PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI · Seven Segment, 74LS47 IC, DC Motor, L293D IC, LCD...

of 70 /70
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Disusun oleh : ARYA PRASTIAN DHANA NIM. M3308034 PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET 2011

Embed Size (px)

Transcript of PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI · Seven Segment, 74LS47 IC, DC Motor, L293D IC, LCD...

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    i

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    TUGAS AKHIR

    Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Ahli Madya Program

    Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

    Universitas Sebelas Maret

    Disusun oleh :

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

    PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    2011

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    ii

    HALAMAN PENGESAHAN

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    Disusun Oleh

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

    Dibimbing oleh :

    Pembimbing Utama

    Hartono, S.Si

    NIP. 197708 28 20060410 08

    Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji Tugas Akhir

    Program Diploma III Ilmu Komputer

    pada hari __________ tanggal _____ Juli 2011

    Dewan Penguji: Tanda Tangan

    1. Hartono, S.Si

    NIP. 197708 28 20060410 08 (..........................................)

    2. Fendi Aji Purnomo, S.Si

    NIDN. 0626098402

    (..........................................)

    3. Muhammad Asri Safi’ie, S.Si

    NIDN. 0603118103

    (..........................................)

    Disahkan Oleh

    Dekan

    Fakultas MIPA UNS

    Ketua

    Program DIII Ilmu Komputer UNS

    I

    Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons), Ph.D

    NIP. 19610223 198601 1 001

    Drs. YS. Palgunadi, M.Sc

    NIP. 19560407 198303 1 004

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    iii

    ABSTRACT

    ARYA PRASTIAN DHANA, 2011. PROTOTYPING OF LIBRARY

    AUTOMATION CONTROL SYSTEM BASED ON

    MICROCONTROLLER. Final Project report, Surakarta : Faculty of

    Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University Surakarta, 2011.

    Library is a place which often be visited by customer as reading place.

    Library have a lot of reading book and important archives, so needed an

    automation device that effective, efficient and energy saving to make easier a job

    and storage place in a library. The objective of this final project report is to make

    an automation control system prototype of library based on microcontroller.

    An automation control system prototype of library based on

    microcontroller has been made. Generally this library automation prototype has

    designed use photodiode, LM35 sensor, ATMega8535/16/32 microcontroller,

    Seven Segment, 74LS47 IC, DC Motor, L293D IC, LCD and DC fan. This library

    automation prototype have three structure. Structure of door automation,

    microcontroller accepted the input from photodiode, then microcontroller gave the

    output to seven segment with 74LS47 decoder and DC motor with L293D driver

    to open and close the door. For an automation fan, microcontroller accepted the

    input from LM35 sensor, then the microcontroller output is a LCD view and DC

    fan. Whereas automation filing cabinet, microcontroller accepted input from

    photodiode, and microcontroller gave the output to L293D driver to control the

    DC motor. This prototype could give an easy of management and safety of library,

    until can save time and energy.

    It can be concluded that automation control system prototype of library

    based on microcontroller can be used as the basic to make the real an automation

    control system of library.

    Key word : microcontroller Atmega, photodiode, LCD, LM35, IrLed, seven

    segment, DC motor, IC L293D, IC74LS47

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    iv

    BAB V

    PENUTUP

    3.1. Kesimpulan

    Setelah melakukan pengujian terhadap prototipe alat dapat diambil

    kesimpulan yaitu :

    1. Telah dibuat prototipe sistem kontrol otomatisasai perpustakaan berbasis

    mikrokontroler.

    2. Konter pengunjung pintu otomatis berlaku saat ada yang masuk ruangan.

    3. Pintu dapat terbuka setelah sensor pertama aktif kemudian bisa tertutup

    kembali setelah sensor kedua aktif, dan sebaliknya.

    4. Kipas berputar saat suhu yang dihitung lebihdari 36oC dan dapat diubah

    sesuai kebutuhan.

    5. Lemari 1 dan lemari 2 rak memiliki inputan photodioda yang berbeda.

    6. Inputan photodioda untuk lemari menggunakan IrLED.

    3.2. Saran

    Untuk penyempurnaan prototipe lebih lanjut maka beberapa saran perlu

    ditambahkan antara lain :

    1. Karena masih merupakan prototipe, diharapkan bisa dijadikan bahan

    evaluasi untuk diaplikasikan dalam bentuk yang sebenarnya.

    2. Untuk pembuatan bentuk yang sebenarnya, mekanik alat dapat disesuaikan

    sesuai dengan kebutuhan.

    3. Memperbaiki kecepatan respon pada prototipe.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    v

    DAFTAR PUSTAKA

    Agfianto, Eko P. 2010. Mudah Menguasai Pemrograman Mikrokontroler

    Atmel AVR menggunakan BASCOM-AVR. Yogyakarta : ELINS UGM.

    Budiharto, Widodo. 2011. Aneka Proyek Mikrokontroler. Yogyakarta :

    Graha Ilmu.

    Chandra, Franky & Deni Arifianto. 2010. Jago Elektronika : Rangkaian

    Sistem Otomatis. Jakarta : Kawan Pustaka.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    ii

    HALAMAN PERSETUJUAN

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    Disusun Oleh

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    iii

    HALAMAN PENGESAHAN

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    Disusun Oleh

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    i

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    TUGAS AKHIR

    Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Ahli Madya Program

    Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

    Universitas Sebelas Maret

    Disusun oleh :

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

    PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    2011

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    ii

    HALAMAN PERSETUJUAN

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    Disusun Oleh

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

    Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan

    di hadapan dewan penguji

    pada tanggal ____ Juni 2011

    Pembimbing Utama

    Hartono, S.Si

    NIP. 197708 28 20060410 08

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    iii

    HALAMAN PENGESAHAN

    PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM KONTROL OTOMATISASI

    PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER

    Disusun Oleh

    ARYA PRASTIAN DHANA

    NIM. M3308034

    Dibimbing oleh :

    Pembimbing Utama

    Hartono, S.Si

    NIP. 197708 28 20060410 08

    Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji Tugas Akhir

    Program Diploma III Ilmu Komputer

    pada hari __________ tanggal _____ Juli 2011

    Dewan Penguji: Tanda Tangan

    1. Hartono, S.Si

    NIP. 197708 28 20060410 08 (..........................................)

    2. Fendi Aji Purnomo, S.Si

    NIDN. 0626098402

    (..........................................)

    3. Muhammad Asri Safi’ie, S.Si

    NIDN. 0603118103

    (..........................................)

    Disahkan Oleh

    Dekan

    Fakultas MIPA UNS

    Ketua

    Program DIII Ilmu Komputer UNS

    I

    Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons), Ph.D

    NIP. 19610223 198601 1 001

    Drs. YS. Palgunadi, M.Sc

    NIP. 19560407 198303 1 004

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    iv

    ABSTRACT

    ARYA PRASTIAN DHANA, 2011. PROTOTYPING OF LIBRARY

    AUTOMATION CONTROL SYSTEM BASED ON

    MICROCONTROLLER. Final Project report, Surakarta : Faculty of

    Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University Surakarta, 2011.

    Library is a place which often be visited by customer as reading place.

    Library have a lot of reading book and important archives, so needed an

    automation device that effective, efficient and energy saving to make easier a job

    and storage place in a library. The objective of this final project report is to make

    an automation control system prototype of library based on microcontroller.

    An automation control system prototype of library based on

    microcontroller has been made. Generally this library automation prototype has

    designed use photodiode, LM35 sensor, ATMega8535/16/32 microcontroller,

    Seven Segment, 74LS47 IC, DC Motor, L293D IC, LCD and DC fan. This library

    automation prototype have three structure. Structure of door automation,

    microcontroller accepted the input from photodiode, then microcontroller gave the

    output to seven segment with 74LS47 decoder and DC motor with L293D driver

    to open and close the door. For an automation fan, microcontroller accepted the

    input from LM35 sensor, then the microcontroller output is a LCD view and DC

    fan. Whereas automation filing cabinet, microcontroller accepted input from

    photodiode, and microcontroller gave the output to L293D driver to control the

    DC motor. This prototype could give an easy of management and safety of library,

    until can save time and energy.

    It can be concluded that automation control system prototype of library

    based on microcontroller can be used as the basic to make the real an automation

    control system of library.

    Key word : microcontroller Atmega, photodiode, LCD, LM35, IrLed, seven

    segment, DC motor, IC L293D, IC74LS47

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    v

    ABSTRAK

    ARYA PRASTIAN DHANA, 2011. PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM

    KONTROL OTOMATISASI PERPUSTAKAAN BERBASIS

    MIKROKONTROLER. Tugas Akhir, 2011 : Fakultas Matematika dan Ilmu

    Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2011.

    Perpustakaan merupakan tempat yang sering dikunjungi sebagai taman

    bacaan yang lengkap. Perpustakaan memiliki banyak buku bacaan dan arsip yang

    penting sehingga dibutuhkan suatu alat otomatisasi yang efektif, efisien dan hemat

    energi untuk mempermudah suatu pekerjaan dan penyimpanan di perpustakaan.

    Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat sebuah prototipe otomatisasi

    perpustakaan berbasis mikrokontroler.

