BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada saat ini dunia teknologi berkembang sangat cepat dan berperan penting

untuk memudahkan manusia dalam kehidupan sehari-hari. Seiring dengan kemajuan

teknologi tersebut membuat manusia berusaha untuk menggunakan dan ikut

mengembangkan teknologi yang ada. Sehingga membuat teknologi tidak akan pernah

berhenti berkembang seperti halnya sifat manusia yang tidak pernah puas dengan apa

yang sudah diraih.

Namun dengan semakin sibuknya manusia, sehingga kadang melupakan hal

yang paling penting dalam kehidupan sehari-hari, yaitu penggunaan air. Air

merupakan salah satu elemen penting dalam hidup manusia. Dengan adanya

perubahan iklim dan pemanasan global maka curah hujan menjadi tidak menentu dan

ketersediaan air menjadi berkurang.

Dengan demikian keperluan air bagi umat manusia dan pertanian harus

semakin dihemat. Penghematan dibidang pertanian, yaitu dengan melakukan

pengendalian pengairan sesuai dengan kebutuhan tanaman.Dalam pembuatan alat ini

ada beberapa tujuan yang ingin dicapai oleh penulis, yaitu :

Dapat membuat suatu alat yang bisa mengendalikan pengairan secara

otomatis.Membuat alat untuk mengefisienkan penggunaan air, sehingga dapat

menghemat penggunaan air.Meningkatkan hasil produksi pertanian karena pengairan

sesuai dengan kebutuhan tanaman.Mampu mengairi lahan pertanian yang lebih luas

dengan cadangan air yang sama.Mengurangi upah atau penggunaan tenaga kerja

sehingga keuntungan bisa lebih besar dan hasil produksi pertanian bisa bersaing di

dunia.

Berdasarkan hal tersebut diatas penulis membahas mikrokontroler, dengan

judul : ”OTOMATISASI PENGENDALIAN PENGAIRAN MENGGUNAKAN

DIGITAL PRESSURE SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA16”

1

1.2 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat aplikasi Otomatisasi

Pengendalian Pengairan Menggunakan Digital Pressure Sensor Berbasis

Mikrokontroler ATmega16.

1.3 Ruang Lingkup

Perancangan dan pembuatan alat pengendalian pengairan menggunakan

mikrokontroler ATmega16.

Menganalisa sistem kerja dari sebuah mikrokontroler untuk proses

pengendalian pengairan.Merancang mekanisme pengendalian pengairan untuk

kebutuhan pertanian.

Perangkat lunak yang digunakan pada penelitian ini antara lain Code Vision

AVR sebagai programer downloader. Serta menggunakan perangkat lunak ISIS 7

Professional sebagai perancang skematik rangkaian. Bahasa pemrograman yang

dipakai adalah bahasa C.

1.4 Manfaat

Berdasarkan pengamatan dan mempelajari latar belakang yang ada, maka

penulis melakukan penelitian dan penganalisaan masalah dalam membuat otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis mikrokontroler

ATmega16. Yang mana kedepannya dapat dibuat alat pengairan secara otomatis

sesuai dengan kadar air tanah atau kebutuhan tanaman agar penggunaannya bisa lebih

praktis dan efisien.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengenalan Mikrokontroler

Processor, memory, clock, dll. Mikrokontroler adalah piranti elektronik berupa

IC ( Integrated Circuit ) yang memiliki kemampuan manipulasi data ( informasi )

berdasarkan suatu urutan instruksi ( program ) yang dibuat oleh programmer.

Mikrokontroler merupakan contoh suatu sistem komputer sederhana yang masuk

dalam kategori embedded komputer. Dalam sebuah struktur mikrokontroller akan

kita temukan juga komponen-komponen seperti

2.1.1 ATMEL AVR ATmega16

Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur mikrokontroler

yang menjadi andalan ATMEL. Arsitektur ini dirancang memiliki berbagai kelebihan

dan merupakan penyempurnaan dari arsitektur mikrokontroler-mikrokontroler yang

sudah ada.

Berbagai seri mikrokontroler AVR telah diproduksi oleh ATMEL dan

digunakan di dunia sebagai mikrokontroler yang bersifat low cost dan high

performance. Di Indonesia, mikrokontroler AVR banyak dipakai karena fiturnya yang

cukup lengkap, mudah untuk didapatkan, dan harganya yang relatif terjangkau.

Antar seri mikrokontroler AVR memiliki beragam tipe dan fasilitas, namun

kesemuanya memiliki arsitektur yang sama, dan juga set instruksi yang relatif tidak

berbeda. Berikut tabel perbandingan beberapa seri mikrokontroler AVR buatan

ATMEL.

3

Tabel 2.1 Perbandingan Seri Mikrokontroler AVR Buatan ATMEL

ATMEL AVR RISC memiliki fasilitas dan kefungsian yang lengkap dengan

harga yang relatif murah.

- Kecepatan maksimum eksekusi instruksi mikrokontroller mencapai 16 MIPS

(Million Instruction per Second), yang berarti hanya dibutuhkan 1 clock untuk 1

eksekusi instruksi.

- Konsumsi daya yang rendah jika dibandingkan dengan kecepatan eksekusi instruksi.

- Ketersediaan kompiler C (CVAVR) yang memudahkan user memprogram

menggunakan bahasa C.

Tabel 2.2 Perbandingan Kecepatan Processor dan Efisiensi Eksekusi

Dari tabel di atas dapat dilihat, ketika bekerja dengan kecepatan clock yang

sama AVR 7 kali lebih cepat dibandingkan dengan PIC16C74, 15 kali lebih cepat

daripada 68 HC11, dan 28 kali lebih cepat dibanding 8051. Dari kemampuan dan

fasilitas yang dimiliki, AVR RISC cocok dipilih sebagai mikrokontroller untuk

membangun bermacam-macam aplikasi embedded sistem. Oleh karena itu, penulis

memilih salah satu jenis AVR RISC sebagai mikrokontroler dalam pembuatan robot,

yaitu ATmega16.

Berikut adalah fitur-fitur mikrokontroler seri ATmega16:

4

Memori Flash 8 Kbytes untuk program

Memori EEPROM 512 bytes untuk data

Memori SRAM 512 bytes untuk data  

Maksimal 32 pin I/O

Satu 16-bit timer dan dua 8-bit timer

8 channel ADC 10 bit

Chip AVR ATmega16 memiliki 40 pin kaki, berikut konfigurasi pin AVR

ATmega16,

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin AVR ATmega16

ATmega16 memiliki 4 buah port input/output 8 bit, yaitu PORTA, PORTB,

PORTC, dan PORTD.

- PORT A (PORTA.0 – PORTA.7)

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi

arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction

Register PORT A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum PORT A

digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin PORT A yang

bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin

PORT A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D converter.5

- PORT B (PORTB.0 – PORTB.7)

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer PORT B dapat memberi

arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction

Register PORT B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum PORT B

digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin PORT B yang

bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin PORT B juga

memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel

berikut.

