PENGATUR KECEPATAN KIPAS DENGAN SENSOR LM35

 

LAPORAN

PRAKTIKUM MIKROKONROLLER

PENGATUR KECEPATAN KIPAS DENGAN SENSOR LM35

 

 

 

 

Dosen Pengampu :

Dr. Samuel Beta K., Ing. Tech, M.T. 

 

Disusun Oleh 

Kelompok 2:

1.	Adinda Lidia Selvi	(4.34.22.0.02)
2.	Hendra Putra Rusmana	(4.34.22.0.11)
3.	Marshanda Aprilian Nisha	(4.34.22.0.14)
4.	Sarifuddin Luqman Khaqim	(4.34.22.0.23)
5.	Yahya Umar Zainuri	(4.34.22.0.26)

 

Program Studi Teknologi Rekayasa Elektronika

Jurusan Teknik Elektro

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2023

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.          Latar Belakang

Dunia elektronika berkembang dengan sangat pesat, bukan saja dari segi tampilan, tetapi juga teknologi yang digunakan. Bukan hanya dari sisi mekanik tetapi juga elektronik. Pengatur kecepatan kipas dengan sensor suhu LM35 juga salah satu contoh dari perkembangan elektronika.

Meningkatnya suhu yang sedang terjadi di Indonesia juga menjadi salah satu contoh kasus yang perlu diperhatikan, untuk memudahkan pekerjaan manusia maka dibentuklah alat pengatur kecepatan kipas yang dilengkapi dengan sensor suhu LM35. Salah satu Solusi yang dapat diterapkan untuk mengatasi cuaca yang sedang terjadi.

 

1.2 Tujuan

Tujuan dari perancangan alat ini, yaitu :

1.     Menciptakan alat dengan memanfaatkan sensor suhu LM35 sebagai bentuk menguji pemahaman materi tentang sensor suhu LM35.

2.     Memudahkan pekerjaan manusia dengan menciptakan alat otomatis.

 

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka diperoleh rumusan masalah sebagi berikut :

1.     Apa saja keuntungan dengan menggunakan mikrokontroller dengan alat tersebut?

2.     Apakah alat tersebut dapat diatur secara manual?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

           1.1  Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroller AVR merupakan mikrokontroller berbasis arsitektur RISC (Reduced Intruction Set Computing) 8 bit. Mikrokontroller AVR didesain menggunakan arsitektur Harvard, dimana ruang dan jalur bus bagi memori program dipisahkan dengan memori data. Memori program diakses dengan single-pipelining, dimana ketika sebuah instruksi dijalankan, intruksi lain berikutnya akan di-prefetch dari program memori. AVR mempunyai kepanjangan Advanced Versatile RISCH atau Alf and Vegard’s RISC prosesor yang berasal dari dua nama mahasiswa yaitu Alf-Egil Bogel dan Vegerd Wollan.

AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroller lain, keunggulan mikrokontroller AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi dalam 1 siklus clock, lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroller MSC51. Mikrokontroller AVR memiliki fasilitas yang lengkap (ADC internal, EEPROM internal, timer/Counter, watchdog timer, PWM, port I/O, komunikasi serial, komparator, 12C, dan lain-lain). Sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini, programer dan desainer dapat menggunakannya untuk berbagai aplikasi sistem elektronika seperti robot, otomasi industri, peralatan telekomunikasi, dan berbagai keperluan lain. Secara umum mikrokontroller AVR dapat dikelompokan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega, dan Attiny.

 

Tabel jenis mikrokontroller AVR

Mikrokontroller AVR		Memori
Tipe	Jumlah pin	Flash	EEPROM	SRAM
Tiny AVR	8 – 32	1 – 2k	64 – 128	0 – 128
AT90Sxx	20 – 44	1 – 8k	128 – 512	0 – 1k
ATMega	32 – 64	8 – 128k	512 – 4k	512 – 4k

 

Fitur-fitur ATMega 8535

Fitur yang dimiliki ATMega 8535 sebagai berikut:

• Saluran IO sebangak 32 buah

• ADC 10 bit sebanyak 8 channel

• Tiga buah timer / counter

• Memiliki 32 register

• Watcthdog Timer dengan osicilator internal

• SRAM sebanyak 512 byte, EEPROM 512 byte, memori flash sebesar 8kb

• Mempunyai port SPI (Serial Peripheral Interface) dan port USART (Universal Shyncronous Ashyncronous Receiver Transmitter).

 

Konfigurasi pin AVR ATMega 8535

Gambar 1. ATMega 8535 

Konfigurasi pin ATMega 8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual In-Line package) dapat dilihat pada gambar diatas. Dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATMega 8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

2. GND merupakan pin Ground

3. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin ADC

4. Port B (PB0....PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu timer/counter, komparator Analog dan SPI.

5. Port C (PC0....PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu komparator analog dan timer Oscillator.

6. Port D (PD0....PD7) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog dan interupt eksternal serta komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroller.

8. XTAL 1 dan XTAL 2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi tegangan referensi untuk ADC

         1.2  Sensor Suhu LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor 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 .

Gambar 2. Sensor Suhu LM35

Pada Gambar 5.1 ditunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
VLM35 = Suhu* 10 mV

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:

• 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
•  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.

 

           1.3  LCD 16x2 (Liquid Crystal Display)

LCD 16×2 (Liquid Crystal Display) merupakan modul penampil data yang mepergunakan kristal cair sebagai bahan untuk penampil data yang berupa tulisan maupun gambar. Pengaplikasian pada kehidupan sehari – hari yang mudah dijumpai antara lain pada kalkulator, gamebot, televisi, atau pun layar komputer.

Jenis dari perangkat ini ada yang dan pada postingan ini akan dibahas tentang Tutorial Arduino mengakses LCD 16×2 dengan mudah, dimana mudah didapatkan ditoko elektronik terdekat.

 

Spesifikasi dari LCD 16×2

Adapun fitur – fitur yang tersedia antara lain

·       Terdiri dari 16 kolom dan 2 baris

·       Dilengkapi dengan back light

·       Mempunyai 192 karakter tersimpan

·       Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit

·       Terdapat karakter generator terprogram

Pin – pin LCD 16×2 dan keterangannya

Gambar 3. LCD 16x2

Keterangan :

GND : catu daya 0Vdc

VCC : catu daya positif

Constrate : untuk kontras tulisan pada LCD

RS atau Register Select :

High : untuk mengirim data

Low : untuk mengirim instruksi

R/W atau Read/Write

High : mengirim data

Low : mengirim instruksi

Disambungkan dengan LOW untuk pengiriman data ke layar

E (enable) : untuk mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat diakses

D0 – D7 = Data Bus 0 – 7

Backlight + : disambungkan ke VCC untuk menyalakan lampu latar

Backlight – : disambungkan ke GND untuk menyalakan lampu latar

 

         1.4  Kipas Angin 5 VDC

Gambar 4. Kipas Angin 5Vdc

     Kipas 5V DC (Direct Current) adalah perangkat yang dirancang untuk beroperasi dengan tegangan searah 5 volt. Berikut adalah penjelasan singkat mengenai kipas 5V DC:

 

      1. Tegangan Operasional: Kipas ini dirancang untuk beroperasi pada tegangan 5V DC, yang seringkali diperoleh dari sumber daya USB atau power supply dengan tegangan serupa. Keberadaan tegangan yang tepat sangat penting untuk kipas beroperasi dengan efisien dan sesuai spesifikasi.

 

      2. Fungsi Pendinginan: Kipas 5V DC umumnya digunakan untuk tujuan pendinginan, baik dalam perangkat elektronik seperti komputer, mikrokontroler, atau perangkat lain yang memerlukan pendinginan tambahan.

 

      3. Ukuran dan Bentuk: Kipas ini hadir dalam berbagai ukuran dan bentuk fisik, mulai dari yang sangat kecil hingga yang lebih besar, tergantung pada kebutuhan aplikasi dan volume udara yang perlu dipindahkan.

 

      4. Hubungan Listrik: Kipas 5V DC terhubung melalui kabel atau konektor yang sesuai dengan sumber daya 5V, seperti USB atau header khusus pada papan sirkuit.

 

      5. Tipe Bantalan: Kipas dapat memiliki berbagai jenis bantalan, seperti bantalan bola atau bantalan silikon, yang mempengaruhi tingkat kebisingan, umur pakai, dan performa kipas.

 

      6. Kontrol Kecepatan: Beberapa kipas 5V DC dilengkapi dengan fitur kontrol kecepatan, yang memungkinkan pengguna mengatur seberapa cepat kipas berputar sesuai dengan kebutuhan pendinginan yang diinginkan.

 

      7. Aplikasi Umum: Kipas 5V DC sering digunakan dalam perangkat-perangkat portabel, proyek elektronika DIY, dan perangkat lain yang memerlukan pendinginan ringan dengan daya rendah.

Penting untuk memastikan bahwa kipas menerima tegangan yang sesuai dan dioperasikan sesuai dengan spesifikasinya untuk menjaga keandalan dan kinerjanya.

 

           1.5  LED

Light Emitting Diode atausering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahayamonokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuatdari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata.

Gambar 5. LED

 

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitukutub Positif (P) dan kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.

BAB III

PERANCANGAN ALAT

 

3.1 Daftar Komponen

Komponen yang digunakan untuk perancangan alat :

1.     1x LCD

2.     5x Resistor

3.     3x Kapasitor

4.     4x LED

5.     5. 1x LED Crystal

6.     6. 1x Push button

7.     7. 1x Kipas DC

8.     8. 1x sensor suhu LM35

9.     9. 1x Potensiometer

 

3.2 Cara Kerja

   Ketika sensor LM35 membaca suhu35-40 xmaka kipas berputar lambat, ketika membaca suhu dari 41 sampai 45 maka kipas akan berputar sedang dan ketika sensor membaca suhu lebih dari 45 maka kipas akan berputar cepat

 

3.3 Diagram Blok

3.4 Diagram Alir

 

3.5 Gambar Rangkaian

 

3.6 Kode Program

/* ==================================================================

Pemrogram      : Pengatur Kecepatan Kipas Otomatis dengan Sensor Suhu

  1. 02-Adinda Lidia Selvi                    NIM:4.34.22.0.02

  2. 11-Hendra Putra Rusmana           NIM:4.34.22.0.11   

  3. 14-Marshanda Aprilian Nisha      NIM:4.34.22.0.14

  4. 23-Sarifuddin luqman khaqim     NIM:4.34.22.0.23

  5. 26-Yahya Umar Zainuri                NIM:4.34.22.0.26

Tgl.Percobaan  : Selasa, 5 Desember 2023

=====================================================================

Proyek Mikrokontroller

A2-Tubes.c

  program untuk mengatur kecepatan kipas angin secara otomatis

  berdasarkan suhu ruang dilengkapi sensor gerak, jika tidak ada

  orang(pergerakan) selama periode tertentu kipas akan mati

---------------------------------------------------------------------

Komponen:

- 1x LCD

- 5x Resistor

- 3x Kapasitor

- 4x LED

- 1x Crystal

- 1x Push button

- 1x Kipas DC

- 1x Sensor suhu LM35

- 1x Potensiometer

================================================================== */

 

//=== Pustaka ===

#include <mega8535.h>                  //ATmega 8535     

#include <stdio.h>                           //masukan luaran standar

#include <stdlib.h>                         //pustaka standar

#include <delay.h>                          //tunda

#include <alcd.h>                           //lcd

 

 

#define ADC_VREF_TYPE 0x00

 

//Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)

{

  ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);     

  delay_us(10);                                     //menunggu stabil                    

  ADCSRA|=0X40;                             //mulai konversi

  while ((ADCSRA & 0X10)==0);     //tunggu konversi selesai

  ADCSRA|=0X10;                                

  return ADCW;

}

 

//=== Deklarasi variabel ===

int

  ADC,                                              //deklarasi mengubah sinyal

  data1;                                            //data1

float                                

  ADC_C;                                                          

char

  buffer[33],                          

  tampung[10];                         

 

 

//=== Pengesetan awal ===

 

void InisialisasiPWM(){

  DDRD   = 0xff;                            //portD sebagai luaran

  TCCR1A = 0xa3;                      

  TCCR1B = 0x0b;

  TCNT1  = 0x0000;

}

void main(void)

{

  PORTA  =0x00;                         //inisialisasi port A        .

  DDRA   =0x00;

  PORTB  =0x00;                         //inisialisasi port B

  DDRB   =0xFF;

  PORTC  =0x00;                         //inisialisasi port C

  DDRC   =0x00;

  PORTD  =0x00;                         //inisialisasi port D

  DDRD   =0x00;

 

  TCCR0  =0x00;                         //Timer/Counter 0 inisialisasi

  TCNT0  =0x00;                         //Mode : Normal top==00xFF

  OCR0   =0x00;                         //keluaran : tidak tersambung

 

  TCCR1A =0x00;                         //Timer/Counter 1 inisialisasi

  TCCR1B =0x00;

  TCNT1H =0x00;

  TCNT1L =0x00;

  ICR1H  =0x00;

  ICR1L  =0x00;

  OCR1AH =0x00;

  OCR1AL =0x00;

  OCR1BH =0x00;

  OCR1BL =0x00;

 

  ASSR   =0x00;

  TCCR2  =0x00;

  TCNT2  =0x00;

  OCR2   =0x00;

 

  MCUCR  =0x00;

  MCUCSR =0x00;

 

  TIMSK  =0x00;

 

  UCSRB  =0x00;

 

  ACSR   =0x80;

  SFIOR  =0x00;

 

  ADMUX  =ADC_VREF_TYPE & 0xff;

  ADCSRA =0x83;

  SPCR   =0x00;

  TWCR   =0x00;

  lcd_init(16);

  InisialisasiPWM();                    //Mengaktifkan Motor

 

  lcd_gotoxy(1,0);

  lcd_putsf(" Kelompok 2");        //inisialisasi LCD

  lcd_gotoxy(0,1);                          //letak LCD

  lcd_putsf(" Automatic Fan");   //inisialisasi LCD

  delay_ms(300);                            //jeda

  lcd_clear();                                  //hapus layar

                    

  lcd_gotoxy(4,0);

  lcd_putsf(" Memulai   ");            //inisialisasi LCD

  lcd_gotoxy(4,1);                            //letak LCD

  lcd_putsf(" Sistem  ");                //inisialisasi LCD

  delay_ms(50);                               //jeda

                    

while (1){

  DDRB   = 0b11111111;

  ADC    = read_adc(7);                                 //Untuk membacan ADC pada LM35

  ADC_C  = (float)ADC+500/1023;

  sprintf(buffer, "%5.2f", ADC_C);

    

  if (ADC_C>70.0 && ADC_C<80.0)         //Permisalan Untuk Motor Pelan

    {

     lcd_gotoxy(3,0);

     lcd_putsf("Keterangan:");                  //Untuk LCD

     lcd_gotoxy(3,1);

     lcd_putsf("Suhu:Rendah");

     delay_ms(10);  

   

     data1 = 1000;                                          //Untuk Motor

     OCR1A = data1;

     TIFR = 0;

     PORTB = 0b00000001;                           //Untuk LED Hijau

     PORTB = 0b00001001;

     delay_ms(100);

     PORTB = 0b00000001;

     delay_ms(100);   

    }     

   

  if (ADC_C>80.0 && ADC_C<90.0)        //Permisalan Untuk Motor kecepatan medium

    

    {

     lcd_gotoxy(3,0);

     lcd_putsf("Keterangan");                   //Untuk LCD

     lcd_gotoxy(3,1);

     lcd_putsf("Suhu:Sedang");

     delay_ms(100);

   

     data1 = 1000;                                      //Untuk Motor

     OCR1A =data1;

     TIFR =0;

     PORTB=  0b00001010;                    //Untuk LED Kuning

     delay_ms(80);

     PORTB = 0b00000010;

     delay_ms(80);

    }

   

  if (ADC_C>90.0)                                 // Permisalan Untuk Motor Kecepatan Tinggi

    

    {

     lcd_gotoxy(3,0);

     lcd_putsf("Keterangan");               //Untuk LCD

     lcd_gotoxy(3,1);

     lcd_putsf("Suhu:Tinggi");

     delay_ms(100);  

   

     data1=1000;

     OCR1A =data1;                              //Untuk motor

     TIFR =0;

     PORTB=0b00000100;                  //LED Merah

     delay_ms(20);

     PORTB = 0b00001100;

     delay_ms(20);

    }

}

}

 

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perancangan dan implementasi yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :

1.     Perancangan Kipas Otomatis dengan menggunakan sensor LM35 berjalan dengan baik.

2.     Dengan dibuatnya alat ini maka akan mempermudah pekerjaan manusia.

 

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Andrea, Shinta, at al. “Pengatur Kecepatan Putar Motor Kipas Berdasarkan Suhu Menggunakan Arduino Uno”. Elektronika, vol.12, no.1