Download - KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

Transcript
  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    1/23

    PROJECT AKHIR

    KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pratikum Mikroprosessor

    yang dibina oleh Dyah Lestari

    OLEH:

    Dimas Ari Prasetyo 120532330488

    Dony Prasetya 120532330500

    PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTROIKA

    JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS NEGERI MALANG

    DESEMBER 2013

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    2/23

    A. Latar Belakang

    Dengan berkembangnya teknologi di dunia sekarang malah berdampak positif bagi

    semua orang di dunia ini. Salah satunya perkembangan teknologi dalam bidang elektronika.

    Dalam elektronika khususnya pada mikroprosesor, manusia dapat dengan mudah

    memanfaatkan teknologi dalam segala bidang sehingga dapat memudahkan manusia dalam

    bidang industri maupun dalam bidang pendidikan.

    Dalam jurusan Elektro, akan mempelajari mata kuliah Mikroprosesor. Tujuan

    mempelajari mata kuliah ini agar mahasiswa dapat mempelajari, menambah pengalaman

    mahasiswa dan memanfaatkan dalam dunia kerja dalam suatu industri. Untuk itu perlu

    adanya latihan projek pembuatan alat untuk meningkatkan pengetahuan mahasiswa, salah

    satunya adalah penerapan mikrokontroler pada kandang hewan, diharapkan dalam pembuatan

    alat tersebut dapat mempermudah kerja manusia sehari-hari. sehingga nantinya akan dapat

    dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam dunia kerja/industri maupun di kehidupan sehari hari.

    B. Dasar Teori

    Alat ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian perangkat keras dan perangkat

    lunak. Perangkat keras terdiri dari keypad , sistem minimum mikrokontroler

    ATMega8535 sebagai rangkaian pengendali input dan output , rangkaian display output

    menggunakan LCD. Sedangkan perangkat lunak dibuat menggunakan program

    CodeVisionAVR C Compiler. Data yang masuk kekomputer merupakan data hasil

    rangkaian keypad yang menggunakan angka sebagai kode akses. Data dari keypad

    dikirim kekomputer melalui komunikasi serial. Data yang diterima komputer

    dibandingkan dengan data yang sudah tersimpan pada basis data, jika data sama maka

    komputer mencatat data pengguna dan mengirim perintah ke perangkat keras untuk

    membuka kunci, jika tidak sama komputer mengirim perintah ke perangkat keras untuk

    tetap mengunci dan kembali pada kondisi awal tanpa menyimpan data pengguna.

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    3/23

    ATMega 8535

    Gambar 2.3 Bentuk fisik Mikrokontroler ATMega8535

    Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki.

    Port A

    Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-

    up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat

    mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus

    disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin

    memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D

    converter.

    Port B

    Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-

    up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat

    mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harusdisetting terlebih dahulu sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    4/23

    memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.

    Pin-pin port B juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat

    dalam Tabel 2.2.

    Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B

    Port Pin Fungsi KhususPB0 T0 = timer/counter 0 external counter inputPB1 T1 = timer/counter 0 external counter inputPB2 AIN0 = analog comparator positive inputPB3 AIN1 = analog comparator negative inputPB4 SS = SPI slave select inputPB5 MOSI = SPI bus master output / slave inputPB6 MISO = SPI bus master input / slave outputPB7 SCK = SPI bus serial clock

    Port C

    Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-

    up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat

    mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus

    disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin

    memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.

    Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscillator

    untuk timer/counter 2.

    . Port D

    Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-

    up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat

    mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus

    disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin

    memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.

    Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang

    dapat dilihat dalam Tabel 2.3.

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    5/23

    Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port D

    Port Pin Fungsi KhususPD0 RDX (UART input line)

    PD1 TDX (UART output line)PD2 INT0 ( external interrupt 0 input )PD3 INT1 ( external interrupt 1 input )PD4 OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output)PD5 OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output)PD6 ICP (Timer/Counter1 input capture pin)PD7 OC2 (Timer/Counter2 output compare match output)

    RESET

    RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low

    selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset.

    XTAL1

    XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock

    operating circuit.

    XTAL2

    XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.

    AVcc

    Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara

    eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.

    AREF

    AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi

    ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.

    AGND

    AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika

    board memiliki anlaog ground yang terpisah.

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    6/23

    Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535

    Gambar Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535

    Gambar modul Sistem Minimum AVR 8535

    Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar terdiri dari minimum sistem IC

    AVR ATMega 8535 itu sendiri beserta komponen-komponen penunjangnya dan rangkaian

    mikrokontroler ini berfungsi sebagai tahap kedua dalam sistem pengaman yang telah dibuat.

    Komponen-komponen penunjangnya berupa sebuah IC LM 7805, sebuah crystal beserta

    sejumlah resistor, kapasitor, dan tombol reset jika diperlukan. IC LM 7805 diperlukan agar

    masukan yang masuk ke dalam AVR ATMega 8535 relatif stabil sebesar +5 Volt. Crystal

    diperlukan sebagai penghasil gelombang ( clock ).

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    7/23

    LED

    Sebuah LED (Light Emitting Diode) adalah sebuah sumber cahaya yang terbuat dari

    semikonduktor. Biasanya LED digunakan sebagai lampu indikator dalam beberapa piranti,

    dan mulai banyak digunakan sebagai penerangan/lampu. Gambar 1 memperlihatkan bentuk

    fisik LED dan simbol rangkaiannya.

    (a) Bentuk fisik LED (b) Simbol elektronik

    Untuk menyalakan sebuah LED perlu

    rangkaian tambahan yang dapat dilihat pada

    gambar disamping. Rangkaian tersebut berupa

    sebuah transistor yang difungsikan sebagaisaklar dan dua buah resistor untuk pembatas

    arus. Dalam modul I/O yang dipakai dalam

    praktikum, kedelapan rangkaian LED tersebut

    dihubungkan ke sebuah soket jumper bernama

    OUTPUT.

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    8/23

    KEYPAD

    Keypad merupakan tombol push button yang disusun sebagai baris dan kolom sehingga

    membentuk matriks. Keypad banyak digunakan sebagai piranti masukan dalam piranti

    elektronik. Gambar 4.1 memperlihatkan bentuk fisik keypad. Keypad ini memiliki 16 tombol

    yaitu 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C, D,* dan #.

    Gambar Keypad

    Gambar Contoh layout Keypad 4x4 dan Interkoneksi pada Microcontroller

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    9/23

    LCD M1632

    Modul LCD M1632 seperti dalam Gambar 5.1 merupakan modul LCD dengan tampilan

    16 x 2 baris dengan konsumsi daya yang rendah. Modul ini dilengkapi dengan mikrokontroler

    yang didisain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi

    yang berfungsi sebagai pengendali LCD ini mempunyai CGROM (Character Generator Read

    Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory), dan DDRAM

    (Display Data Random Access Memory).

    Gambar Modul LCD M1632

    Gambar Rangkaian LCD

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    10/23

    LCD ini memiliki 16 kaki, sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel

    No Kaki Deskripsi

    1 Vss 0V (GND)

    2 Vcc +5V

    3 VLC LCD Contrast Voltage

    4 RS Register Select; H: Data Input; L: Instruction Input

    5 RD H:Read; L: Write

    6 EN Enable Signal

    7 D0 Data Bus 0

    8 D1 Data Bus 1

    9 D2 Data Bus 2

    10 D3 Data Bus 3

    11 D4 Data Bus 4

    12 D5 Data Bus 5

    13 D6 Data Bus 6

    14 D7 Data Bus 7

    15 V+BL Positive Backlight Voltage

    16 V-BL Negative Backlight Voltage

    DDRAM

    DDRAM adalah merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada.

    Contoh, untuk karakter A atau 41H yang ditulis pada alamat 00, maka karakter tersebut

    akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut

    ditulis di alamat 40, maka karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama dari

    LCD.

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    11/23

    RELAY

    Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat

    mengimplementasikan logika switching . Sebelum tahun 70an, relay merupakan otak dari

    rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay .

    Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan

    mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini

    didefinisikan sebagai berikut :

    Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka)

    kontak saklar.

    Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

    Gambar Relay

    Selain berfungsi sebagai komponen elektronik, relay juga mempunyai fungsi sebagai

    pengendali sistem. Sehingga relay mempunyai 2 macam simbol yang digunakan pada :

    Rangkaian listrik ( hardware ) Program ( software )

    Berikut ini simbol yang digunakan :

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    12/23

    Solenoid

    Solenoid merupakan suatu komponen elektro yang berkerja berdasarkan sistem

    elektromagnetis, sehingga didalam solenoid terdapat kawat penghantar yang dililitkan pada

    inti besi dan solenoid itu sendiri mempunyai sebatang besi yang digunakan sebagai penarikatau tuas. Apabila penghantar yang dililitkan pada inti besi dialiri listrik maka lilitan tersebut

    mengeluarkan medan magnet sehingga dapat menarik batang besi.

    Gambar Selenoid

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    13/23

    C. Alat dan Bahan

    1. Alat Solder Listrik 1 buah

    Bor 1 buah Penyedot Timah 1 buah Obeng 1 buah Tang 1 buah Pinset 1buah Cutter 1buah

    2.

    Bahan Rangkaian minimum system ATMEGA8535 Rangkaian Driver Relay Selenoid Box Kabel secukupnya Konektor Spacer secukupnya Akrilik

    LED Keypad Rangkaian LCD Timah Isolasi Engsel Mur Baut

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    14/23

    BLOK DIAGRAM RANGKAIAN

    Gambar Blok Diagram Rangkaian

    MINSIS

    ATMega

    8535

    KEYPADLCD

    DRIVER

    RELAYSELENOID

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    15/23

    Flowchart Sistem

    START

    MENEMPILKAN KARAKTER PADA LCD

    TEKAN => MASUK ATAU KUNCI

    TEKUNCI

    TAMPILAN LCD

    KEYPAD DITEKAN

    TAMPILKAN PADA LCD

    TAMPIL TERBUKA BUKA PINTU PADA LCD

    MASUKKAN PASSWORD

    PASSWORD SESUAI

    RELAY AKTIF, LED INDIKATOR NYALA

    SELENOID AKTIF

    KEYPAD DITEKAN

    SUHU SAAT INI

    TAMPILKAN NILAI SUHUPADA LCD

    TAMPILPASSWORD SALAH

    TERKUNCI

    PADA LCD

    PASSWORDSALAH

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    16/23

    TATA LETAK ALAT

    Tampak samping

    Tampak Belakang

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    17/23

    Tampak Depan

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    18/23

    D. CARA KERJA RANGKAIAN1. Tampilan awal LCD saat start

    2. Tekan => untuk masuk ke program selanjutnya

    3. Tekan tombol (C) untuk melihat suhu/temperatur pada kandang

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    19/23

    4. Masukkan password sesuai program yang sudah di aturPassword terdiri dari 7 digit

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    20/23

    5. Tekan => untuk mengunci program

    6. Selenoid pada saat on

    7. Selenoid pada saat off

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    21/23

    8. Ketika pintu terbuka

  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    22/23

    Daftar Pustaka

    1. Bejo, agus. (2008) . C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler

    ATMega8535 . Yogyakarta: Graha Ilmu.

    2. Wawan Kusdiawan, M.Kom . (2010 ). cara Mudah Dan Cepat Membuat Program Aplikasi Database Dengan Delphi. Yogyakarta. Penerbit : gava media .

    4. Roger S. Pressman, Ph.D.( 2002). Rekayasa Perangkat Lunak. . Yogyakarta. Penerbit:

    Andi

    5. M. Ary Heryanto, ST dan Ir. Wisnu Adi P.(2008). Pemrograman Bahasa C Untuk

    Mikrokontroller ATMega8535. Yogyakarta: CV. Andi Offset

    6. Hariyanto, Bambang (1997). Sistem Operasi. Bandung: Penerbit Informatika7. http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroler-atmega8535.html.8. Modul Pratikum Mikroprosesor. Univ.negeri Malang

    http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroler-atmega8535.html.%208http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroler-atmega8535.html.%208http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroler-atmega8535.html.%208http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroler-atmega8535.html.%208http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/mikrokontroler-atmega8535.html.%208
  • 8/10/2019 KANDANG HEWAN BERBASIS MIKROKONTROLLER

    23/23