Top Banner
TANDON AIR OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16 SKRIPSI diajukan oleh : Danang Saktyo Yudhanto 2077200278 PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER “ADI UNGGUL BHIRAWA” (STMIK-AUB) SURAKARTA 2012
97

91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Dec 11, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
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
Page 1: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

TANDON AIR OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA16

SKRIPSI

diajukan oleh :

Danang Saktyo Yudhanto

2077200278

PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

“ADI UNGGUL BHIRAWA” (STMIK-AUB)

SURAKARTA

2012

Page 2: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

TANDON AIR OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA16

SKRIPSI

Untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Komputer

pada Program Studi Sistem Komputer

diajukan oleh :

Danang Saktyo Yudhanto

2077200278

PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

“ADI UNGGUL BHIRAWA” (STMIK-AUB)

SURAKARTA

2012

Page 3: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

NOTA PEMBIMBING

Dosen STMIK-AUB SurakartaDi :SURAKARTA

Nota DinasHal : Skripsi Saudara Danang Saktyo Yudhanto

Kepada Yth.Ketua STMIK-AUB SurakartaDi : SURAKARTA

Setelah membaca, meneliti, mengoreksi dan mengadakan perbaikan seperlunya terhadap Skripsi Saudara :

Nama : Danang Saktyo Yudhanto

NIM : 2077200278

Program Studi : Sistem Komputer

Judul : TANDON AIR OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA16

Dengan ini kami menilai Skripsi tersebut dapat disetujui untuk diajukan dalam Sidang Ujian Skripsi pada Program Studi Sistem Komputer Sekolah Tinggi Manajemen Informatika Dan Komputer “Adi Unggul Bhirawa” (STMIK-AUB) Surakarta.

Surakarta 7 Maret 2012

Pembimbing I Pembimbing II

Dwiyono, ST. H. Ary Setyadi, ST. NIPY : 097/D/AUB/2002 NIPY : 186/D/AUB/2002

Page 4: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

PENGESAHAN

SKRIPSI

Tandon Air Otomatis Berbasis

Mikrokontroler ATMega16

Yang dipersiapkan dan disusun oleh

Danang Saktyo Yudhanto

2077200278

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada

Tanggal 3 Maret 2012

Susunan Dewan Penguji

Nama Penguji Tanda Tangan

Haryanto, ST, M. Cs __________________

NIPY : 239/D/AUB/2011

Wisnu Wendanto, S.Kom __________________

NIPY : 216/D/AUB/2008

Ary Setyadi, ST __________________

NIPY : 186/D/AUB/2002

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk

memperoleh gelar Sarjana Komputer

Tanggal 7 Maret 2012

KETUA STMIK-AUB SURAKARTA

D rs . Dwi Kuncoro. M.Kom NIPY : 141/D/AUB/1991

Page 5: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

PERSETUJUAN SKRIPSI

Nama : Danang Saktyo Yudhanto

Nomor Induk Mahasiswa : 2077200278

Program Studi : Sistem Komputer

Judul Kerja Praktek : Tandon Air Otomatis Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA16

Dosen Pembimbing : 1. Dwiyono, ST.

2. H. Ary Setyadi, ST.

Telah dipertahankan di depan dewan penguji.

Pada tanggal 3 Maret 2012

Susunan Dewan Penguji

Ketua

Haryanto, ST, M. CS

Penguji I Penguji II

Wisnu Wendanto, S.Kom Ary Setyadi, ST Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk

Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S-1) Ilmu Komputer

Surakarta, 7 Maret 2012

Ketua STMIK-AUB Surakarta

Drs. Dwi Kuncoro, M.KomNIPY : 141/D/AUB/1991

Page 6: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Yayasan Karya Dharma Pancasila (YKDP) SurakartaSEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER“ADI UNGGUL BHIRAWA” SURAKARTA STMIK-AUB SURAKARTA

STMIK-AUB : Jl. MW. Maramis 29, Cengklik, Nusukan, Surakarta 57135Telp. (0271) 857070. E-mail : [email protected]

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Danang Saktyo Yudhanto

NIM : 2077200278

Program Studi : Sistem Komputer

Judul : Tandon Air Otomatis Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA16

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya serahkan ini benar-benar

merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan

yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari terbukti

atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, maka gelar dan ijazah yang

diberikan STMIK-AUB Surakarta batal saya terima.

Surakarta, 5 Maret 2012

Yang membuat pernyataan,

Danang Saktyo Yudhanto

Page 7: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

MOTTO

# Sabar dalam mengatasi kesulitan dan bertindak bijaksana

dalam mengatasinya adalah sesuatu yang utama.

# Berusahalah jangan sampai terlengah walau sedetik saja,

karena atas kelengahan kita tak akan bisa dikembalikan

seperti semula.

# Saya datang, saya bimbingan, saya ujian, saya revisi dan

saya menang!

Page 8: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan karya ini untuk . . .

Ibu dan bapak tersayang,

Yang telah memberikan pelajaran yang sangat berharga

dalam hidup.

Mitha dan Sasa tersayang,

Menjadikanku untuk bisa selalu jadi saudara yang terbaik

dari yang baik

Temen-temen seperjuangan,

Atas segala bantuan, dorongan, maupun spirit untuk tetap

maju

Page 9: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur Alhamdulillah senantiasa penulis panjatkan

kehadirat Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat, hidayah serta inayah-Nya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul : TANDON AIR

OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

Penulis juga menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan laporan

skripsi ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, secara khusus penulis menyampaikan rasa terimakasih

kepada :

1. Bapak dan ibu tercinta yang telah sabar memberikan dukungan dan kasih

sayang baik secara moril maupun materiil.

2. Drs. Dwi Kuncoro M.Kom, selaku Ketua STMIK-AUB Surakarta.

3. Wisnu Wendanto, S.Kom, selaku Kepala program studi S 1 Sistem

Komputer STMIK-AUB Surakarta.

4. Dwiyono, ST, selaku pembimbing I yang telah membimbing dan

memberikan masukan selama skripsi berlangsung.

5. H. Ary Setyadi, ST, selaku pembimbing II yang telah memberikan kritik

dan saran demi tersusun dan terlengkapinya laporan skripsi

Page 10: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan

bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta, Maret 2012

Penulis

DAFTAR ISI

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

HALAMAN NOTA PEMBIMBING ............................................................. ii

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

HALAMAN PERSETUJUAN......................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN .................................................... v

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

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

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

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

ABSTRAK ...................................................................................................... x

ABSTRACK.................................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang masalah............................................................ 1

1.2. Rumusan masalah..................................................................... 3

1.3. Batasan masalah....................................................................... 3

1.4. Tujuan penelitian...................................................................... 3

1.5. Manfaat penelitian.................................................................... 4

1.6. Tinjauan Pustaka ..................................................................... 4

Page 11: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

1.7. Metode Penelitian..................................................................... 7

1.8. Sistematika Penulisan............................................................... 10

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Mikrokontroler ATMEGA16 ................................................... 11

2.2. Bahasa C .................................................................................. 16

2.3. ADC (Analog to Digital Donverter)......................................... 18

2.4. Code Vision AVR..................................................................... 22

2.5. LCD (Liquid Crystal Display).................................................. 24

2.6. Resistor..................................................................................... 26

2.7. Transistor.................................................................................. 27

2.8. Kapasitor................................................................................... 28

2.9. Tegangan Listrik ...................................................................... 30

BAB III PERANCANGAN SISTEM

3.1. Peralatan Dan Bahan................................................................. 32

3.2. Perancangan Perangkat Keras................................................... 32

3.3. Perencanaan Perangkat Lunak.................................................. 41

BAB IV PENGUJIAN ALAT

4.1. Pengujian Alat.......................................................................... 51

4.2. Pengujian Rangkaian Power Supplay....................................... 51

4.3. Pengujian Rangkaian Driver .................................................... 53

4.4. Pengujian Alat Utuh ............................................................... . 54

4.5. Cara Penggunaan Alat ............................................................... 56

Page 12: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan............................................................................... 57

5.2. Saran ........................................................................................ 57

`ABSTRAK

Pengisian tandon air secara manual memaksa orang untuk selalu waspada dalam pemantauan tingkat ketinggian maupun penurunan level airnya. Sering kali orang lupa mematikan pompa air apabila air sudah penuh, sehingga yang terjadi terbuang sia-sia dan secara tidak langsung akan mengakibatkan pemborosan air. Jika hal ini terus terjadi maka bisa dinilai kurang efektif dan kurang efisien.

