Senin, Maret 02, 2009

Alat Pembuat Cendol Berbasis Mikrokontroler

Berikut adalah salah satu aplikasi mikrokontroller untuk pengendali alat pembuat cendol. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi teman-teman yang sedang mencari ide untuk membuat judul tugas akhir, ini hanya konsep dasar saja, dapat ditambah aplikasi lain seperti keypad maupun display LCD. Semoga bermanfaat.

ALAT PEMBUAT CENDOL

BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S51


  1. LATAR BELAKANG MASALAH

Di Indonesia bidang Boga (makanan) mempunyai perkembangan yang cukup bagus. Baik makanan maupun minuman. Salah satunya adalah es cendol yang hampir semua orang tahu es cendol, minuman yang mempunyai rasa manis dan cendol yang berbentuk bulat panjang. Minuman ini banyak dikenal di Indonesia, dari dahulu sampai sekarang minuman ini masih ada dan terdapat variasi dalam penyajiaanya. Cendol berbahan dasar tepung beras dan sagu yang telah dimasak bersama air.

Dalam pembuatan cendol masih dilakukan secara manual dengan saringan cendol (berbentuk bulat-bulat pada permukaan saringannya) sambil ditekan-tekan sehingga ke luar dalam bentuk bulat pendek-pendek. Proses pembuatan ini dirasa kurang efektif karena menggunakan tangan dalam menekan-nekan adonan dan akan memakan waktu jika adonannya banyak.

Seiring perkembangan teknologi di bidang elektronika telah memberikan banyak kemudahan bagi masyarakat. Pekerjaan yang semula dikerjakan oleh manusia kini dapat dikerjakan dengan bantuan teknologi elektronika. Hal inilah yang mendasari penulis untuk membuat Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroller AT 89S51. Alat ini nantinya akan menggantikan pekerjaan dalam menekan adonan.

Alat Pembuat Cendol menggunakan mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali utama. AT89S51 termasuk dalam keluarga MCS51 dan merupakan produk yang dikeluarkan oleh produsen Atmel. Selain mempunyai harga yang murah mikrokontroler ini juga bersifat fleksibel karena cara penggunaannya hanya dengan menggunakan program sehingga dapat mengurangi pemakaian komponen-komponen elektronika. Program dapat dihapus dan ditulis ulang untuk kepentingan pembuatan rangkaian elektronika yang lainnya.

IDENTIFIKASI MASALAH

Dari uraian latar belakang masalah diatas, maka dapat dibuat suatu identifikasi masalah sebagai berikut :

  1. Pengaturan sistem gerak Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51
  2. Instalasi perangkat keras (hardware) Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51
  3. Cara Mengembangkan Perangkat lunak (software) Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51
  4. Bentuk alat, ukuran serta kapasitas Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89C51

BATASAN MASALAH

Mengingat adanya keterbatasan dalam mengerjakan Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89C51, maka penulis membatasi permasalahannya pada:

  1. Pembuatan perangkat keras (hardware) Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51
  2. Cara Mengembangkan Perangkat lunak (software) Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51

RUMUSAN MASALAH

Pada pembuatan Proyek Akhir ini, maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai berikut :

  1. Bagaimana rancangan hardware Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51?
  2. Bagaimana pembuatan software dari Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini?
  3. Bagaimana cara kerja dari Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini?

Tujuan

Pembuatan Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai tujuan sebagai berikut :

  1. Mengetahui pembuatan rangkaian Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51
  2. Mengetahui cara pembuatan software Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51
  3. Mengetahui cara kerja dari Alat Pembuat Cendol berbasis Mikrokontroler AT89S51.

KONSEP RANCANGAN

Gambar Blok Diagram


Gambar 1. Blok diagram

Alat pembuat cendol ini mempunyai 2 buah masukkan yaitu saklar start dan stop. Jika saklar start atau stop ditekan maka akan diproses ke mikrokontroller Dua macam masukan kemudian diteruskan ke Mikrokontroller untuk diproses dengan program yang terdapat di dalam mikrokontroler. Output dari mikrokontroler ini digunakan untuk mengontrol driver motor stepper dan kemudian akan menggerakkan motor stepper kearah atas dan bawah.

Kajian Teori

Mikrokontroler AT89S51

AT89S51 adalah mikrokontroler keluaran Atmel dengan 4K byte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory). AT89S52
memiliki sistem pemrograman kembali Flash Memory dengan daya tahan 1000 kali write/erase.

Memori ini biasa digunakan untuk menyimpan perintah berstandar MCS-51 sehingga memungkinkan mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (operasi keping tunggal) yang tidak memerlukan external memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut. Berikut merupakan gambar susunan kaki mikrokontroler AT89S51 :

Mikrokontroler ini memiliki 32 port I/O yang terbagi menjadi 4 buah port dengan 8 jalur I/O. Berikut merupakan penjelasan dari masing-masing port mikrokontroler AT89S51 :

Port 0

Port 0 merupakan Port keluaran/masukan (I/0) bertipe open drain bidirectional. Sebagai Port keluaran, masing-masing kaki dapat menyerap arus delapan masukan TTL. Port 0 dapat digunakan sebagai masukan-masukan berimpedansi tinggi.

Port 0 juga dapat dikonfigurasikan sebagai bus alamat/data bagian rendah (low byte) selama proses pengaksesan memori data dan program eksternal. Jika digunakan dalam mode ini Port 0 memiliki pullup
internal tetapi lemah. Port 0 juga menerima kode-kode yang dikirimkan kepadanya selama proses pengisian program dan mengeluarkan kode-kode selama proses verifikasi program yang telah tersimpan dalam flash. Dalam hal ini dibutuhkan pullup eksternal selama proses verifikasi program.

Port 1

Port 1 merupakan Port I/O dwi-arah yang dilengkapi dengan pullup internal. Penyangga keluaran Port 1 mampu memberikan/menyerap arus empat masukan TTL.

Kaki-kaki Port 1 akan di pulled high dengan pullup internal sehingga dapat digunakan sebagai masukan. Sebagai masukan, jika kaki-kaki Port 1 dihubungkan ke ground (di-pull low), maka masing-masing kaki akan memberikan arus karena di-pulled high secara internal. Port 1 juga menerima alamat bagian rendah (low byte) selama pengisian program dan verifikasi flash.

Port 2

Port 2 merupakan Port I/O dwi-arah dengan dilengkapi pullup internal. Penyangga keluaran Port 2 mampu memberikan/menyerap arus empat masukan TTL.

Kaki-kaki Port 2 akan di pulled high dengan pullup internal sehingga dapat digunakan sebagai masukan. Sebagai masukan, jika kaki-kaki Port 2 dihubungkan ke ground (di-pull low), maka masing-masing kaki akan memberikan arus karena di-pulled high secara internal.

Port 2 akan memberikan byte alamat bagian tinggi (high byte) selama pengambilan instruksi dari memori program eksternal dan selama pengaksesan memori data eksternal yang menggunakan perintah dengan alamat 16 bit (misalnya : MOVX @DPTR). Dalam aplikasi ini, jika ingin mengirimkan "1", maka digunakan pullup internal yang sudah disediakan. Selama pengaksesan memori data eksternal yang menggunakan perintah dengan alamat 8 bit (misalnya : MOVX @R1), Port 2 akan mengirimkan isi dari Shift Function Register Port 2. Port 2 juga menerima alamat bagian tinggi selama pemrograman dan verifikasi.

Port 3

Port 3 merupakan port I/O dwi arah dengan dilengkapi pullup internal. Penyangga keluaran Port 3 mampu memberikan/menyerap arus empat masukan TTL.

Kaki-kaki Port 3 akan di pulled high dengan pullup internal sehingga dapat digunakan sebagai masukan. Sebagai masukan, jika kaki-kaki Port 3 dihubungkan ke ground (di-pull low), maka masing-masing kaki akan memberikan arus karena di-pulled high secara internal.

Saklar Push Botton

Saklar Push Botton adalah salah satu jenis saklar (switch) yang mempunyai 2 buah kaki. Saklar ini jika ditekan akan kembali lagi keposisi semula. Saklar ini biasanya digunakan untuk saklar digital yang hanya berfungsi sebagai pengubah kondisi atau memberi masukkan sebagai pemicu.


Motor Stepper

Motor Stepper adalah modul output dengan interface digital. Motor stepper dikenal juga dengan motor langkah. Motor stepper melangkah dari satu posisi ke posisi berikutnya berdasarkan berubahan arus medan pada motor.

Motor Stepper mempunyai 2 mode pengendalian yaitu mode full step dan mode half step.

Tabel 1 . Mode Full Step

A

B

C

D

KOMENTAR

1

0

0

0

Take a step clock wise

0

1

0

0

another step clock wise

0

0

1

0

another step clock wise

0

0

0

1

another step clock wise

0

0

0

1

No step take

0

0

1

0

Take a step back

Mode Half Steps
Dengan menghidupkan dua koil pada waktu yang bersamaan maka motor akan berada dalam posisi diantaranya.
Tabel 2. Mode Half Step

A

B

C

D

KOMENTAR

1

0

0

0

Take a step clock wise

1

1

0

0

Half a step clock wise

0

1

0

0

The complete full step clock wise

0

1

1

0

another half step clock wise

0

0

1

0

The complete full step clock wise

0

0

1

1

Another half step clock wise

0

0

0

1

The complete full step clock wise

1

0

0

1

another half step clock wise

1

0

0

0

Start position


C. Gambar Mekanik

Gambar Mekanik alat pembuat cendol

D. Gambar Rangkaian


Gambar Rangkaian Catu daya

Gambar Rangkaian Minimum AT89S51

Gambar Rangkaian interface driver ULN2003

RENCANA KERJA
Dalam pembuatan Alat Pembuat Cendol Berbasis Mikrokontroller AT89S51 ini penulis mengacu pada suatu rancangan rangkaian dan teori yang diperoleh, yang mana rancangan rangkaian dan teori ini bisa dijadikan acuan dalam rangka pembuatan alat ini.

Adapun peralatan yang dibutuhkan dalam pembuatan Alat Pembuat Cendol Berbasis Mikrokontroller AT89S51 ini berupa saklar push botton, IC Mikrokontroller sebagai pengendali utama, driver motor stepper, motor stepper serta peralatan-peralatan lain yang mendukung pembuatan alat ini.


Dalam penyelesaian Proyek Akhir ini, penulis melakukan langkah-langkah sebagai berikut :

Studi Pustaka

Dengan membaca dan mempelajari literature yang berkaitan dengan saklar push botton, driver motor stepper, motor stepper dan pemrograman untuk mikrokontroller sebagai otak dari mesin ini.

Konsultasi

Penulis berkonsultasi dengan dosen pembimbing untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi pada saat pembuatan Alat Pembuat Cendol Berbasis Mikrokontroller AT89S51

Praktek Langsung

  1. Penulis mempraktekkan secara langsung dalam perancangan, implementasi, serta pengambilan data kerja sistem.




Tidak ada komentar: