09E02137
-
Upload
rkrisnawibowo -
Category
Documents
-
view
5 -
download
1
description
Transcript of 09E02137
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
PENGATURAN TEMPERATUR RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM 35
BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya
MANGASI SIRAIT (062408070)
PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2009
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
PERSETUJUAN
Judul : PENGATURAN TEMPERATUR RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM 35 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 Kategori : TUGAS AKHIR Nama : MANGASI SIRAIT Nomor Induk Mahasiswa : 062408070 Program Studi : DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA)UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Juni 2009
Diketahui Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Program Studi, Pembimbing, Drs.Syahrul Humaidy Msc Dr.Marhaposan Situmorang NIP.132050870 NIP.130810771
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
PERNYATAAN
PENGATURAN TEMPERATUR RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2009 MANGASI SIRAIT 062408070
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,dengan limpahan karuniaNya penyelesaian Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang di tetapkan. Tugas Akhir ini disusun berdasarkan perancangan alat yang penulis lakukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi Program Diploma (D3) pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Departemen Fisika Jurusan Fisika Instrumentasi,Universitas Sumatera Utara. Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini,penulis banyak mengucap terima kasih kepada Bapak Dr.Marhaposan Situmorang,selaku dosen pembimbing pada penyelesaian Tugas Akhir ini yang telah memberikan bimbingan dan kepercayaan penuh pada saya untuk menyempurnakan tugas akhir ini.Ucapan terima kasih juga diajukan kepada Bapak Dr.Eddy Marlianto,M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA),Universitas Sumatera Utara.Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi,Bapak Syahrul Humaidy dan sekeretaris Departemen Fisika Ibu Yustinon,Msi dan seluruh pegawai di Departemen Fisika FMIPA USU.
Ucapan terimakasih saya yang sepesial buat Ayahanda tercinta P.Sirait dan Ibunda tersayang S.Saragih Sumbayak yang selalu sedia memberikan bantuan dan dukungan matei,dorongan dan doa.Tidak terlupakan juga saya ucapkan buat kakak saya tercinta Rayani Sirait,Kakak Rosenni Sirait, dan Kakak Rotua Sirait.Buat kedua adikku tersayang Togar Sirait dan Indra Gunawan Sirait,terimakasih buat doa dan dukungannya.
Terimakasih saya ucapkan buat teman-teman di Fisika Instrumentasi stambuk 2006 yang mau membantu saya dalam penyelesaian tugas akhir ini.Buat teman-teman saya Ampara 409 dan Raya City,serta semua pihak yang membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis banyak menyadari banyak terdapat kekurangan dalam penulisan dan penyusunan tugas akhir ini,oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
ABSTRAK Pengaturan temperatur ruangan merupakan suatu alat yang bekerja secara otomatis sesuai dengan nilai yang diberikan sensor melalui rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) yang merupakan rangkaian pengubah data anaolog menjadi digital.Data digital kemudian dikirim ke mikrokontroler AT89S51 yang memproses data suhu yang nantinya ditampilkan menjadi karakter atau kata.Tampilan yang digunakan adalah Liquid Cristal Display (LCD) dengan ukuran 2 x 16 yang dapat menampilkan karakter berupa angka maupun huruf.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN ii
PERNYATAAN iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
LAMPIRAN x
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan 2
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Sistematika Penulisan 3
1.5 Metodologi Penulisan 5
BAB 2 KOMPONEN KOMPONEN DASAR
2.1 Diagram Blok Pengaturan Temperatur Ruangan 6
2.2 Sensor Suhu LM35 8
2.3 Mikrokontroler AT89S51 9
2.3.1 Konstruksi Mikrokontroler AT89S51 10
2.3.2 Pin Pin Mikrokontroler AT89S51 13
2.4 Instruksi Dasar Assembler 17
2.4.1 Kode Instruksi Mikrokontroler AT89S51 17
2.4.1.1 Instruksi Pemindahan Data 17
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
2.4.1.2 Instruksi Aritmatika 18
2.4.1.3 Instruksi Logika dan Manipulasi Bit 18
2.4.1.4 Instruksi Percabangan 18
2.4.1.5 Instruksi Stack, I/O dan Kontrol 18
2.4.2 Bahasa Assembly MCS-51 18
2.4.3 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 24
2.4.4 Software Downloader 25
2.5 Analog to Digital Converter (ADC) 26
2.5.1 Model Operasi ADC 0804 29
2.5.1.1 Mode Operasi Kontinyu 29
2.5.1.2 Mode Operasi Hand-Shaking 30
2.5.2 Fungsi Pin Pin Pada ADC 0804 30
2.6 LCD (Liquid Crystal Display) 32
BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN
3.1 Rancangan Sistem 35
3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) 37
3.3 Rangkaian Mikrontroler AT89S51 38
3.4 Rangkaian Sensor Temperatur 39
3.5 Rangkaian Analog to Digital Converter (ADC) 40
3.6 Rangkaian Relay 41
3.7 Rangkaian Driver LCD (Liquid Crystal Display) 43
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1 Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroler AT89S51 46
4.2 Pengujian Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) 47
4.3 Pengujian Rangkaian Relay 50
4.4 Diagram Alir (Flowchart) 52
4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan 53
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 56
5.2 Saran 57
Daftar Pustaka
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Kapasitas Memory Mikrokontroler seri AT89X 12
Tabel 2.2. Fungsi pengganti dari port 3 14
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Blok Diagram Pengaturan Temperatur Ruangan Secara Umum 7 Gambar 2.2 Sensor Temperatur LM35 9 Gambar 2.3 IC Mikrokontroler AT89S51 13
Gambar 2.4 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 25
Gambar 2.5 ISP-Flash Programmer 3.0a 26
Gambar 2.6 Diagram Blok ADC 28
Gambar 2.7 Konvigurasi pin- pin pada ADC 0804 30
Gambar 2.8 Liquid Cristal Display (LCD) 2 x 16 34
Gambar 3.1 Diagram Blok Pengaturan Temperatur Ruangan 36
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) 37
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 38
Gambar 3.4 Rangkaian ADC 41
Gambar 3.5 Simbol Relay dan Rangkaian Driver 43
Gambar 3.6 Rangkaian Driver LCD 44
Gambar.4.1 Rangkaian mikrokontroler dengan rangkaian relay 50 Gambar 4.2 Diagram Alir (Flowchart) Rangkaian Temperatur Ruangan 53
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
LAMPIRAN 1. Program Lengkap
2. Skema Rangkaian Pengaturan Temperatur Ruangan
3a. Gambar Pengaturan Temperatur Ruangan Tampak Atas
3b. Gambar Pengaturan Temperatur Ruangan Tampak Depan
3c. Gambar Pengaturan Temperatur Ruangan Tampak Samping
4. Data Sheet AT89S51
5. Data Sheet LM335
6. Data Sheet ADC 0804
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pengukuran, pemantauan dan tampilan nilai suhu adalah bagian sistem yang seringkali
dibutuhkan di lingkungan, dalam suatu sistem elektronika, maupun dalam industri.
Namun pembuatan alat ini dilatar belakangi karena sensor temperatur merupakan salah
satu sistem yang penting untuk membangun sebuah Weather controliling system, yang
akan memantau dan mengendalikan suhu pada suatu ruangan tertentu serta memberikan
informasi kepada pemakainya.
Temperatur merupakan informasi yang sangat penting dalam menentukan kondisi
cuaca pada sebuah daerah. Banyak hal yang bergantung pada kondisi temperatur atau
cuaca pada daerah tersebut. Makhluk hidup pun sangat bergantung pada kondisi
temperatur daerah yang ditempatinya. Temperatur juga merupakan salah satu kunci
penting dalam dunia pertanian atau perkebunan, industri makanan, industri elektronika
dan lain-lain
Namun permasalahannya bagaimana kita bisa membuat alat ukur temperatur
dengan lebih mudah, dengan waktu yang lebih singkat, namun dengan data yang lebih
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
akurat dan mudah dikalibrasi. Pengukuran suhu secara konvensional dapat dilakukan
dengan termometer standar, akan tetapi hal ini sangat merepotkan terutama apabila suhu
harus dipantau terus menerus.
Mikrokontroler kini semakin berkembang pesat dan semakin banyak diminati
dalam aplikasi sistem kendali. Salah satu jenis mikrokontroler yang sekarang banyak
beredar adalah mikrokontroler jenis AT89S51 dari atmel.
Sehubungan hal di atas penulis berkeinginan untuk mencoba mengembangkan
sebuah sistem menggunakan mikrokontroler AT89S51 dengan pemrograman bahasa
assembler.
Dalam mengantisipasi penggunaan yang lebih luas maka pengukur temperatur
yang dipantau dengan mikrokontroler ini didisain agar dapat beroperasi secara stand
alone (berdiri sendiri).
1.2 Tujuan
Adapun tujuan pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
1. Mengimplementasikan fungsi masukan analog pada mikrokontroler AT89S51
yang mendapat masukan dari LM35 sebagai sensor temperatur yang
dikonversi menggunakan ADC.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
2. Menggunakan pemrograman bahasa assembler untuk mengembangkan sebuah
sistem pengukur temperatur menggunakan mikrokontroler AT89S51 yang
hasil datanya ditamplikan pada display LCD.
1.3 Batasan Masalah
Pada tugas akhir ini, penulis akan merancang alat sistim kendali temperatur ruangan
dengan batasan-batasan sebagai berikut :
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S51.
2. Mengunakan sensor suhu LM35.
3. Menggunakan pemrograman bahasa assembler.
4. Display untuk menampilkan temperatur digunakan LCD.
5. Meemanfaatkan hairdrier untuk menaikkan suhu.
6. Memanfaatkan cooling fan sebagai pendingin atau juga pembuang panas.
1.4 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika
pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat sistim kendali temperatur dengan
menggunakan display LCD berbasis mikrokontroler AT89S51, maka penulis menulis
laporan ini sebagai berikut:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 1. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori
pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51, bahasa
program yang digunakan. serta karekteristik dari komponen-komponen
pendukung.
BAB 3. PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram blok
dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51.
BAB 4. PEGUJIAN SISTIM DAN PROGRAM
Pada bab ini akan dibahas pengujian alat dan program dari rangkaian dan
sistem kerja alat dan flowchar dari program.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Bab ini merupakan kesimpulan dan saran yang meliputi tentang
kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini apakah
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya
pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
1.5 Metodologi Penulisan
Adapun metode penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Identifikasi masalah dengan penelusuran referensi baik dari buku maupun dari
hasil browsing di situs-situs internet.
2. Perancangan dan pengujian alat.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 2
KOMPONEN KOMPONEN DASAR
2.1 Blok Diagram Pengaturan Temperatur Ruangan
Temperatur merupakan salah satu informasi yang sangat penting dalam menentukan
kondisi cuaca pada sebuah daerah. Temperatur juga merupakan salah satu kunci penting
dalam dunia pertanian atau perkebunan, industri makanan, industri elektronika dan lain-
lain.
Pengukuran temperatur secara manual dapat dilakukan dengan termometer
standar, namun tidak ada alat yang dapat mengatur agar temperatur tetap dalam kondisi
stabil, apalagi temperatur harus dipantau terus menerus. Sehingga dibutuhkan alat
pengukur temperatur yang disertai dengan sistem kontrolnya. Yang artinya, temperatur
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
dalam sebuah ruangan dapat diukur secara otomatis, dan dapat dijaga secara otomatis
pula, serta hasil data temperatur dapat ditampilkan pada display.
Berikut adalah gambaran umum sistem kendali temperatur ruangan.
Gambar 2.1 Blok Diagram Pengaturan Temperatur Ruangan Secara Umum
Dari gambar 2.1 dapat kita ketahui bahwa salah satu komponen yang dibutuhkan
dalam pembuatan sistem kendali temperatur ruangan adalah sensor temperatur. Sensor
temperatur berfungsi sebagai pendeteksi temperatur pada sebuah ruangan, yang kemudian
akan menjadi nilai masukan bagi pengolah sinyal.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Kemudian sinyal keluaran dari sensor temperatur tersebut akan diolah sehingga
dapat ditampilkan pada display, sehingga dibutuhkan sebuah pengolah sinyal. Salah satu
jenis pengolah sinyal yang dapat digunakan adalah mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan suatu komponen elektronika yang di dalamnya
terdapat rangkaian mikroprosesor, memori (RAM atau ROM) dan I/O, rangkaian tersebut
terdapat dalam level chip atau biasa disebut single chip mikrokomputer. Pada
mikrokontroler telah terdapat komponen-komponen mikroprosesor dengan bus-bus
internal yang saling berhubungan. Komponen-komponen tersebut adalah RAM, ROM,
timer, komponen I/O paralel dan serial, dan interupsi kontroler.
Setelah sinyal keluaran dari sensor temperatur tersebut diolah oleh
mikrokontroler, kemudian akan ditampilkan pada sarana penampil. Baik melaui seven
segment,display matrix, LCD (Liquid Crystal Display), maupun PC. Pada pengerjaan
tugas akhir ini penulis akan menggunakan tampilan pada LCD.
2.2 Sensor Suhu LM 35
Sensor adalah piranti yang menghasilkan sinyal keluaran yang sebanding dengan
parameter yang diindera (sensing). Pengukuran temperatur merupakan hal yang penting.
Pendeteksian temperatur dapat dilakukan dengan menggunakan sensor temperatur. Ada
beberapa jenis sensor temperatur yang dapat digunakan dalam pengukuran temperatur,
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
yakni: termokopel,termistor.Sensor temperatur yang sering di gunakan adalah sensor
temperatur LM35 karena keakuratannya di bandingkan dengan sensor lain.
LM35 adalah sensor temperatur semiconductor-junction yang tegangan out putnya
sebanding dengan temperatur dalam derajat Celcius (0 C). LM35 memiliki kelebihan
dibandingkan sensor suhu berpresisi Kelvin, dimana pemakai tidak perlu mengambil nilai
tegangan konstan yang besar untuk mendapatkan skala celcius yang tepat. LM35
memiliki keadaaan default yaitu akurasi 0 C pada temperatur ruang dan 3/4 0 C pada
range maksimum 55 sampai +150 0 C.
LM35 memiliki faktor skala linier +10.0 mV/0C, ini berarti untuk tiap kenaikan
satu derajat celcius pada suhu sekitar tegangan output akan naik 10 mV. Tegangan kerja
dari LM35 adalah 4 sampai 30 Volt dengan kuat arus sebesar 60 A.
Gambar 2.2 Sensor Temperatur LM35
Adapun beberapa kelebihan dari LM35 dari sensor temperatur lain adalah:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
1. Hasil pengukuran lebih akurat dibandingkan dengan menggunakan
thermistor.
2. Rangkain sensor tertutup dan tidak bergantung (tidak terpengaruh) pada
oksidasi.
3. LM35 menghasilkan tegangan keluaran lebih besar dibandingkan dengan
thermocouple dan tegangan keluaran tidak perlu diperbesar.
2.3 Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler merupakan suatu komponen elektronika yang di dalamnya terdapat
rangkaian mikroprosesor, memori (RAM atau ROM) dan I/O, rangkaian tersebut terdapat
dalam level chip atau biasa disebut single chip mikrokomputer. Pada mikrokontroler telah
terdapat komponen-komponen mikroprosesor dengan bus-bus internal yang saling
berhubungan. Komponen-komponen tersebut adalah RAM, ROM, timer, komponen I/O
paralel dan serial, dan interupsi kontroler.
Adapun keunggulan dari mikrokontroler adalah adanya sistem interupsi. Sebagai
perangkat kontrol penyesuaian, mikrokontroler sering disebut juga untuk menaikkan
respon semangat eksternal (interupsi) di waktu yang nyata. Perangkata tersebut harus
melakukan hubungan switching cepat, menunda satu proses ketika adanya respon
eksekusi yang lain.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program
aplikasi (misalnya pengolah kata,pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler
hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada
perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer RAM dan ROM-nya besar.
Sedangkan pada mikrokontroler ROM dan RAM-nya terbatas.
2.3.1 Konstruksi Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1
kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm dipakai
untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S51 otomatis
direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 24
MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator
pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroler.
Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. Read Only Memory
(ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan
keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakan
sebagai memori program. Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC
kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM
yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku
dan diproduksi secara masal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC
mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler
menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang
disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet
Eraseable Progamble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada
flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.
Jenis memori yang dipakai untuk memori Program AT89S51 adalah Flash
PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat
bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer.
Memori Data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 byte, meskipun
hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup.
Sarana Input/Ouput yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S51 memunyai
32 jalur Input/Ouput. Jalur Input/Ouput paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan
Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmiter) yang
biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri (RXD
dan TXD) diletakan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor 10 dan 11,
sehingga kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu. Clock penggerak
untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar
lewat T0 dan T1. T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5,sehingga P3.4 dan P3.5
tidak bisa dipakai untuk jalur input/ouput parelel kalau T0 dan T1 dipakai.
Tabel 2.1. Kapasitas Memory Mikrokontroler seri AT89X
AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya
adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini
TIPE RAM FLASH MEMORY EEPROM
AT89C51/AT89S51 8 x 128 Byte 4 Kbyte No
AT89C52/AT89S52 8 x 256 Byte 8 Kbyte No
AT89C55 8 x 256 Byte 20 Kbyte No
AT89S53 8 x 256 Byte 12 Kbyte No
AT89S8252 8 x 256 Byte 8 Kbyte 2 Kbyte
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur input/output
parelel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.
Port1 dan 2, UART, Timer 0,Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang
secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Functoin Regeister
(SFR).
2.3.2 Pin - Pin Mikrokontroler AT89S51
IC mikrokontroler AT89S51 ditunjukkan pada gambar 2.3
Gambar 2.3 IC Mikrokontroler AT89S51
Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 :
Pin 1 sampai 8
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Ini adalah port 1 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit dua arah. Dengan internal pull-up
yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Pada port ini juga digunakan sebagai
saluran alamat pada saat pemrograman dan verfikasi.
Pin 9
Merupakan masukan reset (aktif tinggi), pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-
reset mikrokontroler ini.
Pin 10 sampai 17
Ini adalah port 3 merupakan saluran/bus I/O 8 bit dua arah dengan internal pull-up yang
memiliki fungsi pengganti. Bila fungsi pengganti tidak dipakai, maka ini dapat digunakan
sebagai port parallel 8 bit serbaguna. Selain itu sebagian dari port 3 dapat berfungsi
sebagai sinyal control pada saat proses pemrograman dan verifikasi. Adapun fungsi
penggantinya seperti pada tabel 2.2.
BIT NAMA FUNGSI ALTERNATIF
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD
TXD
INTO
INT1
TO
T1
WR
RD
Untuk menerima data port serial
Untuk mengirim data port serial
Interupsi eksternal 0
Interupsi eksternal 1
Input eksternal waktu/pencacah 0
Input eksternal waktu/pencacah 1
Jalur menulis memori data eksternal
Jalur membaca memori data eksternal
Tabel 2.2. Fungsi pengganti dari port 3
Pin 18 dan 19
Ini merupakan masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi. Pada mikrokontroler ini
memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan pada serpih yang sama (on chip)
kecuali rangkaian kristal yang mengendalikan frekuansi osilatir. Karenanya pin 18 dan 19
sangat diperlukan untuk dihubungkan dengan kristal. Selain itu XTAL 1 dapat juga
sebagai input untuk inverting oscillator amplifier dan input ke rangkaian internal clock
sedangkan XTAL 2 merupakan output dari inverting oscillator amplifier.
Pin 20
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Merupakan ground sumber tegangan yang diberi symbol GND.
Pin 21 sampai 28
Ini adalah port 2 yang merupakan saluran/bus I/O 8 biit dua arah dengan internal pull-up.
Saat pengambilan data dari program memori eksternal atau selama mengakses data
memori eksternal yang menggunakan alamat 16 bit, port 2 berfungsi sebagai saluran/bus
alamat tinggi (A8 A15). Sedangkan pada saat mengakses ke data memori eksternal yang
menggunakan alamat bit 8 bit , port 2 mengeluarkan isi dari P2 pada Special Function
Register.
Pin 29
Program Store Enable (PSEN) merupakan sinyal pengontrol untuk mengakses program
memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pemberian/pengambilan instruksi
(fetching).
Pin 30
Address Latch Enable (ALE)/ PROG merupakan penahan alamat memori eksternal (pada
port 1) selama mengakses ke memori eksternal. Pena ini juga sebagai pulsa/ sinyal input
pemrograman (PROG)selama proses pemrograman.
Pin 31
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
External Access Enable (EA) merupakan sinyal kontrol untuk pembacaan memori
program. Apabila diset rendah (L) maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh
instruksi dari memori program eksternal, sedangkan apabila diset tinggi (H) maka
mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari memori program internal ketika isi
program counter kurang dari 4096. ini juga berfungsi sebagai tegangan pemrograman
(Vpp = +12 V) selama proses pemrograman.
Pin 32 sampai 39
Ini adalah port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector, dapat juga
digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke
memori program eksternal. Pada saat proses pemrograman dan verifikasi, port 0
digunakan sebagai saluran/bus data. Eksternal pull-ups diperlukan selama proses
verifikasi.
2.4 Instruksi Dasar Assembler
2.4.1 Kode Instruksi Mikrokontriler AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 mempunyai 256 kode instruksi. Seluruh instruksi dapat
dikelompokkan dalam 4 bagian yang meliputi instruksi 1 byte sampai 4 byte. Semua
instruksi tersebut dapat dibagi menjadi lima kelompok menurut fungsinya, yaitu:
1. Instruksi Pemindah Data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
2. Instruksi Aritmatika
3. Instruksi Logika dan Manipulasi Bit
4. Instruksi Percabangan
5. Instruksi Stack, I/O, dan Kontrol
2.4.1.1 Instruksi Pemindahan Data
Bagian instruksi ini hanya menyalin data suatu lokasi memori (sumber) ke lokasi tertentu
(tujuan), tanpa terjadi perubahan isi data dari sumber. Selain lokasi memori, data juga
dapat dipindahkan dari suatu register ke register lain, pemindahan (penyalinan) antar
muka-register dan antar muka-memori.
2.4.1.2 Instruksi Aritmatika
Instruksi ini melaksanakan operasi aritmatika yang meliputi penjumlahan, pengurangan,
penambahan satu (increment), pengurangan satu(decrement), perkalian dan pembagian.
2.4.1.3 Instruksi Logika dan Manipulasi Bit
Instruksi ini berhubungan dengan operasi-operasi logika pada accumulator dan
manipulasi bit. Macam dan instruksi ini adalah AND, OR, XOR, perbandingan,
pergeseran dan komplemen data.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
2.4.1.4 Instruksi Percabangan
Instruksi ini mengubah urutan normal pelaksanaan suatu program. Dengan instruksi ini
program yang sedang dilaksanakan akan mencabang ke suatu alamat tertentu. Instruksi ini
dibedakan atas percabangan bersyarat (misalnya CJNE) dan percabangan tanpa syarat
(misalnya ACALL).
2.4.1.5 Instruksi Stack, I/O, dan Kontrol
Instruksi ini mengatur penggunaan stack, membaca/menulis port I/O, serta pengontrolan-
pengontrolan.
2.4.2 Bahasa Assembly MCS-51
Bahasa yang digunakan untuk mengisi program ke IC mikrikontroler AT89S51 adalah
bahasa assembly MCS-51. Jumlah instruksi pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari
51 instruksi , yang sering digunakan hanya 10 instruksi. Instruksi-instruksi tersebut
antara lain :
1. Instruksi MOV
Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu.
Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.
Contoh pengisian nilai secara langsung
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
MOV R0,#20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).
Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.
Contoh pengisian nilai secara tidak langsung
MOV 20h,#80h
...........
............
MOV R0,20h
Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal
ke register 0 (R0).
Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah
alamat.
2. Instruksi DJNZ
Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai
register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol. Contoh ,
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
MOV R0,#80h
Loop: ...........
............
DJNZ R0,Loop
............
R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke
perintah pada baris berikutnya.
3. Instruksi ACALL
Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu.
Contoh :
.............
ACALL TUNDA
.............
TUNDA:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
.................
4. Instruksi RET
Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil
setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,
ACALL TUNDA
.............
TUNDA:
.................
RET
5. Instruksi JMP (Jump)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh,
Loop:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
.................
..............
JMP Loop
6. Instruksi JB (Jump if bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
dimaksud berlogika high (1).
Contoh,
Loop:
JB P1.0,Loop
.................
7. Instruksi JNB (Jump if Not bit)
Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang
dimaksud berlogika Low (0). Contoh,
Loop:
JNB P1.0,Loop
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
.................
8. Instruksi CJNE (Compare Jump If Not Equal)
Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu
nilai tertentu. Contoh,
Loop:
................
CJNE R0,#20h,Loop
................
Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika
nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya.
9. Instruksi DEC (Decreament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud
dengan 1.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Contoh,
MOV R0,#20h R0 = 20h
................
DEC R0 R0 = R0 1
.............
10. Instruksi INC (Increament)
Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud
dengan 1. Contoh,
MOV R0,#20h R0 = 20h
................
INC R0 R0 = R0 + 1
.............
2.4.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
Instruksi-instruksi yang berupa bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah editor,
yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE). Kemudian instruksi-instruksi (program-
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
program) tersebut akan di-save dan kemudian di-Assemble (di-Compile). Pada saat di-
Assemble maka akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih
ada peringatan tersebut, itu berarti masih ada kesalahan dalam penulisan instruksi atau
ada nama subrutin yang sama. Dengan demikian kesalahan-kesalahan tersebut harus
diperbaiki terlebih dahulu. Tampilannya dapat kita lihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke
dalam bilangan heksadesimal, dimana proses perubahan ini terjadi pada saat kita meng-
Assemble program tersebut. Bilangan heksadesimal hasil proses inilah yang dikirim ke
mikrokontroler.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
2.4.3. Software Downloader
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal tersebut ke mikrokontroler
digunakan software ISPFlash Programmer 3.0a sehingga mikrokontroler dapat
menyimpan data. ISP-Flash Programmmer 3.0a dapat diperoleh dengan mendowmload
dari internet. Tampilannya dapat kita lihat gambar 2.5 :
Gambar 2.5 ISP-Flash Programmer 3.0a
Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file
heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian meng-klik Write untuk
mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroler.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
2.5 Analog to Digital Converter (ADC)
Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk
mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal - sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap
dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara
cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus
diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan. Hal-hal yang
juga perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC ini adalah tegangan maksimum yang
dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu
eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya.
Beberapa karakteristik penting ADC :
1. Waktu konversi
2. Resolusi
3. Ketidaklinieran
4. Akurasi
Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi
sinyal digital yang nilainya proposional. Jenis ADC yang biasa digunakan dalam
perancangan adalah jenis successive approximation convertion atau pendekatan
bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih singkat dan tidak tergantung pada
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah. Dalam Gambar 2.6,
memperlihatkan diagram blok ADC tersebut.
Gambar 2.6 Diagram Blok ADC
Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset
kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. Dengan
rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock, dan keluaran
D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR.
Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal selesai
konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data digital yang
ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, keluaran digital akan tetap tersimpan
sekalipun akan di mulai siklus konversi yang baru.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga
dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan
selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu
Vin= Vin (+) Vin (-). Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini
harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi
normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi.
IC ADC 0804 memiliki generator clock internal yang harus diaktifkan dengan
menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta
sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital.Untuk sinyal clock ini
dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804
memilik 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data
mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC
0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaran berada
dalam keadaan impedansi tinggi.
Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi.
Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atau end of
convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke
logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.
