SIMULASI SISTEM ATAP OTOMATIS UNTUK PELINDUNG BENDA TERHADAP HUJAN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52
ABSTRAK
Mikrokontroller merupakan IC yang dapat diprogram dan diprogram ulang karena memiliki RAM dan ROM tersendiri. Mikrokontroller dapat diaplikasikan dalam bentuk “Simulasi Sistem Atap Otomatis Untuk Pelindung Benda Terhadap Hujan Berbasis Mikrokontroler AT89S52”. Simulasi sistem atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan dalam makalah ini menggunakan sebuah sensor cahaya yaitu LDR (Light Dependent Resistance) yang dipasang untuk menentukan kondisi cahaya di luar rumah dan sensor hujan untuk menentukan keadaan hujan di luar rumah . Simulasi sistem atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan ini juga menggunakan IC mikrokontroller AT89S52 yang berfungsi sebagai pusat pengendali. Keluaran dari simulasi untuk pelindung benda terhadap hujan adalah atap otomatis . Simulasi sistem atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan ini bekerja berdasarkan cahaya dan air hujan yang mengenai sensornya.
Kata kunci : Sensor Cahaya, Sensor Hujan, Mikrokontroler
1. PENDAHULUAN
Dalam kegiatan sehari-hari pada zaman yang serba modern ini, setiap orang pada umumnya menginginkan sesuatu yang serba praktis dan effisien. Begitu banyak kegiatan yang sering dilakukan setiap hari, akan tetapi membuat orang melupakan hal-hal yang dianggap kecil terhadap benda yang dimiliknya sendiri tetapi sebenarnya begitu penting. Salah satu contohnya dalam hal menjemur pakaian, tempat tidur, sofa dan benda lainnya yang di anggap penting.
Pada saat selesai mencuci pakaian, tentunya juga perlu menjemur pakaian agar kering dan bersih. Namun kegiatan sehari-hari di luar rumah dari pagi hingga petang membuat letih dan tidak dapat mengambil pakaian yang ada di jemuran pada saat hujan turun. Hasilnya pakaian yang sudah kering dan bersih menjadi basah dan kotor. Begitu juga saat menjemur tempat tidur dan sofa ketika hujan turun maka tempat tidur dan sofa akan basah dan kotor. Dari parmasalahan yang ada maka timbul satu ide untuk membuat alat yaitu Simulasi Sistem Atap Otomatis Untuk Pelindung Benda Terhadap Hujan Berbasis Mikrokontroler AT89S52, yang dapat mengendalikan atap agar benda dapat terlindungi pada saat hujan. Tujuan dari adanya alat ini adalah di harapkan dapat membantu orang-orang yang sibuk bekerja di luar rumah, contohnya dalam hal mengangkat pakaian, tempat tidur, sofa dan benda lain yang di jemur agar benda tersebut tetap terlindungi pada saat hujan turun atau hari sudah gelap sehingga atap secara otomatis akan menutup.
2. BATASAN MASALAH
Untuk memperjelas ruang lingkup permasalahan dan mencegah kemungkinan meluasnya masalah ataupun penyimpangan dari fokus pembahasan perancangan alat, maka diperlukan pembatasan masalah sebagai berikut :
a. Variabel yang berkenan pada perancangan ini adalah besarnya intensitas cahaya serta adanya curah hujan.
b. Pengambilan data pada sensor serta peralatan yang dirancang dengan mengabaikan faktor suhu serta kecepatan angin yang ada pada saat itu.
c. Konstruksi mekanis dari atap gerap tidak dibahas.
3. TINJAUAN PUSTAKA
- LDR ( Light Dependent Resistor )
Merupakan sensor cahaya yang bekerja jika terkena cahaya. LDR memiliki hambatan yang sangat tinggi jika tidak terkena cahaya dan memiliki hambatan yang sangat kecil mendekati 0 jika terkena cahaya.
Gambar 1. Simbol LDR
- Sensor Hujan
Merupakan jenis sensor yang akan aktif jika sensor terkena air hujan. Jika sensor terkena air hujan maka jalur antara port dan ground akan terhubung. Sehingga nilai tegangan di port akan bernilai nol karena terhubung langsung dengan ground.
Gambar 2. Simbol Sensor Hujan
- Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler AT89S52 merupakan sebuah Mikrokontroler 8 bit bertenaga rendah dengan teknologi CMOS berkinerja tinggi yang dilengkapi dengan memori flash yang dapat diprogram sebesar 8 Kbyte. Komponen ini dibuat dengan teknologi memori Atmel yang nonvolatile dan berkapasitas tinggi serta kompatibel dengan set intruksi dan kaki out standar industri 80CSI. Flash onchip memungkinkan memori program dapat diprogram ulang dalam system atau dengan pemprograman memori nonvolatile yang konvensinal. Dengan menggunakan CPU 8 bit dengan flash yang diprogram dari sistem dalam sebuah monolitik chip, Atmel AT89S52 adalah sebuah Mikrokontroler yang sangat baik untuk menyelesaikan solusi yang sangat fleksibel dan efektif dalam biaya, untuk banyak masalah aplikasi serta untuk mengontrol modul tambahan. Dalam spesifikasinya AT89S52 menyediakan fitur-fitur standar antara lain:
a. Flash 8 Kbyte
b. 256 bytes RAM
c. Saluran masukan/keluaran (I/O)
d. 3 buah 16 bit timer/counter
e. Port serial full duplex
f. Osilator on-chip dan sirkuit waktu
Gambar 3. Diagram blok Mikrokontroler AT89S52
Fungsi Kaki-kaki AT89S52
IC AT89S52 mempunyai 40 kaki dan dikemas dalam bentuk yang berbeda, pada dasarnya fungsi kaki yang ada memiliki persamaan.
Gambar 4. Konfigurasi kaki AT89S52
4. PERANCANGAN SISTEM
A. Analisis Rangkaian Secara Diagram Blok
Berdasarkan fungsinya pembuatan simulasi sistem atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan berbasis mikrokontroler AT89S52 dapat di bagi menjadi beberapa blok. Masing masing blok tampak pada gambar 5.
Gambar 5. Diagram Blok Simulasi Sistem Atap Otomatis Untuk Pelindung Benda Terhadap Hujan
- Analisis Rangkaian Per Blok Analisis Masukkan
Untuk alat simulasi sistem atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan menggunakan dua buah masukan dimana terdapat sensor cahaya, dan sensor hujan.
Sensor Cahaya
Gambar 6. Rangkaian LDR dan pembanding
Gambar 7. Rangkaian Elektrik Sensor Cahaya (LDR)
Sensor yang digunakan pada rangkaian ini adalah sebuah LDR ( Light Dependent Resistor ) sebagai pendeteksi cahaya pada saat alat ini dijalankan. Cara kerja LDR sendiri adalah jika kondisi cahaya terang maka nilai hambatannya menjadi kecil bahkan dapat menyentuh angka nol tergantung intensitas cahaya yang mengenai LDR tersebut dan bila kondisi gelap maka hambatannya menjadi semakin besar. Selain terdapat LDR, pada blok sensor cahaya terdapat pula pembanding. Sesuai namanya, pembanding berfungsi membandingkan tegangan hasil pembagi tegangan dengan tegangan referensi yang dapat diatur sesuai kebutuhan. Disamping itu pula pembanding pada rangkaian ini juga untuk menentukan keluaran agar keluaran yang dihasilkan hanya mempunyai logika 0 dan logika 1. Keluaran dari pembanding ini dihubungkan dengan kaki port 0.6 mikrokontroler AT89S52.
Sensor Hujan
Gambar 8. Rangkaian Sensor Hujan
Gambar 9. Rangkaian Elektrik Sensor Hujan
Sensor yang digunakan pada rangkaian ini merupakan sensor yang dibuat dari potongan PCB yang disolder sedemikan rupa seperti gambar di atas dimana terdapat dua buah jalur tembaga. Jalur yang satu merupakan jalur yang berhubungan dengan kaki port 0.7 mikrokontroler AT89S52. Sedangkan jalur yang satu lagi dihubungkan dengan ground. Ketika ada hujan maka sensor hujan ini akan basah sehingga antara jalur yang ke ground dan jalur yang ke kaki port 0.7 akan terhubung singkat. Sehingga ketika sensor hujan basah maka kaki port 0.7 mendapat logika 0.
- Analisis Proses
Gambar 10. Mikrokontroler AT89S52 Sebagai Pengendali
Proses pada rangkaian ini dilakukan oleh mikrokontroler AT89S52 , Blok inilah yang memproses hasil dari blok masukan (sensor cahaya, sensor hujan) untuk diteruskan ke blok selanjutnya. Keluaran dari blok mikrokontroler ini ditentukan dari program yang telah dibuat. Port yang digunakan sebagai masukan adalah port 0.6 yang telah dihubungkan dengan sensor cahaya, dan port 0.7 yang telah dihubungkan dengan sensor hujan untuk pendeteksi hujan. Port yang digunakan sebagai keluaran adalah port 3.1 dan port 3.6 yang telah dihubungkan dengan penggerak motor untuk melindungi sebuah benda.
- Analisis Keluaran
Keluaran pada rangkaian ini yaitu sebuah motor DC yang dianggap sebagai atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan.
Penggerak Motor
Gambar 11. Rangkaian Blok Penggerak Motor
Penggerak motor pada rangkaian ini dihubungkan dengan sebuah motor DC yang dimisalkan sebagai atap otomatis dimana atap otomatis akan masuk jika sensor hujan kering dan keadaan terang. Jika keadaan gelap maka atap otomatis akan keluar.
- Perancangan Perangkat Lunak
Pada sub-bab ini akan dibahas mengenai proses pembuatan pelindung benda terhadap hujan secara perangkat lunak dengan menggunakan penjelasan secara diagram alur. Perangkat lunak yang digunakan untuk pembuatan listing program dan mengkompile file asm menjadi hex digunakan READS 51.
Gambar 12. Diagram Alur program
Dalam penulisan ini digunakan bahasa assembler sebagai basic program yang nantinya akan di flash ke dalam IC mikrokontroler type AT89S52. Begitu alat dinyalakan program akan memeriksa kondisi-kondisi di lingkungan dan dicocokkan dengan data yang ada. Bila terdapat kesamaan kondisi, maka program akan mengeksekusi kondisi tersebut sesuai dengan proses yang telah ditentukan sebelumnya dan alat akan menampilkan keluaran sesuai hasil proses. Dan bila tidak terdapat kesesuaian kondisi, program akan terus looping secara terus menerus sampai ditemukan kondisi yang sesuai. Selama proses looping, alat tidak akan menampilkan keluaran atau kondisi diam.
5. PENUTUP
Dari hasil uji coba dan analisa yang telah dilakukan terhadap alat simulasi sistem atap otomatis untuk pelindung benda terhadap hujan ini, maka dapat diambil simpulan bahwa kinerja sistem Atap Otomatis Untuk Pelindung Benda Terhadap Hujan bekerja dengan baik. Dimana ketika alat ini dinyalakan maka langsung mengecek kondisi sensor cahaya dan sensor air. Jika kondisi sensor cahaya gelap maka rangkaian pembanding akan mengirimkan logika satu ke mikrokontroler, jika kondisi sensor air basah maka mikrokontroler akan mendapatkan logika nol. Kemudian mikrokontroler akan mengirim data ke kaki-kaki AT89S52 yang bertindak sebagai keluaran. Kelemahan dari alat ini adalah sensor air yang digunakan merupakan buatan sendiri sehingga keluaran yang dihasilkan tidak maksimal.
REFERENSI
1. http://www.google.co.id/#sclient=psy&hl=id&site=&source=hp&q=sensor+hujan&aq=f&aqi=g10&aql=&oq=&fp=c941e7a834c4368d
2. http://www.gunadarma.ac.id/library/articles/graduate/computer-science/2010/Artikel_21105095.pdf
3. http://sensor232.blogspot.com/
