HAND DRYER OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN …skripsi.narotama.ac.id/files/04105029 NUNIK TRI...

11
TUGAS AKHIR HAND DRYER OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16 Disusun Oleh : NUNIK TRI DAHNILIA 04105029 JURUSAN SISTEM KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS NAROTAMA SURABAYA 2010 KATA PENGANTAR

Transcript of HAND DRYER OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN …skripsi.narotama.ac.id/files/04105029 NUNIK TRI...

TUGAS AKHIR

HAND DRYER OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRA

MERAH BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16

Disusun Oleh :

NUNIK TRI DAHNILIA0 4 1 0 5 0 2 9

JURUSAN SISTEM KOMPUTERFAKULTAS ILMU KOMPUTERUNIVERSITAS NAROTAMA

SURABAYA2010

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan lagi

maha penyayang, segala ilmu ada dalam kekuasaannya. Dengan segala kerendahan jiwa dan

kejernihan nurani penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul :

“ HAND DRYER OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRA MERAH

BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16 “.

Adapun maksud dari penyusunan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi syarat dalam

menyelesaikan studi pada Program Sarjana Fakultas Ilmu Komputer Jurusan Sistem Komputer

Narotama Surabaya.

Dengan selesainya penyusunan tugas akhir ini, tak lupa kami menyampaikan terima

kasih yang tak terhingga atas bantuan, bimbingan, pengarahan maupun dorongan kepada yang

terhormat :

1. Bapak Didik Tristianto,S.Kom,M.Kom, selaku Ketua Program Studi Sistem Komputer

Universitas Narotama Surabaya.

2. Ibu Rinci Kembang Hapsari, S.Si, selaku dosen pembimbing yang dengan tekun dan sabar

memberikan petunjuk dan bimbingannya kepada penulis selama penyusunan tugas akhir

ini hingga selesai.

3. Bapak Adi Sutanto,ST, selaku dosen pembimbing yang banyak membantu sampai tugas

akhir ini selesai.

4. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Ilmu Komputer Universitas Narotama Surabaya

yang telah membantu dan membekali ilmu selama penulis menjadi mahasiswa.

5. Bapak dan Ibu yang telah banyak memberikan dorongan moril maupun materiil serta

selalu mendo’akan sampai studi penulis selesai.

6. Kakak dan adik yang telah banyak memberikan semangat dan dukungan begitu juga

teman-teman sampai selesainya tugas akhir ini.

7. Kepada sahabat aku Taufiq trimakasih atas dukungannya, yang telah memberikan

semangat sampai tugas akhir ini selesai.

Akhirnya penulis hanya dapat memanjatkan do’a atas kehadirat Allah SWT, semoga

dengan rahman dan rahim-Nya berkenan memberikan balasan sesuai dengan amal baik semua

pihak yang telah membantu penulis.

Akhir kata penulis berharap semoga hasil pemikiran yang tertuang dalam tugas akhir ini

dapat bermanfaat bagi setiap pembaca.

Wassalammu’alaikum Wr.Wb

Surabaya, 29 April 2010

Penulis

Nunik Tri Dahnilia

HAND DRYER OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRA

MERAH BERBASIS MIKROKONTROLLER

ATMEGA16

Oleh : Nunik Tri Dahnilia

Dosen Pembimbing I : Rinci Kembang Hapsari, S.si. M.Kom

Dosen Pembimbing II : Adi Sutanto, ST

ABSTRAK

Alat pengering tangan otomatis saat ini merupakan salah satu pemanfaatan teknologi yang banyak digunakan di mall, restoran, hotel dan rumah sakit. Keutamaan dari alat pengering tangan ini adalah tingkat kehigienisannya yang tinggi. Pada tugas akhir ini dibuat suatu alat pengering tangan otomatis berbasis mikrokontroller AVR ATmega16 dengan menggunakan suatu sensor cahaya dimana hand dryer akan aktif jika sensor mendeteksi adanya objek yaitu tangan. Kelebihan dari alat ini selain berfungsi sebagai pengering tangan adalah adanya display atau tampilan kata – kata baik saat aktif maupun tidak aktif.

Pada dasarnya, modul pengering ini terdiri dari sebuah modul sensor infra merah dan sebuah modul kontroller untuk mengaktifkan hand dryer dan display. Sensor yang digunakan adalah sensor cahaya LED dan menghasilkan suatu gelombang cahaya. Gelombang cahaya tersebut ditransmisikan menjadi besaran tegangan oleh photodioda. Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh LED. Komparator yang digunakan adalah IC LM324 untuk membandingkan keluaran dari photodioda dengan tegangan referensi pada komparator untuk mendapatkan data biner (0 atau 1). Data biner tersebutlah yang selanjutnya akan diolah oleh mikrokontroller untuk memberikan instruksi pada rangkaian switching. Sehingga alat pengering tersebut dapat aktif dan mati secara otomatis berdasar objek yang dibaca oleh sensor.

Kata Kunci : sensor cahaya, mikrokontroller, potodioda, komparator, display.

AUTOMATIC HAND DRYER USING INFRA RED SENSOR BASED

MICROCONTROLLER

ATMEGA16

By : Nunik Tri Dahnilia

Supervisors I : Rinci Kembang Hapsari, S.si. M.Kom

Supervisors II : Adi Sutanto, ST

ABSTRACT

Automatic hand dryers now is one of technology when widely used in malls, restaurants, hotels and hospitals. The virtue of this hand dryers has hygienicly. At this skripsi an automatic hand dryers made based on ATmega16 AVR microcontroller using a light sensor. Hand dryer which will be active if the sensors detect an object that is the hand. The advantages of this hand dryer beside as a hand dryer is the display or the appearance of word either as active or inactive.

Basically, this dryer module consists of an infrared sensor module and a module controllers to activate the hand dryer and display. Sensors used are LED light sensor and produces a light wave. Light waves are transmitted into a voltage by photodioda scale. The amount of voltage generated depends on the size photodioda radiation emitted by the LED. Comparator IC LM324 is used to compare the output from photodioda with the comparator reference voltage to obtain binary data (0 or 1). Tersebutlah binary data which will then be processed by the microcontroller to provide instruction on circuit switching. So the dryer can be switched on and off automatically, based object that is read by the sensor.

Keyword: light sensor, microcontroller, photodiode, comparator, display.

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................................ iHALAMAN PENGESAHAN .......................................................................................... iiSURAT PERNYATAAN ................................................................................................. ivKATA PENGANTAR ...................................................................................................... vABSTRAK ......................................................................................................................... viiDAFTAR ISI ..................................................................................................................... ixDAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xiDAFTAR TABEL ............................................................................................................ xiii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 11.1 Latar Belakang ........................................................................................... 11.2 Permasalahan .............................................................................................. 21.3 Tujuan ........................................................................................................ 31.4 Batasan Masalah ......................................................................................... 31.5 Sistematika Laporan ................................................................................... 31.6 Metodologi Penelitian ................................................................................ 4

BAB II DASAR TEORI .............................................................................................. 62.1 Sensor Infra Merah ..................................................................................... 6

2.1.1 InfraMerah ......................................................................................... 62.1.2 LED infra Merah ................................................................................ 72.1.3 Photodiode ......................................................................................... 8

2.2 Oprasional Amplifire ................................................................................. 92.3 Mikrokontroler AVR Atmega 16 ............................................................... 10

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR Atmega 16 ..................................... 102.3.2 Konfigurasi Pin Atmega 16................................................................ 112.3.3 Struktur Memori ................................................................................ 132.3.4 Port Sebagai Input / Output Digital ................................................... 14

2.4 Relay .......................................................................................................... 162.5 Hairdryer .................................................................................................... 18

2.5.1 Motor DC .......................................................................................... 182.5.2 Elemen Pemanas ............................................................................... 21

2.6 LCD ............................................................................................................ 222.7 Bahasa C .................................................................................................... 24

BAB III PERANCANGAN ALAT .............................................................................. 263.1 Konfigurasi Sistem .................................................................................... 263.2 Perancangan Hardware .............................................................................. 27

3.2.1 Power Supply .................................................................................... 273.2.2 Sensor Infrared .................................................................................. 29

3.2.2.1 Transmitter Infrared .............................................................. 293.2.2.2 Photodiode ............................................................................ 30

3.2.2.3 Oprasional Amplifire Komparator LM324 ........................... 323.2.2.4 Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega 16 ...................... 333.2.2.5 Rangkaian Swicthing ............................................................ 34

3.3 Perancangan Software ............................................................................... 353.3.1 Proses Data ....................................................................................... 37

BAB IV PENGUJIAN ALAT ..................................................................................... 514.1 Pengujian Jarak Sensor Infra Merah Dengan Tangan ............................... 514.2 Pengujian Data Sensor Yang Masuk Pada Komparator ............................ 534.3 Pengujian Data Sensor Pada Penampilan LCD ......................................... 58

BAB V PENUTUP ...................................................................................................... 615.1 Kesimpulan ................................................................................................ 615.2 Saran ........................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 63

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 LED Infra Merah ........................................................................................ 7Gambar 2.2 Photodiode .................................................................................................. 8Gambar 2.3 Simbol Oprasional Amplifire Sebagai Komparator ................................... 9Gambar 2.4 Karakteristik Komparator ........................................................................... 9Gambar 2.5 Perhitungan Tegangan Referensi ................................................................ 10Gambar 2.6 Pin-Pin Atmega16 Kemasan 40-Pin ........................................................... 11Gambar 2.7 Gaya Magnetik ........................................................................................... 16Gambar 2.8 Relay .......................................................................................................... 17Gambar 2.9 Hairdryer .................................................................................................... 18Gambar 2.10 Motor DC ................................................................................................... 19Gambar 2.11 Proses Konversi Energi Pada Motor DC.11 ............................................... 19Gambar 2.12 Arah Gaya Pada Motor DC ........................................................................ 20Gambar 2.13 Elemen Pemanas ........................................................................................ 22Gambar 2.14 Susunan Alamat Pada LCD ....................................................................... 23Gambar 2.15 LCD ( Liquid Crystal Display ) …………………………………………. 24Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ................................................................................ 26Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply .......................................................................... 28Gambar 3.3 Rangkaian Infrared ( Transmitter ) ............................................................ 30Gambar 3.4 Rangkaian Photodiode ( Transmitter ) ....................................................... 31Gambar 3.5 Oprasional Amplifire Komparator ............................................................. 32Gambar 3.6 Diagram Koneksi LM324 .......................................................................... 33Gambar 3.7 Rangkaian Sistem Minimum Atmega16 .................................................... 33Gambar 3.8 Rangkaian Swicthing Dengan Relay ......................................................... 35Gambar 3.9 Flowchart Perancangan Software .............................................................. 36Gambar 3.10 Flowchart Proses Data ............................................................................... 40Gambar 4.1 Letak Posisi Sensor Dengan Pemanas ....................................................... 51Gambar 4.2 Peletakan Tangan Pada Alat ...................................................................... 52Gambar 4.3 Masukan Bernilai 0000 .............................................................................. 54Gambar 4.4 Masukan Bernilai 1111 .............................................................................. 54Gambar 4.5 Masukan Bernilai 1000 .............................................................................. 54Gambar 4.6 Masukan Bernilai 0100 .............................................................................. 54Gambar 4.7 Masukan Bernilai 1011 .............................................................................. 55Gambar 4.8 Masukan Bernilai 1101 .............................................................................. 55Gambar 4.9 Masukan Bernilai 0011 .............................................................................. 55Gambar 4.10 Masukan Bernilai 0111 .............................................................................. 55Gambar 4.11 Masukan Bernilai 1110 .............................................................................. 56Gambar 4.12 Masukan Bernilai 0001 .............................................................................. 56Gambar 4.13 Masukan Bernilai 0110 .............................................................................. 56Gambar 4.14 Masukan Bernilai 1001 .............................................................................. 56Gambar 4.15 Masukan Bernilai 0101 .............................................................................. 57Gambar 4.16 Masukan Bernilai 0010 .............................................................................. 57Gambar 4.17 Masukan Bernilai 1010 ............................................................................. 57

Gambar 4.18 Masukan Bernilai 1100 ............................................................................. 57Gambar 4.19 Kondisi ”stby” ........................................................................................... 58Gambar 4.20 Kondisi Sensor ”aktif semua” ................................................................... 58Gambar 4.21 Kondisi Sensor ”aktif dryer1” ................................................................... 59Gambar 4.22 Kondisi Sensor ”aktif dryer2” ................................................................... 59

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port ........................................................................................ 16Tabel 2.2 Kata-Kata Kunci Pada Bahasa C ..................................................................... 25Tabel 2.3 Tipe Variabel Dalam Penyimpanan ................................................................. 25Tabel 4.1 Pengujian Respon Sensor Terbuka .................................................................. 52Tabel 4.2 Pengujian Respon Sensor Tertutup .................................................................. 53Tabel 4.3 Tabel Kebenaran Beserta Penampilan Keluaran Pada LCD ............................ 60

DAFTAR PUSTAKA

[1] Budiharto, Widodo. Belajar Mikrokontrol dan Aplikasi. Elex Media Komputindo.

Jakarta. 2008.

[2] Carter, Bruce. R.Brown, thomas. Handbook of operational amplifier application. Texas

instrument. 2001

[3] Ian, Hickman BSc (Hons),Ceng, MIEE,MIEEE. Analog Circuit Cookbook. Second

edition. Newnes. New Delhi. 1999.

[4] Wilson, Jon. Sensor Technology Handbook. Newnes. USA. 2005.

[5] http://sizcoexperttech.blogspot.com/.13 Februari 2010.

[6] http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?option=com_content&view=section&id=3&It

emid=15. 20 Februari 2010.

[7] www.wikipedia.org.20.Februari.2010.