Secara keseluruhan alat ini dibagi kedalam blok rangkaian, yaitu masukan,unit pemroses, dan keluaran. Masukan terdiri atas Sensor air yaitu untuk memerintahkan bagian kontroller untuk bekerja. Unit pemroses terdiri atas Mikrokontroler ATMEGA16 dan Relay driver. Keluaran terdiri atas pompa air dan LCD yang berfungsi untuk mengaliri air dan menghentikan aliran air secara otomatis didalam tandon air. Cara kerjanya adalah Mikrokontroler menerima input dari sensor air, kemudian mikrokontroler memberikan sinyal ke relay driver untuk bekerja dan memerintahkan pompa air untuk mengalirkan dan mematikan air dalam tandon air.

Kata Kunci: Otomatisasi, pompa air, Mikrokontroler ATMEGA16

Page 13: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

ABSTRACK

Manually filling water tank to force people to be vigilant in monitoring the level of elevation and decline in water level. Often times people forget to turn off the water pump when the water is full, so that there is wasted and will indirectly result in waste of water. If this continues to happen then it could be considered less effective and less efficient.

Overall this tool is divided into blocks of the circuit, namely input, processing unit, and output. Sensor input consists of water which is to instruct the controller to work. Processing unit consists of microcontroller ATmega16 and Relay driver. The output consists of a water pump and an LCD that serves to drain the water and automatically stop the flow of water in the reservoir water. The way it worksis the microcontroller receives input from the water sensor, and then relay the signal to the microcontroller to work and ordered the driver to pump the water to drain and shut off the water in the reservoir water.

Keywords: automation, water pump, MicrocontrollerATmega16

Page 14: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan

sehari-hari. Setiap bagian tubuh mahkluk hidup pasti membutuhkan air

untuk melangsungkan kehidupan. Air pada batas tertentu sangat bermanfaat

untuk kehidupan umat. Musim kemarau seperti saat ini air sangat berarti,

sebagian wilayah di Indonesia yang mengalami kekeringan selalu kesulitan

air. Jumlah wilayah yang menderita kekeringan dari tahun ketahun terlihat

semakin meningkat dan meluas. Hal ini diakibatkan tidak hanya oleh

rusaknya lingkungan di daerah tangkapan air, akan tetapi juga diakibatkan

oleh pesatnya pembangunan fisik serta rendahnya tingkat kesadaran

masyarakat dalam penggunaan air tanpa diikuti dengan upaya menjaga dan

melestarikan sumber daya air. Pada saat musim penghujan air sangat

melimpah dan sangat mudah didapatkan sehingga banyak manusia yang

justru boros dalam menggunakan air. Pemborosan air biasa terjadi ditempat-

tempat penampungan air seperti tandon air. Mengingat pentingnya air dalam

Page 15: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

kehidupan manusia maka air harus dihemat penggunaannya. (Sudarmadi

2011)

Dalam pengisian penampungan air tentunya menggunakan pompa air

untuk mengalirkan air di dalam tandon air. Pengisian air pada tandon yang

ada sekarang masih menggunakan sistem manual oleh penggunanya.

Pengisian air tandon dengan sistem manual sering menimbulkan

pemborosan air jika penggunanya lalai mematikan pompa air, sehingga air

akan keluar terus-menerus. Kelalaian mematikan pompa air akan berakibat

pemborosan air dan secara tidak langsung akan berakibat menambah

pemakaian energi listrik yang dikeluarkan oleh pengguna. Hal inilah yang

sering terjadi dirumah-rumah sehingga perlu dicarikan solusinya.

Mohd Syaryadhi, Agus Adria, dan Syukurullah (2007), menghasilkan

sistem kendali kran air wudhu menggunakan sensor pir (passive infrared

receiver) berbasis mikrokontroler. Sensor pir hanya mampu bekerja dengan

baik pada suhu 86 oF – 158 oF atau 16 oC - 56 oC (Datasheet RE200B

Pyroelektric Infrared). Jika suhu ruangan tiba-tiba turun maka yang terjadi

adalah sensor tidak mampu bekerja dengan baik, infra merah yang

dipancarkan tubuh manusia yaitu terkuat pada panjang gelombang 9,4 μm

sehingga banyak noise yang dapat mengganggu kepekan sensor.

Permasalahan di atas, muncul suatu pemikiran untuk membuat

alat dengan judul TANDON AIR OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA16. Alat yang akan dibuat berfungsi

untuk mencegah pemborosan air yang akan ditimbulkan oleh pengguna saat

Page 16: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

lalai mematikan pompa air. Alat ini menggunakan sensor air yang berfungsi

sebagai pendeteksi adanya obyek untuk mengukur level air saat penuh dan

berkurang yang memerintahkan bagian kontroler untuk bekerja.

Sistem ini diharapkan mampu bekerja lebih baik agar alat ini bisa

dimanfaatkan untuk kepentingan bersama.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka penulis merumuskan

masalah yaitu bagaimana menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 untuk

aplikasi alat Pengatur Ketinggian Air otomatis ?

1.3. Batasan Masalah

Dari rumusan masalah di atas dapat disimpulkan beberapa

permasalahan yang ada tetapi penulis hanya akan membatasi pembahasan

sebagai berikut :

a. Sensor yang digunakan adalah kabel sebagai pendeteksi level air..

b. Mikrokontroler yang digunakan adalah seri ATMEGA16.

c. Tampilan yang menggunakan LCD untuk mengetahui keadaan level air.

1.4. Tujuan Penelitian

Page 17: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Setiap kegiatan yang dilaksanakan dengan teratur dan terencana pasti

mempunyai tujuan, begitu juga dengan penelitian ini. Adapun tujuan dalam

membuat penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Membuat sistem perangkat keras untuk pengatur ketinggian air otomatis

berbasis mikrokontroler ATMEGA16.

b. Memberikan kenyamanan bagi pengguna air, karena pengisian air di

tandon air secara otomatis akan mengalir dan mati sendiri ketika air

penuh dan habis

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat-manfaat tersebut dapat diterima sebagai berikut :

a. Bagi masyarakat

Hasil pembuatan skripsi ini diharapkan bermanfaat bagi masyarakat

sebagai pengingat yang ditampilkan menggunakan LCD yang

menandakan bahwa air di dalam tandon air telah terisi penuh dan

memudahkan dalam hal pemantauan pengisian tandon air.

b. Bagi mahasiswa

Hasil pembuatan skripsi ini bagi mahasiswa sebagai proyek penelitian

dan sebagai salah satu syarat untuk kelulusan dalam menempuh Sarjana.

Page 18: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

1.6. Tinjauan Pustaka

a. Hasil Penelitian Terdahulu

1. Nurul Afdhal dari Universitas Syaih Kuala ( 2006), pada tugas akhir

yang berjudul Sistem Pemantauan Ketinggian Air Secara Real Time

Berbasis Mikrokontroler membahas tentang bagaimana membuat suatu

sistem pemantauan ketinggian air dengan memanfaatkan gelombang

ultrasonik berbasis mikrokontroler.

2. Frendy Yudha Atmaja (2010), pada tugas akhir yang berjudul

Otomatisasi Kran dan Penampung Air Pada Tempat Wudhu Berbasis

Mikrokontroler membahas tentang otomatisasi kran yang lebih efektif.

Alat tersebut menggunakan infra merah yang berfungsi sebagai

pendeteksi adanya obyek. Infra merah terdiri dari pemancar dan

penerima. Pemancar berupa LED IR, dan penerima berupa

phototransistor yang mampu bekerja pada suhu -85° F - 302° F atau -

70° C - 102° C.

