Microprosesor 1

LAPORAN PENGAJUAN PROYEK

“WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD”

Mata Kuliah :

Microprosesor 1

Dosen :

Doy Hardoyo M.SKom

Disusun Oleh :

UNIVERSITAS PADJADJARAN

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER

BANDUNG

2011

JUDUL : WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD

KELOMPOK :

Bandung, Januari 2011

Asisten I Asisten II

Farhan Junjun

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah swt, atas rahmat dan karunianya kami dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan tugas akhir ini membahas “WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD“ .

Laporan akhir ini dibuat setelah kami menyelesaikan proyek sebagai syarat akhir praktium Microproccesor 1, dari Program Diploma III Minat Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA), Universitas Padjadjaran.

Dalam penyusunan tugas akhir ini kami telah banyak mendapat bantuan ,dorongan, dan doa dari banyak pihak yang sangat membantu dalam kelancaran penyusunan tugas akhir ini.

Oleh karana itu melalui kesempatan ini kami ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Dekan FMIPA Universitas padjadjaran, Bandung

2. Koordinator program Diploma III, FMIPA Universita Padjadjaran, Bandung

3. Para asisten laboratorium hardware, yang selalu setia membimbing kami dalam melaksanakan praktikum microproccesor sampai akhir nya kami mengerjakan laporan akhir ini

4. Kedua orang tua kami yang sangat kami cintai, dan kami sayangi terimakasih atas doa dan dorongannya.

5. Dan semua pihak yang membantu selesainya laporan akhir ini.

Semoga semua bantuan yang telah diberikan kepada kami untuk menyelesaikan tugas akhir ini mendapat balasan dari Tuhan Yang Mha Esa.

Kami menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan nya karena keterbatasan pengetahuan yang kami miliki. Oleh sebab itu kritik dan saran akan kami terima sebagai perbaikan untuk dikemudian hari.

Semoga laporan akhir ini dapat berguna baik bagi penulis sendiri maupun bagi para pembaca sebagai tambahan wawasan .

Bandung , Januari 2011

DAFTAR ISI (Tolong benerin lagi....!!!)

KATA PENGANTAR .................................................................................................................. ii

DAFTAR ISI ................................................................................................................................. iii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................... iv

ABSTRAK & ABSTRAC ............................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN............................................................................................... 1

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

1.2 Identifikasi Permasalahan......................................................................... 1

1.3 Maksud dan Tujuan.................................................................................. 1

1.4 Batasan Permasalahan.............................................................................. 2

1.5 Metoda Penulisan..................................................................................... 2

1.6 Sistematika Penulisan............................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 3

2.1 Komponen Elektronika............................................................................. 3

2.1.1 Diagram Blok.................................................................................... 3

2.1.2 Transistor Sebagai Saklar.................................................................. 3

2.1.3 SCR................................................................................................... 4

2.1.4 Resistor............................................................................................. 4

2.1.5 Dioda................................................................................................ 5

2.1.6 Relay................................................................................................. 5

BAB III ANALISIS PERMASALAHAN........................................................................... 7

3.1 Alat dan Bahan......................................................................................... 7

3.1.1 Alat dan Fungsi................................................................................. 7

3.1.2 Komponen dan Alat.......................................................................... 7

BAB IV PEMBAHASAN.................................................................................................. 8

4.1 Langkah Kerja.......................................................................................... 8

4.2 Skema Rangkaian..................................................................................... 8

4.3 Gambar Komponen yang Sudah di Rangkai ke PCB................................ 9

4.4 Deskripsi Kerja Alat................................................................................. 9

BAB V PENUTUP........................................................................................................... 10

5.1 Kesimpulan.............................................................................................. 10

5.2 Saran........................................................................................................ 10

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 11

LAMPIRAN

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

A rangkaian Water level control 1

B rangkaian Water level control 2

ABSTRAK B.Indonesia(gnti ja k’lo gk bgs mah,.)

