Senin, 22 Juli 2013

pendeteksi banjir


BAB 1

PENDAHULUAN

 

1.1 Latar Belakang Masalah

           

            Banjir bagaikan masalah yang tiada habisnya, memang terjadinya banjir merupakan akumulasi dari sekian banyak perbuatan manusia yang tidak bersahabat dengan alam. Kesadaran dan kepedulian yang kurang semakin memperparah keadaan, berbagai kegiatan yang merusak lingkungan terus dilakukan karena kurangnya kesadaran, juga kepeduliannya terhadap lingkungan yang begitu kurang menyebabkan banyaknya sampah yang menumpuk disungai. Maka dari itu banjir akan terus menghantui kehidupan, apalagi bila kita tidak mengetahui kapan banjir itu akan datang yang sering kali terjadi secara tiba-tiba.

            Untuk itu kami akan merancang sebuah flood detector atau pendeteksi banjir yang akan memberi kode-kode tertentu apabila ada kemungkinan akan terjadi bencana banjir. Meskipun banjir akan terus datang, dengan mengetahui kapan akan terjadinya banjir, kita bisa mengantisipasi kedatangan banjir tersebut dengan melakukan berbagai kegiatan pengevakuasian dan penyalamatan benda-benda berharga sehinggga kerugian pun bisa dikurangi seminimal mungkin.

            Pembuatan flood detector ini menggunakan ic mikrokontrioler, led, buzzer, kapasitor, resistor, dan xtal yang disusun sehinggaa terangkai menjadi sebuah flood detector yang sederhana. Pada pengaplikasianya alat ini bisa dipasang pada tiap-tiap pintu air, untuk mempermudah mengetahui sudah setinggi apa air itu, tanpa melakukan pengecekan langsung ke lokasi. Dengan mengetahui lebih cepat maka petugas pintu air bisa memberitahu lebih cepat petugas pintu air di hilir unttuk menginformasikannya kepada masyarakat.

 

 

 

 

1.2 Batasan Masalah

 

Mengingat akan menjadi begitu luasnya bahasan pada makalah ini, maka penulisannya akan dibatasi pda hal-hal berikut saja:

Ø  Pengenalan komponen-komponen penyusun alat flood detector

Ø  Proses pembuatan alat dan cara kerjanya lengkap dengan skematiknya

 

 

1.3 Tujuan Penulisan

           

            Penulisan dan perancangan alat flood detector ini dimaksudkan untuk beberapa tujuan yaitu:

Ø  Mengetahui cara pembuatan dan juga cara kerja dari alat flood detector

Ø  Menambah pengetahuaan dan wawasan tentang dunia elektronika

Ø  Bisa diterapkan dalam aplikasi nyata sehingga dapat membantu kepentingan umum

 

1.4 Metode Penulisan

 

Penulisan makalah ini dilkukan debgan beberapa metode yaitu:

Ø  Observasi

Kegiatan melakukan pengamatan langsung terhadap objek (alat-alat) yang di buat.

Ø  Wawancara (konsultasi)

Kegiatan memberi pertanyaan-pertanyaan kepada pengurus laboratorium serta   staf-stafnya            untuk  mendapatkan  sumber  informasi  yang  di butuhkan, misalnya;  komponen-komponen  yang  diperlukan,  serta  cara bagaimana alat itu bekerja.

 

Ø  Studi literature

Mencari sumber informasi yang berhubungan dengan penulisan alat ini, baik dari media cetak maupun media elektronik (e-book).

Ø  Studi kepistakaan

Kegiatan  mengumpulkan  data-data  teoritis  yang  bersumber  dari  buku- buku dan diktat kuliah yang ada kaitannya dengan penulisan makalah ini, seperti diperpustakaan.

 

1.5 Sistematika Penulisan

            Pada bagian ini kami akan mengemukakan tetntang pokok-pokok uraian tugas  penulisan  makalah ini agar lebih mudah dipahami dan juga sebagai dasar pembahaan   selanjutnya.  Dalam  penulisan  ini  kami  menyajikan  sistematika penulisan dengan kronologis sebagai berikut :

 

BABI PENDAHULUAN

 

 

Bab  ini  menjelaskan  tentang latar belakang masalah, batasan  masalah,  tujuan penulisan, metode penulisan, serta sistematika penulisan.