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Pada PORT B

- PORT C (PORTC.0 – PORTC.7)

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer PORT C dapat memberi

arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction

Register PORT C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum PORT C

digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin PORT C yang

bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin PORT C

( PC.6 dan PC.7 ) juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscillator untuk

timer/counter 2.- PORT D (PORTD.0 – PORTD.7)

Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan

internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer PORT D dapat memberi

arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction

Register PORT D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum PORT D

digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin PORT D yang

6

bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin PORT D

juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam

tabel berikut.

Tabel 2.4 Fungsi Khusus Pada PORT D

- RESET (Reset Input)

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan

low selama minimal 2 machine cycle maka sistem akan di-reset.

- XTAL1 (Input Oscillator)

XTAL1 adalah input ke inverting oscillator amplifier.

- XTAL2 (Output Oscillator)

XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.

- AVCC

AVCC adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus

secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.

- AREF

AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk

operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan AVCC harus diberikan

ke kaki ini.

- AGND

7

AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND,

kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah.

2.2 Sensor

Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan

lingkungan fisik atau kimia. Sensor juga merupakan piranti yang digunakan untuk

mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan atau

arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan

pengukuran atau pengendalian. Di dunia industri, sensor berguna untuk monitoring,

controlling, dan proteksi variabel keluaran dari sensor yang dirubah menjadi besaran

listrik disebut transducer. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran

sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat

memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

Jenis-jenis sensor :

- Sensor fisika

Sensor fisika mendeteksi suatu besaran berdasarkan hukum-hukum fisika.

Contoh sensor fisika adalah sensor jarak, sensor cahaya, sensor suara, sensor kimia,

sensor gaya, sensor kecepatan, sensor percepatan dan sensor suhu.

Sensor kimia mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah

besaran kimia menjadi besaran listrik. Biasanya melibatkan beberapa reaksi kimia.

Contoh sensor kimia adalah Sensor pH, sensor Oksigen, sensor ledakan dan sensor

gas.

2.2.1 Digital Pressure Sensor

Digital pressure sensor adalah sensor kontak yang dihubungkan dengan

pengukur tekanan bila nilainya positif, jika digunakan untuk pengukuran vakum

(hampa udara) nilainya negatif. Pada digital pressure sensor terdapat transducer yang

merupakan suatu alat untuk mengubah besaran tekanan atau vacuum (hampa udara)

8

secara linier ke tegangan DC rendah 1-5 V. Digital pressure sensor adalah sensor yang

bekerja berdasarkan prinsip adanya perubahan tekanan udara, nilainya positif atau

negative. Dimana sensor menghasilkan tegangan rendah 1-5 V, yang kemudian

dirubah menjadi besaran tekanan. Satuanya bermacam-macam ( kPa, Psi, mmHg,

mmH2O, inHg, bar ). Jenis objek yang dapat diinderanya adalah perubahan tekanan

udara.

Gambar 2.2 Digital Pressure Sensor

Tabel 2.5 Karakteristik Digital Pressure Sensor

Catu Daya 12-24 VDC

Arus 50 mA max

Frekuensi 50 KHZ

Jangkaun minimum 0 kPa

Jangkaun maximum -101,3 kPa

SensitifitasMampu mengukur tekanan air tanah dari 0 kPa sampai -

101,3 kPa

Output Analog 1-5 VDC

(Respon Time) 2,5 Ms – 500 Ms

2.3 Tensiometer9

Tensiometer adalah suatu alat sederhana yang digunakan untuk menunjukkan

bagaimana sulitnya suatu tanaman mengambil air dari tanah. Alatnya terdiri atas

tabung ( pipa plastik/PVC/logam ) berisi air yang ujung bawahnya terbuat dari bahan

keramik yang berpori khusus ( ukuran pori = 2 micron ) dan ujung atasnya dipasang

sumbat karet atau vakum meter.

Gambar 2.3 Tensiometer

Table 2.6 Interpretasi pembacaan tensiometer

Pembacaan

\tensiometer (kPa/ cb)

Interpretasi

0 – 5 Tanah jenuh (0). Terus menerus pembacaan rendah, menunjukkan

tanah jenuh dengan air. Tanaman akan menderita karena

kekurangan O2 pada daerah perakarannya.

8/10 Kapasitas lapang.

8/10-25 Kondisi air tanah dan aerasi terbaik.

25-35 Dianggap pemberian air pada stadia kritis dari siklus pertanaman.

35-50 Stress ringan pada tanah-tanah dengan drainase yang baik.

> 50 Tanah terlalu kering : akan mempengaruhi hasil dan kemungkinan

kualitas hasil (buah).

80 – 100 Udara yang masuk ke tensiometer sangat berlebihan . Kadang-

kadang kolom air di dalam tabung kosong, dan vakumnya tidak ada

lagi. Tensiometer akan terbaca angka 0 walaupun tanah sangat

kering. Jika hal ini terjadi, maka cabutlah tensiometer, kemudian

dibersihkan. Setelah itu direndam (dikalibrasi) dan dipasang lagi.

2.4 Komponen Pendukung

10

Dalam pembuatan rangkain pengendalian pengairan ini dibentuk atas

komponen – komponen pendukung lainnya, seperti :

2.4.1 Solid State Relay HSR-2D10

Solid State Relay adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mengubah

tegangan agar bisa mengoperasikan suatu alat. Tegangan inputnya 5-24 volt DC,

tegangan beban 10 A.

Gambar 2.4 Solid State Relay HSR-2D10

Tabel 2.7 Karakteristik solid state relay (SSR)

Tegangan input 5-24 V d.c.

Arus bocor 10 mA

Tegangan output 85-264 V a.c.

Arus output 10 A

Suhu kerja -20 – 80 C

Indikator Led hijau

2.4.2 Pompa Air

11

Fungsi utama pompa adalah untuk mentransfer energi dari sebuah sumber

tenaga ke suatu cairan (fluid). Sebagai hasil akhir yaitu terciptanya aliran,

pengangkatan atau tekanan yang lebih besar pada cairan. Dengan kata lain suatu

pompa dapat berperan dalam tiga tipe energi hidrolik terhadap suatu cairan, yaitu:

daya angkat, daya tekan dan percepatan. Di dalam sistem pengairan dan drainase,

pompa air umumnya digunakan untuk mengangkat air dari suatu tempat yang

elevasinya lebih redah ke elevasi yang lebih tinggi dan/atau memenambah tekanan

terhadap aliran air

.

Gambar 2.5 Pompa Air

2.4.3 Resistor

Resistor adalah suatu komponen elektronik yang memberikan hambatan

terhadap perpindahan elektron (muatan negatif). Satuan pengukur resistor adalah ohm

() dengan simbol huruf R.

Gambar 2.6 Lambang Resistor

2.4.4 Transistor

Transistor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai switching

(sakelar) dan dapat pula berfungsi sebagai inverter (pembalik).

Gambar 2.7 Lambang Transistor

2.4.5 Kapasitor

12

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik.

Satuan pengukur kapasitor adalah farad (f) dengan simbol huruf C.

Gambar 2.8 Lambang Kapasitor

2.4.6 LED ( Light Emiting Diode )

LED adalah dioda yang memancarkan cahaya bila dipanjar maju. LED dibuat

dari semikonduktor campuran seperti Galium arsenida fosfida (GaAsP), Galium

fosfida (GaP), Galium indium fosfida (GaInP), Galium aluminium arsenida (GaAlAs)

dsb.

Cara kerja dioda LED sama seperti dioda biasa. LED mengeluarkan cahaya

berwarna bila sedang menghantarkan pada arah maju. LED biasa dipakai sebagai

lampu indikator atau sebagai tanda pada suatu rangkaian elektronik. Tegangan sangat

kecil antara 1,6 Volt dan 2,4 Volt tergantung pada tipenya. Arus yang dibutuhkan

sebesar (15 – 25) mA. Kaki katoda dapat kita kenal dengan kaki pendek dan anoda

kaki panjang.

Gambar 2.9 Simbol LED

2.5 Pengenalan Code Vision AVR ( CVAVR )

Pemrograman mikrokontroler menggunakan compiler bahasa yang lebih dekat

dengan manusia ( bahasa tingkat tinggi ) akan mempermudah pemakai dibandingkan

dengan menggunakan bahasa tingkat rendah. Salah satu compiler bahasa tingkat tinggi

yang sering digunakan adalah bahasa C. Bahasa C luas digunakan untuk pemrograman

berbagai jenis perangkat, termasuk mikrokontroler. Bahasa ini sudah merupakan high

level language, dimana memudahkan programmer menuangkan algoritmanya. Untuk

mengetahui dasar bahasa C dapat dipelajari sebagai berikut.

13

Gambar 2. 10. Alur pemograman AVR menggunakan Code Vision AVR

Gambar 2.11. Tampilan Program Code Vision AVR

2.5.1 Perintah Dasar CVAVR

2.5.1.1 Struktur Penulisan Program

14

#include < [library1.h] > // Opsional

#include < [library2.h] > // Opsional

#define [nama1] [nilai] ; // Opsional

#define [nama2] [nilai] ; // Opsional

[global variables] // Opsional

[functions] // Opsional

void main(void) // Program Utama

{

[Deklarasi local variable/constant]

[Isi Program Utama]

}

2.5.1.2 Tipe Data CVAVR

Masing – masing tipe variabel mempunyai kapasitas memory yang berbeda.

Adapun variabel tersebut adalah :

char : 1 byte ( -128 s/d 127 )

unsigned char : 1 byte ( 0 s/d 255 )

int : 2 byte ( -32768 s/d 32767 )

unsigned int : 2 byte ( 0 s/d 65535 )

long : 4 byte ( -2147483648 s/d 2147483647 )

unsigned long : 4 byte ( 0 s/d 4294967295 )

float : bilangan desimal

array : kumpulan data-data yang sama tip

2.6 ISIS 7 Professional

15

Isis 7 Professional merupakan software yang dipergunakan untuk simulator

rangkaian dan bisa dipergunakan untuk mendesain rangkaian

(http://www.labcenter.co.uk/products/schematic.cfm). Software ini digunakan sebagai

simulator sebelum pada tahap implementasi hardware. Simulator ini dilengkapi dengan

animasi hardware-hardware yang terdapat di dalam library. Penggunaan simulator ini

bertujuan untuk mengurangi error hardware yang dijalankan oleh software yang terinstall

di dalam mikrokontroler

Gambar 2.12. Tampilan program ISIS 7 Profesional

BABIII

16

METODE PENELITIAN

3.1 Metode penelitian

Metodologi yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan

rancangan hadrware dan software:

Gambar 3.0.Diagram Otomatisasi Pengendalian pengairan

3.1.1 perencanaan proyek penelitian (project planing)

17

Project planning

Researce Part testing

Electrical designMecanical design Software design

Function test

integration

aplication

optimization

succsess

Overal testing

Dalam perencanaan in, menentukan topik dari penelitian yang akan

dilaksanakan:

Topik penelitian ini adalah perencanaan untuk pembuatan program otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis

mikrokontroler ATmega16 terdiri dari 2 bagian utama yaitu program

pengiriman data lalu di proses dan terakhir menggerakan pompa.

Estimasi kebutuhan alat dan bahan :

Untuk pembuatan alat ini di butuhkan beberapa komponen hardware dan

software,diantaranya:

Hardware

1. Rangkaian Mikrokontroler ATmega16

2. Digital Pressure Sensor

3. Tensiometer

4. Pompa

5. Power supply

Software

1. Windows XP SP2/3

2. Code Vision AVR yaitu bahasa pemrograman yang berbasiskan pada bahasa C

yang khusus digunakan untuk pemrograman mikrokontroler AVR

3. Downloader CVAVR(1 Paket)

.

Estimasi anggaran

18

Tabel 2,8.Estimasi Anggaran

NO Nama Komponen Harga

1 Rangkaian Mikrokontroler

ATmega16

.........

2 Digital Pressure Sensor ........

3 Tensiometer ........

4 Pompa ........

5 Power supply ......

6 Resistor,dioda,transistor, IC

LM7812

......

7 Kabel .......

Jumlah ......

3.1.2 Penelitian(research)

Setelah tahap perencanaan selesai,di lanjutkandengan penelitian awal dari

aplikasi yang akan di buat,di mulai dari pemilihan dan pengetesan komponen serta

menentukan rancangan awal dan akhir dari hardware yang di buat.

3.1.3 Pengetesan komponen(parts testing)

Dalam pengetesan komponen dilakukan pengetesan alat terhadap fungsi kerja

komponen berdasarkan kebutuhan aplikasi yang akan di buat.pengetesan alat ini

antara lain Mikrokontroler ATmega16,Digital Pressure Sensor,Tensiometer,Pompa,

Power supply

3.1.4 Desain Sistem mekanik(mecanical design)

19

Dalam perancangan perangkat keras, dalam pembuatan alat ini meliputi

komponen-komponen pembentuk otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan

digital pressure sensor berbasis mikrokontroler ATmega16.

