Gambar 3.1. Sistem Blok Diagram

29

BAB III

PERANCANGAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK

3.1. Gambaran UmumPada bab ini akan dibahas mengenai perencanaan perangkat

keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Pembahasan

perangkat keras meliputi perancangan mekanik alat dan modul

elektronik sedangkan perancangan perangkat lunak meliputi

perancangan pempromgraman menggunakan assembler kodevision

dengan bahasa C++.

Perancangan perangkat keras terdiri dari perancangan desian

mekanis, bentuk stadion dan elektronik yang mendukung alat

pendeteksi cuaca dalam mendeteksi kondisi luar stadion dan didalam

stadion dengan menggunakan sensor air, sensor cahaya, dan sensor

suhu. Sedangkan perancangan perangkat lunak meliputi pembuatan

program yang akan di upload ke dalam board PCB.

3.2. Blok Diagram SistemSebelum merancang perangkat lunak, yang perlu diketahui

adalah susunan dari system itu sendiri (blok diagram system). Secara

keseluruhan gambaran sistem alat yang akan dibangun adalah sebagai

berikut.

30

Gambar di atas menunjukan bahwa system terdiri dari input, output,

dan pengolahan data. Bagian input terdiri dari sensor air, suhu, dan LDR

sebagai sensor masukan serta komparator yang berfungsi untuk mengubah

signal analog menjadi signal digital. Bagian output terdiri dari motor Atap,

lampu, dan Motor Fan. Sedangkan untuk pengolahan data terdiri dari

rangkaian control untuk IC ATMEGA 8535. Dari gambar di atas dapat

diuraikan bahwa mikrokontroler ATMEGA 8535 berfungsi untuk mengatur

waktu buka-tutup atap, lampu stadion, dan kecepatan motor fan. Menurut

blog diagram atap stadion otomatis akan bergerak sesuai dengan data yang

telah diterima oleh mikrokontroler dari pembacaan yang didapat oleh sensor

air, suhu (LM35), dan cahaya (LDR).

3.3. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)Perancangan perangkat keras meliputi perancangan modul

mikrokontroler ATMEGA 8535 yang digunakan untuk mendukung system

kerja alat ini. Pada input dipilih sensor air, suhu, dan cahaya sebagai input

untuk membaca kondisi luar dan di dalam ruangan. IC ATMEGA dipilih

sebagai prosesor sekaligus digunakan untuk pemilihan output yang akan

digunakan dari membaca nilai tegangan signal yang masuk dari sensor-

sensor yang digunakan.

Gambar Skematik dari PCB board ATMEGA 8535 sebagai berikut :

31

G a m b a r 3. 2.

S k

32

3.3.1. Sensor Air

Perancangan dan pembuatan air ini dibentuk

sedimikian rupa sehingga dapat berfungsi dengan baik.

Prinsip kerja sensor air ini sangat mudah. Apabila ada air

yang menyentuh rangkaian tersebut maka sensor air akan

mengirim data berupa signal digital kepada rangkaian

mikrokontroler IC ATmega 8535 untuk kemudian diproses

untuk kemudian dip roses untuk melakukan eksekusi terhadap

motor Atap. Begitu juga sebaliknya.

Gambar 3.3. Sensor Air

33

Gambar 3.4. Skematik Sensor Air

3.3.2. Sensor Suhu

Perancangan dan pembuatan alat pendeteksi perubahan

cuaca ini menggunakan input sensor suhu (LM35) dengan output

berupa tegangan analog yang di konversikan menjadi angka

digital oleh Internal ADC pada pin analog IC ATMEGA 8535.

LM35 memiliki range suhu dari -55˚C sampai +150˚C.

Gambar 3.5. Skematik Suhu

34

3.3.3. Sensor Cahaya

Perancangan dan pembuatan alat pendeteksi perubahan

cuaca ini menggunakan input sensor cahaya (LDR) dengan output

berupa tegangan analog yang dikonversikan menjadi angka digital

oleh internal ADC (Analog Digital Covertion) pada pin analog IC

ATMEGA 8535. LDR memiliki resistansi yang sangat tinggi,

bahkan ada yang mencapai 1.000.000 ohm tergantung dari cahaya

disekitarnya, tetapi ketika mereka diterangi dengan cahaya

resistansi menurun secara drastic yang mengakibatkan signal

output yang keluar akan naik yang kemudian akan diproses oleh

modul mikrokontroler untuk selanjutnya dilakukan eksekusi oleh

motor DC atap.

Gambar 3.6. Skematik LDR

3.3.4. Mekanika Atap Otomatis

Bagaian mekanik atap otomatis menggunakan

mekanik dari CDrom PC computer sehingga memudahkan

dalam membuat alat ini. Namun motor DC yang terdapat

didalam CDrom memiliki torsi yang sangat kecil sehingga

memerlukan desain perletakan CDrom pada stadion contoh

yang cukup detail agar tidak ada yang menghambat

pergerakan dari keluar masuknya CDrom.

35

Gambar 3.7. mekanik CD-rom

3.4. Perancangan Perangkat Lunak (Software)3.4.1. Perancangan Masukan dan Keluaran

Pada IC ATMEGA 8535 terdapat 32 buah saluran I/O yang

terdiri dari port A, Port B, Port C, dan Port D dengan ADC

sebanyak 8 channel dan 3 buah timer / counter. Berikut

konfigurasi pin ATMEGA 8535.

3.4.2. Konfigurasi pin ATmega8535

VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan

catudaya 

GND merupakan pin Ground 

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

Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai

fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI 

Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai

fungsi khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator 

36

Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus

yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi

serial 

RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset

mikrokontroler 

XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal 

AVCC merupakan pin masukan untuk suplai tegangan ADC 

AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC

Gambar 3.8. pin I/O IC ATmega 8535

3.4.3. Perancangan Program Utama

Setelah proses rangkaian selesai dibuat langkah selanjutnya

adalah membuat program pada aplikasi program Kode Vision dengan

bahasa C++. Buka program aplikasi kode vision kemudian bentuk

tampilan kerja aplikasi kode vision.

37

Gambar 3.9. Aplikasi program Kode Vision

Adapun program untuk stadion otomatis ini adalah :

Dapat Dilihat Pada Lampiran.

38

Gambar 3.10. Diagram Flow Chart Program

39

Prinsip kerja dari alat ini adalah ketika pertama kali dinyalakan maka

program akan melakukan pengetestan awal dan meminta untuk pengesetan

awal agar dapat menuntukan batas dari bekerjanya sensor dan dapat

mengirimkan signal tegangan ke IC ATmega 8535. Setelah semua dilakukan

pengesetan awal makan tinggal melihat kerja dari sensor yang dipakai. Contoh

sensor suhu, sensor suhu bekerja berdasarkan keadaan stadion dimana pada

saat suhu ≤ set maka atap akan menutup, lampu akan menyala dan Fan akan

hidup. Karena suhu mengindikasikan akan turun hujan dan area stadion akan

menjadi panas atau pada saat stadion dalam keadaan penuh sesak maka fan

akan menyala secara otomatis berdasarkan suhu dari dalam stadion.

Sedangkan sensor cahaya bekerja berdasarkan cahaya yang menyinari stadion

dimana pada saat stadion akan menjadi malam atap akan menutup, lampu

akan menyala dan fan akan hidup. Pada sensor air bekerja berdasarkan

indikasi hujan dimana jika sensor air terkena oleh air maka akan memberikan

signal yang dimana atap langsung menutup, lampu menyala, dan fan hidup.