laporan vanny manpro suhu

31
LAPORAN PRAKTIKUM MANAJEMEN PROYEK Termometer Suhu Tubuh dengan Tampilan Digital dan Output Suara Berbasis Mikrokontroler ATMega328P Disusun Oleh : Vanny Elsyavitriani Bowo 121344031 3-NK 2 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG TAHUN AJARAN 2014/2015

Upload: vanny-elsyavitriani-bowo

Post on 22-Jan-2018

826 views

Category:

Technology


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan vanny manpro suhu

LAPORAN PRAKTIKUM MANAJEMEN PROYEK

Termometer Suhu Tubuh dengan Tampilan Digital dan Output Suara

Berbasis Mikrokontroler ATMega328P

Disusun Oleh :

Vanny Elsyavitriani Bowo

121344031

3-NK 2

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

TAHUN AJARAN 2014/2015

Page 2: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Salah satu indikasi untuk mengetahui kesehatan seseorang yaitu dengan mengetahui

suhu tubuhnya. Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu zat.

Pemeriksaan suhu digunakan untuk menilai kondisi metabolisme di dalam tubuh, dimana

tubuh menghasilkan panas secara kimiawi melalui metabolisme. Untuk mengetahui suhu

tubuh tersebut diperlukan suatu alat yang dapat memberikan informasi mengenai berapa

suhu tubuh. Alat tersebut dinamakan termometer.

Pada umumnya termometer dirancang untuk orang yang memiliki kondisi fisik

normal terutama dalam kemampuan melihat. Bagi orang yang memiliki keterbatasan fisik

seperti tunanetra juga membutuhkan pengukur suhu tubuh yang dapat memberikan

informasi mengenai suhu tubuhnya yang dapat direalisasikan melalui suara. Berkaitan

dengan masalah tersebut, muncul ide untuk membuat termometer suhu tubuh dengan

tampilan digital dan keluaran suara yang akan menunjukkan suhu tubuh yang terukur.

Termometer suhu tubuh dengan tampilan digital dan suara ini menggunakan sensor

suhu LM35DZ yang kemudian diproses oleh mikrokontroler ATMega328P dengan

aplikasi program Software Arduino Uno menggunakan bahasa C, kemudian nilai suhu

yang telah diolah pada mikrokontoler ditampilkan dalam bentuk output digital pada

Liquid Crystal Display (LCD). Termometer ini juga memiliki output suara menggunakan

modul mp3 DFPlayer mini dan speaker dengan impedansi 8 ohm, akan tetapi suara yang

dihasilkan tidak membacakan nilai suhu yang keluar. Suara pada thermometer ini

berperan sebagai indicator apakah nilai suhu yang dihasilkan masih berada pada kisaran

normal atau tidak.

1.2 Tujuan

Syarat kelulusan mata kuliah Manajemen Proyek.

Melaporkan hasil akhir dari realisasi pembuatan alat yang telah dirancang selama 3

bulan

1.3 Manfaat

Sebagai alat yang mampu mengukur kondisi suhu tubuh secara kuantitatif.

Page 3: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 3

Mendeteksi kondisi kesehatan seseorang yang dilihat dari normal atau tidak normalnya

suhu badan yang terukur.

Diharapkan nantinya alat ini dapat bermanfaat dalam bidang kesehatan terutama bagi

mereka yang mengalami keterbatasan pengelihatan.

Page 4: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 4

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Komponen Elektronika

Pemilihan komponen yang digunakan dalam merancang suatu rangkaian

elektronika, harus dengan strategi yang tepat dengan melihat beberapa aspek, yaitu dari

segi harga, performa,dan mudah atau tidaknya komponen tersebut diperoleh. Dalam

rancangan termometer digital outout suara pada makalah ini, adapun rangkaian

elektronika yang digunakan terdiri atas komponen-komponen berikut :

1. Atmega328P

ATmega328P merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran

ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega328P

dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain

itu, ADC ATmega328P memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode

operasi, dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah

disesuaikan dengan kebutuhan ADC itu sendiri.

ATmega328P memiliki tiga modul timer yang terdiri dari dua buah

timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul timer/counter ini

dapat diatur dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling

mempengaruhi satu sama lain. Selain itu, semua timer/counter juga dapat

difungsikan sebagai sumber interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki

register tertentu yang digunakan untuk mengatur mode dan cara kerjanya.

Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi

serial syncrhronous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega328P. Universal

Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga

merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega328P.

USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat

digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan

modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.

Page 5: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 5

1.1 Fitur mikrokontroler AVR ATmega328P

Beberapa fitur yang dimiliki AVR ATmega328P antara lain:

1. Mikrokontroler AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi dengan konsumsi

daya yang rendah.

2. Saluran I/O sebanyak 23 buah yang dapat diprogram.

3. ADC internal sebanyak 6 saluran.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. SRAM sebesar 2K byte.

6. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

7. Memori Flash sebesar 32K byte.

8. Port antarmuka SPI.

9. EEPROM sebesar 1K byte.

10. Antarmuka komparator analog.

11. Port USART untuk komunikasi serial.

12. Enam buah channel PWM.

13. Dan lain-lainnya.

1.2 Konstruksi mikrokontroler AVR ATmega328P

Mikrokontroler ATmega328P memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program,

memori data dan memori EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.

a. Memori program

ATmega328P memiliki kapasitas memori progam sebesar 8K byte yang

terpetakan dari alamat 0x0000 – 0x3FFF dimana masing-masing alamat memiliki

lebar data 32 bit. Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian

program boot dan bagian program aplikasi.

b. Memori data

Memori data ATmega328P terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna,

register I/O dan SRAM. ATmega328P memiliki 32 register serba guna, 64

register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM (menggunakan

instuksi LD atau ST) atau dapat juga diakses sebagai I/O (menggunakan instruksi

IN atau OUT), dan 2048 byte memori data SRAM.

c. Memori EEPROM

ATmega328P memiliki memori EEPROM sebesar 1K byte yang terpisah dari

memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat

diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM

Page 6: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 6

Address, register EEPROM Data, dan register EEPROM Control. Untuk

mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal,

sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila dibandingkan dengan

mengakses data dari SRAM.

1.3 Konstruksi mikrokontroler AVR ATmega328P

Gambar 2.1 Konfigurasi pin ATmega328P (Data Sheet AVR)

2. Sensor Suhu LM35

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor

yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam

bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika

yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam

perubahan besaran elektrik.

Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi

perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan

sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam

beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan

yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92

seperti terlihat pada gambar di halaman berikut ini :

Page 7: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 7

Gambar 2.2 Macam-macam model sensor suhu seri LM35

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada

dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt,

sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada

Vout dan pin untuk Ground. Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :

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 seperti

terlihat pada gambar 2.2.

Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

Bekerja pada tegangan 4 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.

Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Page 8: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 8

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam

perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35

juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga

dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak

memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki

karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki

jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan

output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :

Vout LM35 = Temperature º x 10 Mv

Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa varian sebagai berikut :

LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC.

LM35C, LM35CA memiliki range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.

LM35D memiliki range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC.

Kelebihan dari sensor suhu IC LM35 antara lain :

Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC

Low self-heating, sebesar 0.08 ºC

Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V

Rangkaian menjadi sederhana

Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

Pada proyek ini, sensor suhu yang saya gunakan adalah sensor suhu seri LM35DZ.

3. LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai

bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar

komputer.

LCD berfungsi untuk menampilkan informasi yang diterima oleh sensor, data tersebut

di proses melalui mikrokontroler kemudian ditampilkan berupa data digital, text maupun

simbol lainnya.LCD ini terdiri dari dua baris karakter dimana dua baris karakter memiliki

panjang karakter sebanyak 16. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :

a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.

c. Terdapat karakter generator terprogram.

Page 9: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 9

d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

e. Dilengkapi dengan back light.

3.1 Pin Deskripsi LCD 2*16

Gambar 2.3 Pin deskripsi LCD 2*16

Cara kerja LCD 2*16 secara umum

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-

bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan

DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah

parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan

dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit

dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu.

Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat

sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN

setiap nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa

mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program

harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya

(RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.

Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat

(tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS

berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai

sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll).

Page 10: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 10

Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII

yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar

maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0)

saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD.

Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan

query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD

status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir

setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”.

Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna),

DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel

baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah

aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling

penting.

Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam

sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8

pin untuk data).Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin

untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau

instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.

Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat

dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke

LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.

Gambar 2.4 Gambar LCD 2*16

Page 11: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 11

4. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen dasar dalam elektronika dengan

fungsi umum sebagai pengatur (membatasi) jumlah arusyang mengalir dalam suatu

rangkaian. Dilihat dari bahannya, ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran

antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metalfilm. Ada juga Resistor yang

dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer, Rheostat dan

Trimmer (Trimpot).

Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena

cahaya namanya LDR (Light Dependent Resistor) dan resistor yang nilai

resistansinya akan bertambah besar bila terkena suhu panas yang namanya PTC

(Positive Thermal Coefficient) serta resistor yang nilai resistansinya akan bertambah

kecil bila terkena suhu panas yang namanya NTC (Negative Thermal Coefficient).

Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode

warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini

mempunyai bentuk seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya

terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna, kode ini untuk mengetahui besar

resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan ohmmeter. Kode warna tersebut

adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries

Association) seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 2.5 Gambar Resistor

Page 12: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 12

5. CRYSTAL

Kristal (X-tal) adalah komponen elektronik yang menggunakan resonansi mekanis

yang bergetar dengan bahan piezoelektrik untuk menciptakan sebuah sinyal listrik dengan

frekuensi yang sangat tepat. Kristal juga mempunyai stabilitas suhu yang sangat bagus. Pada

umumnya, nilai koefisien suhu kristal berada dikisaran ±50ppm direntangan suhu operasi

normal dari -20°C sampai dengan +70°C.

Material yang mempunyai bentuk struktur kristalin, seperti quartz, mempunyai satu

sifat unik yaitu mampu menghasilkan tegangan listrik ketika diberi tekanan mekanikal dan

juga sebaliknya, berubah bentuk mekanikalnya ketika diberi tegangan listrik. Sifat ini

dikenal dengan nama efek piezo-electric.

Sifat inilah yang dimanfaatkan untuk menghasilkan resonansi listrik-mekanik,

sehingga kristal akan bergetar pada frekuensi alami tertentu jika diberi tegangan listrik

bolak-balik. Kristal dapat diterapkan pada rangkaian resonansi-seri ataupun resonansi-

paralel. Pada rangkaian resonansi-seri, kristal bersifat seolah-olah terdiri dari sebuah

kapasitor dan sebuah induktor yang dirangkai secara seri. Impedansi kristal akan mencapai

nilai terendah, yaitu sama dengan nilai tahanan, pada frekuensi getar alami.

Pada rangkaian resonansi-paralel, kristal bersifat seperti terdiri dari sebuah kapasitor

dan sebuah induktor yang dirangkai secara paralel. Impedansi kristal akan mencapai nilai

tertinggi pada frekuensi getar alami. Kristal biasanya dibentuk sedemikian rupa sehingga

lebih optimal jika dioperasikan pada salah satu mode tertentu, baik itu secara resonansi-seri

ataupun resonansi-paralel. Kegunaan kristal pada suatu rangkaian secara umum adalah untuk

menentukan frekuensi clock pada rangkaian dan menstabilkan frekuensi yang dihasilkan.

Gambar 2.6 Gambar Crystal

Page 13: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 13

6. Kapasitor

Pengertian Kapasitor adalah perangkat komponen elektronika yang berfungsi

untuk menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh

bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping. Kapasitor

biasanya disebut dengan sebutan kondensator yang merupakan komponen listrik

dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Prinsip kerja kapasitor pada umunya hampir sama dengan resistor yang juga

termasuk ke dalam komponen pasif. Komponen pasif adalah jenis komponen yang

bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor sendiri terdiri dari dua lempeng

logam (konduktor) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Penyekat atau

isolator banyak disebut sebagai bahan zat dielektrik.

Fungsi kapasitor dalam rangkaian elektronik sebagai penyimpan arus atau

tegangan listrik. Untuk arus DC, kapasitor dapat berfungsi sebagai isulator (penahan

arus listrik), sedangkan untuk arus AC, kapasitor berfungsi sebagai konduktor

(melewatkan arus listrik).

Jenis-Jenis Kapasitor terbagi menjadi bermacam-macam. Karena dibedakan

berdasarkan polaritasnya, bahan pembuatan dan ketetapan nilai kapasitor. Selain

memiliki jenis yang banyak, bentuk dari kapasitor juga bervariasi. Kapasitor yang

saya gunakan untuk proyek ini adalah kapasitor jenis keramik dengan nilai 22 pF.

Gambar 2.7 Berbagai jenis kapasitor

Page 14: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 14

7. Modul mp3 DFPlayer Mini

Modul DFPLayer Mini berfungsi untuk memainkan file suara dalam format

MP3. Melalui serial sederhana perintah untuk menentukan bermain musik, serta cara

bermain musik dan fungsi lainnya, tanpa rumit mendasari operasi, mudah

digunakan, stabil dan dapat diandalkan adalah fitur yang paling penting dari modul

ini.

7.1 Spesifikasi

Dukungan Mp3 dan WMV decoding

Dukungan tingkat sampling dari

8KHz, 11.025KHz, 12kHz, 16KHz, 22.05KHz, 24kHz, 32KHz, 44.1KHz, 48KHz

24-bit DAC output, rentang dinamis dukungan 90dB, SNR mendukung 85dB

Mendukung FAT16, sistem file FAT32, dukungan maksimal 32GB kartu TF

Berbagai mode kontrol, modus serial, mode kontrol kunci AD

Bintik-bintik bahasa siaran fitur, Anda dapat menghentikan sebentar musik latar

belakang yang dimainkan

Built-in amplifier 3W

Data audio diurutkan berdasarkan folder; mendukung hingga 100 folder, setiap

folder dapat ditugaskan untuk 1000 lagu

30 tingkat volume disesuaikan, 10 tingkat EQ disesuaikan.

Tabel 2.1 Deskripsi Spesifikasi

Page 15: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 15

7.2 Aplikasi

Siaran suara navigasi mobil

Inspektur transportasi jalan, stasiun tol konfirmasi suara

Stasiun kereta api, konfirmasi suara bus inspeksi keselamatan

Listrik, komunikasi, ruang bisnis keuangan konfirmasi suara

Kendaraan masuk dan keluar dari saluran memverifikasi bahwa petunjuk suara

Saluran kontrol perbatasan keamanan publik konfirmasi suara

Multi-channel alarm suara atau peralatan panduan operasi suara

Mobil listrik wisata berkendara yang aman pemberitahuan suara

Peralatan elektromekanis kegagalan alarm

Konfirmasi suara Alarm kebakaran

Peralatan siaran otomatis, siaran rutin.

7.3 Deskripsi Pin

Gambar 2.8 Modul mp3 Player DFPlayer Mini

Page 16: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 16

Tabel 2.2 Tabel Deskripsi Pin DFPlayer Mini

8. Micro SD Card

MicroSD Card dalam proyek ini berfungsi untuk menyimpan suara yang akan

dimainkan sebagai indicator pemberi informasi jenis suhu yang dihasilkan, apakah

suhu normal, di atas normal atau di bawah normal.

MicroSD Card adalah kartu memori non-volatile yang dikembangkan oleh SD

Card Association yang digunakan dalam perangkat portable. Saat ini, teknologi

microSD sudah digunakan oleh lebih dari 400 merek produk serta dianggap sebagai

standar industri de-facto.

Keluarga microSD yang lain terbagi menjadi SDSC yang kapasitas maksimum

resminya sekitar 2GB, meskipun beberapa ada yang sampai 4GB. SDHC (High

Capacity) memiliki kapasitas dari 4GB sampai 32GB. Dan SDXC (Extended

Capacity) kapasitasnya di atas 32GB hingga maksimum 2TB. Keberagaman

kapasitas seringkali membuat kebingungan karena masing-masing protokol

komunikasi sedikit berbeda.

Dari sudut pandang perangkat, semua kartu ini termasuk kedalam keluarga

SD. SD adapter memungkinkan konversi fisik kartu SD yang lebih kecil untuk

Page 17: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 17

bekerja di slot fisik yang lebih besar dan pada dasarnya ini adalah alat pasif yang

menghubungkan pin dari microSD yang kecil ke pin adaptor microSD yang lebih

besar.

SD mempunyai bentuk fisik yang sama maka sering menyebabkan

kebingungan di kalangan konsumen. Contohnya, MicroSD, MicroSDHC, dan

MicroSDXC ukuran fisiknya sama tetapi kapabilitasnya berbeda. Protokol

komunikasi untuk SDHC/SDXC/SDIO sedikit berbeda dengan MicroSD yang sudah

mapan karena biasanya host device keluaran lama tidak bisa mengenali kartu

keluaran baru. kebanyakan masalah mengenai inkompatibilitas ini dapat diselesaikan

dengan firmware update.

Gambar 2.9 Micro SD Card

9. Speaker dengan impedansi 8 ohm

Gambar 2.10 Speaker

Page 18: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 18

Pada gambar diatas, dapat kita lihat bahwa pada dasarnya Speaker terdiri dari

beberapa komponen utama yaitu Cone, Suspension, Magnet Permanen, Voice Coil

dan juga Kerangka Speaker. Dalam rangka menterjemahkan sinyal listrik menjadi

suara yang dapat didengar, Speaker memiliki komponen Elektromagnetik yang

terdiri dari Kumparan yang disebut dengan Voice Coil untuk membangkitkan medan

magnet dan berinteraksi dengan Magnet Permanen sehingga menggerakan Cone

Speaker maju dan mundur.

Voice Coil adalah bagian yang bergerak sedangkan Magnet Permanen adalah

bagian Speaker yang tetap pada posisinya. Sinyal listrik yang melewati Voice Coil

akan menyebabkan arah medan magnet berubah secara cepat sehingga terjadi

gerakan “tarik” dan “tolak” dengan Magnet Permanen. Dengan demikian, terjadilah

getaran yang maju dan mundur pada Cone Speaker.

Cone adalah komponen utama Speaker yang bergerak. Pada prinsipnya,

semakin besarnya Cone semakin besar pula permukaan yang dapat menggerakan

udara sehingga suara yang dihasilkan Speaker juga akan semakin besar. Suspension

yang terdapat dalam Speaker berfungsi untuk menarik Cone ke posisi semulanya

setelah bergerak maju dan mundur. Suspension juga berfungsi sebagai pemegang

Cone dan Voice Coil. Kekakuan (rigidity), komposisi dan desain Suspension sangat

mempengaruhi kualitas suara Speaker itu sendiri.

Speaker yang saya gunakan pada proyek ini memiliki nilai impedansi 8 ohm

dan maksimal daya sebesar 0,5 W.

10. Baterai

Baterai yang saya gunakan pada proyek ini berfungsi sebagai sumber

tegangan. Sumber tegangan yang dibutuhkan adalah sebesar 5 Volt. Saya

menggunakan 1 baterai sebesar 9 Volt yang akan dikonversi menjadi 5 Volt oleh

regulator.

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkan

tenaganya dalam bentuk listrik. Sebuah baterai biasanya terdiri dari tiga komponen

penting, yaitu:

batang karbon sebagai anode (kutub positif baterai)

seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)

pasta sebagai elektrolit (penghantar)

Page 19: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 19

Baterai yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) mempunyai tegangan listrik

1,5 volt. Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga yang dinamakan

rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat

pada telepon genggam. Baterai sekali pakai disebut juga dengan baterai primer,

sedangkan baterai isi ulang disebut dengan baterai sekunder.

Baik baterai primer maupun baterai sekunder, kedua-duanya bersifat

mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai primer hanya bisa dipakai

sekali, karena menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik

(irreversible reaction). Sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang karena reaksi

kimianya bersifat bisa dibalik (reversible reaction).

Gambar 2.11 Baterai 9 Volt

11. Regulator

Regulator pada proyek ini berfungsi untuk menurunkan tegangan yang berasal

dari baterai sebesar 9 Volt yang kemudian diturunkan menjadi 5 Volt.

Gambar 2.12 Regulator 5 Volt 7805

Page 20: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 20

2.2 Cara Kerja Alat

Gambar 2.12 Blok Diagram Sistem Kerja Alat

1. Power

Sumber tegangan yang saya gunakan berupa baterai sebesar 9 Volt yang

kemudian tegangan tersebut akan diturunkan oleh regulator menjadi sebesar 5 Volt.

2. Sensor suhu LM35DZ

Sensor suhu LM35DZ adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi

untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.

LM35DZ memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan

dengan sensor suhu yang lain.

LM35DZ juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas

yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali

khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Mula-mula Vcc sebesar 5 V digunakan untuk menghidupkan sensor LM35 yang akan

mendeteksi suhu. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius

sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

VLM35 = Suhu*10Mv

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan saat terjadi perubahan

suhu setiap 1ºC dan akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Nilai output pada

sensor yang dihasilkan masih berupa data analog. Untuk merubah data analog ke

dalam nilai suhu badan yang sebenarnya dalam satuan celcius dan bentuk digital

maka data tersebut akan diolah oleh mikrokontroler.

Page 21: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 21

3. ATMega 328P

Data sensor suhu berupa sinyal analog kemudian di konversi menjadi data

digital melalui PORT C pada mikrokontroler Analog to Digital Converter (ADC).

Data digital diolah oleh mikrokontroler Atmega328P sebagai pusat pengendali

melalui pemrograman menggunakan compiler Arduino IDE. Rumus untuk

mengkonversi data analog suhu menjadi dalam bentuk digital dalam satuan Celcius

adalah :

Nilai Suhu = Data analog*(5/1024)*100

4. LCD

Data analog yang telah diolah oleh mikrokontroler menjadi data digital

kemudian ditampilkan pada LCD agar kita dapat mengetahui nilai suhu badan yang

telah diukur. Setelah proses menampilkan nilai suhu badan pada LCD telah selesai,

kemudian kita masuk ke proses untuk menampilkan suara.

5. DFPlayer Mini

Modul mp3 DFPlayer Mini merupakan modul yang berfungsi untuk

menyimpan dan memainkan suara yang telah disimpan. Suara disimpan pada Micro

SD Card yang kemudian akan dipasang pada Modul mp3 DFPlayer Mini. Pada

proyek ini proses perekaman suara menggunakan handphone. Saya membuat 3 file

rekaman suara untuk 3 jenis indicator suhu yang terukur. File rekaman yang saya buat

berisi suara :

“Suhu anda normal“ : Untuk suhu badan 34 – 37

“Suhu anda di bawah normal“ : Untuk suhu badan < 34

“Suhu anda di atas normal“ : Untuk suhu badan > 37

6. Speaker

Speaker berfungsi untuk memainkan suara yang telah direkam dan disimpan

sebelumnya, dan berfungsi sebagai indicator apakah suhu badan yang dihasilkan

bersifat normal atau tidak. Speaker yang saya gunakan memiliki nilai impedansi

sebesar 8 ohm, dan maksimum daya sebesar 0.5 Watt.

Page 22: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 22

2.3 Software dan Algoritma

2.3.1 Software (Arduino IDE)

Arduino IDE adalah sebuah editor yang digunakan untuk menulis program,

mengcompile, dan mengunggah ke papan Arduino. Arduino development environment

terdiri dari editor teks untuk menulis kode, area pesan, console teks, toolbar dengan

tombol-tombol untuk fungsi umum, dan sederetan menu.

Software yang ditulis menggunakan Arduino dinamakan sketches. Sketches ini

ditulis di editor teks dan disimpan dengan file yang berekstensi .ino. Editor teks ini

mempunyai fasilitas untuk cut/paste dan search/replace. Area pesan berisi umpan balik

ketika menyimpan dan mengunggah file, dan juga menunjukkan jika terjadi error.

Dalam penggunaan, arduino hanya perlu mendefinisikan dua fungsi

untukmmembuat program dapat dijalankan, yaitu:

1. Setup (): fungsi dijalankan sekali pada awal program yang dapat menginisialisasi

pengaturan.

2. Loop (): fungsi yang disebut berulang-ulang sampai mikrokontoler mati.

Ketika suatu sketch diunggah, maka digunakan Arduino bootloader, yaitu

program kecil yang sudah dimuat di mikrokontroler yang terpasang di papan Arduino.

Bootloader ini memungkinkan untuk melakukan pengunggahan kode program ke

mikrokontroler tanpa perangkat tambahan.

Tampilan kotak Arduino IDE ada pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.13

Tampilan

Arduino IDE

Page 23: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 23

2.3.2 Algoritma

Algoritma merupakan suatu urutan langkah-langkah (steps) yang disusun

secara logis dan sistematis untuk menyelesaikan suatu masalah dan dapat dieksekusi.

Pembuatan algoritma berkaitan erat dengan proses pemograman, algoritma menjadi

panduan programer pada saat melakukan proses pemograman. Setelah melakukan

identifikasi hardware dan penetapan input output selanjutnya melakukan proses

pembuatan algoritma, dengan merujuk kepada langkah-langkah sebelumnya dirancang

algoritma dalam bentuk flowchart, berikut flowchart algoritma yang telah dirancang :

Gambar 2.14 Flowachart Algoritma

2.3.3 Membangun Program

Penulisan program menggunakan software Arduino IDE sebagai proses editor

program dan compiler. Di halaman berikut ini adalah tahapan penyettingan yang

dilakukan penulis dalam menerjemahkan algoritma yang telah dibuat seperti diatas

kedalam bentuk pemrogramanan bahasa C dengan menggunakan software Arduino

IDE.

Page 24: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 24

Tahapan pensettingan penulisan program pada Arduino IDE :

1. Buka software Arduino IDE, akan muncul tampilan gambar seperti di bawah ini.

Page 25: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 25

2. Kemudian masuk ke Tools dan pilih Arduino Uno sebagai board yang akan dipakai,

maka akan muncul tampilan gambar seperti di bawah ini.

3. Kemudian masuk ke programmer, pilih AVR ISP. Maka akan muncul tampilan

gambar seperti di bawah ini.

Page 26: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 26

4. Pilih port serial yang digunakan oleh board Arduino anda pada menu Tools > Serial Port.

Biasanya ini adalah COM3 atau yang lebih tinggi (COM1 dan COM2 biasanya sudah

direservasi untuk serial port hardware). Untuk mencari tahu, kita dapat melepaskan koneksi

ke board Arduino dan buka kembali menu tadi. Pilihan yang menghilang harusnya adalah

board Arduino anda. Koneksikan kembali board-nya dan pilih serial port yang sesuai.

5. Seteleh proses pensettingan telah selesai, tulis program pada sketch Arduino IDE.

Program yang dirancang oleh penulis adalah :

#include <LiquidCrystal.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <DFPlayer_Mini_Mp3.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

// set up the LCD's number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

Serial.begin (9600);

mp3_set_serial (Serial); //set Serial for DFPlayer-mini mp3 module

mp3_set_volume (20);

pinMode(A0,INPUT);

}

void loop()

{

lcd.setCursor(0,0);

int adc=analogRead(A0);

float millivolts = (adc / 1024.0) * 5000; // konversi pembacaan ke milivolt

float celcius = (millivolts / 10)+6; // konversi milivolt ke celcius

lcd.print(celcius);

lcd.print(" Celcius");

if (celcius > 37) { // Jika lebih besar dari 30 derajat

mp3_play (2);

delay (5000);

}

if (celcius >=34 || celcius <= 37) { // Jika suhunya antara 27-30 derajat

mp3_play (1);

delay (5000);

}

if (celcius < 34) { // Jika suhunya kurang dari 27 derajat

Page 27: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 27

mp3_play (0);

delay (5000);

}

delay(1000);

}

6. Setelah menulis program yang akan kita jalankan, kita Compile program tersebut

untuk mendeteksi adanya tidaknya kesalahan pada penulisan syntax program. Klik

tanda ceklis seperti pada gambar di bawah ini untuk meng-Compile program yang

telah kita rancang sebelumnya.

7. Jika tidak ada kesalahan pada penulisan program yang kita buat, kita tinggal

mengupload program tersebut ke atmega328p menggunakan board Arduino seperti

pada gambar di bawah ini.

Klik tanda panah seperti pada gambar di bawah ini untuk mengupload program ke

dalam atmega328p.

Page 28: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 28

BAB III

HASIL PENELITIAN

3.1 Hasil dan Pembahasan

Gambar 3.1 Rangkaian Digitermo dan Tampilan LCD Serta Suara

Mula-mula mengaktifkan sumber tegangan sebesar 9 Volt. Kemudian tegangan

tersebut akan diturunkan oleh regulator menjadi sebesar 5 Volt. Sumber tegangan

digunakan untuk menghidupkan sensor LM35 yang akan mendeteksi suhu. Keluaran

sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan

sebagai berikut :

VLM35 = Suhu*10Mv

Dengan demikian proses koding dalam Arduino IDE diperlukan rumus konversi agar

dapat ditampilkan dalam skala Celcius. Rumus konversi nilai ke dalam skala Celcius pada

Arduino IDE, yaitu :

float millivolts = (adc / 1024.0) * 5000; // konversi pembacaan ke milivolt

Page 29: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 29

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap

suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Meskipun tegangan sensor suhu

LM35 ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor 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 .

Selama prosesnya, pengukuran suhu melakukan tiga operasi utama diantaranya

sensor suhu LM35 mengubah besaran fisis yang berupa suhu menjadi besaran elektris

tegangan. Sensor suhu LM35 memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1ºC tegangan

keluarannya naik sebesar 10mV. Data sensor suhu berupa sinyal analog kemudian di

konversi menjadi data digital melalui PORT C pada mikrokontroler Analog to Digital

Converter (ADC).

Data analog yang telah diolah oleh mikrokontroler menjadi data digital kemudian

ditampilkan pada LCD agar kita dapat mengetahui nilai suhu badan yang telah diukur.

Setelah proses menampilkan nilai suhu badan pada LCD telah selesai, kemudian kita

masuk ke proses untuk menampilkan suara.

Modul mp3 DFPlayer Mini yang telah diisi suara dengan menggunakan Micro SD

Card merupakan modul yang berfungsi untuk menyimpan dan memainkan suara. Micro

SD Card pada Modul mp3 DFPlayer Mini ini berisi 3 file rekaman suara untuk 3 jenis

indicator suhu yang terukur. File rekaman yang saya buat berisi suara :

“Suhu anda normal“ : Untuk suhu badan 34 – 37

“Suhu anda di bawah normal“ : Untuk suhu badan < 34

“Suhu anda di atas normal“ : Untuk suhu badan > 37

Suhu yang terbaca pada LCD, kemudian akan mengeluarkan suara yang

menginformasikan apakah suhu yang terukur masuk dalam kategori normal, di bawah

normal atau di atas normal.

Suara tersebut akan dikeluarkan melalui Speaker. Speaker berfungsi untuk

memainkan suara yang telah direkam dan disimpan sebelumnya, dan berfungsi sebagai

indicator apakah suhu badan yang dihasilkan bersifat normal atau tidak. Speaker yang

saya gunakan memiliki nilai impedansi sebesar 8 ohm, dan maksimum daya sebesar 0.5

Watt.

Page 30: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 30

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari pembuatan alat Termometer Suhu Tubuh dengan Tampilan Digital

dan Output Suara Berbasis Mikrokontroler ATMega328P, yaitu :

Sensor LM35 DZ merupakan sensor suhu dengan sistem pengolahan data analog.

Rumus konversi suhu yang ada pada LM35 DZ menggunakan konsep ADC (Analog to

Digital Converter).

Mikrokontroler berfungsi untuk mengolah data analog pada suhu menjadi data digital

supaya nilai suhu yang dihasilkan dapat ditampilkan pada LCD.

Pada dasarnya sensor LM35 merupakan sensor yang kurang akurat dan presisi dalam

mengukur suhu tubuh

Alat yang telah selesai dirancang masih memiliki banyak kekurangan dan

ketidaksempurnaan.

4.2 Daftar Pustaka

http://www.linksukses.com/2012/05/regulator-5-volt.html

www.bagusprehan.com

http://inkubator-teknologi.com/bikin-digital-thermometer-dengan-arduino/

Page 31: Laporan vanny manpro suhu

Laporan Praktikum Manajemen Proyek 31

LAMPIRAN

1. Rangkaian PCB untuk Termometer Suhu Tubuh dengan Tampilan Digital dan Output

Suara Berbasis Mikrokontroler ATMega328P.