inspirasielektro.files.wordpress.com  · Web viewMEMBUAT . Prototype Incinerator. Berbasis Mikrokontroler ATmega16. PENDAHULUAN. Latarbelakang. Kegiatan rumah sakit yang sangat kompleks

MEMBUAT

Prototype Incinerator

Berbasis Mikrokontroler ATmega16

PENDAHULUAN

1.1. LatarbelakangKegiatan rumah sakit yang sangat kompleks tidak saja memberikan dampak

positif bagi masyarakat sekitarnya, tetapi juga mungkin dampak negatif.Dampak negatif itu berupa pencemaran akibat proses kegiatan maupun limbah yang dibuang tanpa pengelolaan yang benar. Pengelolaan limbah rumah sakit yang tidak baik akan memicu resiko terjadinya kecelakaan kerja dan penularan penyakit dari pasien ke pekerja, dari pasien ke pasien dari pekerja ke pasien maupun dari dan kepada masyarakat pengunjung rumah sakit.Kegiatan rumah sakit yang sangat kompleks menghasilkan sejumlah hasil yang salah satunya berupa limbah, baik limbah padat, cair, dan gas yang mengandung kuman pathogen yang berasal darizat-zat kimia serta alat-alat kesehatan yang pada umumnya bersifat berbahaya dan beracun. Adapun sarana pengolahan limbah di rumah sakit salah satunya adalah dengan menggunakan incenerator.Incenerator atau pembakaran sampah dapat didefinisikan sebagai pengubahan bentuk sampah padat menjadi fasa gas, cair, dan produk padat yang terkonversi, dengan pelepasan energi panas.

Berbagai aktivitas industri memerlukan fasilitas monitoring jarak jauh. Misalnya mesin ada di bagian belakang dan pusat ruang kontrol berada di depan, maka untuk mengetahui status dari mesin terdapat beberapa pendekatan yang dapat dilakukan, yaitu dengan menggunakan telepon melalui suara untuk melaporkan, menggunakan faksimili, menggunakan modem point to point atau menggunakan teknologi internet.Internet memberikan solusi yang mudah, murah dan handal. Seiring dengan perkembangan teknologi, maka dibutuhkan kepraktisan dalam segala hal, termasuk penerapan pada sistem monitoring. Salah satu penerapan dari teknologi monitoring adalah pada aplikasi sistem monitoringincinerator. Pada sistem monitoring konvensional terdapat kelemahan, yaitu ketidakpraktisan dalam monitoring dan ketidak akuratan data. Sistem monitoring ini menggunakan komunikasi data TCP/IP untuk melakukan proses monitoring.

Pada penelitian penulis merancang suatu alat yang memanfaatkan sistem monitoring kerja dari incinerator, Yaitu berjudul Prototype IncineratorBerbasis Mikrokontroler ATmega16.

1.2. Tujuandan manfaatAdapun tujuan dan manfaat dari pembuatan makalah ini adalah sebagai

berikut :1) Memahami sistem kerja dari incinerator.

2) Memahami sistem monitoringjarak jauh dalam proses kerja suatu alat.

1.3. Rumusan masalahBerdasarkan uraian permasalahan pada latar belakang masalah, maka

perumusan masalah yang akan di bahas adalah sebagai berikut :1) Apakah alat ini bisa untuk memonitoring kerja dari prototypeincinerator.2) Prototype ini harus bekerja seperti aslinya.3) Sensor suhu dapat mendeteksi suhu saat pembakaran berlangsung.

1.4. Batasan MasalahSehubungan dengan keterbatasan waktu, kemampuan dan luasnya cakupan

permasalahan, bahkan untuk menghindari kesimpangsiuran dalam penyusunan makalah ini serta menyesuaikan judul dan latar belakang yang dijelaskan di atas, maka Batasan Masalah mencakup :1) Alat ini adalah prototype dari incinerator, maka proses pembakaran sampah

tidak bekerja seperti yang sebenarnya. Alat hanya melakukan demo dari incinerator yang sebenarnya.

2) Sensor suhu yang digunakan hanya mencapai suhu 100 derajat celcius.

DASAR TEORI

2.1. Sensor Suhu LM35IC LM35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk integrated circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150°C.[5]

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 mA dari catu daya sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0°C di dalam suhu ruangan.Pada perancangan kita tentukan keluaran ADC mencapai full scale pada saat suhu 100°C, sehingga tegangan keluaran tranduser (10mV/°C x 100°C) = 1V. Pengukuran secara langsung pada suhu ruangan, keluaran LM35 adalah 0,3V (300mV). Tegangan ini diolah dengan mengunakan rangkaian pengkondisi sinyal agar sesuai dangan tahapan masukan ADC. LM35 memiliki kelebihan – kelebihan sebagai berikut:

Gambar 2.1. LM 35

1. Di kalibrasi langsung dalam celcius.2. Memiliki faktor skala linear + 10.0 mV/°C.3. Memiliki ketetapan 0,5°C pada suhu 25°C.4. Jangkauan maksimal suhu antara -55°C sampai 150°C.5. Cocok untuk applikasi jarak jauh.6. Harganya cukup murah.7. Bekerja pada tegangan catu daya 4 sampai 30Volt.

8. Memiliki arus drain kurang dari 60 uAmp.9. Pemanasan sendiri yang lambat ( low self-heating).10. 0,08˚C diudara diam.11. Ketidak linearanya hanya sekitar ±¼°C.12.Memiliki Impedansi keluaran yang kecil yaitu 0,1 watt untuk beban 1

mAmp.2.1.1.Mikrokontroler ATmega16

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu chip. Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa port masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digitalconverter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi. Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR.

AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATmega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya ArithmeticandLogical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu serta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memory dalam chip yang sama dengen prosesornya (in chip).

2.2.1. Arsitektur ATmega16Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori

program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent), adapun blog diagram arsitektur ATmega16. Secara garis besar mikrokontroler ATmega16 terdiri dari :

1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi16Mhz.

2. Memiliki kapasitas Flash memori 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte

3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D.4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.5. User interupsi internal dan eksternal6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial.7. Fitur Peripheral.

2.2.2.Konfigurasi Pin ATmega16Konfigurasi pin mikrokontroler ATmega16 dengan kemasan 40. Dari gambar

2.2 tersebut dapat terlihat ATmega16 memiliki 8 Pin untuk masing-masing Port A, Port B, Port C, dan Port D.

Gambar 2.2. Konfigurasi PIN ATmega 16[7]

• VCC (Power Supply) dan GND(Ground)• Port A (PA7..PA0)Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. Port A juga

sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). PortAoutput buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, pin–pin akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. PortA adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

• Port B (PB7..PB0)Pin B adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang

dipilih untuk beberapa bit). Pin B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, Pin B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

• Port C (PC7..PC0)Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang

dipilih untuk beberapa bit). Pin C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin

C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

• Port D (PD7..PD0)Pin D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit). Pin D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

• RESET (Reset input)• XTAL1 (Input Oscillator)• XTAL2 (Output Oscillator)

• AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D.• AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D.

2.2.3. ADC (analog digital converter)

AVR ATmega16 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan resolusi 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC dapat dikonfigurasi, baik single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATmega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau (noise) yang amat fleksibel sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. ADC pada ATmega16 memiliki fitur-fitur antara lain :

• Resolusi mencapai 10-bit.• Akurasi mencapai ± 2 LSB.• Waktu konversi 13-260µ.• 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian.• Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga VCC.• Disediakan 2,56V tegangan referensi internal ADC.• Mode konversi kontinyu atau mode konversi tunggal.• Interupsi ADC complete.• Sleep Mode Noise canceler.

2.2. LCDLCD adalah sebuah peraga kristal cair. Prinsip kerja LCD adalah mengatur

cahaya yang ada, atau nyala LED. Dibandingkan dengan seven segment, memang LCD lebih dianggap rumit oleh sebagian orang, akan tetapi ada pula orang yang lebih suka memakai LCD karena pemakaian daya yang sangat rendah, selain itu juga karena jumlah karakter yang ditampilkan semakin banyak.

Gambar 2.3. LCD karakter 16x2

LCD yang akan penulis gunakan dalam pembuatan Tugas Akhir adalah LCD M1632 buatan Seiko Instrument Inc. Meskipun harganya termasuk dalam kategori mahal akan tetapi lebih praktis dalam segi pembuatan modul beserta pembuatan programnya, selain itu juga karena mudah didapat.

2.2.1.Pin LCDPada gambar 2.4. diperlihatkan konfigurasi pin LCD yang terdiri dari 16 pin yang masing-masing pin mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Berikut tabel 2.1diperlihatkan fungsi-fungsi tersebut.

Gambar 2.4. Pin LCD Karakter

Tabel 2.1. Fungsi pin LCD 16x2

Pin

Simbol

Logika Ket

1 Vss - Catu Daya 0 Volt (Ground)2 Vcc - Catu Daya 5 Volt3 Vee - Catu daya untuk LCD4 RS H/L H: Masukan Data, L: Masukan

Instruksi5 R/W H/L H: Baca (Read), L: Tulis (Write)6 E H/L (L) Enable Signal7 DB0 H/L Data Bit 08 DB1 H/L Data Bit 1

9 DB2 H/L Data Bit 210 DB3 H/L Data Bit 311 DB4 H/L Data Bit 412 DB5 H/L Data Bit 513 DB6 H/L Data Bit 614 DB7 H/L Data Bit 715 V+ BL - Backlight 4-4,2 Volt ; 50-200 mA16 V- BL - Backlight 0 Volt (ground)

2.3.2. Konfigurasi LCDLCD 2x16 mempunyai karakteristik sebagai berikut :

1) 16 karakter, dua baris tampilan kristal cair (LCD) dari matriks titik.2) Duty Ratio : 1/16.3) ROM pembangkit karakter untuk 192 tipe karakter (bentuk karakter 5 x 7

matrik titik).4) Mempunyai dua jenis RAM yaitu, RAM pembangkit karakter dan RAM

data tampilan.5) RAM pembangkit karakter untuk 8 tipe karakter program tulis dengan

bentuk 5 x 7 matrik titik.6) RAM data tampilan dengan bentuk 80 x 8 matrik titik (maksimum 80

karakter).7) Mempunyai pembangkit clock internal.8) Sumber tegangan tunggal +5 Volt.9) Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan.10) Jangkauan suhu pengoperasian 0 sampai 50 derajat.

LCD terdiri dari dua bagian utama. Bagian pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf / angka dua baris, masing-masing baris bisa menampung 16 huruf/angka. Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempelkan dibalik panel LCD, yang berfungsi mengatur tampilan informasi serta mengatur komunikasi LCDdengan mikrokontroler. Dari gambar 2.5 dijelaskan bahwa data inputan pada LCD yang berupa 8 bit data (D0-D7) diterima terlebih dahulu di dalam mikrokontroler dalam LCD yang berguna untuk mengatur data inputan sebelum ditampilkan dalam LCD. Selain itu juga dilengkapi dengan inputan E, R/W, dan RS yang digunakan sebagai pengendali mikrokontroler. Pada proses pengiriman data R/W=1 dan proses pengambilan data R/W=0.Pin RS dipakai untuk membedakan jenis data yang dikirim, jika RS=0 data yang dikirim adalah perintah untuk mengatur kerja modul LCD, sedangkan jika RS=1data yang dikirim adalah kode ASCII yang ditampilkan. Demikian pula saat pengambilan data, jika RS=0 data yang diambil dari modul merupakan data status yang mewakili aktivitas modul LCD, sedangkan saat RS=1 maka data yang diambil merupakan kode ASCII dari data yang ditampilkan. [9]

Gambar 2.5.Diagram blok pengendali LCD

2.4. WIZnet 110SR

Gambar 2.6. WIZnet 110SR

WIZnet 110SR adalah modul gateway yang mengkonversi protokol RS-232 ke protokol TCP / IP.Hal ini memungkinkan komunikasi jarak jauh, pengelolaan dan pengendalian perangkat melalui jaringan berbasis Ethernet dan TCP / IP dengan menghubungkan ke peralatan yang ada dengan RS-232. Dengan kata lain, WIZnet 110SR adalah konverter protokol yang mentransmisikan data yang dikirim oleh peralatan seri sebagai TCP / IP tipe data dan mengkonversi kembali TCP /IP data yang diterima melalui jaringan menjadi data serial untuk mengirimkan kembali ke peralatan.

Gambar 2.7. Diagram blok WIZnet 110SR

Tabel 2.2. Spesifikasi WIZnet 110SR

2.4.1. Konfigurasi WIZnet 110SR

Gambar 2.8.Configuration tool

a. Versi: Menampilkan versi firmware.b. Aktifkan Serial Debug Mode: Jika mode ini dicentang, Anda dapat

memonitor status danPesan soketWIZnet110sr (mendengarkan OK, hubungkan gagal dll) melalui terminal serial. Jika Debug mode aktif, pesan debug dapat menyebabkan operasi normal dari perangkat serial. Oleh karena itu, hanya menggunakan mode ini hanya untuk Debug mode.

c. Daftar Board: Jika anda klik tombol "Cari", semua MAC address pada subnet yang sama, akan ditampilkan

d. IP lokal / Port: alamat IP WIZnet 100SR dan Port number untuk koneksi jaringan

e. Subnet :WIZnet110SR’s subnet

f. Gateway : WIZnet110SR’s Gateway addressg. Server IP / Port: Ketika WIZnet110sr ditetapkan sebagai "modus Client"

atau mode Mixed ", IP server dan port harus ditetapkan. Wiz110sr mencoba untuk menghubungkan alamat IP ini.

h. Gunakan DNS: Jika fungsi DNS diperlukan, memeriksa pilihan ini dan masukan nama domain server DNS. DNS (Domain Name System) adalah sistem database yang memiliki informasi tentang alamat IP dan nama domain yang sesuai. Ketika melakukan koneksi ke nama domain, Anda dapat menggunakan fungsi DNS WIZnet110SR. Masukan alamat IP dari server DNS yang disediakan oleh ISP di IP DNS server, dan name domain di Server (Domain)

i. Aktifkan DHCP Mode: Mengatur opsi ini untuk menggunakan modus DHCP. Pertama, periksa 'Aktifkan mode DHCP' tombol dan klik 'Setting'. Jika alamat IP berhasil diperoleh dari server DHCP, alamat MAC akan ditampilkan pada daftar papan. (Butuh beberapa waktu untuk mendapatkan alamat IP dari server DHCP) Bila modul pada daftar papan dipilih, alamat IP, Subnet mask dan Gateway akan ditampilkan. Jika modul tidak bisa memperoleh informasi jaringan dari server DHCP, alamat IP, Gateway dan Alamat Subnet mask akan diinisialisasi ke 0.0.0.0.

j. Mode jaringan (client, server, campuran): Ini adalah untuk memilih metode komunikasi yang didasarkan pada TCP - TCP Server, TCP Client, dan Campuran. TCP merupakan protokol untuk membuat sambungan sebelum komunikasi data, tetapi UDP hanya melanjutkan komunikasi data tanpa pembentukan koneksi. [8]

2.5. Microsoft Visual Basic 6.0Visual Basic adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa

pemrograman adalah perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Bahasa pemrograman visual basic, yang dikembangkan oleh microsoft sejak tahun 1991, merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an.

Visual basic merupakan salah satu development tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi windows. Visual basic merupakan salah satu bahasa pemrograman komputer yang mendukung object (Object Oriented Programming = OOP). Aplikasi adalah suatu unit perangkat lunak yang dibuat untuk melayani kebutuhan akan beberapa aktivitas. Aplikasi akan menggunakan sistem operasi komputer dan aplikasi lainnya yang mendukung apl. Istilah ini mulai perlahan masuk ke dalam istilah teknologi informasi semenjak tahun 1993. Secara historis, aplikasi adalah software yang dikembangkan oleh sebuah perusahaan.

