PENGATURAN KIPAS BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU TUGAS AKHIR Untuk memperoleh gelar Ahli Madia pada Program Diploma III Teknik Elektro Jurusan Teknik – Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang oleh Ari Wibowo 5350306007 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2011
59
Embed
PENGATURAN KIPAS BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN ... · perbaikan. vi DAFTAR ISI ... Timer adalah modul dalam hardware yang bekerja untuk menghitung waktu / pulsa. (6) ... (Serial
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENGATURAN KIPAS BERBASIS MIKROKONTROLER
DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU
TUGAS AKHIR
Untuk memperoleh gelar Ahli Madia pada Program Diploma III Teknik Elektro
Jurusan Teknik – Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang
oleh Ari Wibowo 5350306007
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2011
ii
PENGESAHAN
Tugas Akhir ini telah dipertahankan dihadapan Panitia Ujian Tugas Akhir Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada tanggal
Juli 2011
Panitia :
Ketua Sekretaris
Drs. Said Sunardiyo, M.T. Drs. Said Sunardiyo, M.T.
NIP 196505121991031003 NIP 196505121991031003
Penguji I Penguji II /Pembimbing
Drs. Sugeng Purbawanto, M.T. Drs. R. Kartono, M.Pd.
NIP 195703281984031001 NIP 195504211985031003
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik
Drs. Abdurrahman, M. Pd. NIP 196009031985031002
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
1. “ memberi semua yang kita punya bukanlah hal yang terbaik, tapi memberi
yang dibutuhkan adalah yang terbaik ”.
2. “ percayalah akan hal yang dianggap penting, karena hal yang dipercaya
adalah modal keberhasilan ”.
Laporan ini kupersembahkan untuk :
1. ALLAH SWT yang selalu memberikan
karunia kepadaku.
2. Kedua orang tuaku yang selalu mendoakanku
dan memberi motivasi.
3. Teknik Elektro UNNES tercinta
4. Teman-temanku seperjuangan.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayahnya, sehingga laporan tugas akhir dengan judul “Pengaturan
Kipas Berbasis Mikrokontroler Dengan Menggunakan Sensor Suhu”, dapat
diselesaikan.
Penulisan laporan tugas akhir ini tidak lepas dari pemikiran dan bantuan
berbagai pihak. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih
kepada Yth :
1. Drs. Abdurrahman, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang.
2. Drs. Djoko Adi Widodo, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Negeri Semarang.
3. Drs. Agus Murnomo, M.T selaku Ketua Program Studi D3 Teknik Elektro
Universitas Negeri Semarang.
4. Drs. R. Kartono, M.Pd selaku dosen pembimbing yang telah membantu
memberikan bimbingan terbaik.
5. Kedua orang tuaku yang selalu mendukung dan mendoakan.
6. Semua pihak yang telah membantu menyelesaikan Tugas Akhir yang tidak
dapat penulis sebutkan satu-persatu.
Semarang, Juli 2011
Penulis
v
ABSTRAK
Wibowo, Ari, 2011. “Pengaturan Kipas Berbasis Mikrokontroler Dengan Menggunakan Sensor Suhu “. Tugas Akhir, Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Drs R. Kartono, Mpd
Seiring perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, saat sekarang banyak muncul gagasan-gagasan bidang elektronika digital. Sistem digital berkembang diaplikasikan pada teknologi mikrokontroler. Sistem ini menyederhanakan sistem dari konvensional menjadi otomatis. Tugas akhir ini dimaksudkan mengkaji pemanfaatan mikrokontroler pengaturan kipas. Umumnya kipas angin di dalam rumah masih diatur oleh saklar, sehingga pamakai menghidupkan dan mematikan kipas serta mengatur speed kipas secara manual. Adanya rangkaian pengontrol perangkat listrik, pemakai dapat mengontrol kipas menghidupkan dan mematikan serta memindah tingkatan speed kipas secara otomatis. Proses otomatisasi tersebut dikontrol menggunakan program mikrokontroler sehingga dapat mengerakkan relai dan mengatur kecepatan putar kipas.
Penyusunan laporan tugas akhir ini memerlukan metode prototipe,yaitu
metode membuat suatu alat yang belum pernah dibuat sebelumnya oleh orang lain, dirancang dan dikembangkan sehingga dapat tercipta sebuah alat baru. Prototipe memberikan masukan pada tingkat otomatisasi pesawat kipas angin berbasis mikrokontroler dengan menggunakan sensor suhu.
Rangkaian ini dapat mengatur kecepatan kipas berdasarkan suhu ruangan. Dari hasil uji coba yang telah dilakukan menunjukkan bahwa rangkaian ini bekerja dengan baik.
Hasil dari pengujian alat yang dilakukan percobaan sebanyak 5 kali tersebut terjadi ketidak cocokan antara hasil percobaan saat suhu naik dan saat suhu turun. Dikarenakan sensor DS 1820 pembacaan suhu ruangnya + 0,5 derajat C pada saat pembacaan suhu naik maupun saat turun. Sehingga terjadi selisih 0,5 derajat antara hasil pengujian dengan hasil yang diinginkan
Kesimpulan perencanaan dan pembuatan pesawat simulasi ini adalah bahwa Mikrokontroler ATMega8535 bisa digunakan sebagai pengaturan kipas angin dengan menggunakan relay sebagai sakelar kipas angin, sehingga dapat mengatur kecepatan kipas angin secara otomatis. Keuntungan dari penggunaan mikrokontroller sebagai pengendalinya adalah mudah dalam pemrograman, mengubah dan koreksi kesalahan programnya. Mudah dalam pemeliharaan dan perbaikan.
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... iii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv
ABSTRAK ..................................................................................................... v
DAFTAR ISI .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ............................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ........................................................................ 2
C. Batasan Masalah ........................................................................... 2
D. Tujuan .......................................................................................... 2
E. Manfaat ........................................................................................ 2
BAB II PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN
A. Landasan Teori .............................................................................. 3
a. Pengertian Mikrokontroler ................................................. 3 b. Mikrokontroler Atmega8535 .............................................. 5
vii
2. Sensor Suhu DS1820 ................................................................ 10
4. Catu Daya ................................................................................ 12
B. Metode Pembuatan Alat................................................................. 13
1. Perencanaan Pembuatan Perangkat Lunak (sofwere) ................ 13
2. Perencanaan Pembuatan Perangkat Keras (Hardwere) ............. 15
a. Perancangan Pembuatan Perangkat Mikrokontroler ............ 15 b. Perancangan Pembuatan Downloader................................. 17 c. Perencanaan Pembuatan Rangkaian Relai .......................... 18 d. Perencanaan Pembuatan Rangkaian Catu Daya .................. 19 e. Prosedur Pembuatan Alat ................................................... 21
C. Pengujian....................................................................................... 23
1. Pengujian Catu Daya ............................................................... 23
2. Pengujian Alat ......................................................................... 24
D. Pembahasan ................................................................................... 26
E. Keterbatasan Alat .......................................................................... 26
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan .................................................................................. 27
B. Saran ............................................................................................ 27
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 28
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 01. Konfigurasi PIN ATMega8535 .................................................... 6
Gambar 02. Arsitektur ATMega8535 .............................................................. 9
Gambar 03. Rangkaian Suhu DS 1820 ............................................................ 10
Gambar 04. Gambar Relai .............................................................................. 12
Gambar 05. Skema Kerja Catu Daya ............................................................... 12
Gambar 06. Diagram Blok Alat ....................................................................... 13
Gambar 07. Flow chart Dasar Kerja Alat ........................................................ 14
Gambar 08. Skema Rangkaian Sistem Minimum Mikroontroler ...................... 15
Gambar 09. a. Jalur Pengawatan Sistem Minimum ......................................... 16
b. Tata letak komponen ............................................................... 16
Gambar 10. Skema rangkaian Downloader...................................................... 17
Gambar 11. a. Jalur Pengawatan Downloader................................................. 18
b. Tata letak komponen ............................................................... 18
Gambar 12. a. Jalur Pengawatan Relai ............................................................ 19
b. Gambar Rangkaian Relai .......................................................... 19
Gambar 13. Rangkaian Catu Daya .................................................................. 20
// Standard Input/Output functions #include <math.h> // Declare your global variables here // Declare your global variables here unsigned char devices; char lcd_buffer[33]; int temp,t1; void scaning(void); /* allocate space for ROM codes of the devices hich generate an alarm */ //unsigned char alarm_rom_codes[1][9]; unsigned char rom_codes[1][9]; void main(void) // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0xFF; // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00; DDRB=0x00; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x00; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00; DDRD=0x00; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
36
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 1 Stopped // Mode: Normal top=FFFFh // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer 1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00; // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: Off // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 115200 UCSRA=0x00; UCSRB=0x08; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x05; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // LCD module initialization
37
lcd_init(16); // 1 Wire Bus initialization w1_init(); /* detect how many DS1820/DS18S20 devices are connected to the bus and store their ROM codes in the rom_codes array */ devices=w1_search(0xf0,rom_codes); /* display the number */ //printf("%-u DEVICE(S) DETECTED\n\r",devices); /* if no devices were detected then halt */ if (devices==0) while (1); /* loop forever */ while (1) // Place your code here // baca sensor suhu temp=ds1820_temperature_10(&rom_codes[0][0]); lcd_gotoxy(0,1); sprintf (lcd_buffer,"suhu:%-i.%-u%",temp/10,abs(temp%10)); lcd_puts(lcd_buffer); // lcd_gotoxy(0,1); // sprintf (lcd_buffer,"temp:%i",temp); // // lcd_puts(lcd_buffer); lcd_gotoxy(0,0); sprintf (lcd_buffer,"20-25:1,<25:2,"); lcd_puts(lcd_buffer); //PORTA.1=1; scaning(); ; void scaning(void) //unsigned char suhu;
38
//suhu=(t1/10); PORTA=0; switch(temp) case 100: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 105: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 110: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 115: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 120: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("ff"); delay_ms(100); break; case 125: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break;
39
case 130: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 135: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("ff"); delay_ms(100); break; case 140: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("ff"); delay_ms(100); break; case 145: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("ff"); delay_ms(100); break; case 150: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("ff"); delay_ms(100); break; case 155: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 160: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break;
40
case 165: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 170: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 175: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 180: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 185: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off"); delay_ms(100); break; case 190: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("0ff"); delay_ms(100); break; case 195: speed1=0; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("off");
41
delay_ms(100); break; case 200: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 205: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 210: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 215: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 220: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 225: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 230: speed1=1; speed2=0;
42
lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 235: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 240: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 245: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 250: speed1=1; speed2=0; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-1-"); delay_ms(100); break; case 255: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 260: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 265:
43
speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 270: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 275: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 280: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 285: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 290: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 295: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 300:
44
speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 305: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 310: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 315: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 320: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 325: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 330: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 335:
45
speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 340: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; case 345: speed1=0; speed2=1; lcd_gotoxy(12,1); lcd_putsf("-2-"); delay_ms(100); break; LAMPIRAN III
46
Rangkaian Lengkap Pengaturan Kipas Berbasis Mikrokontroler Dengan Menggunakan Sensor Suhu
47
48
LAMPIRAN IV
Alat Pengaturan Kipas Berbasis Mikrokontroler Dengan Menggunakan Sensor Suhu.