Sistem Kontrol Aquarium Otomatis
Rizky Wahyu Nugroho, Ardik Wijayanto2, Eru Puspita2 1
2
Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Electronics Engineering Polytechnic Institute of Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114 email :
[email protected]
Abstrak— Sistem pengendalian ruang budidaya dan pemberian pakan ikan dari jarak jauh merupakan suatu kebutuhan tambahan bagi orang yang hobi memelihara ikan. Sistem pengendalian ruang budidaya dan pemberian pakan ikan saat ini telah berkembang seiring dengan adanya perkembangan teknologi yang canggih. Seperti adanya sistem pengendalian ruang budidaya dan pemberian pakan ikan secara otomatis berbasis mikrokontroler. Saat ini banyak orang yang hobi memelihara ikan kebingungan saat bepergian jauh, karena tidak ada yang memberi pakan ikan dan mendeteksi air pada akuarium saat airnya keruh dan air jernih sehingga kondisi ikan juga dapat terkontrol dengan baik. Desain alat ini terdiri dari rangkaian power supply, rangkaian sensor,dan minimum system dari mikrokontroler ATmega16. Dimana rangkaian mikrokontroler tersebut digunakan untuk mengontrol rangkaian driver motor stepper, pompa dan lampu. Power supply berfungsi untuk memberikan tegangan yang dibutuhkan pada masing-masing rangkaian tersebut. Mikrokontroler ATmega16 sebagai pusat pengaturan pada rangkaian sensor, dan rangkaian driver motor stepper berfungsi sebagai untuk mekanisme buka dan tutup box makanan. Sensor kejernihan berfungsi untuk mendeteksi tingkat kejernihan dan kekeruhan air Dari pengujian system yang talah dilakukan, didapat hasil dimana system penjadwalan berhasil, dengan tingkat keberhasilan70 % sedangkan untuk sensor kejernihan, nilai ADC yang didapat untuk setiap tingkat kejernihan, dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Akuarium yang ada sekarang ini masih dilakukan secara manual. Banyak orang yang hobi memelihara ikan kebingungan jika mereka bepergian jauh. Hal ini dimungkinkan karena tidak ada yang memelihara ikannya dengan baik. Kebanyakan mereka mengkhawatirkan pemberian makanan yang harus dilakukan setiap hari. Penggantian air yang berkala dikarenakan semakin air dalam akuarium maka kejernihannya semakin berkurang. Faktor penting pemeliharaan ikan pada akuarium adalah ketepatan waktu pemberian pakan ikan, mengatur kerja motor air, kejenihan air, mengatur sirkulasi air otomatis pada akuarium. Sensor kejernihan air digunakan untuk mengetahui kejernihan air yang ada pada akuarium sehingga jika akuarium kotor maka akan dilakukan penggantian air secara otomatis. Apabila tetap dibiarkan maka dapat menghambat pertumbuhan ikan. Selain itu, juga dapat membahayakan keadaan ikan tidak terkontrol. Oleh karena itu, penulis membuat Sistem Kontrol Akuarium Otomatis. Dengan adanya Sistem Kontrol akuarium Otomatis ini orang yang hobi memelihara ikan tidak perlu khawatir lagi dengan ikan peliharaanya. Karena Akuarium dapat memberikan pakan ikan secara otomatis, mengatur kerja motor air, mengatur sirkulasi air otomatis pada akuarium Dengan menggunakan Sistem Kontrol Akuarium Otomatis Berbasis Mikrokontroler ini, orang yang hobi memelihara ikan dapat memelihara ikan dengan lebih mudah. II. DASAR TEORI 2.1
MIKROKONTROLER ATMEGA 16 Kontroler ATMega-16 merupakan mikrokontroler 8-bit AVR dengan Kapasitas memori maksimum sebesar 16 Kbyte yang tersimpan didalam System Programmable Flash-nya. ATMega-16 merupakan chip IC produksi ATMEL yang termasuk golongan single chip microcontroller, dimana didalamnya sudah mempunyai ADC dan PWM internal, memori dan I/O tergabung dalam satu pak IC. Dalam pemrogramannya
Kata kunci: Sensor kejernihan, Mikrokontroler ATmega16, Otomatis I. PENDAHULUAN Akhir-akhir ini hobi memelihara ikan hias menjadi suatu trend di masyarakat, mulai dari kalangan bawah sampai kalangan atas.