    Sebuah prototipe otomatisasi perpustakaan telah dibuat. Secara umum

    prototipe otomatisasi perpustakaan dirancang menggunakan Photodioda, Sensor

    LM35, Mikrokontroler ATMega8535/16/32, Seven Segmen, IC 74LS47, Motor

    DC, IC L293D, LCD dan Kipas DC. Pada prototipe otomatisasi perpustakaan

    terdiri dari tiga rangkaian. Rangkaian pintu otomatis, mikrokontroler menerima

    input dari Photodioda, kemudian mikrokontroler memberikan output berupa

    tampilan seven segmen dengan decoder 74LS47 dan motor DC dengan sebuah

    driver L293Duntuk membuka dan menutup pintu. Untuk kipas otomatis,

    mikrokontroler menerima input dari sensor LM35, kemudian output

    mikrokontroler berupa tampilan LCD dan kipas DC. Sedangkan pada otomatisasi

    lemari dan meja, mikrokontroler menerima input dari photodioda, dan

    mikrokontroler memberikan output pada driver L293D untuk mengontrol motor

    DC. Prototipe ini memberikan kemudahan dalam pengelolaan dan keamanan

    perpustakaan, sehingga dapat menghemat waktu dan energi.

    Dapat disimpulkan bahwa prototipe sistem kontrol otomatisasi

    perpustakaan berbasis mikrokontroler dapat digunakan sebagai dasar pembuatan

    otomatisasi perpustakaan yang sebenarnya.

    Kata kunci : mikrokontroler Atmega, photodioda, LCD, LM35, IrLed, seven

    segment, motor DC, IC L293D, IC74LS47

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    vi

    MOTTO

    Saat kekecewaan menghampiri, tak ada yang lebih berguna

    kecuali ikhlas, sabar dan terus bangkit.

    Biarkan oranglain berkata apapun tentang kita,

    tapi kita adalah kita dan

    hanya kita yang mengerti diri kita sendiri.

    Tak ada yang lebih indah dan bermanfaat

    selain menghargai semua yang kita miliki.

    Saat ada orang yang menghancurkan hidup kita,

    yakinlah bahwa Allah Maha Mengetahui segalanya.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    vii

    PERSEMBAHAN

    ALLAH dan Rasul-Nya yang telah mengajarkan

    untuk menjadi insan yang mulia.

    Bapak dan Ibu tercinta, terimakasih atas semua dukungan

    yang bapak dan ibu berikan.

    Seorang sahabat spesial-ku tercinta yang selalu memberi

    pelajaran hidup, inspirasi, inovasi, motivasi

    dan ilmu yang sangat tak ternilai harganya.

    Bapak dosen yang sudah memberikan arahan dalam menyelsaikan

    tugas-tugas perkuliahan sampai Tugas Akhir.

    Teman – teman Teknik Komputer UNS 2008,

    kehidupan yang sebenarnya baru akan kita mulai.

    Pembaca yang budiman.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    viii

    KATA PENGANTAR

    Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

    hidayah-Nya kepada kita semua. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah

    limpahkan kepada junjungan kita Rasulullah SAW, beserta keluarga, para sahabat

    dan pengikutnya yang senantiasa beristiqomah hingga yaumul akhir.

    Berkat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, alhamdulillah akhirnya

    penulisan laporan tugas akhir yang berjudul “PEMBUATAN PROTOTIPE SISTEM

    KONTROL OTOMATISASI PERPUSTAKAAN BERBASIS MIKROKONTROLER“ dapat

    terselesaikan dengan baik. Sehingga disini penulis ingin mengucapkan terima kasih

    kepada :

    1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan kesempatan, sehingga

    penulis bisa menyelesaikan pembuatan laporan ini.

    2. Drs. YS. Palgunadi, M.Sc selaku ketua Program Diploma III Ilmu

    Komputer FMIPA UNS yang telah memberikan motivasi selama

    pembuatan program hingga pembuatan laporan.

    3. Bpk Hartono, S.Si. selaku pembimbing tugas akhir di fakultas MIPA UNS

    yang telah membantu pembuatan produk hingga pembuatan laporan.

    4. Ibu, dan Bapak yang telah memberikan dukungan semangat, materi dan

    doa setiap saat.

    5. Sahabat tercinta yang telah memberi banyak motivasi dan doa.

    6. Teman-teman DIII Teknik Komputer FMIPA UNS angkatan 2008.

    Dalam penulisan laporan tugas akhir ini diharapkan dapat berguna dan

    bermanfaat bagi para pembaca.

    Surakarta, Juni 2011

    Penulis

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    ix

    DAFTAR ISI

    Halaman

    HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

    HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

    HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii

    HALAMAN ABSTRACT ............................................................................iv

    HALAMAN ABSTRAK ............................................................................... v

    HALAMAN MOTTO ..................................................................................vi

    HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. vii

    KATA PENGANTAR ............................................................................... viii

    DAFTAR ISI ................................................................................................ix

    DAFTAR TABEL ...................................................................................... xii

    DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii

    BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

    1.1. Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1

    1.2. Perumusan Masalah ........................................................................... 2

    1.3. Batasan Masalah ................................................................................ 2

    1.4. Tujuan dan Manfaat ........................................................................... 2

    1.4.1. Tujuan ............................................................................................ 2

    1.4.2. Manfaat .......................................................................................... 2

    1.5. Metodologi Penelitian ........................................................................ 2

    1.6. Sistematika Penulisan ......................................................................... 3

    BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................ 4

    2.1.Unit Masukan (Input) .......................................................................... 4

    2.1.1. Photodioda ................................................................................. 4

    2.1.2. Sakelar Push Button ................................................................... 5

    2.1.3. Sensor Suhu LM35 ..................................................................... 5

    2.1.4. Keypad ....................................................................................... 6

    2.2.Unit Pemroses ..................................................................................... 6

    2.2.1. Mikrokontroler AVR .................................................................. 6

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    x

    a. Mikrokontroller ATMEGA 8535/16/32 .................................. 6

    b. Konfigurasi Pin ATMEGA 8535/16/32 .................................. 7

    c. Sistem Minimum ................................................................... 8

    d. ADC (Analog to Digital Converter) AVR ATMEGA ............. 9

    e. Interupsi pada AVR ATMEGA ............................................ 10

    2.3.Unit Keluaran (Output) ...................................................................... 11

    2.3.1. LCD 16x2 ................................................................................ 11

    2.3.2. Motor DC ................................................................................. 12

    2.3.3. IC Driver Motor DC L293D ..................................................... 12

    2.3.4. Seven Segmen .......................................................................... 13

    2.3.5. IC Decoder 74LS47 .................................................................. 13

    2.4.Perangkat Lunak ................................................................................ 14

    2.4.1. Bascom (Basic Compiler) ......................................................... 14

    2.4.2. AvrOSP II ................................................................................ 15

    BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN ................................................ 16

    3.1 Analisis Kebutuhan Rangkaian .......................................................... 16

    3.1.1. Perangkat Keras (Hardware) ..................................................... 16

    A. Perangkat Masukan .............................................................. 16

    1. Rangkaian Sensor Photodioda ....................................... 16

    2. Rangkaian Keypad 4x4 ................................................. 16

    3. Rangkaian Sensor Suhu LM35 ...................................... 17

    B. Perangan Pemroses Mikrokontroler ...................................... 17

    C. Perangkat Keluaran .............................................................. 18

    1. Rangkaian Antarmuka LCD 16x2 mode 4-bit ................ 18

    2. Rangkaian Motor DC dengan driver L293D .................. 18

    3. Rangkaian Seven Segmen dengan Decoder 74LS47 ...... 19

    D. Chasing atau Kerangka ........................................................ 19

    3.1.2. Perangkat Lunak (Software) ..................................................... 19

    A. BASCOM AVR ................................................................... 19

    B. Proteus 7 Professional .......................................................... 20

    C. AVR OSP II ......................................................................... 20

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    xi

    3.2 Perancangan Prototipe ....................................................................... 20

    3.2.1. Perancangan Prototipe Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung 20

    3.2.2. Perancangan Prototipe Kipas Otomatis ..................................... 23

    3.2.3. Perancangan Prototipe Lemari Otomatis ................................... 25

    BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA ............................................. 29

    4.1 Diagram Blok .................................................................................... 29

    4.1.1. Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung ................... 29

    4.1.2. Rangkaian Kipas Otomatis ........................................................ 30

    4.1.3. Rangkaian Lemari Otomatis ..................................................... 31

    4.2 Pengujian Rangkaian ......................................................................... 31

    4.2.1. Rangkaian Photodioda dengan Input IrLED .............................. 32

    4.2.2. Rangkaian Sensor Suhu LM35 ................................................. 32

    4.2.3. Rangkaian Keypad 4x4 ............................................................. 33

    4.2.4. Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega ................................ 35

    4.2.5. Rangkaian Driver Motor DC L293D ......................................... 36

    4.2.6. Rangkaian Decoder Seven Segmen 74LS47 .............................. 37

    4.2.7. Rangkaian LCD 16x2 ............................................................... 38

    4.3 Pemrograman Mikrokontroler ........................................................... 39

    4.4 Pengujian Keseluruhan ...................................................................... 41

    4.4.1. Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung ................... 41

