Home >Documents >Mikrokontroller ATMega 8535

Mikrokontroller ATMega 8535

Date post:10-Aug-2015
Category:
View:195 times
Download:12 times
Share this document with a friend
Description:
baso
Transcript:

Perancangan mekanik terdiri atas bodi rangkaian, saluran pembuangan air, penampang air, dan stand sensor. Desain perancangan, menggunakan autocad 2005.

Perancangan bodi rangkaian digabungkan dengan saluran pembuangan. Bodi rangkaian menggunakan fiberglass (acrylic) dengan ketebalan 0,3 mm berukuran 25,5 cm2x 25,5 cm2 dimana di salah satu sisinya terdapat sebuah LCD, Led, dan switch power on-off. Saluran pembuangan terbuat dari pipa plastik dengan ketebalan 0,3 mm dan berdiameter 3cm. Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar 13.

Gambar 1 Desain Body Rangkaian Dan Saluran Pembuangan

Penampang air berbentuk segitiga berisi dengan ukuran panjang 13,5 cm x 2,5 cm x 4 cm meter dengan sudut selebar 45o dan ditengahnya dipasang pemisah dari fiber sehingga ruang akan terbagi menjadi dua sisi. Dibawahnya dipasang sebuah segitiga dari fiber untuk masing-masing sisi. Stand sensor dikombinasi dengan rangkaian sensor optocoupler dengan tinggi 5,5 cm seperti yang terlihat pada gambar 14.

(a) Gambar 2

(b)

(a) Penampang Air (b) Stand Sensor

Kesemua desain di atas kemudian digabung manjadi satu perangkat lengkap. Penampang dan stand sensor yang dikombinasikan dengan sensor optocoupler dipasang pada titik tengah bodi sehingga terdapat kesimbangan. Gambar 15 menampilkan ilustrasi dari keseluruhan desain mekanik alat pengukur curah hujan berbasis mikrokontroller.

Gambar 3 Desain Lengkap Perangkat Mekanik

1.1.1.1 Perancangan Rangkaian Elektronika

Rangkaian elektronika alat pengukur curah hujan berbasis mikrokontroller ini terbagi atas beberapa blok rangkaian, yaitu:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Rangkaian Power Supply (Regulator 5 volt) Rangkaian Mikrokontroller (ATmega8535) Rangkaian Real Time Clock (DS1307) Rangkaian Perangkat Sensor Curah Hujan (Optocoupler dan Penguat) Rangkaian Penampil (LCD 162) Rangkaian Komunikasi Serial (MAX232)

Semua perancangan rangkaian elektronika menggunakan software eagle versi 5.11.0 light untuk menghasilkan skema jalur di PCB kecuali rangkaian optocoupler yang jalurnya dibuat secara manual menggunakan PCB dot matrix. Skema rangkaian lengkap tampak pada gambar 16.

Gambar 4

Rancangan Rangkaian Elektronika Secara Keseluruhan

1. Rangkaian Power Supply ( Regulator 5 Volt ) Rangkaian power supply pada alat ini menggunakan sebuah adaptor, sedangkan yang dibutuhkan oleh mikrokontroler adalah tegangan 5 volt. Tabel 3 adalah tabel spesifikasi power supply pada alat ini. Tabel 1 Spesifikasi Supply Pengukur Curah Hujan Berbasis Mikrokontroller Parameter Jenis/Type Tegangan Arus Jumlah Keterangan Adaptor DC 14 Volt 220 mA 1 buah

Keluaran adaptor DC masuk ke pin 1 regulator AN7805. IC AN7805 berfungsi menghasilkan level tegangan 5 Volt (tegangan suplai ke rangkaian mikrokontroller). Rangkaian ini ditunjukkan pada gambar 17.

Gambar 5 2.

Rangkaian Skematik Power Supply

Rangkaian Mikrokontroller (ATmega8535) Rangkaian pengendali terdiri atas mikrokontroler ATmega8535 yang dirangkai sesuai sistem minimum. Skema lengkap rangkaian mikrokontroller pengukur curah hujan berbasis

mikrokontroller seperti pada gambar 18, sedangkan keterangan gambar tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.

Gambar 6

Rangkaian Skematik Mikrokontroller

Tabel 2 Keterangan Rangkaian Mikrokontroller Kode MIKROKONTROLLER +5V GND MICROSWITCH C.RST R.RST C.X1 C.X2 X-TAL LED Nama ATmega8535 Titik 5 Volt Titik Ground Push Button Kapasitor Elko Resistor Kapasitor Ceramic Kapasitor Ceramic Crystal LED Indikator Power Supply Rangkaian Clock Rangkaian Reset Fungsi Pengendali Utama Sumber Tegangan Rangkaian

R.LED PINH.A PINH.B PINH.C PINH.D

Resistor Konektor 8 Pin Konektor 8 Pin Konektor 8 Pin Konektor 8 Pin Ekspansi PORT.A Ekspansi PORT.B Ekspansi PORT.C Ekspansi PORT.D Expansi VCC, GND, dan

PINH.S

Konektor 3 Pin Reset

PINH.S1

Konektor 23 Pin

Expansi VCC dan GND

3.

Rangkaian Real Time Clock (DS1307)

Rangkaian Real Time Clock pada pengukur curah hujan berbasis mikrokontroller menggunakan IC DS1307 yang secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran. Adapun rangkaian schematic-nya dan keterangan gambar ditunjukkan pada gambar 19 dan Tabel 5.

Gambar 7

Rangkaian Skematik Real Time Clock

Tabel 3 Keterangan Rangkaian Mikrokontroller

Kode RTC X-TAL. RTC R.SDA R.SCL CR2032H +5V GND

Nama DS1307 Crystal Resistor Resistor Battery Jam Titik 5 Volt

Fungsi IC Real Time Clock Menghasilkan Clock Jam Resistor Pull-up SDA Resistor Pull-up SCL Supply Cadangan RTC

Sumber Tegangan Rangkaian Titik Ground

4.

Rangkaian Perangkat Sensor Curah Hujan (Optocoupler dan Penguat)

Dengan sensor ini, hujan tidak perlu lagi dicatat setiap hari karena alat ini dilengkapi dengan pencatat jumlah akumulasi hujan yang berupa sensor optocoupler dan penguat sebagai masukan interupsi. Ada tiga jenis alat penakar hujan otomatis: weighing bucket, tipping bucket, dan float. Gambar alat penakar hujan tipe tipping bucket (bejana goyang) dapat dilihat pada gambar 20.

Gambar 8

Rangkaian Skematik Real Time Clock

Luas penampang pada penakar curah hujan bergantung pada desain pembuatnya. Jadi untuk pengukur curah hujan otomatis berbasis mikrokontroller ini, mengikuti standar pengukuran yang ada yaitu luas penampang diasumsikan berukuran 200 cm2. Sedangkan untuk melakukan satu kali interupsi/goyangan membutuhkan air sebanyak 14.60 ml. Ini sesuai dengan hasil pengukuran yang dilakukan menggunakan alat ukur jumlah air. Jadi banyaknya curah hujan untuk satu kali tick adalah: CH = Volume air hujan : luas penampang bejana = 14,60 ml : 200 cm2 = 0,73000 mm Rangkaian optocoupler menggunakan tipe GP1L53 sharp dan penguat menggunakan IC LM358 yang secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Adapun skematiknya dapat dilihat pada gambar 21 dan tabel 6.

Gambar 9

Rangkaian Skematik Input Optocoupler Dan Pengendali Tabel 4 Keterangan Rangkaian Input Nama Optocoupler Op-Amp Fungsi Photo Sensor Sebagai Pembanding Sinyal

Kode GPIL53 LM358

R1, R2, R3, Resistor R4, R5, R6 Led1, Led2 R7, R8 +5V GND Led Potensiometer Titik 5 Volt Sumber Tegangan Rangkaian Titik Ground Indikator Pembanding Tegangan Pembatas Arus

5.

Rangkaian Penampil LCD (16x2)

Rangkaian penampil yang digunakan dalam pengukur curah hujan berbasis mikrokontroller ini adalah LCD 162. LCD berfungsi untuk menampilkan tanggal, waktu, curah hujan, dan jumlah interupsi dari optocoupler. Penghubungan pin LCD dan alokasinya pada mikrokontroler ATmega8535 diilustrasikan pada gambar 22 dan keterangan pada Tabel 7.

Gambar 10 Rangkaian Skematik Penampil LCD 16x2 Tabel 5 Kode M1632 R.LCD Keterangan Rangkaian Penampil Nama LCD 16x2 Variabel Resistor Fungsi Penampil Mengatur Tegangan Kontras

LCD PINH.LCD1 PINH.LCD2 +5V GND Konektor 6 Pin Konektor 6 Pin Titik 5 Volt Sumber Tegangan Rangkaian Titik Ground Ekspansi pin1 s.d. pin6 LCD Ekspansi pin11 s.d. pin16 LCD

6.

Rangkaian Komunikasi Serial (Max232)

Rangkaian ini digunakan untuk mengirimkan data tanggal, jam, dan curah hujan tiap perubahan menit ke komputer sehingga data bisa disimpan dan dianalisa lebih lanjut oleh pihak yang berkompeten. Adapun rangkaiannya dapat dilihat pada gambar 23 dan keterangannya pada tabel 8.

Gambar 11 Rangkaian Komunikasi Serial Tabel 6 Kode Keterangan Rangkaian Komunikasi Serial RS232 Nama Fungsi Mengubah Level Tegangan TTL ke Level IC.SERIAL MAX232 RS232 PORT.SERIAL DB9 Interface dengan Komputer

C1.M C2.M C3.M C4.M C5.M IC.SERIALP +5V GND

Kapasitor Elko Voltage Doubler Kapasitor Elko Kapasitor Elko Voltage Inverter Kapasitor Elko Kapasitor Elko Invoke IC.SERIAL Titik 5 Volt Sumber Tegangan Rangkaian Titik Ground Filter Tegangan DC Pin Tegangan MAX232

Dari perancangan elektronika di atas secara keseluruhan maka hasilnya diimplementasikan ke dalam board PCB dengan hasil rancangan seperti yang terlihat pada gambar 24.

Gambar 12 Layout PCB

1.1.2 Perancangan Programming Untuk pemrograman mikrokontroler ATMEGA8535 ini menggunakan software CodeVision AVR v2.03.4. CodeVision AVR (CV AVR) ini merupakan kompiler bahasa C untuk AVR. Salah satu kelebihan dari CodeVision AVR adalah tersedianya faslitas untuk mendownload program ke mikrokontroler yang telah terintegrasi sehingga CodeVision AVR ini selain dapat berfungsi sebagai software kompiler juga dapat berfungsi sebagai software programmer atau downloader.

Gambar 13 Layout CodeVision AVR v2.03.4

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended