7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

1/14

33

BAB 3

PERANCANGAN SISTEM

Secara umum, sistem ini tersusun dari beberapa bagian seperti yang terlihatpada gambar 3.1 di bawah ini.

Gambar 3.1 Blok Diagram Keseluruhan Sistem

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

2/14

34

Modul Utama

Pada Modul Utama terdapat DS1307 (Real Time Clock), LCD 20x4,

Relay AVR, dan sensor suhu. RTC ini berfungsi untuk memperkirakan

waktu. DS1621 berfungsi untuk mengetahui suhu yang terdapat dalam

gedung rumah walet tanpa harus memasuki gedung rumah walet tersebut.

Dalam sistem ini juga terdapat Relay yang akan bekerja sejalan dengan

sensor suhu, yaitu ketika suhu didalam ruangan melebihi suhu yang telah

ditetapkan (28oC) maka relay yang dihubungkan dengan lampu akan aktif.

Data yang diperoleh akan di proses oleh AVR dan hasilnya akan ditampilkan

di LCD berukuran 20x4

Modul Sensor Depan dan Sensor Belakang

Sistem ini menggunakan 60 buah LED infrareddan photodiode yang

dipasangkan secara sejajar dengan masing-masing LED infrared ataupun

photodiodanya, jarak antara masing-masing infrareddan photodioda adalah

1cm dengan harapan ketika ada burung yang akan masuk ataupun keluar

maka dapat di deteksi dengan tingkat akurasi yang baik. Dalam sistem ini

diguanakan 16 buah komparator jenis IC LM339 yang dalam pembuatannya

IC LM339 ini akan dibagi menjadi 2 buah modul yaitu modul sensor depandan belakang, yang masing-masing modul akan terdapat 8 buah IC LM339

dan pada IC ini akan dipasangkan dengan photodiode yang bertujuan agar

tegangan yang terbaca dapat dibandingkan oleh komparator. Pada setiap

modul komparator ini terdapat satu buah mikrokontroler AVR yang

berfungsi untuk mendeteksi apakah yang lewat pada lubang ini berupa

burung atau bukan dengan cara meliat jumlah photodioda yang tidak terkena

sinar infrared. Apabila pada bagian horizontal terdapat photodioda yang

tidak terkena sinar sebanyak lebih besar dari 12 buah dan pada bagian

vertikalnya terdapat lebih besar dari 4, maka AVR akan mengartikan ini

sebagai burung. Apabila salah satu atau seluruh syarat tersebut tidak

terpenuhi, maka akan dianggap bukan burung.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

3/14

35

3.1. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Gambar 3.2 Skematik Modul Utama Sistem

3.1.1. DS1307 (Real Time Clock)

Dalam sistem ini menggunakan Real Time Clock jenis

DS1307, tujunan menggunakan RTC ini untuk men-set waktu,

tanggal, dan hari. Sehingga pada saat penyimpanan data jumlah

burung dapat diketahui tangaal dan bulan penyimpanannya.

Gambar 3.3 Contoh Format DS1307

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

4/14

36

DS1307 merupakan jenis RTC yang memuat daya yang

rendah, full BCD/kalender ditambahkan dengan 56 bytes SRAM.

Pengiriman alamat dan data melalui 2 arah kawat bus. Waktu

/kalender terdapat didalamnya detik, menit, jam, hari, bulan dan

informasi tentang tahunnya.

Gambar 3.4 Konfigurasi Pin DS1307

DS1307 dapat membangun tenaga rangkaian yang mana

dapat mendeteksi tenaga yang gagal dan secara otomatis switchakan

memberikan daya dari supply. Untuk lebih lengkapnya lihat pada

lampiran datasheet.

Gambar 3.5 Rangkaian DS1307

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

5/14

37

3.1.2. LCD 20x4

Gambar 3.6 Rangkaian LCD

Untuk tampilan dalam sistem walet ini digunakan sebuah LCD

dengan ukuran 20x4, untuk menampilkan waktu, tanggal, bulan,

jumlah burung yang terdapat di dalam gedung rumah walet tersebut,

dan juga akan menampilkan besarnya suhu yang terdapat dalam

gedung tersebut.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

6/14

38

3.1.3. Modul Suhu DS1621

Gambar 3.7 Rangkaian DS1621

Sensor di bidang industri maupun yang lainnya sangat

dibutuhkan karena dengan adannya sensor maka bidang-bidang

industri dapat dengan mudah dapat mengendalikan peralatan dari

jarak jauh. Sensor dapat dimanfaatkan jika terdapat rangkaian ADC

maupun DAC dan dibutuhkan suatu kalibrasi agar sensor dapatmengukur suatu besaran dengan tepat. Dengan menggunakan sensor

DS1621 maka hal itu tidak diperlukan karena DS1621 tersebut

merupakan suatu sensoryang pintar (Intelegent Censor). DS1621

ini tidak membutuhkan mikrokontroler dan tidak membutuhkan

kalibrasi.

Sensor tersebut akan merespon suhu yang ada didalam

sangkar burung walet dan menampilkannya di sebuah LCD 20x4,

dengan adanya sensor tersebut maka suhu ruangan sarang burung

walet dapat disesuaikan suhunya dengan suhu yang disukai oleh

burung walet.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

7/14

39

3.1.4. MAX232

Gambar 3.8 Rangkaian MAX232

Merupakan sebuah jenis IC dengan fungsi secara umum yaitu

sebuah konverter dari mokrokontroler ke serial port untuk dapat

dibaca dalam output lainnya seperti PC komputer.