    4.4.2. Rangkaian Kipas Otomatis ........................................................ 43

    4.4.3. Rangkaian Lemari Otomatis ..................................................... 44

    BAB V PENUTUP ....................................................................................... 46

    5.1.Kesimpulan ....................................................................................... 46

    5.2.Saran ................................................................................................. 46

    DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 47

    LAMPIRAN

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    xii

    DAFTAR TABEL

    Halaman

    Tabel 2.1 Konfigurasi pin ATMega 8535/16/32 8

    Tabel 2.2 Daftar Sumber Interupsi Mikrokontroler AVR 11

    Tabel 4.1 Pengujian Photodioda 32

    Tabel 4.2 Pengujian Sensor LM35 33

    Tabel 4.3 Pengujian Input-Output Mikrokontroler 36

    Tabel 4.4 Pengujian Rangkaian Motor DC dengan Driver L293D 37

    Tabel 4.5 Pengujian Rangkaian Decoder 74LS47 38

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    xiii

    DAFTAR GAMBAR

    Halaman

    Gambar 2.1 Bentuk dan Simbol Photodioda 4

    Gambar 2.2 Salah satu bentuk sakelar push button 5

    Gambar 2.3 Konfigurasi IC LM35 5

    Gambar 2.4 Keypad 4x4 6

    Gambar 2.5 Konfigurasi pin ATMega 8535/16/32 8

    Gambar 2.6 Skema sistem minimum ATMega 8535/16/32 9

    Gambar 2.7 Tampilan sebuah LCD 16x2 12

    Gambar 2.8 Tampilan IC L293D 13

    Gambar 2.9 Konfigurasi pin IC L293D 13

    Gambar 2.10 Konfigurasi pin IC 74LS47 14

    Gambar 2.11 Tampilan BASCOM-AVR 14

    Gambar 2.12 Tampilasn Avr-Osp II 15

    Gambar 3.1 Rangkaian Photodioda 16

    Gambar 3.2 Rangkaian Keypad 4x4 17

    Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LM35 17

    Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega8535/16/32 18

    Gambar 3.5 Rangkaian antarmuka LCD 18

    Gambar 3.6 Rangkaian Motor DC dengan driver L293D 19

    Gambar 3.7 Rangkaian Decoder 74LS47 dan Seven Segmen 19

    Gambar 3.8 Flowchart Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung 21

    Gambar 3.9 Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung 22

    Gambar 3.10 Flowchart Kipas Otomatis 23

    Gambar 3.11 Rangkaian Kipas Otomatis 24

    Gambar 3.12 Flowchart Lemari Otomatis 26

    Gambar 3.13 Rangkaian Lemari Otomatis 27

    Gambar 4.1 Blok Diagram Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter

    Pengunjung

    29

    Gambar 4.2 Blok Diagram Rangkaian Kipas Otomatis 30

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    xiv

    Gambar 4.3 Blok Diagram Rangkaian Lemari Otomatis 31

    Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian Photodioda 32

    Gambar 4.5 Rangkaian Sensor LM35 33

    Gambar 4.6 Rangkaian Keypad 4x4 34

    Gambar 4.7 Rangkaian Minimum ATMega8535/16/32 35

    Gambar 4.8 Rangkaian Motor DC dengan Driver L293D 37

    Gambar 4.9 Rangkaian Decoder 74LS47 dan Seven Segmen 38

    Gambar 4.10 Rangkaian Pengujian LCD 4-bit dengan

    Mikrokontroler AVR

    39

    Gambar 4.11 Tampilasn AvrOsp II 40

    Gambar 4.12 Browse file yang akan di-download-ka ke

    mikrokontroler

    40

    Gambar 4.13 Tampilan AvrOspII saat proses download 41

    Gambar 4.14 Tampilan Pintu Otomatis saat terbuka 42

    Gambar 4.15 Tampilan pintu otomatis saat tertutup 43

    Gambar 4.16 Tampilan Konter pengunjung dengan seven segmen 43

    Gambar 4.17 Tampilan nilai suhu yang terukur pada LCD 44

    Gambar 4.18 Tampilan kipas berputar saat suhu yang terukur 55oC 44

    Gambar 4.19 Tampilan Lemari 2 Rak Otomatis 45

    Gambar 4.20 Tampilan Lemari Keamanan Otomatis 45

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    xv

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang Masalah

    Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin pesat, kebutuhan akan

    efektifitas dan efisiensi sangat diutamakan dalam berbagi bidang. Hal

    tersebut telah mendorong manusia untuk berkreasi dan berinovasi dalam bidang

    teknologi untuk menciptakan suatu alat otomatisasi yang lebih efektif dan efisien.

    Pengembangan alat otomatisasi saat ini ditandai dengan semakin banyaknya alat-

    alat yang diciptakan dengan teknologi digital berbasis mikrokontroler untuk

    mengganti kerja dari peralatan manual. Otomatisasi yang ada saat ini terdapat

    pada beberapa penggunaan alat yang sudah biasa dilihat dalam kehidupan, seperti

    pada pintu otomatis.

    Dengan otomatisasi dapat meningkatkan efektifitas, efisiensi, dan bahkan

    apabila dapat memanfaatkan peluang yang ada, otomatisasi dapat dimanfaatkan

    untuk penghematan energi. Pintu otomatis saat ini masih terbatas pada waktu

    pintu terbuka, bukan saat terdapat orang yang masuk. Selain itu, penggunaan

    kipas yang tiap waktu menyala secara terus-menerus dapat menghabiskan energi

    yang ada saat ini. Kemudian kurang efisiennya penggunaan lemari dengan rak

    yang tinggi yang membutuhkan tangga untuk menjangkaunya, serta penggunaan

    lemari dalam hal keamanan yang kurang optimal.

    Maka dibuatlah sistem kontrol otomatisasi perpustakaan berbasis

    mikrokontroler untuk menunjang efektifitas, efisiensi, keamanan serta hemat

    energi. Dengan otomatisasi pintu dua arah serta penambahan konter pengunjung,

    dapat menunjang efisiensi waktu serta keamanan ruangan karena adanya konter

    tersebut. Otomatisasi kipas dengan bantuan sensor suhu dapat menunjang

    penghematan energi dengan menyalakan kipas sesuai suhu minimal yang sudah

    diatur sebelumnya. Selanjutnya otomatisasi lemari untuk mempermudah dalam

    menjangkau rak yang tinggi dengan menurunkan rak tersebut secara otomatis,

    serta lemari yang berfungsi untuk tempat keamanan dokumen dengan

    menyembunyikan lemari saat tidak digunakan.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    2

    1.2 Perumusan Masalah

    Berdasarkan latar belakang yang ada maka agar penelitian ini lebih terarah

    maka dapat dituliskan rumusan masalah yaitu bagaimana membuat sebuah

    prototipe sistem kontrol otomatisasi perpustakaan menggunakan mikrokontroler.

    1.3 Batasan Masalah

    Pengajuan TA ini dibatasi pada hal-hal berikut ini :

    1. Prototipe sistem kontrol otomatisasi perpustakaan berbasis mikrokontroler.

    2. Menggunakan logika TTL disemua komponen hardware.

    3. Fitur yang diberika pada prototipe berupa pintu otomatis untuk kemudahan

    saat masuk ruangan, konter pengunjung, kipas otomatis sebagai pengontrol

    suhu ruangan dan lemari otomatis untuk tempat menyimpan.

    1.4 Tujuan dan Manfaat

    1.4.1. Tujuan

    Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah membuat prototipe sistem

    kontrol otomatisasi perpustakaan berbasis mikrokontroler.

    1.4.2. Manfaat

    Manfaat dari tugas akhir pembuatan prototipe sistem kontrol otomatisasi

    perpustakaan berbasis mikrokontroler yang penulis dapatkan yaitu, mampu

    membuat prototipe alat untuk melakukan simulasi tentang sistem kontrol

    otomatisasi perpustakaan berbasis mikrokontroler, dan diharapkan dengan adanya

    prototipe sistem kontrol otomatisasi tersebut bisa menjadi bahan evaluasi dalam

    pembuatan sistem kontrol yang sebenarnya.

    1.5 Metodologi Penelitian

    Dalam penelitian, penulis memperoleh data dengan metode sebagai berikut:

    1. Metode Observasi

    Observasi adalah tahap mengumpulkan data dan informasi yang diperlukan

    untuk pembuatan prototype.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    3

    2. Studi Pustaka

    Studi pustaka adalah suatu metode pengumpulan data dengan menggunakan

    buku-buku sebagai bahan referensi dalam penulisan laporan dan pembuatan tugas

    1.6 Sistematika Penulisan

    Untuk mempermudah melihat dan mengetahui pembahasan yang ada pada

    tugas akhir ini secara menyeluruh, maka perlu dikemukakan sistematika yang

    merupakan kerangka dan pedoman penulisan tugas akhir. Adapun sistematika

    penulisannya adalah sebagai berikut :

    1. Bab I Pendahuluan

    Bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah,

    batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi penelitian, dan sistematika

    penulisan.