3. Mohd” Syaryadhi, Agus Adria, dan Syukurullah, (2007),

menghasilkan sistem kendali kran air wudhu menggunakan sensor pir

(passive infrared receiver) berbasis mikrokontroler. Sensor PIR

bekerja dengan baik pada suhu 86 oF – 158 oF atau 16 oC - 56 oC

(Datasheet RE200B Pyroelektric Infrared). Saat tangan atau bagian

tubuh yang lain menyentuh sensor gerak pada waktu wudhu akan

menjalankan mikrokontroler dan air mengalir. Saat tangan ataupun

Page 19: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

anggota tubuh yang lain sudah tidak menyentuh sensor gerak maka air

akan berhenti sendiri.

b. Landasan Teori

Sistem yang dibangun menggunakan prinsip air sebagai konduktor /

pengahantar arus listrik. Pada saat air di dalam tandon air telah penuh

maka kedua kabel di dalam tandon akan terhubung sehingga memberikan

input ke rangkaian kontroler untuk mematikan pompa air. Ketika air di

dalam tandon berkurang maka kedua kabel akan terputus sehingga

memberikan input ke rangkaian kontoller untuk manyalakan pompa air.

Teori penunjang yang digunakan dalam aplikasi mikrokontroler

untuk pengatur ketinggian air otomatis berbasis mikrokontroler ATMEGA

16 antara lain:

1. Mikrokontroler ATMEGA16

2. Sensor air

3. Resistor

4. Transistor

5. Kapasitor

6. Dioda

7. Relay

8. Transformator

9. LCD display 16 x 2

Page 20: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

1.7. Metode Penelitian

A. Unit Penelitian

Sistem yang dibangun merupakan riset penelitian yang bertujuan

diterapkan di tandon air tetapi dalam proyek skripsi ini hanya dibatasi

pada penggunaan tempat air sebagai simulator yang menyerupai keadaan

yang sebenarnya.

B. Alat dan Bahan

Untuk membangun sistem ini penulis membutuhkan alat dan bahan

sebagai berikut :

Alat :

1. Mangkok yang tahan panas

2. Gergaji besi

3. Bor PCB

4. Tang pemotong

5. Multimeter

6. Solder

7. Komputer dengan Sistem Operasi Windows XP dan dilengkapi

dengan port USB

8. Printer

Bahan :

1. PCB (Printed Cricuit Board)

2. Kabel

3. Timah (tenol)

Page 21: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

4. Komponen Elektronika (Resistor, Kapasitor, Dioda, Trafo, IC

ATmega 16, IC7805, Relay)

5. Software di Komputer (Code Vision AVR C Compiler)

C. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data untuk skripsi ini menggunakan metode :

1. Observasi

Melakukan pengamatan terhadap level air yang sudah ada

untuk melakukan perbandingan dan mengumpulkan data-data yang

bisa dipakai sebagai acuan untuk merancang Pembuatan alat

Pengatur Ketinggian Air otomatis Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA16.

2. Wawancara

Melakukan wawancara dengan orang-orang yang

berkompeten dibidang elektronika dan mikrokontroler untuk

mendapatkan data-data ataupun hal-hal yang bisa digunakan untuk

menambah pengetahuan yang berkaitan dengan pembuatan alat

Pengatur Ketinggian Air otomatis Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA16.

3. Studi Pustaka

Mempelajari dari buku-buku yang berkaitan dengan

Pembuatan alat Pengatur Ketinggian Air otomatis Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA16.

Page 22: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

D. Perancangan Alat dan Implementasi

1. Perancangan Rangkaian

Membuat rancangan rangkaian dari alat dengan membuat

skema rangkaian Pembuatan alat Pengatur Ketinggian Air otomatis

Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16.

2. Pengumpulan Komponen

Mengumpulkan komponen-komponen yang akan digunakan

untuk merancang alat berdasarkan rancangan skema rangkaian alat

Pengatur Ketinggian Air otomatis Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA16

3. Perancangan Program

Merancang program yang nantinya akan dimasukkan ke dalam

mikrokontroler ATMEGA16 untuk menjalankan alat.

4. Pembuatan Alat

Membuat alat berdasarkan skema rangkaian yang sudah dibuat

kemudian memasukkan program yang sudah dirancang ke dalam

mikrokontroler ATMEGA16 untuk menjalankan alat.

5. Pengujian Alat

Melakukan uji coba/test pada alat yang telah selesai dirakit

untuk mengetahui apakah alat bisa berjalan sesuai dengan yang

diharapkan atau tidak.

Page 23: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

1.8. Sistematika Penulisan

Untuk memperjelas pembahasan materi pada setiap bab, maka

penulis menggunakan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Penulis menjelaskan tentang latar belakang masalah, perumusan

masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi penelitian

dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Penulis menjelaskan tentang teori-teori dasar mengenai

mikrokontroler ATMEGA16, bahasa pemrograman C, ADC, Code

Vision AVR, LCD dan komponen elektronika

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Membahas tentang perencanaan dan pembuatan alat secara

keseluruhan.

BAB IV IMPLEMENTASI ALAT

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan

spesifikasi alat.

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari isi Skripsi yang telah

dibuat.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 24: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Mikrokontroler

2.1.1. Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan teknologi semikonduktor dengan

kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan

ruang yang kecil serta dapat diproduksi secara masal. Teknologi

mikrokontroler ini dimanfaatkan dalam banyak hal utamanya dalam

pembuatan alat–alat bantu bahkan mainan dengan teknologi yang

lebih baik dan canggih.

Penggunaan aplikasi mikrokontroler dalam kehidupan sehari–

hari misalnya pada aplikasi mesin tiket di arena permainan. Aplikasi

mesin tiket ini ditangani oleh mikrokontroler dimana kita tidak perlu

memasang PC (personal computer) yang memakan tempat yang

cukup banyak.

2.1.2. Mikrokontroler AVR ATMEGA 16

AVR merupakan seri mikrokontroler Complementary Metal

Oxide Semiconductor (CMOS) 8-bit yang dibuat oleh ATMEL

berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir

semua instruksi pada program dieksekusi dalam satu siklus clock.

AVR mempunyai 32 register general purpose,timer/counter fleksibel

dengan compare mode, interupsi internal dan external, seri USART,

Page 25: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

programmable watchdog timer, power saving mode, ADC dan PWM.

AVR mempunyai In System Programmable (ISP) Flash on chip yang

mengijinkan memori program untuk diprogarm ulang (read/write).

programmable watchdog timer, power saving mode, ADC dan PWM.

AVR mempunyai In System Programmable (ISP) Flash on chip yang

mengijinkan memori program untuk diprogarm ulang (read/write)

dengan koneksi secara serial yang disebut Serial Peripheral

Interface/SPI

AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan

mikrokontroler lain yaitu memiliki kecepatan dalam mengeksekusi

program yang lebih cepat, karena sebagian besar instruksi dieksekusi

dalam 1 siklus clock (lebih cepat dibandingkan mikrokontroler

keluarga MCS 51 yang memilki arsitektur Complex Instruktions Set

Compute).

ATMEGA 16 mempunyai througput mendekati 1 Millions

Instructions Per Second (MIPS) per MHz, sehingga mempunyai

konsumsi daya menjadi lebih rendah terhadap kecepatan proses

eksekusi perintah

Beberapa keistimewaan dari AVR ATMEGA 16 antara lain

yaitu :

1. Mikrokontroler AVR 8-bit yang memiliki kemampuan tinggi

dengan konsumsi daya rendah.

Page 26: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2. Arsitektur RISC dengan througput mencapai 16 MIPS pada

frekuensi 16 MHz.

3. Memiliki kapasitas flash memori 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte

dan SRAM 1 Kbyte.

4. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu port A, B, C dan D.

5. CPU yang terdiri dari 32 buah register.

6. Unit internal dan eksternal.

7. Port USART untuk komunikasi serial.

8. Non volatile program memory.

2.1.3. Konfigurasi Pin AVR ATMEGA16

Gambar 2.1 Konfigurasi Kaki (Pin) ATMEGA16

Page 27: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Konfigurasi pin dari ATMEGA16 dengan kemasan 40 pin

Dual In Line Package (DIP) dapat dilihat pada gambar 2.1 di atas.

