Top Banner
PENERAPAN SENSOR SUHU IC LM35 PADA TERMOMETER RUANG Oleh: Anggun Dian Syafitri NIM 091910201045 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2011
14

penerapan IC LM35

Jul 21, 2015

Download

Documents

Myauwna Anggun
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

PENERAPAN SENSOR SUHU IC LM35 PADA TERMOMETER RUANG

Oleh:Anggun Dian Syafitri NIM 091910201045

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2011

PRAKATA Puji dan syukur marilah kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena kita telah diberi curaha nikmat dan kasih sayang yang berlimpah ruah. Tidak lupa shalawat serta salam semoga terlimpah curahkan kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW, keluarganya, sahabatnya, dan kita sebagai umatnya. Alhamdulillah kami telah menyelesaikan laporan percobaan mata kuliah Metode Penelitian tentang Penerapan IC LM35 pada Termometer Ruang yang merupakan salah satu tugas mata kuliah ini. Walaupun terdapat banyak kendala yang kami hadapi tetapi akhirnya kami bisa menyelesaikannya. Dalam laporan mata kuliah Metode Penelitian tentang Penerapan IC LM35 pada Termometer Ruang ini dijelaskan bahwa thermometer ruang dapat dibuat sendiri tanpa perlu kita membeli dengan memanfaatkan IC LM35. Oleh karena itu, kami berharap laporan ini bisa menjadikan ilmu dan manfaat bagi kita semua. Memang dalam penyusunan laporan mata kuliah Metode Penelitian tentang Penerapan IC LM35 pada Termometer Ruang ini kami rasa belum sempurna. Mungkin masih banyak kesalahan yang kami perbuat. Oleh karena itu, kami mohon maaf bila terdapat kesalahan baik dalam penulisan atau dalam teori. Semoga karya ini dapat dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya dan digunakan di masa yang akan datang.

DAFTAR ISI 1. Halaman Sampul 2. Prakata 3. Daftar Isi 4. Bab 1. Pendahuluan 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4.1 4.2 Latar Belakang Tujuan Dasar Teori Alat dan Komponen Gambar Rangkaian Percobaan Cara Kerja Catu Daya Mikrokontroler Sensor Suhu IC LM35 LCD Cara Kerja Termometer Ruang dengan IC LM35 Penutup Saran

5. Bab 2. Metodologi Percobaan

6. Bab 3. Pembahasan

7. Bab 4. Penutup

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Termometer ruang merupakan perangkat ukur yang sering kita gunakan dalam

menentukan seberapa besar suhu udara yang sedang terjadi dalam suatu ruangan. Termometer ruang ni bekerja karena adanya sensor suhu. Ada banyak sensor suhu yang bisa dipakai dalam implementasi sistem monitoring suhu, salah satunya adalah IC LM35. Sebagai contol dari sensor tersebut, akan digunakan IC ATMEGA8535, dimana perangkat tersebut akan mengolah data actual yang berasal dari sensor suhu LM35. Oleh karenanya dibutuhkan termometer ruang yang menggunakan satuan C untuk mengukur suhu udara dalam ruangan. Penggunaan termometer ruangan memang mudah, namun prinsip dan cara kerja dalam termometer ruang belum banyak yang mengetahuinya. Maka dari itu, kami melakukan percobaan membuat sendiri termometer ruang menggunakan sensor suhu IC LM35. 1.2 Tujuan 1. 2. Agar mahasiswa mengerti dan mengetahui bagaimana prinsip kerja dari IC LM35. Agar mahasiswa mengetahui bagaimana pengaplikasian dari IC LM35.

1.3

Dasar Teori Termometer ruang merupakan perangkat ukur yang sering kita gunakan dalam

menentukan seberapa besar suhu udara yang sedang terjadi dalam suatu ruangan. Alat ini sangat dibutuhkan sehari-hari untuk memperkirakan suhu yang sedang terjadi, namun hingga saat nin sebagian masyarakat masih saja m embeli alat ini di pasaran padahal mereka dapat membuatnya sendiri. Termometer ruang ini tersiri dari bagian-bagian yang menopangnya, yaitu control menggunakan IC ATMEGA8535, adaptor sebagai pencatu daya, LCD sebagai tampilan output, serta sensor suhu menggunakan IC LM35. LCD MIKRO KONTROLER SENSOR SUHU (LM35)

ARUS AC

ADAPTOR

BAB 2. METODOLOGI PERCOBAAN2.1 Alat dan Komponen 1. Komponen Adaptor Trafo 1 Amper Dioda 1 amper Capasitor 35 Volt/2200 F Capasitor 16 volt/1000 F IC Regulator 7812 IC Regulator 7912 Kabel AC PCB Lubang 2. Komponen Mikrokontroler IC ATmega8535 Xtall 12000 Capasitor 16 volt/47 F IC Regulator 7805 Tombol reset Black houseing Header Dioda 1 amper Cramic 33 pF LED Kabel pelangi 10 warna Resistor 3. Sensor Suhu IC LM35 4. LCD 2 x 16

2.2

Gambar Rangakaian Percobaan

Rangkaian Adaptor

Rangkaian Sistem Minimum

2.3

Cara Kerja 1. Merangkai adaptor seperti ganbar rangkaian 2. Merangkai mikrokontroler seperti gambar rangkaian 3. Menghubungkan mikro kontroler dengan IC LM35

4. Menghubungkan mikro kontroler dengan LCD 5. Memprogram mikrokontroler.

BAB 3. PEMBAHASAN

Pada kesempatan ini, klompok kami mencoba untuk membuat termometer ruang sendiri. Termometr ruang ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu: adaptor sebagai pencatu daya, mikrokontroler menggunakan IC ATMEGA8535, sensor suhu menggunakan IC LM35, serta LCD sebagai penampil outputnya. 3.1 Pencatu Daya Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC (direct current) yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber catu daya yang besar adalah sumber bolak-balik AC (alternating current) dari pembangkit tenaga listrik. Untuk itu diperlukan suatu perangkat catu daya yang dapat mengubah arus AC menjadi DC. 3.2 Mikrokontroler Mikrokontroler merupakan suatu terobasan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang sangast kecil, Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan system computer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer ) yang memiliki beragam fungsi. Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja, perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM nya besar, artinya program-program penggunba disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil, Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalm ROM (bias Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara , termasuk register-register yang digunakn pada mikrokontroler yang bersangkutan. Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer yang dikemas menjadi sebuah chip di mana di dalamnya sudah terdapat Mikroprosesor, I/O, Memori bahkan ADC, berbeda dengan Mikroprosesor yang berfungsi sebagai pemroses data (Heryanto, dkk, 2008:1). Mikrokontroller AVR (Alf and Vegards Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing adalah kapasitas memori, peripheral dan fungsinya (Heryanto, dkk, 2008:1). Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Berikut ini gambar Mikrokontroler Atmega8535.

Gambar 2.1 Mikrokontroler ATMega8535

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535

Konfigurasi Pin ATMega8535 Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan sebagai berikut

1. VCC Input sumber tegangan (+) 2. GND Ground (-) 3. Port A (PA7 PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan. 4. Port B (PB7 PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pada buku petunjuk AVR ATMega8535. 5. Port C (PC7 PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk AVR ATMega8535. Port D (PD7 PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a buku petunjuk AVR ATMega8535. 6. RESET Input reset. 7. AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC. 8. AREF Tegangan referensi untuk ADC. Fitur Mikrokontroler ATMega8535 Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut, 1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512 byte. 3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel. 4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.

Arsitektur ATMega8535

Blok-Diagram

Gambar Blok diagram fungsional ATmega8535 Dari gambar blok diagram tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian-bagian sebagai berikut : 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A,Port B,Port C dan Port D. 2. ADC 8 channel 10 bit. 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. Watchdog timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte. 7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write. 8. Interrupt internal dan eksternal 9. Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface). 10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 11. Antarmuka komparator analog. 12. Port USART untuk komunikasi serial

3.3

Sensor Suhu Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis,

magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan. Sensor suhu ada beberapa macam, namun disini kami menggunakan sensor suhu jenis IC LM35. Sensor suhu menggunakan komponen utama IC LM35 sebagaisensor suhu, lihat Gambar 2-1. LM35 merupakan sensor suhu yang akurat dimana tegangan keluarannya berbanding lurus dengan suhu dalam derajat celcius sebesar 10mV/C.

Sensor ini tidak memerlukan kalibrasi eksternal untuk menghasilkan ketelitian 0.25C pada suhu kamar. Sedangkan kemampuan sensor ini untuk mengukur suhu terletak pada kisaran -55150C dengan tegangan output antara -1 Vdc s/d + 6 Vdc. Tegangan negatif output sensor menunjukkan suhu negatif.

SPESIFIKASI LM35 Jenis / tipe : LM35

Satuan kalibrasi : celcius Tegangan kerja Range suhu Linieritas Akurasi Tegangan Output Impedansi Output Low Self heating : 4 30 Vdc : -55 150C : +10 mV/C : 0,5C : -1 Vdc s/d + 6 Vdc : 0.1 pada beban 1 mA. : 0.08C

Sumber : Datasheet LM35 LM35 mempunyai output impedansi yang rendah sehingga akan mempermudah dalam pembacaan dan kontrol. Konsumsi energi yang diperlukan IC ini sangat rendah 60 A , sehingga tidak menimbulkan panas yang relatif besar atau kurang dari 0,1C. Sensor ini menggunakan catu daya 4 30 Vdc 3.4 LCD Liquid Crystal Display (LCD) matriks adalah salah satu jenis tampilan yang dapat digunakan untuk menampilkan karakter-karakter (angka, huruf dan karakter-karakter simbol lainnya), LCD matriks disini digunakan untuk menampilkan kondisi nilai suhu yang sedang terukur dalam suatu ruangan. 3.5 Cara Kerja Termometer Ruang dengan IC LM35

LCD

ARUS AC

ADAPTOR

MIKRO KONTROLER

SENSOR SUHU (LM35)

Berdasarkan blok diagram diatas, arus AC Dari sumber tegangan akan diubah menjadi arus DC. Adaptor ini di desain untuk mengeluarkan output 12V. selanjutnya tegangan 12 volt ini digunakan untuk mensuplai system minimum, namun masih diregulasi lagi menjadi 5 volt. System minimum ini menggunakan IC ATmega8535 dan dijalankan oleh program AVR agar dapat bekerja sesuai perintah yang diberikan. Program akan membaca data suhu dari LM35, kemudian mengkonversi nilai analog menjadi nilai suhu dalam besaran Celcius. Setelah itu mengirimkan ke LCD melalui serial port.

BAB 4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan 1. Termometer ruang merupakan perangkat ukur yang sering kita gunakan dalam menentukan seberapa besar suhu udara yang sedang terjadi dalam suatu ruangan. 2. Adaptor digunakan untuk mencatu daya dari AC menjadi DC. 3. LM35 merupakan sensor suhu yang akurat dimana tegangan keluarannya berbanding lurus dengan suhu dalam derajat celcius sebesar 10 mV/derajat C. 4. Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer yang dikemas menjadi sebuah chip di mana di dalamnya sudah terdapat Mikroprosesor, I/O, Memori bahkan ADC, berbeda dengan Mikroprosesor yang berfungsi sebagai pemroses data. 5. Mikrokontroler menggunakan IC ATMega16 dengan AVR sebagai program penjalannya. 6. Termometer ruang terdiri dari 4 bagian,yaitu : adaptor, LCD, mikrokontroler, sensor suhu (IC LM35).

4.2 Saran Penulisan laporan ini jauh dari kesempurnaan, dan tidak disertai dengan data-data lebih lanjut mengenai spesifikasi-spesifikasi dari masing-masing komponen. Oleh karena itu, diharapkan pada penulisan laporan selanjutnya dapat melengkapi penulisan laporan ini.