2.5.1 Mode Operasi ADC0804
2.5.1.1 Mode Operasi Kontinyu
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Agar ADC0804 dapat dioperasikan pada mode operasi kontinyu (proses membaca terus
menerus dan tanpa proses operasi jabat tangan), maka penyemat CS dan RD ditanahkan,
sedangkan penyemat WR dan INTR tidak dihubungkan kemanapun. Prinsip kerja operasi
kontinyu ini yaitu ADC akan memulai konversi ketika INTR kembali tidak aktif (logika
1). Setelah proses konversi selesai, INTR akan aktif (logika 0). Untuk memulai
konversi pertama kali WR harus ditanahkan terlebih dahulu, hal ini digunakan untuk
mereset SAR. Namun pada konversi berikutnya untuk mereset SAR dapat menggunakan
sinyal INTR saat aktif (logika 0) dan mulai konversi saat tidak aktif (logika 1).
Ketika selesai konversi data hasil konversi akan dikeluarkan secara langsung dari
buffer untuk dibaca karena RD ditanahkan. Saat sinyal INTR aktif, sinyal ini digunakan
untuk me-reset SAR. Saat INTR kembali tidak aktif (logika 1) proses konversi dimulai
kembali.
2.5.1.2 Mode Operasi Hand-Shaking
ADC0804 dioperasikan pada mode hand shaking . Agar ADC dapat bekerja, CS harus
berlogika 0. Ketika WR berlogika 0, register SAR akan direset, sedangkan ketika
sinyal WR kembali 1, maka proses konversi segera dimulai. Selama konversi sedang
berlangsung, sinyal INTR akan tidak aktif (berlogika 1), sedangkan saat konversi selesai
ditandai dengan aktifnya sinyal INTR (logika 0).
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Setelah proses konversi selesai data hasil konversi tetap tertahan pada buffer
ADC. Data hasil konversi tersebut akan dikeluarkan dengan mengirim sinyal RD
berlogika 0. Setelah adanya sinyal sinyal RD ini, maka sinyal INTR kembali tidak aktif.
2.5.2 Fungsi Pin-Pin pada ADC 0804
Gambar 2.7 Konvigurasi pin-pin pada ADC 0804
Terdapat 20 buah pin pada ADC 0804,adapun fungsi dari ke 20 buah pin tersebut adalah:
1. Pin 1-3(CS,RD,WR)
Merupakan masukan control digital dengan level tegangan logika TTL.Pin CS
dan RD jika tidak aktif maka keluaran digital akan berada pada keadaan impedansi
tinggi.Pin WR bila dibuat aktif bersamaan dengan CS akan memulai dengan
konversi .
2. Pin 4 dan pin 19(clock IN dan clock R)
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Merupakan pin masukan dari schmitrigger.Pin ini digunakan sebagai clock
internal dengan menambah rangkaian RC.
3. Pin 5(INTR)
Merupakan pin keluaran yang digunakana dalam system mikroprosesor.Pin ini
menunjukkan bahwa konversi telah selesai.Pin ini akan mengeluarkan logika
tinggi bila konversi dimulai dan akan mengeluarkan logika rendah bila konversi
selesai.
4. Pin 6(Vin+) dan Vin 7(Vin -)
Merupakan pin masukan untuk tegangan analog.Vin + dan Vin adalah sinyal
masukan diferensi.Vin dihubungkan dengan masukan negative jika Vin +
dihubungkan dengan ground dan Vin + akan dihubungkan ke masukan positif jika
Vin dihubungkan dengan ground.
5. Pin 8 (AGND) dan pin 10 (DGND)
Pin ini dihubungkan dengan ground.
6. Pin 9(Vref/2)
Merupakan pin masukan tegangan referensi,yang digunakan sebagai referensi
untuk teganganv masukan dari pin 6 dan 7.
7. Pin 11-18(Bus data 8 bit )
Merupakan jalur keluaran data 8 bit.Pin merupakan data MSB dan pena 18
merupakan data LSB.
8. Pin 20 (V+)
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Pin ini dihubungkan ke VCC 5 Volt.
2.6 LCD (Liquid Crystal Display)
Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu sistem dengan menggunakan
mikrokontroler. LCD(Liquid Crystal Display) dapat berfungsi untuk menampilkan suatu
nilai hasil sensor ,menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi
mikrokontroler.Pada praktek proyek ini,LCD yang digunakan adalah LCD 16 x 2 yang
artinya lebar display 2 baris 16 kolom dengan 16 Pin konektor.
Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD antara lain:
VCC ( pin 1)
Merupakan sumber tegangan +5V
GND 0V ( pin 2)
Merupakan sambungan ground
VEE (pin 3)
Merupakan input tegangan Kontras LCD
RS Register Select (pin 4)
Merupakan register pilihan 0 = Register Perintah, 1 = Register Data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
R/W (pin 5)
Merupakan read select , 1 = Read, 0 = Write
Enable Clock LCD (pin 6)
Merupakan masukan logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data
D0 D7 ( pin 7 pin 14)
Merupakan Data Bus 1 7 ke port
Anoda (pin 15)
Merupakan masukan Tegangan positif backlight
Katoda (pin 16)
Merupakan masukanTegangan negatif backlight
Gambar LCD dapat di tunjukkan pada gambar 2.8
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Gambar 2.8 LCD 2 X16
Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW:
Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa sebuah
data sedang dikirimkan. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN
harus dibuat logika low 0 dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika
dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika 1 dan tunggu dan berikutnya di set
EN ke logika low 0 lagi. Jalur R/W adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika R/W
berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika
R/W berlogika high 1, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD.
Sedangkan pada aplikasi umum pin R/W selalu diberi logika low 0
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 3
PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN
3.1 Rancangan Sistem
Pada sistem kendali temperatur ruangan ini, penulis membuat range suhu antara 29C
sampai 50C, dimana suhu normal yang ditetapkan adalah 37C, 38C dan 39C, sehinga
dibutuhkan sensor temperatur yang mampu mendeteksi temperatur dalam range tersebut.
Dengan alasan tersebut, penulis menggunakan LM35 sebagai sensor temperatur pada
sistem ini. Sebab LM35 mampu mendeteksi temperatur dari 00 C hingga 1000 C.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Kemudian agar sistem dapat menghasilkan data yang akurat, mudah dikalibrasi,
dan dapat ditampilkan pada display sehingga temperatur dapat dengan mudah dipantau
secara terus-menerus, dibutuhkan sebuah pengkondisi sinyal serta sarana penampil hasil
olahan data. Salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah dengan mengembangkan
sebuah sistem kendali temperatur ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 buatan
Atmel. Berikut adalah gambar diagram blok fungsional sistem kendali temperatur
ruangan.
Gambar 3.1 Diagram Blok Pengaturan Temperatur Ruangan
SENSOR SUHU
ADC
LCD
MIKROKONTROLER
LCD DRIVER
RELAY
RELAY
PEMANAS
PENDINGIN
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Vreg
LM7805CT
IN OUT
TIP32C
100ohm
100uF
330ohm220V 50Hz 0Deg
TS_PQ4_12
2200uF 1uF1N5392GP
1N5392GP
12 Volt
5 Volt
Secara garis besar perancangan pengaturan temperatur ruangan terdiri dari beberapa
blok rangkaian utama. Sensor suhu digunakan untuk menginputkan perubahan tegangan
ke sistem ADC. Perubahan tegangan yang diterima oleh ADC masih dalam bentuk data
analog. Sistem ADC akan mengubah data analog menjadi data digital agar dapat diterima
oleh mikrokontroler, karena mikrokontroler hanya dapat menerima data digital. Pada
sistem kendali temperatur ruangan ini, mikrokontroler yang digunakan adalah AT89S51.
Di dalam AT89S51 inilah diisikan program suhu yang akan ditampilkan dan program
untuk mengontrol suhu ruangan,diantaranya untuk menyalakan pemanas dan juga
pendingin. Data masukan (input) pada mikrokontroler adalah data yang diterima dari
ADC, sedangkan keluaran (output)-nya ada tiga.
Yang pertama adalah driver LCD yaitu sebuah rangkaian yang menghubungkan
antara mikrokontroler dengan LCD. Yang kedua adalah relay untuk pengaturan pemanas,
dan yang ketiga adalah relay untuk pengaturan pendingin.
3.2 Rangkaian Power Supply ( PSA )
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada.
Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5
volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12
volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke relay. Rangkaian power supplay
ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply (PSA)
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan
dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan
menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200
F.
Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan
tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai
indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk
mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator
tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.
Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.
3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada. Rangkaian
mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51
Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena
mikrokontroller AT89S51 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19
dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi
kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam
program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke
tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan
saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat
rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal.
Pada port 0 ini masing-masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm. Resistor
4k7 ohm yang dihubungkan ke port 0 berfungsi sebagai pull up( penaik tegangan ) agar
output dari mikrokontroller dapat mentrigger transistor. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin
21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3. Pin 39 yang merupakan
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya
untuk menguji apakah rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau
belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroler tersebut, dapat
diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika
LED yang terhubug ke Pin 39 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka
rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground
dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan
positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supply.
3.4 Rangkaian Sensor Temperatur
Sensor temperatur yang digunakan pada sistem pemantau ini adalah LM35. Sensor LM35
adalah sebuah piranti yang didisain untuk dapat memberikan tegangan keluaran (output)
yang berubah-ubah secara linier seiring dengan perubahan suhu yang juga terjadi secara
linier. LM35 bekerja dengan menggunakan tegangan sumber sebesar 4 volt hingga 30
volt DC. Pada aplikasi ini penulis menggunakan tegangan masukan 12 volt untuk
rangkaian sensor temperatur.
LM35 mempunyai jangkauan temperatur antara 0-100 derajat Celcius dengan
kenaikan 10mV untuk setiap derajat Celcius. Dengan karakteristik LM35 tersebut, maka
diperlukan sinkronisasi antara LM35 dengan ADC eksternal yang digunakan.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
ADC eksternal diberikan tegangan referensi 5V, dengan lebar data yang
digunakan adalah 10 bit data. Sehingga besar tegangan setiap kenaikan satu bit adalah:
Resolusi = mVmVV 588,410245
==
Resolusi 5 mV pada ADC, sedangkan kenaikan pada LM35 adalah 10 mV untuk
setiap derajat Celcius yang akan menjadi masukkan pada ADC. Dengan keadaan tersebut,
maka setiap kenaikan 1 derajat Celcius suhu yang dideteksi LM35, diterjemahkan dalam
2 bit data oleh ADC. Sehingga pada rangkain sensor temperatur tidak perlu ditambahkan
rangkaian penguat pada keluarannya.
3.5 Rangkaian Analog to Digital Converter (ADC)
Input ADC dihubungkan ke sensor suhu LM35, sehingga setiap perubahan tegangan pada
LM35 akan dideteksi oleh ADC. Agar output yang dihasilkan oleh ADC bagus, maka
tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil, karena perubahan tegangan refrensi
pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada rangkaian ADC di
atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator tegangan 9 volt (
7809) agar keluarannya menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini dimasukkan
kedalam regulator tegangan 5 volt (7805), sehingga keluarannya menjadi 5 volt.
Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari 12
volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt. Output dari ADC dihubungkan
ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output ADC yang disebabkan oleh
perubahan inputnya akan diketahui oleh
mikrokonto
Gambar 3.4 Rangkaian ADC
3.6 Rangkaian Relay
Relay adalah suatu rangkaian switch magnetik yang bekerja bila mendapat catu dan suatu
rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output
rangkaian pendriver atau pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah
arus DC.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan pada inti
besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan aliran arus, inti besi lunak kontak
menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami gaya
listrik magnet sehingga berpidah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya.
Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan relay akan
kembali keposisi semula yaitu normaly ON atau Normaly OFF, bila tidak ada lagi arus
yang mengalir padanya, posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan.
Dan pemakaian jenis relay tergantung pada kadaan yang diinginkan dalam suatu
rangkaian.
Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi :
a. Normaly Open (NO), saklar akan tertutup bila dialiri arus
b. Normaly Close (OFF), saklar akan terbuka bila dialiri arus
c. Change Over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang normalnya tertutup
yang lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A,
sebaliknya bila kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal B.
Analogi rangkaian relay yang digunakan pada tugas akhir ini adalah saat basis
transistor ini dialiri arus, maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat
menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung.
Sedangkan fungsi dioda disini adalah untuk melindungi transistor dari tegangan induksi
berlebih, dimana tegangan ini dapat merusak transistor. Jika transistor pada basis tidak
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
ada arus maju, transistor terbuka sehingga arus tidak mengalir dari kolektor ke emiter,
relay tidak bekerja karena tidak ada arus yang mengalir pada gulungan kawat. Simbol
relay yang digunakan dan bentuk relay dengan rangkaian driver dapat dilihat pada gambar
3.5 berikut ini:
Gambar 3.5 Simbol Relay dan Rangkaian Driver
Relay yang digunakan pada tugas akhir ini digunakan untuk mengaktifkan pada pemanas
dan pendingin.Untuk mengaktifkan pemanas dan pendingin ini maka dibutuhkan sebuah
relay.Relay aktif jika diberi logika high (5 volt) dan tidak aktif jika mendapat logika low
(0 Volt).
3.7 Rangkaian Driver LCD (Liquid Crystal Display)
Pada rangkaian ini hanya terdapat dua komponen yang berfungsi sebagai pelengkap, yaitu
sebuah potensiometer dan sebuah dioda. Potensiometer berfungsi untuk penyesuaian layar
Vcc
Tr VB
Dioda
a. Simbol b. Relay dengan rangkaian driver
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
pada LCD (Liquid Crystal Display) dan dioda berfungsi sebagai penyearah arus yang
masuk ke LCD.
Gambar 3.6 Rangkaian Driver LCD
M1632 adalah merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan
konsumsi daya yang rendah. Modul ini dilengkapi dengan mikrokontroler yang didisain
khusus untuk mengendalikan LCD.Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang
berfungsi sebagai pengendali LCD ini mempunyai CGROM (Character Generator Read
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory) dan DDRAM
(Display Data Random Access Memory). DDRAM adalah merupakan memori tempat
karakter yang ditampilkan berada. Contoh, untuk karakter A atau 41H yang ditulis pada
alamat 00, maka karakter tersebut akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari
LCD. Apabila karakter tersebut ditulis di alamat 40, maka karakter tersebut akan tampil
pada baris kedua kolom pertama dari LCD. CGRAM adalah merupakan memori untuk
menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah
sesuai keinginan. Namun memori ini akan hilang saat power supply tidak aktif, sehingga
pola karakter akan hilang. CGROM adalah merupakan memori untuk menggambarkan
pola sebuah karakter di mana pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari
HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubah lagi. Namun karena ROM bersifat
permanen, maka pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power
supply tidak aktif tampak terlihat pola-pola karakter yang tersimpan dalam lokasi-lokasi
tertentu dalam CGROM. Pada saat HD44780 akan menampilkan data 41H yang
tersimpan pada DDRAM, maka HD44780 akan mengambil data di alamat 41H (0100
0001) yang ada pada CGROM yaitu pola karakter A.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1 Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan
baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan
program sederhana pada mikrokontroller AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut:
Loop:
Setb P2.7
Acall tunda
Clr P2.7
Acall tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov r7,#0ffh
Tnd: Mov r6,#0ffh
Djnz r6,$
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Djnz r7,tnd
Ret
Program tersebut bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P2.7
selama 0,13 detik kemudian mematikannya selama 0,13 detik secara terus menerus.
Perintah Setb P2.0 akan menjadikan P2.7 berlogika high yang menyebabkan transistor
aktif, sehingga LED hidup. Acall tunda akan menyebabkan LED ini hidup selama
beberapa saat. Perintah Clr P2.7 akan menjadikan P2.7 berlogika low yang menyebabkan
transistor tidak aktif sehingga LED akan mati. Perintah Acall tunda akan menyebabkan
LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program
tersebut berulang, sehingga akan tampak LED tersebut berkedip.
Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :
Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin membutuhkan
waktu = 12 112 MHz
= mikrodetik.
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S51, kemudian
mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian
minimum mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan normal.
4.2 Pengujian Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Setelah rangkaian LCD diberikan tegangan sebesar 5V, maka LCD dapat menyala.
Namun belum tentu LCD dapat bekerja dengan baik. Untuk mengetahui apakah
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
rangkaian LCD dapat menampilkan data yang diberikan, maka penulis membuat program
sebagai berikut:
rs equ p3.7
rw equ p3.6
en equ p3.5
pesan:
call delay2
call clear_screen
call data_penampil2
call delay
mov b,#'S'
call kirim_data
call delay
mov b,#'u'
call kirim_data
call delay
mov b,#'h'
call kirim_data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call delay
mov b,#'u'
call kirim_data
call delay
mov b,#' '
call kirim_data
call delay
mov b,#'R'
call kirim_data
call delay
mov b,#'u'
call kirim_data
call delay
mov b,#'a'
call kirim_data
call delay
mov b,#'n'
call kirim_data
call delay
mov b,#'g'
call kirim_data
call delay
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
mov b,#'a'
call kirim_data
call delay
mov b,#'n'
call kirim_data
call delay
dari program yang telah diberikan, maka pada layar LCD muncul huruf yang tersusun
sesuai perintah program di atas, yaitu: S-u-h-u R-u-a-n-g-a-n.
4.3 Pengujian Rangkaian Relay
Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt
pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor
jenis ini akan aktif jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktif jika pada
basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan mengaktifkan relay. Pada
rangkaian ini relay digunakan untuk memutuskan hubungan heater dengan sumber
tegangan 12 volt, dimana hubungan yang digunakan adalah normally close (NO), dengan
demikian jika relay aktif maka hubungan heater ke sumber tegangan akan terhubung,
sebaliknya jika relay tidak aktif, maka hubungan heater ke sumber tegangan akan
terputus.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor,
jika relay aktif dan heater hidup, maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik.
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menghubungkan input rangkaian ini ke
mikrokontroler pada P2.0 . Adapun rangkaian mikrokontroler dengan relay pada gambar
4.1 berikut:
Gambar.4.1 Rangkaian mikrokontroler dengan rangkaian relay
Kemudian memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S51.
Program yang diberikan adalah sebagai berikut:
hairdrier bit P2.0
Setb hairdrier
End
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Perintah di atas akan memberikan logika high pada P2.0, sehingga P2.0 akan
mendapatkan tegangan 5 volt. Tegangan 5 volt ini akan mengaktifkan transistor C945,
sehingga relay juga menjadi aktif dan hairdrier menyala. Berikutnya memberikan
program sederhana untuk menonaktifkan relay.
Programnya sebagai berikut:
hairdrier bit P2.0
Clr hairdrier
end
Perintah di atas akan memberikan logika low pada P2.0, sehingga P2.0 akan
mendapatkan tegangan 0 volt. Tegangan 0 volt ini akan menonaktifkan transistor C945,
sehingga relay juga menjadi tidak aktif dan hairdrier tidak menyala.
4.4 Diagram Alir (Flowchart)
Diagram diawali dengan start yang artinya rangkaian dihidupkan,kemudian status suhu di
cek sesuai dengan program yang telah di tentukan, suhu terendah yaitu
29 C dan suhu tertinggi yaitu 50C.Untuk suhu normalnya yaitu 37C, 38C ,dan
39C.Jika suhu sudah suhu normal maka kipas non aktif dan hairdrier non aktif dan suhu
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
yang dihasilkan di tampilkan.Sebaliknya jika suhu lebih kecil dari suhu normal,maka
hairdrier aktif dan jika suhu diatas suhu normal,kipas aktif.Setiap perubahan suhu
ditampilkan di display.
Adapun diagram alir (flowchart) dari rangkaian temperatur ruangan di tunjukkkan pada
gambar 4.2 berikut:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
Setelah dilakukan pengujian secara keseluruhan pada alat tersebut yang merupakan
gabungan dari beberapa jenis rangkaian dengan fungsi dan karakteristik yang berbeda-
beda yang tersusun menjadi satu kesatuan.Walaupun tiap rangkaian memiliki fungsi dan
karakteristik yang berbeda-beda,tetapi dalam mekanisme kerja semua rangkaian
rangkaian tersebut saling melakukan kerja yang terintegrasi.Sehingga kerja yang
dihasilkan juga sesuai dengan yang diharapkan.Rangkaian-rangkaian tersebut selanjutnya
dihubungkan sedemikian rupa antara satu dengan lainnya sesuai dengan mekanisme kerja
yang diharapkan.Adapun rangkaian yang diuji adalah rangkaian PSA,rangkaian ADC
0804,rangkaian relay,rangkaian mikrokontroler.
Setelah keseluruhan dibuat dan diuji serta program lengkap dimasukkan ke
mikrokontroller AT89S51, maka berikut ini adalah rangkaian kerja dari pengaturan
temperatur ruangan yang dibuat :
1. Pada saat PSA dihidupkan, program pada mikrokontroller akan berjalan dan
akan memberikan perintah pada tiap-tiap rangkaian.LM 35 akan mendeteksi
suhu dan mikrokontroller akan menampilkannya ke display LCD.
2. Sesuai dengan masukan dari perubahan suhu yang terjadi ,maka data masukan
ke ADC berupa data analog dan diubah ke data digital oleh ADC.Kemudian
perubahan data yang telah menjadi data digital dikirim ke
mikrokontroller,mikrokontroller akan memberikan logika high atau logika
low. Jika logika high maka relay akan aktif / high menyebabkan tegangan 12
Volt mengalir sehingga relay hidup dan mengaktifkan kipas/hairdrier. Jika
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
tidak terjadi hal demikian maka perlu dianalisa kerusakannya apakah
rangkaian relay dari mikrokontroller yang rusak.
3. Jika perubahan suhu dibawah suhu normal maka heater akan aktif dan
sebaliknya jika suhu diatas suhu normal maka kipas akan aktif.
4. Jika rangkaian tidak ada yang terhubung singkat atau bocor atau jika ada
komponen yang rusak maka rangkaian akan berjalan sesuai yang diinginkan.
5. Jika ada kerusakan pada rangkaian maka diperiksa tiap sambungan ataupun
tiap jalur menggunakan multimeter.
Dengan demikian maka rangkaian dapat berjalan dengan baik apabila telah sesuai pada
ketentuan diatas.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil prototype aplikasi alat yang dapat mengatur temperatur ruangan, serta dari hasil
percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Pengolahan data dengan menggunakan ADC 0804 sangat mempermudah
pemrosesan data pada mikrokontroler AT89S51.
2. Dengan pemrograman bahasa assembler, perancangan Sistem Pengaturan
Tempertatur menjadi lebih mudah dan membutuhkan waktu yang lebih
singkat.
3. Dengan menggunakan Pengaturan Temperatur ini, mempermudah
pemantauan temperatur yang dilakukan secara terus-menerus melaui display
LCD.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
4. Pengaturan Temperatur Ruangan yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik,
dan menjaga kondisi suhu dalam suatu ruangan yang sebenarnya dan dapat di
tampilkan di display LCD.
5.1 Saran
Setelah melakukan penulisan ini di peroleh beberapa hal yang dapat di jadikan sebagai
saran untuk dapat dilakukan perancangan alat ini menjadi lebih baik lagi,yaitu:
1. Agar diperoleh suatu suhu yang sangat stabil dalam suatu ruangan maka diperluka
pengaturan temperatur ruangan untuk tetap menjaga suhu didalam ruangan itu
agar stabil.
2. Untuk pemantauan temperatur dalam ruangan sebaiknya pembaca dapat
mengaplikasikannya bukan hanya dengan LCD tapi mampu dengan menampilkan
di running teks agar dapat melihat dengan lebih jelas dan dapat diletakkan di
tempat yang jauh.
3. Agar pengukuran pengaturan temperatur ruangan lebih akurat sebaiknya pembaca
mampu membuat program perubahan suhu setiap perubahan 0,1C.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi, Edisi Kedua,
Penerbit: Gava Media, Yogyakarta, 2004.
Andi, Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51,
Penerbit PT Elex Media Komputindo, Jakarta, 2003.
Anonim, LM35 PrecisionCentigradeTemperature Sensors, www.national.com, November
2000.
Malvino, Albert paul, Prinsip-prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama, Penerbit:
Salemba Teknika, Jakarta, 2003.
Team Batara, Pelatihan Dasar Mikrokontroler AT89X, Batara Elektrindo.
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
LAMPIRAN
PROGRAM LENGKAP
rs equ p3.7 rw equ p3.6 pengalamatan LCD en equ p3.5 Kipas Bit P2.1 Pengelamatan kipas Heater Bit P2.0 Pengelamatan hairdrier Intrupt Bit P2.2 Pengalamatan Trigger Clr Kipas Clr Pemanas pesan: call delay2 call clear_screen call data_penampil2 call delay mov b,#'S' call kirim_data call delay mov b,#'u' call kirim_data call delay mov b,#'h' call kirim_data call delay mov b,#'u' call kirim_data call delay mov b,#' ' call kirim_data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call delay mov b,#'R' call kirim_data call delay mov b,#'u' call kirim_data call delay mov b,#'a' call kirim_data call delay mov b,#'n' call kirim_data call delay mov b,#'g' call kirim_data call delay mov b,#'a' call kirim_data call delay mov b,#'n' call kirim_data call delay utama: acall tadc mov a,p0 cjne a,#50,cek49 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'5' call kirim_data call delay mov b,#'0' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek49: mov a,62h cjne a,#49,cek48 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'9' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek48: mov a,62h cjne a,#48,cek47 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call delay mov b,#'8' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek47: mov a,62h cjne a,#47,cek46 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'7' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
cek46: mov a,62h cjne a,#46,cek45 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'6' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek45: mov a,62h cjne a,#45,cek44 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'5' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek44: mov a,62h cjne a,#44,cek43 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek43: mov a,62h cjne a,#43,cek42 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek42: mov a,62h cjne a,#42,cek41 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'2' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
clr Pemanas ljmp utama cek41: mov a,62h cjne a,#41,cek40 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'1' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek40: mov a,62h cjne a,#40,cek39 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'0' call kirim_data call delay
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay Setb kipas clr Pemanas ljmp utama cek39: mov a,62h cjne a,#39,cek38 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'9' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas clr Pemanas ljmp utama cek38: mov a,62h cjne a,#38,cek37 call data_penampil3
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'8' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas clr Pemanas ljmp utama cek37: mov a,62h cjne a,#37,cek36 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'7' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')'
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call kirim_data call delay clr kipas clr Pemanas ljmp utama cek36: mov a,62h cjne a,#36,cek35 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'6' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas setb Pemanas ljmp utama cek35: mov a,62h cjne a,#35,cek34 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
mov b,#'5' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas setb Pemanas ljmp utama cek34: mov a,62h cjne a,#34,cek33 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'4' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas setb Pemanas ljmp utama cek33:
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
mov a,62h cjne a,#33,cek32 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas setb Pemanas ljmp utama cek32: mov a,62h cjne a,#32,cek31 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'2' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data
-
Mangasi Sirait : Pengaturan Temperatur Ruangan Dengan Menggunakan Sensor Suhu Lm 35 Berbasis Mikrokontroler AT89S51, 2009. USU Repository 2009
call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas setb Pemanas ljmp utama cek31: mov a,62h cjne a,#31,cek30 call data_penampil3 call data_scan mov b,#'(' call kirim_data call delay mov b,#'3' call kirim_data call delay mov b,#'1' call kirim_data call delay mov b,#'"' call kirim_data call delay mov b,#'C' call kirim_data call delay mov b,#')' call kirim_data call delay clr kipas setb Pemanas ljmp utama cek30: mov a,62h cjne a,#30,cek29 call data_penampil3 call dat