1
kontroler ini dapat dijalankan menggunakan 2 bahasa yaitu bahasa Assembly atau bahasa C. Sehingga memungkinkan pengguna dapat mengoptimalkan kinerja system yang dibuat secara fleksibel. AVR mempunyai 16 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare , interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengizinkan memori program untuk deprogram ulang dalam system menggunakan hubungan serial SPI. ATmega16 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan.
motor stepper memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa. Motor stepper sering digunakan dalam peralatan digital untuk mengubah dari sinyal pulsa menjadi putaran atau gerakan mekanik. Setiap putaran poros motor berupa putaran step yang diskrit. Motor dapat diubah dengan mudah arah putarannya yaitu searah jarum jam (CW) dan berlawanan arah jarum jam (CCW). Motor ini berbeda dengan jenis motor lainnya yaitu putaran poros motor tergantung sinyal pulsa yang diberikan, tetapi untuk motor jenis lainnya putarannya bebas
Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu 2.3 siklus clock, ATMega 16 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat rancangan sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses. Pin-pin pada Atmega 16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual in-line package) ditunjukkan oleh gambar 2.3. Guna memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untukm program dan data) memori programmer, atau oleh program boot On-chip berjalan di AVR core. Program boot dapat menggunakan antarmuka apapun untuk men-download program aplikasi di Aplikasi Flash memori. Perangkat Lunak dalam Flash Boot Bagian akan terus berjalan sementara Aplikasi Flash Bagian diperbarui, menyediakan operasi Baca-Sementara-Write benar. Dengan menggabungkan sebuah RISC 8-bit CPU dengan In-System Self-Programmable Flash dalam sebuah chip monolitik, yang Atmel
2.3 LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY) LCD yang digunakan dalam tugas akhir ini merupakan tipe karakter 16x2 baris, dan dapat menampilkan 16 karakter perbaris dan mempunyai 2 baris. Kapasitas internalnya sebanyak 80x8 bit data (maksimum 80 karakter).
Gambar 2.2 LCD 16X2 LCD tipe karakter 16x2 baris ini memiliki keuntungan yang dapat diperoleh dengan menggunakan LCD adalah : 1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga memudahkan untuk membuat program tampilannya. 2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit kontrol. 3. Ukuran dari modul yang proporsional. 4. Penggunaan daya yang kecil. 2.4. SENSOR INFRAMERAH
Gambar 2.1 konfigurasi pin ATmega16
Sensor Inframerah dalam proyek akhir ini digunakan dalam pendeteksian tingkat kejernihan air dalam akuarium . Dimana kerja dari sensor inframerah yaitu memancarkan dari pancaran sinar inframerah yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini berdasarkan tingkat intensitas cahaya pada suatu bidang. Jadi ketika inframerah tersebut memancarkan cahaya, maka tubuh manusia itu akan menghasilkan pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dan mengeluarkan output high voltage (±5P volt).
ATmega8 memiliki 28 pin yang masing-masing memiliki fungsi berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lain. 2.2
Motor Stepper
Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan
2.5 .SENSOR PHOTOTRANSISTOR
2
Sensor Phototransistor, phototransistor akan menerima pancaran cahaya dari inframerah setiap perubahan intensitas cahaya pada suatu bidang. Pada sistem ini Phototransistor sebagai receiver akan mengubah energi cahaya ke energi listrik yang selanjutnya akan diolah mikrokontroler. Keluaran data Phototransistor ini akan masuk ke dalam ADC internal mikrokontroler dan selanjutnya akan diolah sebagai masukan sensor feedback dari sistem yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai dari setting point Gambar 2.3 Diagram PIN RTC DS 1307 2.6. RTC DS 1307 2.7. TRIAC DS 1307 merupakan serial RTC yang menyediakan informasi detik, menit, jam, hari, bulan, dan tahun. Akhir dari bulan otomatis disesuaikan untuk bulan yang kurang dari 31 hari, termasuk pembenaran untuk lompatan tahun saat diset ulang. Jam dapat beroperasi dengan format 24 jam maupun 12 jam AM/PM. DS1307 juga memiliki rangkaian deteksi tegangan drop dan secara otomatis akan berganti ke battery backup. Fitur-fitur yang dimiliki juga oleh RTC ini antara lain: • Real-time clock(RTC) menyimpan datadata detik, menit, jam, tanggal, bulan, hari dalam seminggu, dan tahun valid hingga 2100; • 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan; • Antarmuka serial Two-wire (12C) • Sinyal luaran gelombang-kotak terprogram (Programmable Squarewave); • Deteksi otomatis kegagalan-daya (powerfail) dan rangkaian Switch; • Konsumsi daya kurang dari 500nA menggunakan mode baterai dengan operasional osilator; • Tersedia fitur industri dengan ketahanan suhu: -40 C hingga +85 C • Tersedia dalam kemasan 8-pin DIP atau SOIC Sedangkan daftar pin DS 1307: • VCC – Primary Power Supply • X1, X2 – 32.768Khz Crystal Connection
TRIAC merupakan singkatan dari Triode Alternating Current Switch, saklar negative untuk arus bolak-balik. TRIAC merupakan suatu komponen yang mempunyai susunan atas 5 lapisan bahan jenis P dan N dalam arah lain terminal antara T1 dan T2 dapat menghantarkan dalam arah yang lain sebagaimana ditunjukkan secara jelas pada gambar 2.7. Secara elektris, TRIAC merupakan suatu komponen yang berkelakuan seperti dua buah SCR (Thyristor) yang digabungkan dalam hubungan negative terbalik seperti ditunjukkan pada gambar 2.4
. Gambar 2.4 Simbol TRIAC[6]
TRIAC dapat dialihkan dalam kondisi hidup (on), baik melalui arus gate positif maupun maupun arus gate negative. Jika arus positif diinjeksikan saat T2 positif dan arus negative diinjeksikan saat T1 positif. Berikut tentang karekteristik dari TRIAC:
VBAT -+3V Battery Input • GND - Ground • SDA - Serial Data • SCL - Serial Clock • SQW/OUT – Square Wave/Output Driver
Gambar diagram PIN:
3
komunikasi RS-232 menuju server. Data yang berada pada server diolah dan divisualisasikan secara 3D. Data hasil dari visualisasi kemudian di feedback-kan ke node master. Feedback data dari server inilah kemudian dijadikan sebagai control dari pemanas, apabila panas kurang maka pemanas akan menambah tingkat panasnya sedangkan jika panas berlebih maka pemanas akan menurunkan panasnya
Gambar 2.5 Karakteristik TRIAC[6]
TRIAC adalah piranti yang digunakan untuk mengontrol arus rata-rata yang mengalir ke suatu beban. TRIAC dapat mengontrol arus dalam dua arah. Jika TRIAC sedang off, arus tidak dapat mengalir diantara terminal-terminal utamanya, atau dengan kata lain diumpamakan saklar terbuka. Jika TRIAC on, maka dengan tahanan yang rendah arus mengalir dari satu terminal ke terminal lainnya denagn arah aliran tergantung dari 3.1.2 Sensor Phototransistor polaritas tegangan yang digunakan. Jika tegangan T2 positif, maka arus yang mengalir dari T2 ke T1 dan sebaliknya jika T1 Rangkaian Sensor Phototransistor yang digunakan pada positif, maka arus akan mengalir dari T1 ke T2 dan dalam sistem ini ditunjukkan pada Gambar 3.7 Sebagai sensor kondisi ini TRIAC diumpamakan sebagai saklar tertutup. Phototransistor, phototransistor akan menerima pancaran cahaya dari inframerah setiap perubahan intensitas cahaya pada suatu bidang. Pada sistem ini Phototransistor sebagai receiver akan III. PERANCANGAN PERANGKAT KERAS DAN mengubah energi cahaya ke energi listrik yang selanjutnya akan PERANGKAT LUNAK diolah mikrokontroler. Keluaran data Phototransistor ini akan masuk ke dalam ADC internal mikrokontroler dan selanjutnya 3.1 Pembuatan Perangkat Keras akan diolah sebagai masukan sensor feedback dari sistem yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai dari setting point 3.1.1 Sensor Inframerah Penggunaan sensor Inframerah dalam proyek akhir ini digunakan dalam pendeteksian tingkat kejernihan air dalam akuarium . Dimana kerja dari sensor inframerah yaitu memancarkan dari pancaran sinar inframerah yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini berdasarkan tingkat intensitas cahaya pada suatu bidang. Jadi ketika inframerah tersebut memancarkan cahaya, maka tubuh manusia itu akan menghasilkan pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dan mengeluarkan output high voltage (±5P volt).
Gambar 3.2 Rangkaian sensor phototransistor
3.3 Rangkaian Driver Lampu Rangkaian driver disini yaitu rangkaian driver dengan menggunakan transistor. Keluaran dari mikrokontroler dari port OD akan masuk terlebih dahulu pada rangkaian driver ini. Transistor disini digunakan sebagai switching untuk mengontrol terang redupnya lampu . Untuk nyala dan mati lampu menggunakan Relay. Konfigurasi rangkaian driver ini seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3
Gambar 3.1 Konfigurasi sensor Inframerah pada mikrokontroler node sebagai tanda bahwa node master telah siap menerima data. Node akan menjawab dengan mengirim sinyal DSR (Data Set Ready) Artinya node akan mengirim data kepada node master. Kemudian datapun dikirim melalui transmitter yang ada pada node menuju receiver dari node master. Data yang ada pada node master kemudian akan di transfer menuju PC melalui
4
Gambar 3.3 Rangkaian driver Lampu 3.4 PEMBUATAN SOFTWARE Pada konfigurasi software disini yaitu berisi tentang algoritma pemrograman dari sistem dimmer sendiri. Dalam pembuatan perangkat lunak / program dalam mikrokontroler menggunakan CodeVisionAVR C Compiler. Selanjutnya program akan disimpan dalam memori data dan memori program. Sistem pengaturan terang redup lampu / dimmer ini yaitu menggunakan sistem close loop, dimana keluaran pada sistem terdapat feedback sebagai koreksi dari keluaran yang diinginkan. Feedback dari sistem yaitu berupa sensor inframerah yang akan memancarkan tingkat intensitas.cahaya dan diterima oleh phototransistor yang bertindak sebagai receiver Nilai keluaran dari Receiver Phototranaistor akan digunakan sebagai feedback dan masuk ke dalam ADC internal pada mikrokontroler sehingga dapat diproses dan dihasilkan suatu keluaran yang diinginkan dari sistem close loop itu sendiri. Gambar 34
Gambar 3.4 Flow chart keseluruhan sistem
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian sistem alat, pengujian sistem program beserta integerasi antara sistem alat dan sistem program yang telah direncanakan, di buat dan di analisa. Tujuan dari pengujian dan analisa ini adalah untuk mengetahui keberhasilan dari keseluruhan alat dan program yang telah dirancang. Pengujian dilakukan pada masing-masing bagian terlebih dahulu, kemudian masing-masing bagian tersebut di uji secara integerasi keseluruhan. Setelah proses pengujian dan pengambilan data, langkah selanjutnya adalah menganalisa hasil pengujian tersebut. Acuan yang digunakan dalam proses analisa adalah data yang didapat pada saat proses perencanaan dan juga data-data hasil analisa secara teori. Proses selanjutnya adalah memberikan kesimpulan dari masing-masing analisa yang telah dilakukan sebelumnya. Pengujian yang dilakukan dalam setiap tahap ini antara lain: 1.
5
Pengujian Power Supply
2. 3. 4. 5. 6.
Pengujian Minimum Sistem Pengujian ADC Pengujian transmiter. Pengujian receiver. Pengujian sistem terintegrasi
4.1 Pengujian Power Supply Power Supply sangat penting dalam memberikan supply tegangan pada rangkaian hardware beserta komponen – komponen lainnya. Untuk meghidupkan semua komponen elektronik yang membutuhkan tegangan yang cocok dan stabil. Power Supply yang digunakan disini adalah power supply 1 Ampere yang dibuat rangkaian output 5 volt DC untuk memberikan input pada mikrokontroler maupun komponen pendukung yang lain. Hasil pengujiannya dapat dilihat pada tabel 4.1.
Gambar 4.1 Rangkaian Power supply
Tujuan
Dengan dilakukan pengujian power supply ini dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari power supply yang digunakan apakah dalam kondisi bagus atau tidak bagus.
Prosedur pengujian
Pada pengujian tegangan dilakukan pengukuran dengan Avometer secara paralel pada output tegangan dengan sudah terpasang beban. Berikut pengujian power supply dengan beban penuh.
Peralatan yang digunakan Tabel 4.1 Pengujian rangkaian power supply 5 volt dengan beban No Vout yang Vout Error Akurasi diharapkan yang X-Y (%) (%) (volt) terukur (volt) 1 5 4,88 0,12 2,4 97,6 2 5 4,90 0,10 2 98 3 5 4,93 0,07 1,4 98,6 4 5 4,90 0,10 2 98 5 5 4,92 0,08 1,6 98,4 6 5 4,93 0,07 1,4 98,6 7 5 4,90 0,10 2 98 8 5 4,92 0,08 1,6 98,4 9 5 4,92 0,08 1,6 98,4 10 5 4,92 0,08 1,6 98,4 Rata5 4,91 0,08 1,7 98,24 rata
Peralatan yang dipakai dalam pengujian ini antara lain: TIP 3055, IC regulator 7805 dan Avometer.
X-Y = selisih Vout yang diharapkan dengan Vout terukur Berdasarkan Tabel 4.1 untuk pengukuran Power Supply dapat diketahui bahwa tegangan output terpasang (tanpa beban) rata-rata 4,91 volt. Hal tersebut sudah cukup baik untuk tegangan supply mikrokontroler kerena tegangan tersebut tetap stabil. Untuk rumus dari perhitungan tersebut sebagai berikut:
Rangkaian Percobaan
Error (%) =|Vout yang diharapkan – Vout yang terukur| x 100%................(4.
Akurasi (%) = 100%- Error (%)……………………………............…(4.2)
6
Rangkaian Percobaan
Gambar 4.3 Rangkaian uji PORT I/O Cara Pengujian 1. Hubungkan rangkaian minimum system atmega16 dengan power suplly 2. Hubungkan LED pada PORTA.2, PORTA.3, PORTA.4, dan PORTA.5 3. Isi minimum system dengan algoritma pemrograman berikut:
Gambar 4.2 Kurva pengujian power supply dengan beban
Hasil dan analisa Berdasarkan hasil pengujian output tegangan pada power supply diketahui bahwa kondisi power supply cukup bagus dan cocok digunakan pada alat ini. 4.2 Pengujian Rangkaian Minimum Sistem
4.3 Pengujian ADC Dalam pengujian minimum sistem ini yaitu untuk mengetahui apakah rangkaian minimum sistem yang telah dibuat dapat berjalan dengan baik atau tidak. Dalam pengujian ini yaitu meliputi pengujian port I/O. Dalam melakukan pengujian terhadap rangkaian minimum sistem ini perlu diperhatikan beberapa tahap antara lain : 1. Memastikan tiap-tiap jalur rangkaian terhubung dengan baik. 2. Setelah jalur rangkaian terhubung dengan baik, selanjutnya melakukan chip signature pada rangkaian minimum sistem Atmega8. 3. Siapkan program yang akan di download dengan software CodeVisionAVR dan pastikan tidak ada error pada program setelah di-compile. 4. Banyak cara untuk men-download program tergantung downloader dan software yang digunakan. Perlu diketahui bahwa ketika membeli chip Atmega8 yang baru tidak bisa langsung men-download program menggunakan USB downloader, harus menggunakan downloader paralel terlebih dahulu baru setelah itu bisa menggunakan USB downloader. 5. Setelah sukses men-download program, lihat hasil program yang dijalankan sesuai dengan isi program tersebut.
