lampu, Port 1 dihubungkan dengan ADC, Port 2 dihubungkan dengan LCD dan Pin ke 16 dihubungkan dengan motor servo.
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontrol
3.2.2 Rangkaian Catu Daya Catu daya yang digunakan adalah adaptor 1,2 ampere yang berfungsi menurunkan tegangan 220 Volt dari PLN menjadi beberapa tegangan pilihan, yaitu 1.5V, 3V, 4.5V, 6V, 7.5V, 9V dan 12V. Karena AT89S51 membutuhkan tegangan 5 V, maka adaptor di set pada 6 V atau lebih. LM7805 digunakan untuk menstabilkan tegangan
agar menjadi 5 Volt sesuai kebutuhan mikrokontroller. Dioda yang terpasang dirangkaian berfungsi mengamankan rangkaian apabila masukan dari adaptor terbalik polaritasnya.
Gambar 3.3 Gambar Rangkaian Catu Daya
3.2.3 Rangkaian ADC ( Analog Digital Converter ) Rangkaian ADC0804 berfungsi sebagai pengubah sinyal analog hasil dari sensor LM 35 menjadi bilangan biner (0 dan 1) yang dimengerti oleh AT89S51.
Rangkaian ADC0804 dihubungkan
dengan komponen-komponen elektronika seperti kapasitor dan resistor. Fungsi dari resistor dan kapasitor tersebut adalah sebagai pegatur frekuensi internal dari ADC. Adapun rumus frekuensi ADC adalah sebagai berikut. 0.91 Keterangan : = frekuensi R = resistor (Ohm) C = Kapasitor (Farad)
Input ADC (Vin+) akan dihubungkan dengan sensor suhu sedangkan
outputnya
(pin
mikrokontroller (P0).
11-18)
dihubungkan
dengan
Gambar 3.4 Rangkaian ADC0804
3.2.4 Rangkaian LCD 16 X 2 Seperti keterangan di atas, tampilan LCD ini memakai modus 8 bit, sehingga pin yang digunakan untuk transfer data adalah pin 7-14. Port yang digunakan untuk mengirim data ke LCD adalah port 2. Pin 3 pada LCD (VLCD) dihubungkan ke Variable Resistor (VR) untuk mengatur kecerahan LCD.
Gambar 3.5 Rangkaian LCD
3.2.5 Sensor LM 35 Sensor LM 35 memiliki tegangan kerja 5 V namun outputnya hanya antara 0,01 V sampai 1,00 V, mengingat LM 35 yang digunakan adalah dari seri DZ sehingga range pengukuran hanya berkisar antara
0 – 100°C dengan perubahan sebesar 10 mV per 1°C. dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor tersebut dapat diterapkan langsung dengan mikrokontroler AT89S51.
Gambar 3.6 Rangkaian LM 35
3.2.6 Motor Servo Motor servo merupakan perangkat motor yang digunakan untuk membalik posisi telur secara horisontal dengan sudut 180⁰, kemudian selang waktu beberapa menit motor servo tersebut bergerak lagi 180⁰ secara horizontal ke posisi semula.
Gambar 3.7 Rangkaian Motor Servo
3.2.7 Lampu Pijar Pada inkubator ini digunakan lampu pijar sebagai pencahayaan sekaligus sebagai pemanas di dalam inkubator. Jika suhu di dalam inkubator terlalu panas maka lampu pijar tersebut mati secara otomatis, tetapi apabila suhu dibawah nilai yang ditetapkan maka lampu akan dihidupkan. Inkubator telur otomatis ini menggunakan 2 buah lampu yang berfungsi sebagai pemanas, sehingga inkubator akan bekerja secara otomatis.
Gambar 3.8 Rangkaian Lampu Pijar
3.3 Perancangan Program Asembling Dalam melakukan perancangan software atau program, di awali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu. Flowchart program seperti pada gambar berikut.
Gambar 3.9 Flowchart cara kerja Penetas Telur
Setelah flowchart dibuat, tahap selanjutnya adalah menuliskan program. Adapun tahapannya adalah sebagai berikut :
1. Menuliskan
listing program di dalam notepad. Dalam penulisan ini
digunakan bahasa assembly yang nantinya disimpan dalam ekstensi .asm. 2. Setelah program disimpan dalam ekstensi .asm, langkah selanjutnya adalah mengecek program yang telah dibuat tadi apakah sudah benar atau belum. Pengecekan ini dilakukan dengan program ASM_51. 3. Setelah program dicek dan benar, program akan diubah ke dalam ekstensi hexadecimal atau hex. Dalam hal ini digunakan ASM_51. 4. Untuk tahapan terakhir, program akan didownload ke dalam IC AT89S51 dengan menggunakan AEC_ISP.
3.4 Perancangan Sirkuit PCB dan Box Dalam pembuatan rangkaian ini dibutuhkan beberapa komponen pokok yaitu Mikrokontroler AT89S51, Sensor LM 35, dan lampu sebagai indikator. Perancangan rangkaian dimulai dari menggambar skema rangkaian dengan menggunakan software protel design system yang akan dipakai untuk membuat rangkaian pada PCB. Skema rangkaian yang telah dibuat dengan menggunakan
software
protel design system kemudian
dicetak ke papan PCB dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Mencetak gambar layout PCB yang telah dibuat pada kertas transparan. 2. Proses berikutnya adalah penyablonan secara langsung diatas lembaran PCB dengan menggunakan sekrin. Sekrin yang digunakan harus sudah terbentuk gambar layout PCB pada permukaan sekrin tersebut. 3. Memasukkan yang telah tersablon ke dalam air hangat yang telah dilarutkan bubuk Ferri Clorite. Wadah yang digunakan harus selain logam. 4. Rendam PCB ke dalam larutan Ferri Clorite selama 5-10 menit dengan perbandingan 10 gram bubuk Ferri Clorite untuk 100cc air panas. Goyang-goyang wadah atau tempat perendam PCB agar seluruh lapisan tembaga yang tidak tertutup pola jalur PCB dari sablon dapat terkikis habis lebih cepat.
5. PCB dibersihkan dengan menggunakan kapas untuk menghilangkan sisa-sisa larutan
Ferri
Clorite
dari
papan
PCB.
Untuk
menghilangkan sablon menggunakan tiner/bensin. 6. Proses pelubangan PCB manggunakan bor PCB dengan diameter bor 0,8 mm atau 1,0 mm. 7. Pemberian tiner pada gambar rangkaian yang telah dibor. 8. Mengolesi PCB dengan getah damar (gondorukem) untuk melapisi jalur PCB agar tembaga tidak mudah terkelupas saat dipanaskan (di-solder) berulang-ulang. 9. Langkah selanjutnya setelah getah damar yang dioleskan kering adalah memasang komponen yang telah ditentukan pada jalur PCB yang telah tergambar. Setelah selesai melakukan perancangan alat-alat, langkah selanjutnya adalah perakitan. Tahap perakitan dimulai dengan urutan sebagai berikut : 1. Merangkai komponen elektronik Komponen elektronik, minimum sistem AT89S51, sensor ultrasonik, LCD dan speaker dirangkai sesuai dengan perancangan yang telah dibuat. Komponen dipasang pada tempatnya sesuai dengan layout PCB. 2. Memasang PCB ke dalam box PCB yang sudah dipasangi komponen elektronik dan komponen mikrokontroler dipasang ke dalam box agar lebih rapi dan teratur.
3.5 Perancangan Mekanik Dalam pembuatan mekanik dibutuhkan beberapa komponen pokok yaitu aklirik, gergaji, penggaris dan lem sebagai perekat. Perancangan mekanik dimulai dari menggambar skema mekanik pada aklirik dengan ukuran sesuai keinginan. Skema mekanik yang telah dibuat kemudian dipotong dengan menggunakan gergaji langkah-langkah sebagai berikut: 1. Membuat skema mekanik yang akan dibuat pada aklirik. 2. Proses berikutnya
adalah memotong aklirik dengan menggunakan
gergaji sesuai skema yang telah dibuat.
3. Settelah menjad di potongan--potongan kemudian k akllirik tersebu ut dirangkai sessuai keinginaan dan penem mpelannya menggunaka m an lem khusu us aklirik.
4. Settelah tersusuun rapi kemuudian box teersebut diletaakkan diatas papan dan dirrangkai denggan rangkaiaan mikrokonttrol yang telaah dibuat.
