PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN WAKTU NYATA · i TUGAS AKHIR PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN WAKTU NYATA Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program

i

TUGAS AKHIR

PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN

WAKTU NYATA

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh:

ANINDITYA DICHI SAPTARINI

NIM: 085114009

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2014

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

FINAL PROJECT

CURTAIN CONTROL BASED ON

REAL TIME CLOCK

Presented as Partial Fullfillment of Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

ANINDITYA DICHI SAPTARINI

NIM: 085114009

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2014


HALAMAN PERSETUJUAFI

TUGAS AKHIR

PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN

WAKTU NTYATA

(CURTAIN CQNTROL WITH REAL TIME CLOCK)

1u

ffi6#ffiffifi;

ranggal : 24 ol2Ol4


Ketua

Sekretaris

Anggota

HALAMAN PENGESAHAN

TUGAS AKHIR ,

,

PENGATURAN TIRAI BERDASARKAI

WAKTUI\IYATA

Martanto, S.T., M.T.

Yoryakarta,Zg 3q^ 2ot4

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

Tanda Tangan

PrimaRosa, S.Si., M.Sc. ,


. PERSIYATAAT KEASLIAN KARYA

J

*Saya meirydakan dengan sesmgguhya hhwa tugas akhir yang siya tutis ini

tidak me,muat karya eu bagian karya orang lain,

kecuali yeg tetah disobr*kan datam hrtipm dm ddar pudqsebgaimsna lfrrnaknya kary& ilmiah."

v


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO

Belajarlah dari siapapun, apapun, kapanpun, dimanapun

karena pada suatu saat hal itu akan bermanfaat bagi diri kita sendiri

dan kita akan berterima kasih pada diri kita sendiri karena hal itu.

Dengan ini kupersembahkan karyaku untuk

Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria

Keluargaku tercinta

Teman-teman seperjuangan

Kekasih hatiku

Dan semua orang yang mengasihiku

Terima kasih untuk semuanya........


IIALAMAN PERTYATAAN PERSETUJUAI

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS

Yaag bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : Aninditya Dichi Saptarini

Nomor Mahasiswa : 0851 14009

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

PENGATIIRAN TIRAI BERDASARKAI\ WAKTU hIYATA

beserta peraagkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak rmtuk menyimpan, mengalihkan dalam

bentuk media lain, mengelolanya dalaur bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara

terbatas, dan mempublikasikannya di intenret atau media lain untuk kepentingan akademis

tanpa perlu meminta ljin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang sayabuat dengan sebenarnya.

Yogyakarta" 18 Desember 2013

v11


viii

INTISARI

Setiap orang menginginkan segala sesuatu dapat dilakukan secara otomatis dan

mudah. Salah satu contohnya adalah membuka dan menutup tirai. Banyak rumah berjendela

besar menyulitkan penghuni rumah jika harus membuka dan menutup tirai berulang kali.

Padahal banyak manfaat sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan jika tirai dibuka.

Pengaturan tirai secara otomatis membantu penghuni rumah untuk membuka tirai diwaktu

tertentu.

Pengguna terlebih dahulu memasukkan data waktu menggunakan keypad. Ada dua

menu pada alat yang dibuat yaitu menu otomatis dan menu manual. Pada menu otomatis,

pengguna dapat memilih 1 dari 7 mode yang sudah disediakan, sedangkan pada menu manual

pengguna dapat memasukkan waktu secara bebas sampai 3 kali. Mikrokontroler ATmega32

mengendalikan sistem sehingga saat data waktu masukan sama dengan waktu yang berjalan,

motor akan berputar membuka atau menutup tirai sampai limit switch tertekan dan motor

akan berhenti.

Hasil tugas akhir yang dirancang menggunakan mikrokontroler ATmega32 ini berupa

prototipe pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata berhasil dibuat dan bekerja dengan baik.

Waktu nyata dirancang menggunakan RTC DS1307 dengan kesalahan 0 % dan waktu

ditampilkan pada LCD.

Kata kunci: tirai, RTC DS1307, ATmega32


ix

ABSTRACT

Everyone wants everything done automatically and easily. One of the examples is toopen and close the curtains. A house with lots of large windows complicate occupants whenthey have to open and close the curtains repeatedly. Whereas there are many benefits ofsunlight entering the room when the curtain opened. Setting curtain automatically will helpoccupants to open the curtain in certain time.

First, the user need to insert time using keypad. There are two options in theappliance; automatic menu and manual menu. In the automatic menu, the user just need toselect one of seven provided mode, while on the manual menu the user can manually enter atime freely until 3 inputs. ATmega32 microcontroller controls the system, so when the inputdata time equal to the running time, the motor will rotate to open or close the curtains untillimit switch is pressed and the motor will stop.

The results of the final project which is designed by using the ATmega32microcontroller prototype curtain arrangement based on real time has successfully createdand worked well. Real time is designed using DS1307 RTC with an error 0 % and the timedisplayed on the LCD.

Keywords: curtain, RTC DS1307, ATmega32


KATAPENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena telah

memberikan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini dengan

baik. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ketua Program Studi Teknik Elekho Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. k. Tjendro, M.Kom., dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian dan

ketulusan hati memberi bimbingan, kritilq saran, serta motivasi dalam penulisan

skripsi ini.

4. B. Wuri Haxini, S.T., M.T., dan Martanto, S.T., M.T., dosen penguji yang telah

memberikan masukan, bimbingan, saran dalam merevisi sluipsi ini.

5. Kedua orang tua dan adik-adik saya, atas dukungan, doa, cintq perhatian, kasih

sayang yang tiada henti.

6. Staffsekretariat Teknik Elekho, atas bantuan dalam melayani matrasiswa.

7. Jonatan Bagas, atas perhatian, sernangat dan dengan setia mendukung saya dalam

menyelesaikan skripsi ini.

8. Maria Ratna dan Rian, yang selalu mendukung dalam proses penyelesaian skripsi

ini.

9. Teman-teman seperjuangan Teknik Elekho angkatan 2008, teman-teman OMK

Laurensius, Socchissora Choir, dan semua teman yang mendukung saya dalam

menyelesaikan skripsi ini.

10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang

telatr diberikan dalam penyelesaian slaipsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan alfiir ini masih mengalami

kesulitan dan tidak lepas dari kesalatran. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan,

kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Dan semoga skripsi

ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.

Penulis


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ........................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ..................................... vii

INTISARI ................................................................................................................... viii

ABSTRACT .............................................................................................................. ix

KATA PENGANTAR ............................................................................................ x

DAFTAR ISI ............................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL .................................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 1

1.2 Tujuan dan Manfaat.......................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah............................................................................................... 2

1.4 Metodologi Penelitian ...................................................................................... 2

BAB II DASAR TEORI

2.1 Mikrokontroler ATmega8535 .......................................................................... 4

2.1.1 Arsitektur ATmega8535........................................... …………………. 4

2.1.2 Peta Memori ATmega8535........................................ …………………. 4

2.1.3 Reset.......................................................................... …………………. 7

2.1.4 Osilator Eksternal ....................................................... …………………. 7

2.1.5 Timer/Counter1 .......................................................... …………………. 8


xii

2.1.5.1 Register Pengendali Timer1 .................... ......…………………. 8

2.1.6 Mode Operasi ............................................................. …………………. 13

2.2 Real Time Clock DS1307 ................................................................................. 17

2.3 Komunikasi I2C ................................................................................................ 18

2.4 Liquid Crystal Display (LCD) 2x16................................................................. 21

2.5 Light-Emitting Diode (LED) ............................................................................ 24

2.6 Keypad............................................................................................................... 25

2.7 Motor DC 12V.................................................................................................. 26

2.8 Limit Switch ..................................................................................................... 26

2.9 L298.................................................................................................................. 27

BAB III PERANCANGAN

3.1 Proses Kerja Sistem............................................................. …………………. 29

3.2 Perancangan Prototipe......................................................... …………………. 30

3.3 Perancangan Perangkat Keras .......................................................................... 31

3.3.1 Sistem Minimum ATmega8535 ................................. …………………. 31

3.3.2 Rangkaian LCD 2x16................................................. …………………. 33

3.3.3 Sensor LM35 .............................................................. …………………. 32

3.3.4 Rangkaian Motor DC ................................................. …………………. 34

3.3.5 Keypad........................................................................ …………………. 36

3.4 Perancangan Perangkat Lunak ......................................................................... 37

3.4.1 Diagram Alir Sistem…………………………………………………..... 37

3.4.2 Diagram Alir Pengaturan RTC................................... …………………. 38

3.4.3 Diagram Alir Subrutin Menu ..................................... …………………. 38

3.4.4 Diagram Alir Proses ................................................... …………………. 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Implementasi Alat ................................................................................... 42

4.2. Pengujian Keberhasilan Sistem........................................................................ 45

4.3. Pengujian Rangkaian Penyearah ......................................... …………………. 47

4.4. Pengujian Rangkaian Penggerak ......................................... …………………. 48

4.5. Pengujian Rangkaian RTC ............................................................................... 48

4.6. Pembahasan Perangkat Lunak.......................................................................... 49


xiii

4.6.1. Program Sistem ......................................................... …………………. 49

4.6.2. Program Pengaturan RTC ......................................... …………………. 51

4.6.3. Program Menu........................................................... …………………. 55

4.6.4. Program EEPROM.................................................... …………………. 56

4.6.5. Program Subrutin Menu ............................................ …………………. 57

4.6.6. Program Proses.......................................................... …………………. 61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan....................................................................................................... 62

5.2. Saran................................................................................................................. 62

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 63

LAMPIRAN ............................................................................................................... 64


xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Diagram blok perancangan...................................................................... 3

Gambar 2.1. Konfigurasi pin Atmega8535 .................................................................. 5

Gambar 2.2. Rangkaian reset ....................................................................................... 7

Gambar 2.3. Kristal (XTAL)........................................................................................ 8

Gambar 2.4. Pulsa Fast PWM...................................................................................... 15

Gambar 2.5. Pulsa Phase Correct PWM...................................................................... 16

Gambar 2.6. Diagram blok DS1307............................................................................. 17

Gambar 2.7. Konfigurasi pin RTC DS1307................................................................. 17

Gambar 2.8. Konfigurasi umum DS1307 dengan mikrokontroler ............................... 19

Gambar 2.9. Urutan-urutan Slave Receiver Mode (Write Mode) ....................................... 20

Gambar 2.10. Urutan-urutan Slave Transmitter Mode (Read Mode) ............................ 20

Gambar 2.11. Baris dan Kolom Karakter pada LCD ..................................................... 22

Gambar 2.12. LCD 2x16 ................................................................................................ 22

Gambar 2.13. Konfigurasi LED ..................................................................................... 24

Gambar 2.14. Rangkaian indikator LED........................................................................ 25

Gambar 2.15. Rangkaian keypad.................................................................................... 25

Gambar 2.16. Konstruksi motor DC .............................................................................. 26

Gambar 2.17. Konstruksi limit switch ............................................................................ 26

Gambar 2.18. Limit Switch ............................................................................................. 27

Gambar 2.19. Diagram blok L298.................................................................................. 27

Gambar 2.20. Konfigurasi pin L298 .............................................................................. 28

Gambar 3.1. Diagram blok perancangan...................................................................... 29

Gambar 3.2. Desain tampak belakang.......................................................................... 30

Gambar 3.3. Desain tampak dari dalam ....................................................................... 30

Gambar 3.4. Sistem minimum ATmega8535............................................................... 31

Gambar 3.5. Rangkaian sistem minimum ATmega8535 ............................................. 32

Gambar 3.6. Rangkaian LCD....................................................................................... 33

Gambar 3.7. Rangkaian RTC DS1307 ......................................................................... 34

Gambar 3.8. Rangkaian driver L298............................................................................ 35


xv

Gambar 3.9. Rangkaian keypad 4x4............................................................................. 36

Gambar 3.10. Diagram alir sistem.................................................................................. 37

Gambar 3.11. Diagram alir pengaturan RTC ................................................................. 38

Gambar 3.12. Diagram alir menu manual ...................................................................... 39

Gambar 3.13. Diagram alir menu otomatis .................................................................... 40

Gambar 3.14. Diagram alir proses.................................................................................. 41

Gambar 4.1. Prototipe ruangan..................................................................................... 42

Gambar 4.2. Perbandingan compiler program ............................................................ 42

Gambar 4.3. Rangkaian mikrokontroler....................................................................... 44

Gambar 4.4. Rangkaian driver ..................................................................................... 44

Gambar 4.5. Rangkaian RTC ...................................................................................... 44

Gambar 4.6. LCD ......................................................................................................... 44

Gambar 4.7. Rangkaian Penyearah 6 Volt ................................................................... 44

Gambar 4.8. Rangkaian Penyearah 12 Volt ................................................................. 44

Gambar 4.9. Keypad 4x4.............................................................................................. 44

Gambar 4.10. Frekuensi pada RTC................................................................................ 48

Gambar 4.11. Listing program inisialisasi...................................................................... 49

Gambar 4.12. Tampilan awal ......................................................................................... 49

Gambar 4.13. Listing program sistem ............................................................................ 50

Gambar 4.14. Inisialisasi port komunikasi RTC............................................................ 51

Gambar 4.15. Listing program setting tanggal ............................................................... 51

Gambar 4.16. Tampilan setting tanggal ......................................................................... 52

Gambar 4.17. Listing batasan masukan tanggal ............................................................. 52

Gambar 4.18. Tampilan jika data masukan dari keypad salah ....................................... 52

Gambar 4.19. Listing program memasukkan data hari .................................................. 52

Gambar 4.19. (lanjutan) Listing program memasukkan data hari .................................. 53

Gambar 4.20. Tampilan pilihan hari .............................................................................. 53

Gambar 4.21. Listing nama hari ..................................................................................... 53

Gambar 4.22. Listing program setting waktu ................................................................. 54

Gambar 4.23. Tampilan setting waktu ........................................................................... 54

Gambar 4.24. Listing batas masukan waktu................................................................... 54

Gambar 4.25. Tampilan waktu, tanggal, dan hari .......................................................... 55

Gambar 4.26. Submenu pada sistem .............................................................................. 55


xvi

Gambar 4.27. Listing program menu.............................................................................. 56

Gambar 4.28. Listing program EEPROM ...................................................................... 56

Gambar 4.29. Listing program menu otomatis............................................................... 57

Gambar 4.30. Tampilan setelah memilih menu otomatis............................................... 57

Gambar 4.31. Tampilan memilih mode 1 pada menu otomatis ..................................... 57

Gambar 4.32. Listing program waktu buka.................................................................... 58

Gambar 4.33. Tampilan memasukkan waktu buka ........................................................ 58

Gambar 4.34. Listing program waktu tutup ................................................................... 58

Gambar 4.34. (lanjutan) Listing program waktu tutup................................................... 59

Gambar 4.35. Tampilan memasukkan waktu tutup........................................................ 59

Gambar 4.36. Listing program menu manual................................................................. 59

Gambar 4.37. Tampilan waktuBuka[i]>=waktuTutup[i] ............................................... 60

Gambar 4.38. Tampilan waktuBuka[i]<waktuTutup[i-1] .............................................. 60

Gambar 4.39. Tampilan menambah data masukan pada menu manual ......................... 60

Gambar 4.40. Tampilan data masukan menu manual setelah 3 pasang data ................. 60

Gambar 4.41. Pengaturan PWM.................................................................................... 61

Gambar 4.42. Listing program proses ............................................................................ 61


xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Fungsi khusus port B .................................................................................... 6

Tabel 2.2. Fungsi khusus port C .................................................................................... 6

Tabel 2.3. Fungsi khusus port D ................................................................................... 7

Tabel 2.4. Register TCCR1A ......................................................................................... 8

Tabel 2.5. Mode normal dan CTC ................................................................................. 9

Tabel 2.6. Mode Fast PWM .......................................................................................... 9

Tabel 2.7. Mode Phase Correct dan Phase & Frekuensi PWM.................................... 9

Tabel 2.8. Mode operasi ................................................................................................ 10

Tabel 2.9. Register TCCR1B ......................................................................................... 10

Tabel 2.10. Prescaler timer/counter1 .............................................................................. 11

Tabel 2.11. Register 1A .................................................................................................. 11

Tabel 2.12. Register 1B .................................................................................................. 12

Tabel 2.13. Register 1 ..................................................................................................... 12

Tabel 2.14. Register TIMSK .......................................................................................... 12

Tabel 2.15. Register TIFR .............................................................................................. 13

Tabel 2.16. Register-register pada DS1307 ................................................................... 21

Tabel 2.17. Fungsi Pin-pin LCD .................................................................................... 23

Tabel 3.1. Penggunaan port-port pada mikrokontroler ............................................... 32

Tabel 3.2. Penggunaan tombol pada keypad ................................................................ 34

Tabel 4.1. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu otomatis ............................. 46

Tabel 4.2. Hasil pengujian limit switch pada menu otomatis ....................................... 46

Tabel 4.3. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual ............................... 46

Tabel 4.4. Hasil pengujian limit switch pada menu manual ......................................... 47

Tabel 4.5. Hasil pengujian tegangan keluaran penyearah ............................................ 47

Tabel 4.6. Hasil pengujian rangkaian driver ................................................................ 48


xviii

DAFTAR LAMPIRAN

L.1. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu otomatis ...................................... L1

L.2. Hasil pengujian limit switch pada menu otomatis ............................................... L2

L.3. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual dengan 1 pasang data

masukan ............................................................................................................... L3


masukan ............................................................................................................... L3


masukan ............................................................................................................... L3

L.6. Hasil pengujian limit switch pada menu manual dengan 1 pasang data masukan

............................................................................................................ .................. L4


............................................................................................................ .................. L4


............................................................................................................ .................. L4

L.9. Listing Program Keseluruhan ............................................................................ ... L5

L.10. Rangkaian Keseluruhan ........................................................................................ L27


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada dasarnya sebagian besar manusia ingin hidup serba enak. Seiring

perkembangan zaman yang semakin pesat berbagai peralatan elektronik diciptakan

menggunakan kendali jarak jauh maupun otomatis. Dalam perkembangan selanjutnya tidak

hanya menuntut manusia akan kebutuhannya tetapi juga gaya hidup peradaban modern.

Pada perumahan di daerah perkotaan misalnya, peralatan elektronik yang yang memakai

kendali jarak jauh maupun otomatis dan banyak dijumpai adalah air conditioner (AC) dan

remote televisi.

Setiap orang menginginkan segala sesuatu dapat dilakukan secara otomatis dan

mudah, salah satu contohnya adalah membuka dan menutup tirai. Kesibukan pekerjaan

maupun aktivitas sehari-hari menyebabkan manusia tidak memilih untuk membuka tirai

pada pagi hari padahal banyak sekali manfaat yang didapat saat tirai terbuka. Seperti yang

diketahui manfaat sinar matahari di pagi hari yang masuk ke ruangan dapat menyirkulasi

udara sehingga udara dalam ruangan bisa lebih segar dan sejuk. Pencahayaan pada ruangan

sebaiknya bersumber pada cahaya alami sehingga selain sehat juga dapat menghemat

energi pada siang hari dan tidak perlu menyalakan lampu di siang hari. Selain sebagai

sumber vitamin D pada pagi hari, sinar matahari juga bisa berfungsi untuk membunuh

beberapa jenis jamur dan bakteri negatif. Cahaya alami (yang berasal dari matahari) yang

masuk ke dalam ruangan dapat membersihkan ruangan sekaligus menghangatkan ruangan

agar tidak lembab [1].

Bagi penghuni rumah yang memiliki jendela besar tentu akan merasa kesulitan saat

harus menarik tali untuk membuka tirai dan menutup tirai jika dalam satu hari harus

melakukannya berulang kali. Dengan adanya tirai otomatis, maka dalam prosesnya akan

memudahkan pekerjaan manusia menjadi lebih efisien untuk mengerjakan sesuatu yang

lain dan penghematan waktu bagi mereka yang memiliki jendela besar. Melihat situasi

yang terjadi maka perlu didesain tirai otomatis untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam

hal membuka dan menutup tirai secara otomatis diwaktu-waktu tertentu.

Penulis ingin mengaplikasikan suatu karya yang praktis dan berguna bagi masyarakat

dalam kehidupan sehari-hari. Hal inilah mendasari penulis untuk mengambil tema dalam


2

tugas akhir yang berjudul “Pengaturan Tirai Berdasarkan Waktu Nyata”. Sistem ini akan

membandingkan waktu nyata (berdasarkan pembagian waktu wilayah) dengan data yang

dipilih oleh pengguna. Jika waktu keduanya sama maka mikrokontroler sebagai pengendali

sistem akan menggerakkan motor secara otomatis untuk membuka atau menutup tirai.

Penulis melihat bahwa penggunaan tirai otomatis akan memeroleh tanggapan positif di

bidang arsitektur karena akan memiliki daya jual yang tinggi pada suatu proyek properti.

1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan prototipe ruangan berupa tirai otomatis

menggunakan Real Time Clock (RTC) DS1307 dengan mikrokontroler ATmega8535.

Manfaat penelitian ini sebagai alat yang praktis untuk mempermudah memasukkan

unsur cahaya matahari ke dalam ruangan diwaktu-waktu tertentu.

1.3. Batasan Masalah

Penelitian dibatasi pada pembuatan prototipe sebagai sarana menyimulasikan alat

dengan menggunakan RTC dan program pengaksesan data untuk mengendalikan arah

putaran motor DC dengan masukan dari keypad.

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

a. Menggunakan mikrokontroler ATmega8535

b. Menggunakan Real Time Clock (RTC) DS1307

c. Menggunakan driver seri L298

d. Penggerak tirai menggunakan motor DC 12V

e. Menyimpan 7 mode buka-tutup tirai sebagai menu otomatis dan 1 menu manual

1.4. Metodologi Penelitian

Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai maka metode-metode yang digunakan dalam

penyusunan tugas akhir ini adalah:

a. Studi Literatur

Studi literatur yang dimaksudkan adalah mengumpulkan dan mencari literatur dari

buku, artikel maupun dari sumber lain yang menunjang dari perencanaan dan yang

berkaitan dengan masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini.


3

b. Perancangan subsistem hardware dan software

Perancangan bertujuan untuk memeroleh rancangan dari sistem tirai yang secara

otomatis bekerja saat dibutuhkan. Dalam perancangan ini ada proses yang

dikendalikan yaitu gerak arah putaran motor DC.

Rancangan hardware adalah untuk menentukan piranti-piranti yang dibutuhkan

selama proses dan juga rangkaian-rangkaian elektronika yang akan digunakan.

Sistem mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan pengait tirai adalah motor DC

dan dari segi elektronika adalah rangkaian driver, sistem minimum mikrokontroler

dan rangkaian RTC. Untuk menjalankan sistem ini dibutuhkan rancangan software

yang meliputi pembuatan program dan logika-logika yang diperlukan untuk

mengendalikan gerak motor DC berdasarkan data masukan waktu nyata.

c. Pembuatan subsistem hardware dan software

Berdasarkan gambar 1.1., rangkaian akan bekerja saat pengguna memasukkan data

dengan mengatur pada waktu tertentu untuk membuka atau menutup tirai. Setelah

diproses, maka mikrokontroler mengendalikan driver agar motor bergerak searah

jarum jam atau berlawanan dengan arah jarum jam sesuai dengan posisi awal tirai.

RTC

Penampil

Mikrokontroler Driver motor

Motor DCMasukan

Gambar 1.1. Diagram blok perancangan

d. Proses pengambilan data.

Pengambilan data dilakukan dengan cara mengatur masukan dari keypad pada pukul

berapa tirai akan dibuka atau ditutup secara manual maupun otomatis. Setelah itu

dilakukan pengamatan pada arah gerakan motor DC untuk dapat membuka maupun

menutup tirai dan pengamatan terhadap ketepatan waktu.

e. Analisis dan penyimpulan hasil percobaan.

Analisis data dilakukan dengan melihat persentase kesalahan yang terjadi pada

sistem, yaitu pada hardware dan software. Kesimpulan berupa hasil perancangan

yang terjadi.


4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Mikrokontroler ATmega8535

Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprocessor yang didalamnya sudah

terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling

terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas

dalam satu chip yang siap pakai [2]. Sehingga pengguna tinggal memrogram isi ROM

sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.

2.1.1 Arsitektur ATmega8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut [3] :

a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu PortA, PortB, PortC dan PortD

b. ADC 10 bit sebanyak 8 channel

c. Tiga buah timer/counter yaitu Timer0, Timer1, dan Timer2

d. Watchdog Timer dengan osilator internal

e. SRAM sebanyak 512 byte

f. Memori Flash sebesar 8 Kbyte

g. Sumber Interupsi internal dan eksternal

h. Port SPI (Serial Pheriperal Interface)

i. EEPROM on board sebanyak 512 byte

j. Komparator analog

k. Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter)

2.1.2 Peta Memori ATmega8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori flash, memori

data dan memori EEPROM [2].

a. Memori flash

ATmega8535 memiliki kapasitas memori flash sebesar 8 Kbyte mulai dari alamat 0000h

– 0FFFh, masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit. Memori ini terbagi menjadi

2 bagian yaitu bagian aplikasi dan bagian boot.


5

b. Memori data

Memori data pada ATmega8535 memiliki kapasitas sebesar 608 byte yang terbagi

menjadi 3 bagian yaitu register serbaguna, register I/O dan SRAM. ATmega8535

memiliki 32 byte register serbaguna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai

bagian dari memori RAM (menggunakan instruksi LD atau ST) atau dapat juga diakses

sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk

memori data SRAM.

c. Memori EEPROM

Memori EEPROM adalah memori yang dapat menyimpan data ketika chip running atau

mati (off) yang biasanya digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan

terhadap gangguan catu daya. Memori EEPROM ATmega8535 memiliki kapasitas

sebesar 512 byte. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan

register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register EEPROM Data, dan

register EEPROM Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan

seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila

dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM.

Gambar 2.1. Konfigurasi pin ATmega8535 [2]

Konfigurasi pin ATmega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.1. dari gambar diatas

dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATmega8535 sebagai berikut [2]:

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


6

2. GND merupakan pin Ground.

3. Port A (portA0...portA7) merupakan pin input/output dua arah dan pin input ADC.

4. Port B (portB0…portB7) merupakan pin input/output dua arah dan dan pin fungsi

khusus, seperti dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Fungsi khusus port B [2]

Pin Fungsi Khusus

PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

PB4 SS (SPI Slave Select Input)

PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)

PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

INT2 (External Interrupt 2 Input)

PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

PB0 T0 T1 (Timer/Counter External Counter Input)

XCK (USART External Clock Input/Output)

5. Port C (portC0…portC7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus,

seperti dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Fungsi khusus portC [2]

Pin Fungsi khusus

PC7 TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2)

PC6 TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1)

PC5 Input/ Output

PC4 Input/ Output

PC3 Input/ Output

PC2 Input/ Output

PC1 SDA ( Two-wire Serial Bus Data Input/ Output Line)

PC0 SCL ( Two-wire Serial Bus Clock Line)

6. Port D (portD0…portD7) merupakan pin input/output dua arah dan pin fungsi khusus,

seperti yang terlihat pada Tabel 2.3.


7

Tabel 2.3. Fungsi khusus port D [2]

Pin Fungsi khusus

PD7 OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output)

PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output)

PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)

PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)

PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)

PD1 TXD (USART Output Pin)

PD0 RXD (USART Input Pin)

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin input clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin input tegangan untuk ADC.

10. AREFF merupakan pin input tegangan referensi ADC.

2.1.3 Reset

Chip akan reset jika tegangan catu nol atau pin RST dipaksa 0 [2]. Jika

membutuhkan tombol reset, dapat ditambahkan dengan rangkaian reset seperti gambar 2.2.

Gambar 2.2. Rangkaian reset [2]

2.1.4 Osilator Eksternal

Rangkaian osilator eksternal adalah rangkaian pembangkit frekuensi untuk

menentukan besarnya waktu untuk tiap siklus pada mikrokontroler [2]. Waktu yang

dibutuhkan tiap satu siklus dapat dilakukan dengan persamaan berikut:

Tcycle =

(2.1)


8

dengan:

fosc adalah frekuensi clock chip

Tcycle adalah waktu untuk tiap satu siklus mikrokontroler

Komponen XTAL biasanya digunakan untuk membangkitkan clock mikrokontroler.

Keuntungan dari penggunaan komponen ini adalah penentuan frekuensi osilator yang

tepat. Nilai XTAL yang digunakan untuk sistem minimum ATmega8535 adalah 12MHz.

Gambar 2.3. Kristal (XTAL)

2.1.5 Timer/Counter1

Timer/counter1 adalah sebuah timer/counter yang mempunyai kapasitas cacahan 16

bit baik pulsa/ clock internal maupun eksternal yang dilengkapi prescaler sumber pulsa/

clock hingga 10 bit [2]. Timer/counter1 dapat digunakan untuk :

a. Timer/counter biasa

b. Clear Timer on Compare Match (auto reload)

c. Counter pulsa eksternal.

d. Sebagai pembangkit frekuensi

e. Sebagai pembangkit gelombang PWM

2.1.5.1 Register Pengendali Timer1

1. Timer/Counter1 Control RegisterA – TCCR1A

Tabel 2.4. Register TCCR1A [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

COM1A1 COM1A0 COM1B1 COM1B0 FOC1A FOC1B WGM11 WGM10 TCCR1A

Read/Write W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W

Initial Value 0 0 0 0 0 0 0 0

Bit 7:6 – COM1A1:0: Compare Output Mode for channel A

Bit 5:4 – COM1B1:0: Compare Output Mode for channel B


9

Bit-bit ini bertugas mengendalikan sifat pin OC1A atau OC1B yang berhubungan

dengan mode operasi yang digunakan.

Tabel 2.5. Mode normal dan CTC [2]

COM1A1/

COM1B1

COM1A0/

COM1B0 Keterangan

0 0 Tidak dihubungkan dengan pin OC1A/ OC1B

0 1 Toggle pin OC1A/ OC1B saat compare match

1 0 Clear pin OC1A/ OC1B saat compare match

1 1 Set pin OC1A/ OC1B saat compare match

Tabel 2.6. Mode fast PWM [2]

COM1A1/

COM1B1

COM1A0/

COM1B0 Keterangan


0 1

WGM13:0=15; toggle pin OC1A pada saat compare

match, pin OC1B tidak dihubungkan, untuk setting

WGM13:0 yang lain pin OC1A/ OC1B tidak

dihubungkan

1 0 Clear pin OC1A/ OC1B saat compare match, set pin

OC1A/ OC1B pada saat BOTTOM (noninverting)

1 1 Set pin OC1A/ OC1B saat compare match, clear

OC1A/ OC1B pada saat BOTTOM (inverting)

Tabel 2.7. Mode Phase Correct dan Phase & Frekuensi Correct PWM [2]

COM1A1/

COM1B1

COM1A0/

COM1B0 Keterangan


0 1

WGM13:0=9 atau 14; toggle pin OC1A pada saat

compare match, pin OC1B tidak dihubungkan, untuk

setting WGM13:0 yang lain pin OC1A/ OC1B tidak

dihubungkan

1 0

Clear OC1A/ OC1B saat compare match ketika

counting-up, set pin OC1A/ OC1B saat compare

match ketika counting-down (noninverting)

1 1

Set pin OC1A/ OC1B saat compare match ketika

counting-up, clear pin OC1A/ OC1B saat compare

match ketika counting-down (inverting)

Bit 3 – FOC1A: Force Output Compare for channel A

Bit 2 – FOC1B: Force Output Compare for channel B


10

Bit – FOC1A/FOC1B hanya dapat digunakan ketika menggunakan mode operasi non-

PWM. Jika bit-bit ini di-set, maka akan memaksa terjadinya compare match.

Bit 1:0 – WGM11:0: Waveform Generator Mode

Kedua bit ini bersamaan dengan bit WGM13:12 dalam register TCCR1B berguna

untuk memilih mode operasi yang akan kita gunakan [2].

