PROPOSAL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA

“RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM PENGENDALIAN SUHU

RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER”

Disusun oleh Kelompok 7 :

1. Gilang Almaghribi S.P (2409 100 002)

2. Ridhwan Juniarga P (2409 100 025)

3. Moch. Leonard Sidik (2409 100 066)

4. Wahyu Devi Hapsari W (2409 100 067)

5. Luluk Kristianingsih (2409 100 072)

6. Arif Rahman Hakim (2409 100 086)

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2011

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPerkembangan teknologi yang sangat pesat telah membawa banyak pengaruh dalam

berbagai aspek kehidupan. Kenyamanan dalam ruangan pun mulai saat ini sudah berbasis teknologi. Piranti yang biasa digunakan sebagai penyejuk ruangan adalah Air Conditioner (AC) dan kipas angin. Namun kipas angin dengan sistem on/off ternyata kurang efektif, karena jika suhu ruangan terlalu tinggi maka kipas harus dinyalakan dalam posisi high, demikian sebaliknya. Oleh karena itu, perlu adanya sistem pengendalian otomatis ruangan agar nyala kipas sesuai dengan suhu ruangan yang diinginkan.

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Pengaturan lebar pulsa modulasi atau PWM merupakan salah satu teknik yang baik yang digunakan dalam sistem kendali (control system) saat ini. Pengaturan lebar modulasi dipergunakan di berbagai bidang yang sangat luas, salah satu diantaranya adalah: speed control (kendali kecepatan), power control (kendali sistem tenaga), dan measurement and communication (pengukuran atau instrumentasi dan telekomunikasi).

Dua sistem diatas merupakan dasar untuk membuat pengendalian suhu ruangan, dimana LM 35 sebagai sensor pendeteksi suhu ruangan yang nantinya keluarannya akan diolah di dalam mikrokontroler untuk dikoneksikan dengan PWM sebagai pengatur kecepatan motor DC, yang pada kasus ini dapat disamakan dengan putaran kipas angin.

1.2 PermasalahanPermasalahan yang dapat diambil dari penelitian ini yaitu tentang bagaimana membuat

sistem pengendalian dengan menggunakan mikrokontroler, bagaimana merancang PWM untuk mengatur kecepatan motor DC, serta bagaimana membuat sistem pengendalian suhu menggunakan sensor LM 35.

1.3 TujuanTujuan dari penelitian ini yaitu dapat membuat sistem pengendalian dengan

menggunakan mikrokontroler, merancang PWM untuk mengatur kecepatan motor DC, serta membuat sistem pengendalian suhu menggunakan sensor LM 35

1.4 Batasan MasalahBatasan masalah dalam membuat sistem ini yaitu mikrokontroler yang digunakan adalah

ATMega 8535, sistem pengendalian yang akan dibuat berbasis PWM untuk mengendalikan putaran motor DC.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mikrokontroler ATMega 8535Mikrokontroller ATMmega 8535 merupakan mikrokontroller generasi AVR (Alf and

Vegard's Risk processor). Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock.

Gambar 2.1 Diagram Blok Fungsional ATMega 8535(diambil dari datasheet ATMega 8535)

Gambar diatas memperlihatkan bahwa ATMega 8535 memiliki bagian-bagian yang kompleks. Bagian- bagian tersebut yaitu saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D, ADC 10 bit sebanyak 8 saluran, tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan, CPU yang terdiri atas 32 buah register, Watchdog Timer dengan osilator internal, SRAM sebesar 512 byte, Memori Flash sebesar 8 Kb dengan kemampuan Read While Write, unit interupsi internal dan eksternal, port antarmuka SPI, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat diprogram saat operasi, antarmuka komparator analog, port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps, sistem mikroprosessor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz[5].

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega 8535[3]

(diambil dari datasheet ATMega 8535)

Konfigurasi pin ATMega 8535 dapat dilihat pada gambar 2.2 di atas. Secara fungsional konfigurasi pin ATMega 8535 terdiri dari VCC, yaitu pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya, GND merupakan pin ground, port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC, port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus untuk Timer/Counter, komparator analog, dan SPI, port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk TWI, komparator analog, dan Timer Oscilator, port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untukkomparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial, RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller, XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal, AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC, serta AREF yang merupakan pin masukan tegangan referensi ADC[5].

2.2 Peta Memori

ATMega 8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal. Register dengan fungsi umum menempati space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F, register khusus untuk menangani I/O dan kontrol mikrokontroller menempati 64 alamat $20 hingga $5F, sedangkan SRAM 512 byte pada alamat $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan Gambar 2.3 di bawah ini.

Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data ATmega8535[3]

(diambil dari datasheet ATmega8535)

Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATmega8535 memiliki 4 Kbyte x 16-bit Flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF. AVR memiliki 12-bit Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati isi Flash.

Gambar 2.4 Memori Program ATmega8535[3]

(diambil dari datasheet ATmega8535)

ATmega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF. Status Register merupakan register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroller[3].

Gambar 2.5 Status Register ATmega8535[3]

(diambil dari datasheet ATmega8535)

Status register ATmega8535 ini terdiri atas delapan bit. Bit yang pertama adalah bit 7 - I yang disebut dengan Global Interrupt Enable, yaitu bit yang harus diset untuk meng-enable interupsi, bit 6 - T disebut dengan Bit Copy Storage, merupakan instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BLD. Bit selanjutnya yaitu bit 5 - H yang disebut Half Carry Flag, bit 4 – S disebut dengan Sign Bit. Bit-S ini merupakan hasil operasi EOR antara flag-N (negative) dan flag-V (two's complement overflow). Bit 3 - V disebut Two's Complement Overflow Flag, yaitu bit yang berguna untuk mendukung operasi aritmatika, bit 2 - N disebut sebagai Negative Flag. Bit ini akan diset bila suatu operasi menghasilkan bilangan negatif. Bit 1 - Z disebut Zero Flag yang akan diset bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol. Bit yang terakhir adalah bit 0 - C yang disebut Carry Flag yang akan diset bila suatu operasi menghasilkan carry.

2.3 Sensor LM 35 Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah

besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. Selain itu, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 Volt, tetapi tegangan yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 Volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA. Hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .

Gambar 2.6 Struktur Sensor Suhu LM35[9]

Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. Tiga pin LM35 menunjukkan fungsi masing-masing pin. Fungsi tersebut diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

VLM35 = Suhu* 10 mV pers 1)

Gambar 2.7 Skematik Rangkaian Dasar LM 35[10]

Gambar diatas adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yaitu 10 mV/℃. Jadi jika Vout = 530 mV, maka suhu terukur adalah 53 ℃. Jika Vout = 320 mV, maka suhu terukur adalah 32 ℃. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter (ADC).

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk melakukan eksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna, tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai diubah-ubah (dinaikkan atau diturunkan), maka Vout juga ikut berubah. Dibandingkan dengan tingkat presisi alat, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seharusnya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur tersebut tidak dapat digunakan.

2.3.1 Karakteristik Sensor LM35

Gambar 2.8 Sensor LM35[10]

Sensor suhu LM35 memiliki beberapa karakteristik yang penting. Karakteristik-karakteristik tersebut yaitu memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius, memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC, memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC, bekerja pada tegangan 4 Volt sampai 30 Volt, memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA, memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam, memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA, serta memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Gambar 2.9 Grafik Akurasi LM35 terhadap Suhu[10]

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 Volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah.

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa jika terdapat kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat selsius pada temperatur ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C. Penggunaan IC LM35 sangat mudah, dapat difungsikan sebagai kontrol dari indikator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 °C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius). LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Keistimewaan yang dimiliki sensor ini dibandingkan dengan sensor suhu yang lain yaitu kalibrasi dapat dilakukan dalam satuan ℃, linieritas +10 mV/℃, akurasi 0,5℃ pada suhu ruang, range +2 ℃ - 150 ℃, dapat dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V, serta arus yang mengalir kurang dari 60 μA.

2.3.2 Prinsip Kerja Sensor LM35Sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap 1 ºC dan akan

menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan, tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya. Jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya. Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antena penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak

sebagai perata arus yang mengkoreksi, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin

untuk ditanahkan.Berdasarkan uraian tersebut, maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor LM35 yang

pertama yaitu suhu di lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu, kemudian suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan output. Untuk sensor LM35, berlaku Vout=10 mV/oC , sehingga tiap perubahan 1oC akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10 mV.

2.3.3 Kelebihan dan Kelemahan Sensor LM35Kelebihan-kelebihan yang dimiliki sensor suhu LM35 diantaranya adalah memiliki

rentang suhu yang jauh, yaitu antara -55 sampai +150 oC, memiliki low self-heating sebesar 0.08 oC, beroperasi pada tegangan 4 V sampai 30 V, rangkaiannya tidak rumit, serta tidak memerlukan pengkondisian sinyal. Selain kelebihan tersebut, sensor ini juga memiliki kekurangan, yaitu membutuhkan sumber tegangan untuk beroperasi

2.4 Motor DCMotor arus searah, seperti namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung

(direct-unidirectional). Motor DC digunakan pada penggunaan khusus yang diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.Gambar 2.10 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama, yaitu kutub medan, dinamo, dan commutator.

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

Bagian utama selanjutnya adalah commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan dua cara, yaitu mengatur tegangan dinamo, karena meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan, serta mengatur arus medan, karena menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Gambar 2.10 Motor DC[2]

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Selain itu, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab risiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC. Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut:

pers 2)

Keterangan:E = gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (Volt)Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medanN = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)T = torque electromagnetikIa = arus dinamoK = konstanta persamaan

2.5 PWM (Pulse Width Modulation)Secara umum PWM adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal atau tegangan yang

dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, yang akan digunakan untuk mentransfer data pada telekomunikasi ataupun mengatur tegangan sumber yang konstan untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Penggunaan PWM sangat banyak, mulai dari pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.

Gambar 2.11 Sinyal PWM[7]

Terlihat pada gambar, bahwa sinyal PWM adalah sinyal digital yang amplitudonya tetap, namun lebar pulsa yang aktif (duty cycle) per periodenya dapat diubah-ubah. Dimana periodenya adalah waktu pulsa high (1) Ton ditambah waktu pulsa low (0) Toff.

pers. 3Duty cycle adalah lamanya pulsa high (1) Ton dalam satu perioda. Jika f(t) adalah sinyal PWM,

maka besar duty cycle-nya adalah :

pers. 4atau bisa ditulis dengan :

pers. 5Sehingga

pers. 6

pers. 7Grafik dibawah ini, menggambarkan beberapa PWM dalam duty cycle yang berbeda.

Gambar 2.12 Grafik sinyal PWM dalam duty cycle yang berbeda[7]

Pada grafik PWM teratas terlihat bahwa sinyal high per periodenya, sangat kecil (hanya 10%). Pada grafik PWM ditengah terlihat sinyal high-nya hampir sama dengan sinyal low (50%). Dan pada gambar paling bawah terlihat bahwa sinyal high-nya lebih besar dari sinyal low-nya (90%). Jika dimisalkan tegangan input yang melalui rangkaian tersebut sebesar 10 V. Maka jika digunakan PWM teratas, nilai tegangan output rata-ratanya sebesar 1 V (10% dari Vsource), jika digunakan PWM yang tengah, maka tegangan output rata-ratanya sebesar 5V (50%). Begitu pula jika menggunakan PWM yang paling bawah, maka tegangan output rata-ratanya sebesar 9V (90%).

Untuk mendapatkan sinyal PWM dari input berupa sinyal analog, dapat dilakukan dengan membentuk gelombang gigi gergaji atau sinyal segitiga yang diteruskan ke komparator bersama sinyal aslinya.

Gambar 2.13 Cara mendapatkan sinyal PWM dari masukan sinyal analog[7]

Jika digambarkan dalam bentuk sinyal, maka terlihat seperti dibawah ini :

Gambar 2.14 Sinyal Input dan Output pada PWM[7]

Dimana sinyal input analog (berwarna hijau) dimodulasikan dengan sinyal gigi gergaji (berwarna biru), sehingga didapatkan sinyal PWM seperti gambar dibawahnya (berwarna merah). Jadi.. jika kita ingin mengatur kecepatan putar motor DC, membuat dimmer LED, atau pengontrolan lain, cara untuk mengontrol daya yang diberikan ke beban, dengan menggunakan sumber yang konstan adalah dengan menggunakan PWM.

Khusus untuk penerapan PWM pada mobile robot, ada point yang tidak kalah penting untuk diperhatikan, bahwa keluaran dari PWM tersebut tidaklah linear. Misalnya motor beroperasi pada 1200 rpm (tanpa beban). Jika diberikan ratio PWM sebasar 100%, maka motor tersebut akan berputar 1200 rpm, namun ketika kita ingin motor berputar pada 600 rpm. Maka kita memberikan ratio PWM sebesar 50%, meskipun pada kenyataannya 600 rpm dapat dicapai ketika ratio PWM mencapai 30%.

Hal kedua adalah perhitungan friction dan besarnya beban pada motor. Dengan besar ration PWM yang sama, bisa jadi memberikan kecepatan yang berbeda ketika motor berputar tanpa beban dengan motor yang telah dirakit bersama rangka robot yang tentunya menambah besar massa dan gaya netralnya.