    2. Bab II Landasan Teori

    Bab ini berisi landasan teori dasar yang terkait dengan tema yang dibahas

    pada laporan tugas akhir ini. Dalam hal ini adalah perangkat yang digunakan yaitu

    Mikrokontroler Atmega 8535/16/32, sensor cahaya, LCD, Motor Dc, dan

    komponen pendukung lainnya.

    3. Bab III Analisa Dan Perancangan

    Pada bab ini berisi mengenai analisa dan perancangan perangkat yang dibuat.

    4. Bab IV Hasil Dan Pembahasan

    Bab ini membahas mengenai pengujian dari perangkat yang dibuat beserta

    pembahasannya.

    5. Bab V Penutup

    Bab ini memaparkan kesimpulan dari seluruh implementasi aplikasi yang

    dibuat dan saran untuk pengembangan aplikasi ke depan.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    4

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1 Unit Masukan (Input)

    2.1.1. Photodioda

    Photodioda merupakan salah satu jenis sensor optic yang digunakan dalam

    rangkaian elektronika untuk mengukur intensitas cahaya. Photodioda disusun

    menggunakan 2 buah pin. Bagian yang panjang berkutub positif (+) dan bagian

    yang pendek berkutub negative (-).

    Keluaran photodioda adalah arus listrik yang berubah sesuai intensitas

    cahaya yang masuk. Semakin terang atau semakin banyak intensitas cahaya yang

    masuk, arus keluaran photodioda semakin besar. Semakin gelap atau semakin

    sedikit intensitas cahaya yang masuk, keluaran photodioda semakin kecil. Cara

    pemasangan photodioda pada rangkaian elektronika berkebalikan dengan

    pemasangan LED (Chandra, 2010).

    Gambar 2.1 Bentuk dan Simbol Photodioda

    (Ikhwanpcr, 2009)

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    5

    2.1.2. Sakelar Push Button

    Sakelar push button digunakan untuk menyalakan alat elektronik sesaat

    ketika tombol sakelar ditekan. Ketika tombol dilepas, alat elektronik akan mati.

    Contoh penggunaan sakelar push button yaitu pada bel pintu (Chandra, 2010).

    Gambar 2.2 Salah satu bentuk Sakelar Push Button

    (Adamsun, 2011 )

    2.1.3. Sensor Suhu LM35

    IC LM35 merupakan salah satu jenis sensor suhu yang sering digunakan

    dalam rangkaian elektronika karena sifatnya yang mudah digunakan. IC LM35

    disusun menggunakan 3 buah pin, yaitu Vcc, Vout, dan ground. IC LM35

    berfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan listrik.

    Keluaran IC LM35 seperti pada thermocouple yaitu tegangan listrik yang

    berubah sesuai suhu yang masuk secara linier. Semakin panas atau semakin tinggi

    suhu yang masuk, tegangan keluaran IC LM35 semakin besar. Semakin dingin

    atau semakin rendah suhu yang masuk, tegangan keluaran IC LM35 semakin kecil

    (Chandra, 2010).

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    6

    Gambar 2.3 Konfigurasi IC LM35

    (National, 1999)

    2.1.4. Keypad

    Perangkat yang tersusun dari push button yang berbentuk matrik. Baris x

    kolom. Cara kerja yaitu scanning pembacaan pin baris/kolom dengan

    mengendalikan output pin kolom / baris secara bergantian (Ardi,2010)

    Gambar 2.4 Keypad 4x4

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    7

    2.2 Unit Pemroses

    2.2.1. Mikrokontroler AVR

    Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) standart memiliki

    arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian

    besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. AVR berteknologi RISC

    (Reduced Instruction Set Computer), sedangkan MCS51 berteknologi CISC

    (Complex Instruction Set Computer). AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas,

    yaitu keluarga Attiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx.

    Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori,

    peripheral, dan fungsinya (Widodo, 2011).

    a. Mikrokontroler ATMEGA 8535/16/32

    Di dalam mikrokontroler ATMega8535/16/32, sudah terdiri dari :

    1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

    2. ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit sebanyak 8 channel.

    3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

    4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.

    5. 131 instruksi handal yang umumnya hanya membutuhkan 1 siklus clock.

    6. Watchdog Timer dengan osilator internal untuk reset otomatis mikro.

    7. 2 buah timer/counter 8 bit.

    8. 1 buah timer/counter 16 bit.

    9. Tegangan operasi 2,7V-5.5V pada ATMega16L

    10. Internal SRAM sebesar 1KB

    11. Memori Flash sebesar 8KB (8192 byte) untuk ATMega8535, 16KB (16384

    byte) untuk ATMega16 dan 32KB (32768 byte ) untuk ATMega32, dengan

    kemampuan Read While Write.

    12. Unit interupsi internal dan eksternal.

    13. Port antarmuka SPI

    14. EEPROM sebesar 512 byte untuk ATMega8535 dan ATMega16, 1024 byte

    untuk ATMega32, yang dapat diprogram saat operasi.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    8

    15. Antarmuka komparator analog.

    16. 4 channel PWM.

    17. 32x8 general purpose register.

    18. Hampir mencapai 16 MIPS pada Kristal 16 MHz.

    19. Port USART programmable untuk komunikasi serial.

    (Widodo, 2011).

    b. Konfigurasi Pin Atmega 8535/16/32

    Gambar 2.4 berikut ini merupakan susunan kaki standar 40 pin DIP

    mikrokontroler AVR ATMega8535/16/32.

    Gambar 2.5 Konfigurasi pin ATMega 8535/16/32

    (Atmel, 2003)

    Tabel 2.1 Konfigurasi pin ATMega 8535/16/32

    Nomor Pin Nama Fungsi

    10 VCC Catu daya positif

    11,31 GND Catu daya negatif / ground

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    9

    30 AVCC Catu daya positif untuk ADC

    internal

    32 AREF Pin untuk tegangan referensi ADC

    1-8 PB7...PB0 Pin masukan dan keluaran Port B

    33-40 PA7...PA0 Pin masukan dan keluaran Port A

    14-21 PD7...PA0 Pin masukan dan keluaran Port D

    22-29 PC7...PA0 Pin masukan dan keluaran Port C

    9 RESET Pin masukan untuk reset

    12,13 XTAL 1 dan 2 Pin masukan osilator eksternal

    c. Sistem minimum

    Gambar 2.5 Berikut merupakan skema minimun dari mikrokontroler

    ATMega8535/16/32.

    Gambar 2.6 Skema sistem minimum ATMega8535/16/32

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    10

    d. ADC (Analog to Digital Converter) AVR ATMega

    Fitur ADC pada mikrokontroler AVR merupakan kemajuan yang pesat pada

    dunia mikrokontroler. Hal ini menyebabkan rancangan yang kompleks menjadi

    lebih sederhana dan efisien.

    Keunggulan mikrokontroler AVR ATMega16 dibandingkan pendahulunya

    ialah :

    1. Sudah terintegrasinya ADC 10bit sebanyak 8 saluran.

    2. 13-260µS conversion time.

    3. Mencapai 15kS/s pada resolusi maksimum.

    4. Optional left adjustment untuk ADC result readout.

    5. Interupsi pada ADC Conversion Complete.

    6. Sleep mode noise canceler.

    Input ADC pada mikrokontroler dihubungkan ke sebuah 8 channel Analog

    multiplexer yang digunakan untuk single ended input channels. Jika sinyal input

    dihubungkan ke masukan ADC dan 1 jalur lagi terhubung ke ground, disebut

    single ended input. Jika input ADC terhubung ke 2 buah input ADC disebut

    sebagai differential input, yang dapat dikombinasikan sebanyak 16 kombinasi

    (Widodo, 2011).

    e. Interupsi pada AVR ATMega

    Anda bisa membayangkan sebuah sistem elektronik yang selalu

    mengirimkan atau menampilkan data suhu per detik dan pada saat yang

    bersamaan melakukan kontrol pengadukan sebuah tangki, artinya proses atau

    kontrol utama pada sistem tersebut hanya melakukan pengadukan isi tangki

    dengan kecepatan yang bergantung pada data-data suhu. Setiap detik dilakukan

    pembacaan data suhu, kemudian ditampilkan pada layar LCD, misalnya, dan

    dijadikan acuan untuk menetapkan kecepatan pengadukan.

    Skenario tersebut membutuhkan mekanisme interupsi. Saat proses

    dilakukan secara normal, kemudian terjadi interupsi, program normal ditinggalkan

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    11

    terlebih dulu, mengerjakan rutin interupsi, kemudian kembali lagi mengerjakan

    program secara normal. Inilah konsep interupsi...!

    Mikrokontroler AVR memiliki 21 macam sumber interupsi yang terdiri dari

    3 interupsi eksternal dan 18 interupsin internal, sebagaimana ditunjukkan pada

    Tabel 2.2 berikut.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    12

    Tabel 2.2 Daftar Sumber Interupsi Mikrookontroler AVR

    (Atmel, 2003)

    2.3 Unit Keluaran (Output)

    2.3.1. LCD 2x16

    Alat display yang dibuat pabrik yang sudah standar yang dapat

    menampilkan karakter dua baris, dengan tiap baris 16 karakter. Cara kerja yaitu

    karena LCD sudah dilengkapi perangkat pengontrol sendiri yang menyatu dengan

    LCD, maka kita ikuti aturan standar yang telah disimpan dalam pengontrolan

    tersebut (Ardi, 2010).

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    13

    Gambar 2.7 Tampilan sebuah LCD 2x16

    (Agfianto, 2010)

    2.3.2. Motor DC

    Motor DC sering digunakan dalam rangkaian elektronika untuk

    menggerakan roda. Motor DC aktif jika pin-pinnya dihubungkan ke kabel positif

    dan kabel negatif tegangan DC. Jika pin-pin motor DC dihubungkan ke baterai,

    motor DC akan berputar searah. Jika ingin motor DC berputar berbalik arah,

    pemasangan motor DC dibalik (Chandra, 2010).

    2.3.3. IC Driver Motor DC L293D

    Driver motor digunakan untuk menggerakkan motor DC menggunakan

    mikrokontroler. Arus yang mampu diterima atau yang dikeluarkan oleh

    mikrokontroler sangat kecil (dalam satuan miliampere) sehingga agar

    mikrokontroler dapat menggerakkan motor DC diperlukan suatu rangkaian driver

    motor yang mampu mengalirkan arus sampai dengan beberapa ampere.

    Rangkaian driver motor DC dapat berupa rangkaian transistor, relay, atau IC

    (Integrated Circuit). Rangkaian driver yang umum digunakan adalah dengan IC

    L293D. IC L293D berisi 4 channel driver dengan kemampuan mengalirkan arus

    sebesar 600mA per channel. Tegangan kerja IC L293D dari 6 volt sampai dengan

    36 volt dan arus impuls tak berulang maksimum sebesar 1,2 ampere. Konfigurasi

    pin IC L293D ditunjukkan pada Gambar 2.7. (Wiyono, 2007).

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    14

    Gambar 2.8 Tampilan IC L293D

    (Thomson, 1996)

    Gambar 2.9 Konfigurasi pin IC L293D

    (Thomson, 1996)

    2.3.4. Seven Segment

    Komponen display yang terdiri dari 7 segmen led yang membentuk angka 8,

    plus satu led untuk titik. Cara kerja yaitu seven segmen akan on jika common

    katode low dan anoda segmen high, dan seven segmen akan on jika common

    anode high dan anoda segmen low (Ardi, 2010).

    2.3.5. IC Decoder 74LS47

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    15

    Decoder 74LS47 merupakan sebuah IC yang berfungsi mendecode inputan

    4-bit menjadi sebuah output 8-bit pada Seven Segment. Dengan demikian, pada

    mikrokontroler tidak memerlukan output 8 pin melainkan hanya 4 pin untuk

    sebuah seven segment, sehingga 1 port mikrokontroler dapat digunakan untuk 2

    digit seven segment.

    Gambar 2.10 Konfigurasi pin IC 74LS47

    (Fairchild, 2000)

    2.4 Perangkat Lunak

    2.4.1. Bascom ( Basic Compiler )

    Merupakan kompiler yang cukup populer di kalangan hobis mikrokontroler

    AVR di Indonesia. Berikut beberapa fitur dari BASCOM AVR :

    a. Basic terstruktur dilengkapi dengan label-label.

    b. Pemrogaman terstruktur dengan dukungan perintah-perintah : IF-THEN-

    ELSE-ENDIF, DO-LOOP, WHILE-WEND, SELECT-CASE.

    c. Menyediakan tipe-tipe variabel Bit, Byte, Integer, Word, Long, Single,

    Double, dan String.

    d. Perintah-perintah khusus untuk tampilan LCD, Keypad, dan lain-lain.

    e. Mendukung variabel lokal.

    f. Simulator terintegrasi untuk pengujian.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    16

    Gambar 2.11 Tampilan BASCOM-AVR

    2.4.2. Avr OSP II

    AVR OSP II adalah salah satu software yang digunakan untuk mendowload

    program ke dalam IC Mikrokontroler. Persiapan pertama sebelum men-download

    adalah menghubungkan downloader ATMega16/32 dengan PC melalui USB port

    atau serial port, kemudian pilih Auto Detect untuk melihat IC mikrokontroler apa

    yang digunakan. Langkah berikutnya adalah memasukkan listing program yang

    akan didownload ke IC, bisa menggunakan Flash rom atau EEPROM. Pilih

    browse untuk memilih listing program yang akan di-download-kan nantinya

    dengan Avr OSP II. Setelah menentukan listing program yang akan digunakan,

    pilih program.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    17

    Gambar 2.12 Tampilan Avr-Osp II

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    18

    BAB III

    DESAIN DAN PERANCANGAN

    3.1. Analisis Kebutuhan Rangkaian

    Dalam Pembuatan Prototipe Sistem Kontrol Otomatisasi Perpustakaan ini,

    penulis membutuhkan beberapa perangkat (hardware) serta perangkat lunak

    (software) untuk simulasi dan pemrograman. Berikut merupakan alat yang

    diperlukan antara lain :

    3.1.1. Perangkat Keras (Hardware)

    A. Perangkat Masukan

    1. Rangkaian Sensor Photodioda

    Sensor photodioda digunakan untuk memberikan input yang nantinya

    akan dibaca oleh mikrokontroler. Photodioda memanfaatkan cahaya Led

    Inframerah untuk memberikan inputan pada mikrokontroler portA.

    Gambar 3.1 Rangkaian Photodioda

    2. Rangkaian Keypad 4x4

    Sebuah inputan button yang terdiri dari 4 baris dan 4 kolom yang disusun

    menjadi sebuah masukan untuk mikrokontroler sejumlah 8 pin, yaitu 4 pin untuk

    bari san 4 pin untuk kolom. Sebagai input dari rangkaian perangkat kipas otomatis

    pada mikrokontroler untuk pengubah suhu minimal saat kipas nyala.

    Input ke mikro

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    19

    Gambar 3.2 Rangkaian Keypad 4x4

    3. Rangkaian Sensor Suhu LM35

    Sebuah sensor suhu LM35 disusun menggunakan 3 buah pin, yaitu Vcc,

    Vout, dan ground. Sebagai input dari rangkaian perangkat kipas otomatis pada

    mikrokontroler.

    Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LM35

    B. Perangkat Pemroses Mikrokontroler

    Rangkaian ini merupakan sistem minimum yang digunakan untuk sebuah

    mikrokontroler ATMega8535/16/32 untuk dapat menjalankan sebuah perintah

    yang diprogram. Rangkaian minimum ini secara keseluruhan sudah dapat

    digunakan untuk pengolah data input maupun output.

    Input ke mikro

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    20

    Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega8535/16/32

    C. Perangkat Keluaran

    1. Rangkaian Antarmuka LCD 16 x 2 mode 4-bit

    Rangkaian ini menggunakan LCD 16x2 yang digunakan sebagai output

    dari mikrokontroler dengan menggunakan mode 4-bit, yaitu untuk efisiensi

    penggunaan pin yang hanya memerlukan 6 pin (4 pin untuk jalur data 4-bit, 2 pin

    yang lain untuk pengontrolan Register Select dan Enable.

    Gambar 3.5 Rangkaian antarmuka LCD

    2. Rangkaian Motor DC dengan driver L293D

    Rangkaian berikut digunakan untuk penggerak pintu, serta perangkat

    dengan output motor dc. Gerakan motor DC ini dapat diatur dengan pemberian

    data pada IC L293D sebagai driver.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    21

    Gambar 3.6 Rangkaian Motor DC dengan Driver L293D

    3. Rangkaian Seven Segment Anoda dengan Decoder 74LS47

    Berikut ini merupakan rangkaian dari sebuah Seven Segment Anoda sebagai

    output dari mikrokontroler. Decoder 74LS47 mendecodekan input 4-bit dari

    mikrokontroler menjadi sebuah output 8-bit untuk Seven Segment. Gambar 3.3

    merupakan rangkaian Seven Segment 2 digit menggunakan 2 decoder 74LS47.

    Gambar 3.7 Rangkaian Decoder 74LS47 dan Seven Segment

    D. Chasing atau kerangka

    Kerangka serta bahan pendukung hardware dibuat dengan menggunakan

    bahan dari akrilik dan alumunium.

    3.1.2. Perangkat Lunak (Software)

    A. BASCOM AVR (Basic Compiler AVR)

    Merupakan software yang digunakan untuk menuliskan program yang akan

    dibuat yang akan disimpan dalam ekstensi *.bas. Kemudian dapat dicompile

    menjadi ekstensi *.hex yang kemudian di-download-kan ke mikrokontroler

    dengan software downloader.

    Port Mikrokontroller

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    22

    B. Proteus 7 Professional

    Aplikasi ini digunakan untuk menggambar rangkaian. Dalam aplikasi

    ini, terdapat beberapa gambar komponen elektronika sehingga memudahkan

    dalam pembuatan gambar rangkaian.

    C. AVR OSP II

    Merupakan salah satu software downloader yang digunakan untuk men-

    download-kan program ke dalam Mikrokontroler .

