jiptummpp gdl s1 2008 muhammadza 14172 i5i

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi berjalan dengan cepat. Mesin-mesin produksi

diharapkan mampu bekerja secara efektif dan efisien. Untuk tujuan tersebut peralatan-

peralatan manual ditinggalkan diganti dengan peralatan otomatis. Mesin-mesin otomatis

tidak hanya diterapkan pada industri besar tetapi juga pada industri skala menengah

kebawah, salah satunya adalah industri batako dan paving.

Proses pencetakan batako secara manual memakan waktu yang lama dan

memerlukan tenaga yang banyak untuk produksi skala besar. Agar proses produksi

berjalan dengan cepat dan target tercapai maka peralatan manual perlu digantikan oleh

mesin-mesin otomatis.

Mengenai hal tersebut dibuat mesin cetak batako secara otomatis yang di

gerakkan oleh sistem pneumatik dan dikendalikan dengan mikrokontroler. Dengan alat

tersebut jumlah batako yang sudah dicetak juga dapat ditampilkan pada display,

sehingga orang tidak perlu menghitung batako yang sudah tercetak, cukup melihat pada

display.

1.2. Rumusan Masalah

Dari uraian penjelasan singkat di atas dapat diketahui adanya beberapa masalah

yang akan timbul, diantaranya :

a. Bagaimana.membuat sistem otomatis untuk pencetakan/pengepresan batako.

2

b. Bagaimana membuat komunikasi antara sistem dengan mekanik sedemikian rupa

sehingga tercipta suatu alat seperti yang diinginkan.

c. Bagaimana mengeset waktu untuk pencetakan batako tersebut.

1.3. Batasan Masalah

Untuk memberi gambaran yang lebih jelas dan spesifik mengenai alat ini, maka

perlu adanya pembatasan - pembatasan masalah yang akan dibahas dalam penyusunan

tugas akhir ini antara lain :

a. Motor penggerak mekanik menggunakan motor arus-searah (dc).

b. Dalam perencanaan dan pembuatan mekanis, perhitungan matematis dan

perhitungan motor dc secara fisika tidak dibahas.

c. Alat pengepres yang digunakan alat pencetak batako dengan menggunakan

pneumatik.

d. Tidak membahas proses tekanan alat tersebut.

e. Batako/paving yang dicetak seperti yang dipasang di jalan-jalan pada umumnya.

f. Satu kali pencetakan dibuat dua buah batako.

g. Sistem otomatis pada alat ini hanya pada proses getaran ( vibrasi ) dan

pengepresan.

1.4. Tujuan

Tujuan dari pembuatan alat pencetak batako ini adalah suatu alat yang dapat

mencetak/mengepres batako secara otomatis dengan menerapkan konsep pengontrolan

alat yang dirancang menggunakan mikrokontroler yang nantinya alat tersebut dapat

mengefisiensi proses pencetakan batako dan bermanfaat bagi masyarakat khususnya

usaha kecil menengah.

3

1.5 Metodologi

Untuk mendukung terselesainya penulisan tugas akhir ini, penyusun

mengunakan metode sebagai berikut :

1. Studi literature

Yaitu sebagai dasar-dasar teori yang digunakan serta data-data yang lain yang

dipakai. Pengkajian berdasarkan data-data yang didapat dari perpustakaan atau

sumber lain yang berupa buku, internet, ataupun dari buku referensi atau media-

media yang lain.

2. Perancangan, pemasangan dan perakitan Alat

Langkah-langkah yang dilakukan dalam perencanaan alat pencetak batako

otomatis ini adalah sebagai berikut :

a. Pembuatan blok diagram alat yang dirancang.

b. Perancangan pada tiap-tiap bloknya yang meliputi penentuan spesifikasi

alat, perhitungan dan penentuan komponen-komponen yang digunakan

kemudian dilanjutkan dengan pembuatan skema rangkaianya.

Pembuatan perangkat keras ( hardware ) yang dirancang meliputi :

a. Rangkaian sensor limitswitch dan rangkaian penguat operasional

( Op-Amp ).

b. Driver untuk motor DC.

c. Pembuatan prototip alat pengepres dan pencetak batako otomatis.

3. Pembuatan software

Pembuatan perangkat lunak pada perancangan dan penbuatan pengaturan ini

menggunakan program bahasa assembler dengan berpedoman pada instruksi-

instruksi keluaraga MCS51.

4. Pengujian alat

Pengujian alat apakah peralatan yang dibuat sudah sesuai dengan

perencanaan.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dan gambaran umum yang terdapat pada setiap bab adalah

sebagai berikut:

4

BAB I PENDAHULUAN, menjelaskan tentang latar belakang masalah,

rumusan masalah, ruang lingkup, tujuan, dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI, Landasan teori terdiri dari membahas teori penunjang

dari tugas akhir yang akan dibuat.

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT, menjelaskan tentang

perencanaan perangkat keras dan perangkat lunak untuk merealisasikan

sistem.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS, merupakan pengujian yang dilakukan

terhadap perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan serta

berbagai percobaan dan analisis untuk mengetahui apakah sistem bekerja

dengan baik.

BAB V PENUTUP, berisi kesimpulan tugas akhir ini dan saran-saran yang perlu

untuk melakukan pengembangan sistem selanjutnya.

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Mikrokontroler

Apabila sebuah mikroprosesor dikombinasikan dengan I/O dan memori

(RAM/ROM) maka dihasilkan sebuah mikrokomputer. Pada kenyataannya CPU,

memori dan I/0 dapat juga dilakukan dalam level chip,yang menghasilkan single chip

mikrokomputer (SCM) untuk membedakan dengan mikrokomputer untuk selanjutrya,

SCM disebut mikrokontroller.

Salah satu keuntungan pemakaian mikrokontroller dibandingkan mikroprosesor

adalah pada mikrokontroller sudah tcrdapat RAM dan peralatan l/O pendukung

sehingga tidak perlu menambahkannya.

Mikrokontroller AT89S51 termasuk dalam keluarga MCS-51, adalah produksi

dari Atmel. Mikrokontroller ini biasa digunakan dalam komputasi, industri, dan

komunikasi. Berikut ini adalah beberapa ciri-ciri yang dimiliki oleh mikrokontroller

AT89S51:

4K Bytes memori program yang dapat ditulis hingga 1000 kali.

0 kecepatan clock -33 Mhz

Operasi Secara penuh Statis: 0 Hz ke 33 MHZ.

Tiga Level Program Memori Lock.

128 x 8-bit RAM Internal.

32 jalur I/O Programmable.

Dua 16-bit Timer/Counters.

6 Sumber Interrupt.

http://mikrokomputer.LJntt.tk

6

Mikrokontroller AT89S51 hanya akan bekerja jika dihubungkan dengan

EPROM ( internal ). Untuk dapat mengakses EPROM internal, pena EA (eksternal

Akses) hares dihubungkan ke VCC. Sebagai sebuah piranti kontrol maka MC 89S51 ini

dapat digunakan untuk berbagai kerja pengontrolan yang diatur oleh software yang ada

dalam MC tersebut.

Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan mikrokontroller

89S51 menjadi lebih sederhana. Boleh dikatakan mikrokontroller 89S51 ini mempunyai

keistirnewaan dari segi perangkat keras. Adapun blok diagram dari mikrokontroller

89S51 diperlihatkan pada gambar 2.1

7

Gambar 2.1. Blok Diagram Mikrokontroller AT 89S51

Sumber : www..alldatasheet.com

2.1.1 Organisasi Memori MC 89S51

Keluarga mikrokontroller MCS-51, memiliki memory program (ROM) dan

memori data (RAM) yang terpisah, hal ini dilakukan agar CPU dapat mengakses

8

memori program sampai 64 Kbyte dan memori data sampai 64 Kbyte. Lebar memori

data internal adalah 8 bit dan I6 bit (register DPTR).

2.1.2. Memori Program

Memori program menggunakan alamat sepanjang 64 Kbyte, 4 Kbyte untuk

alamat $0000 sampai $OFFF yang merupakan memori internal, dan 60 Kbyte

merupakan memori eksternal. Memori program merupakan tempat penyimpanan data

yang permanen. Memori program merupakan memori yang hanya dapat dibaca dan

dikenal dengan nama ROM (Read Only Memori). Data dalam ROM tidak akan terhapus

meskipun catu daya dimatikan karena ROM bersifat non volatile, sehingga karena

sifatnya yang demikian maka ROM hanya digunakan untuk menyimpan program.

Ada beberapa type ROM yaitu ROM murni merupakan memori yang telah

diprogram oleh pabrik, PROM merupakan memori yang diprogram oleh pemakai tetapi

tidak dapat diprogram ulang, EPROM merupakan memori program yang dapat

diprogram ulang. Jenis ROM yang terdapat didalam mikrokontroller 89S51 yaitu jenis

EPROM. Adapun EPROM pada prinsipnya sama dengan EEPROM perbedaannya

terletak pada pengisian dan penghapusan program. Pada EPROM penghapusan program

harus terlebih dahulu dengan sinar ultra violet, sedangkan pada EEPROM pengisian

dapat dilakukan secara langsung dengan menumpuki program yang lama dengan yang

baru.

2.1.3. Memori Data

Memori data lebih dikenal dengan nama RAM (Random Acces Memori) yaitu

mernori yang dapat dibaca atau ditulisi. Data dalam RAM akan terhapus bila satu daya

dimatikan karena RAM bersifat volatile. Oleh karna sifat RAM yang volatile ini maka

9

pogram mikrokontroller tidak disimpan dalam RAM. RAM hanya digunakan untuk

menyimpan data sementara yaitu data yang tidak begitu vital bila hilang akibat aliran

daya terputus.

Ada dua teknologi yang dipakai untuk membuat RAM yaitu RAM statik dan

RAM dinamik. Dalam RAM statik satu bit informasi disimpan dalam sebuah flip-flop

sehingga RAM statik tidak memerlukan penyegar dan penangannannya juga tidak

terlalu rumit, isi RAM tetap tersimpan selama daya diberikan. Sedangkan RAM

dinamik menyimpari bit informasi sebagai muatan. Sel elementer dibuat dari kapasitansi

gerbang substrat transistor MOS. Keuntungan RAM dinamic adalah sel-sel memori yang

lebih kecil sehingga memerlukan tempat yang lebih sempit dan kapasitas dinamik

menjadi lebih besar dibandingkan dengan RAM statik.

Memori data pada keluarga MCS-51 dapat memiliki pengalamatan sampai 64

Kbyte yang didapat dari memory data eksternal. Selain dari eksternal, MC 89S51

mempunyai 128 byte RAM internal ditambah sejumlah register fungsi khusus atau

Sfecial Function Rregister SFR. Pada keluarga mikrokontroller 89S51, ruang memory

data internal terbagi menjadi blok yang disebut sebagai lower 128, upper 128 dan ruang

SFR sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2.2. Memori Data Internal

Sumber : Atmel National Semiconduktor

Pada lower 128 lokasi memory terbagi menjadi 3 bagian yaitu:

1. Register Bank 0-3

10

Lokasi register bank dimulai dari alamat OOH - IFH yank terdiri dari 32 byte.

Register bank ini terdiri dari 4 buah register 8 bit yang dapat dipilih melalui

pengaturan program status word register (SWR).

2. Bit Addressable Area

Terdiri dari 16 byte dimulai dari 20H - 2FH. Masing-masing dari 128 bit lokasi ini

dapat dialamati secara langsung yaitu dari $OOH hingga S7FN.

3. Scratch Pad Area

Lokasi dari alamat $30H sampai $7F atau sebanyak 80 byte yang dapat diguakan

sebagai data bagi RAM.

Berikut ini adalah gambar dari lower 128 byte lokasi RAM

Gambar 2.3. Bagian Bawah 128 byte RAM internal


Sedangkan pada 128 byte atas (upper 128) ditempati oleh suatu register yang

memiliki fungsi khusus yang disebut dengan Specialisasi Function Register (SFR) yaitu

sebuah register yang berfungsi khusus, misalnya sebagai latch port, timer, kontrol

periperial dan scbagainya. Pada alamat 80H - FFH merupakan ruang dari special

11

Function register. Pada register ini terdapat alamat vektor dari register yang dimiliki

oleh mikrokontroller. Berikut ini adalah isi dari vektor alamat SFR :

Accumulator (ACC) atau register A dan register B

Kedua register tersebut digunakan untuk operasi perkalian dan pembagian.

Program Status Word (PSW)

Register ini meliputi bit-bit :

- CY carry flag digunakan pada operasi aritmatik, jump, rotate dan intruksi

boolean

- AC : Aulilliary Carry Flag digunakan untuk operasi BCD aritmatik

- FO : digunakan oleh pemprograman untuk menyimpan data I bit RS I dan RS 0

digunakan untuk pemilihan register bank

- OV : overflow flag digunakan pada operasi aritmatik

- P : Parity Flag menunjukkan parity dari register A dimana I parity ganjil dan U

parity genap.

SP (Stack Pointer)

Adalah register 8 bit digunakan untuk menunjukkan alamat dari byte terakhir

yang dimasukkan ke stack. Ketika data diletakkan di stack. SP akan naik sebelum

terjadi penyimpanan data dan pengambilan data dari lokasi stack, SP akan turun

setelah data dibaca dari stack. Register ini berguna apabila digunakan suatu otile

pada program utama.

Data Pointer High (DPH) dan Data Pointer Low (DPL)

DPTR adalah suatu register yang digunakan untuk pengalamatan tidak

langsung. Register ini digunakan untuk mengakses memori program baik internal

atau eksternal juga digunakan untuk alamat eksternal data. DPTR dikontrol 2 buah

register 8 bit yaitu DPH dan DPL.

12

Port 1 / O

Pada keluarga YICS-51 masing-masing port dapat dialamati baik secara byte

masing-masing port merupakan port bidirection yang artinya dapat berjalan 2 arah

baik input maupun output. Port 0 dan port 2 digunakan sebagai port pengalamatan

memori luar, port I digunakan sebagai port l/O dari mikrokontroller sedangkan port

3 berisi sinyal-sinyal kontrol seperti interupt. serial, W R dan RD.

Register Prioritas lnterupt (Interupt Priority Register/ 1P) B

Berisi bit-bit kontrol untuk mengaktifkan interupt pada taraf yang diinginkan.

Interupt Enable Register (I/E)

Berisi bit-bit untuk menghidupkan dan mematikan setiap sumber interup atinl

keseluruhan.

Timer / Counter Mode Register (TMOD)

Bit-bit pada register CMOD digunakan untuk memilih pewaktu atau pencacah.

Timer / Counter Control Register (TCON)

Bit-bit pada TCON digunakan untuk memulai atau pencacah atau flag-flag

overflow dan permintaan interupt.

TH0, TL0, TH1, TL1

THO dan THI digunakan untuk data byte tinggi dari pewaktu pencacah 0 dan

1 sedangkan TLO dan TLI untuk byte rendah. Register-register ini dapat dibaca dan

ditulis.

Serial Control Buffer (SBUF)

SBUF digunakan untuk menampung data masukkan atau keluaran tergantung

dari serial port sebagai penerima atau pengirim data.

Aritmatika Logic Unit (ALU)

13

ALU dapat melakukan operasi-operasi aritmatika, fungsi lugika dan variabel 8

bit seperti penambahan, pengurangan, perkalian, pembagian dan juga operasi-

operasi logika AND, OR, serta fungsi-fungsi lain seperti rotate, clear, complement

dan lain-lain. ALU dengan kemampuan yang tinggi ini memungkinkan 89S51 dapat

melakukan operasi kontrol secara cepat dan algoritma data yang intensif. Operasi--

operasi terpisah sebanyak 51 buah memudahkan dalam memanipulasi 3 type dasar

yaitu Boolean, byte dan word. Ada 11 mode pergalamatan yaitu 7 sebagai data dan

4 sebagai kontrol urutan program. Operasi-operasi pada urnumnya rnembolehkan

beberapa mode pengalarnatan.

Rangkaian Oscilator

Mikrokontroller 89S51 memiliki osilator internal (on chip oscilator) yang

dapat digunakan sebagai sumber clock sebagai CPU. Rangkaian osilator yang

terdapat didalam adalah rangkaian paralel resonan dengan batas frekwensi mulai

dari 3 Mhz sampai dengan 12 Mhz. Berikut adalah tabel pembagian alamat pada

register fungsi-fungsi khusus.

14

Tabel 2.1. Special Function Register

SIMBOL NAMA ADDRESS

ACC

B

PSW

SP

DPTR

DPL

DPH

P0

P1

P2

P3

IP

IE

TMOD

TCON

T2CON

TH0

TL0

TH1

TL1

TH2

ACCUMULATOR

B REGISTER

PROGRAM STATUS WORD

STACK POINTER

DATA POINTER 2 BYTE

LOW BYTE

HIGH BYTE

PORT0

PORT1

PORT2

PORT3

INTERUPT PRIORITY CONTROL

INTERUPT ENABLE CONTROL

TIMER/COUNTER MODE CONTROL

TIMER/COUNTER CONTROL

TIMER/COUNTER 2 CONTROL

TIMER/COUNTER 0 HIGH CONTROL

TIMER/COUNTER 0 LOW CONTROL


TIMER/COUNTER 1 LOW CONTROL


0E0H

0F0H

0D0H

81H

82H

83H

80H

90H

0A0H

080H

0B8H

0ABH

89H

88H

0C0H

8CH

8DH

8BH

0CDH

0CCH


2.1.4. Sistem Interupsi

Pada mikrokontrollcr 89S51 terdapat beberapa saluran interupsi. Interupsi pada

89S5I dibedakan menjadi 2 jenis yaitu :

1. Interupsi yang tidak dapat dihalangi oleh perangkat lunak (non maskable interupt)

misalnya : reset.

2. Interupsi yang dapat dihalangi perangkat lunak (maskable interupt), contoh

interupsi jenis ini adalah INT 0 dan INT I (eksternal), serta Timer/counter 0,

Timer/counter 1, dan interupsi dari port serial (internal).

15

Tiap sumber interupsi mempunyai alamat yang diawali pada 0003H dan

seterusnya dengan selang 8 byte. Alamat awal dari tiap-tiap permintaan interupsi ini

terdapat pada label 2.2 dibawah ini

Tabel 2.2. Alamat Layanan Sistem Interupsi


Ada dua buah register yang mengontrol interupsi yaitu IE (Interupt Enable)

dan IP (Interupt Priority). Bit-bit pada register IE adalah sebagai berikut:

EA (1E.7) : melumpuhkan semua interupsi, jika EA = 0 tidak ada

interupsi yang dilayani, jika EA = I setup sumber interupsi dapat dijalankan

ES (IE.4) : untuk interupsi port serial

ET1 (IE.3) : untuk interupsi pewaktu/pencacah I

EXI (IE.2) : untuk interupsi luar I

ETO (IE:1) : untuk interupsi pewaktu/pencacah 0

EXO (IE,O): untuk interupsi luar 0

Pengaturan prioritas dari interupsi request terdapat pada register IP (interupt

priority). Bit-bit pada register IP adalah sebagai berikut :

SUMBER INTERUPSI ALAMAT AWAL

Interupsi luar 0 (INT 0) 3(0003H)

Pewaktu / Pencacah 0 (TO) 11(000BH)

Interupsi luar I (INT I) 19(0013H)

Pewaktu / pencacah I (T 1) 27(001 BH)

Port serial 35(0023H)

16

PS (IPA) : untuk prioritas serial port

PTI (IP.3) : untuk prioritas pewaktu

PX1 (IP.2) : untuk interupsi INTO

PTO (IP.1) : untuk prioritas interupsi timer 0

PXO (IP,O): untuk prioritas interupsi INTO

2.1.5. Susunan Pena-pena MC AT89S51

Penjelasan dari masing-masing pena dari mikrokontroller AT 89S51 adalah

sebagai berikut :

1. Pena I sampai dengan 8 (port I) merupakan port 1/O dua arah dengan pull up

internal yang dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan. Port ini juga

menerima byte rendah selama pemprograman EPROM maupun ROM

didalamnya

2. Pena 9 (reset) merupakan masukkan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari

rendah ketinggi akan mereset AT 89S51, apabila tegangan pada pena ini tetap

pada taraf tinggi maka vpd akan memberikan tegangan catu untuk internal

RAM.

3. Pena 10 sampai 17 (port 3) merupakan 1/O dua arah dengan pull up internal

yang memiliki fungsi khusus yaitu

- RXD (P3.0) : masukkan penerimaan data serial (asynchrnous) atau

sebagai keluaran data (synchrnous).

- TXD (P3. 1) : keluaran pengiriman data untuk anal port atau sebagai

keluaran clock.

- TNT 2 (P3.2) : masukkan interupt 2.

- INT 1 (P3.3) : masukkan interupt 1.

17

- TO (P3.4) : masukkan dari pewaktu / pencacah 0.

- T I (N).5) : masukkan dari pewaktu / pencacah 1.

- WR (P3.6) : sinyal penulisan memori data luar.

- RD (P3.7) : sinyal pemhacaan memori data luar.