Proposal ini menjelaskan pembuatan Miniatur “WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD” yang digunakan sebagai salah satu bentuk simulasi dari proses yang terjadi dalam dunia industri. Project ini juga dilengkapi dengan SCADA sistem, yang akan memberikan gambaran lebih nyata tentang proses yang dimaksud.Untuk lebih memudahkan proses kontrol dan monitoring, maka bentuk dan ukurannya-pun dibuat dalam model miniatur yang mudah dibawa (portable). Miniatur water level control dibuat sebagai plant yang dikontrol oleh PLC. PLC yang digunakan ada 2 macam yaitu: OMRON CPM1 dan MODICON TSX Micro 3721. Sedangkan komputer dalam hal ini SCADA software akan memvisualisasikan proses yang terjadi pada plant. Dari pengujian yang dilakukan, sistem dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan yaitu mempertahankan level ketinggian air. Di mana pencapaian kestabilan terjadi apabila nilai sensor sama dengan set_point. Untuk menjalankan sistem digunakan metode kontrol PID dengan bias (teg_pompa = bias + error)

ABSTRACT

The paper discuss the implementation of Miniature Water Level Control which is made as a simulation from the industrial process. These project is equipped with SCADA to give a real visualisation of industrial process. To make the controlling and monitoring process easier, the project is made in small size miniature model which is easy to be brought portable. .Miniature water level control was made as a plant which is controlled by PLC. There are two PLCs which is used, i.e. OMRON CPM1 and MODICON TSX Micro 3721. The computer, in this case the SCADA software, will visualize the process which is happened on the plant. From the experiment which is done, the plant can give the good response and keep the water level on the desired height. The system is stable when the height of water is the same as the set point. PID Control bias method pump_voltage = bias + error is used to run these system.

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG (Ubah lagi klo da yg salah..!!!!!)

Perkembangan teknologi elektronika dewasa ini mengalami peningkatan yang sangat pesat. Perkembangan ini cenderung mengarah pada peningkatan optimalisasi kecepatan kerja dan minimalisasi. Artinya peralatan dan komponen elektronika diupayakan menggunakan materi dan ukuran yang semakin kecil tetapi mempunyai kemampuan kecepatan maupun kerja yang lebih tinggi. Dapat dilihat dewasa ini banyak terdapat produk rangkaian terintegrasi yang lebih dikenal dengan nama IC ( Integrated Circuit). Hanya dengan satu serpih rangkaian IC saja sudah dapat menggantikan fungsi umum dari beberapa rangkaian yang rumit dan kompleks. Misalnya dalam bidang komputer, komponen mikrokomputer yang dapat melakukan pengolahan data yang meliputi operasi-operasi aritmatika dan logika dalam satu serpih secara internal. Dengan di latar belakangi hal demikian kami mencoba merancang sebuah alat “WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD “.

B. MAKSUD dan TUJUAN (Ubah lagi da yg ga tau..!!!!!)

Pada dasarnya tujuan utama kami membuat alat ini yaitu untuk memenuhi tugas microproccesor pada mata kuliah microproccesor 1.Namun selain itu tujuan yang paling utama adalah memahami tentang cara kerja dari sistem perancangan microproccesor dan microcontroller. Dalam aplikasi pada alat yang berhubungan dengan perancangan sistem microproccesor, lalu memahami cara kerja rangkaianya, meningkatkan kreatifitas, menambah pengalaman, membantu penerapan teori kedalam praktek. Sebenarnya hal utama yang paling di tekakan kan pada project kali ini adalah bagaimana menerapkan sistem yang sederhana untuk keperluan sehari-hari sehingga dapat membantu keperluan manusia pada khususnya.

Tujuan pembuatan alat ini adalah untuk mengetahui prinsip kerja ”Relay sebagai Switching”. Selain itu, pembuatan alat ini juga bertujuan untuk menguji apakah Rangkaian water Level Control ini dapat digunakan dalan kehidupan sehari – hari. Contohnya, dalam perancangan alat kami ini yang berjudul “WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD “ yang dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.

C. IDENTIFIKASI PERMASALAHAN

Di dalam pembuatan alat “WATER LEVEL CONTROL BERBASIS MICROCONTROLLER DENGAN INDIKATOR LCD “ yang kami buat, kendala yang dihadapi dalam pembuatannya yaitu masalah biaya karena alat ini membutuhkan biaya yang cukup besar. Selain kendala dalam biaya masalah yang dihadapi adalah merancang alat tersebut karena sangat membutuhkan ketelitian yang akurat agar mengurangi kesalahan yang akan terjadi. Dalam rangkian yang dibuat.

D. BATASAN PERMASALAHAN (Priksa lagi...!!!)

Adapun batasan permasalahan yang kami buat agar di dalam pembuatan rangkaian alat tersebut tidak terjadi penyimpangan terhadap pokok permasalahan, yaitu :

· Bagaimana dan seperti apa bentuk dari alat “Water Level Control “

· Bagaimana cara penggunaan alat “Water Level Control “

· Bagaimana sistem alat “Water Level Control “ .