    3.2. Perancangan Prototipe

    Prototipe sistem kontrol otomatisasi perpustakaan berbasis Mikrokontroler

    ini mempunyai beberapa bagian yaitu :

    1. Perancangan Prototipe Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    2. Perancangan Prototipe Kipas Otomatis

    3. Perancangan Prototipe Lemari Otomatis

    3.2.1. Perancangan Prototipe Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    a. Perancangan Flow Chart

    Perancangan awal dari Prototipe Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    yaitu dengan menggambarkan rencana proses data berjalan dari input, proses

    sampai ke output. Dengan inputan awal dari photodioda, kemudian di proses oleh

    mikrokontroler sehingga menghasilkan output ke driver motor dan menggerakkan

    motor.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    23

    Mulai

    PD_1 = 0 ? PD_2 = 0 ?

    Buka Pintu

    PD_2 = 0 ?

    Tutup Pintu

    Ya

    Tidak

    Ya

    PD_1 = 0 ?Tidak

    Ya

    Selesai

    Tidak

    Tidak

    Konter + 1

    Ya

    Inisiasi

    Program

    Gambar 3.8 Flowchart Pintu Otomatis dan

    Konter Pengunjung

    b. Perancangan Rangkaian

    Setelah flowchart selesai, selanjutnya membuat rancangan rangkaian

    hardware keseluruhan dari pintu otomatis dan konter pengunjung, dengan

    menggunakan software Proteus 7, sehingga didapatkan rangkaian seperti Gambar

    3.8.

    Reset Konter

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    24

    Gambar 3.9 Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    c. Deklarasi Program

    Berikut merupakan perintah yang digunakan pada mikrokontroler dengan

    menggunakan bahasa pemrograman basic.

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan motor dc ke kanan untuk

    membuka pintu :

    Out_1 = 1

    Out_2 = 0

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan motor dc ke kiri untuk

    menutup pintu :

    Out_1 = 0

    Out_2 = 1

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan konter saat membuka

    pintu :

    A = A + 1

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    25

    3.2.2. Perancangan Prototipe Kipas Otomatis

    a. Perancangan Flow Chart

    Flowchart yang akan digunakan untuk rancangan hardware kipas otomatis

    menggunakan sensor suhu LM35.

    Mulai

    Selesai

    Inisiasi Program

    Baca Suhu

    LM35

    > X oC ?

    Kipas Aktif

    Ya

    Tidak

    Masukkan Suhu

    Minimum = X

    Selesai ?

    Ya

    Tidak

    Gambar 3.10 Flowchart Kipas Otomatis

    b. Perancangan Rangkaian

    Bentuk rangkaian yang digunakan untuk kipas otomatis dengan output

    sensor suhu LM35 yang terhubung dengan mikrokontroler porta yang merupakan

    port ADC pada AVR ATMega.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    26

    Gambar 3.11 Rangkaian Kipas Otomatis

    c. Deklarasi Program

    Berikut merupakan perintah yang digunakan pada mikrokontroler dengan

    menggunakan bahasa pemrograman basic.

    Perintah pada mikrokontroler untuk mengkonversi nilai didapatkan

    mikrokontroler port ADC sehingga dapat menampilkan nilai dalam satuan

    oCelcius :

    Data_adc = Getadc(0)

    Adc_convert = Data_adc

    Adc_convert = Adc_convert / 1024

    Adc_convert = Adc_convert * 500

    Adc_string = Fusing(adc_convert , "#.#")

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan kipas saat suhu >39oC :

    If Data_adc >= 80 Then

    Portc.0 = 1

    Else

    Portc = 0

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    27

    End If

    Perintah pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai suhu ruangan pada

    LCD 16x2 :

    Cls

    Locate 1 , 1

    Lcd "Suhu Ruangan :"

    Locate 2 , 2

    Lcd Adc_string ; " Celcius"

    3.2.3. Perancangan Prototipe Lemari Otomatis

    a. Perancangan Flow Chart

    Flowchart yang dibuat berdasarkan rancangan cara kerja dari lemari

    otomatis dengan menggunakan sensor cahaya photodioda. Sebagai inputan untuk

    photodioda yaitu dengan menggunakan led inframerah yang dapat ditangkap

    photodioda dengan baik.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    28

    Mulai

    Selesai

    Inisiasi

    Program

    PD_1 = 1 ? PD_2 = 1 ?

    Lemari 1 Keluar

    PD_1 = 1 ?

    Lemari 1 Masuk

    Ya

    Ya

    Lemari 2 Rak

    Turun

    Ya

    Lemari 2 Rak Naik

    PD_2 = 1 ?

    Ya

    Tidak

    Tidak

    TidakTidak

    Gambar 3.12 Flowchart Lemari Otomatis

    b. Perancangan Rangkaian

    Rancangan rangkaian disesuaikan dengan fungsi awal dan flowchart yaitu

    dengan menggunakan photodioda sebagai inputan mikrokontroler dan driver

    L293D yang diteruskan ke motor dc untuk outputan dari mikrokontroler.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    29

    Gambar 3.13 Rangkaian Lemari Otomatis

    c. Deklarasi Program

    Berikut merupakan perintah yang digunakan pada mikrokontroler dengan

    menggunakan bahasa pemrograman basic.

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan motor dc sehingga rak

    lemari akan turun :

    Sub Turun_1

    Out_1 = 0

    Out_2 = 1

    Waitms 150

    Porta = 0

    Portb = 255

    Return

    End Sub

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan motor dc sehingga rak

    lemari akan naik :

    Sub Naik_1

    IN_Lemari 2 rak

    IN_Lemari 1

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    30

    Out_1 = 1

    Out_2 = 0

    Waitms 150

    Porta = 0

    Portb = 255

    Return

    End Sub

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan motor dc untuk lemari

    otomatis keluar :

    Sub Keluar

    Out_3 = 0

    Out_4 = 1

    Waitms 150

    Porta = 0

    Portb = 255

    Return

    End Sub

    Perintah pada mikrokontroler untuk menjalankan motor dc yang membuat

    lemari otomatis masuk :

    Sub Masuk

    Out_3 = 1

    Out_4 = 0

    Waitms 150

    Porta = 0

    Portb = 255

    Return

    End Sub

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    31

    BAB IV

    IMPLEMENTASI DAN ANALISA

    Perancangan Tugas Akhir ini menghasilkan dua bagian, yaitu bagian

    pertama adalah perancangan perangkat keras (hardware) yang berupa penyusunan

    komponen-komponen elektronika menjadi sebuah sirkuit yang dapat bekerja

    sesuai dengan fungsinya. Bagian kedua adalah perancangan perangkat lunak

    (software) yang menghasilkan program yang dapat menjalankan modul-modul

    sesuai yang diinginkan.

    3.3. Diagram Blok

    Prototipe yang penulis buat terdiri dari 3 rangkaian, yaitu :

    1. Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    2. Rangkaian Kipas Otomatis

    3. Rangkaian Lemari Otomatis

    4.1.1. Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    Gambar 4.1 Blok Diagram Rangkaian Pintu Otomatis dan

    Konter Pengunjung

    Pada blok pertama rangkaian pintu otomatis dan konter pengunjung terdapat

    blok masukan. Dimana pada blok ini terdapat sensor photodioda. Sensor ini

    IrLED

    Mikrokontroler

    ATMega8535

    Unit Masukan

    Display

    2 digit 7segmen

    Driver Motor

    L293D

    Motor DC

    5 Volt

    Unit Keluaran Unit Pemroses

    Photodioda 1

    Photodioda 2

    Button Reset Konter

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    32

    dipilih karena memiliki sensitivitas yang bagus terhadap perubahan cahaya pada

    pemancar led inframerah. Sehingga apabila ada perbedaan intensitas cahaya yang

    diterima photodioda, maka nilai masukan pada mikrokontroler akan berubah.

    Sedangkan mikrokontroller yang berfungsi sebagai otak dari sistem pemroses ini

    menggunakan ATMega8535.

    Pada blok yang terakhir terdapat blok keluaran. Pada blok ini terdapat

    display 2 digit seven segmen dan Driver L293D. Seven segment berfungsi sebagai

    display dari konter atau penghitungan pengunjung yang masuk. Sedangkan Driver

    L293D berfungsi untuk menjalankan Motor DC ke kanan atau ke kiri sesuai

    inputan yang diberikan dari output Mikrokontroler.

    4.1.2. Rangkaian Kipas Otomatis

    Gambar 4.2 Blok Diagram Rangkaian Kipas Otomatis

    Pada blok pertama rangkaian terdapat blok masukan. Dimana pada blok ini

    terdapat sensor suhu LM35. Sensor ini memberikan inputan analog pada

    mikrokontroler, sehingga pada unit pemroses yaitu ATMega16 dengan

    menggunakan port ADC. Kemudian pada mikrokontroler dilakukan konversi nilai

    analog menjadi sebuah nilai digital yang dapat diukur.

    Pada blok keluaran, terdapat display LCD 16x2 dan Kipas. Display LCD

    16x2 berfungsi sebagai display dari suhu ruangan yang diukur pada sensor suhu

    LM35 dan diproses menggunakan ATMega16, sehingga didapat keluaran

    tampilan berupa suhu yang terhitung dalam satuan derajat Celcius. Sedangkan

    Kipas berfungsi saat suhu ruangan melebihi batas minimal yang sudah ditentukan

    sebelumnya pada mikrokontroler untuk mengatur kapan kipas berputar dan

    berhenti.

    Keypad 4x4

    Sensor Suhu

    LM35

    Unit Masukan

    Mikrokontroler

    ATMega16

    Display

    LCD 16x2

    Kipas DC

    Unit Keluaran

    Unit Pemroses

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    33

    4.1.3. Rangkaian Lemari Otomatis

    Gambar 4.3 Blok Diagram Rangkaian Lemari Otomatis

    Pada blok masukan pada rangkaian terdapat masukan dari 2 buah

    photodioda dan satu button. Dimana photodioda sebagai sensor untuk pendeteksi

    inputan dari led inframerah yang akan mengbah nilai masukan pada

    mikrokontroler yang selanjutnya diproses oleh mikrokontroler ATMega16.

    Pada blok keluaran, terdapat Driver L293D yang mempunyai 4 pin input

    dan 4pin output. Selanjutnya output dari mikrokontroler memberikan masukan

    pada driver L293D untuk menjalankan Motor DC Lemari otomatis yang membuat

    lemari keluar atau masuk dan Motor DC Lemari 2 rak yang membuat rak naik

    atau turun sesuai inputan yang diberikan dari output Mikrokontroler.

    3.4. Pengujian Rangkaian

    Dalam tahap ini, rangkaian yang diujikan yaitu :

    1. Rangkaian Photodioda dengan Input IrLED

    2. Rangkaian Sensor Suhu LM35

    3. Rangkaian Keypad 4x4

    4. Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega

    5. Rangkaian Driver Motor DC L293D

    6. Rangkaian Decoder Seven Segment 74LS47

    7. Rangkaian LCD 16x2

    IrLED

    Motor DC

    L_2

    Driver Motor

    L293D

    Motor DC

    L_1

    Mikrokontroler

    ATMega16

    Unit Pemroses Unit Keluaran

    Photodioda 1

    Photodioda 2

    Unit Masukan

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    34

    3.1.3. Rangkaian Photodioda dengan Input IrLED

    Rangkaian sensor photodioda digunakan untuk memberikan input yang

    selanjutnya dibaca oleh mikrokontroler. Dalam pengujian ini, photodioda

    memanfaatkan cahaya IrLED (led Inframerah) untuk memberikan sebuah output.

    IrLED akan memberikan cahaya inframerah yang tidak terlihat secara biasa oleh

    mata, kemudian photodioda menerima intensitas cahaya yang berbeda sesuai

    pemancar IrLED tersebut dan apakah ada yang menghalanginya.

    Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian Photodioda

    Pengujian dilakukan dengan merangkain seperti pada Gambar 4.4, dengan V

    out dari photodioda dihubungkan dengan Voltmeter sehingga akan menampilkan

    nilai yang berbeda saat diberi masukan dari cahaya IrLED dan saat cahaya IrLED

    terhalang. Berikut adalah tabel pengujian dari photodioda dengan tegangan dc

    5volt.

    Tabel 4.1 Pengujian Photodioda

    Input Output +

    (Voltmeter + ke Probe 2,

    Voltmeter - ke Probe 3)

    Output (-)

    (Voltmeter + ke Probe 1,

    Voltmeter - ke Probe 2

    IrLED 3,4 volt 1 volt

    - 0,2 volt 4,5 volt

    3.1.4. Rangkaian Sensor Suhu LM35

    Sebuah sensor suhu LM35 disusun menggunakan 3 buah pin, yaitu Vcc,

    Vout, dan ground. Sebagai perangkat input, sensor suhu memiliki keluaran berupa

    data analog. Untuk pengujian sensor, pin sensor positif dihubungkan ke Vcc 5volt,

    1

    2

    3

    + -

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    35

    pin ground, kemudian pin output dihubungkan dengan voltmeter untuk menguji

    keluaran volt pada sensor LM35.

    Gambar 4.5 Rangkaian Sensor LM35

    Dengan menggunakan rangkaian sederhana seperti Gambar 4.5, didapatkan

    nilai keluaran dari sensor suhu LM35 seperti Tabel 4.2, dengan keadaan sekitar

    sensor yang berbeda-beda untuk hasil pengujian yang berbeda.

    Tabel 4.2 Pengujian Sensor LM35

    Sumber Suhu Terukur Rata-rata

    Termometer (oC) LM35 (

    oC)

    Lampu Pijar 9Watt (1 cm, 1 menit) 41o 40

    o

    Lilin (1 cm, 1 menit) 38o 38

    o

    Normal (Pagi hari, 1 menit) 28o 29

    o

    3.1.5. Rangkaian Keypad 4x4

    Rangkaian berikut merupakan rangkaian pengujian keypad 4x4 dengan LCD

    sebagai output dari mikrokontroler untuk menampilkan tombol berapa yang

    ditekan.

    Voltmeter

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    36

    Gambar 4.6 Rangkaian Keypad 4x4

    Untuk pengujian, menggunakan program yang digunakan untuk mengambil

    masukan dari keypad berdasarkan matrik kolom dan baris. List program seperti

    berikut ini.

    Config Kbd = Portd

    Dim Keypad As Byte

    Dim Ulang As Byte

    Do

    Keypad = Getkbd()

    If Keypad < 16 Then

    Ulang = Lookup(keypad , Tabel)

    If Ulang = 1 Then

    Cls

    Locate 1 , 1

    Lcd " TOMBOL "

    Locate 2 , 1

    Lcd " 1"

    Waitms 50

    End If

    End If

    Loop

    Tabel:

    Data 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    37

    3.1.6. Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega

    Rangkaian berikut merupakan sistem minimum yang digunakan untuk

    sebuah mikrokontroler ATMega8535/16/32 untuk dapat menjalankan sebuah

    masukan dan keluaran. Rangkaian sistem minimum AVR membutuhkan Clock

    yang dapat menggunakan Clock internal AVR maupun Clock eksternal dengan

    Crystal. Untuk penggunaan Clock internal akan sangat beresiko yang apabila

    salah dalam pengkonfigurasian, maka mikrokontroler AVR akan mati. Dengan

    menggunakan Clock eksternal akan mengurangi resiko mikrokontroler mati.

    Gambar 4.7 Rangkaian Minimum ATMega8535/16/32

    Pada pengujian input-output mikrokontroler, menggunakan program untuk

    menghidupkan led dengan perinteh Select-Case pada pemrograman Bascom AVR

    dengan list program seperti berikut.

    Dim X As Byte

    Config Portb = Output

    Config Portd = Input

    Portd = 255

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    38

    Do

    X = Pind

    Select Case X

    Case &B11111011 : Portb = &B01010101 ' pushbuton di portd.2

    Case &B11110111 : Portb = &B10101010 ' pushbuton di portd.3

    End Select

    Loop

    Dengan menekan push button di portd.2 atau portd.3, maka led pada portb

    akan menyala sesuai button yang ditekan seperti pada Table 4.3.

    Tabel 4.3 Pengujian Input-Output Mikrokontroler

    Portb Led ke Button portd.2 Button portd.3

    1 mati nyala

    2 nyala mati

    3 mati nyala

    4 nyala mati

    5 mati nyala

    6 nyala mati

    7 mati nyala

    8 nyala mati

    Dengan melihat hasil pada tabel diatas, mikrokontoler telah sesuai dengan

    program yang dibuat maka mikrokontoler siap digunakan.

    3.1.7. Rangkaian Driver Motor DC L293D

    Rangkaian berikut digunakan untuk penggerak pintu, serta perangkat

    dengan output motor dc lain seperti lemari otomatis. Gerakan motor DC ini dapat

    diatur dengan pemberian data pada IC L293D sebagai driver.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    39

    Gambar 4.8 Rangkaian Motor DC dengan Driver L293D

    Dengan bantuan program sederhana dari mikrokontroler untuk menyalakan

    output motor dc dengan driver, maka didapat hasil pengujian seperti Tabel 4.4

    berikut.

    Tabel 4.4 Pengujian Rangkaian Motor DC dengan Driver L293D

    Input dari Mikro Motor Putar Kanan Motor Putar Kiri

    Portd.0 = 0

    Portd.1 =1 v

    Portd.0 = 1

    Portd.1 =0 v

    Portd.2 = 0

    Portd.3 =1 v

    Portd.2 = 1

    Portd.3 =0 v

    3.1.8. Rangkaian Decoder Seven Segment 74LS47

    Rangkaian berikut ini merupakan rangkaian dari sebuah Seven Segment

    Anoda yang berfungsi sebagai output dari mikrokontroler. Decoder 74LS47

    mendecodekan input 4-bit dari mikrokontroler menjadi sebuah output 8-bit untuk

    Seven Segment. Gambar 3.3 berikut merupakan sebuah rangkaian Seven Segment

    2 digit dengan menggunakan 2 decoder 74LS47 untuk input 8-bit dari

    mikrokontroler.

    Input dari mikro

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    40

    Gambar 4.9 Rangkaian Decoder 74LS47 dan Seven Segment

    Pengujian rangkaian dengan memberikan program pada mikrokontroler dan

    mendapatkan hasil sesuai Tabel 4.5.

    Tabel 4.5 Pengujian Rangkaian Decoder 74LS47

    Input dari Mikro Digit Pertama Digit Kedua

    &H15 1 5

    &H09 0 9

    &H20 2 0

    &H10 1 0

    3.1.9. Rangkaian LCD 16x2

    Rangkaian ini menggunakan LCD 16x2 yang digunakan sebagai output

    dari mikrokontroler dengan menggunakan mode 4-bit, yaitu untuk efisiensi

    penggunaan pin yang hanya memerlukan 6 pin (4 pin untuk jalur data 4-bit, 2 pin

    yang lain untuk pengontrolan Register Select dan Enable).

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    41

    Gambar 4.10 Rangkaian Pengujian LCD 4-bit dengan Mikrokontroler AVR

    Pengujian dilakukan dengan memberikan perintah pada mikrokontroler

    untuk menampilkan beberapak karakter pada LCD dengan bahasa Bascom

    berikut.

    Cls

    Upperline

    Lcd " ArPa-15 ENERGI "

    Lowerline

    Lcd " Deteksi Suhu "

    Pada LCD akan tampil tulisan pada baris pertama yaitu “ArPa-15 Energi”

    dan tulisan “Deteksi Suhu” pada baris kedua, tanpa tanda petik.

    3.5. Pemrograman Mikrokontroler

    Proses pemrograman mikrokontroler dilakukan setelah rangkaian hardware

    selesai dibuat. Seluruh hardware tersebut diuji apakah sudah sesuai dan tidak ada

    kesalahan dalam perangkainnya. Kemudian program dimasukkan ke dalam

    mikrokontroler ATMega8535/16/32 yang digunakan dan apabila rangkaian alat

    dapat menampilkan hasil yang dibuat seperti dalam program, maka alat dalam

    keadaan baik.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    42

    Untuk men-download program ke mikrokontroler ATMega8535/16/32

    digunakan software AvrOspII. Downloader dihubungkan ke komputer atau laptop

    melalui port USB. Berikut ini langkah-langkah men-download program :

    1. Buka Program AvrOspII. Apabila downloader sudah dihubungkan dengan

    mikrokontroler, pilih Auto Detect.

    Gambar 4.11 Tampilan AvrOspII

    2. Kemudian muncul spesifikasi dari mikrokontroler yang digunakan.

    Selanjutnya pilih Browse untuk mengambil file yang akan di-downloadkan

    ke mikrokontroler.

    Gambar 4.12 Browse file yang akan di-download-kan ke mikrokontroler

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    43

    3. Selanjutnya pilih Program, dan downloader akan malakukan proses

    download ke mikrokontroler.

    Gambar 4.13 Tampilan AvrOspII saat proses download

    3.6. Pengujian Keseluruhan

    Prototipe ini dirancang menjadi beberapa bagian dan bentuk

    1. Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    2. Rangkaian Kipas Otomatis

    3. Rangkaian Lemari Otomatis

    4.4.1. Rangkaian Pintu Otomatis dan Konter Pengunjung

    Alat ini dirancang menggunakan sensor photodioda sebagai pendeteksi

    inputan mikrokontroler pada pintu otomatis dua arah. Dengan IC 74LS47 sebagai

    decoder seven segment untuk tampilan penghitung konter pengunjung. Untuk

    menggerakkan motor digunakan IC L293D sebagai driver. IC ini berfungsi untuk

    mengendalikan putaran motor DC agar dapat membuka dan menutup pintu.

    Mikrokontroler ATMega8535 digunakan sebagai otak dari alat ini. Rangkaian

    tersebut dihubungkan dengan catu daya 5 V.

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    44

    Kondisi pertama adalah kedua Photodioda yaitu PD_1, yang terhubung pada

    porta.0, dan PD_2, yang terhubung pada porta.1, dalam keadaan normal dan pintu

    dalam keadaan tertutup. Setelah PD_1 atau PD_2 mendeteksi inputan berupa

    cahaya inframerah yang terhalang oleh manusia maka nilai inputan akan berlogika

    “0” apabila PD_1 yang pertama mendetaksi inputan, mikrokontroler akan

    memberikan nilai 1 untuk ditambahkan pada variabel A sebagai penghitung

    konter yang kemudian ditampilkan dalam seven segment, dan selanjutnya

    mikrokontroler akan memberi perintah yang kemudian diteruskan ke IC L293D

    untuk menggerakkan motor DC yang berakibat pintu dapat terbuka secara

    otomatis. Namun apabila PD_2 yang terlebih dahulu menerima inputan, maka

    pintu otomatis langsung terbuka. Setelah itu pintu otomatis akan menutup saat

    sensor kedua menerima inputan, dengan kata lain apabila PD_1 yang pertama

    menerima inputan, maka PD_2 yang selanjutnya menerima inputan akan

    bertindak sebagai penutup pintu, begitu juga sebaliknya.

    Kemudian apabila penghitungan konter pengunjung ingin di-reset atau

    dinolkan kembali, terdapat sebuah tombol interupsi untuk me-reset nilai konter

    sehingga menjadi nol dan menghitung ulang kembali dari nol.

    Gambar 4.14 Tampilan pintu otomatis saat terbuka

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    45

    Gambar 4.15 Tampilan pintu otomatis saat tertutup

    Gambar 4.16 Tampilan konter pengunjung dengan seven segment

    4.4.2. Rangkaian Kipas Otomatis

    Alat ini dirancang menggunakan sensor suhu LM35 sebagai pendeteksi

    inputan mikrokontroler berupa data analog. Dengan mikrokontroler ATMega16

    yang digunakan sebagai otak dari alat ini, maka data analog dari sensor LM35

    dapat dikonversi secara langsung oleh mikrokontroler menjadi data digital.

    Rangkaian tersebut dihubungkan dengan catu daya 5 V.

    Saat sensor suhu LM35 menerima inputan berupa data analog dan diterima

    mikrokontroler porta.1, maka dengan memprogram mikrokontroler untuk dapat

    mengkonversi data inputan menjadi data digital yang dapat dibaca dan dihitung

    menjadi satuan derajat Celcius. Apabila output dari proses penghitungan

    mikrokontroler menghasilkan suhu default yaitu >36oC, maka kipas secara

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    46

    otomatis akan menyala. Namun saat suhu ruangan yang diukur sensor LM35 dan

    dihitung mikrokontroler < 36oC, maka kipas secara otomatis akan berhenti atau

    mati. Namun dengan keypad, suhu default saat kipas nyala yaitu 36oC, dapat

    diganti dengan nilai yang diberikan dari keypad tersebut dan disimpan pada

    mikrokontroler, sehingga dapat disesuaikan dengan suhu daerah sekitar.

    Gambar 4.17 Tampilan nilai suhu yang terukur pada LCD

    Gambar 4.18 Tampilan kipas berputar saat suhu yang terukur 55oC

    4.4.3. Rangkaian Lemari Otomatis

    Alat ini dirancang menggunakan sensor photodioda sebagai pendeteksi

    inputan mikrokontroler pada lemari otomatis. Untuk menggerakkan motor

    digunakan IC L293D sebagai driver. IC ini berfungsi untuk mengendalikan

    putaran motor DC agar dapat membuka dan menutup pintu. Mikrokontroler

    ATMega8535 digunakan sebagai otak dari alat ini. Rangkaian tersebut

    dihubungkan dengan catu daya 5 V.

    Cara kerja dari rangkaian ini adalah saat photodioda menerima masukan

    cahaya dari IrLED yang pada mikrokontroler inputan akan bernilai “1”, maka

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    47

    motor pada rangkaian akan berputar untuk membuat lemari otomatis keluar, atau

    motor akan berputar turun pada lemari 2 rak otomatis. Selanjutnya apabila

    terdapat inputan lagi dari inputan sensor yang sama, maka putaran motor akan

    berbaik menjadikan lemari otomatis masuk atau berputar naik pada lemari 2 rak

    otomatis.

    Gambar 4.19 Tampilan lemari 2 rak otomatis

    Gambar 4.20 Tampilan lemari keamanan otomatis

  • perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

    commit to user

    48

    BAB V

    PENUTUP

    3.7. Kesimpulan

    Setelah melakukan pengujian terhadap prototipe alat dapat diambil

    kesimpulan yaitu :

    1. Telah dibuat prototipe sistem kontrol otomatisasai perpustakaan berbasis

    mikrokontroler.

    2. Konter pengunjung pintu otomatis berlaku saat ada yang masuk ruangan.

    3. Pintu dapat terbuka setelah sensor pertama aktif kemudian bisa tertutup

    kembali setelah sensor kedua aktif, dan sebaliknya.

    4. Kipas berputar saat suhu yang dihitung lebihdari 36oC dan dapat diubah

    sesuai kebutuhan.

    5. Lemari 1 dan lemari 2 rak memiliki inputan photodioda yang berbeda.

    6. Inputan photodioda untuk lemari menggunakan IrLED.

    3.8. Saran

    Untuk penyempurnaan prototipe lebih lanjut maka beberapa saran perlu

    ditambahkan antara lain :

    1. Karena masih merupakan prototipe, diharapkan bisa dijadikan bahan

    evaluasi untuk diaplikasikan dalam bentuk yang sebenarnya.

    2. Untuk pembuatan bentuk yang sebenarnya, mekanik alat dapat disesuaikan

    sesuai dengan kebutuhan.

    3. Memperbaiki kecepatan respon pada prototipe.