Fungsi dari masing-masing pin pada ATMEGA 16 adalah sebagai

berikut :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

2. GND merupakan pin Ground.

3. Port A (PA0-PA7) merupakan pin input/output dua arah full duplex

dan selain itu merupakan pin masukan ADC.

4. Port B (PB0-PB7) merupakan pin input/output dua arah (full

duplex) dan merupakan pin dengan fungsi khusus seperti terlihat

pada tabel dibawah ini :

Tabel 2.1. Fungsi Khusus Port B

Pin Fungsi Khusus

PB0XCX (USART External Clock Input/Output)T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)

PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

PB2INT2 (External Interupt 2 Input)AIN0 (Analog Comparator Negative Input)

PB3 OCO (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

PB4 SS (SPI Slave Select Input)PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input) PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Ouput)PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

1. Port C (PC0-PC7) merupakan pin input/output dua arah

(full duplex) dan selain itu juga merupakan pin khusus

dengan fungsi seperti berikut :

Page 28: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port C

Pin Fungsi KhususPC0 SCL (Two wire Serial Bus Clock Line) PC1 SDA (Two wire Serial Bus Data Input/Output Line)PC2 TCK (Join Test Action Group Test Clock)PC3 TMS (JTAG Test Mode Select)PC4 TDO (JTAG Data Out)PC5 TDI (JTAG Test Data In)PC6 TOSC1 (Timer Oscillator pin 1)PC7 TOSC2 (Timer Oscillator pin 2)

2. Port D (PD0-PD7) merupakan pin input/output dua arah (full

duplex) dan juga merupakan pin khusus dengan fungsi sebagai

berikut :

Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port D

Pin Fungsi KhususPD0 RXD (USART Input Pin)PD1 TXD (USART Output Pin)PD2 INT0 (External Interupt 0 Input)PD3 INT1 (External Interupt 1 Input)PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output) PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output) PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)PD7 OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output)

3. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset

mikrokontroler.

4. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan external clock.

5. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

6. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC.

Page 29: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2.2. Bahasa C

2.2.1. Struktur Pemrograman C

Secara umum, pemrograman C paling sederhana dilakukan

hanya dengan menuliskan program utamanya saja, yaitu :

void main (void)

{

....

}

2.2.2. Header

Header berisi include file (.hex) yaitu library (pustaka) yang

akan digunakan dalam program, dengan header utama berupa header

jenis chip mikrokontroler yang dipakai.

Contoh :

#include <mega16.h>

.....

2.2.3. Percabangan

1. if – then

Bentuk umum dari percabangan ini adalah :

if (kondisi) {

//pernyataan

};

Artinya adalah pernyataan akan dijalankan jika kondisi terpenuhi.

Page 30: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2. if – then – else

Bentuk umum dari percabangan ini adalah :

If (kondis) {

//pernyataan a

}

else {

//pernyataan b

};

Artinya adalah pernyataan a akan dijalankan jika kondisi terpenuhi

dan pernyataan b akan dijalankan bila kondisi tidak terpenuhi.

2.2.4. Perulangan

1. for

Pernyataan for akan melakukan perulangan beberapa kali

sesuai dengan yang diinginkan. Stuktur penulisan perulangan for

yaitu :

......

for (mulai; kondisi; penambahan atau pengurangan) {

pernyataan-pernyataan;

};

Mulai adalah pemberian nilai awal, kondisi adalah pengkondisi

dalam for yaitu jika kondisi bernilai true maka pernyataan dalam

for akan dijalankan. Sedangkan penambahan atau pengurangan

adalah penambahan atau pengurangan terhadap nilai awal.

Page 31: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2.3. ADC (Analog to Digital Converter)

ADC adalah perangkat yang mengkonversi suatu input berupa

tegangan maupun arus analog atau menjadi suatu angka dalam bentuk digital.

Sebuah ADC dapat digunakan untuk membuat pengukuran yang terisolasi.

ADC juga digunakan untuk kualitas bervariasi suatu sinyal dengan

mengubahnya menjadi urutan sampel digital

Beberapa tipe dari ADC antara lain :

1. Tipe Integrating

ADC tipe ini menawarkan resolusi tertinggi dengan biaya terendah.

Tipe ini juga tidak membutuhkan rangkaian sample hold. ADC tipe ini

memiliki kelemahan yaitu waktu konversinya agak lama biasanya

beberapa milidetik.

2. Tipe Tracking

Tipe ADC ini menggunakan prinsip up down counter (pencacah

naik dan turun). Binary counter (pencacah biner) akan mendapat masukan

clock secara kontinyu dan hitungan akan bertambah atau berkurang

tergantung pada kontrol dari pencacah apakah sedang naik (up counter)

atau turun (down counter).

ADC tipe ini tidak menguntungkan jika dipakai pada sistem yang

memerlukan waktu konversi yang masukan keluaran singkat, sekalipun

pada bagian masukan tipe ini tidak memerlukan rangkaian sample hold.

ADC tipe ini sangat tergantung pada kecepatan clock pencacah. Semakin

Page 32: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

tinggi nilai clock yang digunakan maka proses konversi akan semakin

singkat.

3. Tipe flash/paralel

Tipe ADC ini dapat menunjukkan konversi secara lengkap pada

kecepatan 100MHz dengan rangkaian kerja yang sederhana. Sederetan

tahanan mengatur masukan inverting dari tiap-tiap konverter menuju

tegangan yang lebih tinggi dari konverter sebelumnya. Jadi untuk tegangan

masukan (Vin) dengan full scale range komparator dengan bias dibawah

Vin akan mempunyai keluaran rendah. Keluaran komparator ini tidak

dalam bentuk biner murni. Suatu decoder dibutuhkan untuk membentuk

suatu keluaran yang biner. Beberapa komparator berkecepatan tinggi

dengan waktu tunda (delay) kurang dari 6 ns banyak digunakan, karena itu

dihasilkan kecepatan konversi yang sangat tinggi. Jumlah komparator yang

dibutuhkan untuk suatu konversi n bit adalah 2 n-1.

4. Tipe successive approximation

Tipe ADC ini merupakan suatu konverter yang paling sering

ditemui dalam desain perangkat keras yang menggunkan ADC. Tipe ini

memilki kecepatan konversi yang cukup tinggi tetapi dari segi harga relatif

mahal.

Prinsip kerja konverter tipe ini adalah dengan membangkitkan

pertanyaan-pertanyaan yang pada intinya berupa tebakan nilai digital

terhadap nilai tegangan analog yang dikonversikan. Apabila resolusi ADC

tipe ini adalah 2n maka diperlukan maksimal n kali tebakan.

Page 33: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

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 dua buah

input ADC disebut sebagai differensial input yang dapat dikombinasikan

sebanyak 16 kombinasi. Empat kombinsi terpenting antara lain kombinasi

input differensial (ADC0 dengan ADC1 dan ADC2 dengan ADC3) dengan

penguatan yang dapat diatur. ADC0 dan ADC2 sebagai tegangan input

negatif, sedangkan ADC1 dan ADC3 sebagai tegangan input positif. Besar

penguatan yang dapat dibuat yaitu 20dB (10x) atau 46db (200x) pada

tegangan input differensial sebelum proses konversi ADC.

Secara umum, proses inisialisasi ADC meliputi proses penentuan

clock, tegangan referensi, format output data dan mode pembacaan. Register

yang perlu diset nilainya adalah ADMUX (ADC Multiplexer Selection

Register), ADCSRA (ADC Control and Status Register) dan SFIOR

(Special Function IO Register). ADMUX merupakan register 8 bit yang

berfungsi menentukan tegangan referensi ADC, format data output dan

saluran ADC yang digunakan.

Untuk memilih channel ADC mana yang digunakan (single ended atau

differensial), dilakukan dengan mengatur nilai MUX4 : 0 diberi nilai 00000B.

Tegangan referensi ADC dapat dipilih antara lain pada pin AREF, pin AVCC

atau menggunakan tegangan referensi internal sebesar 2,56V. Agar fitur ADC

Page 34: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

mikrokontroler dapat digunakan maka ADEN (ADC Enable, dalam I/O

register ADCSRA) harus diberi nilai 1.

Setelah konversi selesai (ADIF high), hasil konversi dapat diperoleh

pada register hasil (ADCL, ADCH). Untuk konversi single ended, hasilnya

ialah : ADC = (Vin. 1024) / VRef.