4. Pena 18 (X- i al 2) merupakan pena masuk ke rangkaian osilator, sebuah osilator

kristal atau sumber osilator luar dapat digunakan.

5. Pena 19 (X-Tal 1) merupakan pena keluaran ke rangkaian osilator internal. Pena

ini dipakai bila menggunakan osilatur kristal.

6. Pena 20 (ground) dihubungkan ke VSS atau ground.

7. Pena 21 sampai 28 (port 2) merupakan port 1/0 8 byte dua arah dengan pull up

internal, port ini mengirimkan bit alamat apabila dilakukan pengaksesan memori

eksternal.

8. Pena. 29 (PSLN / Program Store lsnabie) merupakan sinyal pengontrol yang,

memperbolehkan program memori eksternal masuk kedalam bus selama proses

pengambilan intruksi.

9. Pena 30 (ALE / Address Latch Enable) digunakan untuk menahan alamat

memori eksternal selama pelaksanaan intruksi.

10. Pena 31 (EA / Eksternal Access) apabila pena ini diberi logika tinggi (H) maka

mikrokontroller akan melaksanakan intruksi dari ROM / EPROM ketika isi

program counter kurang dari 4096. Apabila diberi logika rendah (L)

mikrokontroller akan melaksanakan seluruh intruksi dari memori program luar.

11. Pena 32 sampai 39 ( port 0 ) merupakan port open drain 1/0 8 bit dua arah, port

ini digunakan sebagai multipleks (data secara bergantian) bus alamat rendah

selama pcngaksesan program cksternal dan bus data selama pengaksesan ke

18

memori luar. Port ini juga menerima kode byte selama pemprograman EPROM

data mengeluarkan kode byte selama verifikasi program dari ROM / EPROM.

12. Pena 40 (VCC) dihubungkan ke VCC (5 volt).

Adapun gambaran fisik dari susunan mikrokontroller AT 89S51 seperti terlihat

pada gambar berikut ini :

Gambar 2.4. Susunan Pena (Kaki) MC AT89S51


2.1.6. Metode Pengalamatan

Pengalamatan Bit Langsung ( Direct Bit Addresing )

19

Pengalamatan langsung bit ini hanya pada lokasi RAM internal yaitu

20H - @FH dan sebagian SFR yaitu, port 1, port 2, port 3, TCON register,

SCON register, IE register, PSW register, ACC dan B register.

Pengalamatan Tak Langsung

Pada pengalamatan tak langsung, instruksi menunjukkan suatu register

yangn isinya adalah alamat dari operand. Eksternal dan Internal RAM dapat

dialamati secara tidak langsung. Register alamat untuk memilih bank register

atau stack pointer. Register alamat untuk data dengan lebar 16 bit digunakan

data pointer DPTR.

Pengalamatan Berindeks

Yang dapat diakses dengan pengalamatan berindeks hanya memory

program. Mode ini dimaksudkan untuk membaca loop-up table program.

Konstanta Immediate

Pengalamatan lanmgsung dilakukan dengan memberikan nilai ke suatu

register secara langsung, dilakukan dengan menggunakn tanda#.

Contoh : Mov A #100

2.2. Bahasa Assembler

Komputer hanya dapat “mengerti dan mengartikan” bahasa mesin. Bahasa mesin

berbentuk 0 dan 1 (binary), sehingga sangat sukar untuk dituliskan oleh seorang

programmer. Bahasa assembler merupakan bahasa programming symbolic yang dapat

dipakai untuk membuat kode-kode mesin dalam binary. Bahasa assembler digunakan

oleh seorang programmer jika :

20

a. Diperlukan kontrol yang ketat dari program yang dibuatnya, sampai

ketingkat byte maupun bit.

b. Diperlukan subroutine-subroutine bagi fungsi-fungsi yang tidak dapat

diberikan oleh bahasa pemrograman yang lain.

2.3. Motor DC

Motor DC adalah peralatan elektromekanis yang mengubah daya listrik menjadi

daya mekanis dengan sumber arus sebagai supply energi listriknya. Pada umumnya

motor DC terdiri dari atas bagian yang diam dan bagian yang bergerak. Bagian yang

diam biasa disebut stator dan bagian yang bergerak disebut rotor. Stator adalah

kumparan medan yang berbentuk kutub sepatu untuk menghasilkan medan magnet.

Rotor merupakan kumparan jangkar dengan belitan konduktor (kumpraran) untuk

mengimbaskan ggl (gaya gerak listrik) pada konduktor yang terletak pada alur-alur

jangkar. Celah udara memungkinkan berputarnya jangkar dalam medan magnet.

Pada stator dililitkan gulungan kawat untuk kumparan medan. Arus yang

mengalir pada kumparan ini disebut arus medan (ie) yang pada rangkaian motor DC

menghasilkan fluks magnet utama (Φe) pada stator dan rotor. Kumparan jangkar adalah

lilitan yang digulungkan secara aksial pada besi rotor dan dihubungkan ke batang-

batang komutator. Kumparan ini lewati listrik melewati sikat-sikat dan komutator

tersebut. Arus yang mengalir dalam kumparan ini dinamakan arus jangkar (ia). Arus ini

menghasilkan ggl (gaya gerak listrik) yang memiliki arah tegak lurus terhadap fluks

magnet utama yang ditimbulkan oleh arus pada kumparan stator.

Motor DC dibedakan menjadi 3 yaitu :

1. Motor Shunt

21

2. Motor Seri

3. Motor Kompon

Pada gambar 2. memperlihatkan gambar dasar motor DC. Motor ini

menggunakan sikat dan cincin belah (komotator). Saat siklus pertama, arus mengalir

dari kutub positif ke kutub negative.

Sementara itu aliran arus yang melewati kabel yang berada didekat kutub S

magnet akan menyebabkan gaya Lorentz keatas. Kedua perpaduan gaya Lorentz

tersebut akan menyebabkan kawat berputar. Pada siklus berikutnya teerjadi hal yang

serupa seperti pada siklus sebelumnya. Apabila arus terus-menerus dialirkan, maka

kawat akan berputar secara terus-menerus pula. Pada aplikasi sesungguhnya, kawat

adalah sebuah rotor yang akan dikopel dengan sebuah as dan akan memutar as tersebut

terus-menerus seiring perputaran motor.

Gambar 2.5 Bagan motor DC

Sumber : www.elektroindonesia.com

Pada motor DC, kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan

medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konverter

energi baik energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya dari

energi mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung melalui medium medan

magnet. Energi yang akan diubah dari suatu sistem ke sistem yang lain, sementara akan

tersimpan pada medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi

22

sistem lainnya. Dengan demikian, medan magnet disini selain berfungsi sebagi tempat

penyimpanan energi juga sekaligus proses perubahan energi, dimana proses perubahan

energi pada motor arus searah dapat digambarkan pada gambar 2.6.

Energi Listrik Medan Magnet Energi Mekanik

Gambar 2.6 Proses Konversi Energi Pada Motor DC`


2.3.1. Prinsip Kerja Motor DC

Prinsip kerja motor DC berdasarkan pada penghantar yang dialiri arus

ditempatkan dalam suatu medan magnet penghantar tersebut akan mengalami suatu

gaya. Gaya tersebut akan menimbulkan torsi yang akan menimbulkan rotasi mekanik

sehingga motor akan berputar. Motor DC ini akan menerima sumber arus searah dari

jala-jala kemudian diubah menjadi energi mekanik berupa putaran yang akan digunakan

oleh peralatan yang lain. Ada tiga hal pokok dari prinsip kerja motor DC antara lain:

o Adanya garis-garis gaya magnet (fluks) antar kutub-kutub yang berada dalam

stator.

o Penghantar yang dilalui arus listrik ditempatkan pada jangkar yang berada dalam

medan magnet.

o Pada penghantar timbul gaya yang menghasilkan torsi.

Apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka

disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan

magnet ini ditentukan dengan kaidah tangan kanan.

Dengan aturan sebagai berikut:

http://www.elektroindonesia.com

23

Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah

medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik.

Gambar 2.7 Kaidah tangan kanan


Keterangan gambar :

Keterangan:

BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T)

I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )

a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )

r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )

θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat

dalam derajad (°)

x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

http://www.elektroindonesia.com

24

dimana :

2.3.2. Rumus Dasar Motor DC

Berdasarkan teori elektromagnetik, dapat diturunkan 3 rumus dasar untuk mesin

arus searah ini adalah:

o Tegangan induksi

..nCEa volt

o Kecepatan

Rumus kecepatan ini sebenarnya diturunkan dari rumus tegangan induksi dan

merupakan kecepatan motor tanpa beban:

.C

Ean

Keterangan:

Ф = fluks/kutub

n = putaran (rpm)

C = (p/a) x (Z/60) = konstanta

P = jumlah kutub

a = jalur parallel konduktor jangkar

Z = jumlah konduktor jangkar

Ia = arus jangkar

2.4 Pneumatik (Sistem Tekanan Udara)

Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yangf bergerak,

kedaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbangan. Perkataan

pneumatic berasal dari bahasa Yunani “pneuma” yang berarti “napas” atau “udara”. Jadi

pneumatic berarti terisi udara atau digerakan oleh udara mampat. Pneumatik

25

merupakan cabang teori aliran atau mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian

aliran-aliran udara melalui suatu system saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-

selang, gawai dan sebagainya, tetapi njuga aksi dan penggunaan udara mampat.

Pneumatik menggunakan hokum-hukum aerodinamika, yang menentukan keadaan

keseimbangan gas dan uap (khususnya udara atmosfir) dengan adanya gaya-gaya luar

(aerostatika) dan teori aliran (aerodinamika).

Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri merupakan

ilmu pengetahuan dari semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya

atau gerakan. Jadi pneumatic meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam

mana terjadi proses-proses pneumatic. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatic dalam

pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat (udara bertekanan).

Susunan system pneumatic adalah sebagai berikut :

a. Catu daya (energi supply)

b. Elemen masukan (sensor)

c. Elemen pengolah (processor)

d. Elemen kerja (actuators)

2.4.1 Sumber Tenaga Pneumatik

Pemampat digunakan untuk membekalkan tenaga kepada sistem pneumatik.

Sistem pneumatik biasanya memerlukan aliran udara termampat dari 40 l/min sehingga

20,000 l/min hantaran udara bebas piawai pada tekanan atmosfera 1.013 bar (mutlak)

pada suhu sekitar 20oC yang telah dimampatkan oleh pemampat dan disimpan di dalam

penerima. Dua jenis pemampat yang digunakan dalam industri;

- pemampat salingan

26

- pemampat putaran

Pemampat boleh membekalkan udara termampat dengan kapasiti tekanan yang

tinggi begitu juga dengan penerima, namun sistem pneumatik hanya memerlukan

tekanan kerja yang lebih kecil oleh itu pengatur diperlukan. Pengatur tekanan akan

melaraskan tekanan udara termampat ke satu nilai tekanan yang diperlukan.

2.5 Bahan Material

Dalam pembuatan batako dibutuhkan bahan-bahan material, diantaranya :

- Pasir

- Semen

- Air

Di sini pencampuran antara pasir, semen dan air harus seimbang untuk

menghasilkan batako yang baik sesuai yang diinginkan. Adapun perbandingan antara

pasir dan semen dibuat 6:1 , yaitu pasir 6 gelas (air minum kemasan) dan semen 1 gelas

(air minum kemasan). Setelah bahan material berupa pasir dan semen diaduk rata,

kemudian pencampuran antara pasir dan semen tadi diberi air kurang lebih 150 cc

(untuk setiap takaran pasir dan semen 6:1) atau secukupnya, sehingga pada waktu

pengepresan pada alat pengepres tidak terlalu basah yang mengakibatkan air dari

campuran meluber dan hasil akan kurang baik atau terlalu kering yang mengakibatkan

bahan material tersebut tidak bisa menyati dengan baik sesuai dengan yang diharapkan.

Penggunaan pasir disini dianjurkan pasir yang bertekstur kasar (pasir kasar) agar hasil

dari pencetakan dapat maksimal. Sedangkan semen yang digunakan adalah semen hitam

pada umumnya.

27

BAB III

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

3.1 Diagram Blok dan Prinsip Kerja Alat

Mikrokontroller

AT89S51

Driver

Driver

Selenoid

Valve

Selenoid

Valve

DriverMotor

DC

SW 1

SW 2

SW 3

SW 4

Buffer

Display

7Segment

Air Cilinder

Cetakan

Air Cilinder

Press

Limit Sw itch Papan Cetakan

Limit Sw itch Press

Tombol Start

Tombol Stop

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Pencetak Batako/Paving

Perangkat keras pada bab ini berupa rangkaian Driver, Buffer, Display dan

rangkaian minimum system mikrokontroler AT89S51. Proses pencetakan batako

dilakukan secara otomatis oleh mekanik penggerak. Secara garis besar prinsip kerja alat

yang dirancang adalah sebagai berikut :

Posisi awal alat pada saat dihidupkan, mikrokontroller akan mengangkat

penekan/press. Setelah penekan/press sudah dalam posisi diatas maka cetakan

akan diangkat juga pada posisi diatas. Jika penekan/press dan cetakan sudah

pada posisi diatas, maka alat dalam kondisi siap mencetak.

Berikutnya papan cetakan didorong kedalam mesin cetakan sehingga menyentuh

limit switch, maka limit switch akan memberikan sinyal yang berupa logic pada

mikrokontroler, setelah itu mikrokontroller akan menggerakkan cetakan turun

28

kebawah. Setelah itu baru dilakukan pengisian material yaitu pasir dan semen

yang sudah diaduk dengan takaran yang sudah ditentukan.

Setelah cetakan sudah terisi material pasir dan semen maka dilakukan proses

pencetakan, yaitu dengan menekan tombol Start. Jika tombol Start ditekan maka

mikrokontroller akan menggerakkan Motor DC untuk melakukan proses

perataan material dengan metode vibrasi atau penggetaran. Proses pemerataan

material dilakukan kurang lebih 5 detik. Setelah pemerataan material selesai

maka mikro akan menggerakkan penekan/press untuk melakukan pemadatan.

Pada saat material didalam cetakan di tekan, maka pressure switch akan

bergerak mengaktifkan switch yang menandakan tekanan yang diberikan sudah

cukup. Sehingga mikro akan menarik kembali penekan/press pada posisi diatas.

Setelah penekan sudah berada diatas maka cetakan akan ditarik juga pada posisi

atas. Maka cetakan siap diambil dengan cara menarik keluar papan cetakan.

3.2. Perencanaan Hardware

Hardware terdiri dari rangkaian-rangkaian yang tersusun dari komponen –

komponen linear. Rangkaian hardware tersebut terdiri dari :

Minimum Sistem Mikrokontoler 89S51

Rangkaian Clock

Rangkaian Reset

Rangkaian Driver Motor dan Solenoid

Rangkaian Saklar Deteksi

Rangkaian Kontrol

Rangkaian Display

29

3.2.1. Minimum Sistem Mikrokontoler 89S51

Untuk membentuk sebuah minimum system dengan basis mikrokontroler

AT89S51, dibutuhkan perangkat tambahan memori luar yaitu ROM sebagai penyimpan

program dan RAM sebagai memori tambahan. Selain itu, agar minimum sistem ini

dapat dihubungkan dengan peralatan luar maka dibutuhkan interface (antar muka)

sebagai I/O. agar mikrokontroler AT89S51 dapat mengakses perangkat tambahan

tersebut, maka diperlukan decoder sebagai pemeta memori (menentukan alamat masing

– masing perangkat).

Hubungan antar kesemua komponen tersebut untuk lebih jelasnya akan

digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.2. Minimun Sistem Mikrokontroler AT89S51

Sumber : Perancangan

30

3.2.2. Rangkaian Clock

Mikrokontroler AT89S51 memiliki internal clock pada pin 5 (X1) dan pin 4

(X2) yang berfungsi sebagai sumber clock, tetapi masih diperlukan rangkaian tambahan

untuk membangkitkan clock tersebut. Rangkaian clock ini merupakan jantung dari

rangkaian minimum mikrokontroler AT89S51 yang terdapat oscilator sebagai

pembangkit pulsa, mempunyai input XTAL 1 dan output XTAL 2. Dimana XTAL 1

adalah input yang dihubungkan dengan rangkaian osilasi dalam rangkaian

mikrokontroler, sedangkan XTAL 2 adalah output feedback untuk osilasi.

Rangkaian ini terdiri dari 2 buah kapasitor dan sebuah kristal, dengan ketentuan

:

C1 dan C2 = 20 – 40 pF (digunakan untuk kristal).

= 30 – 50 pF (digunakan untuk keramik resonator).

Gambar 3.3 Rangkaian clock

Sumber : Datasheet

Perencanaan berikut menggunakan kristal 12 Mhz yang dimaksudkan untuk

perhitungan besar baud rate pada tranmisi data serial, sedangkan nilai kapasitor yang

digunakan adalah 30 pF sesuai dengan toleransi yang dispesifikasikan. Clock ini

menghasilkan suatu interval pewaktu yang dinamakan pulsa. Untuk sebuah instruksi

program terkecil diperlukan beberapa pulsa yang dikelompokkan dalam bagian keadaan

(state) menunjukkan dasar dari interval waktu untuk menandai suatu operasi, seperti

31

penempatan opcode byte, pengerjaan opcode atau penulisan data byte. Jumlah suatu

byte opcode telah ditentukan oleh pabrik berdasarkan bentuk perintah, misalkan

penggunaan perintah, MOV A, R1, yang mempunyai 1 byte.

3.2.3. Rangkaian Reset

Rangkaian reset disini digunakan untuk mereset mikrokontroler AT89S51, yaitu

mengawali eksekusi program pada alamat paling rendah. Rangkaian ini direncanakan

agar mempunyai kemampuan power on reset, yaitu reset terjadi saat power diaktifkan.

Gambar 3.4 Rangkaian Reset

Sumber : Perancangan

Dengan mengasumsikan lama waktu starup dari oscilasi pada waktu power di on

kan adalah 10 μs dan kristal yang dipakai pada mikrokontroler adalah 12 Mhz, maka

lebar pulsa pada saat rest harus lebih besar dari :

T = sxx

x121010

1012

122 6

6

Tegangan tipikal dikaki reset adalah setengah dari Vcc yaitu 2.5 volt. Untuk

memenuhi kriteria diatas dalam perencanan dipakai nilai R=10 kΩ dan C=10 μF,

sehingga waktu pulsa pada reset adalah :

Treset = 10.103 x 10.10

-6

= 0.1s.

32

3.2.4. Driver Motor dan Solenoid Valve

Pada alat Pencetak batako terdapat Motor DC yang berputar satu arah saja untuk

menggetarkan (vibrasi) mekanik sebagai proses perataan material di dalam cetakan.

Pada perencanaan pembuatan penggerak atau driver motor DC dan solenoid ini dipilih

beberapa komponen yang mempunyai tegangan yang besar agar motor dan solenoid

dapat bergerak secara maksimal sesuai dengan spesifikasi motor yaitu 24V dan solenoid

pada tegangan AC 220V. Maka dari itu dibuatlah penggerak motor DC dan Solenoid

dengan komponen Relay yang dapat tahan dengan tegangan 24V dengan kontak poin

atau saklar pada tegangan DC 24V dan AC 220V.

Pemilihan relay untuk menggerakkan Motor DC dan Solenoid ini karena relay

merupakan saklar mekanik dan tidak dipengaruhi oleh Vce atau Ib seperti pada

transistor. Untuk mengaktifkan Motor DC pada relay agar dapat berputar diperlukan

transistor yang dapat bekerja terhadap tegangan 24V, maka dipilih transistor FCS 9014

yang terhubung dengan kumparan relay, dengan spesifikasi sebagai berikut:

Motor DC : VDC Max 30V Solenoid Valve : VAC 220V

IDC 2 A

Rpm 2800

Untuk dapat menggerakkan rangkaian ini maka mikrokontroller akan

memberikan logic Low pada Led Optocoupler. Led (Ligh Emiting Dioda) yang berada

pada Optocoupler sama halnya dengan Led-Led pada ummnya. LED mempunyai arus

bias maju (If) sebesar 10mA dan tegangan sebesar 1,5 volt. Supaya Led mampu bekerja

dan tidak putus maka harus ditambahkan tahanan yang dihubungkan secara seri ( Rled).

Rled = Iled

satVceVledVcc )(

Rled = 010.0

2.05.15

33

Rled = 330Ω

Optocoupler digunakan sebagai buffer dari mikrokontroler ke driver agar tidak

ada arus balik (revers) dan pembebanan ke rangkaian mikrokontroler.

Gambar 3.5. Rangkaian Driver Motor

Gambar 3.6. Driver Selenoid

3.2.5. Rangkaian pensaklaran Buffer Switcth

Pada alat ini digunakan limit switch sebagai sensor posisi dari cetakan dan press

yang penempatannya akan diatur sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini dibutuhkan 4

buah saklar deteksi, yaitu 2 buah untuk posisi papan dan press, 1 buah untuk tombol

start dan 1 buah untuk tombol stop. Dalam pemasangan rangkaian switch ini dilengkapi

juga dengan buffer untuk menghindari kemungkinan adanya bounching dari limit

34

switch tersebut. Dalam perencanaan rangkaian buffer, komponen yang digunakan

adalah gerbang NOT atau IC 74LS04..

Untuk mencari nilai resistor yang sesuai dengan kebutuhan, maka harus

diketahui dahulu karakteristik dari masukan/input mikrokontroler.

Karakteristik Teknis Mikrokontroler :

Vin logic High = 2,0 – 5,0 volt

Iin logic High =650 μA max

(Sumber Datasheet Mikrokontroler AT89S51)

Gambar 3.7. Switching Pensaklaran

Sumber : perancangan

35

3.2.6. Rangkaian Display Seven Segment

Untuk menampilkan angka digunakan seven segmen yang berjenis command

anoda. Dalam perencanaan alat ini menggunakan 2 digit seven segmen yang

menggunakan masukan dari port paralel dengan metode multipleks.

Gambar 3.8. Display 7Segmen


Pada gambar rangakian di atas menunjukkan untuk menghemat penggunaan bit

port, maka digunakan penghubung IC 74LS47 sebagai pengubah dari kode biner ke

decimal, sehingga yang dibutuhkan hanya 4 bit saluran dari port yang digunakan.

Tegangan catu yang digunakan untuik mensuplay seven segmen 1,7 – 2Volt dan

arus kerja LED seven segmen 5 – 20mA.

Sedangkan dalam perencanaan ILED = 10mA. Pada data book TTL IC 74LS47 tiap

pinnya mempunyai harga-harga keadaan keluaran sebagai berikut :

IOL = 16mA(max) VOL = 0,4Volt(max)

36

Harga-harga diatas menentukan nilai resistor yang digunakan untuk

mengamankan IC 74LS47 dari arus yang mengalir dari Vcc 5 volt.

Rsegmen = VCC – VLED - LED

OL

IV

=mA10

4.07.15

=290 Ω

=330 Ω (harga standart)

Display ini digunakan sebagai tampilan jumlah inputan untuk banyaknya

pencetakan. Pada aplikasi digunakan Tahanan ( R ) beban sebesar 330 Ω karena

merupakan yang tersedia di pasaran.

3.3. Perancangan Software

Software merupakan program yang akan dilakukan oleh MCU untuk

mengendalikan proses kerja alat tersebut. Dan program tersebut akan dimasukkan ke

dalam EEPROM yang akan diakses oleh MC AT89S51 dan akan mengontrol perputaran

motor DC dan pencetakan serta penghitungan hasil proses pencetakan sampai proses

selesai. Software yang digunakan adalah bahasa assembler.

3.3.1. Struktur Dasar Bahasa Assembler

Struktur dasar bahasa assembler menganut satu baris untuk satu perintah seperti

:

Proses: MOV AX,BX ; Menyalin isi register BX kedalam register AX.

Proses adalah bagian label, MOV adalah bagian mnemonic, AX dan BX adalah

bagian operand (AX yang berada di sebelah kiri disebut operand tujuan atau Destination

operand sedangkan BX yang berada disebelah kanan disebut operand sumber atau

37

Source Operand hal ini berlaku untuk semua jenis operand yang lebih dari satu),

sedangkan kalimat yang ada dibelakang tanda ‘;’ adalah bagian komentar.

Bagian mnemonic merupakan singkatan perintah yang mudah diingat, bagian ini

adalah bagian yang menginstruksikan suatu program untuk bekerja sesuai dengan

perintah yang ditulisnya.

Bagian operand adalah bagian yang merupakan objek dari sebuah instruksi atau

bagian yang harus dieksekusi oleh program assembler sesuai dengan perintah dari

bagian mnemonic.

Bagian komentar tidak berpengaruh pada jalannya program assembler, tetapi

sangat penting untuk mempermudah seseorang mengerti maksud dari program yang

dibuatnya sehingga orang tersebut tahu akan guna dari sebuah instruksi.

3.3.2. Cara MengCompile Program Assembler

Untuk mengkompile sebuah program dengan bahasa Assembler diperlukan

sebuah compiler yang disebut TASM.EXE (Turbo Assembler), yang akan membuat

source code dengan file berektensi .ASM yang telah kita isi dengan program dengan

bahasa assembler menjadi sebuah file dengan ekstensi .OBJ. setelah itu file program

berekstensi OBJ akan dikompile lagi ke file berekstensi List, Hex dan Bin. File yang

nantinya akan di isikan kedalam mikrokontroller adalah file program yang ber ekstensi

Hex melalui program Downloader. Dalam pemrograman alat ini menggunakan

programmer Downloader ATMEL ISP seperti dibawah ini.

38

Gambar 3.9 Software Downloader ATMEL MCU ISP

39

3.4. Diagram Alir Sistem Kerja Alat

Mulai

Press Posisi di Atas

Cetakan Posisi di Atas

Counter = 0

Papan di

Masukkan

?

Cetakan di Turunkan

Pengisian Bahan/Material

Tombol

Start

Ditekan

?

Proses Perataan/Vibrator 3 detik

Proses Pemadatan/Press Turun

Pressur

Sw itch

Aktif

?

Press Dinaikkan

Cetakan Dinaikkan

Papan di

Dikeluarkan

?

Counter + 1

Selesai

Y

T

T

Y

Y

T

T

Y

Gambar 3.10. Diagram Alir Sistem Kerja Alat


40

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan analisis dari peralatan yang

telah dibuat. Hasil pengujian dianalisis dengan membandingkannya terhadap

perencanaan pengujian meliputi perangkat keras dan perangkat lunak dari alat yang

sudah selesai dibuat. Peralatan – peralatan yang digunakan dalam pengujian adalah

sebagai berikut :

* Power supply * Avometer Digital

* Mikrokontroler AT89S51 * Motor DC

* Seven Segment * Selenoid Valve

4.1. Pengujian Motor DC

4.1.1.Tujuan

Mengukur besarnya tegangan motor vibrator.

4.1.2.Peralatan yang digunakan

Power supply Mikrokontroler AT89S51

Avometer Motor DC ( Motor Vibrator)

Selenoid Valve

4.1.3.Langkah Pengujian

Langkah pengujian tegangan pada motor

Pengujian dilakukan dengan menghubungkan kutub positif avometer pada

41

kutub positif motor kutub negative pada kutub negative. Bersamaan dengan itu

alat dalam keadaan bekerja.

4.1.4.Hasil pengujian dan analisis

Tabel 4.1 Tegangan motor dc (motor vibrator)

Arus (A) Tegangan (V)

Motor Vibrator 2 30

Sumber : Spesifikasi motor DC

Tabel 4.2 Hasil pengukuran tegangan motor dc (motor vibrator)

Arus (A) Tegangan (V)

Motor Vibrator 0.271 24

Sumber : Hasil pengujian

Berdasarkan hasil pengukuran yang terdapat pada tabel 4.2 menunjukkan arus

motor pada tegangan kerja 24 Volt sebesar 0,271 A.

4.2. Pengujian Solenoide Valve

4.2.1. Tujuan

Mengukur besarnya tagangan yang dihasilkan solenoid pada saat bekerja.

4.2.2. Peralatan yang digunakan

Power supply Avometer

Solenoid Valve Mikrokontroler AT89S51

4.2.3. Langkah Pengujian

Pengujian dilakukan dengan menghubungkan kutub positif avometer pada

kutub positif solenoide kutub negative pada kutub negative. Bersamaan dengan itu

alat dalam keadaan bekerja.

42

4.2.4. Hasil pengujian dan analisis

Tabel 4.3 Tegangan solenoid valve

Daya (P) Resistansi (Ohm) Tegangan (V)

Solenoide Valve 6 W 2566 220 Vac

Tabel 4.4 Hasil pengukuran tegangan solenoid

Arus (A) Resistansi (Ohm) Tegangan (V)

SolenoideValve/Cetakan 0.042 mA 2566 220

SolenoideValve/Pres 0.034 mA 2816 220


Berdasarkan hasil pengukuran yang terdapat pada tabel 4.3 dan 4.4

menunjukkan bahwa tidak terjadi perbedaan arus pada suply selenoid valve 1 dan 2

dikarenakan adanya perbedaan resistansi.

4.3. Pengujian Penerimaan Data pada Penampil (Seven Segment)

4.3.1. Tujuan

Dalam hal ini Limit Switch bertindak sebagai pengirim sinyal data dan

mikrokontroler bertindak sebagai penerima data yang dihubungkan dengan seven

segment sebagai tampilan yang mewakili sebuah karakter bilangan biner.

Mikrokontroler disini berisi program yang berisi program yang berfungsi menerima

data dan menampilkannya pada port yang terhubung dengan seven segment.

Pengujian ini bertujuan untuk melihat apakah perintah yang dikirim sesuai

dengan data yang diterima oleh mikrokontroler dengan melihat hasil perolehan pada

seven segment yang terhubung dengan mikrokontroler.

43

4.3.2. Peralatan yang digunakan

Power supply Mikrokontroler AT89S51

Avometer 2 digit seven segment


Langkah pengujian dilakukan dengan menghidupkan alat kemudian

mengamati jumlah bilangan pada seven segment yang telah dihubungkan dengan

mikrokontroler, apakah sesuai dengan jumlah masukan atau jumlah dari hasil proses

pencetakan.

4.3.4. Hasil Pengujian dan Analisis

Tabel 4.5 Logika Penyalaan Lampu pada Seven Segment

Tombol Logika

a b c d e f g

0 1 1 1 1 1 1 0

1 0 0 0 0 1 1 0

2 1 1 0 1 1 0 1

3 1 1 1 1 0 0 1

4 0 1 1 0 0 1 1

5 1 0 1 1 0 1 1

6 1 0 1 1 1 1 1

7 1 1 1 0 0 0 1

8 1 1 1 1 1 1 0

9 1 1 1 1 0 1 1


44

Tabel 4.6 Hasil pengukuran tegangan Seven Segment

Tegangan (V)

Seven Segment 5.01


Dari hasil pengukuran pada rangkaian seven segment diketahui bahwa pada

saat logika 1 atau on, tegangannya sebesar 5.01 volt dan pada saat logika 0

tegangannya sebesar 0 volt.

4.4.Pengujian Sistem

4.4.1. Tujuan

Pengujian ini bertujuan untuk melihat apakah gerak mekanis perangkat

pencetak batako sudah sesuai dengan data dan perintah dari mikrokontroler.

4.4.2. Peralatan yang digunakan.

Avometer Perangkat mekanik pencetak batako

Power Supply Mikrokontroler AT89S51


Menghubungkan power supply, mikrokontroler dan perangkat mekanik

kemudian menghidupkan tombol power supply.

Masukan papan untuk cetakan ke dalam mekanik sampai menyentuh limit

switch.

Selenoid valve 1 akan menggerakan air cylinder untuk menurunkan cetakan dan

siap melakukan pengisian bahan material .

45

Setelah pengisian selesai, tekan tombol start untuk mengaktifkan motor dc

(vibrator) sebagai perata material selama 5 detik.

Setelah pemerataan selesai, secara otomatis solenoid valve 2 akan aktif

menggerakan air cylinder penekan/pengepres sampai menyentuh limit switch

kepadatan.

Cetakan dan penekan akan naik menandakan selesainya pencetakan, dan display

counter akan bertambah 1.

4.4.4. Hasil Pengujian dan Analisis

Tabel 4.7 Hasil pengukuran tegangan pada pencetak batako otomatis

Arus (A) Tegangan (V) Daya (Watt)

pencetak batako otomatis 0.144 220 31.68


Berdasarkan pengujian dan hasil,pengamatan pada perangkat mekanik, maka

diperoleh daya sebesar 31.68 watt. Hal ini menunjukkan bahwa gerak mekanis yang

diinginkan telah dipenuhi atau dapat dikontrol oleh mikrokontroler AT89S51 secara

otomatis dan hasil jumlah dari proses pencetakan akan ditampilkan langsung oleh

display seven segment (hasil dari setiap proses pencetakan akan langsung

ditampilkan bila proses pencetakan telah selasai). Tetapi bila tiba-tiba listrik mati

dan proses pencetakan belum selesai maka proses pencetakan tersebut tersebut tidak

akan dihitung oleh seven segment dan seven segment akan mengalami restart yaitu

data yang sudah dihitung oleh seven segment akan hilang dan proses pencetakan

dihitung mulai dari 0 (nol) lagi (mulai dari awal).

46

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil perencanaan dan pembuatan system otomatisasi pada skripsi

yang berjudul “PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PENCETAK BATAKO

OTOMATIS DENGAN MIKROKONTROLER” dapat diambil kesimpulan antara lain :

1. Pada pengujian alat, motor dapat berputar menggerakan lampeng vibrator

dengan baik dan tidak mengalami gangguan hal ini dikarena penggunaan relay

sebagai driver cukuplah baik.

2. Perbedaan atau selisih dari hasil perhitungan dan pengukuran dipengaruhi oleh

kualitas komponen yang digunakan dan juga keakuratan alat ukur yang dipakai.

3. System mekanik dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan, antar cetakan

dan penekan tidak mengalami benturan.

4. Proses pencetakan alat ini sedikit lebih cepat bila dibandingkan dengan proses

manual dan hasil yang didapat dari proses pencetakan tergantung dari campuran

material yang digunakan.

5. Dari hasil pengukuran kerja alat didapatkan adanya alat pada saat bekerja sebesar

31,68 W.

47

5.2 Saran – saran

Untuk perkembangan peningkatan kemampuan alat ini dapat dilakukan hal-hal

sebagai berikut :

Bahwa system pemberian material dalam alat pencetak batako otomatis ini

masih dilakukan dengan cara manual maka untuk perkembangan selanjutnya

bisa dibuat otomatis.

Untuk perkembangan alat pencetak batako otomatis yang selanjutnya bisa

ditambahkan konveyer.

Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dari proses pencetakan maka dalam

proses pencetakan perlu tekanan yang kuat pada waktu melakukan

pengepresan/penekanan.

jiptummpp gdl s1 2008 muhammadza 14172 i5i

Documents