modul.mercubuana.ac.id elektro... · web viewdari gambar di atas dapat diuraikan bahwa...
TRANSCRIPT
Gambar 3.1. Sistem Blok Diagram
29
BAB III
PERANCANGAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK
3.1. Gambaran UmumPada bab ini akan dibahas mengenai perencanaan perangkat
keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Pembahasan
perangkat keras meliputi perancangan mekanik alat dan modul
elektronik sedangkan perancangan perangkat lunak meliputi
perancangan pempromgraman menggunakan assembler kodevision
dengan bahasa C++.
Perancangan perangkat keras terdiri dari perancangan desian
mekanis, bentuk stadion dan elektronik yang mendukung alat
pendeteksi cuaca dalam mendeteksi kondisi luar stadion dan didalam
stadion dengan menggunakan sensor air, sensor cahaya, dan sensor
suhu. Sedangkan perancangan perangkat lunak meliputi pembuatan
program yang akan di upload ke dalam board PCB.
3.2. Blok Diagram SistemSebelum merancang perangkat lunak, yang perlu diketahui
adalah susunan dari system itu sendiri (blok diagram system). Secara
keseluruhan gambaran sistem alat yang akan dibangun adalah sebagai
berikut.
30
Gambar di atas menunjukan bahwa system terdiri dari input, output,
dan pengolahan data. Bagian input terdiri dari sensor air, suhu, dan LDR
sebagai sensor masukan serta komparator yang berfungsi untuk mengubah
signal analog menjadi signal digital. Bagian output terdiri dari motor Atap,
lampu, dan Motor Fan. Sedangkan untuk pengolahan data terdiri dari
rangkaian control untuk IC ATMEGA 8535. Dari gambar di atas dapat
diuraikan bahwa mikrokontroler ATMEGA 8535 berfungsi untuk mengatur
waktu buka-tutup atap, lampu stadion, dan kecepatan motor fan. Menurut
blog diagram atap stadion otomatis akan bergerak sesuai dengan data yang
telah diterima oleh mikrokontroler dari pembacaan yang didapat oleh sensor
air, suhu (LM35), dan cahaya (LDR).
3.3. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)Perancangan perangkat keras meliputi perancangan modul
mikrokontroler ATMEGA 8535 yang digunakan untuk mendukung system
kerja alat ini. Pada input dipilih sensor air, suhu, dan cahaya sebagai input
untuk membaca kondisi luar dan di dalam ruangan. IC ATMEGA dipilih
sebagai prosesor sekaligus digunakan untuk pemilihan output yang akan
digunakan dari membaca nilai tegangan signal yang masuk dari sensor-
sensor yang digunakan.
Gambar Skematik dari PCB board ATMEGA 8535 sebagai berikut :
31
G a m b a r 3. 2.
S k
32
3.3.1. Sensor Air
Perancangan dan pembuatan air ini dibentuk
sedimikian rupa sehingga dapat berfungsi dengan baik.
Prinsip kerja sensor air ini sangat mudah. Apabila ada air
yang menyentuh rangkaian tersebut maka sensor air akan
mengirim data berupa signal digital kepada rangkaian
mikrokontroler IC ATmega 8535 untuk kemudian diproses
untuk kemudian dip roses untuk melakukan eksekusi terhadap
motor Atap. Begitu juga sebaliknya.
Gambar 3.3. Sensor Air
33
Gambar 3.4. Skematik Sensor Air
3.3.2. Sensor Suhu
Perancangan dan pembuatan alat pendeteksi perubahan
cuaca ini menggunakan input sensor suhu (LM35) dengan output
berupa tegangan analog yang di konversikan menjadi angka
digital oleh Internal ADC pada pin analog IC ATMEGA 8535.
LM35 memiliki range suhu dari -55˚C sampai +150˚C.
Gambar 3.5. Skematik Suhu
34
3.3.3. Sensor Cahaya
Perancangan dan pembuatan alat pendeteksi perubahan
cuaca ini menggunakan input sensor cahaya (LDR) dengan output
berupa tegangan analog yang dikonversikan menjadi angka digital
oleh internal ADC (Analog Digital Covertion) pada pin analog IC
ATMEGA 8535. LDR memiliki resistansi yang sangat tinggi,
bahkan ada yang mencapai 1.000.000 ohm tergantung dari cahaya
disekitarnya, tetapi ketika mereka diterangi dengan cahaya
resistansi menurun secara drastic yang mengakibatkan signal
output yang keluar akan naik yang kemudian akan diproses oleh
modul mikrokontroler untuk selanjutnya dilakukan eksekusi oleh
motor DC atap.
Gambar 3.6. Skematik LDR
3.3.4. Mekanika Atap Otomatis
Bagaian mekanik atap otomatis menggunakan
mekanik dari CDrom PC computer sehingga memudahkan
dalam membuat alat ini. Namun motor DC yang terdapat
didalam CDrom memiliki torsi yang sangat kecil sehingga
memerlukan desain perletakan CDrom pada stadion contoh
yang cukup detail agar tidak ada yang menghambat
pergerakan dari keluar masuknya CDrom.
35
Gambar 3.7. mekanik CD-rom
3.4. Perancangan Perangkat Lunak (Software)3.4.1. Perancangan Masukan dan Keluaran
Pada IC ATMEGA 8535 terdapat 32 buah saluran I/O yang
terdiri dari port A, Port B, Port C, dan Port D dengan ADC
sebanyak 8 channel dan 3 buah timer / counter. Berikut
konfigurasi pin ATMEGA 8535.
3.4.2. Konfigurasi pin ATmega8535
VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan
catudaya
GND merupakan pin Ground
Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC
Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai
fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI
Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai
fungsi khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator
36
Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus
yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi
serial
RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset
mikrokontroler
XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal
AVCC merupakan pin masukan untuk suplai tegangan ADC
AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC
Gambar 3.8. pin I/O IC ATmega 8535
3.4.3. Perancangan Program Utama
Setelah proses rangkaian selesai dibuat langkah selanjutnya
adalah membuat program pada aplikasi program Kode Vision dengan
bahasa C++. Buka program aplikasi kode vision kemudian bentuk
tampilan kerja aplikasi kode vision.
37
Gambar 3.9. Aplikasi program Kode Vision
Adapun program untuk stadion otomatis ini adalah :
Dapat Dilihat Pada Lampiran.
38
Gambar 3.10. Diagram Flow Chart Program
39
Prinsip kerja dari alat ini adalah ketika pertama kali dinyalakan maka
program akan melakukan pengetestan awal dan meminta untuk pengesetan
awal agar dapat menuntukan batas dari bekerjanya sensor dan dapat
mengirimkan signal tegangan ke IC ATmega 8535. Setelah semua dilakukan
pengesetan awal makan tinggal melihat kerja dari sensor yang dipakai. Contoh
sensor suhu, sensor suhu bekerja berdasarkan keadaan stadion dimana pada
saat suhu ≤ set maka atap akan menutup, lampu akan menyala dan Fan akan
hidup. Karena suhu mengindikasikan akan turun hujan dan area stadion akan
menjadi panas atau pada saat stadion dalam keadaan penuh sesak maka fan
akan menyala secara otomatis berdasarkan suhu dari dalam stadion.
Sedangkan sensor cahaya bekerja berdasarkan cahaya yang menyinari stadion
dimana pada saat stadion akan menjadi malam atap akan menutup, lampu
akan menyala dan fan akan hidup. Pada sensor air bekerja berdasarkan
indikasi hujan dimana jika sensor air terkena oleh air maka akan memberikan
signal yang dimana atap langsung menutup, lampu menyala, dan fan hidup.