Bahasa pemrograman visual basic 6.0 dapat digunakan untuk menyusun dan membuat program aplikasi pada sistem operasi windows. Program aplikasi dapat berupa program database, program grafis dan lain sebagainya. Didalam visual basic 6.0 terdapat komponen - komponen yang sangat membantu dalam pembuatan program aplikasi. Dalam pembuatan program aplikasi pada visual basic 6.0 dapat didukung oleh software seperti microsoft access, microsoft exel,

seagate crystal report, dan lain sebagainya. Untuk dapat menyusun dan membuat suatu program aplikasi dari visual basic 6.0, tentunya harus mengetahui fasilitas – fasilitas yang disediakan agar proses penyusunan dan pembuatan program tersebut berjalan dengan baik.

Gambar 2.9.MicrosoftVisual Basic 6.0

Keterangan gambar:1. Menubar2. Toolbar3. Toolbox4. Jendela form5. Jendela kode6. Project Explorer7. Jendela properties

2.5.1. Menu BarMenubar merupakan fasilitas yang dapat digunakan untuk membantu user

dalam membuat program aplikasi pada visual basic.Ada tiga belas menu yang dapat digunakan dan masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda.

Untuk menggunakan fasilitas menu, klik menu yang dipilih dan selanjutnya klik submenu yang akan digunakan. Tampilan satu menubar terlihat seperti pada gambar dibawah ini.

2.5.2. Toolbar

Gambar 2.11.Toolbar

Toolbar berfungsi sama dengan menu, hanya saja berbeda tampilan. Pada toolbar cukup mengklik icon yang ingin digunakan yang terdapat pada toolbar.Pada toolbar dapat diatur dengan klik Menu View, toolbars.Selanjutnya ada pilihan menambah toolbar, diantaranya Debug, Edit, Form editor, Standart, dan Customize.Pada submenu Customize terdapat pilihan untuk mengatur toolbar yang akan digunakan. Tampilan salah satu toolbar terlihat seperti pada gambar di bawah ini.

2.5.3. Toolbox

Gambar 2.12.ToolboxToolbox merupakan tempat icon – icon untuk objek yang akan dimasukan dalam form pada pembuatan program aplikasi. Secara default pada toolbox hanya terdapat objek – objek seperti gambar di bawah ini,

2.5.4 Dasar Visual BasicAda beberapa hal yang harus dipahami dalam mempelajari visual basic.

a. ObjekSering disebut entity adalah sesuatu yang bisa dibedakan dengan lainnya.

Pada dasarnya benda didunia ini adalah sebagai objek, contoh: mobil, motor, radio, dan lain-lain.

Dalam visual basic objek-objek yang dimaksud disebut kontrol.Jenis-jenis kontrol antara lain seperti, label, text box, combo box, list box, dan masih banyak lagi.

b. PropertiSering disebut atribut, adalah cirri-ciri yang menggambarkan suatu objek.

Misalnya disebut ojek mobil jika mempunyai ban, spion, rem, dan lain-lain.

c. EventSuatu kejadian yang menimpa objek.Bagaimana jika mobil didorong, dicat,

ditabrak, dan sebagainya.d. Metode

Kemampuan yang dimiliki oleh suatu objek.Misalnya, jika mobil berbelok, mundur, maju.

2.6. Access PointDefinisi acces point adalah sebuah perangkat jaringan yang berisi sebuah

transceiver dan antena untuk transmisi dan menerima sinyal ke dan dari clients remote. Dengan access points (AP) clients wireless bisa dengan cepat dan mudah untuk terhubung kepada jaringan LAN kabel secara wireless.

Alat ini juga dikenal dengan Cross Box.Jika dilihat dari sudut pandang koneksi telepon, Access Point adalah suatu box tempat dimana kabel telepon dari pelanggan telepon terkoneksi.Begitu juga kalau dilihat dari jaringan komputer tanpa kabel (wireless), access point ini adalah pemancar yang menghubungkan komputer-komputer yang terpaut dengan jaringannya untuk menuju jaringan yang lebih besar (internet).

Gambar 2.13.Access Point

Wireless access point(WAP/AP) adalah perangkat komunikasi nirkabel yang memungkinkan antar perangkat untuk terhubung ke jaringan nirkabel dengan menggunakan Wi-Fi, Bluetooth atau standar terkait. WAP biasanya yang terhubung ke jaringan kabel, dan dapat relay data antara perangkat nirkabel (seperti komputer atau printer) dan kabel pada perangkat jaringan.

Ada banyak sekali definisi-definisi yang di dapat dari access point.Namun yang pasti, definisi-definisi tersebut merujuk dari kegunaan atau fungsi yang di dapat dari access point itu sendiri.

Access Point berfungsi sebagai pengatur lalu lintas data, sehingga memungkinkan banyak client dapat saling terhubung melalui jaringan network.

Sebagai switch yang bertindak untuk menghubungkan jaringan lokal dengan jaringan wireless/nirkabel, di access point inilah koneksi data internet dipancarkan atau dikirim melalui gelombang radio, ukuran kekuatan sinyal juga

mempengaruhi area coverage yang akan dijangkau. Semakin besar kekuatan sinyal maka semakin luas juga jangkauannya.

2.6.1.Perangkat Access PointAda dua macam perangkat access point, yaitu :

a. Dedicated hardware access pointMerupakan suatu perangkat yang khusus dibuat untuk bekerja sebagai

access point.b. Software access point

Merupakan suatu komputer yang dilengkapi dengan wireless NIC dan software access point yang dibuat untuk bertindak sebagai access point.

Gambar 2.14. Diagram Blok Access Point

2.7.Wireless Fidelity (Wi-fi)Wi-Fi atau Wireless Fidelity adalah satu standar Wireless networking

tanpa kabel, hanya dengan komponen yang sesuai dapat terkoneksi ke jaringan.Awalnya Wi-Fi ditujukan untuk pengunaan perangkat nirkabel dan Jaringan Area lokal (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk mengakses Internet. Hal ini memungkinan seseorang dapat menggunakan komputer dan kartu nirkabel (wireless card) atau personal digital assistant (PDA) untuk terhubung dengan Internet dengan menggunakan titik akses atau dikenal dengan hotspot.

Teknologi Wi-Fi menggunakan spektrumfrekuensi yang tidak berlisensi, artinya kita tidak perlu meminta izin ke pihak berwenang ataupun membayar sejumlah uang untuk menggunakan frekuensi tersebut. Berbeda dengan spektrum frekuensi yang digunakan untuk telepon selular, TV, radio FM, radio AM, dll. Maka kita harus meminta izin menggunakan frekuensi tersebut dan dikenakaan bayaran.Di Indonesia, kita bebas menggunakan frekuensi 2,4Ghz untuk peralatan komunikasi kita.IEEE menetapkan standar untuk komunikasi Wi-Fi dengan nomor 802.11.Daftar keluarga 802.11 adalah sebagai berikut: 802.11 Spesifikasi WLAN pertama, dibuat pada tahun 1997. Kecepatan data

transfer maksimal yang dapat dicapai sebesar 2 Mbps.

802.11a Dibuat pada tahun 1999. Menggunakan frekuensi 5GHz dan kecepatan transfer data maksimal 54Mbps.

802.11b Dibuat pada tahun 1999. Menggunakan frekuensi 2,4 GHz dan kecepatan transfer data maksimal 54 Mbps.

802.11c Merupakan spesifikasi yang dipakai untuk keperluan koneksi bridge. Sekarang 802.11c telah diubah menjadi 802.1.

802.11d Dibuat pada tahun 2001. Spektruum ini dibuat untuk pengaturan spectrum sinyal.

802.11e Dukungan QoS (Quality of Service) pada control protocol WLAN. 802.11f Dibuat pada tahun 2003. Merupakan standar bagi protocol komunikasi

antar access point. 802.11g Dibuat pada tahun 2003. Menggunakan frekuensi 2,4 GHz dan

kecepatan transfer dan maksimal 54Mbps. 802.11h Dibuat pada tahun 2003. Merupakan pengembangan 802.11a dan

dibuat untuk mengantisipasi persoalan regulasi yang diterapkan Negara-negara di benua eropa dan asia pasifik.

802.11i Dibuat pada tahun 2004. Pengembangan dari 802.11 dengan dukungan security.

802.11j Dibuat pada tahun 2004. Pengembangan sinyal 5Ghz dan mendukung regulasi yang diterapkan oleh Negara jepang.

802.11k Masih dalam tahap pengembangan. Merupakan spesifikasi yang digunakan untuk sistem manajemen WLAN.

802.11l Dukungan kemampuan security pada WLAN. Spesifikasi ini akhirnya dibatalkan oleh IEEE, karena dapat menimbulkan kebingungan (sudah didefinisikan pada 802.11i).

802.11m Untuk keperluan pemeliharaan dokumentasi seluruh keluarga 802.11. 802.11n Ditujukan oleh WLAN dengan kecepatan transfer data 108Mbps. Di

pasar dapat dijumpai dengan merk dagang MIMO atau Pre-802.11n.

2.8. Incinerator

Gambar 2.15. Incinerator[6]

Incinerator adalah tungku pembakaran untuk mengolah limbah padat, yang mengubah materi padat (sampah) menjadi materi gas, dan abu. Incineratormerupakan proses pengolahan limbah padat dengan cara pembakaran

pada temperature lebih dari 800°C untuk mereduksi sampah mudah terbakar (combustible) yang sudah tidak dapat didaur ulang lagi, membunuh bakteri, virus, dan kimia toksik. Proses pembakaran berlangsung melalui 3 tahap[6], yaitu:

a) Mengubah air dalam sampah menjadi uap air, hasilnya limbah menjadi kering yang akan siap terbakar.

b) Proses pirolisis, yaitu pembakaran tidak sempurna, dimana temperature belum terlalu tinggi.

c) Proses pembakaran sempurna.Incinerator dapat mengurangi berat sampah 70-80% atau volume 85-95%.

2.8.1. BurnerBurner digunakan dalam proses pembakaran awal agar arang sebagai media

pentransfer dapat memanas sampai temperatur kondisi operasi[2]. Dalam pengoperasianya, burner tidak akan digunakan terus menerus. Burner hanya beroperasi untuk memanaskan arang. Setelah mencapai temperatur ataupun waktu pembakaran yang dikehendaki, burner ini akan berhenti beroperasi. Burner yang digunakan berbahan bakar gas.

Gambar 2.16. Burner2.8.2. Blower

Pengertian blower adalah mesin atau alat yang digunakan untuk menaikan atau memperbesar tekanan udara atau gas yang akan dialirkan dalam suatu ruangan tertentu juga sebagai pengisapan atau pemvakuman udara atau gas tertentu. Alat ini hampir mirip dengan kipas angin hanya saja alat ini menghasilkan angin yang jauh lebih kencang sibandingkan dengan kipas angin. Dalam incinerator, blower berfungsi sebagai pembakaran tahap kedua, yaitu membuat tiupan angin yang menyuplai oksigen ketika pembakaran awal selesai yang membuat sampah telah menjadi bara. Penggunaan blower selesai jika samaph telah menjadi abu atau setelah waktu pembakaran selesai.

Gambar 2.17. BlowerPERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Pada bab ini akan dibahas mengenai alat berdasarkan sistem yang telah dirancang. Terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak. dan pembuatan sistem dari alat ini dapat dijelaskan dengan blok diagram.

Diagram blok terdiri dari mikrokontroler ATmega16 sebagai komponen utama yang berfungsi untuk mengendalikan proses pembakaran awal dan kedua yang diaplikasikan pada blower dan burner yang ada pada alat. ATmega16 berkomunikasi dengan Personal Komputer (PC) secara wireless melalui wireless local area network (WLAN) yang bekerja via internet.

Data yang dikirimkan oleh mikrokontroler ATmega16 melalui RS-232 yang selanjutnya dikonversikan menjadi protokol TCP/IP menggunakan WIZnet 110SR. Data TCP/IP ini kemudian ditransmisikan menggunakan Access Point (AP) yang terhubung ke personal computer (PC).

Gambar 3.1. Diagram blok

Mikrokontroler ATmega16 bekerja berdasarkan data yang diterima oleh perangkat. Perangkat disini adalah PC yang dilengkapi perangkat lunak yang dibuat dengan menggunakan aplikasi bahasa pemrograman microsoft visual basic 6.0. Perangkat lunak yang dibuat dengan menggunakan microsoft visual basic 6.0 harus dapat terhubung ke semua perangkat, sehingga perangkat lunak dengan microsoft visual basic 6.0 adalah remote yang digunakan untuk menampilkan gambar/penampil virtual dari incinerator.

perancangan rangkaian sensor LM35, perancangan driver relay pada burner, rangkaian catu daya, konfigurasi WIZnet 110SR, rangkaian ATmega16 dan serial port serta komunikasi TCP/IP dengan winsock. Penjelasan setiap perancangan akan di bahas pada penjelasan di bawah ini.

3.1. Perancangan Perangkat KerasPerancangan perangkat keras terdiri dari perancangan catu daya, rangkaian sensor suhu,

rangkaian sistem minimum Atmega16, rangkaian driver relay, rangkaian LCD karakter, rangkaian push button .

3.1.1. Catu DayaCatu daya adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik untuk satu atau lebih

beban listrik. Istilah ini paling sering diterapkan ke perangkat yang mengkonversi salah satu bentuk energi listrik yang lain, meskipun mungkin juga merujuk ke perangkat yang mengkonversi energi bentuk lain (misalnya, mekanis, kimia, surya) menjadi energi listrik. Sebuah catu daya diatur adalah salah satu yang mengontrol tegangan output atau saat ini untuk nilai tertentu, nilai dikendalikan mengadakan hampir konstan, meskipun variasi baik dalam beban arus atau tegangan yang diberikan oleh sumber energi catu daya. Catu dayasering digunakan untuk menyalurkan energi listrik, dan beberapa digunakan pada mesin-mesin listrik.

Gambar 3.2. Rangkaian catu daya

3.1.2. Rangkaian Sistem Minimum ATmega16

Sistem minimum merupakan rangkaian pengendali utama yang akan mengendalikan alat tersebut. Sistem minimum yang dirancang menggunakan mikrokontroler dengan tipe AVR ATmega16 merupakan pemilihan yang didasarkan pada fasilitas yang berada di dalam mikrokontroler dan ketersediaan komponen di pasaran. Gambar 3.3 menunjukkan rangkaian sistem minimum dari mikrokontroler ATmega16.

Gambar 3.3. Rangkaian Sistem Minimum ATmega16

Tabel 3.1. Fungsi PORT ATmega16

Port Fungsi PORTA.0 ADC konversi sensor LM35PORTC Penampil LCDPORTB.0 Pengendali pemantik apiPORTB.1 Pengendali nyala blowerPORTD.6 Pengendali open burnerPORTD.7 Pengendali close burnerPORTD.2 Pushbutton ONPORTD.3 Pushbutton OFF

3.1.3. Rangkaian LCD karakter Sistem LCD 2x16 ini adalah sebagai tampilan akhir di hardware. Untuk pin LCD nomor

3,4,5,11,12,13,14 LCD terhubung dengan port mikrokontroler. Pin 1 dan 16 ke ground, pin 2 dan 15 ke tegangan sumber +5VDC. Gambar 3.4 Menunjukan rangkaian LCD karakter 2x16 dengan ATmega16.

Gambar 3.4. Rangkaian LCD karakter

3.1.4. Rangkaian Driver RelayMotor DC merupakan bagian utama penggerak mekanik yang difungsikan untuk membuka

dan menutup gas. Motor DC yang digunakan membutuhkan tegangan 12V. Keluaran mikrokontroler ATmega16 hanyalah sekitar 5V dengan daya kecil, untuk itu dibutuhkan rangkaian driver yang terbuat dari Relay 12V untuk mencatu sumber tegangan motor DC. Skematik rangkaian relay untuk mengendalikan motor DC dapat dilihat pada Gambar 3.5 di bawah ini.

Optocoupler digunakan untuk mentrigger transistor NPN TIP41 yang digunakan untuk mencatu relay. Ketika optocoupler aktif maka transistor akan tertrigger sehingga arus akan mengalir dari collector ke emitor yang menyebabkan relay aktif. Untuk dapat menggerakan sebuah motor DC diperlukan 2 (dua) buah rangkaian seperti pada Gambar 3.5 di atas. Dengan menghubungkan kaki NC pada relay ke ground dan NO pada sumber 12V maka dapat digunakan untuk mengendalikan nyala/mati dan arah putar dari motor DC.

RL1RELAY 12V

A

K

C

E

1

2

4

3

U1

RLP521

R1

1kR2

1k

Q1TIP41

+12V

+12V

out

Gambar 3.5. Skematik Rangkaian Relay (driver motor DC)

3.2. Perancangan Perangkat LunakPada perancangan perangkat lunak terdiri dari perancangan sensor suhu LM35, push button,

LCD, dan TCP/IP. Penjelasan masing-masing perancangan akan dibahas pada penjelasan dibawah ini.

3.2.1. Perancangan Sensor LM35

Gambar 3.6. flowchart kerja sensor suhu LM35

Start merupakan awal dari program, sensor suhu LM35 membangkitkan tegangan analog 10 mV /°C dan masuk ke pin ADC mikrokotroler. Kemudian ADC mengkonversi menjadi digital. Hasil konversi ke digital akan ditampilkan pada LCD berupa suhu dalam satuan celcius. Adapun perancangan program untuk sensor suhu LM35 seperti dibawah ini.

LM35 = read_adc(0);

Suhu = LM35; lcd_gotoxy(0,1); sprintf(buf,"Suhu = %d ",Suhu); lcd_puts(buf); printf("%d", Suhu);

delay_ms(500);

3.2.2. Perancangan Driver Relay

Perancangan perangkat lunak mekanik adalah algoritma yang digunakan dalam memprogram mikrokontroler ATmega16 agar bekerja mengendalikan motor DC sesuai perintah yang diterima.

Saat alat dalam keadaan aktif baik di hardware maupun software, maka mekanik akan menerima data yang dikirimkan oleh komputer PC. Data tersebut akan diseleksi menjadi beberapa kriteria.

Jika data yang diterima adalah data on, maka burner akan menyala pertama dengan membuka gas disertai pemantik yang kemudian api menyala yang berarti proses pembakaran pertama dimulai beberapa menit dilanjutkan proses bembakaran kedua dengan blower.

Gambar 3.7. Flowchart pengiriman data driver relay

Jika bukan maka data akan diseleksi lagi. Jika data yang diterima off , maka proses pembakaran selesai. Jika data yang diterima tidak ada yang sesuai dengan kriteria data yang telah ditentukan. Maka proses pembakaran tidak akan berjalan.

Pada komunikasi pengiriman data arah pada mekanik, terlebih dahulu user melakukan pengaturan alamat tujuan pengiriman data didasarkan pada pengaturan alamat tujuan pengiriman data didasarkan pada pengaturan alamat IP tujuan (IP komputerclient) yang di setting pada aplikasi. Sedangkan untuk pengiriman data gambar kekomputer server, dimulai dengan mengirimkan data gambar dari transmitter. Berikut program kendali driver motor dc yang difungsikan untuk membuka dan menutup gas.

PORTD.6=1;

PORTD.7=0;

delay_ms(300);

PORTD.6=0; Buka Gas

PORTD.7=0;

delay_ms(2000);

PORTD.6=0;

PORTD.7=1;

delay_ms(300); Tutup Gas

PORTD.6=0;

PORTD.7=0;

Selain untuk mengendalikan motor DC, driver relay dalam alat ini juga ada yang di fungsikan sebagai saklar untuk blower dan pemantik api. Berikut programnya.

PORTB.0=1;

delay_ms(1000); blower on

PORTB.0=0;

delay_ms(500);

PORTB.1=1;

for(i=0;i<=100;i++)

{ blower off

delay_ms(500);

}

PORTB.1=0;

PORTB.0=1;

delay_ms(1000); kendali pemantik api

PORTB.0=0;

delay_ms(500);

3.2.3. Perancangan LCD karakter LCD hanyalah sebuah media untuk penampil hasil pengukuran yang dilakukan oleh sensor

yang diolah mikrokontroler. Berikut program LCD yang difunsikan untuk penampil proses dan suhu.

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("MASUKAN SAMPAH"); lcd_gotoxy(0,1);

sprintf(buf,"Suhu = %d ",Suhu);

lcd_puts(buf);

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" pembakaran awal ");

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" pembakaran kedua ");

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("proses selesai");

LCD_gotoxy(0,0) adalah untuk menentukan posisi tampilan pada kolom 0 dan baris 0. lcd_putsf(" "); adalah untuk menampilkan karakter pada LCD. sprintf(buf,"Suhu = %d ",Suhu); adalah program untuk mengkalibrasi besaran sensor suhu agar menjadi bilangan bulat dan akan langsung tampil pada LCD. Sedangkan lcd_puts(buf) adalah menampilkan string yang disimpan pada SRAM LCD.

3.2.4. Push Button Pada alat ini push button hanya berfungsi untuk menyalakan dan mematikan alat.

Gambar 3.8. Rangkaian push button

3.2.5. Tampilan Sistem Monitoring Untuk dapat merancang perangkat lunak dan algoritma yang akan digunakan maka perlu

dirancang bentuk jaringan dan pertukaran protokol yang digunakan pada masing-masing perangkat.

Gambar 3.9. Protokol komunikasi pada masing-masing perangkat

Gambar 3.10. Tampilan tool konfigurasi WIZnet 110SR

PC untuk berkomunikasi dalam jaringan WLAN memanfaatkan komunikasi Socket Client-Server, PC bekerja pada mode Client menghubungkan ke alamat IP pada port yang telah ditentukan. WIZnet 110SR dikonfigurasi dengan menggunakan tool bawaan yang dapat di-download pada website resmi WIZnet.

Pada Gambar 3.10 dapat dilihat bahwa IP dari WIZnet 110SR dapat kita tentukan secara static dan dinamic. Mode operasi WIZnet 110SR juga dapat ditentukan baik sebagai Client ataupun Server. Pada perancangan mekanik WIZnet 110SR dioperasikan pada mode server yaitu membuka port dan menunggu PC terhubung ke WIZnet 110SR. Dalam alat ini IP di atur 192.168.0.88 dan server IP 192.168.1.44.

Untuk dapat mengkoneksikan komputer dan wiznet dapat digunakan sebuah komponen pada Visual Basic 6.0 yaitu winsock. Prinsip kerja dari winsock ini adalah mengatur IP address komputer dan wiznet.

Gambar 3.11. Tampilan di Visual Basic 6.0

Dari gambar diatas merupakan tampilan menu pengoprasian sisitem monitoring incinerator. Pengoprasian di lakukan dengan mengisikan IP kemudian tekan connect pada tampilan, sehingga dapat terkoneksi dengan WIZnet 110SR yang berada pada alat. Dari gambar diatas dapat di jabarkan fungsi masing – masing button yang ada pada tampilan apakah bisa berjalan sesuai dengan yang di harapkan atau tidak.

Tabel 3.2. Properti tampilan sistem monitoring

No Nama tampilan Fungsi1 Button ON Menyalakan alat2 Button OFF Mematikan alat3 Gambar 1 Simulator Motor DC4 Gambar 2 Simulator burner5 Gambar 3 Simulator api6 Gambar 4 Simulator tungku7 Gambar 5 Simulator blower8 Label 2vv Penampil suhu9 Button connect Menghubungkan Koneksi10 Remote host port Nomer port11 Remote host IP Nomer IP addres12 Button disconnect Memutus koneksi13 winsock Koneksi antarmuka14 Timer 1 Mengatur gambar 115 Timer 2 Mengatur gambar 216 Timer 3 Mengatur gambar 317 Timer 4 Mengatur gambar 418 Timer 5 Mengatur gambar 519 Timer 6 Mengatur gambar 6

a. Tombol connectAlat ini bisa berjalan sesuai yang diharapkan tentu saja jika diprogram. Berikut program

jika button connect ditekan.

sock1.Close

sock1.RemoteHost = txtIP

sock1.RemotePort = txtPort

sock1.Connect

b. Tombol ONTombol on digunakan untuk menyalakan incinerator melalui aplikasi monitoring yang

dibuat dengan visual basic. Apabila tombol on ditekan, maka proses pembakaran awal akan dimulai yang diawali dari proses membukanya gas yang kemudian dilanjutkan dengan menyalanya pemantik api.

Setelah pembakaran awal selesai, maka akan dilanjutkan pembakaran kedua yang diawali dari menutupnya gas dan selanjutnya blower yang menyala hingga proses selesai. Dibawah ini adalah program di visual basic proses pembakaran di incinerator.

sock1.SendData ("?")txtLog = txtLog & "Client : " & txtSend & vbCrLf

Petikan program diatas adalah program untuk untuk tombol on. Saat tombol on ditekan maka program dibawah ini yang akan dijalankan.

If dat = "*" ThenTimer1.Enabled = TrueElseIf dat = "#" Then gas buka, pemantik menyalaTimer2.Enabled = True ElseIf dat = "^" ThenLine1.BorderColor = vbRedTimer3.Enabled = True tampilan api munculPicture3.Visible = TrueElseIf dat = ">" ThenTimer2.Enabled = False gas off, api padamPicture3.Visible = FalseTimer6.Enabled = True blower menyalaElse

c. Tombol off Tombol off difungsikan sebagai tombol darurat untuk mematikan incinerator dalam proses

pembakaran. jika saat pembakaran awal sedang dijalankan, kemudian tombol off ditekan maka yang terjadi adalah gas menutup dan api akan padam. Saat pembakaran kedua berlangsung kemudian tombol off ditekan, maka blower yang akan mati.

Text1.Text = "1"Line1.BorderColor = vbBlackTimer4.Enabled = TrueTimer6.Enabled = TrueTimer3.Enabled = Falsesock1.SendData ("~") txtLog = txtLog & "Client : " & txtSend & vbCrLfPicture3.Visible = FalseTimer2.Enabled = False