3.6 3
Skemaa Mekanik
Gambar G 3.100 Mekanik Alat A Penetas Telur
Keteraangan gambaar : 1. Bo ox terbuat daari aklirik yanng berukuran 20x21x30. 2. Mootor servo yang y berfunggsi untuk memballik poosisi telur, motor m servo tersebut memuutar penjepit telur yang ada a pada box sehingga posisi p telur dap pat terbalik. 3. Pejjepit
telur,,
pada
baagian
atas
bisa
diboongkar
passang
agar
meempermudahh dalam mennata telur 4. Lampu yang beerfungi sebaagai pemanass 5. Traafo atau catuu daya. 6. Raangkaian Mik krokontrolerr yang dipakai. 7. LC CD yang berrfungsi untuuk menampillkan suhu yaang terdetekksi didalam ink kubator terseebut.
8. LM 35 yang berfungsi sebagai pendeteksi suhu incubator. 9. Alas box yang terbuat dari papan berukuran 37x42, berfungsi untuk meletakkan box dan rangkaian mikrokontroller.
3.6 Analisa Kebutuhan Dalam pembuatan alat penetas telur ini membutuhkan beberapa perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software) dan alat-alat pendukung antara lain:
3.6.1 Hardware 1. Rangkaian Catu Daya dan Regulator Rangkaian ini menggunakan adaptor CT 12V/1A yang berfungsi menurunkan tegangan 220V. Dengan menggunakan adaptor ini, tegangan yang di inginkan dapat di pilih, mulai dari 3 V DC sampai dengan 12 V DC. Dioda digunakan untuk mencegah kerusakan regulator ketika polaritas terbalik. Selain itu terdapat pula regulator LM7805 yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan sebesar 5 Volt. Jadi secara garis besar fungsi rangkaian catu daya dan regulator LM7805 adalah untuk menurunkan tegangan dari 220 V AC ke DC. 2. Minimum Sistem AT89S51 Rangkaian ini bisa disebut sebagai CPU board yang berfungsi sebagai pengendali utama dari keseluruhan sistem atau dapat disebut sebagai otak dari rangkaian. Rangkaian dengan
port-port
dimana
CPU
board
ini
dilengkapi
dapat berhubungan
dengan modul-modul pendukung yang lain. Minimum sistem AT89S51 menggunakan chip AT89S51. 3. Rangkaian ADC Rangkaian ADC dengan IC 0804 berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Umumnya digunakan ADC 8 bit untuk mengubah rentang sinyal analog 0-5 volt menjadi level digital
0-255. Osilator pada rangkaian ADC ini dibangun oleh kapasitor sebesar 150 pF dan sebuah resistor sebesar 10 Kohm. 4. Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) Rangakaian LCD memakai LCD 16x2 dengan modus 8 bit. LCD digunakan sebagai interface suhu, sehingga suhu yang terditeksi akan ditampilkan pada LCD tersebut. 5. Lampu Indikator Perangkat ini digunakan sebagai indikator bahwa sensor bekerja dengan baik. Rangkaian terdiri dari Triac (BT151) sebagai pensaklar arus AC untuk menyalakan lampu AC dan MOC3021 sebagai perangkat optikal driver triac. 6. Sensor LM 35 Rangkaian pengatur suhu inkubator menggunakan sensor LM 35 sebagai pengontrol suhu dan outputnya dimasukkan ke dalam rangkaian ADC sebagai konverter. Sinyal tersebut diolah oleh mikrokontroler untuk kemudian dikeluarkan pada LCD.ataupun ke lampu pemanas.
3.6.2 Software 1. Notepad Aplikasi ini digunakan untuk menuliskan program asembly yang nantinya akan disimpan dengan ekstensi “.asm”. 2. Protel Design System Protel sebagai program yang digunakan untuk merancang rangkaian Elektronik dan PCB design. 3. Program compiler ASM51 dan program downloader AEC ISP ASM51 ASM51 adalah mikrokontroler
program compiler keluarga
ATMEL.
berbasis windows untuk Pemrograman
pada
mikrokontroler AT89S51 menggunakan bahasa tingkat tinggi yaitu bahasa Assembler. Fungsi dari program compiler ASM51 adalah
untuk me-load file berekstensi “.asm” yang sudah dibuat dengan menggunakan Notepad untuk dirubah menjadi file berektensi “.hex”. Setelah file dirubah menjadi “.hex” kemudian di-load dengan menggunakan program compiler AEC ISP. Tujuannya adalah untuk memasukkan program mikro ke dalam downloader mikrokontroler AT89S51.
3.6.3 Alat Pendukung 1. Solder Alat pendukung yang digunakan untuk memanaskan dan menyambung komponen-komponen elektronika pada PCB. 2. Multimeter Alat yang digunakan untuk mengukur arus (ampere), tegangan (voltage) dan hambatan (resistansi). Alat ini terdiri atas dua kabel penyidik yang berwarna merah dan hitam. Agar bisa bekerja, multimeter ini memerlukan catu daya dari baterai. 3. Gergaji Alat yang digunakan sebagai pemotong. 4. Bor Alat yang digunakan untuk membuat lubang pada PCB. 5. Larutan HCL dan H2O2 Cairan ini digunakan untuk melarutkan desain rangkaian pada PCB. Larutan ini dicampur dengan air dengan perbandingan HCL:H2O2:air adalah 1:1:4. Desain PCB yang tidak terblok akan mengelupas dan tembaga akan terlihat jika proses pelarutan selesai dilakukan.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 Pengujian rangkaian mikrokontroller AT89S51 ini dilakukan dengan membuat rangkaian seperti berikut :
Gambar 4.1 Rangkaian uji coba rangkaian Mikrokontroller AT89S51 Pengecekan mikrokontroller AT89S51 dilakukan dengan port 0.0 sampai port 0.7 dihubungkan dengan delapan buah LED pada kaki katoda. Kaki Kanoda LED dihubungkan dengan resistor 330 ohm. Sedangkan kaki anoda dihubungkan dengan VCC.
4.2 Pengujian Rangkaian Interfacing LCD 2x16 Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa
keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port 2 dari Mikrokontroller yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Display karakter pada LCD diatur oleh pin E, RS dan RW: Jalur E dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program E harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 ) berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD.
4.3 Pengujian ADC0804 Sebelumnya dibuat rangkaian ADC yang dihubungkan ke port 1 di mikrokontroller. Berikan tegangan masukan pada ADC dengan sebuah potensiometer. Bila potensiometer diputar dan bobot biner LED yang padam (bernilai 1) berubah sesuai perubahan tegangan potensiometer, maka ADC sudah bekerja dengan baik.
4.4 Pengujian Sensor LM 35 Sensor LM 35 ini terhubung langsung dengan ADC, kemudian ADC mengirim data ke mikrokontroller dan dicetak ke LCD. Dari LCD dapat terbaca suhu disekitar sensor LM 35 tersebut. Tegangan keluaran linier dengan perubahan sebesar 10mV untuk setiap kenaikan atau penurunan sebesar 1°C. Sensor suhu LM35 diuji dengan cara memberikan catu 5V dan memberikan pemanasan secara tidak langsung, sedangkan tegangan keluaran langsung diamati dengan voltmeter.
Gambar 4.2 Suhu di tampikan pada LCD antara 38°-40°
4.5 Pengujian Motor Servo Salah satu tujuan pengujian kontrol posisi Motor Servo Ac dengan teknik “On‐ Off Control” adalah untuk melihat respon kecepatan dan posisi motor terhadap variasi frekuensi input. Disamping itu dapat juga dilakukan pengontrolan posisi dengan tiga model operasi (putaran maju, berhenti dan putaran mundur). Pembalikan arah putaran motor dilakukan dengan menukar urutan fasa terminal motor, yang dilakukan dengan cara membalikkan persamaan tegangan sinusoidal antara dua fasa pada program, atau dapat juga dilakukan dengan mengalikan nilai frekuensi input dengan (‐). Sementara itu agar motor dapat berhenti, aliran sinyal kontrol dari komputer ditunda dengan cara mengoutputkan tegangan nol pada D/A konverter.
4.6 Pengujian Lampu Lampu dihubungkan di Port 0 pada mikrokontroller, dari mikrokontrol dihubungkan dahulu pada TRIAC, TRIAC berfungsi sebagai pengganti relay, pada prototipe ini menggunakan 2 lampu yang berfungsi sebagai pemanas.
Jika suhu di dalam prototipe terbaca oleh sensor lebih dari 40° maka lampu akan mati, tetapi apabila kurang dari 38° maka lampu akan menyala.
