ujian akhir semester iv

Download Ujian Akhir Semester IV

Post on 14-Jul-2015

332 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

UJIAN AKHIR SEMESTER IVMIKROPROSESOR DAN ASSEMBLER

APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PENGENDALI PENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

F I T R I A L I S NIM: 200913023

PEMBIMBING : M. RIDWAN, ST

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL PRODI TEKNIK INFOMATIKA POLITEKNIK KAMPAR BANGKINANG TH 2011

APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PENGENDALI PENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

1. Penjelasan projectSuatu penerangan ruang diperlukan oleh manusia untuk mengenali objek secara visual. Penerangan mempunyai pengaruh terhadap fungsi sebuah ruangan. Oleh karena itu diperlukan lampu sebagai sumber penerangan utama yang dapat menunjang fungsi ruangan. Umumnya untuk pengaturan penerangan ruangan digunakan prinsip on-off. Pengaturan penerangan dengan prinsip on-off hanya berdasarkan pada kondisi gelap terang ruangan, tanpa menghiraukan kontribusi dari luar. Hal ini sering mengakibatkan ketidaknyamanan dan ketidakefisienan penggunaan energi listrik. Oleh karena itu diperlukan pengaturan penerangan yang dihasilkan lampu. Prinsip kendali yang digunakan adalah kendali fuzzy. Sistem inferensi fuzzy yang digunakan pengendali penerangan ruangan ini adalah Metode Mamdani. Komposisi aturan menggunakan operator OR (union), sedangkan untuk defuzzifikasi digunakan metode MOM (Mean of Maximum). Sebagai pengendali utama pada sistem menggunakan miktokontroller ATmega8535 dengan input dari sensor cahaya (LDR). Output dari pendendali selanjutnya ditampilkan LCD M1632 sebagai penampil dan sebagai input rangkaian pengatur tegangan. Sistem ini bekerja di dalam ruangan (in door) menggunakan maket rumah dengan tiga ruangan sebagai model. Dalam pengujian perangkat keras dan lunak, diketahui bahwa sistem pengendalian penerangan ruangan ini dapat menghemat energi. Dari pengujian sensor cahaya diperoleh hubungan antara luminansi dan tegangan yang mendekati linier, sehingga pengendalian dengan mikrokontroler ATmega8535 dapat bekerja dengan baik.

DASAR TEORI

1.1. Intensitas Penerangan (Iluminasi) Intensitas penerangan (E) adalah pernyataan kuantitatif untuk intensitas cahaya (I) yang menimpa atau sampai pada permukaan bidang. Intensitas penerngan disebut pula iluminasi atau kuat penerangan. Dengan menganggap sumber penerangan sebagai titk yang jaraknya (h) dari bidang penerangan, maka iluminasi (E) dalam lux (lx) pada suatu titik pada bidang penerangan adalah:

Pada skema dibawah ini X sebagai sumber cahaya, sehingga besarnya E pada titik P dan Q adalah:

Gambar 2.1. Skema perumusan iluminasi (E)

1.2. Fuzzy Logic Fuzzy logic pertama kali dikenalkan kepada publik oleh Lotfi Zadeh, seorang profesor di University of California di Berkeley. Fuzzy logic digunakan untuk menyatakan hukum operasional dari suatu sistem dengan ungkapan bahasa, bukan dengan persamaan matematis. Banyak sistem yang terlalu kompleks untuk dimodelkan secara akurat, meskipun dengan persamaan matematis yang kompleks. Dalam kasus seperti itu, ungkapan bahasa yang digunakan dalam Fuzzy logic dapat membantu mendefinisikan karakteristik operasional sistem dengan lebih baik. Ungkapan bahasa untuk karakteristik sistem biasanya dinyatakan dalam bentuk implikasi logika, misalnya aturan Jika - Maka. Pada teori himpunan klasik yang disebut juga dengan himpunan crisp (himpunan tegas) hanya dikenal dua kemungkinan dalam fungsi

keanggotaannya, yaitu kemungkinan termasuk keanggotaan himpunan (logika 1) atau kemungkinan berada di luar keanggotaannya (logika 0). Namun dalam teori himpunan fuzzy tidak hanya memiliki dua kemungkinan dalam menentukan sifat keanggotaannya tetapi memiliki derajat kenaggotaan yang nilainya antara 0 dan 1. fungsi yang menetapkan nilai ini dinamakan fungsi keanggotaan yang disertakan dalam himpunan fuzzy. 2.7.1. Notasi Himpunan Fuzzy Misalkan U adalah kumpulan obyek yang secara umum dinyatakan dengan {u}. U disebut semesta pembicaraan dan u mewakili elemen-elemen dari U. Suatu himpunan fuzzy F dalam semesta pembicaaraan U dapat direpresentasikan oleh suatu fungsi keanggotaan (membership function) |J, F yang mewakili nilai dalam interval [0,1 ] untuk tiap u dalam U dinyatakan sebagai \xv = U -> [0,1]

Himpunan fuzzy F dalam U biasanya dinyatakan sebagai himpunan pasangan berurutan u dan derajat keanggotaan. F = {(u,nf(u))|ueU} ........................................... Jika U kontinyu, himpunan fuzzy F dapat ditulis sebagai: (2.4)

Jika U diskrit, himpunan fuzzy F dinyatakan sebagai:

1.2.1. Operasi Himpunan Fuzzy Jika A dan B adalah dua buah himpunan Fuzzy dalam semesta pembicaraan U dengan fungsi keanggotaan |J,A (U) dan |J,B (U), maka pada kedua himpunan Fuzzy tersebut dapat berlaku operasi : 1. Kesamaan (equality) Dua buah himpunan Fuzzy A dan B dapat dinyatakan sama jika : HA(u) = HB(u); untuk semuau EU................................................. 2. Gabungan (union) Fungsi keanggotaan dari gabungan dua buah himpunan Fuzzy A dan B, HAUB, dapat dinyatakan sebagai : HAUB(u) = max{|j,A(u),|j,B(u)}; untuk semuau e U ............................. 3. Irisan (intersection) (2.8) (2.7)

Fungsi keanggotaan dari irisan dua buah himpunan Fuzzy A dan B, [IAHB, dapat dinyatakan sebagai : HAnB(u) = min{|j,A(u),|j,B(u)}; untuk semuau G U ............................. 4. Komplemen (complement) Fungsi keanggotaan dari komplemen himpunan Fuzzy A, dinyatakan sebagai : |j,-(u) = l-|j, A(u) ; untuk semua uGU

(2.9)

(i-, dapat

1.2.2. Pengendali Fuzzy Logic Tujuan utama dalam system pengendali adalah mendapatka keluaran (outpu) sebagai respon dari masukan (input). Dalam kendali dengan cara klasik, melibatkan formula-formula matematika yang cukup rumit. Hal ini berbeda dengan kendali fuzzy. Pengendali Fuzzy merupakan suatu sistem kendali yang berdasar pada basis pengetahuan manusia didalam melakukan kendali terhadap suatu proses. Konsep matematika yang mendasari logika fuzzy sangat sederhana dan mudah dimengerti. Pendekatan fuzzy melibatkan aturan-aturan yang dinyatakan dalam kata-kata dan tidak memerlukan presisi yang tinggi serta ada toleransi untuk data yang kurang tepat. Struktur dasar sebuah pengendali Fuzzy diperlihatkan pada Gambar 2.9

.

Gambar 2.9. Struktur dasar pengendali Fuzzy

1.2.3.

Fuzzifikasi Fuzzifikasi yaitu suatu proses untuk mengubah suatu masukan dari bentuk

tegas (crisp) menjadi fuzzy (variabel linguistik) yang biasanya disajikan dalam bentuk himpunan-himpunan fuzzy dengan suatu fungsi kenggotaannya masingmasing. 1.2.4. Basis Aturan (Rule Base) Basis aturan berisi aturan-aturan fuzzy yang digunakan untuk pengendalian sistem. Aturan-aturan ini dibuat berdasarkan logika dan intuisi manusia, serta berkaitan erat dengan jalan pikiran dan pengalaman pribadi yang membuatnya. Jadi tidak salah bila dikatakan bahwa aturan ini bersifat subjektif, tergantung dari ketajaman yang membuat. Aturan yang telah ditetapkan digunakan untuk

menghubungkan antara variabel-variabel masukan dan variabel-variabel keluaran. Aturan ini berbentuk 'JIKA - MAKA' (IF - THEN), sebagai contoh adalah : Aturan 1 : JIKA x adalah A1 DAN y adalah B1 MAKA z adalah C1 Aturan 2 : JIKA x adalah A2 DAN y adalah B2 MAKA z adalah C2. Aturan i : JIKA x adalah Ai DAN y adalah Bi MAKA z adalah Ci Dengan : Ai (i = 1,2,3,.) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel masukan x Bi (i = 1,2,3,.) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel masukan y Ci (i = 1,2,3,.) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel keluaran z

2. GAMBAR RANGKAIAN DAN PENJELASANNYA 2.1. Mikrokontroler ATmega8535 Mikrokontroller ATmega8535 merupakan mikrokontroller generasi AVR (Alf and Vegard's Risk processor). Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. 2.3.1. Arsitektur ATmega8535

Gambar 2.1. Diagram Blok Fungsional ATmega8535

Gambar 2.1. memperlihatkan bahwa ATmega8535 memiliki bagian sebagai berikut 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. Watchdog Timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte. 7. Memori Flash sebesar 8 Kb dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal. 9. Port antarmuka SPI. 10. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 11. Antarmuka komparator analog. 12. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 13. Sistem mikroprosessor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

2.1.1. Konfigurasi Pin ATmega8535

Gambar 3.1.1. Konfigurasi Pin ATmega8535

Konfigurasi pin ATmega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.18. Secara fungsional konfigurasi pin ATmega8535 sebagai berikut : 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. 2. GND merupakan pin ground. 3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC. 4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus untuk Timer/Counter, Komparator analog, dan SPI. 5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk TWI, Komparator analog, dan Timer Oscilator. 6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk Komparator analog, Interupsi eksternal, dan Komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC. 2.2. Peta Memori ATmega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan

Recommended

View more >