Makalah Mikrokontroler [PDF]

Citation preview

MIKROKONTROLER MONITORING SUHU DAN KELEMBABAN DISUSUN GUNA MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH MIKROKONTROLER



Disusun oleh, 6705184050 – Ericha Septya Dinata



PROGRAM STUDI D3 TEKNOLOGI TELEKOMUNIKASI FAKULTAS ILMU TERAPAN UNIVERSITAS TELKOM SEPTEMBER 2019



KATA PENGANTAR Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami bisa selesaikan makalah ilmiah mengenai limbah dan manfaatnya untuk masyarakat. Makalah ilmiah ini sudah selesai kami susun dengan maksimal dengan bantuan pertolongan dari berbagai pihak sehingga bisa memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang sudah ikut berkontribusi didalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari semua itu, Kami menyadari seutuhnya bahwa masih jauh dari kata sempurna baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, kami terbuka untuk menerima segala masukan dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca sehingga kami bisa melakukan perbaikan makalah ilmiah sehingga menjadi makalah yang baik dan benar. Akhir kata kami meminta semoga makalah ilmiah tentang limbah dan manfaatnya untuk masyarakan ini bisa memberi ma mafaat utaupun inpirasi pada pembaca.



.



Bandung, September 2019



.



Penyusun



2



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................................2 DAFTAR ISI ............................................................................................................3 DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................4 BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................................5 1.1 LATAR BELAKANG ........................................................................................5 1.2 RUMUSAN MASALAH ....................................................................................6 1.3 TUJUAN ..........................................................................................................6 BAB II PEMBAHASAN ............................................................................................7 2.1 SUHU ..............................................................................................................7 2.2 KELEMBABAN ...............................................................................................7 2.3 ARDUINO UNO DAN ARDUINO IDE ................................................................8 2.4 PROTEUS........................................................................................................9 3.1



SCRIPT ..................................................................................................... 11



3.2



SIMULASI PROTEUS ................................................................................ 13



3.3



RANGKAIAN ALAT .................................................................................. 13



BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 14 4.1 KESIMPULAN .................................................................................................. 14 4.2 SARAN ............................................................................................................. 14 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 15



3



DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Jangka Panjang Suhu………………………………………………………......8 Gambar 2.2 Arduino UNO ………………...…………………………………………….... 9 Gambar 2.3 Arduino IDE ………………..…………………………………………………9 Gambar 2.4 Proteus …………………...……………………………………………………10 Gambar 2.5 Sensor DHT11 …………..…………………………………………………….11



Gambar 3.1 Simulasi Proteus…………..…………………………………………………...11 Gambar 3.2 Rangkaian Alat …………..…………………………………………………....11



4



BAB I PENDAHULUAN



1.1 LATAR BELAKANG Sistem monitoring suhu dan kelembaban menjadi sangat penting pada era ini, karena dapat membantu mengurangi andil manusia dalam mengawasi suatu objek, dan membantu mengefisiensikan waktu serta tenaga yang dibutuhkan dalam melakukan monitoring suhu suatu lingkungan ataupun monitoring suhu ruangan. Alat monitoring suhu dan kelembaban ini akan mempermudah manusia untuk mengetahui berapa suhu dan kelembaban hanya dengan melihat LCD yang ada. Perancangan monitoring suhu dan kelembaban ini menggunakan perangkat Arduino Uno board mikrokontroler berbasis ATmega328 serta menggunaka Arduino IDE software yang digunakan untuk memprogram di arduino, dengan kata lain Arduino IDE sebagai media untuk memprogram board Arduino. Arduino IDE ini berguna sebagai text editor untuk membuat, mengedit, dan juga mevalidasi kode program. bisa juga digunakan untuk meng-upload ke board Arduino. Pada monitoring suhu dan kelembaban ini juga digunakan sensor suhu dan kelembaban Dht11 dimana



Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler. Untuk meminimalisir kesalahan atau kegagalan yang terjadi ketika perancangan, maka dilakukan simulasi alat dengan menggunakan software Proteus. Software Proteus adalah sebuah software yang digunakan untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi PSpice pada level skematik sebelum rangkaian skematik di-upgrade ke PCB untuk memastikan PCB dapat berfungsi dengan semestinya.



5



1.2 RUMUSAN MASALAH Berdasarkan uraian latar belakang yang telah dijelaskan, maka rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana penulisan script pada Arduino IDE? 2. Bagaimana penyusunan atau wiring alat pada software Proteus? 3. Bagaimana perangkaian alat monitoring suhu dan kelembaban? 1.3 TUJUAN 1. Untuk mengetahui script monitoring suhu dan kelembaban pada software Arduino IDE 2. Untuk mengetahui bagaimana penyusunan, pemilihan library serta bagaimana proses wiring yang diakukan pada software Proteus untuk simulasi 3. Untuk mengetahui perangkaian alat monitoring suhu dan kelembaban



6



BAB II PEMBAHASAN



2.1 SUHU Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.



Gambar 2.1 Sebuah peta global jangka panjang suhu udara permukaan rata-rata bulanan dalam proyeksi Mollweide.



Suhu juga disebut temperatur yang diukur dengan alat termometer. Empat macam termometer yang paling dikenal adalah Celsius, Reaumur, Fahrenheit dan Kelvin. 2.2 KELEMBABAN Kelembaban adalah tingkat kebasahan udara (jumlah air yang terkandung di udara) yang dinyatakan dengan persentase nisbi/relatif terhadap titik jenuhnya. Udara jenuh dengan kelembaban 100% jika di dalam 1 M3 udara pada temperatur 300C mengandung 30gram uap air. Sedangkan pada suhu 200C mengandung 17gram uap air. Satuan kelembaban yang umum digunakan adalah RH, yaitu Relative Humidity atau kelembaban relatif. RH adalah satuan pengukuran yang merepresentasikan jumlah titik-titik air di udara pada suhu tertentu yang dibandingkan dengan jumlah maksimum titik-titik air yang dapat dikandung di udara pada suhu tersebut. RH dinyatakan dalam nilai prosentase. Udara panas dapat menyimpan titik-titik air lebih banyak daripada udara dingin. Semakin tinggi nilai RH maka semakin tinggi terjadinya pengembunan. 100% RH berarti bahwa penambahan titiktitik air di udara akan langsung mengembun. Tingkat kelembaban yang ideal adalah 50-55% RH. 50% RH menunjukkan bahwa udara terisi setengah dari kapasitas maksimum air yang bisa ditampung di udara.



7



2.3 ARDUINO UNO DAN ARDUINO IDE



Gambar 2.2 Arduino UNO



Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yangke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.



Gambar 2.3 Arduino IDE



Arduino IDE itu merupakan kependekan dari Integrated Developtment Enviroenment, atau secara bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan karena melalui software inilah Arduino dilakukan pemrograman untuk melakukan fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman. 8



Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Bahasa pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan untuk memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya. Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan suatu program bernama Bootlader yang berfungsi sebagai penengah antara compiler Arduino dengan mikrokontroler. Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini dikembangkan dari software Processing yang dirombak menjadi Arduino IDE khusus untuk pemrograman dengan Arduino.



2.4 PROTEUS



Gambar 2.4 PROTEUS



Proteus adalah sebuah software untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik diupgrade ke PCB shingga sebelum PCBnya di cetak kita akan tahu apakah PCB yang akan kita cetak sudah benar atau tidak. Proteus mengkombinasikan program ISIS untuk membuat skematik desain rangkaian dengan program ARES untuk membuat layout PCB dari skematik yang kita buat. Software ini bagus digunakan untuk desain rangkaian mikrokontroller. Proteus juga bagus untuk belajar elektronika seperti dasar2 elektronika sampai pada aplikasi mikrokontroller. Software ini jika di install menyediakan banyak contoh aplikasi desain yang disertakan sehingga kita bisa belajar dari contoh2 yang sudah ada.



2.5 SENSOR DHT11 Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler. 9



Module sensor ini tergolong kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC. Kelebihan dari module sensor ini dibanding module sensor lainnya yaitu dari segi kualitas pembacaan data sensing yang lebih responsif yang memliki kecepatan dalam hal sensing objek suhu dan kelembaban, dan data yang terbaca tidak mudah terinterverensi. Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat. Penyimpanan data kalibrasi tersebut terdapat pada memori program OTP yang disebut juga dengan nama koefisien kalibrasi. Sensor ini memiliki 4 kaki pin, dan terdapat juga sensor DHT11 dengan breakout PCB yang terdapat hanya memilik 3 kaki pin seperti gambar dibawah ini



Gambar 2.5 dht11



Spesifikasi :   



Tegangan masukan : 5 Vdc Rentang temperatur :0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C Kelembaban :20-90% RH ± 5% RH error



10



BAB III PERANCANGAN



3.1 SCRIPT Berikut adalah script yang digunakan pada Arduino IDE dan Source Code Proteus :



#include //menyertakan library DHT kedalam program #include



#define DHTPIN 6 //kita pasang sensor pada pin 6 digital #define DHTTYPE DHT11 //kita menggunakan jenis sensor DHT11, ubah jika kamu gunakan sensor lain seperti DHT22 (AM2302) atau DHT21 (AM2301) //#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 //#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301



DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); //deklarasi pin sensor dengan jenis sensor yang dipilih



LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // Set Alamat I2C dan Ukuran LCD //LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);



void setup() { lcd.begin(); // Inisiasi LCD I2C lcd.backlight(); // Menyalakan Backlight LCD dht.begin(); //program komunikasi atau setup untuk sensor DHT Serial.begin(9600); //program komunikasi atau setup untuk serial monitor dan kecepatan komunikasi (baudrate) }



void loop() { float kelembapan = dht.readHumidity(); //menyimpan nilai kelembapan pada variabel kelembapan float suhu = dht.readTemperature(); //menyimpan nilai suhu pada variabel suhu 11



delay(200); //mengatur jeda waktu pembacaan sensor selama 200 milidetik Serial.print(kelembapan); //menampilkan nilai kelembapan pada Serial Monitor Serial.print("%"); //Simbol persen satuan kelembapan Serial.print(" "); //menambahkan spasi Serial.print(suhu); //menampilkan nilai suhu pada Serial Monitor Serial.println("*C"); //Satuan Derajat Suhu



//menampilkan nilai kelembapan pada LCD lcd.setCursor(0, 0); // lcd.print("kelembapan.: "); lcd.print((int) kelembapan); lcd.print("%"); //menampilkan nilai suhu pada LCD lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Suhu.: "); lcd.print((int) suhu); lcd.print((char)223); //Simbol Derajat di LCD lcd.print("C "); }



12



3.2 SIMULASI PROTEUS



Gambar 3.1 Simulasi Proteus



3.3 RANGKAIAN ALAT



Gambar 3.2 Rangkaian alat



13



BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 KESIMPULAN Dari Project Ujikom I Mikrokontroler ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Ujikom I Mikrokontroler ini dilaksanakan untuk menambah pengetahuan mahasiswa dalam mengoperasikan Arduino IDE serta Arduino UNO 2. Mahasiswa diharuskan memahami codingan secara detail serta apa saja bahan yang digunakan dalam project nya. 3. Mahasiswa dapat merangkai alat sesuai antara pin dan codingan yang ada di Arduino IDE 4. Mahasiswa mampu mensimulasikan Source Code pada Proteus serta komponen-komponen yang akan di run/build.



4.2 SARAN Saran yang dapat saya berikan terkait dengan Ujikom I Mikrokontroler ini adalah : 1. Pemahaman tentang codingan harus lebih diperkuat karena disitulah kita dapat mentroubleshooting apabila terdapat kesalahan 2. Proses Wiring pada Proteus mapun wiring terhadap alat harus dilakukan secara benar agar tidak terjadi short dan menyebabkan komponen terbakar 3. Penyolderan modul I2C harus dilakukan dengan teliti dan hati-hati agar tidak terjadi short dan menyebabkan LCD tidak berfungsi dengan baik



14



DAFTAR PUSTAKA 1. https://www.google.com/search?q=proteus+8.9&safe=strict&sxsrf=ACYBGNQSwZ wW0mPE9l8uLe_W70vcHjQ8Q:1569430187312&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwj03MGGtzkAhVBbn0KHcwvDeoQ_AUIDCgA&biw=1920&bih=898&dpr=1 2. https://www.arduino.cc/ 3. https://www.nyebarilmu.com/cara-mengakses-sensor-dht11/



15