Tujuan Mengetahui fungsi ADC internal pada mikrokontroler berfungsi dengan baik. Pengujian analog to digital converter (ADC) internal mikrokontroler ini bertujuan untuk mengetahui kinerja dari ADC dalam mengkonversi tegangan analog ke tegangan digital. ADC yang digunakan adalah 10 bit internal ADC pada channel 0 (PORTC.0). tegangan referensi (Vreff) yang digunakan adalah pada Pin Areff dimana tegangan yang diberikan yaitu sebesar 2,5 volt. Setting ADC menggunakan clock sebesar 750 Khz.
Peralatan yang digunakan 1. Power Supply 2. Mikrokontroler 3. LCD 4. Kabel penghubung
Rangkaian percobaan Blok diagram pengujian ADC internal dapat dilihat pada Gambar 4.7 dibawah ini. 4.4 Pengujian Transmiter Tujuan Untuk memastikan bahwa rangkaian transmiter inframerah dapat bekerja pada frekunsi 10 khz.
4.2.1 Pengujian PORT I/O
7
Peralatan yang digunakan
1. 2. 3. 4.
Rangkaian transmiter inframerah. Osciloscope Rangkaian minimum sistem. Power supply.
frekuensi 10 khz sinyal dapat diterima oleh receiver phototransistor. Begitu juga ketika inframerah diujicobakan pada frekuensi 20khz dan 40khz. Pada frekuensi tersebut sinyal transmitter dapat diterima oleh receiver phototransistor dengan syarat transmiter dipasang berhadapan lurus dengan receiver karena apabila pemasangan transmiter tidak lurus maka sinyal tidak akan mampu diterima oleh receiver.
Rangkaian percobaan
4.3 4.5 Pengujian Receiver Phototransistor
Tujuan Untuk memastikan bahwa rangkaian receiver mampu menerima sinyal frekuensi yang dikirimkan oleh transmiter.
Peralatan yang digunakan 1. Rangkaian transmiter inframerah 2. Rangkaian receiver phototransistor 3. Osciloscope 4. Rangkaian minimum system
Rangkaian Percobaan
Gambar 4.4 Rangkaian pengujian transmiter
Cara pengujian 1. 2. 3. 4.
a)
Hubungkan rangkaian minimum sistem atmega16 dengan power suplly Pastikan mikrokontroler terhubung dengan rangkaian transmitter inframerah. Hubungkan output inframerah dengan oscilloscope. Amati gambar sinyal gelombang inframerah
Transmiter
Receiver
OSC
Hasil pengujian
Gambar 4.6 Blok Diagram Receiver Phototransistor
Pengujian dengan perubahan frekuensi=10khz; probe osciloscope x10; 50us
Cara Pengujian 1. 2. 3. 4.
Hubungkan rangkaian minimum system atmega 16 dengan power supply. Pastikan mikrokontroler terhubung dengan rangkaian receiver phototransistor. Hubungkan phototransistor dengan oscilloscope. Hasil pengujian phototransistor ditampilkan menggunakan oscilocope yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 4.5 Sinyal inframerah dengan frekuensi 10khz
a.