Adapun komponen-komponen utama yang digunakan untuk membuat otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis mikrokontroler

Atmega16 antara lain :

1. Rangkaian Mikrokontroler ATmega16

2. Digital Pressure Sensor

3. Tensiometer

4. Pompa

5. Power supply

3.1.5 Desain Sistem Listrik(electrical design)

Dalam desain sistem listrik dan mekanis terdapat beberapa hal yang harus di

perhatikan antara lain:

1. Sumber catu daya Catu daya yang akan di gunakanpada rangkayan ini sebesar

12V Kontroler yang akan di gunakan pada aplikasi dan rangkayan ini adalah

Mikrokontroler ATmega16. ATmega16 memiliki 4 buah port input/output 8 bit,

yaitu PORTA, PORTB, PORTC, dan PORTD.PORT A (PORTA.0 – PORTA.7)

2. Desain driver untuk pendukung aplikasi dalam desain pendukung ynag akan di

gunakan menggunakan beberapa software ,diantaranya Perangkat lunak yang

digunakan dalam otomatisasi pengendalian pengairan ini menggunakan bahasa

pemrograman Code Vision AVR. Penggunaan bahasa pemrograman ini

dikarenakan kemudahan yang dimiliki bahasa pemrograman tersebut dalam

melakukan kontrol terhadap proses kerja mikrokontroler

AVR ATmega16.

3. Dsain sistemkontrol yang akan di terapkan Perangkat lunak yang digunakan

dalam otomatisasi pengendalian pengairan ini menggunakan bahasa pemrograman

Code Vision AVR. Penggunaan bahasa pemrograman ini dikarenakan kemudahan

yang dimiliki bahasa pemrograman tersebut dalam melakukan kontrol terhadap proses

kerja mikrokontroler AVR ATmega16

20

3.1.6 Skmatik Pengendalian Pengairan Menggunakan Digital Pressure Sensor

Berbasis ATmega16

sistem kerja dari otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan digital

pressure sensor berbasis mikrokontroler ATmega16. Pembahasan terdiri dari dua

bagian utama, yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak

(software). Berikut adalah diagram blok otomatisasi pengendalian pengairan

menggunakan digital pressure sensor berbasis ATmega16.

Gambar.3.1

.Skmatik Pengendalian Pengairan Menggunakan Digital Pressure Sensor Berbasis

ATmega16

pembuatan program otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan digital

pressure sensor berbasis mikrokontroler ATmega16 terdiri dari 2 bagian utama

yaitu program pengiriman data lalu di proses dan terakhir menggerakan pompa.21

Pada bagian awal program merupakan pengiriman data ke PORT A, setelah itu

data pada PORT A dicocokan dengan data jarak atau data yang diberi inisial (n)

pada mikrokontroler kemudian otomatis PORT C akan mengaktifkan relay dan

akan menggerakan pompa dengan sendirinya.

Gambar 3.2

Flowchart Pengendalian Pengairan Menggunakan Digital Pressure

3.1.7 Desain Software(Software design)

22

mulai

Baca data analog digital

pressure

Menampilkan data ke terminal

Jika n>29

Pompa matiPompa

menyala

end

Jika tidak

Jika ya

Perangkat lunakyang pada umum nya di butuhkan dalam perancangan

perangkat keras

Antara lain,software untuk sistem kontrol aplikasi

3.1.8 Tes fungsional(fungcional test)

Tes fungsional dilakukan terhadap integrasi sistem listrik,mekanis dan

software yang telah di desain.hal ini di lakaukan untuk mengetahui dimana letak

kesalahan dari desain yang telah di buat.bila semua desain sistem telah selesai maka

dapat dilakukan proses perakitan

3.1.9 Perakitan(integration)

Modul listrik yang telah di rangkai dengan software didalam komponenya,di

integrasi dalam struktur mekanik yang telah di rancang lalau di lakukan tes fungsional

keseluruh sistem

3.1.10 Tes fungsional keseluruhan sistem (overall testing)

Pada tahapan ini dilakukan pengetesan fungsi dari keseluruhan sistem,apakah

berfungsi dengan baik atau masih ada kekurangan dalam merakit,jika masih ada

kekurangan maka dilakukan pengecekan komponen dan rangkaian.

3.1.11 optimasi sistem(optimazation)

Jika telah sesuai dengan rancangan dan berhasil maka dilakukan optimasi

untuk meningkatkan performa dari aplikasi yang dibuat

3.1.12 aplocation(aplikasi)

Setelah di optimasi sistem keseluruhan tahap selanjutnya adalah penggunaan

Dari aplikasi yang di buat

BAB IV

23

RANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

Pada bab ini akan dibahas mengenai sistem kerja dari otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis mikrokontroler

ATmega16. Pembahasan terdiri dari dua bagian utama, yaitu perancangan perangkat

keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Berikut adalah diagram blok

otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis

ATmega16.

4.1 Perencanaan proyek penelitian(project planing)

Dalam perencanaan proyek penelitian,terdapat beberapa hal penting yang

harus ditentukan dan di pertimbangkan antara lain:

Penentuan topik permasalahan

Dalam hal ini didasarkan pada permasalahan sistem kerja dari otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis

mikrokontroler ATmega16.

Estimasi kebutuhan alat dan bahan

Untuk pembuatan alat ini di butuh kan beberapa komponen hardware dan

software diantaranya:

Rangkaian Mikrokontroler ATmega16

Digital Pressure Sensor

Tensiometer

Pompa

Power supply

Windows XP SP2/3

Code Vision AVR yaitu bahasa pemrograman yang berbasiskan pada bahasa C

yang khusus digunakan untuk pemrograman mikrokontroler AVR.

Downloader CVAVR(1 Paket)

Kemungkinan penerapan dari aplikasi yang akan dirancang

Dalam penerapan sistem aplikasi ini akan menggunakan sebuah miniatur alat

yang didalam nya terdapat beberapa komponen Digital Pressure Sensor Tensiometer

24

Pompa sbagai alat untuk menyalakan pengendalian pengairan untuk studi kasus

dilakukan di workshop ilmu komputer unpak bogor.

4.2 Penelitian(research)

Setelah tahap perencanaan selesai,di lanjutkan dengan penelitian awal dari

aplikasi yang akan di buat,di mulai dari pemilihan dan pengetesan komponen serta

menentukan rancangan awal dan akhir dari hardware yang di buat.dengan melakukan

survey pada tempat penelitian

4.2.1. Gambaran Umum Sistem

Berdasarkan pengamatan dan mempelajari latar belakang yang ada, maka

penulis melakukan penelitian dan penganalisaan masalah dalam membuat otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis mikrokontroler

ATmega16. Yang mana kedepannya dapat dibuat alat pengairan secara otomatis

sesuai dengan kadar air tanah atau kebutuhan tanaman agar penggunaannya bisa lebih

praktis dan efisien.

4.2.2. Prinsip Kerja Sistem

1. Sumber catu daya Catu daya yang akan di gunakanpada rangkayan ini sebesar

12V Kontroler yang akan di gunakan pada aplikasi dan rangkayan ini adalah

Mikrokontroler ATmega16. ATmega16 memiliki 4 buah port input/output 8 bit,

yaitu PORTA, PORTB, PORTC, dan PORTD.PORT A (PORTA.0 – PORTA.7)

2. Desain driver untuk pendukung aplikasi dalam desain pendukung ynag akan

di gunakan menggunakan beberapa software ,diantaranya Perangkat lunak yang

digunakan dalam otomatisasi pengendalian pengairan ini menggunakan bahasa

pemrograman Code Vision AVR. Penggunaan bahasa pemrograman ini

dikarenakan kemudahan yang dimiliki bahasa pemrograman tersebut dalam

melakukan kontrol terhadap proses kerja mikrokontroler

AVR ATmega16.

3. Dsain sistemkontrol yang akan di terapkan Perangkat lunak yang digunakan

dalam otomatisasi pengendalian pengairan ini menggunakan bahasa pemrograman

Code Vision AVR. Penggunaan bahasa pemrograman ini dikarenakan kemudahan

25

yang dimiliki bahasa pemrograman tersebut dalam melakukan kontrol terhadap

proses kerja mikrokontroler AVR ATmega16

4.3. Pengetesan Komponen (Parts Testing)

Dalam pengetesan komponen dilakukan pengetesan alat terhadap fungsi kerja

komponen berdasarkan kebutuhan dari aplikasi yang akan didesain, diantaranya :

1.Mikrokontroler ATMEGA16 Pengetesan awal komponen ini dengan

merangkai sesuai dengan skematik sistem minimum mikrokontroler. Kemudian

dilakukan proses pembacaan dan penulisan program pada mikrokontroler dengan

menggunakan modul downloader AVR910. Hasil tes mikrokontroler ATMEGA16 ini

berhasil dibaca dan ditulis program. Hasil pembacaan flash pada mikrokontroler ini

dibaca oleh program CVAVR. Pada mikrokontroler yang kosong maka memori yang

terbaca pada alamat register adalah bernilai FFFF(16) (65535(10)). Seperti pada gambar

no.33

Gambar 3.3 . Proses pembacaan memori ATMEGA16

4.4 Downloader CVAVR

Downloader CVAVR dites dengan dihubungkan pada port serial kemudian

diberikan tegangan 5Volt. Setelah itu dibaca pada CodeVision AVR dengan

26

menggunakan fasilitas programmer’s firmware version. Tes ini berhasil dimana versi

firmware downloader dapat dibaca.

Gambar 3.4 Proses pembacaan firmware Downloader.

Resistor, dioda, kapasitor dan transistor Komponen-komponen ini dites

menggunakan multimeter digital dan berfungsi dengan baik.Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan

oleh arus listrik. Secara prinsip, relai merupakan tuas saklar dengan lilitan

kawat pada batang besi(solenoid)didekatnya

Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya

magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat

arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan

kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan

arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan

memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Dalam

pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan

sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda

pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi

sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak

merusak komponen di sekitarnya.

4.4.0 Desain Sistem Mekanik (Mechanical Design)

27

Dalam perancangan perangkat keras, desain mekanik merupakan hal penting

yang harus dipertimbangkan. Pada umumnya kebutuhan aplikasi terhadap desain

mekanik antara lain:

Bentuk dan ukuran PCB (Printed Circuit Board)

Ukuran PCB yang akan digunakan sesuai dengan jumlah komponen yang

dibutuhkan dalam perancangan alat sekitar 3 buah modul.

Ketahanan dan fleksibilitas terhadap lingkungan

Ketahanan alat yang akan digunakan disesuaikan dengan lingkungan

sekitarnya. Untuk pelindung modul alat hanya menggunakan penutup saja.

4.4.1. Perancangan Hardware (Alat)

Perancangan hardware secara umum digambarkan pada blok diagram seperti

yang terlihat pada gambar berikut ini :

Gambar.3.5

.Skmatik Pengendalian Pengairan Menggunakan Digital Pressure Sensor Berbasis

ATmega16

4.4.2 Catu Daya

Sumber catu daya memberikan supply tegangan pada rangkaian modul

mikrokontroler ATMEGA16 modul relay,Sumber catu daya ini mempunyai tegangan

9 volt DC. Yang akan diturunkan menjadi 5volt DC menggunakan regulator IC 7805.

Penggunaan IC 7805 ini dikarenakan modul mikrokontroler beroperasi pada

tegangan 5 Volt DC. Komponen rentan terhadap lonjakan tegangan yang berlebih, 28

R10

10k

Q5

2N3904

Demodulator

IRL1IRLINK

B112V

oleh karena itu digunakan regulator IC 7805 agar output tegangan stabil. Output

dari IC 7805 ini digunakan sebagai sumber daya untuk mikrokontroler

Sedangkan untuk relay membutuhkan daya 12V DC untuk bekerja, sehingga

nantinya akan membutuhkan tegangan input tersendiri dari power suplly 12V.

Gambar 3.6.

Skematik Rangkaian Catu Daya (a) 9V DC dan (b) 12V DC

4.4.2.1 modul syistem otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan digital

pressure sensor berbasis mikrokontroler ATmega16.

Gambar 3.7.modul sistem keaseluruhan alat

4.4.3.2 Digital pressure sensor

29

BATTERY9V

VI1 VO 3

GN

D2

IC 78057805

Digital pressure sensor adalah sensor kontak yang dihubungkan dengan

pengukur tekanan bila nilainya positif, jika digunakan untuk pengukuran vakum

(hampa udara) nilainya negatif. Pada digital pressure sensor terdapat transducer yang

merupakan suatu alat untuk mengubah besaran tekanan atau vacuum (hampa udara)

secara linier ke tegangan DC rendah 1-5 V. Digital pressure sensor adalah sensor yang

bekerja berdasarkan prinsip adanya perubahan tekanan udara, nilainya positif atau

negative. Dimana sensor menghasilkan tegangan rendah 1-5 V, yang kemudian

dirubah menjadi besaran tekanan. Satuanya bermacam-macam ( kPa, Psi, mmHg,

mmH2O, inHg, bar ). Jenis objek yang dapat diinderanya adalah perubahan tekanan

udara.

4.4.4.3 Solid State Relay HSR-2D10

Solid State Relay adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mengubah

tegangan agar bisa mengoperasikan suatu alat. Tegangan inputnya 5-24 volt DC,

tegangan beban 10 A.

4.4.5.4 LED ( Light Emiting Diode )

LED adalah dioda yang memancarkan cahaya bila dipanjar maju. LED dibuat dari

semikonduktor campuran seperti Galium arsenida fosfida (GaAsP), Galium fosfida

(GaP), Galium indium fosfida (GaInP), Galium aluminium arsenida (GaAlAs) dsb.

Cara kerja dioda LED sama seperti dioda biasa. LED mengeluarkan cahaya

berwarna bila sedang menghantarkan pada arah maju. LED biasa dipakai sebagai

lampu indikator atau sebagai tanda pada suatu rangkaian elektronik.

Tegangan sangat kecil antara 1,6 Volt dan 2,4 Volt tergantung pada tipenya.

Arus yang dibutuhkan sebesar (15 – 25) mA. Kaki katoda dapat kita kenal

dengan kaki pendek dan anoda kaki panjang.

4.6.0 Desain Sistem Listrik (Electrical Design)

Dalam desain sistem listrik dan mekanis terdapat beberapa hal yang harus

diperhatikan, antara lain:

4.6.1 Sumber catu daya

30

Catu daya yang akan digunakan pada rangkaian ini sebesar 12v. Dimana

pemakaian mikrokontroler ATMEGA16 bekerja pada 12v untuk menyalakan digital

pressuere sensor

4.6.2 Kontroler yang akan digunakan

Pada aplikasi dalam rangkaian ini akan menggunakan ATMEGA16 keluaran

Atmel dengan 4 port (port A, portB, port C, port D) dan ADC terintegrasi.

4.6.3 Desain driver untuk pendukung aplikasi

Dalam desain driver pendukung yang akan digunakan menggunakan beberapa

software, diantaranya:

Menggunakan Code Vision AVR untuk mengkonversi bahasa C ke dalam

bentuk hex. yang akan ditransfer ke dalam mikrokontroler melalui komunikasi serial.

Menggunakan ISIS Profesional sebagai simulator rangkaian minimum sebelum

dilakukan perakitan rangkaian untuk mengurangi error.

Desain sistem kontrol yang akan diterapkan

Untuk mendesain sistem kontrol yang akan digunakan terdiri dari 2 bagian,

diantaranya :

Sistem kontrol menggunakan bahasa C untuk mengontrol nomor sesuai

kebutuhan yang diinputkan oleh user melalui digital pressure control yang akan

diproses oleh mikrokontroler.

4.6.4 Flowchart Perancangan Sistem digital pressure control

Gambar 3.8.flowcart Perancangan Sistem digital pressure control

Untuk pembuatan flowchart sistem hanya terdiri dari 1 bagian. Pada sistem

digital pressure control

secara umum harus menerima input terlebih dahulu melalui keypad dengan

memasukan nomor PIN yang akan ditampilkan di LCD digital pressure control31

Atmega16 Digital pressure

tensiometer

finis

. Kemudian PIN yang telah diinput akan diproses ke modul mikrokontroler

untuk menggerakan relay 1 agar electronic on hidup, dan relat 2 untuk menghidupkan

pompa hidup secara otomatis.

4.7. Desain Software (Software Design)

Perangkat lunak yang pada umumnya dibutuhkan dalam perancangan

perangkat keras antara lain, software untuk sistem kontrol alat (aplikasi).

Gambar.3.9

Flowchart Pengendalian Pengairan Menggunakan Digital Pressure Sensor

4.8 Tes Fungsional (Functional Test)

32

Tes fungsional dilakukan terhadap integrasi sistem listrik, mekanis dan

software yang telah didesain. Hal ini dilakukan untuk mengetahui dimana letak

kesalahan dari desain yang telah dibuat. Bila semua desain sistem telah selesai maka

dapat dilakukan proses perakitan.

4.9 Integrasi atau Perakitan (Integration)

Pada proses integrasi ini dilakukan proses perakitan berdasarkan dari proses

desain, baik desain mekanis, elekronik maupun desain software. Terdapat dua tahap

yang dilakukan pada integrasi yaitu Material Collecting dan Assembling.

4.9.1 Material Colecting

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan alat dan bahan yang akan digunakan

untuk pembuatan hardware yang meliputi mikrokontroler ATMEGA16, relay,

digital presure dan pompa DC. Juga mengumpulkan software-software penunjang

seperti ISIS 7 Profesional sebagai skematik rangkaian dan Code Vision AVR sebagai

compiler dan downloader.

Gambar 4.0

4.10. Hardware

33

4.10.1. Pengumpulan alat dan bahan pembuatan prototipe miniatur

Alat yang digunakan diantaranya : pisau cutter, gunting, obeng, tang,

penggaris, dll. Sedangkan bahan yang dibutuhkan meliputi : kabel berukuran 1 meter.

4.10.2 Pengumpulan komponen dasar

A) Mikrokontroler ATMega16 sebagai kontrol utama sistem

Gambar.4.1

B)Solid State Relay HSR-2D10 D)Tensiometer

Gambar.4.2 gambar 4.3

C )Digital Pressure Sensor E)Pompa

Gambar.4.4 Gambar.4.5

4.10.3 Pengumpulan alat dan bahan pembuatan rangkaian34

Alat yang digunakan meliputi : solder, solder pump, catu daya 5-12 volt, bor

pcb dan mata bor, obeng, tang, dll. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain :

papan pcb, socket ic, resistor, led, jumper, kabel, timah, dll.

4.10.4 Software

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan software-software penunjang yang

akan digunakan untuk mengimplementasikan kontrol pada Sistem Kontrol Pintu

Otomatis. Software-software tersebut adalah CVAVR sebagai compilerlisting

program bahasa C menjadi Intel Hex.

4.10.5 Assembly

Tahap assembley (pembuatan) merupakan tahap dimana seluruh obyek dibuat,

baik secara hardware (miniatur dan rangkaian driver) serta secara software yang

merupakan compiler.

Rangkayan miniatur: Rangkayan driver

Gambar 4.5.1

4.11. Hardware

Adapun langkah-langkah yang dilakukan pada tahap ini, yaitu :

35

4.12. Pembuatan Box mikrokontroler:

A) Setelah dikumpulkan alat dan bahan yang akan digunakan pada pembuatan

miniatur box di ukur sesuai rancangan dan kebutuhan

B) Setelah box di buat secara demikian rupa membentuk miniatur sesuai

dengan perancangan lalu dipaku dan di sekrup pada bagian-bagian tertentu.

C) Setelah modul mikrokontroller terbentuk sesuai dengan perancangan maka,

modul mikrokontroller tersebut diberikan baud dan mur untuk merekatkan

pada box. Sehingga sesuai dengan rancangan. Untuk hasilnya dapat dilihat

pada gambar berikut.

Gmbar 4.6

Hasil Rakitan Miniatur Atmega16

4.13. Pembuatan modul digital presure dan tensiometer

36

A ) Membuat jalur pada papan pcb dengan kabel jumper halus untuk menghubungkan

tiap titik dari komponen sesuai dengan rancangan.

B ) Merakit socket-socket untuk mikrokontroler, relay, digital pressure, tansiometer,

catu daya maupun socket-socket jumper pada Atmega16 yang telah berjalur untuk

selanjutnya disolder dengan timah.

C) Apabila semua rangkayan suudah tersusun rapih dan bisa di jalan kan maka kita

mencoba jalur yang di hubungkan ke alat tersebut ada alat tersebut di antara nya

tensiameter yang ter hubung ke tanah yang akan membaca kelembaban kadar

tanah lalu akan di proses secara digital oleh.digital presure yang langsung di

hubungkan ke ATmega16 untuk di proses

Gambar.4.7

hasil rakitan miniatur digital presure dan tansiometer

4.14. Software

37

CVAVR sebagai compiler

Untuk compiler listing sistem kontrol keamanan dan starter sepeda motor

menggunakan CVAVR 1.25 untuk dibuat menjadi file Intel Hex yang akan

didownload ke mikrokontroler. Langkah-langkah Intel Hex pada program ini secara

garis besar dapat dilihat sebagai berikut :

A. Klik tombol start pada taskbar sistem operasi windows :

Gambar.4.8 CVAVR sebagai compiler

38

B. Pilih CodeVisionAVR C Compiler kemudian akan muncul tampilan seperti

dibawah ini :

Gambar 4.9. Tampilan CVCVR

C. Pilih create a new file dengan File Type berupa Project dan setelah itu akan

tampil CodeWizardAVR untuk pembuatan listing program. Kemudian pilih pada menu

Chip ATMega8535L. Selanjutnya dikonfigurasi juga port-port mana saja yang akan

digunakan sebagai input output.

(A) (B)

Gambar 4.10. Tampilan Konfigurasi CodeWizardAVR

39

(a) Pemilihan tipe Chip ATMega8535L

(b) Konfigurasi pin untuk Output maupun Input

D. Setelah konfigurasi CodeWizardAVR selesai maka diklik File kemudian pada

dropdown menu pilih Generate, Save and Exit sehingga muncul tampilan seperti

dibawah ini:

Gambar 4.11 Konfigurasi CodeWizardAVR

Gambar 4.12. Tampilan CVAVR untuk pembuatan listing program

Setelah project CodeWizardAVR tampil maka listing program sistem siap

untuk dikerjakan. Setelah proses penulisan listing program telah selesai maka listing

program dicompile menggunakan CVAVR. Jika sudah tidak ada lagi error pada listing

program maka hasil compile kemudian dibuat (make) projectnya. Berikut adalah

gambar listing dicompile dan dibuat projectnya.

40

Gambar 4.13 Tampilan Compile dan Make Project CodeWizardAVR

(1) Listing program builld all

Hasil dari compile dan make project ini akan menghasilkan file Intel .Hex

yang nantinya akan di download ke mikrokontroler.

41

Tidak ada errors

Tidak ada peringatan

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam tahap ini akan dibahas mengenai dimensi keseluruhan alat, pembahasan

dan pengujian sistem sebagai hasil implementasi sistem yang terbagi menjadi tiga

bagian, yaitu :

5.1 Keterangan Alat dan Dimensi Alat

Sistem yang dibuat langsung di masukkan box. Adapun penempatan

komponen hardware dan miniatur dirancang sebagai berikut :

Gambar 5.14. Modul mikrokontroller terletak pada box.

Seperti pada gambar diatas, penempatan modul mikrokontroler ditempatkan di

dalam box lalu digabung dengan digital pressure dan tensiometer yang berada diatas

tumpukan, sehingga mudah digunakan pada saat

Pada saat sistem starter otomatis dinyalakan pertama kali, maka pada LCD

akan tampil tulisan misalkan(-44)atau sesuai dengan kebutuhan yang kita ingin kan

42

sesuai kelembaban tanah dan akan di transver ke Atmega16 lalu akan di proses ke

realy dan akan di proses lagi ke pompa untuk menyiram air ke sebuah farm(kebun)

Setelah itu relay 1 akan melakukan inisialisasi dengan melakukan putaran

relay akan electronic on. Berikut penggalan listing program yang menjalankan

perintah tersebut :

Gambar 5.15

Lalu apabila pompa telah hidup putaran relay akan membaca kebutuhan tanah

atau kelembaban tanah yang di baca digital presure dan tensiometer dimana keadaan

tanah sudah di rasa cukup lembab atau basah maka angka akan berkurang semisal

dari(-44*)keadaan kering apabila(-22*)keadaan basah lalu dibaca lagi oleh digital

presure dan tensiometer dan data akan di transver ke Atmega16 lalu di tranver lagi

data ke rilay untuk mematikan pompa

.

Berikut penggalan listing program yang mematikan perintah tersebut

melakukan perintah tersebut :

Gambar 5.16

43

pompa_elec_on = 1; // digital presure sesuai ==> Elektrinik pompa ON

i=0;

buzzer=0;

pompa_elec_of = 0; // digital presure sesuai ==> Elektrinik pompa of

i=0;

buzzer=0;

5.2 Pembahasan

5.2.1. Tes Fungsional Keseluruhan Sistem (Overall Testing)

Pada tahapan ini dilakukan pengetesan fungsi dari keseluruhan sistem. Apakah

dapat berfungsi sesuai dengan konsep atau tidak. Bila ada sistem yang tidak dapat

bekerja dengan baik maka harus dilakukan proses perakitan ulang setiap bagian

sistemnya. Uji coba ini meliputi uji coba struktural, fungsional dan uji coba

validasi.

Pada tahap pembahasan ini akan dibahas mengenai bagaimana

sistem bekerja mulai dari tahap awal pemberian catu daya 12 volt bekerja. Pada

tahap awal sistem diberikan catu daya LCD sebagai display akan memberikan

tampilan berupa tulisan Tulisan ini menandakan bahwa sistem telah mendapat

catu daya. Tampilan tulisan pada LCD sesuai dengan gambar dibawah.

Gambar 5.17. Tes Fungsional Keseluruhan Sistem

5.2.2. Pengujian Struktural

Tahapan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah sistem yang

sudah dibuat sesuai dengan rancangan yang sudah ada. Pada pengujian ini alat

yang digunakan adalah multimeter digital.

44

5.2.3. Blok Rangkaian Sistem otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan

digital pressure sensor berbasis mikrokontroler ATmega16

Gambar5.18

Blok Rangkaian Sistem otomatisasi pengendalian pengairan menggunakan digital

pressure sensor berbasis mikrokontroler ATmega16

5.2.4 Pengujian Fungsional

Pada tahap ini dilakukan pengujian yang bertujuan untuk mengetahui apakah

uji coba yang dilakukan sudah berjalan dengan baik dan sesuai dengan sistem

yang ada. Pada pengujian ini yaitu pengujian penrangkat keras Solid State Relay

adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mengubah tegangan agar bisa

mengoperasikan suatu alat. Tegangan inputnya 5-24 volt DC, tegangan beban 10

A.

Gambar 5.19 Solid State Relay HSR-2D10

45

Tabel 2.9 Karakteristik solid state relay (SSR)

Tegangan input 5-24 V d.c.

Arus bocor 10 mA

Tegangan output 85-264 V a.c.

Arus output 10 A

Suhu kerja -20 – 80 C

Indikator Led hijau

5.2.5 Pengujian falidasi

Tahap ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui sistem yang dibuat

sudah bekerja dengan benar atau tidak. Dimana pengujiannya dilakukan dengan

cara memasukan tensiometer dan digital pressure yang sudah di rancang

sedemikian rupa sehingga bekerja secara maksimal Tahap ini dilakukan dengan

tujuan untuk mengetahui sistem yang dibuat sudah bekerja dengan benar atau

tidak.

Gambar 5.20 Pengujian Validasi

46

5.2.1 Optimasi (Optimization)

Pada sistem ini sudah tidak ditemukannya kendala dalam perakitan modul

mikrokontroller yang rentan terhadap benturan secara keras. Tetapi secara

keseluruhan sistem berjalan dengan baik maka dapat dilakukan optimasi untuk

meningkatkan performa dari aplikasi yang telah dirancang.

47

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Pada perancangan aplikasi ini,dapat disimpulkan menjadi beberapa beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

Rangkaian pemroses data yang dibuat menggunakan mikrokontroler

ATmega16 digunakan untuk menerima informasi dari digital pressure sensor.

Selain itu mikrokontroler juga digunakan untuk memberikan data ke pompa

melalui solid state relay agar alat bisa bekerja.

Perangkat lunak (software) yang digunakan dalam pembuatan otomatisasi

pengendalian pengairan menggunakan digital pressure sensor berbasis ATmega16

ini adalah Code Vision AVR dimana program tersebut berbasiskan pada bahasa C

yang digunakan untuk pemrograman mikrokontroler.

Digital pressure sensor digunakan untuk membaca kadar air tanah pada

kondisi tertentu.

Seluruh rangkaian sistem alat pengendalian pengairan dan program merupakan

faktor penting yang menentukan kesatuan kinerja beberapa komponen yang tidak

dapat dipisahkan satu sama lain.

6.2 Saran

Dalam metode penelitian dan pengembangan suatu sistem, maka tidak akan

terlepas dari kekurangan dan ketidaktelitian. Sebagai penutup penulis mengajukan

beberapa saran yang diharapkan dapat berguna bagi pengembangan lebih lanjut

48

pada perancangan dan penggunaan alat pengendalian pengairan ini. Saran-

saran tersebut adalah :

Selama proses pembuatan alat pengendalian pengairan harus dilakukan secara

bertahap untuk mencegah kesalahan – kesalahan yang dapat terjadi selama proses.

Setiap komponen harus diperiksa terlebih dahulu sehingga tidak ada kesalahan

dalam pembuatan alat pengendalian pengairan.

Untuk digital pressure sensor bisa juga menggunakan jenis digital pressure

sensor lain, seperti Omron vacuum sensor atau Lutron vacuum sensor.

Pengendalian pengairan ini dapat dikembangkan lebih lanjut, dengan

menggunakan 2 buah tensiometer agar pengukuran kadar air bisa lebih akurat,

untuk itu perbanyaklah referensi – referensi lain.

Saran tersebut sekiranya dapat dipakai sebagai dasar untuk mengembangkan

alat pengendalian pengairan agar dapat bekerja lebih efektif dan efisien sesuai dengan

perkembangan ilmu dan perkembangan teknologi mikrokontroler pada saat ini

maupun masa yang akan datang.

49

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim. 2009a. Introduction to the Atmel AT Mega 16 Microcontroller . http://www.engr.sjsu.edu/bjfurman/courses/ME106/ME106pdf/intro-atmel.pdf

2. Anonim. 2009b. Sensor. Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor

3. Anonim 2009c. Pengendali Mikro. Dari Wikipedia bahasa Indonesia

Ensiklopedia bebas. http://id.wikipedia.org/wiki/Pengendali_mikro

4. Autonics. 2005. Selection Guide, Ver 6.0. Autonics Corp. 107p,.

www.autonics.com.

5. Hanyoung. 2005. Electronic Products. Hanyoung Nux. Co. Ltd. 76p. www.hynux.com.6. Munoz-Carpena, R. and M. D. Dukes. 2005. Automatic Irrigation based on soil

moisture for vegetable crops. Univ. Florida, IFAS Extention. 5p.7. Nyval, J. 1998. Irrigation scheduling with tensiometer. Ministry of Agric. & Food. British Columbia, Order no. 577.100-2. 10 p.

8. Wasito, S. 1987.Pelajaran Elektronika. Teknik Arus Searah. Karya Utama, Jakarta. 287 hal

9. Zoldoshe, D. and D. Jargenser. 1990. Sensors aid irrigation management. California State Univ. Fresno. 4p.

50

/*****************************************************

51

This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.03.9 Standard

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2008 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

http://www.hpinfotech.com

Project :Autonic Digital Pressure+Relays

{OTOMATISASI PENGENDALIAN PENGAIRAN MENGGUNAKAN DIGITAL

PRESSURE SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16}

Version :Pompa

Date : 02/11/2011

Author : Jatnika Praja

Company :Universitas Pakuan

Comments:Skripsi

Chip type : ATmega16

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 8,000000 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 256

*****************************************************/

#include <mega16.h>

#include <stdlib.h>

#include <delay.h>52

#include <stdio.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x00

#define sens0 PINA.0

#define pompa PORTC.0

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)

{

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

delay_us(10);

// Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete

while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

return ADCW;

}

unsigned char i;

unsigned int rawdata;

unsigned char *str;

// Declare your global variables here

void main(void)

{

// Declare your local variables here

53

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=Out

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=0

PORTC=0x00;

DDRC=0x01;

// Port D initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTD=0x00;

DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

54

// Mode: Normal top=FFh

// OC0 output: Disconnected

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 1 Stopped

// Mode: Normal top=FFFFh

// OC1A output: Discon.

// OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer 1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x00;

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

55

OCR1AL=0x00;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 2 Stopped

// Mode: Normal top=FFh

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0x00;

TCCR2=0x00;

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=0x00;

MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x00;

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity

// USART Receiver: On

// USART Transmitter: On

56

// USART Mode: Asynchronous

// USART Baud Rate: 9600

UCSRA=0x00;

UCSRB=0x18;

UCSRC=0x86;

UBRRH=0x00;

UBRRL=0x33;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC Clock frequency: 1000,000 kHz

// ADC Voltage Reference: AREF pin

// ADC Auto Trigger Source: None

ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0x83;

printf("AVR Ready!");

putchar(0x0d);

putchar(0x0a);

for (i = 0; i < 5; i++)

{

pompa = 0x00;

57

delay_ms(400);

pompa = 0xff;

delay_ms(400);

}

while (1)

{

// Place your code here

rawdata = read_adc(0);

itoa(rawdata, str);

puts(str);

putchar(0x0d);

putchar(0x0a);

delay_ms(500);

if(rawdata<=29)pompa=1;else pompa=0;

};

}

58