PROYEK
MIKROPROSESOR S1 DEPOK
ATA 13/14
FLOOD DETECTION
|
Oleh
JOKO SUHARTONO : 13411856
AGUS HERIYANTO : 10411370
|
LABORATORIUM MENENGAH
ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER
TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS GUNADARMA
2014
DAFTAR ISI
JUDUL BAB........................................................................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN..................................................................................................... ii
DAFTAR
ISI........................................................................................................................ iii
BAB I PENDAHULUAN...................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Majalah………………………………............................................................. 1
1.2 Batasan Masalah…………………………..…………................................................................ 1
1.3 Tujuan Penulisan……………………………….….…................................................................ 1
1.4 Metode Penulisan………………………………….….............................................................. 1
1.5 Sistematika Penulisan…………………………………............................................................. 2
BAB II LANDASAN TEORI............................................................................................ 3
2.1
IC Mikrokontroler
....................................................................................................... 3
2.2.1 Mikrokontroler MCS-51
......................................................................................... 3
2.2.2 Pin-pin MCS-51
...................................................................................................... 5
2.2.3 Printah dasar MCS-51
............................................................................................ 9
2.3 jenis jenis intruksi transfer data
............................................................................... 11
2.4 Xtal
........................................................................................................................... 14
2.5 kapasitor
.................................................................................................................. 15
2.6 LED
.......................................................................................................................... 17
2.7 Resistor
.................................................................................................................... 18
2.8
Buzzer........................................................................................................................ 18
2.9 IC Regulator
............................................................................................................. 19
BAB
III
..................................................................................................................... 20
3.1 Perancangan
alat
..................................................................................................... 20
3.2 .1 Blok diagram
......................................................................................................... 21
3.2.2 Analisa rangkaian
................................................................................................... 23
3.2.3 Rangkaian Minsys
................................................................................................. 24
3.2.4 Rangkaian sensor
................................................................................................. 25
3.2.5 Flowchard program .............................................................................................. 27
3.2.6 Analisa program
................................................................................................... 28
3.3 Pengoprasian alat
.................................................................................................... 29
3.4 Hasil
ujicoba alat
..................................................................................................... 30
BAB IV
Kesimpulan dan saran
................................................................................ 31
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Proyek : Flod detection
Nama / NPM : 1. Agus Heriyanto (10411370)
2. Joko Suhartono (13411856 )
Kelas : 3IB02
Diperiksa Tanggal : ...................................................
PJ. Mikroprosesor S1 PJ.
Proyek MPS1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Latar belakang dari pemilihan judul fload detector dikarenakan
Penulisan
merasa sesuai dengan teori praktikum yang telah kami pelajari selama ini yaitu
tentang Mikroprosesor. Sebelumnya tentang perbedaan antara sedikit penjelasan
tentang perbedaan antara mikroprosesor dengan mikrokontroller. Mikroprosesor
adalahsebuah single chip yang haya berisi CPU (Central Processing Unit). Untuk
membentuk sebuah minimum sistem mikroprosesor masih dibutuhkan peralatan pendukung
seperti RAM, ROM dan I/o. Sedangkan mikrokontroller adalah sebuah single chip
yang didalamnya sudah berisi CPU, RAM, ROM, I/O, TIMMER/COUNTER, serta serial
com port.
1.2
Batasan Masalah
Dalam penulisan makalah ini kami membatasi pada pembahasan mikrokontroller
MCS-51, aplikasinya pada rangkaian fload detector serta bahasan assembler yang
digunakan untuk memprogram mikrokontroller.
1.3
Tujuan Penulisan
Untuk mengetahui cara kerja rangkaian dan sekaligus
mengetahui bagaimana cara pengoprasian dari alat itu sendiri, serta sebagai
simulasi dari proses pengisian tangki air bersih dengan sistem automatisasi
yang menggunakan mikrokontroller.
1.4 Metode Penulisan
Metode yang digunakan dalam
penulisan makalah ini
adalah :
1. Studi lapagan. Dengan
cara :
·
Observasi : yaitu melakukan pengamatan langsung terhadap
objek (alat) yang kami buat.
·
Wawancara atau konsultasi : yaitu mengadakan pertanyaan –
pertanyaan kepada pengurus laboratorium dan staf – stafnya untuk mendapatkan
informasi yang kami butuhkan, semisal, cara pembuatan jalur elektronik pada
sebuah PCB, komponen yang seperti apa yang diperlukan, serta menanyakan
bagaimana sebuah alat itu bekerja.
·
Studi literatur : yaitu teknik yang digunakan untuk
mendapatkan informasi dari berbagai macam media tulis yang ada hubungannya
dengan penilitian.
2. Studi kepustakaan Yaitu
mungumpulkan data – data teoritis yang bersumber dari buku-buku dan diktat
kuliah yang ada kaitannya dengan penulisan makalah ini, seperti
diperputakaan.
1.5 Sistematika
Penulisan
Sistematika penulisan
ini dimaksudkan untuk mempermudah penyampaian informasi berdasarkan urutan yang
dilakukan.
BAB I Pendahuluan
Bab ini terdiri dari latar
belakang masalah, pembatasan masalah, tujuan penulisan, metode penulisan, dan
sistematika penulisan.
BAB II Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori penunjang yang
digunakan dalam pembuatan penulisan makalah ini.
BAB III Analisa Software & Hardware
Berisi analisan Software, Hardware, Algoritma,
Flowchart program analis secara detail.
BAB IV Aplikasi Mikrokontroller
Berisi tentang pengaplikasian dari
mikrokontroller didunia nyata beserta cara kerjanya dan programnya.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Sebelum merangkai
flood detector kita harus mengetahui apa-apa saja komponen penyusunnya fungsi
dari tiap komponenya dan juga cara penggunaannya agar alat dapat bekerja dengan
baik. Diantara komponen penyusunnya yaitu mikrokontroler, led, buzzer,
resistor, kapasitor dan juga yang lainya akan dijelaskan pada bagian ini secara
bertahap.
2.1 IC
Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah
salah satu dari bagian dasar dari
suatu sistem komputer. Meskipun mempunyai
bentuk yang jauh lebih kecil dari
suatu komputer pribadi dan komputer
mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen
dasar yang sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik
berdasarkan inputan yang diterima dan program yang dikerjakan.
Seperti umumnya komputer,
mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksiinstruksi yang diberikan
epadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem
terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang
programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan yang
panjang dari aksiaksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang
diinginkan oleh programmer.
2.2.1
Mikrokontroler MCS-51
Mikrokontroler 8051
merupakan keluarga mikrokontroler MCS-51. Yang termasuk dalam keluarga MCS-51
adalah mikrokontroler 8031 (versi 8051 tanpa EPROM), 8751, dan 8052. Keluarga
MCS-51 memiliki tipe CPU, RAM, counter/ timer, port paralel, dan port serial
yang sama. Mikrokontroler 8051 diperkenalkan pertama kali oleh Intel corp. pada
akhir 1970. Mikrokontroler 8051 merupakan kontroller 8-bit yang mampu
mengakses 64 Kbyte memory dan 64 Kbyte data memory (eksternal).
Pada awal perkembangannya,
mikroprosesor dibuat berdasarkan kebutuhan aplikasi yang lebih spesifik, dalam
hal ini mikroprosesor dibagii menjadi beberapa jenis, yaitu :
- Mikroprosesor RISC (Reduced Instruction Set of Computing) dan CISC (Complex Instruction Set of Computing). Jenis ini yang digunakan untuk pengolahan informasi dengan perangkat lunak yang rumit dan digunakan untuk kebanyakan PC saat ini.
Gambar 2.1 : IC
MIKROKONTROLLER AT89C51
Pengolah Sinyal
Digital, DSP (Digital Signal Processor).
Memiliki perangkat lunak dan perangkat keras yang ditujukan untuk
mempermudah proses pengolahan sinyal-sinyal digital. DSP digunakan pada
perangkat audio dan video modern seperti VCD, DVD, Home Theatre dan juga pada
kartu-kartu multimedia di computer.Dalam perkembangan yang
begitu cepat, batasan-batasan tersebut menjadi kabur, seperti definisi
mini, mikro dan mainframe computer. Beberapa mikrokontroller
disebut embedded processor,
artinya prosesor yang
diberikan program
khusus yang
selanjutnya diaplikasikan untuk akumulasi data dan kendali khusus, serta bisa
deprogram ulang. Beberapa mikrokontroller modern juga dilengkapi dengan DPS
atau terdapat pula mikrokontroler yang terfolong RISC seperti mikrokontroler
AVR (Alf Egil Bogen and Vegard Wollman ‘s Risc procecor).
Mikrokontroller adalah
suatu chip yang dibuat dengan cirri khasnya, umumnya adalah :
- Memiliki memori yang relatif sedikit. Penggunaan mikrokontroller untuk keperluan instrumentasi khusus membuatnya tidak efisien jika menggunakan memori yang besar namun tidak terpakai.
- Memiliki unit I/O langsung. Berbeda dengan mkrokomputer yang unit I/O- nya dapat dikonfigurasi lebih lanjut, mikrokontroller memiliki unit I/O yang terintregasi dan berhubungan langsung dengan mikroprosesornya.