Dimana Vin adalah tegangan pada input yang dipilih dan VRef adalah tegangan

referensi.

Jika hasil ADC = 000H, maka menunjukkan tegangan input sebesar

0V, jika hasil ADC = 3FFH menunjukkan tegangan input sebesar tegangan

referensi dikurangi 1 LSB. Sebagai contoh, jika diberikan Vin sebesar 0,2V

dengan VRef sebesar 5V, maka hasil konversi ADC = 41. Jika menggunakan

differensial channel hasilnya adalah 40,96. Bila digenapkan menjadi ± 39,40

karena ketelitian ADC ATMEGA 8535 sebesar ± 2LSB. Apabila yang

digunakan saluran differensial, maka hasilnya yaitu :

ADC = ((VPOS – VNEG) . GAIN . 512) / VREF

Dimana VPOS adalah tegangan pada input pin positif, VNEG adalah tegangan

pada input negatif, GAIN adalah faktor penguatan dan VREF adalah tegangan

referensi yang digunakan.

Page 35: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2.4. Code Vision AVR

Code Vision AVR merupakan sebuah cross compiler C, Integrated

Development Environtment (IDE) dan Automatic Program Generator yang

didesain untuk mikrokontroler buatan ATMEL seri AVR. Code Vision AVR

dapat dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, ME, NT4, 2000 dan

XP.

Cross compiler C mampu menterjemahkan hampir semua perintah

dari bahasa ANSI C sejauh yang diijinkan oleh aristektur dari AVR dengan

tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur

AVR dan kebutuhan pada sistem embedded.

File object COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan

debugging pada tingkatan C dengan pengamatan variabel menggunkan

debugger ATMEL AVR Studio.

IDE mempunyai fasilitas internal berupa software AVR chip in system

programmer yang memungkinkan kita untuk melakukan transfer program ke

dalam chip mikrokontroler setelah sukses melakukan kompilasi secara

otomatis. Software In-system Programmer didesain untuk bekerja dengan

ATMEL STK500/AVRISP/AVRProg, Kanda System STK200+/300,

Dontronics DT006, Vogel Electronic VTEC-IS, Futurlec JRAVR dan

MicroTronics ATCPU /Mega2000 programmers/development boards. Untuk

keperluan debugging sistem embadded yang menggunkan komunikasi serial,

IDE mempunyai fasilitas internal yaitu berupa sebuah terminal.

Page 36: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Code Vision AVR memilki library tertentu yang digunakan untuk

modul LCD alphanumeric, bus I2C dari Philips, sensor suhu LM75 dari

National Semiconductor, real time clock (PCF8563, PCF8583 dari Philips,

DS1302 dan DS1307dari Maxim/Dallas Semiconductor), protocol 1-wire dari

Maxim/Dallas Semiconductor, sensor suhu (DS1820, DS18S20 dan DS18B20

dari Maxim/Dallas Semiconductor), thermometer/thermostat DS 1621 dari

Maxim/Dallas Semiconductor, EEPROM DS2430 dan DS2433 dari

Maxim/Dallas Semiconductor, SPI, Power Management, Delay, Konversi ke

kode gray.

Code Vision AVR juga mempunyai Automatic Program Generator

bernama Code Wizard AVR yang mengijinkan kita untuk menulis dalam

hitungan menit, semua instruksi yang diperlukan untuk membuat fungsi-

fungsi berikut :

1. Set-up akses memori eksternal.

2. Identifikasi sumber reset untuk chip.

3. Inisialisasi port input/output.

4. Inisialisasi interupsi eksternal.

5. Inisialisasi timer/counter.

6. Inisialisasi watchdog-timer.

7. Inisialisasi UART (USART) dan komunikasi serial berbasis buffer yang

digerakkan oleh interupsi.

8. Inisialisasi pembanding analog.

9. Inisialisasi ADC.

Page 37: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

10. Inisialisasi antarmuka SPI.

11. Inisialisasi antarmuka two wire.

12. Inisialisasi antarmuka CAN.

13. Inisialisasi BUS I2C, sensor suhu LM75, thermometer/thermostat

DS1621 dan real time clock PCF8563, PCF8583, DS1302 dan DS1307.

14. Inisialisasi bus 1-wire dan sensor suhu DS1820, DS18S20.

15. Inisialisasi modul LCD.

2.5. LCD (Liquid Crystal Display)

LCD adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai

tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Di pasaran tampilan

LCD sudah tersedia dalam bentuk modul yaitu tampilan LCD beserta

rangkaian pendukungnya termasuk ROM dll. LCD mempunyai pin data,

kontrol catu daya dan pengatur kontras tampilan (Ary Heryanto,2008:90)

Tabel 2.4. Konfigurasi Pin LCD 16 x 2

Pin No Nama Fungsi Keterangan

1 Vss Power GND

2 Vdd Power +5V

3 Vee Contrast Adj. (-2) 0 – 5V

4 RS Command Register Select

5 R/W Command Read/Write

6 E Command Enable

7 D0 I/O Data LSB

8 D1 I/O Data

9 D2 I/O Data

10 D3 I/O Data

11 D4 I/O Data

Page 38: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

12 D5 I/O Data

13 D6 I/O Data

14 D7 I/O Data MSB

Fungsi dari pin-pin pada rangkaian LCD yaitu :

1. Pin data, dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti

mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.

2. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan

jenis data yang masuk apakah data atau perintah. Logika low menunjukkan

yang masuk adalah perintah sedangkan logika high menujukkan data.

3. Pin R/W (Read/Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low

tulis data, jika high baca data.

4. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.

Gambar 2.2 Rangkaian LCD 16 x 2

(Ary Heryanto,2008:90)

(Ary Heryanto,2008:91)

Page 39: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2.6. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk

menghambat arus listrik dan menghasilkan nilai resistansi tertentu.

Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam

disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut.

Gambar 2.3. Simbol Resistor

Resistor memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor

yang berbentuk silinder, SMD (Surface Mount Devices) dan wirewound.

Sedangkan jenis resistor antara lain komposisi karbon, metal film,

wirewound, smd dan resistor dengan teknologi film tebal.

Resistor yang paling banyak beredar dipasaran umum adalah resistor

dengan bahan komposisi karbon dan metal film. Resistor ini biasanya

berbentuk silinder dengan pita-pita warna yang melingkar di badan resistor.

Pita-pita warna dikenal sebagai kode resistor. Dengan mengetahui kode

resistor kita dapat mengetahui nilai resistansi resistor, toleransi, koefisiensi

temperatur dan reliabilitas resistor tersebut.

Resistor dengan kode warna terdiri dari 3 macam yaitu :

1. Resistor 4 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

2. Resistor 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

Page 40: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

3. Resistor 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi dan 1 pita warna

untuk reliabilitas.

Gambar 2.4. Resistor

Tabel 2.5. Kode Warna Resistor

2.7. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,

sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan

ataupun modulasi sinyal.

Page 41: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Transistor memiliki dua tipe dasar yaitu transistor bipolar (BJT) dan

transisitor unipolar (FET). Transisitor bipolar menggunakan dua polaritas

pembawa muatan yaitu elektron dan lubang untuk membawa arus listrik.

Dalam transistor bipolar, arus listrik utama harus melewati satu

daerah/lapisan pembatas dan ketebalan lapisan ini diatur dengan kecepatan

tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. Sedangkan

transistor unipolar (FET) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan

(elektron atau hole). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal

konduksi sempit lapisan pembatas dikedua sisinya dan ketebalan dari daerah

perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan.

Gambar 2.5. Simbol Transistor

2.8. Kapasitor

Kapasitor atau kondensator (C) adalah komponen dasar elektronika

yang termasuk dalam komponen pasif yang digunakan untuk menyimpan

muatan listrik dalam jangka waktu tertentu. Satuan dari kapasitor adalah

Farad. Satu Farad = 9 x 1011 cm2.

Page 42: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Kapasitor pada umumnya terdiri atas dua plat logam yang dipisahkan

oleh suatu bahan penyekat, biasa disebut bahan dialektrika yaitu berupa

vakum udara, keramik, gelas, mika dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal

diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada

salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan

negatif terkumpul pada ujung metal yang lainnya. Muatan positif tidak dapat

mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak

bisa menuju ke ujung positif karena terpisah oleh bahan dialektrik yang non

konduktif.

Kapasitor dibagi dalam beberapa jenis yaitu kapasitor yang memiliki

kapasitas tetap (kapasitor non polar), kapasitor yang memiliki polaritas pada

kedua kakinya yaitu polaritas + dan polaritas – (kapasitor polar) dan kapasitor

yang memiliki kapasitas yang dapat diubah-ubah (kapasitor variabel).

C

Gambar 2.6. Simbol Kapasitor Non Polar

Page 43: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Gambar 2.7. Simbol Kapasitor Polar

Gambar 2.8. Simbol Kapasitor Variabel

Gambar 2.9 Jenis-jenis Kapasitor

2.9. Tegangan Listrik

Tegangan listrik (voltage) adalah perbedaan potensi listrik antara dua

titik dalam rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan volt (V).

Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik yang

menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tegangan listrik

dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi dan ekstra tinggi

tergantung pada beda potensi listrik tersebut. Tegangan merupakan nilai dari

potensial energi antara dua titik. Besarnya tegangan listrik ini bisa kita ukur

dengan cara menghubungkan alat ukur secara paralel dengan tegangan

sumber rangkaian (lihat gambar dibawah ini).

Page 44: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Gambar 2.10. Skema Pengukuran Tegangan

Tegangan listrik terdiri dari dua jenis yaitu tegangan listrik AC dan

tegangan listrik DC. Tegangan listrik AC adalah tegangan bolak-balik

(alternate current) dimana sumber tegangan ini dihasilkan dari listrik PLN.

Sedangakan tegangan listrik DC adalah tegangan searah (direct current)

dimana sumber tegangan ini dihasilkan dari peralat seperti ACCU, battrey

maupun adaptor.

Page 45: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1. Peralatan dan Bahan

Pembuatan alat Sistem Pengatur Ketinggian Air otomatis Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA16 ini memerlukan beberapa peralatan dan bahan

yaitu antara lain :

1. PCB.

2. Solder dan timah.

3. Minimum system mikrokontroler ATMEGA16.

4. LCD display 16 x 2.

5. Power Supply 12 Vdc dan 5 Vdc

6. Kabel AC.

7. AC connector.

8. Pompa air.

9. Toples plastik (tandon air)

3.2. Perancangan Perangkat Keras

Perancangan merupakan bagian yang terpenting dari seluruh

pembuatan tugas akhir ini yang pada perinsipnya perancangan dan

Page 46: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

POMPAMikrokontr

olerAT89S51LCD

Mikrokontroler

AT89S51

MikrokontrolerATMEGA 16

DRIVERMikrokontr

olerAT89S51

SENSOR BATAS ATASMikrokontr

olerAT89S51SENSOR BTS BAWAH

sistematika yang baik akan memberikan kemudahan-kemudahan proses

dalam pembuatan alat. Adapaun diagram blok dari perancangan perangkat

keras Sistem Pengatur Ketinggian Air otomatis Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA16 adalah seperti dibawah ini :

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat

Untuk mengetahui Cara kerja dari Pengatur Ketinggian Air

Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16 berdasarkan blok diagram

alat diatas yaitu saat power supply menyala (ON) akan membuat minimum

sistem ATMEGA16, LCD display juga dalam posisi menyala (ON).

Pada saat sensor bawah Off kemudian sinyal dikendalikan oleh

rangkaian mikrokontroler selanjutnya driver akan mengaktifkan pompa dan

mengisi air pada tandon hasilnya akan ditampilkan di LCD (ON).

Pada sensor atas ON / terkena air, kemudian sinyal dikendalikan

oleh rangkaian mikrokontroler selanjutnya driver akan mematikan pompa dan

hasilnya ditampilkan di LCD (Off). Ketika air habis dan sensor bawah Off

tidak terkena air maka pompa akan kembali mengisi air hasilnya akan

ditampilkan di LCD (ON) demikian seterusnya.

3.2.1. Perancangan Sensor

Dalam perancangan sensor (sensor batas terendah dan

sensor batas tertinggi), dapat memanfaatkan sebuah bahan penghantar

Page 47: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

B

A

C

SENSORSLANG

(konduktor) seperti tembaga, timah. Pada perancangan disini

menggunakan kabel sebagai sensornya.

Sensor terdiri dari tiga bagian, yaitu sensor A (sebagai

sensor normal) yang harus selalu terendam dalam air, sensor B

( sebagai sensor batas terendah) yang berfungsi untuk memberikan

sinyal ketika air dari permukaan tinggi menuju rendah, sehingga

memberikan trigger untuk diumpankan pada rangkaian mikrokontroler

ATMEGA16, sensor C (sebagai sensor batas teratas ) untuk

memberikan sinyal ketika air terisi dari permukaan terendah menuju

tinggi, dimana ketika air menyentuh sensor batas tertinggi pada saat

inilah trigger untuk diumpankan ke rangkaian mikrokontroler

ATMEGA16

Page 48: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Gambar 3.2. Bagian sensor tampak samping

Pada perancangan sensor disini memanfaatkan toples

plastik untuk menempatkan rangkaian sensor. Pada bagian ini terdapat

lubang yang digunakan untuk menempatkan slang. Bagian sensor

terbuat dari kabel yang terdiri dari sensor C ( sensor batas atas), sensor

B ( sensor batas bawah ), sensor paling bawah (sensor netral/ Ground)

slang untuk mengisi air dan slang untuk mengosongkan air Pembuatan

lubang ini menggunakan alat bantu bor.

3.2.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA16

Mikrokontroller ATMEGA16 adalah suatu chip IC yang

terdiri dari 40 pin, dalam perancangan alat ini pin-pin yang digunakan

adalah :

1. PC’0 s/d PC’7 digunakan untuk tampilan LCD

2. PD’6 dan PD’7 digunakan untuk untuk rangkaian sensor

3. Pin/kaki Chip 12 digunakan sebagai X-TAL2

4. Pin/kaki Chip 13 digunakan sebagai X-TAL1

5. Pin/kaki Chip 32 dan 30 digunakan sebagai AREF dan

AVCC.

6. PB’0 digunakan sebagai masukan rangkian Driver

7. Pin 11(GND) digunakan sebagai ground

Page 49: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

8. Pin 10 (VCC) digunakan sebagai sumber tegangan

Gambar 3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA16

3.2.3. Rangkaian Driver

Keluaran dari Rangkaian mikrokontroler ATMEGA16

kemudian masuk kerangkaian Driver (PB’0) yang kemudian

diumpankan ke relay, dimana rangkaian tersebut diperlukan sebuah

rangkaian penguat tegangan. Rangkaian penguat tegangan dapat

dibangun dari komponen transistor. Transistor T1 (9012) berfungsi

sebagai saklar terbuka dimana ketika PB’0 berlogika (0). Setelah

transistor T1 (9012) terbuka maka transistor Q1 (TIP131) juga dalam

kondisi terbuka karena ada sumber tegangan sehingga relay on dan

Page 50: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

pompa menyala. Jika PB’0 berlogika 1 transistor T1 (9012) berfungsi

sebagai saklar tertutup, sehingga transistor Q1 tidak ada sumber

tegangan maka relay dalam kondisi off dan pompa berhenti.

Pada rangkaian tersebut Relay berfungsi sebagai

penghubung dan pemutus (tegangan AC Pompa air), yang fungsinya

sama dengan saklar tetapi saklar disini adalah saklar elektronik.

Gambar 3.4. Rangkaian Driver

Sedangkan Dioda IN 4001 yang dipararel dengan Relay

berfungsi sebagai pemblokir tegangan ketika pada relay terjadi induksi

agar tidak terjadi hubungan singkat.

3.2.4. Pompa Air

Pompa air adalah suatu alat yang berfungsi untuk

memompa air dimana pada bagian pompa air ini menggunakan pompa

air pada aquarium ikan hias yang dijual dipasaran . Pada sistem disini

pompa air berfungsi untuk mengisi air dan menghentikan air masuk

kepenampung air (tandon) sesuai masukan yang diterima dari

Page 51: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

rangkaian driver, dimana ketika relay dalam kondisi ON(Menyala)

pompa berfungsi mengisi air pada penampung air dan sebaliknya

ketika relay dalam kondisi OFF (mati) pompa air berhenti mengisi

air.

Adapun gambar dari pompa air terlihat pada gambar 3.5.

dibawah ini :

Gambar 3.5 Pompa air

3.2.5. Power Supply

Rangkaian Power Supply digunakan untuk memberi

tegangan ke dalam mikrokontroler yang stabil dan mempunyai

arus yang cukup ke dalam mikrokontroler sehingga tidak terjadi

tegangan turun saat dioperasikan. Mikrokontroler ATMEGA16

membutuhkan sebuah tegangan tunggal sebesar +4,5 sampai +5

Volt dan relay membutuhkan tegangan sebesar 12 Volt untuk dapat

aktif. Untuk itu dibuatlah catu daya dengan komponen sebagai

Page 52: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

berikut. Transformator sebesar 500 mA digunakan untuk menurunkan

tegangan bolak-balik dari PLN yang sebesar 220 volt menjadi

tegangan yang lebih kecil yaitu 5 volt yang digunakan untuk

menghidupkan mikrokontroler dan 12 volt untuk mengaktifkan relay

untuk mengendalikan pompa. Tegangan bolak-balik yang telah

diturunkan ini kemudian disearahkan oleh dioda penyearah yang

disusun dalam susunan jembatan (bridge) dan hasil penyearahan

adalah tegangan searah dengan tegangan sebesar 15 volt untuk

menggerakkan relay. IC 7805 digunakan untuk menstabilkan

tegangan tersebut menjadi tegangan 5 volt dan IC 7812 digunakan

untuk menstabilkan tegangan tersebut menjadi tegangan 12 volt yang

selanjutnya digunakan untuk mencatu rangkaian.

Gambar 3.6. Rangkaian Power Supply

3.2.6. Pembuatan Kotak Rangkaian

Pembuatan kotak dimulai dengan menggambar pola pada

papan acrylic sesuai desain rancangan kemudian dipotong per bagian.

Page 53: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Tempat RangkaianMikrokontroler AT16

Trafo

L C D

Rangkaian MikrokontrolerATMEGA 16

Rangkaian Power Supply

Bagian pertama yang dibuat yaitu bagian dasar/alas Bentuk dari

dasar/alas kotak adalah :

Gambar 3.7. Bagian Dasar Untuk Penempatan Rangkaian

Proses berikutnya adalah membuat bagian sumber air

dimana pada bagian ini memanfaatkan toples plastik. Pada bagian ini

didalamnya terdapat pompa air untuk yang digunakan untuk menyedot

Page 54: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

SLANG

Pompa Air

BA

C

SENSORSLANG

Wadah sensor

air, slang untuk mengalirkan air. Adapun gambar dari sumber air

adalah :

Gambar 3.8. Bagian TampakSamping dari umber air

3.3 . Perencanaan Perangkat Lunak

3.3.1. Flowchart

Page 55: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Dari gambar flow chart dibawah ini maka dapat dijelaskan

bahwa pertama diawali dengan mulai atau start, kemudian masuk ke

bagian inialisasi Input dan Output (I/O), inialisasi ADC (Analog

Digital to Conventer) 8 bit, tugas ADC akan membaca sinyal yang

berasal dari sensor dimana pada sensor memiliki dua keadaaan yaitu

sensor atas dan ensor bawah. Jika sensor bawah Off akan

mengaktifkan pompa dan mengisi air pada tandon hasilnya akan

ditampilkan di LCD (ON), ketika sensor atas ON / terkena air pompa

akan mati hasilnya ditampilkan di LCD (Off). Ketika air habis dan

sensor bawah Off tidak terkena air maka pompa akan kembali mengisi

air hasilnya akan ditampilkan di LCD (ON) demikian seterusnya.

Flowchart sistem kerja mikrokontroler pada Pengatur

Ketinggian Air otomatis Berbasis Mikrokontroler dengan

ATMEGA16 ini adalah sebagai berikut :

Page 56: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Y

T

T

Y

T

Y

Start

Listrik off?

Inisialisasi I/O

Baca sensor Tampilkan di LCD

Sensor bawah off?

Pompa on

Baca sensor Tampilkan di LCD

Sensor atas on?

Page 57: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Gambar 3.9. Flowchart Tandon Air Otomatis Berbasis

Mikrokontroler ATMEGA16

3.3.2. Perancangan Program

#include <mega16.h>

#include <delay.h>

#include <stdio.h>

// Alphanumeric LCD Module functions

#asm

.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC

#endasm

#include <lcd.h>

#define pompa PORTB.0

#define ADC_VREF_TYPE 0x20

// Read the 8 most significant bits

// of the AD conversion result

unsigned char read_adc(unsigned char adc_input)

{

ADMUX=adc_input|ADC_VREF_TYPE;

// Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete

while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

return ADCH;

Pompa off

End

Page 58: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

}

// Declare your global variables here

unsigned char layar_1[16],layar_2[16];

unsigned char up_level,down_level;

void init_io(void) //inisialisasi input output

{

// 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=InFunc0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T

State0=T

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// 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=0x01;

DDRB=0x01;

// 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

Page 59: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

// 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;

// 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;

Page 60: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

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;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC Clock frequency: 172,800 kHz

// ADC Voltage Reference: AREF pin

// Only the 8 most significant bits of

// the AD conversion result are used

Page 61: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

ADMUX=ADC_VREF_TYPE;

ADCSRA=0x86;

// LCD module initialization

lcd_init(16);

}

void title(void) //tampilan judul

{

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("Sistem Detektor");

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf(" Level Air");

delay_ms(2000);

}

void view() //tampilan kondisi sensor dan pompa di lcd

{

lcd_clear();

if(up_level<175)sprintf(layar_1,"Up:ON");

else sprintf(layar_1,"Up:OFF");

lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(layar_1);

if(pompa==1)sprintf(layar_2,"Pompa:OFF");

else sprintf(layar_2,"Pompa:ON");

lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(layar_2);

if (down_level<175)sprintf(layar_1,"Down:ON");

else sprintf(layar_1,"Down:OFF");

lcd_gotoxy(7,0);lcd_puts(layar_1);

delay_ms(3);

}

void read_sensor()

{

up_level=read_adc(1); //baca sensor atas

down_level=read_adc(0); //baca sensor bawah

Page 62: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

}

void main()

{

init_io(); //inisialisasi input output

title(); //tampil judul di lcd

start:

for(;;)

{

read_sensor(); //baca ADC sensor

view(); //tampilkan kondisi sensor dan pompake lcd

if(down_level>175) {pompa=0; break;} //jika sensor bawah off maka

pompa on -->keluar dr looping

delay_ms(200); //tunda 200ms

}

for(;;)

{

read_sensor(); //baca ADC sensor

view(); //tampilkan kondisi sensor dan pompa ke lcd

if(up_level<175) {pompa=1; break;} //jika sensor atas on maka pompa

mati ---> kelular dr looping

delay_ms(200); //tunda 200ms

}

goto start; //kembali ke start

3.3.3. Memasukkan File Hexa Ke Dalam Mikrokontroler

Tahap selanjutnya setelah semua komponen dirakit dan

dipasang pada akrilik kemudian tahap berikutnya adalah memasukkan

file hexa ke dalam mikrokontroler. Langkah-langkah memasukkan file

hexa tersebut adalah sebagai berikut :

1. Instal software Code Vision AVR ke komputer.

Page 63: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

2. Pasang alat USB AVR Programmer dan lakukan instalasi driver

USB AVR Programmer ke komputer.

3. Hubungkan USB AVR Programmer dengan port pemrogram pada

minimum sistem mikrokontroler ATMEGA16.

4. Jalankan program Code Vision AVR.

5. Pada program Code Vision AVR, klik menu Setting

Programmer. Akan mucul jendela Programmer Setting. Pada

bagian AVR Chip Programmer Type pilih Atmel AVRProg

(AVR910), kemudian pilih Port sesuai dengan port yang

menghubungkan antara USB AVR Programmer dengan port

pemrogram pada minimum sistem mikrokontroler ATMEGA16.

Setelah itu setting nilai baud rate 115200.

6. Buka Chip Progammer pada bagian Tools. Akan muncul jendela

tampilan Code Vision AVR Chip Programmer Jendela ini akan

digunakan untuk proses memasukkan file hexa ke dalam

mikrokontroler ATMEGA16.

7. Pada tampilan Code Vision AVR Chip Programmer, tekan Read

Chip Signature untuk memeriksa apakah USB AVR Programmer

bisa berkomunikasi dengan port pemrogram pada minimum sistem

mikrokontroler ATMEGA16.

8. Setelah memastikan port USB AVR Programmer terhubung dengan

port ADC mikrokontroler proses selanjutnya adalah menghapus

chip. Proses ini bertujuan untuk membersihkan chip mikrokontroler

Page 64: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

sebelum dimasuki program baru. Tekan menu Program Erase

Chip.

9. Proses selanjutnya adalah melakukan Load Flash. Pilih menu File

Load Flash, pilih file dv.hex, klik Open.

10.Proses memasukkan file hexa siap dilakukan. Tekan menu

Program Flash, tunggu hingga 100%.

11.Proses memasukkan file hexa selesai dilakukan.

BAB IV

PENGUJIAN ALAT

4.1. Pengujian Alat

Pengujian alat dimaksudkan untuk menguji kinerja tiap blok bagian

alat secara keseluruhan. Pengujian dapat dilakukan dengan memberikan

sinyal masukan pada rangkaian yang diuji, menganalisis sinyal keluaran,

tinjauan rancangan dan perbaikan kinerja. Pemberian sinyal masukan diawali

dengan pemberian sumber tegangan.

Apabila sinyal keluaran telah sesuai maka pengujian tiap blok

dihentikan dan pada bagian blok tersebut dinyatakan telah berfungsi dengan

baik dan dilanjutkan pada pengujian blok berikutnya. Namun apabila sinyal

keluaran belum mencapai kondisi yang dikehendaki, maka dilakukan

perbaikan dengan mengganti nilai komponen-komponen yang lain .Tidak

Page 65: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

C

A

B

menutup kemungkinan penggantian komponen aktif (Transistor, IC) jika

komponen tersebut ternyata rusak sehingga tidak dapat bekerja dengan baik .

4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian terhadap catu daya dilakukan dengan mengukur nilai

tegangan pada beberapa titik ukur. Gambar 4.1. adalah rencana titik uji pada

rangkaian power Supply.

Gambar 4.1 Pengujian rangkaian power SupplySumber tegangan yang digunakan dalam sistem ini adalah sumber

tegangan DC sebesar 12V dan 5V. Gambar rangkaian yang diuji tunjukkan

pada Gambar 4.13. Power supply diuji pertama kali, karena digunakan untuk

menjalankan sistem secara keseluruhan. Tegangan 5V digunakan untuk

menjalankan mikrokontroler, dan driver.

Setelah dilakukan percobaan dan pengujian seperti pada Gambar 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Catu DayaNo Titik Uji Hasil ukur (V)

1 Titik A 11,97V

2 Titik B 12,2V

Page 66: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

ke Pompa

AC 220

AC 220

A B

3 Titik C 4.98V

Berdasarkan data pengamatan pada Tabel 4.1. diketahui bahwa nilai output

dari trafo step down adalah 11,97V. Nilai tegangan ini berasal dari trafo step

down yang menurunkan tegangan dari AC 220V ke AC 12V. Nilai tegangan

ini kemudian disearahkan dengan dua buah dioda dengan sistem penyearah

gelombang penuh. Keluaran dioda ini setelah diberi kapasitor nilainya terukur

sebesar 12,2V. Tegangan 12,2V ini terlalu besar untuk memberikan suplai

mikrokontroler sehingga digunakan regulator 7805 seperti pada Gambar 4.7.

Regulator 7805 menghasilkan tegangan keluaran sebesar output terukur

4.98V. Nilai keluaran ini digunakan untuk memberikan suplai

mikrokontroler, yang membutuhkan tegangan kerja 5V.

4.3. Pengujian Rangkaian driver

Pengujian rangkaian driver dilakukan dari keluaran mikrokontroler

menuju percabangan resistor 10K dan resistor 1K (titik A). Selanjutnya pada

titik A tersebut diukur tegangannya terhadap Ground, kemudian langkah

berikutnya adalah mengukur tegangan basis (VB) dengan tujuan untuk

mengetahu rangkaian driver sudah bekerja dengan baik yang ditunjukan pada

saat relay On= pompa Off dan pada saat relay Off = pompa On. Adapun

gambar pengukuran terlihat pada gambar 4.8. dibawah ini

Page 67: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Gambar 4.2. Pengujian rangkaian driver

Dari hasil pengukuran didapatkan data sebagai berikut :

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran rangkaian Driver

Kondisi titik A

Titik B (Tegangan Basis/VB)

Kondisi RelayOut ke pompa

(Volt )Kondisi Pompa

0,3V 4.7V Close (ON) 0VAC Pompa off

4,9V 0,5V Open (Off) 219VAC PompaOn

Dari hasil pengukuran diatas ketika kondisi titik A =0, 3 V, pada

titik B=4,7 V maka pada kondisi relay = Close ( ON) tegangan pada keluaran

pompa = 0 V artinya kondisi pompa air mati sehingga tidak mengisi air.

Selanjutnya ketika kondisi titik A = 4,9 V, pada titik B= 0,5 V maka pada

kondisi relay = Open ( Off) tegangan pada keluaran pompa = 219 V artinya

kondisi pompa air menyala sehingga akan mengisi air.

4.4. Pengujian Alat Utuh

Pengujian dilakukan menggunakan toples, kondisi ini menyerupai

kondisi yang sebenarnya di dalam tandon air. Pada saat pengujian semua

bagian berjalan sebagaimana mestinya. Pada sensor air telah bekerja mampu

Page 68: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

memberikan umpan ke bagian kontroller. Bagian kontroller juga mampu

merespon umpan dari sensor air. Bagian kontroller melanjutkan ke bagian

relay driver dan diteruskan untuk memberikan instruksi ke bagian LCD dan

pompa air.

.

Gambar 4.3 Rangkaian saat air penuh

Gambar 4.4 Rangkaian saat air berkurang

Page 69: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

Gambar 4.5 Saat air tandon berkurang pompa air hidup

Gambar 4.6 Saat air tandon penuh pompa air mati

4.5. Cara Penggunaan Alat

a. Pasang sensor kedalam bak mandi. Kemudian sensor tersebut ditempel di

dinding tandon air.

b. masukkan steker kedalam terminal jala listrik.

c. Tandon air siap digunakan dan alat bekerja.

Page 70: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan:

1. Dapat membantu dan mempermudah pekerjaan manusia dalam pengisian

tandon air, karena pengguna tidak perlu mematikan dan menghidupkan

pompa air ketika air penuh dan habis.

2. Sistem ini menggunakan sistem otomatis bila air penuh pompa mati sendiri

dan ketika air habis pompa akan menyala dengan sendirinya.

3. Penggunaan LCD digunakan untuk mengetahui dan menampilkan keadaan

level air sehingga mempermudah proses pembacaan hasil pengamatan.

5.2. Saran

Alat ini dapat dikembangkan lebih lanjut sehingga bisa menjadi

sempurna, beberapa pengembangan yang bisa dilakukan diantaranya adalah :

Page 71: 91020292 Tandon Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16

1. Dari segi desain bisa dirancang dengan ukuran yang lebih kecil sehingga

akan mudah dibawa kemana-mana.

2. Alat ini menggunakan sumber tenaga arus dari listrik sehingga ketika tidak

ada listrik alat ini tidak bisa digunakan. Pengembangan yang bisa

dilakukan adalah mengganti sumber tenaganya dengan batu baterei

sehingga meski tidak ada listrik sekalipun alat ini masih bisa digunakan

dan lebih praktis untuk dibawa karena tidak memerlukan kabel.