E. METODE PENULISAN

Metode penulisan dalam pembuatan laporan tugas akhir ini dengan metode praktek yaitu tim penulis membuat laporan berdasarkan data-data yang telah didapat dan melakukan beberapa percobaan terhadap alat yang dibuat.

F. SISTEMATIKA PENULISAN

Adapun sistematika penulisan yang digunakan untuk penyusunan laporan tugas akhir adalah :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini menjelaskan dan menguraikan tentang latar belakang permasalahan, maksud dan tujuan, identifikasi permasalahan, batasan permasalahan, metode penulisan dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini diuraikan teori yang menunjang dan berguna dalam pembuatan Laporan tugas akhir ini sehingga memudahkan dalam menganalisa masalah dan penyelesaian masalah.

BAB III ANALISIS PERMASALAHAN

Pada bab ini akan dijelaskan tentang analisa masalah & langkah-langkah Perakitan Rangkaian Water Level Control.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dijelaskan tentang perancangan alat dan implementasi dari dibuatnya laporan proyek ini.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini diuraikan kesimpulan yang diambil dari seluruh proses pembuatan dan percobaan alat yang digunakan.

BAB II (Coba Priksa Lagi...!!!!)

TEORI DASAR

I. Dasar Teori

1.1 Mikrokontroler AT89S51

Microcontroler adalah suatu sistem microproccesor yang lengkap dan dikemas dalam bentuk sebuah IC (Single chip). Microcontroler ini merupakan terobosan teknologi microproccesor dan mikrokomputer untuk memenuhi kebutuhan pasar. IC mikrokontroler memiliki perangkat penunjang seperti yang terdapat dalam mikrokomputer seperti unit pusat pengolahan data, unit memori (ROM dan RAM) dan unit I/O.

Microproccesor merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak, namun hanya menbutuhkan ruang yang kecil serta dapat diproduksi dalam jumlah yang banyak, sehingga harganya menjadi lebih murah jika dibandingkan dengan mikroprosesor. Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu yang lebih baik dan canggih.

Dalam sub bab ini akan dibahas mengenai fitur-fitur dan arsitektur mikrokontroler MCS51 seri AT 89S51. Seri AT 89S51 dipilih karena mikrokontroler ini dapat mewakili beberapa seri yang lain, baik dari segi intuksi yang digunakan, maupun peripheralnyayang lengkap. Dengan mempelajari 89S51, maka akan lebih mudah mempelajari tipe MCS51 yang lain, yang ada AT89S51 mempunyai keistimewaan sebagai berikut :

· 8 bit CMOS mikrokomputer.

· 4 Kbytes Flas memory.

· 128 bytes RAM.

· 32 jalur Input-Output.

· Dua 16-bit time/counter.

· Memiliki arsitektur lima two-level vector intrrup.

· Sepasang full duplex serial port.

· On chip oscillator.

· 64 Kbytes ROM dan RAM.

· Bit addressable internal RAM.

1.2 Water Level Control Berbasis Microcontroller dengan Indikator LCD

Rangkaian Water Lever Control atau yang sering disingkat dengan WLC atau rangkaian kontrol level air merupakan salah satu aplikasi dari rangkaian konvensional dalam bidang tenaga listrik yang diaplikasikan pada motor listrik khususnya motor induksi untuk pampa air. Fungsi dari rangkaian ini adalah untuk mengontrol level air dalam sebuah tangki penampungan yang banyak dijumpai di rumah-rumah atau bahkan disebuah industri di mana pada level tertentu motor listrik atau pompa air akan beroperasi dan pada level tertentu juga pompa air akan mati. Untuk mengontrol level air dalam tangki penampungan dapat menggunakan dua buah pelampung yang mana masing-masing dari pelampung tersebut menentukan batas atas dan batas dari level air. Jadi pada saat anda sedangkan menjalankan pompa air, dengan mengaplikasikan rangkaian Water Level Control pada pompa air yang anda gunakan, anda tidak perlu menunggu hanya untuk mematikan pompa air pada saat tangki atau bak air penuh karena apabila air dalam tangki sudah penuh maka pompa akan padam dengan sendirinya tanpa harus menekan tombol stop. Demikian juga apa bila air dalam tangki atau bak mulai berkurang sesuai dengan batas yang telah ditentukan maka pompa akan jalan dengan sendirinya. Dengan demikian ada bisa melakukan kegiatan yang lain yang lebih berguna, misalnya nonton acara gossip di Channel TV kesayangan anda sambil menikmati sedapnya pisang goreng yang dibalut dengan sambal terasi yang rasanya benar-benar nendang banget.

Penjelasan dari gambar di atas :

· Pada kondisi (1) kita anggap bahwa untuk pertama beroperasi air di dalam tangki seperti yang terlihat pada gambar. Dengan keadaan yang demikian, maka otomatis Pelampung 1 yang difungsikan sebagai batas atas air dan Pelampung 2 yang difungsikan sebagai batas bawah akan menggantung pada sebuah tali pelampung sehingga menyebabkan kontak pelampung yang berada di antara 2 dan A1 akan menutup karena gaya berat dari kedua pelampung. Akibatnya, motor pompa air akan beroperasi.

· Ketika pompa air mulai mengisi tangki/bak maka pelampung 2 akan terangkat ke atas atau terapung seperti yang terlihat dalam gambar pada kondisi (2). Meskipun pelampung 2 sudah terapung, kontak pelampung tetap pada posisi close, pabrik sudah merancang dengan sedekian rupa sehingga hal demikian bisa terjadi, pelampung 1 masih mampu untuk menutup kontak pelampung sehingga pompa tetap beroperasi.

· Seiring dengan semakin bertambahnya air tangki maka Pelampung 2 akan semakin bergerak ke atas sesuai dengan volume air dalam tangki tersebut. Apabila level air telah sampai pada Pelampung 1 seperti terihat dalam gambar untuk kondisi (3) maka Pelampung 1 akan terangkat ke atas atau terapung bersama-sama dengan pelampung 2. Akibatnya, kontak pelampung antara 2 dan A1 akan membuka dan motor atau pompa air akan mati. Jadi, bukan Pelampung 2 yang mendorong Pelampung 1 sehingga kontak pelampung terbuka (open).

· Apabila air di dalam tangki atau bak mulai berkurang atau lebih rendah dari Pelampung 1, maka pelampung 1 akan menggantung pada kontak pelampung seperti lihat pada gambar untuk kondisi (4). Meskipun Pelampung 1 sudah menggantung, akan tetapi kontak pelampung masih tetap pada kondisi open karena Pelampung 1 belum cukup berat untuk menutup kontak tersebut. Jika air sudah benar-benar berkurang dalam tangki sesuai dengan batas bawah yang telah ditentukan maka pelampung 2 akan menggantung seperti pada kondisi (1) bersama-sama dengan pelampung 1. Kolaborasi kedua pelampung tersebut menghasil berat yang cukup untuk menutup kontak pelampung antara 2 dan A1 sehingga pompa air dapat berjalan atau beroperasi. Setelah itu ke kondisi (2), (3), (4), dan seterusnya.

· Berikut ini adalah gambar rangkaian kendali dan sekaligus rangkaian daya dari Water Level Control. Rangkaia

· ini terdiri dari dua bagian yaitu menggunakan remote untuk mengoperasikan (menjalankan dan mematikan)

· pompa air dan menggunakan pelampung untuk mengoperasikan pompa air secara otomatis.

Gambar 2. Rangkaian kendali dan rangkaian daya

Langkah-langkah kerja rangkaian Water Level Control:

1. Diasumsikan bahwa tombol emergency, MCB rangkaian control dan MCB rangkaian daya tertutup atau sudah pada posisi on.Pada keadaan normal kontak overload 95 – 96 tertutup dan kontak 97 – 98 terbuka.

Posisi 1 yaitu pada saat selektor switch dipindahkan pada posisi 1-2 maka lampu indikator L2 akan menyala yang menandakan bahwa yang bekerja adalah pelampung (otomatis).

Ketika air di dalam bak telah kosong atau berkurang, pelampung akan tertarik ke bawah dan menutup kontak yang terdapat pada pelampung sehingga arus akan mengalir pada kontaktor K1 dengan demikian kontak utama 1–2 pada K1 akan menutup sedangkan kontak 3-6 pada RL (Relay) tetap terbuka sehingga motor akan berputar yang di tandai dengan menyalanya lampu indikator L4.

Apabila motor mengalami kelebihan beban maka kontak 95-96 akan membuka dan kontak 97-98 akan menutup sehingga lampu indikator L3 yang menandakan kelebihan beban akan menyala dan pada saat itu motor akan berhenti berputar.Jika air di dalam bak telah penuh atau telah mencapai level yang telah ditentukan maka pelampung di dalam air akan terangkat ke atas sehingga membuka kontak yang terdapat pada pelampung tersebut dan motor akan akan berhenti berputar.

Proses selanjutnya kembali ke langkah nomor 4.

Untuk posisi 2 selektor switch dipindahkan pada posisi 3-4 maka lampu indikator L1 akan langsung menyala yang menandakan bahwa operasi motor dilakukan secara remote (menyalakan dan mematikan motor) dan pada saat itu pelampung tidak akan bekerja untuk menyalakan motor tekan push button S_on.Kontak 1-4 akan menutup karena koil 2-10 relay (RL) mendapat energy listrik sehingga arus akan mengalir melalui kontak 1-4 tersebut walaupun saklar S_on dilepas,dengan demikian kontak 3-6 dan 8-11 akan menutup sedangkan kontak 1-2 pada K1 tetap terbuka, dengan demikian motor akan berputar yang ditandai dengan menyalanya lampu indikator L4.

Apabila motor mengalami kelebihan beban maka kontak 95-96 akan membuka dan kontak 97-98 akan menutup sehingga lampu indikator L3 yang menandakan kelebihan beban akan menyala dan pada saat itu motor akan berhenti berputar.

Tekan push button S_off untuk mematikan motor.

Baik untuk operasi dengan remote ataupun secara otomatis (dengan pelampung) apabila ada hal-hal yang tidak inginkan terjadi pada saat motor beroperasi dapat langsung menekan tombol emergency sehingga seluruh rangkaian akan padam.Rangkaian Water Level Control di atas belumlah sempurna, anda bisa memodifikasinya supaya menjadi lebih baik lagi dan juga lebih andal pastinya. Ini cuma salah satu contoh saja, jika anda ingin berusaha sedikit saja maka hasilnya pasti akan lebih bagus lagi dan tentunya memakai desain yang dibuat sendiri akan memberikan kepuasan yang tersendiri pula.

Ada untuk pengoperasian pompa dengan remote, saya menggunakan relay yang dalam rangkaian disingkat dengan RL dengan pertimbangan penggunaan remote hanyalah sebagai cadangan jika pelampung mengalami kegagalan dalam pengoperasiannya. Anda dapat menggantinya dengan kontaktor. Jika anda menggunakan relay, relaynya harus disesuaikan dengan kapasitas arus dari motor pompa. Kalau tidak sesuai, bisa-bisa relaynya hangus.

Motor yang digunakan pada rangkaian di atas adalah motor induksi 1 fasa. Jika anda menggunakan motor induksi 3 fasa, maka rangkaian kontrolnya akan lebih rumit lagi. Silahkan anda berkreasi sendiri.

Pada kondisi (3) dari gambar pelampung, usahakan jangan sampai tali pada pelampung terjadi lilitan yang menyebabkan terbentuknya sebuah simpul sehingga kedua pelampung berkumpul pada satu titik pada tali pelampung. Hal ini akan menyebabkan pompa mati menyala dalam waktu yang relatif singkat. Apabila hal ini terjadi, maka lampu indikator L4 pada gambar akan berkedip-kedip. Keuntungannya, anda akan melihat nyala lampu indikator yang berkedip-kedip pada panel sehingga anda tidak perlu membeli lampu hias di toko kesayangan anda. Kerugiannya, anda akan berteriak histeris sampai nadanya mungkin mencapai 7 oktaf (melebihi Gita Gutawa) karena melihat tagihan rekening listrik anda yang meningkat dari biasanya jika anda membiarkan hal tersebut terus berlangsung. Tentu saja penyebabnya adalah motor mati menyala dalam waktu yang relative singkat, yang mana kita tahu bersama bahwa arus start dari motor induksi bisa 5 sampai 7 kali lebih besar dari arus nominalnya yang mana juga akan mempengaruhi putaran kWh meter anda

BAB II (Mo diisi apa tinjawan nya???)

TINJAUAN PUSTAKA

BAB III (gk tau mo d’isi apaan...!!!! )

ANALISIS PERMASALAHAN

BAB IV (Mo diisi apa...!!!!)

PEMBAHASAN

DAFTAR PUSTAKA

1. rangkaian-water-level-control-wlc.html