 

BABII-LANDASAN TEORI

 

 ini menjelaskan tentang komponen-komponen yang digunakan, konfigurasi yang  digunakan,  dan juga teori-teori  yang digunakan dalam pembuatan Fload detector ini.

 

BABIII-ANALISA RANGKAIAN

 

Bab   ini   membahas   mengenai   perancangan   sistem   otomatisasi   alat   Fload detectoryang terdiri dari analisa rangkaian secara diagram blok, analisa rangkaian

secara detail dan analisa logika pemrograman.

 

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.

2.1.1 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 :

Ø  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

 

 

Ø  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 :

Ø  Memiliki memori yang relatif sedikit. Penggunaan mikrokontroller untuk keperluan instrumentasi khusus membuatnya    tidak    efisien  jika menggunakan memori yang besar namun tidak terpakai.

Ø  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:

Ø  Program relative lebih kecil dari pada program PC.

Ø  Konsumsi daya kecil

Ø  Rangkaian sederhana dan kompak.

Ø  Murah, karena komponen ynag digunakan sedikit.

Ø  Unit I/O yang sederhana, missalnya keypad, LCD, LED, latch

Ø  Lebih taghan terhadap kondisi lingkungan ekstrim misalnya temperature, tekanan, kelembaban dan sebagainya

 

2.1.2 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

 

 

 

 

Ø  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.

 

Ø  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.

Ø  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.

Ø  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

Ø   

§  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

 

Ø  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).

Ø  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

Ø  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.

Ø  RST (Reset)

Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89S51. Pulsa transisi dari tinggi selama 2 siklus ke rendah akan mereset mikrokontroler.

Ø  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.

Ø  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.

 

2.1.3 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.
 
c.
mov
 
Setb
: menyalin suatu nilai.
 
: memberikan logika 1 pada port.
d.
 
e.
Call
 
Sjmp
: memanggil perintah program yang ditentukan.
 
: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

 

 

2.1.3 Jenis-Jenis Instruksi Transfer Data

a.   ACCUMULATOR / REGISTER

 

 

Metode ini adalah menyalin data dari suatu Register ( R0 R4 ) keAccumulator (A)

 

Contoh :
MOV
A,R0
 
 
MOV
 
A,R1
 
 
MOV
 
A,R2
 
 
MOV
 
A,R3
 
 
MOV
 
A,R4

 

 

 

b.  REGISTER / ACCUMULATOR

 

 

Metode ini adalah menyalin data yang berada di Accumulator ( A )ke suatu Register ( R0 R5 )

Contoh :          MOV   R0,A

MOV          R1,A

 

 

MOV          R2,A

MOV          R3,A

 MOV         R4,A

 MOV         R5,A

c.   ACCUMULATOR / DATA ( IMMEDIATE )

 

           

Metode ini adalah untuk mengisi data ke dalam 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 suatunRegister(R0–R5) dengan data 8 bit secara langsung. Pada metode ini digunakan tanda # pada data yang akan diisikan.

 

Contoh :
MOV
R0,#24H
 
 
MOV
 
R1,#7FH
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

e.   REGISTER / REGISTER

 

 

Metode ini adalah mengkopi data yang berada di Register (R0-R7)kesuatu Register (R0-R5) 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 internalRAM ke Accumulator tanpa melalui register lainnya.

 

Contoh :
MOV
A,20H
 
 
MOV
 
A,21H
 
 
MOV
 
A,22H
 
 
MOV
 
A,23H

g.   DIRECT / ACCUMULATOR

 

Instruksi ini       akan   memindahkan    data   dari Accumulator ke sebuah alamat 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 dan R1 sebagai pointer

 

Contoh :
MOV
A,@R0
 
 
MOV
 
A,@R1

i.    INDIRECT / ACCUMULATOR

 

Type instruksi ini hanya dapat menggunakan register R0 dan R1sebagai pointer

 

Contoh :
MOV
 
 
MOV
 

 

 

 

 

j.    REGISTER / DIRECT

 

 

Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internalRAM 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

 

 

 

 

 

 

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

 

 

l.    DIRECT / DIRECT

 

 

Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internalRAM 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 delapan bit.

 

Contoh :
MOV MOV
MOV
22H,#0FEH
 
 
24H,#7EH
 
 
25H,#23H
 
 
MOV MOV MOV
MOV
 
28H,#9FH
 
 
2AH,#0D5H
 
 
2CH,#0B4H
 
 
2DH,#22H

n.  INDIRECT - DATA

 

 

Pada   instruksi     yang    dipakai    disini    menggunakan register INDIRECT   sebagai   register   pemrosesnya   dengan   diisi   data   secara langsung.

o.  INDIRECT - DIRECT

 

 

Pada    instruksi           yang    dipakai            disini   menggunakan register INDIRECT sebagai register pemrosesnya dengan diisi data dari alamat internal RAM

 

 

 

2.2 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

 

2.3 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 2.2:

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
Alumunium oksida
K=8
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.

 

2.4 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.

 

 

 

 

 

 

 

2.5 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 2.3:

Resistor

 

2.6 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 2.3:

buzzer

 

2.6 IC Regulator

 

              IC regulator adalah IC yang tujuannya mengatur atau merregulasi, agar suatu tegangan menjadi tetap walaupun beban berubah dan tegangan input berubah


 

 

 

 

 

 

Gambar 2.4:

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



 

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 3.1:

                                           Block diagram flood detector           

 

            Dari block diagram diatas bisa dijabarkan:

Ø  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

Ø  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.

 

Ø  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

 

Ø  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

3.2 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.

 

3.3 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

3.2.3    Rangkaian Sensor

           

           

          

 

 

                                       Gambar 3.1.3 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.

 

 

3.3 Flowchart Program

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 akan menyala bersamaan dengan buzzer

7.    Selesai

 

 

3.4 Analisa Program

 

 

 

 

$mod51

org 000h

mov p0,#0ffh

mov p1,#0ffh

mov p2,#0ffh

mov p3,#0ffh

;

mulai:

            jnb p2.0,led1

            mov p1,#11111111b

            sjmp mulai

led4:

           

            mov p1,#10101010b

            sjmp mulai

           

led3:

            jnb p2.6,led4

            mov p1,#11101010b

            sjmp mulai

           

led2:

            jnb p2.4,led3

            mov p1,#11111010b

            sjmp mulai

led1:

            jnb p2.2,led2

            mov p1,#11111110b

            sjmp mulai

           

end

Penjelasan Program:

Ø  $mod51:          Instruksi ini digunakan sebagai inisialisasi pada simulator bahwa program yang digunakan menggunakan bahasa assembly.

Ø  Org000h:         Instruksi ini menunjukan bahwa penulisan program dimulai dari alamat 0 hexa pada mikrokontroler.

Ø  Mov P0, #0ffh:           Menyalin nilai ff ke port 0      menunjukan bahwa

Ø  Mov P1, #0ffh:           Menyalin nilai ff ke port 1      pada port tersebut

Ø  Mov P2, #0ffh:           Menyalin nilai ff ke port 2      dalam keadaan high

Ø  Mov P3, #0ffh:           Menyalin nilai ff ke port 3      (berlogika 1)

Ø  Mulai:  Sebagai label

Ø  Jnb P2.0, led1:            Apabila port P2.0 diberi logika0 maka lompat ke label led1

Ø  Mov P1,#11111111b : Menyalin nilai 11111111b ke port P1 (led mati)

Ø  Sjmp mulai :    Kembali ke lebel mulai

Ø  Label led1:

Jnb P2.2, led2: Apa bila port 2.2 diberi logika 0 maka lompat ke label led2

Mov P1,#11111110b : Menyalin nilai 11111110b ke port 1 (led pada P1.0 menyala)

Sjmp mulai: Kembali ke label mulai

Ø  Lebel led2:

Jnb P2.4, led3: Apabila port 2.4 diberi logika 0 maka lompat ke label led3

Mov p1,# 11111010b: Menyalin nilai 11111010b ke port 1 (led menyala pada P1.0, P1.2)

Sjmp mulai: kembali ke label mulai

Ø  Label led3:

Jnb P2.6, led3: Apabila port 2.6 di beri logika 0 maka lompat ke label led4

3.5 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

3.6 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 tabung

 

 

 

 

 

 

 

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

 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar