PERANCANGAN SISTEM KONTROL OTOMATIS LAMPU PENERANGAN PADA JANGKA WAKTU 24 JAM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
on
Perancangan Sistem Kontrol Otomatis Lampu …………
(I Wyn Supardi, dkk.)
PERANCANGAN SISTEM KONTROL OTOMATIS LAMPU PENERANGAN PADA JANGKA WAKTU 24 JAM BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
I Wyn Supardi1, Nyoman Wendri1, K.N. Suarbawa
Seiring dengan ditemukannya berbagai macam komponen elektronika,
menyebabkan berbagai kemudahan dapat dirasakan dalam kehidupan sehari-hari. Kemudahan itu antara lain dalam bidang efisiensi waktu. Pada jaman global ini setiap orang menginginkan semua hal serba instan 42
dan tidak mau direpotkan dengan kegiatan yang menyita banyak waktu. Salah satu contohnya adalah peredup lampu penerangan. Pengoperasian rangkaian ini cukup sederhana, kita tinggal mengeset waktu yang kita inginkan untuk alat ini bekerja.
Berdasarkan uraian di atas, akan dilakukan perancangan dan pembuatan
sistem kontrol otomatis lampu penerangan pada jangka waktu 24 jam berbasis mikrokontroler AT89S51. Adapun kelebihan dari alat ini adalah mudah untuk dioperasikan, tidak memerlukan baterai karena mempunyai catu daya (power supply) yang terintegrasi dengan alat, dan komponen-komponen elektronika yang digunakan dalam perancangannya mudah ditemukan di pasaran. Tujuan penelitian ini adalah dapat merancang dan membuat sistem kontrol otomatis lampu penerangan berbasis mikrokontroler AT89S51.
Ada berbagai macam komponen elektronika yang digunakan sebagai sensor dan salah satunya adalah fotoresistor (LDR). Light Dependent Resistor (LDR) adalah suatu komponen elektronik yang nilai hambatannya berkurang bila intensitas sinar yang masuk terus meningkat. LDR juga disebut fotokonduktor, sedangkan penguat instrumentasi merupakan penguat serba guna yang terdiri dari penguat diferensial dan penguat penyangga. Rangkaian penguat instrumentasi terdiri dari 3 penguat operasional dan tujuh tahanan.
Besaran analog tidak dapat dibaca secara langsung oleh komputer karena komputer hanya dapat membaca besaran digital. Temperatur, intensitas cahaya tekanan dan sebagainya dapat menghasilkan besaran analog namun tidak menghasilkan besaran digital secara langsung. Untuk membaca besaran analog dari besaran-besaran diatas maka diperlukan Analog to Digital Converter (ADC). ADC berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Besaran analog yang telah diterima oleh sensor maupun tranducer akan diubah ke dalam besaran digital oleh ADC sehingga output sudah berupa besaran digital
yang mudah digunakan untuk fungsi logika dalam pemrograman komputer.
Mikrokontroler AT89S51 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit yang mempunyai 4 kB memori Flash di dalamnya dan bekerja dengan daya listrik rendah. Mikrokontroler ini diproduksi oleh Atmel dengan teknologi memori non-volatile kepadatan tinggi serta kompatibel dengan konfigurasi pin dan set instruksi standar industri MCS-51. Beberapa kemampuan (fitur) dari mikrokontroler Mikrokontroler merupakan komponen elektronika yang di dalamnya terdapat CPU, memori, osilator clock, dan input/output yang dikemas dalam bentuk rangkaian terpadu. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler merupakan alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya, dimana instruksi-instruksi tersebut disusun dalam bentuk program komputer. Kaki-kaki yang ada pada mikrokontrler AT89S51 ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51
Diagram blok untuk perancangan dan pembuatan sistem kontrol pengatur
penerangan lampu secara otomatis berbasis mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali lampu ditunjukkan pada Gambar 3.1. dimana data waktu disimpan. IC RTC DS12C887 kemudian akan memberi input data waktu ke 43
mikrokontroler maka mikrokontroler akan memberi sinyal listrik berupa logika 0 atau logika 1 pada penggerak motor stepperSkema rangkaian peredup lampu penerangan secara skematis dapat di lihat seperti pada Gambar 3.1
Gambar 3.1. Diagram blok sistem peredup
lampu
Seperti terlihat pada Gambar 3.2 pada saat beban yang mengalir pada rangkaian ini tinggi maka lampu akan menyala sangat terang hal ini dikarenakan variable resistor akan menyesuaikan pada beban berapa dapat menyalakan lampu.
Gambar 3.2. Rangkaian Alat Keseluruhan
Mikrokontroler harus diberikan program untuk melaksanakan perintah yang kita inginkan. Program tersebut terdiri dari susunan instruksi-instruksi yang ditulis dalam bahasa mesin. Instruksi-instruksi ini ditulis dengan menggunakan editor teks notepad dan disimpan dengan ekstensi .asm. Agar dapat ditanamkan ke mikrokontroler
maka file dengan ekstensi .asm ini diubah menjadi file dengan ekstensi .hex atau .bin dengan menggunakan program compiler. Selanjutnya program yang berekstensi .hex atau .bin ditanamkan ke mikrokontroler dengan menggunakan alat penanam program yang disebut ISP (In-System Programmable) downloader. Proses penanaman program ke mikrokontroler dikendalikan dengan menggunakan program ISP flash programmer. Diagram alir untuk perancangan software dari timer kontrol Sistem Kontrol Otomatis Lampu Penerangan berbasis mikrokontroler AT89S51 ditunjukkan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4. Diagram alir Sistem Kontrol Otomatis Lampu Penerangan berbasis mikrokontroler AT89S51.
Dalam penelitian perancangan sistem kontrol otomatis lampu penerangan pada jangka waktu 24 jam berbasis mikrokontroler AT89S51. Hasil yang dperoleh adalah sebuah alat berupa Sistem
Kontrol Otomatis Lampu Penerangan berbasis mikrokontroler AT89S51, seperti terlihat dalam Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Alat Pengatur Penerangan Lampu Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51
Dari hasil penelitian diperoleh data seting intensitas diambil pada waktu sore sampai malam hari mulai pukul 18.00 -
06.00. Pukul 18.00 intensitas di setting sebesar 005 lux, lampu menyala maksimal sebesar 020 pada pukul 19.00 - 24.00. Pada pukul 00.30 lampu disetting redup menggunakan IS RTC DS12S887 dimana data waktu di
simpan sebagai input mikrokontroler AT89S51, lampu akan redup maksimal sebesar 001 lux pada pukul 06.00. Sehingga diperoleh grafik hubungan antara intensitas lampu (lux) dengan Tegangan LDR (V) seperti terlihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2. Grafik hubungan antara intensitas lampu (lux) dengan Tegangan LDR (V).
Untuk mencari hubungan antara intensitas dengan tegangan yang dikeluarkan sensor LDR, alat terlebih dahulu dikalibrasi dapat dibuat grafik hubungan antara Intensitas (lux) dengan Tegangan LDR (mV).
Intensitas Lampu (lux)
■ Tegangan LDR (mV) —•— Intensitas Lampu (lux)
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara intensitas (lux) dengan Tegangan LDR (mV).
Dari Gambar 4.3 dapat dilihat hubungan intensitas lampu dengan tegangan LDR, jika tegangan semakin besar maka intensitas lampu akan besar. Setiap kenaikan tegangan LDR maka intensitas lampu yang diukur menggunakan Lux meter akan bertambah 001. Lampu akan menyala jika resistansi LDR kecil ini terjadi pada sore hari, di mana LDR akan memberikan input pada mikrokontroler AT89S51 untuk menggerakkan motor stepper. Untuk meredupkan lampu menggunakan IC RTC DS12C887 di mana data waktu disimpan. IC RTC DS12C887 memberikan input data waktu mikro-kontroler AT89S51, pada penelitian ini untuk meredupkan lampu di setting pada jam 00.00-06.00
-
V. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh dari penelitaian ini adalah sebagai berikut:
-
a) Telah berhasil dibuat alat Sistem Kontrol Otomatis Lampu Penerangan berbasis Mikrokontroler AT89S51. Alat ini
digunakan untuk menghidupkan dan meredupkan lampu di kamar.
-
b) Arus yang dihasilkan sensor lemah maka diperlukan OP-Amp untuk menguatkan tegangan output. Mikrokontroler hanya dapat membaca tegangan input yang berupa tegangan digital. Maka digunakan ADC0804 untuk mengubah tegangan analog ke digital. Perangkat lunak dari Sistem Kontrol Otomatis Lampu
Penerangan berbasis mikrokontroler
AT89S51 dirancang menggunakan bahasa assembly dengan menggunakan READ-51 sebagai assembler compiler.
-
c) Lampu menyala maksimal pada jam 19.00 – 24.00 dengan intensitas 020 lux, intensitas paling redup adalah 001 lux terjadi pada jam 06.00. Hal ini sesuai dengan prinsip LDR di mana dalam keadaan terang resistansi LDR kecil maka tegangannya kecil dan lampu redup, jika
VI. SARAN
Pada alat ini menggunakan komputer untuk menginput data waktu, maka untuk memudahkannya dapat menggunakan tambahan mikrokontroler dan keypad sebagai piranti masukan. Pada penelitain berikutnya untuk menyalakan lampu supaya nilai intensitasnya lebih besar dapat digunakan poten-siometer dengan hambatan lebih besar karena memiliki jumlah putaran yang banyak.
DAFTAR PUSTAKA
Eko Putra, Afgianto. 2006. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/53 Teori dan Aplikasi. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.
Eko Putra, Afgianto. 2006. Teknik
AntarMuka Komputer : Konsep dan Aplikasi. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.
Milliman, Jacob dan Halkias, Christos C. 1971. INTEGRATED ELECTRONICS Analog and Digital Circuit and System. New Jersey: McGraw-Hill, Inc.
Petruzella, Frank D., Sumanto. 2001. Elektronika Industri, Yogyakarta: Andi Offset.
Wasito. 1979. Berbagai proyek untuk service dan hobby. Jakarta: Penerbit Karya Utama.
____.LDR,
http://id.www.doctronics.co.uk/ldr_se nsors.html. Diakses pada tanggal 267-2009.
____.bgc-8052 Microengineer Operation Motor Stepper
http://mechatronics.mech.nwu.edu/mec hatron-
ics/design_ref/actuators/stepper_drive2 .html. Diakses pada tanggal 26-7-2009 ____.Triac BTA12A. All Data Sheet.
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/133566/STMICROELECTR ONICS/BTA12AW.html. Diakses pada tanggal 28-11-2008.
46
Discussion and feedback