Sedangkan dalam hal aplikasi,
mikrokontroler memiliki karakteristiksebagai berikut:
- Program relative lebih kecil dari pada program PC.
- Konsumsi daya kecil
- Rangkaian sederhana dan kompak.
- Murah, karena komponen ynag digunakan sedikit.
- Unit I/O yang sederhana, missalnya keypad, LCD, LED, latch
- Lebih taghan terhadap kondisi lingkungan ekstrim misalnya temperature, tekanan, kelembaban dan sebagainya
2.2.2
Pin-Pin MCS-51
Mikrokontroler
AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan
umumnya dikemas dalam DIP (Dual
Inline Package). Masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S51 mempunyai
kegunaan sebagai berikut:
Gambar 2.2: Mikrokontroller AT89C51
- Port 0 (Pin 32 sampai 39)
Port 0 merupakan port dua
fungsi yang berada pada pin 32-39 dari AT89S51. Dalam rancangan sistem
sederhana port ini sebagai port I/O serbaguna. Untuk
rancangan yang lebih komplek dengan
melibatkanmemori eksternal jalur ini dimultiplek untuk bus data dan bus
alamat.
- Port 1 (Pin 1 sampai 8)
Port 1 disediakan
sebagai port I/O dan berada pada pin
1-8. Beberapa pin pada port ini memiliki fungsi khusus yaitu
P1.5 (MOSI), P1.6 (MISO), P1.7 (SCK) yang digunakan untuk jalur download
program.
- Port 2 (Pin 21 sampai 28)
Port 2 ( pin 21-28 )
merupakan port dua fungsi yaitu sebagai I/O serbaguna, atau sebagai
bus alamat byte tinggi untuk rancangan
yang melibatkan memori eksternal.
- Port 3 (Pin 10 sampain 17)
Port 3 adalah port dua
fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini memiliki multi fungsi, seperti
berikut ini :
- BIT NAME BIT ADDRESS ALTERNATE FUNCTION
- P3.0 RXD B0h Receive data for serial port
- P3.1 TXD B1h Transmit data for serial port
- P3.2 INT0 B2h External interrupt 0
- P3.3 INT1 B3h External interrupt 1
- P3.4 T0 B4h Timer/counter 0 external input
·
P3.5 T1 B5h Timer/counter 1 external input
·
P3.6 WR B6h External data memory write strobe
·
P3.7 RD B7h External data memory read strobe
- PSEN (Program Store Enable)
Sebuah sinyal
keluaran yang terdapat pada pin 29.
Fungsinya adalah sebagai sinyal kontrol untuk memungkinkan
mikrokontroler membaca program (code) dari memori eksternal. Biasanya pin ini
dihubungkan ke pin EPROM. Jika eksekusi program
dari ROM internal atau
dari flash memori (ATMEL AT89SXX),
maka berada pada kondisi tidak aktif (high).
- ALE (Address Latch Enable)
Sinyal output ALE yang
berada pada pin 30 fungsinya sama dengan ALE pada microprocessor INTEL
8085, 8088 atau 8086. Sinyal ALE dipergunakan untuk demultiplek bus
alamat dan bus data. Sinyal ALE membangkitkan pulsa sebesar 1/6
frekuensi oscillator dan dapat dipakai
sebagai clock yang dapat
dipergunakan secara umum
- EA (External Access)
Masukan sinyal terdapat
pada pin 31 yang dapat diberikan logika rendah
(ground) atau
logika tinggi (+5V).
Jika
diberikan logika tinggi maka
mikrokontroler akan mengakses program dari
ROM internal (EPROM/flash memori). Jika diberi logika rendah
maka mikrokontroler akan mengakses program dari memori eksternal.
- RST (Reset)
Input reset pada pin 9
adalah reset master untuk AT89S51. Pulsa transisi dari tinggi selama 2 siklus
ke rendah akan mereset mikrokontroler.
- Oscillator
Oscillator yang disediakan
pada chip dikemudikan dengan XTAL yang dihubungkan pada pin 18 dan pin 19. Diperlukan
kapasitor penstabil sebesar 30 pF. Besar nilai XTAL sekitar 3 MHz sampai 33
MHz. XTAL1 adalah input ke pembalikan penguat osilator (inverting
oscillator amplifier) dan input ke clock internal
pengoperasian rangkaian. Sedangkan
XTAL2 adalah output dari pembalikan
penguat osilator.
- Power
AT89S51 dioprasikan pada
tegangan power supplay +5V, pin VCC berada pada pin 40 dan VSS (ground) pada
pin 20.
Mikrokontroller tidak dapat
bekerja bila tidak diberikan program kepadanya, sistem kerja mikrokontroller
dapat dirubah setiap saat sesuaii dengan program yang diberikan
kepadanya. Instruksi perangkat lunak berbeda
untuk masing-masing jenis mkrokontroler.
Mikrokontroller tidak dapat memahami instruksi Yang berlaku pada
mikrokontroller jenis lain, contohnya Mikrokontroller buatan INTEL memiliki
intruksi yang berbeda dengan mikrokontroller buatan ZILOG.
Bahasa pemrograman
yang digunakan untuk memprogram MCS51
adalah bahasa assembler, bahasa assembler
berkaitan erat dengan bilangan, bilangan tersebut
digunakan untuk pemberian alamat pada port dan registry.
2.2.3
Perintah Dasar MCS-51
Dasar-dasar
perintah yang biasa digunakan pada mikrokontroller
MCS-51
adalah sebagai berikut.
a. Clr :
mereset atau memberi nilai 00h.
b. mov :
menyalin suatu nilai.
c. setb :
memberikan logika 1 pada port.
d. call :
memanggil perintah program yang ditentukan
e. sjmp : lompat ke label
program dan langsung menjalankannya.
f. Djnz : mengurangi nilai
pada register, bila belum mencapai 0 maka akan
dilakukan lompatan ke label sub program.
g.
Jnb:lompat ke label subprogram bila nilai port berlogika LOW.
h.
Cjne: bandingkan, bila nilai port tidak
sama maka lompat.
i.
rr / rl: geser kanan 1 bit pada isi akumulator / kiri 1bit
j.
inc / dec: menambahkan nilai 1 bit
pada akumulator /mengurangi nilai 1 bit pada akumulator.
Format penulisan standar
bahasa assembly MCS-51
$mod51
Org 0h
Mov P1,#11111111b
Mov P2,#11111111b
Mov P3,#11111111b
Mov P4,#11111111b
;
main program
;
End
Keterangan:
$mod51
: sebagai inisialisasi bahwa program akan dijalankan
dengan
bahasa assembly
Org
0h :
menunjukan bahwa program akan dimulai dari alamat 0 hexa
Mov P1,#11111111b: menset
port1 (member logika1)
Main program: berisi
program utama
End
: mengakhiri program
2.3
Jenis-Jenis Instruksi Transfer Data
a. ACCUMULATOR/REGISTER
Mrtode ini
adalah mengkopi data dari suatu register (R0 – R7) ke Accumulator (A)
Contoh : MOV A,R0
MOV A,R1
MOV A,R2
MOV A,R3
MOV A,R4
MOV A,R5
MOV A,R6
MOV A,R7
b. REGISTER/ACCUMULATOR
Metode ini
adalah mengkopi data yang berada di Accumulator (A) ke suatu Register (R0
- R7).
Contoh : MOV R0,A
MOV R1,A
MOV R2,A
MOV R3,A
MOV R4,A
MOV R5,A
MOV R6,A
MOV R7,A
c. ACCUMULATOR/DATA (IMMEDIATE)
Metode ini
adaah untuk mengisi data kedalam Accumulator (A) dengan data 8 bit secara
langsung. Pada metode ini digunakan tanda # pada data yang akan diisikan.
Contoh : MOV A,#24H
MOV A,#7FH
MOV A,#0FEH
MOV A,#0F8H
MOV A,#100
MOV A,#255
MOV A,#0FFH
d. REGISTER/DATA (IMMEDIATE)
Metode ini
adalah untuk mengisi data ke dalam suatu register (R0 – R7) dengan data 8 bit
secara langsung. Pada metode ini digunakan tanda # pada data yang akan
diisikan.
Contoh : MOV R0,#24H
MOV R1,#7FH
MOV R2,#0FEH
MOV R3,#0F8H
MOV R4,#100
MOV R5,#255
MOV R6,#0FFH
MOV R7,#0FH
e. REGISTER/REGISTER
Metode ini
adalah mengkopi data yang berada di Register (R0 – R7) kesuatu register (R0 –
R7) yang lain.
Contoh : MOV R0,R5
MOV R4,R0
MOV R2,R1
MOV R6,R2
MOV R4,R7
MOV R5,R1
f. ACCUMULATOR/DIRECT
Instruksi ini
akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke Accumulator tanpa
melalui register lainnya.
Contoh : MOV A,20H
MOV A,21H
MOV A,22H
MOV A,23H
MOV A,24H
MOV A,25H
MOV A,2FH
g. DIRECT/ACCUMULATOR
Instruksi ini
akan memindahkan data dari Accumulator ke sebuah alamt internal RAM tanpa
melalui register lainnya.
Contoh : MOV 20H,A
MOV 21H,A
MOV 22H,A
MOV 23H,A
MOV 24H,A
MOV 25H,A
MOV 2FH,A
h. ACCUMULATOR/INDIRECT
Type instruksi
ini hanya dapat menggunakan register R0 & R1 sebagai pointer.
Contoh : MOV A,@R0
MOV A,@R1
i. INDIRECT/ACCUMULATOR
Type instruksi
ini hanya dapat menggunakan register R0 & R1 sebagai pointer
Contoh : MOV @R0,A
MOV @R1,A
j. REGISTER/DIRECT
Instruksi ini
akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke Register – Register
yang berada di Mikrokontroller.
Contoh : MOV R0,20H
MOV R1,21H
MOV R2,22H
MOV R3,23H
MOV R4,24H
MOV R5,25H
MOV R6,29H
MOV R7,2FH
k. DIRECT/REGISTER
Instruksi ini
akan memindahkan data dari sebuah Register ke sebuah alamat internal RAM yang
berada di Mikrokontroller.
Contoh : MOV 22H,R0
MOV 24H,R1
MOV 25H,R2
MOV 28H,R3
MOV 2AH,R4
MOV 2CH,R5
MOV 2DH,R6
MOV 2EH,R7
i. DIRECT/DIRECT
Instruksi ini
akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke sebuah alamat internal
RAM juga.
Contoh : MOV 22H,20H
MOV 24H,21H
MOV 25H,23H
MOV 28H,26H
MOV 2AH,20H
MOV 2CH,29H
MOV 2DH,2FH
m. DIRECT/DATA
Pada instruksi
ini akan mengisi data pada sebuah alamat internal RAM secara langsung dengan
cara memasukkan data 8 bit.
Contoh : MOV 22H,#0FEH
MOV 24H,#7EH
MOV 25H,#23H
MOV 28H,#9FH
MOV 2AH,#0D5H
MOV 2CH,#0B4H
MOV 2DH,#22H
n. INDIRECT/DATA
Pada instruksi
yang dipakai disini menggunakan register INDIRECT sebagai register
pemprosesannya dengan diisi data secara langsung.
Contoh : MOV @R0,#21H
MOV @R1,#0C8H
o. INDIRECT/DIRECT
Pada instruksi
yang dipakai disini menggunakan register INDIRECT sebagai register
pemprosesannya dengan diisi data dari alamat Internal RAM.
Contoh : MOV @R0,21H
MOV @R1,25H
2.4 Xtal
gambar
2.3:xtal
Mikrokontroler keluarga
MCS51 didaalamnya mempunyai rangkaian osilator (Build in). orang sering
menggunakan osilator sebagai sumber detak mikrokontroller
dengan kristal 12 MHz. Sumber detak (clock)
ini yang menentukan besarnya atau kecepat siklus mesin yang di perlukan guna
membaca setiap satu perintah.
Satu siklus mesin akan
menjalankan satu perintah mikrokontroler, tidak menutup kemungkinan satu
perintah membutuhkan dua siklus mesin. Apabila digunakan kristal 12 MHz,
maka waktu yang diperlukan setiap satu siklus mesin adalah 1 udetik.
Frekuensi kristal = 12 MHz
t = 1 / f
t = 1 / 12 MHz =
8,333333333-8
t = 8,333333333-8 x 1000000
= 0,083333333 udetik sehingga satu periode gelombang kotak
periode = 0,083333333 /
2
= 0,04166 udetik
Satu siklus mesin terbagi
menjadi 6 kelompok dengan setiap satu kelompok membutuhkan dua periode
gelombang kotak, maka satu siklus mesin adalah :
satu siklus mesin = 0,083333333
x 2 x 6 = 1 udetik
2.5
Kapasitor
Kapasitor (Kondensator)
yang dalam rangkaian elektronika
dilambangkan dengan huruf “C” adalah suatu alat yang dapat menyimpan
energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan
ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh
Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu
Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.
Gambar
2.4:
Jenis-jenis
kapasitor
Berikut adalah tabel
contoh konstanta (k) dari beberapa bahan
dielektrik yang disederhanakan :
Tabel 2.1 konstanta bahan
(k)
Udara vakum K=1
Almunium oksida
Keramik K=100-1000
Gelas K=8
Polyethylene K=3
Untuk rangkaian
elektronik praktis, satuan farad adalah
sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran
memiliki satuan :
µF, nF dan pF.
1 Farad = 1.000.000 µF
(mikro Farad)
1 µF = 1.000.000 pF (piko
Farad)
1 µF = 1.000 nF (nano
Farad)
1 nF = 1.000 pF (piko
Farad)
1 pF = 1.000 µµF
(mikro-mikro Farad)
1 µF = 10-6 F
1 nF = 10-9 F
1 pF = 10-12 F
Konversi satuan penting
diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya
0.047µF dapat juga dibaca sebagai
47nF, atau contoh lain
0.1nF sama dengan 100pF.
Kapasitor /
kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan
negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
2.6 LED
Yaitu jenis dioda yang
mampu menghasilkan cahaya apabila pada dioda tersebut bekerja
tegangan 1.8V dan arus listrik 1.5mA
dengan arah forward bias / bias arus
maju. Arus listrik juga akan bekerja hanya pada arus bias
maju. LED didesign dengan rumah atau case dari bahan epoxy trasnparan.
Warna cahaya yang dihasilkan dapat dibuat sesuai dengan dopping bahan pada LED.
2.7
Resistor
Resistor adalah komponen
dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus
yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai
dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan
karbon. Dari hukum Ohm yang diketahui bahwa
resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir
melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau
dilambangkan dengan simbol Ω ( Omega ). Jika Resistor tidak dialiri arus,
maka tegangan kedua ujungnya sama.
Gambar
2.5: Resistor
2.8
Buzzer
Fungsi dari
buzzer adalah sama seperti speaker ,
yaitu untuk menghasilkan suara, namun buzzer
hanya mampu untuk menghasilkan suara berfrekuensi tinggi,
sedangkan speaker mampu untuk menghasilkan suara dalam berfrekuensi tinggi dan
rendah. Rangkaian dalam Buzzer
Buzzer merupakan komponen
yang berisikan lilitan dan 3 batang kawat yang berbentuk
seperti switch. Apabila arus dialirkan,
maka kumparan akan menghasilkan medan magnetik , sehingga menarik kawat
(K3), dan memutuskan kawat (K2) dengan kawat (K1), tetapi kalau arus dimatikan,
maka kumparan akan kehilangan medan magnetnya sehingga kawat K3
akan terlepas dari kumparan, dan kawat
K2 berhubungan dengan K1. Buzzer biasa dipakai pada alat-alat
ringan yang membutuhkan daya kecil.
Gambar
2.6:buzzer
2.9 IC
Regulator
IC regulator adalah IC yang tujuannya mengatur atau merregulasi, agar suatu
tegangan menjadi tetap walaupun beban berubah dan tegangan input berubah
Gambar
2.7: Ic
regulator 7805
BAB 3
PERANCANGAN
DAN CARA KERJA FLOOD DETECTOR
Pada bab 3 ini akan di jelaskan mengenai
sistematis perancangan alat dan dilanjutkan penjelasan cara kerjanya
3.1 Perancangan Alat
Merancang sebuah alat dilakukan setelah
data-data yang diperlukan untuk membuatnya telah berhasil dikumpulkan semua,
berikut adalah data yang berhasil kami kumpulkan
3.1.1 blok diagram
|
 |
 |
|||||
|
|
||||
 |
|
POWER
INPUT
Gambar
3.1: Block diagram flood
detector
Dari block diagram diatas bisa dijabarkan:
- Blok Power
Merupakan sumber daya untuk bisa
menjalankan baik input, proses, maupun output. Dalam hal ini kami menggunakan
power berupa baterai 9v.
Namun karena mikrokontroler hanya membutuhkan
daya sebesar 5v maka baterai dihubungkan deangan ic regulator 7805
- Block input
Pada block input, alat flood
detector ini menggunakan air sebagai penghubung antat port (sensor air). Sensor
terdiri dari empat rangkaian yang open dengan diatur beda tinggi levelnya. Jika
air menyentuh kedua port yang terpisah maka arus bisa mengalir dan
alatpun bekerja.
- Block proses
Pada block proses terdapat
mikrokontroler at89c51 sebagai otak untuk menjalankan proses. Pada ic itu
ditanamkan program sehingga pada saat air mengenai persimpangan sensor yang
paling bawah maka led hijau akan menyala, bila air telah mencapai ketinggian
kedua led hijau dan kuning akan menyala, bila air bertambah tinggi lagi hingga
sampai pada persimpangan yang ketiga maka led nijau, kuning dan merah akan
menyala bersamaan. Dan yang terakhir bila air mencapai ketinggian
maksimum sensor maka led hijau, kuning, merah akan menyala dan juga buzzer akan
berbunyi
- Block output
Pada block output terdapat
led hijau, led kuning, led merah dan juga buzzer yang akan menampilkan hasil
respon pada block input yang telah diproses pada block proses
3.1.2 Analisa Rangkaian
Gambar
3.2 Skematik RangkaianRegulator
Regulator dibutuhkan
untuk mengatur tegangan yang
masuk pada mikrokontroler at89c51. Pada saat battre
dimasukan, tegangan yang keluar dari battre adalah 9V, sedang
mikrokontroler hanya membutuhkan 5V sehingga
sebelum tegangan sampai ke rangkaian mikrokontroler, terlebih dahulu
disaring oleh regulator sehingga input tegangan
akan berubah menjadi 5V. Kapasitor dipasang pada
input dan output untuk mencegah terjadinya shock wave sehingga ketika input
diputus tegangan akan turun perlahan sampai 0. Berbeda jika tidak menggunakan
kapasitor maka ketika input di putus tegangan akan mendadak 0 secara
tiba-tiba.
3.1.3 Rangkaian Minsys
Pada rangkaian minsys, mikrokontroler
at89c51 membutuhkan kristal sebagai clock agar dapat bekerja.
Sesuai ketentuan, kristal yang digunakan adalah kristal 12 Hz yang di hubungkan
secara paralel ke port 18 dan port 19 dan bagian lainnya dihubungkan ke ground.
Sumber tegangan yang merupakan
keluaran dari rangkaian regulator kemudian
disambungkan menuju VCC pada port 40
dan EA pada port 31, pastikan tegangan pada jalur
ini adalah 5V.
Output yang digunakan pada
rangkaian ini berupa LED dan Buzzer. Sesuai
ketentuan dibutuhkan tiga buah LED dan satu buzzer sebagai output. LED
dihubungkan ke port 1, port 2, dan port 3 dengan bagian katoda terletak
mengarah pada port mikrokontroler sedang bagian anoda dipasang menuju port 31/
EA yang mengalir 5V. Sebelum anoda LED terhubung dengan EA harus dipasang
resistor sebesar 330 ohm yang berguna sebagai
tahanan arus agar arus yang masuk menuju
LED tidak berlebih dan tidak merusak
LED. Pada port 4 terhubung dengan buzzer sisi
negatif sedangankan buzzer sisi positif dihubungkan ke port 31 atau EA.
Gambar3.3
rangkaian minsys
3.1.4 Rangkaian Sensor
 |
ground
wadah penampungan air sensor 3
sensor 2
sensor
1
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor
Ada tiga bagian pada sensor, yang itu
persimpangan 1(s1), persimpangan
2(s2) dan persimpangan 3(s3) serta bagian
seberang adalah Ground. Pada saat airr diisi pada sebuah tangki, air akan
menghubungkan setiap persimpangan dengan
ground. Ketika kedalaman air rendah maka akan
terhubung antara ground dan s1, ketika kedalaman air sedang maka akan
terhubung antara ground dan s2, serta ketika kedalaman air memuncak maka akan
terhubung antara ground dan s3.
3.1.5 Flowchart Program |
Y |
T 
 |
|||||
 |
|||||
 |
|||||
T 
T  |
|||
 |
|||
T
Gambar 3.5 flowchart
Penjelasan flowchart
1. Mulai
2. Jika air tidak
menyentuh sensor (S), maka LED dan
buzzer tidak akan menyala
3. Jika air mencapai
ketinggian S1, maka LED hijau menyala
4. Jika air mencapai
ketinggian S2, maka LED kuning menyala
5. Jika air mencapai
ketinggian S3, maka LED merah menyala
6. Jika air mencapai
ketinggian S4, maka LED merah
7. Selesai
3.1.6 Analisa Program
1. #$mod51
org 000h
mov p0, #0ffh
mov p1, #0ffh
mov p2, #0ffh
mov p3, #0ffh
perintah standar
pada pemrograman mikrokontroller untuk memulai
program dan
membersihkan layar (Inisiallisasi)
2. mov p3, #0ffh = port 3 diberi
nilai high (karena aktif low)
3. jnb p2.6, hijau = lompat ke
keadaan hijau bila nilai p2.6
berlogika LOW, jika tidak maka pindah ke keadaan selanjutnya.
4. jnb p2.4, kuning = lompat ke
keadaan kuning bila nilai p2.4
berlogika LOW, jika tidak
maka pindah ke keadaan selanjutnya.
5. jnb p2.2, merah = lompat ke
keadaan merah bila nilai p2.2
berlogika LOW, jika tidak maka pindah ke keadaan selanjutnya.
6. jnb
p2.0, buzzer_merah = lompat ke keadaan buzzer_merah
bila nilai p2.0 berlogika LOW, jika tidak maka pindah ke keadaan selanjutnya.
7.
merah : p3,#0feh = pada
keadaan merah port 3 bernilai FE
hexa/ 1111 1110
8. kuning
: p3,#0fdh = pada keadaan kuning
port 3 bernilai FD hexa/ 1111 1101
9. hijau : p3,#0fbh = pada keadaan hijau port 3 bernilai FB hexa/ 1111 1011
10. buzzer_merah : p3,#0feh = pada keadaan buzzer_merah port 3 bernilai FE hexa/
1111 1110
11. sjmp sensor = menjalankan program
yang terdapat pada keadaan sensor,
jika berlogika LOW.
3.2 Pengoperasian Alat
Pada aplikasi mikrokontroller yang kami buat
yaitu flood detection yang menggunakan IC AT89C51 yang
diprogram pada dasarnya tidak terbatas
aplikasinya, dan dapat di aplikasikan kedalam rangkaian elektronika
sederhana maupun pada dunia industri dan masih banyak untuk keluarga
MCS-51. Pada aplikasi flood detection biasanya diapikasikan untuk alat
pendeteksi banjir yang di instalisasi di pintu bendungan sungai dan pintu
sungai yang tiap harinya bisa di kontrol. Flood detection juga bisa
diapikasihan ke rumah-rumah yang memiliki tangki penyimpanan air agar jika saat
pengisian tangki bisa meminimalkan air yang menetes keluar tangki penampungan
air
Aplikasi mikrokontroller banyak digunakan di dunia industri dan diintegrasikan
dengan motor stepper yang biasanya digunakan untuk engsel robot. Biasanya
mikrokontroler digunakan sebagai sensor atau alat yang sudah otomatis. Dalam
rangkaian sederhana aplikasinya dapat diintregasikan kedalam rangkaian
sensor elektronika, sensor pengamanan, serta pendetektor suatu satuan
ukuran seperti suhu.
Cara kerja alat ini adalah jika sensor1
terhubung dengan ground yang perantaranya air maka led hijau menyala artinya
keadaan air masih dalam keaaanaman, jika sensor2 terhubung dengan ground yang
perantaranya air maka led kuning menyala artinya air
dalam keadaan waspada, jika sensor3
terhubung dengan ground yang perantaranya air maka led merah menyala
artinya air dalam keadaan awas, dan jika sensor4 terhubung dengan ground yang
perantaranya air maka led merah menyala dan buzzer berbunyi artinya air dalam
keadaan bahaya
3.3 Hasil Uji Coba
Alat
Pada saat ketinggian air berada pada kondisi S1
(P2.6 terhubung dengan ground) maka LED hijau menyala, saat ketinggian
air berada pada kondisi S2 (P2.4 terhubungdengan ground) maka LED hijau
dan kuning menyala, Saat ketinggian air berada pada kondisi
S3 (P2.2 terhubung dengan ground) maka
LED hijau, kuning, merah menyala, Saat ketinggian
air mencapai kondisi S4 (P2.0 terhubung
dengan ground) maka LED hijau,
kuning, merah menyala disertai dengan
bunyi buzzer untuk menandakan air hampir penuh
pada tab
BAB 4
KESIMPULAN DAN
SARAN
4.1 Kesimpulan
Saat air sudah mencapai batas S1 maka led warna hijau menyala. Saat air
sudah mencapai batas S2 maka led warna
kuning menyala. Saat air sudah mencapai batas S3
maka led warna merah menyala. Saat air sudah mencapai batas S4 maka led warna
merah dan buzzer akan berbunyi. Untuk mendeteksi banjir dalam skala
kecil.
4.2 Saran
Saat membuat proyek ini harus teliti dan hati-hati dalam mengerjakannya.
Jangan sampai ada jalur yang crash karena apabila sampai crash akan
terjadi Kereatifitas di nilai dalam proyek ini Berhati-hati dalam
menentukan tegangan aktifator
DAFTAR PUSTAKA
-
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27353/3/Chapter%20II.pdf,
tanggal akses : 3 April 2014
-
http://kanip-fismandor.blogspot.com/2013/02/ic-mikrokontroler-at89s51.html,
tanggal akses : 5 April 2014
-
http://www.kajianpustaka.com/2012/10/mikrokontroller-at89c51-arsitektur-dan.html#.UXIJUKJTD9c,
tanggal akses : 5 April 2014
-
http://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdf,
tanggal akses : 7 April 2014
-
http://depokinstruments.com/2011/07/29/teori-dasar-ldr-dan-rangkaian-ldr-dalam-pengembangan,
tanggal akses : 7 April 2014
-
http://ini-robot.blogspot.com/2012/06/driver-motor-l293d-motor-driver-ic.html,
tanggal akses : 10 April 2014
-
http://leselektronika.blogspot.com/2012/07/kristal-xtal-oksilator.html,
tanggal akses : 12 April 2014