Analisa Pada pengujian ini transmitter inframerah diujicobakan pada frekuensi yang berbeda-beda yaitu 10khz,20khz,dan 40khz. Dari hasil pengujian yang diperoleh, dapat dipastikan bahwa untuk
8
Pengujian dengan perubahan frekuensi=10khz; probe osciloscopex10 ; 50us
07.00 17.00 05.00 3
3
07.00 17.00 05.00
4
5
Pada pengujian sistem terintegrasi disini yaitu bertujuan mengetahui apakah keseluruhan sistem yang terdiri dari bagianbagian dapat bekerja dengan baik saat diintegrasikan. Adapun yang diperhatikan dalam pengujian disini yaitu mengamati dari sisi perangkat keras (hardware) Dalam pengujian hardware disini meliputi pengamatan sistem , sensor kejernihan air, dan rangkaian minimum sistem yang terdiri dari rangkaian driver motor stepper dan rangkaian driver lampu. Sistem terbagi dari beberapa bagian yaitu setiap bagian akan dipack. Pada bagian 1 terdiri dari rangkaian driver motor stepper, rangkaian driver lampu, rangkaian driver pompa . Pada pengujian driver motor stepper disini yaitu dengan melakukan buka dan tutup box makanan sesuai dengan waktu yang ditentukan. rangkaian driver lampu untuk nyala dan mati lampu sesuai waktu yang ditentukan. rangkaian driver pompa untuk mensirkulasikan air akuarium pada saat air keruh. Adapun table pengukuran dapat dilihat
No
Hari
Jam 05.00
1 2
1
07.00
2
17.00 05.00
Mati
Status Lampu
Mati Mati
Mati Mati
Mati
Nyala
Mati
Mati
Mati
501
Nyala Nyala Nyala
Nyala Mati Mati
512 539 572
Nyala Nyala Nyala
Nyala Mati Mati
554 577 589
Nyala Nyala Nyala
Nyala Mati Mati
602 612 665
Nyala
Nyala
663
BAB V PENUTUP Berdasarkan hasil perencanaan, pembuatan sistem dan pengujian hasil maka di dapat beberapa kesimpulan yang merupakan hasil dari keseluruhan proses pengerjaan proyek akhir ini. Penulis juga memberikan beberapa saran guna kebaikan dari sistem ini kedepannya. 5.1
Kesimpulan
Setelah melalui beberapa proses dalam pengerjaan proyek akhir ini secara keseluruhan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1.
Status Pompa
07.00
Mati
Pengujian kedua adalah dengan menguji rangkaian driver pengendali tegangan AC dengan rangkaian mikrokontroler. Fungsi dari rangkaian ini untuk mengaktifkan beban ac yaitu pompa air. Input rangkaian driver ini dihubungkan ke port mikrokontroler. Dengan tegangan dc yang bisa diatur-atur maka intensitas led pada moc 3041 bisa dikontrol. Dengan mengatur intensitas led maka kecepatan nyala diac pad moc 3041 bisa diatur juga. Semakin besar intensitas led maka kecepatan nyala diac semakin cepat sehingga waktu tundaan untuk pemicuan triac semakin cepat dan sebaliknya semakin lemah intensitas led maka kecepatan nyala diac semakin lambat yang mengakibatkan waktu tunda pemicuan triac semakin lama Besarnya tegangan ac yang dihasilkan ditentukan oleh sudut pemicuan triac. Nilai sudut pemicuan triac adalah berupa waktu tunda untuk pemicuan triac.
Pengujian Sistem Terintegrasi
Status Buka Box Makanan Mati BukaTutup Mati
5
17.00
Pada pengujian ini receiver phototransistor diujicobakan pada frekuensi yang berbeda-beda yaitu 10khz,20khz,dan 40khz. Dari hasil pengujian yang diperoleh, dapat dipastikan bahwa untuk frekuensi 10 khz sinyal dapat diterima oleh receiver phototransistor. Begitu juga ketika inframerah diujicobakan pada frekuensi 20khz dan 40khz. Pada frekuensi tersebut sinyal transmiter dapat diterima oleh receiver phototransistor dengan syarat transmiter dipasang berhadapan lurus dengan receiver karena apabila pemasangan transmiter tidak lurus maka sinyal tidak akan mampu diterima oleh receiver.
Waktu
07.00 17.00 05.00
Gambar 4.7 Sinyal phototransistor dengan frekuensi 10khz Analisa
4.6
4
BukaTutup Mati Mati BukaTutup Mati Mati BukaTutup Mati Mati BukaTutup Mati
Akuarium otomatis dapat bekerja dengan baik karena dapat mencapai tingkat Sensor Kejernihan 2. Dalam penjadwalan pemberian makanan ikan jumlah (ADC) pakan ikan sedikit demi sedikit mengalir dari box 452 makanan sesuai dengan waktu yang ditentukan yaitu 473 pada jam 7 pagi 3. Dengan mengatur waktu penyalaan TRIAC, maka 496 besarnya tegangan yang dihasilkan bisa ditentukan dan putaran pompa dapat diatur sesuai yang diinginkan. 521
9
4.
Penggunaan sensor Kejernihan air dapat digunakan untuk mengukur tingkat kejernihan dan kekeruhan air berdasarkan nilai ADC jika semakin jernihan nilai ADC mencapai maksimal 472 (Desimal) . jika air agak keruh nilai ADC mencapai 504 dan jika air keruh mencapai 611 5. Untuk membuat komunikasi antara mikrokontroler dengan plant yang akan dikontrol yaitu menggunakan pemrograman bahasa C pada mikrokontroler dengan bantuan CodeVisionAVR. 6. Dalam penyalaan lampu akuarium, lampu menyala ketika saat malam hari dan pagi hari lampu akan mati.
Parkir Lantai Banyak. Tugas akhir: T. Elektronika PENSITS:2009. [12]. Araullo,E.V., De-Padua,D.B. dan Graham,M., Rice Postharvest Technology, Intern. Dev. Res. Center, Ottawa, Canada.(1976). [13].Kunze,O.R. dan Calderwood,D.L.,Rough Rice Drying. Juliano,B.O (Ed.), Rice: Chemistry & Technology, p. 233. The American Association of Cereal Chemists, Inc., Minnesota. (1994).
5.2
Saran Pada pengerjaan Proyek akhir ini tidak lepas dari berbagai macam kelemahan didalamnya, baik itu pada perencanaan sistem maupun pada peralatan yang telah dibuat. Untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan serta sebagai masukan untuk perbaikan sistem menjadi lebih sempurna kedepannya, maka diberikan beberapa saran dan harapan sebagai berikut:
Perlu adanya pengembangan pada sensor kejernihan air ini, yaitu dengan menambahkan pengaturan set point menggunakan metode control PID sehingga pengaturan set poin disini dapat dilakukan dari kejauhan. DAFTAR PUSTAKA
[1]. Sahli, Irwan.et al. Perancangan RS 232 to RS 485 Converter Sistem Network Multidrop. [2]. 2010 Atmel Corporation. All rights reserved. [3]. Arif, Ridla Rizalani. Rancang Bangun Prototipe Node Jaringan Sensor Nirkabel Dengan Media Komunikasi Infra Merah Untuk Akuisisi Data Pada Sistem Informasi Parkir Lantai Banyak, Tugas akhir: T. Elektronika PENS-ITS:2009. [4]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/.../LM35 [5]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/...pdf/T/S/O/P/TSOP4838.shtml [6]. Alldatasheet,Website www.datasheetcatalog.com/datasheet.../TSAL6200 [7]. Fathani, Hazmi. Rancang bangun alat pengering gabah tipe silinder vertical [8]. Hermawan, Yuni. Sistem Pengering Gabah Dengan Efek Tarikan Cerobong Berbahan Bakar Limbah Sekam [9]. Araki Mituhiko. Control Systems, Robotics, And Automation – Vol. Ii - Pid Control [10].Purwanto, Era. Pengembangan Metoda Self Tuning Parameter Pid Controllerdengan Menggunakan Genetic Algorithm Pada Pengaturanmotor Induksi Sebagai Penggerak Mobil Listrik, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2009 (SNATI 2009):2009 [11].Akhirta,Silvi Agustri. Perencanaan Dan Penerapan Algoritma Komunikasi Jaringan Sensor Nirkabel Dengan Media Komunikasi Infra Merah Pada Sistem Informasi
10