Tabel 2.8. Mode operasi [2]

2. Timer/Counter1 Control RegisterB – TCCR1B

Tabel 2.9. Register TCCR1B [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

ICNC1 ICES1 - WGM13 WGM12 CS12 CS11 CS10 TCCR1B

Read/Write R/W R/W R R/W R/W R/W R/W R/W


Bit 7 – INC1: Input Capture Noise Canceler

Penge-set-an bit ini akan mengaktifkan Input Capture Noise Canceler pada saat

menggunakan mode normal yang capture event [2]. Di mana noise canceler akan

menyaring triger yang masuk ke pin ICP1 akan disaring selama 4 siklus clock, jika

selama 4 siklus clock tersebut trigernya berubah, maka akan diabaikan.

Bit 6 – ICES1: Input Capture Edge Select


11

Bit ini mendefinisikan triger yang masuk ke pin ICP1 (PB0) yang digunakan untuk

menangkap kejadian (capture event). Jika ICES1=0, maka falling edge (perpindahan

dari 1 ke 0) digunakan sebagai triger dan jika ICES1=1, maka rising edge

(perpindahan dari 0 ke 1) digunakan sebagai triger.

Ketika ada triger pada pin ICP1 (PB0), maka secara otomatis oleh CPU isi register

pencacah TCNT1 akan disalin ke register penangkap ICR1 dan juga berkebalikan pada

flag status ICF1 yang digunakan untuk interupsi capture event.

Bit 5 – Reserved Bit

Tidak digunakan

Bit 4:3 – WGM13:2: Waveform Generator Mode

Lihat tabel Mode Operasi.

Bit 2:0 – CS12:0: Clock Select

Bit-bit ini bertugas untuk memilih/mendefinisikan/prescaler pulsa/clock yang masuk

ke dalam register TCNT1.

Tabel 2.10. Prescaler timer/counter1 [2]

CS02 CS01 CS00 Keterangan

0 0 0 Stop/ berhenti

0 0 1 Clk (sama dengan clock cpu)

0 1 0 Clk/8 (1 clk timer/counter1 = 8 clk cpu)




1 1 0 Clk eksternal dari pin T1 pada kondisi falling edge

1 1 1 Clk eksternal dari pin T1 pada kondisi rising edge

3. Output Compare Register 1A – OCR1AH and OCR1AL

Tabel 2.11. Register 1A [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

OCR1A[15:8] OCR1AH

OCR1A[7:0] OCR1AL

Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W


4. Output Compare Register 1B – OCR1BH and OCR1BL


12

Tabel 2.12. Register 1B [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

OCR1B[15:8] OCR1BH

OCR1B[7:0] OCR1BL



Register ini bertugas sebagai register pembanding yang bisa kita tentukan besarnya

sesuai dengan kebutuhan [2]. Dalam praktiknya pada saat TCNT1 (TCNT1H:TCNT1L)

mencacah maka otomatis oleh CPU akan dibandingkan dengan isi OCR1

(OCR1H:OCR1L) secara kontinyu dan jika isi TCNT1 sama dengan isi OCR1 maka

akan terjadi compare match yang dapat dimanfaatkan untuk mode CTC dan PWM.

5. Input Capture Register 1 –ICR1H and ICR1L

Tabel 2.13. Register 1 [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

ICR1[15:8] ICR1H

ICR1[7:0] ICR1L



Register ICR1 (ICR1H:ICR1L) akan selau diperbarui dengan isi register pencacah

TCNT1 (pada saat tersebut) sewaktu terjadi triger (capture event) pada pin ICP1 [2].

Register ICR1 juga mempunyai fungsi lain untuk mendefinisikan TOP value pada

mode tertentu (lihat tabel mode operasi).

6. Timer/Counter Interrupt Mask Register – TIMSK

Tabel 2.14. Register TIMSK [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

OCIE2 TOIE2 TICIE1 OCIE1A OCIE1B TOIE1 - TOIE0 TIMSK

Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R R/W


Bit 5 – TICIE1: T/C1, Input Capture Interrupt Enable

Bit ini berguna untuk meng-aktif-kan interupsi input capture (penangkap kejadian

pada pin ICP1/PB0) ketika bit di-set [2].

Bit 4 – OCIE1A: T/C1, Output Compare A Match Interrupt Enable

Bit ini berguna untuk meng-aktif-kan interupsi Output Compare A Match ketika bit ini

di-set.

Bit 3 – OCIE1B: T/C1, Output Compare B Match Interrupt Enable


13

Bit ini berguna untuk meng-aktif-kan interupsi Output Compare B Match ketika bit ini

di-set.

Bit 2 – TOIE1: Timer/Counter1, Overflow Interrupt Enable

Bit ini berguna untuk meng-aktifkan interupsi overflow TCNT1 ketika bit ini di-set.

6. Timer/Counter Interrupt Flag Register – TIFR

Tabel 2.15. Register TIFR [2]

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

OCF2 TOV2 ICF1 OCF1A OCF1B TOV1 - TOV0 TIFR

Read/Write R/W R/W R/W R/W R/W R/W R R/W


Bit 5 – ICP1: T/C1, Input Capture Flag

Bit ini akan set secara otomatis ketika menagkap triger pada pin ICP [2]. Bit ini akan

clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi input capture. Untuk

meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set.

Bit 4 – OCF1A: T/C1, Output Compare A Match Flag

Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi compare match A. Bit ini akan clear juga

secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi output compare A. Untuk meng-

clear secara manual bit ini harus di-set.

Bit 3 – OCF1B: Timer/Counter1, Output Compare B Match Flag

Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi compare match B. Bit ini akan clear juga

secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi output compare B. Untuk meng-

clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set.

Bit 2 – TOV1: Timer/Counter1, Overflow Flag

Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi overflow pada register pencacah TCNT1.

Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor overflow

timer/counter 1. Untuk meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set.

2.1.6. Mode Operasi

1. Mode Normal

Normal Overflow:

Dalam mode ini register pencacah TCNT1 bekerja secara normal selalu mencacah/

menghitung ke atas atau counting-up hingga mencapai nilai maksimal 0xFFFF lalu

0x0000 lagi atau yang disebut overflow yang menyebabkan flag-TOV1 secara otomatis


14

set yang menandakan terjadinya interupsi jika interupsi timer/counter1 overflow

diaktifkan [2]. Nilai TCNT1 tidak harus selalu 0x0000 namun bisa ditentukan misalnya

0xF89 atau berapa pun sesuai kebutuhan.

Normal compare match:

Dalam mode ini register TCNT1 bekerja seperti mode normal overflow, hanya jika isi

register OCR1x (x = A atau B), maka ketika TCNT1==OCR1x, maka akan terjadi

compare match yang menyebabkan flag OCF1x secara otomatis set yang menandakan

terjadinya interupsi jika interupsi timer1 compare match x diaktifkan [2]. Ketika

compare match dalam mode ini TCNT1 akan terus menghitung hingga overflow dan

mulai dari nol lagi, maka dapat mengaktifkan ketiga interupsi ini secara bersamaan

(overflow, compare match A dan B).

2. CTC (Clear Timer on Compare match)

Dalam mode ini register pencacah TCNT1 mencacah naik (counting-up) hingga

mencapai TOP (nilai TCNT1 sama dengan nilai OCR1 yang telah ditentukan)

kemudian TCNT1 nol lagi yang otomatis akan menge-set flag OCF1 dan akan

membangkitkan interupsi timer/counter1 compare match jika diaktifkan.

Frekuensi CTC dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

(2.2)

dengan:

adalah frekuensi clock chip

N adalah prescaler sumber clock yang digunakan (1, 8, 64, 256, 1024)

3. Fast PWM (Pulse Width Modulation)

Timer/counter1 dalam mode fast PWM digunakan untuk mengendalikan lama ton dan

toff melaui isi register pembanding OCR1A atau OCR1B yang akan berakibat kepada

besar duty cycle yang dihasilkan. Untuk chanel (saluran) PWM timer/counter1 adalah

pin OC1A atau OC1B sebagai keluaran saluran PWM. Dalam mode fast PWM sifat

cacahan register pencacah TCNT1 mencacah dari BOTTOM (0x0000) terus mencacah

naik (counting-up) hingga mencapai TOP (nilai maksimal yang ditentukan sesuai

resolusi yang diinginkan, misalnya resolusinya 10 bit maka nilai TOP=0x01FF)

kemudian mulai dari BOTTOM lagi dan begitu seterusnya atau yang dinamakan single


15

slope (satu arah cacahan). Resolusi fast PWM dapat ditentukan dengan resolusi yang

sudah tetap seperti 8, 9, 10 bit atau bisa ditentukan melalui register ICR1 atau OCR1A.

Resolusi minimal yang diizinkan adalah 2-bit (ICR1 atau OCR1A diisi 0x0003), dan

resolusi maksimal yang diizinkan adalah 16-bit (ICR1 atau OCR1A diisi 0xFFFF).

Resolusi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

(2.3)

Dalam mode non-inverting saluran keluaran PWM pin OC1x di-clear pada saat

compare match (TCNT1==OCRx) dan di-set ketika BOTTOM (TCNT1=0x0000).

Gambar 2.4. Pulsa fast PWM [2]

Dalam mode inverting saluran keluaran PWM pin OC1x di-set pada saat compare

match (TCNT1==OCRx) dan di-clear ketika BOTTOM (TCNT1=0x0000).

Secara kasar memberdakan non-inverting dengan inverting dalam mode fast PWM

yaitu dilihat dari bentuk pulsanya. PWM non-inverting yang dikendalikan adalah lama

t on – nya melalui isi OCR1x, sedangkan PWM inverting yang dikendalikan adalah

lama t off – nya melalui isi OCR1x. Frekuensi fast PWM dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut:

(2.4)

dengan:

adalah frekuensi clock chip



16

4. Phase Correct PWM

Pada mode ini cara operasi cacahan register TCNT1 menggunakan dual slope (dua

arah/bolak-balik) di mana TCNT1 mencacah dari BOTTOM (0x0000) counting-up

hingga mencapai TOP (resolusi yang digunakan) kemudian counting-down hingga

BOTTOM (0x0000) dan begitu seterusnya.

Resolusi mode phase correct PWM dapat kita tentukan secara tetap 8-, 9-, 10-bit atau

kita tentukan menggunakan register ICR1 atau OCR1A dimana resolusi minimal yang

diizinkan adalah 2-bit (ICR1/OCR1A diisi dengan 0x0003) dan maksimal 16-bit

(ICR1/OCR1A diisi dengan 0xFFFF). Rumus untuk menentukan resolusi mode phase

correct PWM.

(2.5)

Dalam mode non-inverting saluran keluaran PWM pin OC1x di-clear pada saat

compare match (TCNT1=OCRx) ketika counting-up dan di-set pada saat compare

match ketika counting down. Dalam mode inverting saluran keluaran PWM pin OC1x

di-set pada saat compare match (TCNT1=OCRx) ketika counting-up dan di-clear pada

saat compare match ketika counting-down.

Gambar 2.5. Pulsa Phase Correct PWM [2]

Frekuensi Phase Correct PWM dihitung dengan persamaan:

(2.6)

dengan:

fclk_I/O adalah frekuensi clock chip



17

2.2 Real Time Clock DS1307

Real Time Clock (RTC) merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi sebagai

penyimpan waktu dan tanggal. Fitur utama DS1307 adalah mampu menghitung detik,

menit, jam, tanggal, tahun dengan koreksi tahun kabisat hingga tahun 2100, data bisa

disimpan dengan bantuan baterai cadangan, dan antarmuka I2C.

IC yang mempunyai clock sumber sendiri dan internal batery untuk menyimpan

data waktu dan tanggal. Sehingga jika sistem komputer/ mikrokontroler mati waktu dan

tanggal di dalam memori RTC tetap up date. Gambar 2.6. menunjukkan diagram blok dari

DS1307.

Gambar 2.6. Diagram blok DS1307 [5]

DS1307 yang digunakan memiliki paket DIL8 (Dual In Line 8) seperti yang

ditunjukkan Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Konfigurasi pin RTC DS1307 [5]

Pin-pin RTC DS1307 beserta penjelasannya adalah sebagai berikut:

1. X1 dan X2 dihubungkan dengan kristal quartz 32,768 kHz.

Rangkaian osilator internal ini didesain untuk beroperasi dengan sebuah kristal yang

mempunyai kapasitansi beban tertentu (CLoad) yakni 12,5 pF.


18

2. Vcc, GND sebagai power supply utama.

Vcc merupakan tegangan input +5 volt sedangkan GND merupakan ground.

3. Vbat merupakan tegangan input baterai lithium cell 3 volt.

Tegangan baterai harus berada antara tegangan minimum dan tegangan maksimum

yaitu 2,5 volt sampai 3,5 volt. Ketika tegangan 5 volt digunakan pada batas normal,

RTC dapat diakses secara penuh dan data dapat ditulis dan dibaca. Ketika VCC kurang

dari 1,25 x Vbat, proses penulisan dan pembacaan menjadi terhalang. Namun

demikian, proses penghitungan waktu tetap berjalan. Pada saat VCC kurang dari Vbat,

RAM dan penghitung waktu terhubung dengan baterai 3 volt.

4. SCL (Serial Clock Input) berfungsi sebagai clock untuk input ke I2C dan digunakan

untuk menyinkronisasi pergerakan data dalam serial interface.

5. SDA (Serial Data Input/ Output) berfungsi sebagai masukan/ keluaran (I/O) untuk

I2C serial interface.

Pin ini bersifat open drain sehingga membutuhkan eksternal pull-up resistor.

6. SQW/OUT (Square Wave/ Output Driver) sebagai square wave/ output driver.

Jika diaktifkan maka akan menjadi 4 frekuensi gelombang kotak yaitu 1 Hz, 4 kHz, 8

kHz, 32 kHz. Sifat dari pin ini sama dengan sifat pin SDA dan SCL sehingga

membutuhkan eksternal pull-up resistor. Dapat dioperasikan dengan VCC maupun

Vbat.

2.3 Komunikasi I2C

I2C-Bus atau Inter-Integrated Circuit Bus merupakan bus serial. I

2C atau Inter

Intergated Circuit dikembangkan Philips Semikonductor ® hampir 20 tahun silam untuk

memudahkan komunikasi antar komponen dalam sebuah papan PCB. I2C-Bus digunakan

untuk menghubungkan berbagai macam IC yang dikontrol oleh sistem mikroprosesor atau

mikrokontroler (intelleigent control aplication). Standar I2C-Bus telah banyak digunakan

di berbagai macam bidang elektronik terutama kontrol dengan kecepatan low-to-medium

[6].

Kelebihan dari I2C diantaranya adalah hanya membutuhkan dua jalur untuk

komunikasi; komunikasi master-slave yang sederhana; tidak memerlukan baud-rate seperti

halnya RS-232, master yang menghasilkan pulsa clock; setiap perangkat memiliki penanda

digital (ID) yang unik; serta mampu terdapat lebih dari satu master dalam jalur data. Dua

jalur tersebut adalah SDA dan SCL. SCL merupakan jalur yang digunakan untuk


19

menyinkronisasi transfer data pada jalur I2C, sedangkan SDA merupakan jalur untuk data.

Beberapa perangkat dapat terhubung ke dalam jalur I2C yang sama dimana SCL dan SDA

terhubung ke semua perangkat tersebut, hanya ada satu perangkat yang mengontrol SCL

yaitu perangkat master. Jalur data I2C memiliki tipe open drain, artinya perangkat hanya

bisa menarik jalur data menjadi low. Oleh karena itu, diperlukan pull-up resistor pada SDA

dan SCL untuk menarik jalur data menjadi high ketika tidak ada perangkat yang

berkomunikasi. Pull-up resistor adalah resistor yang dihubungkan antara jalur data dan

VCC.

Gambar 2.8. Konfigurasi umum DS1307 dengan mikrokontroler [5]

Gambar 2.8. menunjukkan rangkaian yang umum untuk menghubungkan DS1307

dengan mikrokontroler. Pin SQW/OUT sendiri bisa diatur untuk menghasilkan gelombang

kotak. Apabila fitur tersebut tidak digunakan, maka tidak perlu dipasang resistor.

DS1307 bisa beroperasi dalam 2 cara, yaitu Slave Receiver Mode (Write Mode) dan

Slave Transmiter Mode (Read Mode). Komunikasi serial I2C selalu diawali dengan kondisi

START dan diakhiri STOP. Kondisi START adalah ketika terjadi perubahan kondisi dari

high ke low pada SDA ketika SCL pada kondisi high. Sedangkan kondisi STOP adalah

ketika terjadi perubahan kondisi dari low ke high pada SDA ketika SCL pada kondisi high.

Write mode merupakan cara mikrokontroler menulis data ke dalam DS1307, misal ingin

mengatur tanggal dan jam. Setelah dikirim kondisi START, mikrokontroler mengirim 7 bit

alamat DS1307 yaitu “1101000” yang diikuti oleh direction bit (R/W), 0 untuk menulis

dan 1 untuk membaca. Setelah menerima alamat DS1307 dan direction bit 0, DS1307

mengirim sinyal acknowledge pada SDA. Lalu mikrokontroler akan mengirimkan data


20

yang akan ditulis. Setiap byte yang diterima akan diakhiri dengan sinyal acknowledge.

Apabila mikrokontroler sudah selesai mengirim data, maka dikirim kondisi STOP. Gambar

2.9. merupakan urutan-urutan Slave Receiver Mode (Write Mode).

Gambar 2.9. Urutan-urutan Slave Receiver Mode (Write Mode) [5]

Read Mode merupakan cara agar data yang terdapat di DS1307 dibaca oleh

mikrokontroler, misal ingin membaca waktu dan tanggal. Caranya sama saja seperti pada

write mode, hanya saja diikuti direction bit 1. Apabila “11010000” dikirim, maka DS1307

masuk write mode. Apabila “11010001” dikirim, DS1307 akan masuk read mode.

Terdapat tambahan sinyal not acknowledge (NACK) yang dikirim oleh mikrokontroler

apabila telah menerima semua data dari DS1307 sebelum kondisi STOP.

Gambar 2.10. menunjukkan urutan-urutan Slave Transmiter Mode (Read Mode).

Informasi waktu dan tanggal bisa didapat dengan mengakses register yang tepat. Register-

register ini bisa dibaca atau ditulis menggunakan mikrokontroler.

Gambar 2.10. Urutan-urutan Slave Transmiter Mode (Read Mode) [5]

Register DAY yang menunjukkan hari bertambah ketika tengah malam. Nilai yang

diperoleh berupa nilai 01-07 dan tidak mengikat kepada hari sebenarnya. Pengguna yang

harus menentukan nilai beserta definisinya, misal 1 adalah Minggu maka 2 adalah Senin

dan seterusnya. Bit 6 dari register HOUR menentukan jam dalam tipe 12 jam atau 24 jam.

Ketika bit 6 HIGH, maka akan masuk tipe 12 jam, sedang ketika LOW akan masuk tipe 24

jam. Waktu harus dimasukkan kembali ketika mengubah tipe jam yang digunakan.


21

Register CH pada alamat 00H merupakan register enable oscillator yang akan menentukan

jalannya waktu pada DS1307, sehingga ketika inisialisasi perlu diperiksa nilai dari register

tersebut. Tabel 2.16. menunjukan register-register yang bisa diakses pada DS1307.

Tabel 2.16. Register-register pada DS1307 [5]

Ketika membaca maupun menulis register diatas diperlukan tempat penyimpanan

sementara pada mikrokontroler untuk mencegah kesalahan register internal. Tempat

penyimpanan atau secondary buffer ini berupa alokasi memori yang diletakkan di

mikrokontroler.

2.4 Liquid Crystal Display (LCD) 2x16

Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang berfungsi untuk

menampilkan suatu karakter pada suatu tampilan (display) dengan bahan utama yang

digunakan berupa Liquid Crystal [7]. Apabila diberi arus listrik sesuai dengan jalur yang

telah dirancang pada konstruksi LCD, Liquid Crystal akan menghasilkan suatu cahaya dan

cahaya tersebut akan membentuk suatu karakter tertentu.

Terdapat 2 jenis LCD yaitu LCD karakter dan LCD grafik. LCD karakter, adalah

LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti

karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD grafik, adalah

LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD grafik inilah

yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook/ laptop [8].

Jenis LCD karakter yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan

matriks dari jumlah karakter yang dapat dituliskan pada LCD tersebut, yaitu jumlah kolom


22

karakter dikali jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD1952, artinya terdapat 16 kolom

dalam 2 baris ruang karakter seperti ditunjukan pada Gambar 2.11. yang berarti total

karakter yang dapat dituliskan adalah 32 karakter [8].

Gambar 2.11. Baris dan Kolom Karakter pada LCD 1952 [8]

LCD yang sering digunakan adalah jenis LCD M1632. M1632 merupakan modul

LCD dengan tampilan 2x16 (2 baris, 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul

tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan

LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD

memiliki CGROM (Character General Read Only Memory), CGRAM (Character General

Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory). LCD

bertipe ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data 8 bit atau 4

bit. Jika menggunakan jalur data 4 bit, maka akan ada 7 jalur data (3 untuk jalur kontrol &

4 untuk jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit, maka akan ada 11 jalur data (3

untuk jalur kontrol & 8 untuk jalur data). Tiga jalur kontrol ke LCD ini adalah EN

(Enable), RS (Register Select) dan R/W (Read/Write).

Gambar 2.12. LCD 2x16

LCD jenis M1623 memiliki jumlah pin sebanyak 16 yang memiliki fungsi berbeda-

beda. Fungsi pin LCD pada Tabel 2.17. adalah :

1. VLCD merupakan pin yang digunakan untuk mengatur tebal tipisnya karakter yang

tertampil dengan cara mengatur tegangan masukan.

2. DB0 s/d DB7 merupakan jalur data yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII

maupun perintah pengatur LCD.


23

3. Register Select (RS) merupakan pin yang dipakai untuk membedakan jenis data

yang dikirim ke LCD. Jika RS berlogika „0‟, maka data yang dikirim adalah

perintah untuk mengatur kerja LCD. Jika RS berlogika „1‟, maka data yang

dikirimkan adalah kode ASCII yang ditampilkan.

4. Read/Write (R/W) merupakan pin yang digunakan untuk mengaktifkan pengiriman

dan pengembalian data ke dan dari LCD. Jika R/W berlogika „1‟, maka akan

diadakan pengambilan data dari LCD. Jika R/W berlogika „0‟, maka akan diadakan

pengiriman data ke LCD.

5. Enable (E) merupakan sinyal sinkronisasi. Saat E berubah dari logika „1‟ ke „0‟,

data di DB0 s/d DB7 akan diterima atau diambil dari port mikrokontroler.

6. Anoda (A) dan Katoda (K) merupakan pin yang digunakan untuk menyalakan

backlight dari layar LCD.

Tabel 2.17. Fungsi Pin-pin LCD [7]

Pin No Keterangan Konfigurasi

1 GND Ground

2 VCC Tegangan +5VDC

3 VEE Ground

4 RS Kendali Rs

5 R/W Ground

6 E Kendali E/Enable

7 D0 Bit 0

8 D1 Bit 1

9 D2 Bit 2

10 D3 Bit 3

11 D4 Bit 4

12 D5 Bit 5

13 D6 Bit 6

14 D7 Bit 7

15 A Anoda (+5VDC)

16 K Katoda (Ground)


24

2.5 Light-Emitting Diode (LED)

LED adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis

dioda yang mampu memancarkan cahaya [9]. LED mampu menghasilkan cahaya yang

berbeda menurut semi konduktor yang digunakan dan jenis bahan semi konduktor tersebut

akan menghasilkan panjang gelombang yang berbeda sehingga cahaya yang dihasilkan

berbeda pula.

LED adalah salah satu jenis dioda, maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan

katoda. LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda.

Pemasangan kutub LED tidak boleh terbalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED

tersebut tidak akan menyala. Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin

terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa arus yang

diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V-3,5V menurut karakter warna yang

dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA, maka LED akan terbakar. Untuk

menjaga agar LED tidak terbakar perlu digunakan resistor sebagai penghambat arus. LED

ditunjukkan pada gambar 2.13.

Gambar 2.13. Konfigurasi LED [9]

Berdasarkan gambar 2.14. persamaan untuk mencari nilai tegangan menggunakan hukum

ohm adalah . Sehingga persamaan untuk mencari nilai resistor yang digunakan

sebagai indikator adalah :

R =

(2.7)

dengan:

V = tegangan (Volt)

I = arus listrik (Ampere)

R = resistor (Ohm/Ω)

VS = tegangan sumber (Volt)

VD = tegangan LED (Volt)


25

Gambar 2.14. Rangkaian indikator LED

2.6 Keypad

Keypad matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara matriks (baris x kolom)

sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai contoh, keypad matriks 4×4

cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol [10]. Hal tersebut dimungkinkan karena

rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal

membentuk kolom seperti pada gambar 2.15.

Proses pengecekkan dari tombol yang dirangkai secara matriks adalah dengan

teknik scanning. Metode scanning keypad adalah mendeteksi hubungan pin baris dan

kolom karena tombol ditekan, secara berurutan, bergantian dan satu per satu.

Gambar 2.15. Rangkaian keypad [10]

B1, B2, B3, dan B4 merupakan baris 1 sampai baris 4; sedangkan K1, K2, K3, dan

K4 merupakan kolom 1 sampai kolom 4 keypad. Pin-pin kolom menjadi output dan pin-pin

baris menjadi input. Contohnya ketika „*‟ ditekan maka arus mengalir dari kolom 1 ke

baris 4 dengan begitu mikrokontroler dapat mengetahui tombol tersebut aktif sedangkan

tombol lain mati.


26

2.7 Motor DC 12V

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik

menjadi energi mekanik [11]. Motor DC memerlukan sumber tegangan yang searah pada

kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor DC

disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian

yang berputar). Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor

akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik maka arah

putaran motor akan terbalik pula.

Gambar 2.16. Konstruksi motor DC [11]

2.8 Limit Switch

Limit switch atau sering juga disebut saklar batas adalah saklar yang dapat

dioperasikan secara manual maupun otomatis. Fungsi dan cara kerja dari limit switch sama

dengan saklar-saklar push on. Limit switch mempunyai kontak Normally Open (NO) dan

Normally Closed (NC). Roller yang terdapat pada limit switch, bila ditekan akan membuat

kontak yang tadinya NC menjadi NO, begitu juga sebaliknya. Ketika roller dilepas, maka

limit switch akan kembali kekeadaan awal. Konstruksi limit switch dapat dilihat pada

gambar 2.17.

Gambar 2.17. Konstruksi limit switch


27

Bentuk fisik limit switch bermacam-macam. Salah satu bentuk dari limit switch

dapat dilihat pada gambar 2.18.

Gambar 2.18. Limit Switch [12]

2.9 L298

L298 adalah komponen yang didalamnya terdiri dari dua rangkaian bridge yang

bisa dikontrol dari luar (Dual Full-Bridge Driver). Komponen ini biasa digunakan untuk

mengontrol komponen yang mengandung kumparan seperti motor DC, motor stepper,

relay dan solenoid. Enable A dan B digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan

perangkat secara bebas dari sinyal masukan. Tegangan masukan tambahan disediakan

sehingga dapat bekerja pada tegangan yang lebih rendah.

Gambar 2.19. menunjukan diagram blok L298. Dari IC ini terdapat 4 pin masukan

yang didesain untuk menerima masukan logika TTL. Masing-masing pin masukan

memiliki pin keluaran yang bersesuaian.

Gambar 2.19. Diagram blok L298 [14]


28

Pada pin enable dan pin 10 diberi logika 1 (high) dan pin 12 diberi logika 0 (low)

maka akan menggerakkan motor searah jarum jam. Jika logikanya dibalik maka motor

akan bergerak berlawanan dengan arah jarum jam. Pin enable yang diberi logika 0 (low)

maka motor akan berhenti berputar.

Gambar 2.20. Konfigurasi pin L298 [14]


29

BAB III

PERANCANGAN

3.1 Proses Kerja Sistem

Konfigurasi sistem perancangan ini meliputi beberapa bagian yang ditunjukkan

pada gambar 3.1. Bagian – bagian perancangan meliputi sistem minimum mikrokontroler,

RTC, motor DC, limit switch, LCD, dan keypad. Sistem minimum mikrokontroler

ATmega8535 pada perancangan sistem ini sudah menggunakan sistem minimum jadi.

Pengaturan tirai dapat diprogram pada jam-jam tertentu dan dengan mode-mode tertentu

yang sudah dipilih. Proses pergerakan motor diawali dengan memosisikan sistem dalam

keadaan nol dan saklar dalam keadaan on. Sistem bekerja saat pengguna mengatur

masukan data pada mikrokontroler dengan keypad agar tirai terbuka dan tirai akan kembali

menutup pada waktu yang sudah ditentukan.

Mikrokontroler akan mengendalikan gerak motor DC yang diaplikasikan pada

prototipe tirai. Mikrokontroler disinkronkan dengan RTC sehingga tirai dapat terbuka dan

tertutup secara otomatis. Jika data pada mikrokontroler sudah sama dengan RTC kemudian

mikrokontroler mengendalikan driver sehingga motor bergerak searah jarum jam atau yang

berlawanan dengan arah jarum jam dan data akan ditampilkan pada LCD. Selain itu

mikrokontroler juga mengaktifkan limit switch. Saat posisi tirai sudah terbuka atau tertutup

penuh akan menekan limit switch dan mikrokontroler akan menghentikan kinerja driver

sehingga motor berhenti berputar. Data yang telah dimasukkan pengguna dapat disimpan

pada menu manual dan data yang telah tersedia pada menu otomatis dapat dipakai dengan

langsung memilih pada menu yang sudah tersedia. Keseluruhan sistem dikendalikan oleh

mikrokontroler ATmega8535.

RTC DS1307

LCD

Mikrokontroler

ATmega8535Driver motor

Keypad Limit switch Motor DC

Gambar 3.1. Diagram blok perancangan


30

3.2 Perancangan Prototipe

Pada tahap ini dilakukan perancangan prototipe ruangan, antara lain mendesain

ukuran prototipe ruangan. Perancangan prototipe ruangan ditunjukkan pada gambar 3.2.

dan gambar 3.3. Bahan yang digunakan untuk prototipe adalah acrylic, pengait pada tirai

dan motor DC menggunakan belt yang permukaannya kasar. Dimensi prototipe ruangan

yang akan didesain adalah 50 cm x 35 cm x 35 cm.

Keterangan:

1. Keypad

2. LCD

3. Roller

4. Limit switch

5. Motor DC

Gambar 3.2. Desain tampak belakang

Gambar 3.3. Desain tampak dari dalam


31

3.3 Perancangan Perangkat Keras

Ada beberapa bagian utama dalam perancangan subsistem perangkat keras

prototipe ruangan, yaitu :

a. Sistem minimum ATmega8535

b. Rangkaian LCD 2x16

c. Rangkaian RTC DS1307

d. Rangkaian motor DC

e. Keypad 4x4

3.3.1 Sistem Minimum ATmega8535

Sistem minimum yang digunakan pada tugas akhir ini merupakan produksi dari

Creative Vision dengan chip IC keluarga Atmel dengan seri ATmega8535. Sistem

minimum berfungsi sebagai I/O untuk mengolah data dari RTC dan mengendalikan motor

DC yang telah diprogram dalam mikrokontroler ATmega8535 pada prototipe ruangan.

Mikrokontroler membutuhkan sistem minimum yang terdiri dari rangkaian eksternal yaitu

rangkaian osilator dan rangkaian reset.

Gambar 3.4. Sistem minimum ATmega8535

Perancangan penggunaan port sebagai input dan output pada mikrokontroler

ATmega8535 disesuaikan dengan kebutuhan yaitu sejumlah 25 pin. Rangkaian RTC

membutuhkan 2 pin pada PortC, keypad 4x4 membutuhkan 8 pin pada PortA, limit switch

membutuhkan 2 pin, driver sebagai penggerak motor menggunakan 3 buah pin, sedangkan

LCD dengan 7 pin pada PortB. Tabel 3.1. menunjukan penggunaan port pada

mikrokontroler yang digunakan sebagai input dan output dari RTC dan motor DC. XTAL

yang digunakan untuk sistem minimum ini 12 MHz.


32

Tabel 3.1. Penggunaan port-port pada mikrokontroler.

Fungsi PORT Mikro Keterangan

INPUT

RTC DS1307 PortC.0 SCL pada RTC

PortC.1 SDA pada RTC

Keypad PortA.0-7 Data dari pengguna

Limit switch PortD.0,1 Memutus gerak motor DC

OUTPUT Driver

PortD.4,6 Komunikasi mikro-driver

PortD.5 Keluaran PWM motor DC

LCD PortB.0-2, 4-7 Penampil

Secara keseluruhan rangkaian sistem minimum ATmega8535 ditunjukkan pada

gambar 3.5.

Gambar 3.5. Rangkaian Sistem Minimum ATmega8535 [2]


33

3.3.2 Rangkaian LCD 2x16

LCD digunakan untuk menampilkan data output dari mikrokontroler. LCD yang

digunakan adalah LCD 2x16 yang memiliki tipe LMB162A. Dalam perancangan ini mode

yang digunakan untuk menuliskan data ke LCD sebanyak 4 bit (mode nibble). Port B.0,

port B.2, port B.4 dan port B.6 digunakan sebagai port data, sedangkan port B.1, port B.3

dan port B.5 digunakan sebagai port pengatur interface LCD. Tegangan maksimal untuk

LCD sebesar 5VDC sehingga dalam perancangan digunakan resistor variabel sebesar 10 kΩ

yang berfungsi untuk membatasi tegangan yang masuk ke pin Vcc LCD. Dengan

menggunakan informasi pada tabel 2.16 maka dapat dibuat rangkaian LCD 2x16 seperti

pada gambar di bawah ini:

Gambar 3.6. Rangkaian LCD [7]

3.3.3 Rangkaian RTC DS1307

Jenis komunikasi RTC DS1307 adalah I2C. ATmega8535 memiliki hardware I

2C

pada portC.1 sebagai SDA dan portC.0 sebagai SCL. RTC DS1307 membutuhkan 2 (dua)

buah pull-up resistor pada kaki SDA dan SCL. Resistor ini digunakan untuk membuat

kondisi logika pada jalur SDA dan SCL menjadi high ketika tidak ada sinyal dari

mikrokontroler. Sumber tenaga yang digunakan sebesar 5 volt. Nilai resistor yang

digunakan pada R1 dan R2 sebesar 4,7 KΩ. XTAL yang digunakan memiliki nilai 32,768

KHz sesuai dengan datasheet DS1307.


34

Gambar 3.7. Rangkaian RTC DS1307

Pin 3 digunakan untuk pemasangan baterai cadangan, sedangkan pin 5 dan 6

disambungkan ke pin mikrokontroler sebagai masukan data. Sumber tenaga cadangan

diperlukan pada RTC DS1307 agar dapat menyimpan tanggal dan waktu sehingga tetap

berjalan ketika catu daya utama dimatikan. Oleh karena itu digunakan Micro Lithium Cell

dengan tegangan keluaran 3 volt.

3.3.4 Rangkaian Motor DC

Perancangan ini menggunakan sebuah driver untuk menggerakkan motor dengan

kecepatan tertentu. Jenis driver yang digunakan dengan seri L298. Rangkaian ini

membutuhkan sumber tegangan sebesar 5 volt sebagai tegangan masukan driver dan 6 volt

merupakan sumber tegangan untuk menggerakkan motor DC.

Port yang digunakan sebagai pengendali kecepatan motor adalah portD.5. PortD.4

dan portD.6 pada mikrokontroler digunakan sebagai komunikasi antara driver (pengendali

arah) dengan mikrokontroler. Pin enable diberi tegangan 5 volt dan PWM untuk kecepatan

rotasi antara 00h – FFh (8 bit). Motor DC membutuhkan pulsa PWM dan pengaturan

OCR1A/ OCR1B untuk menentukan arah putaran motor.

Modulasi PWM dilakukan dengan cara mengubah lebar pulsa dari suatu pulsa data.

Pengaturan register untuk memeroleh lebar pulsa yang akan digunakan pada mode phase

correct PWM adalah sebagai berikut:

1. TCCR1A = 0b10000001

Bit 7:6 dan bit 4:3 merupakan pengaturan keluaran pada pin OCR1A/ OCR1B mode

phase correct PWM.


35

2. TCCR1B = 0b00000001

Bit 4:3 dilakukan untuk menentukan mode operasi Timer/Counter1 yaitu phase correct

PWM.

Bit 2:0 merupakan bit pengatur prescaler clock yang masuk ke dalam register TCNT1.

Clock osilator yang digunakan sama dengan clock CPU yaitu 12Mhz.

Gambar 3.8. Rangkaian driver L298

Untuk menentukan frekuensi phase correct PWM dapat diperoleh menggunakan

persamaan 2.4 sehingga diperoleh nilai sebagai berikut :

Nilai frekuensi yang diperoleh adalah 23,529 KHz, nilai frekuensi selalu berbanding

terbalik dengan waktu, sehingga dapat diperoleh lebar pulsa untuk satu siklus dengan

perhitungan sebagai berikut :

(3.1)


36

3.3.5 Keypad

Keypad yang digunakan dengan matriks 4x4. Keypad berfungsi sebagai masukan

pada mikrokontroler untuk mengatur pada jam-jam tertentu tirai akan dibuka dan ditutup.

Port yang digunakan pada mikrokontroler untuk keypad adalah portA.0 sampai portA.7.

PortA.0, portA.1, portA.2, dan portA.3 atau port baris digunakan sebagai input, sedangkan

portA.4, portA.5, portA.6, dan portA.7 atau port kolom digunakan sebagai output.

Gambar 3.9. Rangkaian keypad 4x4

Pengaturan tombol pada keypad adalah sebagai berikut:

Tabel 3.2. Penggunaan tombol pada keypad

Tombol Fungsi

1 Angka 1

2 Angka 2

3 Angka 3

4 Angka 4

5 Angka 5

6 Angka 6

7 Angka 7

8 Angka 8

9 Angka 9

0 Angka 0

* Tombol geser kiri (←)

# Tombol geser kanan (→)

A Enter

B Menu

C Buka otomatis

D Tutup otomatis


37

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

3.4.1 Diagram Alir Sistem

Diagram alir utama ditunjukkan pada gambar 3.10. Program utama menunjukkan

proses kerja secara keseluruhan. Program dimulai dengan melakukan inisialisasi terhadap

port-port mikrokontroler yang digunakan untuk proses pengendalian alat.

START

Inisialisasi port mikro

STOP

Pengaturan RTC

Proses

Pilih menu

Menu = otomatis Menu = manual

Otomatis Manual

YA

TIDAK

YA

TIDAK

While (1)YA

TIDAK

Ada data di

EEPROM

TIDAK

YA

Gambar 3.10. Diagram alir sistem

Pengaturan RTC dilakukan untuk mengatur waktu yang sedang berjalan dan diatur

berdasarkan waktu setempat (GMT +7). Setelah mengatur RTC, kemudian memilih menu

yang akan digunakan yaitu menu otomatis atau menu manual. Mode yang telah dipilih


38

akan tersimpan pada EEPROM sehingga pada saat catu daya utama mati maka mode yang

dipilih tetap tersimpan. Saat catu daya utama hidup lagi maka sistem akan melanjutkan ke

proses sehingga tirai dapat terbuka atau tertutup. Jika data bernilai benar maka program

akan terus melanjutkan eksekusi ke program pilih menu. Jika data bernilai salah maka

program tidak akan dilanjutkan/ stop.

3.4.2 Diagram Alir Pengaturan RTC

Pengaturan waktu RTC menjadi awal dalam proses menjalankan waktu

berdasarkan GMT +7 yaitu mengikuti aturan waktu yang berlaku. Pengaturan RTC yang

dimaksud adalah mengatur waktu yaitu tanggal, bulan, tahun, hari, jam, menit, dan detik.

LCD dirancang untuk tanggal, bulan, tahun, hari, jam, menit, dan detik. Data yang telah

diatur kemudian disimpan di RTC.

MULAI

Tampilan

hari

Tampilan

Tanggal - bulan - tahun

Atur

Tanggal - bulan - tahunAtur

Jam : menit : detik

Tampilan

Jam : menit : detik

BERHENTI

Simpan data di RTC

Gambar 3.11. Diagram alir pengaturan RTC

3.4.3 Diagram Alir Subrutin Menu

Diagram alir subrutin menu dibagi dalam 2 menu. Subrutin ini dipakai untuk

mengatur waktu tirai terbuka dan tertutup. Setelah RTC diatur oleh mikrokontroler,

selanjutnya memilih menu yang akan dipakai. Terdapat 2 menu yang tersedia, yaitu menu

manual dan menu otomatis. Menu manual adalah menu yang dapat diatur waktu tirai untuk

terbuka maupun tertutup sesuai keinginan pengguna sedangkan menu otomatis adalah

menu yang sudah berisi data waktu dan pengguna hanya bisa memilih dari mode yang

sudah tersedia.


39

Gambar 3.12. menunjukkan proses menggunakan menu manual. Pada menu ini,

pengguna mengatur waktu buka dan tutup tirai. Waktu buka tirai harus lebih kecil daripada

waktu tutup tirai. Jika waktu tutup kurang dari waktu buka maka akan terjadi kesalahan/

error. Data yang dapat dimasukkan oleh pengguna dibatasi maksimal 3 pasang waktu buka

- tutup tirai. Data-data pengaturan buka-tutup tirai disimpan pada EEPROM.

MULAI

Masukkan waktu

BUKA

BERHENTI

Masukkan waktu

TUTUP

Data lama

dipakai ?

TIDAK

Inisialisasi

YA

TIDAK

Simpan DATA

YA

i = i + 1

YAi <= 3

TIDAK

Buka [i] < Tutup [i]

Lagi ?

ERROR

YA

TIDAK

Gambar 3.12. Diagram Alir Menu Manual

Pengguna yang menggunakan menu otomatis memilih mode yang tersedia, dari

mode 1 sampai mode 7, dengan menekan tombol pada keypad. Mode yang telah dipilih

oleh pengguna akan tersimpan di EEPROM. Diagram alir menu otomatis dapat dilihat

pada gambar 3.13.


40

MULAI

Pilih mode

BERHENTI

Mode = 1

BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 07:00

BUKA [2] = 16:00

TUTUP [2] = 18:00

YA Mode = 2

BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 08:00

BUKA [2] = 16:00

TUTUP [2] = 18:00

YA

TIDAK

Mode = 3

BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 09:00

BUKA [2] = 16:00

TUTUP [2] = 18:00

YA

TIDAK

Mode = 4

BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 10:00

BUKA [2] = 16:00

TUTUP [2] = 18:00

YA

TIDAK

Mode = 5

YAMode = 6

YA

TIDAK

BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 07:00

BUKA [2] = 13:00

TUTUP [2] = 18:00 BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 08:00

BUKA [2] = 14:00

TUTUP [2] = 18:00

BUKA [1] = 05:00

TUTUP [1] = 10:00

BUKA [2] = 15:00

TUTUP [2] = 18:00

TIDAK

TIDAK

Mode disimpan

di EEPROM

Mode = 7

Gambar 3.13. Diagram Alir Menu Otomatis

3.4.4 Diagram Alir Proses

Data yang telah disimpan dalam mikrokontroler kemudian diproses dengan

membandingkan data pada RTC. Saat waktu RTC sama dengan atau lebih dari waktu buka

tirai, maka motor akan on dan bergerak searah jarum jam. Tirai akan terus bergerak sampai

menekan limit switch 1 sehingga motor akan off. Jika waktu RTC sama dengan atau lebih

dari waktu tutup, maka motor akan on dan bergerak menutup tirai yang arahnya

berkebalikan dengan arah jarum jam. Motor akan berhenti bergerak saat limit switch 2

tertekan tirai. Proses ini dapat bekerja lebih dari satu kali sesuai masukan yang diberikan

pengguna.


41

MULAI

RTC =>

TUTUP [j]

Motor ON CCW

Limit 2 = ON

Motor OFF

YA

YA

Inisialisasi

RTC =>

BUKA [j]

Motor ON CW

Limit 1 = ON

Motor OFF

YA

TIDAK

YA

TIDAK

TIDAK

TIDAK

TIDAK

YA

j <= x

BERHENTI

j = j + 1

Gambar 3.14. Diagram alir proses


42

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi mengenai hasil pengamatan pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata

dari prototipe ruangan. Hasil pengamatan berupa pengujian ketepatan waktu pada RTC,

pergerakan motor DC sebagai penggerak tirai dan tingkat keberhasilan prototipe secara

keseluruhan.

Pada perancangan tugas akhir ini, mikrokontroler yang akan digunakan adalah

ATmega8535 namun pada implementasi alat menggunakan mikrokontroler ATmega32.

Hal ini dikarenakan memori flash ATmega8535 hanya memiliki memori flash sebesar 8K

byte sehingga tidak cukup untuk menampung program yang digunakan yaitu sebesar 4296

kata (1 kata = 16 bit, maka 4296 kata = 68736 bit = 8592 byte) diganti dengan

mikrokontroler ATmega32 yang mempunyai memori lebih besar.

(a) Compiler ATmega8535

(b) Compiler ATmega32

Gambar 4.2. Perbandingan compiler program


43

4.1. Hasil Implementasi Alat

Hasil akhir perancangan prototipe pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata secara

keseluruhan ditunjukkan pada gambar 4.2.

(a) Ruangan Tampak Depan (b) Ruangan Tampak Dalam

(c) Detail Bagian Kiri (d) Detail Bagian Kanan

Gambar 4.2. Prototipe ruangan

Keterangan gambar:

1. LCD 5. Motor DC

2. Keypad 6. Limit Switch 1

3. Saklar 7. Limit Switch 2

4. Tirai 8. Pulley

Sistem dapat digunakan saat saklar dinyalakan. Pada LCD akan muncul perintah

‘Menu tekan B’. Jika menekan tombol B pada keypad maka terdapat 3 pilihan menu, yaitu

menu otomatis, menu manual, dan set waktu. Jika pengguna tidak menekan tombol B akan

muncul data waktu dan tanggal secara otomatis. Tombol A berfungsi untuk memilih menu


44

yg diinginkan. Tombol ‘*’ dan ‘#’ berfungsi untuk menampilkan menu pada LCD dengan

menggeser ke kanan atau kiri. Tombol C berfungsi untuk membuka tirai dan tombol D

berfungsi untuk menutup tirai secara otomatis tanpa membandingkan waktu RTC dan data

masukan dari pengguna.

Rangkaian elektronika sebagai pendukung bekerjanya prototipe penelitian ini dapat

dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 4.3. Rangkaian Mikrokontroler Gambar 4.4. Rangkaian Driver

Gambar 4.5. Rangkaian RTC Gambar 4.6. LCD

Gambar 4.7. Rangkaian Penyearah 6 Volt Gambar 4.8. Rangkaian Penyearah 12 Volt

Gambar 4.9. Keypad 4x4


45

Rangkaian mikrokontroler pada gambar 4.3 berfungsi sebagai I/O untuk mengolah

data dari RTC DS1307 dan keypad.

Keterangan gambar pada rangkaian mikrokontroler:

1. Output +5 volt 5. Port untuk downloader

2. GND 6. Port A.0 – A.7

3. Port D.0 – D.7 7. Port C.0 – C.7

4. Port B.0 – B.7 8. Input +12 volt

Gambar 4.4. menunjukkan rangkaian driver menggunakan IC driver L298 yang

berfungsi untuk mengendalikan kecepatan dan arah putar motor. Kecepatan saat waktu

buka dan tutup tirai dibuat berbeda dengan fasilitas PWM yang disediakan mikrokontroler

untuk mengendalikan pin enable dari IC driver L298. RTC sebagai pewaktu pada sistem

dapat dilihat pada gambar 4.5. LCD berfungsi untuk menampilkan data-data yang

diinginkan, antara lain memilih menu, kondisi motor DC, dan data waktu. Modul LCD

dapat dilihat pada gambar 4.6. Penyearah 6 volt menggunakan IC LM7806 untuk

menghasilkan tegangan 6 volt. Penyearah 6 volt berfungsi sebagai catu daya untuk motor

DC yang dapat dilihat pada gambar 4.7. Penyearah 12 volt menggunakan IC LM7812

untuk menghasilkan tegangan 12 volt pada gambar 4.8. sebagai catu daya regulator

mikrokontroler yang menggunakan IC LM7805. Keypad sebagai masukan untuk memilih

menu dapat dilihat pada gambar 4.9.

4.2. Pengujian Keberhasilan Sistem

Keberhasilan sistem dilihat saat pengguna memasukkan waktu yang diatur yaitu

pengaturan tanggal, hari dan waktu. Selanjutnya pengguna mengatur waktu buka dan tutup

tirai sesuai keinginan. Sistem menyediakan 2 pilihan menu sehingga pengguna dapat

memilih menu otomatis atau manual. Pada menu otomatis terdapat 2 kali waktu buka dan

tutup tirai, yaitu pada pagi dan sore hari. Jika pengguna memilih menu otomatis, pengguna

dapat memilih satu dari 7 mode yang disediakan.

Tabel 4.1. menunjukkan hasil pengujian salah satu mode dari 7 mode pada menu

otomatis. Jika pengguna memilih mode 1 maka data waktu buka dan tutup tirai akan

tersimpan di EEPROM. Mode 1 memiliki data buka pertama tirai pukul 05.00 dan pukul

07.00 tirai tertutup, pukul 16.00 tirai terbuka kembali dan pukul 18.00 tirai akan menutup.

Mikrokontroler mencocokkan data pada mode 1 dengan waktu RTC secara terus menerus.


46

Jika waktu pada RTC dan data pada mode 1 sama, contohnya pada pukul 05.00 motor akan

bergerak sesuai arah jarum jam (cw) maka tirai akan akan terbuka. Kondisi limit switch1

ON ketika tertekan gerakan motor DC yang searah jarum jam (cw) dan kondisi limit

switch2 OFF. Kondisi limit switch ON menyebabkan motor DC berhenti berputar. Pada

pukul 07.00 motor DC akan bergerak berlawanan arah jarum jam. Kondisi limit switch1

OFF dan limit switch2 ON setelah tertekan gerakan motor DC sehingga motor DC berhenti

berputar. Tabel 4.2. menunjukkan kondisi limit switch sesuai arah pergerakan motor DC.

Tabel 4.1. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu otomatis

Mode

Waktu Pergerakan Motor DC

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

1 05.00 07.00 16.00 18.00 cw ccw cw ccw

Tabel 4.2. Hasil pengujian limit switch pada menu otomatis

Mode

Waktu

Kondisi Limit Switch

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2] 1 2 1 2 1 2 1 2

1 05.00 07.00 16.00 18.00 on off off on on off off on

Pengujian menu manual berbeda dengan pengujian menu otomatis. Pada menu

manual, pengguna dapat memasukkan waktu buka dan tutup tirai sesuai keinginan sesuai

syarat masukan waktu buka dan tutup. Jadi dalam 1 hari pengguna dapat memasukkan data

sampai 3 kali. Pada menu manual pengguna memasukkan waktu buka [1] dan waktu tutup

[1] nilainya harus lebih besar dari waktu buka [1]. Jika pengguna memasukkan waktu

sampai 3 kali maka nilai yang dimasukkan harus lebih besar dari nilai masukan

sebelumnya. Setelah pengguna memasukkan waktu buka dan tutup selesai, sistem akan

berjalan sesuai program yang telah dirancang.

. Tabel 4.3. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual

Masukan

Waktu Pergerakan Motor

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[3]

Tutup

[3]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[3]

Tutup

[3]

3 09.00 09.30 12.00 12.30 17.00 17.30 cw ccw cw ccw cw ccw


47

Tabel 4.4. Hasil pengujian limit switch pada menu manual

Masukan

Waktu Kondisi Limit Switch

Buka [1] Tutup [1] Buka [2] Tutup[2] Buka [3] Tutup[3]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[3]

Tutup

[3] 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

3 09.00 09.30 12.00 12.30 17.00 17.30 on off off on on off off on on off off on

Prinsip kerja dari menu manual sama dengan menu otomatis, yaitu pada saat nilai

yang dimasukkan, data disimpan pada mikrokontroler. Saat data pada mikrokontroler dan

waktu RTC sama, maka motor DC akan bergerak searah jarum jam untuk membuka tirai

dan bergerak berlawanan dengan arah jarum jam untuk menutup tirai. Setelah tirai terbuka,

kondisi limit switch1 ON dan limit switch2 OFF. Kondisi ON pada limit switch

menyebabkan motor DC berhenti berputar.

4.3. Pengujian Rangkaian Penyearah

Pengujian rangkaian penyearah 6 volt dan 12 volt menggunakan multimeter dengan

cara mengukur tegangan keluarannya. Hasil pengujian tegangan keluaran penyearah dapat

dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. Hasil pengujian tegangan keluaran penyearah

Penyearah Tegangan Keluaran

(Volt)

6 volt 6,03

12 volt 12,02

Hasil pengukuran tegangan keluaran rangkaian penyearah 6 volt dan 12 volt

memiliki perbedaan dengan tegangan keluaran idealnya. Pada komponen IC LM7806

tegangan keluaran idealnya adalah 6 volt tetapi pada saat pengujian terukur 6,03 volt

sedangkan IC LM7812 idealnya adalah 12 volt tetapi pada saat pengujian terukur 12,02

volt. Range tegangan keluaran IC LM7806 adalah 5,7 volt sampai 6,3 volt dan IC LM7812

antara 11,4 volt sampai 12,6 volt. Rangkaian penyearah bekerja dengan baik karena nilai

tegangannya berada dalam range tegangan keluaran minimum dan maksimum.


48

4.4. Pengujian Rangkaian Penggerak

Pengujian rangkaian driver dilakukan dengan memberikan nilai duty cycle pada

portD.4 yang berfungsi sebagai PWM pada mikrokontroler. Sumber tegangan untuk motor

DC sebesar 6 volt. Pada perancangan ini nilai duty cycle yang dipakai adalah 80% untuk

proses menutup tirai dan 100 % untuk membuka tirai. Nilai duty cycle dibawah 60% tidak

digunakan karena tidak mampu menggerakkan beban (motor DC) dan nilai duty cycle

antara 60% sampai 70% mampu menggerakkan beban namun tidak berhasil menekan limit

switch. Pengujian dilakukan dengan mencatat waktu yang ditempuh dengan jarak 13,5 cm.

Hasil pengujian rangkaian driver ditunjukkan pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6. Hasil pengujian rangkaian driver

Nilai duty cycle

(%)

Percobaan ke-

1 2 3 4 5

80 3 detik 3 detik 3 detik 3 detik 3 detik

100 2 detik 2 detik 2 detik 2 detik 2 detik

Berdasarkan percobaan yang dilakukan, diperoleh waktu yang ditempuh untuk duty

cycle 80% adalah 3 detik dan duty cycle 100% adalah 2 detik.

4.5. Pengujian Rangkaian RTC

Pengujian RTC dilakukan dengan mengamati nilai keluaran frekuensi pada pin

SQW (kaki 7) menggunakan frequency counter dengan model GFC-8055G.

Gambar 4.10. Frekuensi pada RTC

Pengukuran nilai kristal pada RTC menggunakan frequency counter adalah 1 Hz.

Sehingga nilai error-nya:

Berdasarkan nilai error yang dikeluarkan frekuensi IC DS1307 menunjukkan

bahwa pewaktuan yang digunakan tidak mempunyai kesalahan (errror 0%).


49

4.6. Pembahasan Perangkat Lunak

4.6.1. Program Sistem

Listing program sistem dapat dilihat pada Gambar 4.13. Program sistem dieksekusi

pada saat pengguna menyalakan saklar. Listing program inisialisasi dapat dilihat pada

Gambar 4.11. Program akan menampilkan data waktu dan tanggal yang telah disetting

sebelumnya. Pada saat saklar aktif, mikrokontroler akan mengeksekusi program inisialisasi

yaitu i2c_init dan rtc_init. Kemudian akan muncul tampilan pada LCD seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 4.12. Jika pengguna menekan tombol B maka akan muncul

menu yang tersedia. Selanjutnya mikrokontroler mengecek jika ‘adakah=0’ atau tidak ada

data waktu,data tanggal dan data Pilih_Menu maka pengguna harus memasukkan data

tersebut. Setelah terpenuhi data waktu, data tanggal kemudian masuk ke program

Pilih_Menu sehingga data ‘adakah=1’ dan nilainya terpenuhi. Mikrokontroler akan

membaca data yang tersimpan di EEPROM.

Gambar 4.11. Listing program inisialisasi

Gambar 4.12. Tampilan awal

Program sistem akan mengakses waktu dan tanggal dari RTC. Jika menekan tombol

B maka akan mengeksekusi fungsi Pilih_Menu. Tombol C difungsikan untuk membuka

tirai tanpa mengatur waktu buka dan tombol D untuk menutup tirai tanpa mengatur waktu

tutup tirai. Waktu dan tanggal secara otomatis dibaca oleh mikrokontroler dengan variabel

RTC.


50

Program sistem mengeksekusi data waktu saat waktu buka sama dengan waktu

sebenarnya sehingga motor akan otomatis membuka tirai. Saat waktu tutup sama dengan

waktu yang sebenarnya maka motor akan kembali menutup tirai. Motor akan bergerak

sesuai jumlah masukan waktu buka-tutup tirai. Proses membuka dan menutup tirai

dilakukan sesuai masukan yang telah diatur sebelumnya.

Gambar 4.13. Listing program sistem

Fungsi s!=sTemp adalah pada saat nilai s (detik) tidak sama dengan s sesudahnya

maka nilai s akan disamakan. Program ini dimaksudkan untuk menghindari pengiriman

data yang sama secara terus menerus pada LCD yang menimbulkan kedip dan tampilan

yang tidak jelas. Tampilan data di LCD hanya akan berubah ketika terjadi perubahan nilai

variabel s.


51

4.6.2. Program Pengaturan RTC

Pengaturan RTC dilakukan saat awal pembuatan program untuk menentukan letak

jalur data (SDA) dan jalur clock (SCL). Inisialisasi port untuk komunikasi RTC dengan

mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 4.14.

Gambar 4.14. Inisialisasi port komunikasi RTC

Program mengatur tanggal dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Pengguna

memasukkan terlebih dahulu masing-masing 2 digit untuk tanggal, bulan dan tahun. Pada

kolom 1 dan 2 berisi tanggal puluhan dan satuan, kolom 4 dan 5 berisi bulan puluhan dan

satuan, dan kolom 7 dan 8 berisi tahun puluhan dan satuan. Setelah semua data terisi maka

akan dibandingkan pada program cekTanggal untuk memberi batas masukan tanggal. Data

tanggal yang sudah terisi kemudian di-set pada RTC.

Gambar 4.15. Listing program setting tanggal


52

Gambar 4.16. Tampilan setting tanggal

Program cekTanggal berfungsi sebagai batas masukan tanggal yang dapat dilihat

pada Gambar 4.17. Masukan tanggal tidak lebih dari 31 dan bulan tidak lebih dari 12. Jika

data yang dimasukkan salah maka akan mengulang sampai bernilai benar.

Gambar 4.17. Listing batasan masukan tanggal

Gambar 4.18. Tampilan jika data masukan dari keypad salah

Pengaturan hari dilakukan setelah pengaturan tanggal selesai. Pada gambar dibawah

ini adalah sebagian listing program untuk mengatur hari. Pengaturan hari menggunakan

tombol bintang (*) untuk geser ke kiri dan tombol pagar (#) untuk geser ke kanan. Tombol

A untuk memilih hari yang ditentukan. RTC akan secara otomatis menyimpan data hari

sesuai alamat register hari yaitu 0x03.

Gambar 4.19. Listing program memasukkan data hari


53

Gambar 4.19. (lanjutan) Listing program memasukkan data hari

Gambar 4.20. Tampilan pilihan hari

Pada gambar 4.19, indexGeser digunakan untuk mengecek data yang akan dipilih.

Jika indexGeser=1 maka hari yang diatur adalah Sunday. Setelah fungsi getSettingHari

selesai dieksekusi maka secara otomatis data yang ditampilkan di LCD adalah 3 huruf

seperti sun, mon sampai sat. Listing program nama hari dapat dilihat pada Gambar 4.21.

Variabel hari diisi data dari register hari pada RTC.

Gambar 4.21. Listing nama hari

Program mengatur waktu dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Pengguna

memasukkan terlebih dahulu masing-masing 2 digit untuk jam, menit dan detik. Pada

kolom 1 dan 2 berisi jam puluhan dan satuan, kolom 4 dan 5 berisi menit puluhan dan


54

satuan, dan kolom 7 dan 8 berisi detik puluhan dan satuan. Setelah semua data terisi maka

akan dibandingkan pada program cekWaktu untuk memberi batas masukan angka jam,

menit, dan detik. Data waktu yang sudah terisi kemudian di-set pada RTC.

...............................

Gambar 4.22. Listing program setting waktu

Gambar 4.23. Tampilan setting waktu

Program batas masukan untuk mengatur waktu pada Gambar 4.24. Masukan untuk

jam tidak lebih dari 23, menit dan detik tidak lebih dari 59. Jika lebih dari angka tersebut

program akan mengulang masukan data waktu sampai angka yg dimasukkan sudah

memenuhi syarat.

Gambar 4.24. Listing batas masukan waktu


55

Saat pengguna telah selesai memasukkan data tanggal, hari dan waktu maka

tampilan pada LCD seperti pada Gambar 4.25.

Gambar 4.25. Tampilan waktu, tanggal, dan hari

4.6.3. Program Menu

Pada program menu ada 3 pilihan menu yang tersedia, yaitu menu mode otomatis,

menu manual dan set waktu yang dapat dilihat pada Gambar 4.26.

(a) Menu Otomatis

(b) Menu Manual

(c) Set Waktu

(d) Kembali

Gambar 4.26. Submenu pada sistem

Listing program menu dapat dilihat pada gambar 4.27. Fungsi tombol bintang (*)

adalah untuk menggeser menu ke kiri dan tombol pagar (#) untuk menggeser menu ke

kanan. Tombol A berfungsi untuk mengeksekusi menu yang telah dipilih. Tombol C dan D

merupakan tombol untuk membuka dan menutup tirai langsung tanpa perlu mencocokan

dengan waktu masukan. Pada saat pengguna memilih menu yang akan digunakan,

EEPROM akan dihapus terlebih dahulu. Hal ini dilakukan agar tidak ada penumpukan data

di EEPROM sehingga sistem tidak mengalami error.


56

Gambar 4.27. Listing program menu

Menu otomatis adalah menu yang pewaktuannya sudah tersedia dan pengguna

hanya tinggal memilih pada jam berapa tirai akan dibuka dan ditutup. Pada menu manual

pengguna dapat memasukkan waktu buka dan tutup tirai secara bebas. Sedangkan menu set

waktu merupakan menu yang digunakan untuk mengatur ulang waktu.

4.6.4. Program EEPROM

Data waktu yang telah dipilih akan disimpan di EEPROM sehingga pada saat suplai

mati data tersebut masih dapat dijalankan setelah ada suplai pada sistem.

Gambar 4.28. Listing program EEPROM


57

4.6.5. Program Subrutin Menu

Program subrutin menu dibuat menjadi 2 menu yaitu menu otomatis dan menu

manual. Menu otomatis berfungsi untuk mengatur waktu tirai dibuka maupun ditutup

secara otomatis dengan cara memilih waktu pada mode-mode yang sudah disediakan. Pada

menu otomatis disediakan 2 pasang buka-tutup tirai.

Gambar 4.29. Listing program menu otomatis

Gambar 4.29 merupakan listing program menu otomatis. Jika pengguna menekan

tombol 1, maka waktu buka tirai yang pertama adalah pukul 05.00 dan waktu tutup tirai

pukul 07.00, waktu buka tirai yang kedua pada pukul 16.00 dan waktu tutup tirai pada

pukul 18.00 seperti pada Gambar 4.31. Tombol A berfungsi untuk mengeksekusi mode

yang telah dipilih dan menyimpan data waktu di EEPROM. Tombol B berfungsi untuk

kembali ke menu utama dan membatalkan pilihan menu otomatis.

Gambar 4.30. Tampilan setelah memilih menu otomatis

Gambar 4.31. Tampilan memilih mode 1 pada menu otomatis


58

Pada menu manual, pengguna terlebih dahulu memasukkan data waktu buka dan

tutup. Listing program untuk mengolah data buka dan tutup dapat dilihat pada Gambar

4.32. Pengguna terlebih dahulu memasukkan waktu buka berurutan dari jam puluhan, jam

satuan, menit puluhan, menit satuan, detik puluhan dan detik satuan. Nilai jam puluhan dan

jam satuan buka dikonversikan menjadi data jam buka. Kemudian jam, menit dan detik

dikonversikan lagi menjadi waktu buka yang berfungsi untuk syarat pada menu manual.

...............................

Gambar 4.32. Listing program waktu buka

Gambar 4.33. Tampilan memasukkan waktu buka

Listing olah data tutup memiliki penjelasan yang sama dengan listing olah data buka.

Gambar 4.34. Listing program waktu tutup


59

...............................

Gambar 4.34. (lanjutan) Listing program waktu tutup

Gambar 4.35. Tampilan memasukkan waktu tutup

Pada menu manual, pengguna akan memasukkan waktu buka terlebih dahulu,

kemudian memasukkan waktu tutup. Listing program menu manual dapat dilihat pada

Gambar 4.36. Menu manual memiliki syarat pertama yaitu waktu data tutup harus lebih

besar daripada waktu buka. Jika masukan tidak sesuai dengan syarat pertama maka pada

LCD akan tertampil ‘salah!buka>tutup’ seperti pada Gambar 4.37. Waktu buka tirai yang

kedua harus lebih besar dari waktu tutup tirai pertama, jika masukannya tidak sesuai maka

akan tertampil pada LCD ‘salah!’ seperti pada Gambar 4.28. Program akan terus

mengoreksi waktu yang tidak sesuai dan mengulang sampai syarat terpenuhi.

Gambar 4.36. Listing program menu manual


60

Data yang dimasukkan terpenuhi maka pengguna dapat memilih untuk menambah

data atau tidak. Pengguna dapat menambah data dengan menekan tombol A. Jika pengguna

tidak ingin menambah data pengguna dapat menekan tombol apa saja pada keypad kecuali

tombol C dan D. Saat pengguna selesai memasukkan data buka-tutup maka program akan

mengeksekusi dapat menambah waktu buka-tutup tirai dengan menekan tombol A. Waktu

buka-tutup yang dapat dimasukkan pengguna maksimal 3 pasang data. Data-data yang

sudah ditulis kemudian disimpan pada EEPROM.

Gambar 4.37. Tampilan waktuBuka[i]>=waktuTutup[i]

Gambar 4.38. Tampilan waktuBuka[i]<waktuTutup[i-1]

Gambar 4.39. Tampilan menambah data masukan pada menu manual

Gambar 4.40. Tampilan data masukan menu manual setelah 3 pasang data


61

4.6.6. Program Proses

Listing program pada Gambar 4.41 adalah pengaturan PWM mode phase correct 8

bit dengan portD.5 sebagai keluaran PWM.

Gambar 4.41. Pengaturan PWM

Listing program proses dapat dilihat pada gambar 4.42. Subprogram ini berfungsi

untuk mengatur arah putar dan kecepatan motor DC. Limit switch1 bernilai high. Ketika

waktu buka sama dengan waktu yang sedang berjalan maka motor akan ON. Motor

bergerak berlawanan arah jarum jam sampai menyentuh limit switch1 maka secara

otomatis motor akan OFF dan limit switch1 bernilai low. Saat waktu tutup sudah sama

dengan waktu nyata maka motor akan kembali ON dan bergerak searah jarum jam. Limit

switch2 bernilai high. Jika sudah menyentuh limit switch2 maka motor akan OFF dan limit

switch2 bernilai low.

Gambar 4.42. Listing program proses


62

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil percobaan dan pengujian pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata

menggunakan prototipe ruangan dapat disimpulkan bahwa:

1. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, sistem yang dirancang dapat bekerja

dengan baik sesuai mode yang dipilih.

2. Berdasarkan pengujian RTC, waktu yang ditampilkan tidak memiliki kesalahan (error

0%).

5.2. Saran

Saran untuk pengembangan pengaturan tirai berdasarkan waktu nyata menggunakan

prototipe ruangan adalah sebagai berikut:

1. Prototipe dikembangkan pada model sesungguhnya.

2. Mekanisme buka-tutup tirai ditambahkan dengan kondisi cuaca.

3. Dapat diprogram untuk jangka waktu yang lama.


63

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://architectaria.com/dekorasi-dan-desain-interior-untuk-menciptakan-ruang-

keluarga-yang-nyaman.html, diakses pada 20 September 2012

[2] Winoto, Ardi, 2008, Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535 dan pemrograman

dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung : Informatika.

[3] ----, 2011, Data Sheet Mikrokontroler Atmega8535, Atmel

[4] http://buayainstrumen.blogspot.com/2012/01/menggunakan-timer-0-overflow-

untuk.html, diakses 21 September 2012

[5] ----, Data Sheet DS1307, Dallas Semiconductor

[6] http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&view=article&id=772:rtc-

real-time-clock&catid=16:mikroprocessorkontroller&Itemid=14, diakses pada 2

November 2012

[7] Andrianto, Heri, 2008, Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega16 menggunakan

Bahasa C (CodeVision AVR), Bandung : Informatika.

[8] http://depokinstruments.com/2010/02/08/teknik-pengendalian-lcd-karakteri/#more-585,

diakses pada 2 November 2012

[9] Rahman, Fitri, 2010, Menghitung Nilai Resistor Pada Rangkaian LED,

http://elcottomotif.blogspot.com/2010/08/menghitung-nilai-resistor-pada.html, diakses

20 Agustus 2012.

[10] http://depokinstruments.com/2011/07/27/teori-keypad-matriks-4x4-dan-cara-

penggunaannya/, diakses tanggal 20 Agustus 2012.

[11] http://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdf diakses

pada 3 Januari 2013

[12] http://www.scribd.com/doc/54912333/15/A-4-3-Limit-Switch diakses pada 20 Agustus

2012

[13] http://dosen.narotama.ac.id/wp-content/uploads/2012/01/Sejarah-Robot.pdf diakses 17

Februari 2013

[14] ----, 2000, Data Sheet L298, STMikroelectronic


http://architectaria.com/dekorasi-dan-desain-interior-untuk-menciptakan-ruang-keluarga-yang-nyaman.html

http://architectaria.com/dekorasi-dan-desain-interior-untuk-menciptakan-ruang-keluarga-yang-nyaman.html

http://buayainstrumen.blogspot.com/2012/01/menggunakan-timer-0-overflow-untuk.html

http://buayainstrumen.blogspot.com/2012/01/menggunakan-timer-0-overflow-untuk.html

http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&view=article&id=772:rtc-real-time-clock&catid=16:mikroprocessorkontroller&Itemid=14

http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&view=article&id=772:rtc-real-time-clock&catid=16:mikroprocessorkontroller&Itemid=14

http://depokinstruments.com/2010/02/08/teknik-pengendalian-lcd-karakteri/

http://elcot/

http://depokinstruments.com/2011/07/27/teori-keypad-matriks-4x4-dan-cara-penggunaannya/

http://depokinstruments.com/2011/07/27/teori-keypad-matriks-4x4-dan-cara-penggunaannya/

http://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdf

http://www.scribd.com/doc/54912333/15/A-4-3-Limit-Switch

http://dosen.narotama.ac.id/wp-content/uploads/2012/01/Sejarah-Robot.pdf

L1

Lampiran Tabel Hasil Pengujian Keberhasilan Sistem

Tabel L1. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu otomatis

Mode


Buka Tutup Buka Tutup 1 2 3

[1] [1] [2] [2] Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

1 05.00 07.00 16.00 18.00 cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw







Keterangan:

cw = clockwise, berputar searah jarum jam

ccw = counter clockwise, berputar berlawanan arah jarum jam


L2

Tabel L2. Hasil pengujian limit switch pada menu otomatis

Mode


1 2 3

Buka Tutup Buka Tutup Buka [1] Tutup[1] Buka [2] Tutup[2] Buka [1] Tutup[1] Buka [2] Tutup[2] Buka [1] Tutup[1] Buka [2] Tutup[2]

[1] [1] [2] [2] 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

1 05.00 07.00 16.00 18.00 on off off on on off off on on off off on on off off on on off off on on off off on







Keterangan:

on = keadaan limit switch saat tertekan

off = keadaan limit switch saat tidak tertekan


L3

Lampiran Tabel Hasil Pengujian Keberhasilan Sistem

Tabel L3. Hasil pengujian pergerakan motor pada menu manual dengan 1 pasang data masukan


Buka Tutup 1 2 3

[1] [1] Buka [1] Tutup [1] Buka [1] Tutup [1] Buka [1] Tutup [1]

07.00 07.30 cw ccw cw ccw cw ccw




[1] [1] [2] [2] Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

08.00 08.30 16.00 16.30 cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw



Buka Tutup Buka Tutup Buka Tutup 1 2

[1] [1] [2] [2] [3] [3] Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[3]

Tutup

[3]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[3]

Tutup

[3]

09.00 09.30 12.00 12.30 17.00 17.30 cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw cw ccw

Keterangan:

ccw = counter clockwise, berputar berlawanan arah jarum jam

cw = clockwise, berputar searah jarum jam


L4

Tabel L6. Hasil pengujian limit switch pada menu manual dengan 1 pasang data masukan


Buka Tutup 1 2 3

[1] [1] Buka [1] Tutup [1] Buka [1] Tutup [1] Buka [1] Tutup [1]

07.00 07.30 on off on off on off




[1] [1] [2] [2] Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

08.00 08.30 16.00 16.30 on off on off on off on off cw ccw cw ccw



1 2

Buka

[1]

Tutup

[1]

Buka

[2]

Tutup

[2]

Buka

[3]

Tutup

[3]

Buka [1] Tutup

[1] Buka [2]

Tutup

[2] Buka [3]

Tutup

[3] Buka [1]

Tutup

[1] Buka [2]

Tutup

[2] Buka [3]

Tutup

[3]

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

09.00 09.30 12.00 12.30 17.00 17.30 on off off on on off off on on off off on on off off on on off off on on off off on

Keterangan:

on = keadaan limit switch saat tertekan

off = keadaan limit switch saat tidak tertekan


L5

Listing Program

L.9. Listing Program Keseluruhan

/*****************************************************

This program was produced by the

CodeWizardAVR V1.25.8 Professional

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

http://www.hpinfotech.com

Project : PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN WAKTU NYATA

Version :

Date : 23/10/2013

Author : Aninditya

Company : Sapta

Comments:

Chip type : ATmega32

Program type : Application

Clock frequency : 16,000000 MHz

Memory model : Small

External SRAM size : 0

Data Stack size : 512

*****************************************************/

unsigned char h, m, s,sTemp, d, mo, y, temp[16];

unsigned char karakter;

unsigned char jamSet, menitSet, detikSet, tanggalSet, bulanSet, tahunSet;

unsigned char jamBuka[3],menitBuka[3],detikBuka[3];

unsigned char jamTutup[3],menitTutup[3],detikTutup[3];

unsigned char eeprom jamTutupE[3],menitTutupE[3],detikTutupE[3];

unsigned char eeprom jamBukaE[3],menitBukaE[3],detikBukaE[3];

char eeprom adakah;

int waktuBuka[3],waktuTutup[3];

unsigned char nilaiDetikPuluhanSet,nilaiDetikSatuanSet,nilaiJamPuluhanSet, nilaiJamSatuanSet, nilaiMenitSatuanSet,

nilaiMenitPuluhanSet,nilaiHariPuluhanSet, nilaiHariSatuanSet,

nilaiBulanPuluhanSet,nilaiBulanSatuanSet,nilaiTahunPuluhanSet,nilaiTahunSatuanSet;

unsigned char detikPuluhanSet,detikSatuanSet,jamPuluhanSet, jamSatuanSet, menitSatuanSet, menitPuluhanSet,hariPuluhanSet,

hariSatuanSet, bulanPuluhanSet,bulanSatuanSet,tahunPuluhanSet,tahunSatuanSet;

unsigned char jamPuluhanBuka,jamSatuanBuka,menitSatuanBuka,menitPuluhanBuka,detikPuluhanBuka,detikSatuanBuka;

unsigned char jamPuluhanTutup,jamSatuanTutup,menitSatuanTutup,menitPuluhanTutup,detikPuluhanTutup,detikSatuanTutup;

unsigned char

nilaiJamPuluhanBuka,nilaiJamSatuanBuka,nilaiMenitSatuanBuka,nilaiMenitPuluhanBuka,nilaiDetikPuluhanBuka,nilaiDetikSatuanBuka;

unsigned char nilaiJamPuluhanTutup,nilaiJamSatuanTutup,nilaiMenitSatuanTutup,nilaiMenitPuluhanTutup,nilaiDetikPuluhanTutup,

nilaiDetikSatuanTutup;

unsigned char hari;

char buffer[7],dataPilih ;

int latch,i=0;int latch1=1;

char lagi,pilihan,kondisiMasukkan;


L6

int a,indexMenu=0;

/*

h=hour, m=minute, s=second

d=day, mo=month, y=year

*/

#include <mega32.h>

#include <stdio.h>

#include <delay.h>

#include <stdlib.h>

#include <bcd.h>

// I2C Bus functions

#asm

.equ __i2c_port=0x15 ;PORTC //init i2c di portC

.equ __sda_bit=0 //portC.0 untuk sda

.equ __scl_bit=1 //portC.1 untuk scl

#endasm

#include <i2c.h>

// DS1307 Real Time Clock functions

#include <ds1307.h>

// Alphanumeric LCD Module functions

#asm

.equ __lcd_port=0x18 ;PORTB

#endasm

#include <lcd.h>

// Declare your global variables here

#define KEY_DIR DDRA

#define KEY_IN PINA

#define KEY_OUT PORTA

#define BOUNCING 30

char key;

const char KEYTABLE[4][4] = '1','2','3','A','4','5','6','B','7','8','9','C','*','0','#','D';

char kbhit();

char getkeypad();

void initKeypad()

KEY_DIR=0x0F; //init keypad input output

KEY_OUT=0xF0; //mengaktifkan pull up pin pada output keypad

int cekWaktu(unsigned char jam,unsigned char menit,unsigned char detik)


L7

if(jam>23 || menit>59 || detik>59)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" masukan salah");

delay_ms(200);

return 1;

return 0;

int cekTanggal(unsigned char tanggal, unsigned char bulan)

if(tanggal>31 || bulan>12)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" masukan salah");

delay_ms(200);

return 1;

return 0;

void konversiCharToLcd(char angka,int baris,int kolom)

if(angka=='1')

lcd_gotoxy(baris,kolom);

lcd_putsf("1");

if(angka=='2')


lcd_putsf("2");

if(angka=='3')


lcd_putsf("3");

if(angka=='4')


lcd_putsf("4");

if(angka=='5')


lcd_putsf("5");


L8

if(angka=='6')


lcd_putsf("6");

if(angka=='7')


lcd_putsf("7");

if(angka=='8')


lcd_putsf("8");

if(angka=='9')


lcd_putsf("9");

if(angka=='0')


lcd_putsf("0");

char kbhit() //scanning keypad

unsigned char row, col, row_val, output;

unsigned char delaytime;

output=0;

for(col=0;col<4;col++)

KEY_OUT=~(1<<col);

for(delaytime=0x10; delaytime>0; delaytime--) ;

row_val=~((KEY_IN&0b11110000)>>4);

for(row=0;row<4;row++)

if(row_val & (1<<row))

output=KEYTABLE[row][col];

return output;

return output;


L9

char getkeypad()

unsigned char debcount; //debounce counter

static unsigned char newkey=0;

static unsigned char oldkey=0;

do

newkey = kbhit();

while(newkey == oldkey);

for(debcount=0; debcount < BOUNCING; debcount++)

newkey = kbhit();

if(newkey == 0 || newkey != oldkey)

debcount=0;

oldkey = newkey;

return(newkey);

char getDataKeypad()

int looper=1;

while(looper==1)

key=0;

key=getkeypad();

if(key!=0)

switch(key)

case '1': karakter=1;break;










case '*': karakter='*';break; //geser kanan

case '#': karakter='#';break; //geser kiri, kembali

case 'A': karakter='A';break; //enter

case 'B': karakter='B';break; //pilih menu

case 'C': karakter='C';break; //motor buka otomatis

case 'D': karakter='D';break; //motor tutup otomatis


L10

return key;

looper=0;

void tulis_data_ke_eeprom(int a)

int n;

for(n=0;n<=a;n++)

jamBukaE[n]=jamBuka[n];

menitBukaE[n]=menitBuka[n];

detikBukaE[n]=detikBuka[n];

jamTutupE[n]=jamTutup[n];

menitTutupE[n]=menitTutup[n];

detikTutupE[n]=detikTutup[n];

void hapus_eeprom()

int n;

for(n=0;n<=2;n++)

jamBukaE[n]=999; //nilai 999=data tidak tercapai

menitBukaE[n]=999;

detikBukaE[n]=999;

jamTutupE[n]=999;

menitTutupE[n]=999;

detikTutupE[n]=999;

void baca_data_ke_eeprom()

int n;

for(n=0;n<=2;n++)

jamBuka[n]=jamBukaE[n];

menitBuka[n]=menitBukaE[n];

detikBuka[n]=detikBukaE[n];

jamTutup[n]=jamTutupE[n];

menitTutup[n]=menitTutupE[n];

detikTutup[n]=detikTutupE[n];

void nama_hari()


L11

hari=rtc_read(0x03); //alamat register hari

lcd_gotoxy(13,1);

if (hari==1) lcd_putsf("sun");

else if (hari==2) lcd_putsf("mon");

else if (hari==3) lcd_putsf("tue");

else if (hari==4) lcd_putsf("wed");

else if (hari==5) lcd_putsf("thu");

else if (hari==6) lcd_putsf("fri");

else if (hari==7) lcd_putsf("sat");

void olahDataBuka()

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf(" input waktuBuka");

lcd_gotoxy(2,1);lcd_putsf(":");


delay_ms(100);

karakter=0;

jamPuluhanBuka = getDataKeypad();

nilaiJamPuluhanBuka=karakter;

konversiCharToLcd(jamPuluhanBuka,0,1);

jamSatuanBuka = getDataKeypad();

nilaiJamSatuanBuka=karakter;

konversiCharToLcd(jamSatuanBuka,1,1);

menitPuluhanBuka = getDataKeypad();

nilaiMenitPuluhanBuka=karakter;

konversiCharToLcd(menitPuluhanBuka,3,1);

menitSatuanBuka = getDataKeypad();

nilaiMenitSatuanBuka=karakter;

konversiCharToLcd( menitSatuanBuka,4,1);

detikPuluhanBuka = getDataKeypad();

nilaiDetikPuluhanBuka=karakter;

konversiCharToLcd(detikPuluhanBuka,6,1);

detikSatuanBuka = getDataKeypad();

nilaiDetikSatuanBuka=karakter;

konversiCharToLcd(detikSatuanBuka,7,1);

delay_ms(100);

lcd_clear();

jamBuka [i]=nilaiJamPuluhanBuka*10+nilaiJamSatuanBuka;

menitBuka[i]=nilaiMenitPuluhanBuka*10+nilaiMenitSatuanBuka;

detikBuka[i]=nilaiDetikPuluhanBuka*10+nilaiDetikSatuanBuka;

waktuBuka[i]=jamBuka[i]*3600+menitBuka[i]*60+detikBuka[i];


L12

if(cekWaktu(jamBuka[i],menitBuka[i],detikBuka[i]))

olahDataBuka();

void olahDataTutup()



lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("input waktuTutup");

jamPuluhanTutup = getDataKeypad();

nilaiJamPuluhanTutup=karakter;

konversiCharToLcd(jamPuluhanTutup,0,1);

jamSatuanTutup = getDataKeypad();

nilaiJamSatuanTutup=karakter;

konversiCharToLcd(jamSatuanTutup,1,1);

menitPuluhanTutup = getDataKeypad();

nilaiMenitPuluhanTutup=karakter;

konversiCharToLcd(menitPuluhanTutup,3,1);

menitSatuanTutup = getDataKeypad();

nilaiMenitSatuanTutup=karakter;

konversiCharToLcd(menitSatuanTutup,4,1);

detikPuluhanTutup = getDataKeypad();

nilaiDetikPuluhanTutup=karakter;

konversiCharToLcd(detikPuluhanTutup,6,1);

detikSatuanTutup = getDataKeypad();

nilaiDetikSatuanTutup=karakter;

konversiCharToLcd(detikSatuanTutup,7,1);

jamTutup [i]=nilaiJamPuluhanTutup*10+nilaiJamSatuanTutup;

menitTutup[i]=nilaiMenitPuluhanTutup*10+nilaiMenitSatuanTutup;

detikTutup[i]=nilaiDetikPuluhanTutup*10+nilaiDetikSatuanTutup;

waktuTutup[i]=jamTutup[i]*3600+menitTutup[i]*60+detikTutup[i];

if(cekWaktu(jamTutup[i],menitTutup[i],detikTutup[i]))

olahDataTutup();

void menuManual()

olahDataBuka();

olahDataTutup();


L13

if(waktuBuka[i]>=waktuTutup[i])

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("salah!buka>tutup");

delay_ms(200);

menuManual();

if(i>0)

if(waktuBuka[i]<waktuTutup[i-1])

lcd_clear();

lcd_gotoxy(5,0);

lcd_putsf("salah!");

delay_ms(200);

menuManual();

delay_ms(100);

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("lagi?");

itoa(i,buffer); //char to int

lcd_puts(buffer);

if(i>=2)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(1,1);

lcd_putsf("tekan sembarang");

lagi=getDataKeypad();

if(lagi=='A'&& i<2)

tulis_data_ke_eeprom(i);

i++;

menuManual();

void pwm_start(int speed)

OCR1AL = speed; //Load Pulse width

OCR1AH = 0;

DDRD |= (1<<5); //PortD.5 sbg o/p

TCCR1A = 0x81; //8-bit, Non-Inverted PWM

TCCR1B = 1; //Start PWM

void motorBuka()


L14

int tempBuka=0;

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf(" buka tirai");

while(latch==1)

if(PIND.0==1&&tempBuka!=1) //limit switch1 on

PORTD=0b01100000; //motor ccw

pwm_start(255); //kecepatan 100%

tempBuka=1;

if(PIND.0==0) //limit switch1 off

PORTD=0x00; //motor off

delay_ms(300);

latch=0;

OCR1A=0;

void motorTutup()

int tempTutup=0;

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf(" tutup tirai");

while(latch==1)

if(PIND.1==1&&tempTutup!=1) //limit switch2 on

PORTD=0b00110000; //motor cw

pwm_start(180); //kecepatan 70%

tempTutup=1;

if(PIND.1==0) //limit switch2 off

PORTD=0x00; //motor off

delay_ms(300);

latch=0;

OCR1A=0;

void getSettingWaktu()

lcd_clear();



L15


lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("set Waktu");

karakter=0;

jamPuluhanSet=getDataKeypad();

nilaiJamPuluhanSet=karakter;

konversiCharToLcd(jamPuluhanSet,0,1);

jamSatuanSet=getDataKeypad();

nilaiJamSatuanSet=karakter;

konversiCharToLcd(jamSatuanSet,1,1);

menitPuluhanSet=getDataKeypad();

nilaiMenitPuluhanSet=karakter;

konversiCharToLcd(menitPuluhanSet,3,1);

menitSatuanSet=getDataKeypad();

nilaiMenitSatuanSet=karakter;

konversiCharToLcd(menitSatuanSet,4,1);

detikPuluhanSet=getDataKeypad();

nilaiDetikPuluhanSet=karakter;

konversiCharToLcd(detikPuluhanSet,6,1);

detikSatuanSet=getDataKeypad();

nilaiDetikSatuanSet=karakter;

konversiCharToLcd(detikSatuanSet,7,1);

delay_ms(30);

jamSet=nilaiJamPuluhanSet*10+nilaiJamSatuanSet;

menitSet=nilaiMenitPuluhanSet*10+nilaiMenitSatuanSet;

detikSet=nilaiDetikPuluhanSet*10+nilaiDetikSatuanSet;

if(cekWaktu(jamSet,menitSet,detikSet))

getSettingWaktu();

rtc_set_time(jamSet,menitSet,detikSet); //data waktu di-set di RTC

void getSettingHari()

unsigned char indexGeser=1,tempIndexGeser=0,latch=1;

char keypadButton;

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("geser hari = */#");

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("tekan A untuk ok");

while(latch==1)

keypadButton=getDataKeypad();


L16

if(keypadButton=='*')

indexGeser++;

if(keypadButton=='#')

indexGeser--;

if(keypadButton=='A')

i2c_start(); //mulai komunikasi

i2c_write(0xd0); //alamat ds1307

i2c_write(3); //alamat register day

i2c_write(bin2bcd(indexGeser));

i2c_stop(); //berhenti

latch=0;

if(indexGeser<1)

indexGeser=7;

if(indexGeser>7)

indexGeser=1;

if(indexGeser==1&&tempIndexGeser!=indexGeser)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Sunday");

lcd_gotoxy(0,1);


tempIndexGeser=1;


lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Monday");

lcd_gotoxy(0,1);


tempIndexGeser=2;


lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Tuesday");

lcd_gotoxy(0,1);



L17

tempIndexGeser=3;


lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Wednesday");

lcd_gotoxy(0,1);


tempIndexGeser=1;


lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Thursday");

lcd_gotoxy(0,1);


tempIndexGeser=5;


lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Friday");

lcd_gotoxy(0,1);


tempIndexGeser=6;


lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Saturday");

lcd_gotoxy(0,1);


tempIndexGeser=7;

void getSettingTanggal()

lcd_clear();

lcd_gotoxy(2,1);lcd_putsf("-");

lcd_gotoxy(5,1);lcd_putsf("-");

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("Set Tanggal");

hariPuluhanSet=getDataKeypad();

nilaiHariPuluhanSet=karakter;

konversiCharToLcd(hariPuluhanSet,0,1);


L18

hariSatuanSet=getDataKeypad();

nilaiHariSatuanSet=karakter;

konversiCharToLcd(hariSatuanSet,1,1);

bulanPuluhanSet=getDataKeypad();

nilaiBulanPuluhanSet=karakter;

konversiCharToLcd(bulanPuluhanSet,3,1);

bulanSatuanSet=getDataKeypad();

nilaiBulanSatuanSet=karakter;

konversiCharToLcd(bulanSatuanSet,4,1);

tahunPuluhanSet=getDataKeypad();

nilaiTahunPuluhanSet=karakter;

konversiCharToLcd(tahunPuluhanSet,6,1);

tahunSatuanSet=getDataKeypad();

nilaiTahunSatuanSet=karakter;

konversiCharToLcd(tahunSatuanSet,7,1);

tanggalSet=nilaiHariPuluhanSet*10+nilaiHariSatuanSet;

bulanSet=nilaiBulanPuluhanSet*10+nilaiBulanSatuanSet;

tahunSet=nilaiTahunPuluhanSet*10+nilaiTahunSatuanSet;

if(cekTanggal(tanggalSet,bulanSet))

getSettingTanggal();

delay_ms(100);

lcd_clear();

rtc_set_date(tanggalSet,bulanSet,tahunSet); //data tanggal di-set di RTC

getSettingHari(); //mengatur hari

void menuAuto()

lcd_clear();

i=2;

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" tekan 1-7 ");

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("A=ok B=kembali");

while(latch1==1)

pilihan=getDataKeypad();

switch(pilihan)


L19

case '1':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("1");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=7;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=16;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf(" 05:00-07:00");


break;

case '2':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("2");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=8;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=16;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);



break;


L20

case '3':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("3");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=9;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=16;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);



break;

case '4':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("4");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=10;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=16;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);



break;


L21

case '5':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("5");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=7;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=13;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);



break;

case '6':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("6");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=8;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=14;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);



break;


L22

case '7':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("7");

jamBuka[0]=5;

menitBuka[0]=0;

detikBuka[0]=0;

jamTutup[0]=10;

menitTutup[0]=0;

detikTutup[0]=0;

jamBuka[1]=15;

menitBuka[1]=0;

detikBuka[1]=0;

jamTutup[1]=18;

menitTutup[1]=0;

detikTutup[1]=0;

lcd_clear();

delay_ms(25);



break;

case 'A': //enter

lcd_clear();

lcd_gotoxy(5,1);

i=2;

lcd_putsf("terpilih");

tulis_data_ke_eeprom(i);

latch1=0;

break;

case 'B':

lcd_clear();

lcd_gotoxy(5,1);

lcd_putsf("kembali ke menu");

latch1=0;

break;

void Pilih_Menu(void)

if(indexMenu>3)


L23

indexMenu=0;

if(indexMenu<0)

indexMenu=3;

if(indexMenu==0)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("Menu Otomatis...");

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ya=A *<<< #>>>");

if(indexMenu==1)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("Menu Manual.....");


if(indexMenu==2)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("Set waktu.......");


if(indexMenu==3)

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("kembali.........");


dataPilih=getDataKeypad();

if(dataPilih=='*')

dataPilih=0;

indexMenu++;

Pilih_Menu();

if(dataPilih=='#')

dataPilih=0;

indexMenu--;

Pilih_Menu();

if(dataPilih=='A')

dataPilih=0;

if(indexMenu==0)


L24

hapus_eeprom();

menuAuto();

if(indexMenu==1)

hapus_eeprom();

menuManual();

if(indexMenu==2)

getSettingWaktu(); //mengatur waktu

getSettingTanggal(); //mengatur tanggal

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("berhasil");

delay_ms(2000);

if(indexMenu==3)

return;

void main(void)

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

// PORTA=0xF0;

// DDRA=0x0F;

// Port B initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0

PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out


L25

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0

PORTD=0x00;

DDRD=0xF0;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x00;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// I2C Bus initialization

// DS1307 Real Time Clock initialization

// Square wave output on pin SQW/OUT: Off

// SQW/OUT pin state: 0

// LCD module initialization

i2c_init();

rtc_init(0,0,0);

lcd_init(16);

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("Menu tekan B"); //B untuk memilih menu

delay_ms(3000);

initKeypad(); //cek keypad

if(adakah=='0') //tidak ada data

getSettingWaktu(); //set waktu

getSettingTanggal(); //set tanggal

Pilih_Menu();

adakah='1'; //ada data

baca_data_ke_eeprom();

while (1)

kondisiMasukkan=kbhit();

switch(kondisiMasukkan)

case 'B': delay_ms(300);kondisiMasukkan=0;Pilih_Menu();break;

case 'C': delay_ms(300);latch=1;motorBuka();break; //buka otomatis

case 'D' :delay_ms(300);latch=1;motorTutup();break; //tutup otomatis

rtc_get_time(&h,&m,&s); //akses jam

rtc_get_date(&d,&mo,&y); //akses tanggal


L26

for(a=0;a<=i;a++)

if(h==jamBuka[i]&&m==menitBuka[i]&&s==detikBuka[i])

latch=1;

motorBuka();

lcd_clear();

if(h==jamTutup[i]&&m==menitTutup[i]&& s==detikTutup[i])

latch=1;

motorTutup();

lcd_clear();

if(s!=sTemp)

sTemp=s;

lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0);

sprintf(temp,"Time %d:%d:%d",h,m,s);

lcd_puts(temp);

lcd_gotoxy(0,1);

sprintf(temp,"Date %d-%d-%d",d,mo,y);

lcd_puts(temp);

nama_hari();

delay_ms(10);

;


L27

L.10. Rangkaian Keseluruhan


Documents

PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN WAKTU NYATA · i TUGAS AKHIR PENGATURAN TIRAI BERDASARKAN WAKTU NYATA Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program