BAB IIIMETODE PENELITIAN

3.1. Peralatan dan BahanAdapun peralatan dan bahan yang diperlukan untuk merancang sistem ini adalah :

1. Mikrokontroler ATMega 85352. Motor DC3. Propeller4. LM 355. Lampu pijar 20W6. Fitting lamp

3.2. Rancang Bangun SistemSecara garis besar, sistem yang akan dibuat ini merupakan sistem pengendalian.

Komponen yang akan dikendalikan adalah motor DC. Pengendalian putaran motor DC dipengaruhi dari masukan variabel sensor yang menggunakan sensor suhu LM 35. Semakin besar masukan dari sensor maka putaran motor DC semakin cepat, demikian pula sebaliknya. Sistem yang dibuat ini merupakan prototype dari sistem pengendalian suhu otomatis menggunakan kipas angin, semakin besar suhu ruangan, maka akan semakin besar pula putaran kipas agar suhu ruangan menurun menurut set point yang ditentukan demikian, semakin kecil suhu ruangan mendekati set point, maka putaran kipas semakin rendah dan akhirnya mati jika suhu ruangan yang diinginkan sesuai dengan set point yang ditentukan. Variabel pengganggu yang dipakai adalah lampu pijar, variabel pengganggu ini diperlukan untuk memanipulasi masukan dari sensor suhu sehingga sistem ini bisa beketja. Berikut ini adalah rancang bangun sistem yang akan dibuat :

3.3. Langkah Pembuatan

Disini akan dijelaskan langkah-langkah umum pembuatan sistem. Langkah awal dalam pembuatan sistem ini adalah dengan membuat variabel pengganggu terlebih dahulu, yaitu lampu pijar. Siapkan lampu pijar, fitting lamp, kabel dan steker, rangkaikan komponen tersebut sehingga lampu bisa menyala. Langkah selanjutnya adalah menyiapkan komponen sensor, LM 35 dikoneksikan dengan mikrokontroler yang dihubungkan pada port ADC untuk mengubah keluaran LM 35 yang berupa sinyal analog menjadi sinyal digital agar bisa diolah di mikrokontroller. Selanjutnya masukan dari sensor tersebut diolah di dalam mikrokontroler dengan menggunakan program AVR untuk membuat PWM yang digunakan sebagai pengendali motor DC. Dan untuk tahap terakhir yaitu interfacing semua komponen mulai dari sensor, mikro, dan motor DC, serta pengujian dan pengambilan data sebagai perbaikan maupun tuning dalam sistem ini.

LAMPU MOTOR DCMIKROKONTROLER

AT Mega 8535

LM 35

3.4. Anggaran Dana

NO ALAT DAN BAHAN JUMLAH BIAYA1 PCB 1 Rp 65002 AT Mega 8535+Modul 2 Rp 1350003 LM 35 1 Rp 300004 Motor DC 3 Rp 400005 Propeller 1 Rp 150006 Fitting lamp 1 Rp 200007 Lampu pijar 20 W 1 Rp 50008 Kabel pair merah hitam 1 Rp 30009 Steker 1 Rp 300010 Timah 1 Rp 1000011 Kabel Jumper 2 m Rp 200012 Capit Buaya 2 Rp 150013 Saklar 1 Rp 2000

Total Rp 273000

3.5. Rencana Kegiatan

No KegiatanMinggu ke

1 2 3

1 Penyusunan proposal dan asistensi

2 Studi Literatur

3 Pembelian Alat dan pemilihan komponen

4 Pembuatan sensor dan interfacing sensor dengan mikro

5 Pembuatan program PWM dan interfacing Motor DC

6 Pengujian Alat dengan variabel pengganggu

7 Finishing

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

1. Bartee, Thomas.,& The Houw Long, Phd,1991, Dasar Komputer Digital, Erlangga.2. Malvino, Albert Paul & Tjia May On, 1989, Elektronika Komputer Digital :

Pengantar Mikrokomputer, Erlangga.3. Jan M. Rabaey. “Digital Integrated Circuit: A Design Perspective”. Prentice-Hall,

1996. ISBN 0-13-178609-1.4. Stephen Brown, Zvonko Vranesic. “Fundamentals of Digital Logic with Verilog

Design”. McGraw-Hill. ISBN 0-07- 282315-1.5. Pratama, Pramedya,dkk. Perancangan Perangkat Sistem Pengendalian Keamanan

Pintu Rumah Berbasis Pesan Singkat Menggunakan Mikrokontroller ATmega8535. Semarang. UNDIP

6. http://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/07/27/pengaturan-kecepatan-motor-dc-dengan-mikrokontroler/

7. http://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/05/01/aplikasi-pwm-mikrokontroler-atmega8535/

8. http://www.ari-sty.cz.cc/2010/02/pulse-width-modulation-pwm-pengenalan.html9. http://extremeelectronics.co.in/avr-tutorials/interfacing-temperature-sensor-lm35/10. http://shatomedia.com/2008/12/sensor-suhu-lm35/