4.7 Pemasukan Program Assemby ke Mikrokontroller AT89S1 Proses ini, dilakukan oleh downloader IC AT89xx. Adapun langkah‐langkahnya adalah sebagai berikut :
1. Tancapkan IC AT89S51 ke soket ic pada downloader. 2. Hubungkan soket female DB-25 pada downloader ke soket male DB-25 di PC dan hubungkan power supply dengan tegangan 12 V ke downloader. 3. Buka program ASM_51. 4. Ketikan nama file assembly yang telah dibuat, yaitu fajar.asm kemudian tekan enter dan tunggu sebentar. Setelah proses konversi dari ekstensi .asm ke ekstensi .hex selesai, lihatlah apa ada error di dalam program tersebut, apabila tidak ada maka bisa dilanjutkan, apabila masih ada kesalahan maka harus diperbaiki terlebih dahulu. Peringatan error bisa di lihat dalam file fajar.lst.
Gambar 4.3 Proses konversi dari .asm ke .hex
5. Apabila program assembly sudah benar serta tidak ditemukannya kesalahan, langkah selanjutnya adalah menjalankan program AEC_ISP.
Gambar 4.4 Tampilan program AEC_ISP
6. Setelah muncul Gambar 4.2, pilih A lalu masukkan nama program (fajar.hex) yang akan didownload. 7. Setelah itu akan muncul tampilan seperti Gambar 4.4. Tekan sembarang tombol untuk melanjutkan.
Gambar 4.5 Proses loading fajar.hex selesai
8. Kemudian arahkan pada pilihan E, lalu tekan enter atau tekan tombol “E”. Ini berfungsi untuk memasukkan program yang berekstensi hex ke dalam IC AT89S51.
Gambar 4.6 Memasukan fajar.hex ke dalam memori IC AT89S51
Gambar 4.7 Proses pemasukan fajar.hex ke dalam memori IC AT89S51
9. Jika sudah 100%, tekan sembarang tombol untuk melanjutkan. 10. Langkah selanjutnya adalah memilih pilihan I, lalu tekan enter. Disitu tampak bahwa kondisi masih tinggi (high). Dengan menekan tombol enter, maka akan berubah menjadi rendah (low).
Gambar 4.8 Proses riset IC AT89S51
11. Setelah proses download selesai, langkah selanjutnya yaitu memasang IC AT89S51 yang berisi program lpg.hex tadi ke rangkaian.
4.8 Pengujian Rangkaian Keseluruhan Pengujian rangkaian secara keseluruhan dilakukan setelah semua komponen terpasang dan program assembly yang sudah dibuat di masukan ke IC. Setelah dilakukan pengecekan ulang dan tidak ada kesalahan di rangkaiannya, uji coba langsung dilaksanakan. Secara elektronis rangkaian telah bekerja dengan baik, output dari Mikrokontroller dapat mengirimkan data ke LCD. Tampilan pada LCD dapat menampilkan suhu inkubator yang dikirimkan oleh sensor LM 35 serta pengontrolan lampu juga sudah cukup
baik. Lampu indikator digunakan untuk penanda bahwa sensor telah bekerja, kemudian ADC mengirim sinyal ke mikro yang kemudian akan ditampilkan ke LCD. Sensor LM 35 mengontrol suhu antara 38°-40°C bila suhu melebihi suhu tersebut maka lampu akan mati, bila suhu kurang dari suhu tersebut lampu akan hidup.hidup. Dan motor servo bergerak dengan selang waktu 1 menit dengan sudut 180°.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Berdasarkan analisa yang dilakukan pada rangkaian, dapat disimpulkan bahwa : 1. Saat sensor membaca suhu lebih dari 40°C, maka sensor akan memberikan instruksi ke mikrokontroler untuk mengaktifkan rangkaian driver sehingga lampu mati. 2. Saat sensor membaca suhu lebih dari 38°C, maka sensor akan memberikan instruksi ke mikrokontroler untuk mengaktifkan rangkaian driver sehingga lampu menyala. 3. Keluaran dari sensor suhu LM 35 berupa teks yang ditampilkan oleh LCD 16x2. 4. Selang waktu beberapa menit motor servo bergerak 180° untuk membalik posisi telur. 5. Dengan menggunakan Mikrokontroler AT89S51 kita harus membuat rangkaian ADC karena AT89S51 belum memiliki ADC internal.
5.2 Saran Beberapa saran perlu disampaikan pada pembuatan penetas telur ini adalah : 1. Dengan menambah sensor kelembaban kita dapat membuat inkubator yang lebih baik. 2. Dengan ukuran box yang lebih besar maka telur yang ditetaskan jumlahnya juga semakin banyak. 3. Dengan menggunakan motor yang lebih besar maka dapat membalik posisi telur dengan jumlah telur yang lebih banyak.
DAFTAR PUSTAKA ‐
NN. 1996. Petunjuk Produksi Ternak Unggas 1, Purwokerto.
‐
Eko Putro, Afianto. 2004. Panduan Mikrokontroller AT89S51. Yogyakarta : Andi.
‐
Averrous. 2009. Motor Servo Continous. Bandung : Informatika.
‐
Sutrisno. 1986. BT 139 (TRIAC). Jakarta : Elex Media Komputindo.
‐
Anonim,
2010,
a,
Mikrokontroller
AT89S51,
http://elektronika21.blogspot.com/mikrokontroller-at89s51.html, diakses tanggal 7 Juni 2010 ‐
Anonim, 2010, b, Osilator dan Clock, http://www.polibatam.ac.id, diakses tanggal 7 Juni 2010
‐
Anonim, 2010, c, Bahasa Assembly Mikrokontroller AT89S51, http://www.tokoelektronika.com/tutorial/uc2.html, diakses tanggal 7 Juni 2010
‐
Anonim, 2010, d, Sensor, http://indomicron.co.cc/elektronika/analog/pengertiansensor, diakses tanggal 10 Juni 2010
‐
Anonim,
2010,
e,
Karakteristik LCD,
http://digilib.petra.ac.id/prototype-
chapter3.pdf, diakses tanggal 10 Juni 2010
LAMPIRAN
Listing Program : ;Penetas telur ;Data LCD pada p2.3 - p2.0 (4 bit mode) LCD equ
p2
rS
bit
p2.4
rW
bit
p2.5
en
bit
p2.6
load
bit
p0.7
motor bit
p3.5
wr_adc bit
p0.0
in_adc bit
p0.1
s_low equ
38
s_hig equ
40
dt_adc equ
p1
dly
equ
70h
suhu
equ
71h
mnt
equ
72h
dtk
equ
73h
jmp
start
org
0bh
mov
th0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000) djnz
dly,xtmr0
call
rd_adc
mov
dly,#10
djnz
dtk,xtmr0
mov
dtk,#120
djnz
mnt,xtmr0
mov
mnt,#1
clr
tr0
cpl
f0
jb
f0,kiri
call
right
setb
tr0
xtmr0: reti kiri:
call
left
setb
tr0
reti
Start: MOV TMOD,#11H SETB TR0 SETB EA SETB ET0 call
initlcd
mov
a,#0
call
line1
mov
dptr,#tb1
call
ctkrom
mov
a,#0
call
line2
mov
dptr,#tb2
call
ctkrom
mov
mnt,#1
mov
dtk,#120
mov
dly,#10
call
left
jmp
$
;initialisasi LCD 4 bit interface ========LCD Start========
initlcd:mov
r6,#250
dl2:
call
d100
djnz
r6,dl2
mov
lcd,#43h
CALL clk
dl3:
mov
r6,#41
call
d100
djnz
r6,dl3
mov
lcd,#43h
CALL clk dl4:
call
d100
mov
lcd,#43h
CALL clk call
d100
mov
lcd,#42h
CALL clk call
d100
mov
lcd,#42h
CALL clk CALL D100 mov
lcd,#48h
CALL clk call
d100
mov
lcd,#40h
CALL clk mov
lcd,#4Ch
CALL clk call
d100
mov
lcd,#40h
CALL clk mov
lcd,#41h
CALL clk mov dl16: call djnz
r6,#16 d100 r6,dl16
ret
;Set cursor pada LCD baris 1 kolom ke A line1: mov
lcd,#48h
call
clk
add
a,#40h
mov
lcd,a
call
clk
call
d100
ret
;Set cursor pada LCD baris 2 kolom ke A line2: mov
lcd,#4ch
call
clk
add
a,#40h
mov
lcd,a
call
clk
call
d100
ret
;clock enable clk:
clr
en
nop nop setb
en
RET
;delay 100uS d100: mov djnz
r7,#50 r7,$
ret
;========LCD END========
tb1:
db 'Penetas Telur',13
tb2:
db 'Suhu :
',0dfh,'C',13
end