IC MAX-232 adalah sebuah IC yang mengubah level

tegangan TTL ke RS-232 atau sebaliknya. IC ini didukung dengan

anti noiseyang baik serta aman ketika terjadi "short circuit". Akan

tetapi pada aplikasi-aplikasi tertentu tidaklah terlalu esensial selalu

menggunakan MAX-232 ini.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

8/14

40

3.1.5. Modul LM339

Gambar 3.9 Skematik Modul Komparator

IC ini merupakan jenis IC linier, LM339 mempunyai 4

tegangan komparator sendiri. Di desain khusus untuk operasi dari

single power supplydengan nilai tegangan yang luas.

Dalam sisitem ini digunakan IC tersebut sebagai komparator

untuk dihubungkan pada semua jalur photodioda, tujuannya supaya

nilai yang dihasilkan photodioda lebih akurat karena apabila tidak

menggunakan IC komparator tersebut maka AVR tidak akan dapat

membaca nilai dari photodioda yang mempunyai nilai minimal

sebesar 3,00 Volt (nilai yang dapat dibaca oleh AVR untukmendeteksi logika 0 maksimal 2,5V). Jadi, fungsi dari komparator

yang kami gunakan adalah sebagaifiltertegangan.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

9/14

41

3.1.6. Modul Photodioda dan Infrared

Gambar 3.10 Skematik Modul Photodioda

Photodioda dan sensor Infrared dalam sistem ini digunakan

untuk mendeteksi jumlah burung Walet yang akan masuk dan

keluar.Modul ini di pasangkan berhadapan depan dengan yang

belakang dan ditempelkan di sebuah balok kayu dengan ukuran dan

jarak yang sudah diperhitungkan.

Dibawah ini adalah rancang bangun yang sudah didesain

sedemikian rupa:

Sistem sensor ini menggunakan 60 buah infrared sebagai

sensornya dan 60 buah photodiode yang dibagi menjadi 30 buah di

depan dan 30 buah di belakangnya.modul tersebut dipasangkan

didepan dan dibelakang dengan tujuan untuk mendeteksi apakah

burung walet tersebut akan masuk atau keluar.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

10/14

42

Sensor infrared dipasangkan pada papan kayu dibagian atas

dan samping kanan,sedangkan untuk photodiode dipasangkan

dibawah dan sebelah kirinya.jarak antara photodiode ataupun sensor

infrared yang satu dengan yang lainnya yaitu sekitar 1 cm, dengan

tujuan supaya pendeteksian burung waletnya lebih akurat.

3.2. Perancangan Perangkat Lunak (Software)

3.2.1. Algoritma Sistem

Algoritma dari program yang ditanamkan ke dalam

mokrokontroler adalah sebagai berikut :

Pertama-tama algoritma pada main modul akan menampilkan

jumlah burung dan besarnya suhu secara real time. Kemudian

ditetapkan sebuah variable (sistem menggunakan nama get_inside

dan get_outside) yang berfungsi sebagai penanda agar program

pendeteksian dan penghitungan jumlah burung dapat dilakukan serta

memasukan jumlah burung ke dalam variabel bird.

Get_inside dan get_outside didapatkan dari output modul

komparator yang mempunyai program yang berfungsi sebagai

pendeteksi burung. Pada program yang terdapat dalam

mikrokontroler modul komparator setiap pin-pin yang dipakai untuk

mendeteksi burung dimasukan ke dalam array-array dengan nama

length dan side. Length merepresentasikan pin-pin pada

mikrokontroler yang terhubung ke output dari komparator yang

memiliki input dari photodiode bagian atas (panjang), sedangkan side

merepresentasikan pin-pin mikrokontroler yang terhubing ke output

komparator yang mempunyai input dari photodiode bagian samping

(tinggi). Apabila array lengthmemiliki lebih dari 12 buah variable

yang mempunyai logic1 dan array sidememiliki lebih dari 4 buah

variable yang mempunyai logic 1 maka PORTC.0 dari

mikrokontroler ini akan mengeluarkan output (logic 1) kepada

mikrokontroler di modul utama.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

11/14

43

Pada mikrokontroler modul utama ini, pertama-tama akan

menginisialisasi LCD, RTC, dan sensor suhu. Program akan

mengambil nilai-nilai dari RTC yang dimasukan ke dalam variabel

date, month, year, h (hour), m (minute), dan s (second). Lalu

mikrokontroler juga akan mengambil nilai dari dua buah sensor suhu

pada address0dan address1kemudian dimasukan ke dalam variabel

temp0dan temp1. Apabila pada variabel temp0dan temp1memiliki

nilai suhu lebih besar sama dengan 280 maka program akan

mengaktifkan PORTB.0 yang terhubung dengan relay.

Dalam modul utama ini juga terdapat input dari

mokrokontroler modul komparator pada PORTD.5 dan PORTD.6.

PORTD.5 sebagai pin penerima input modul komparator yang

mendeteksi burung dari photodiode lapisan luar, sedangkan

PORTD.6 sebagai pin penerima input modul komparator yang

mendeteksi burung dari photodiode lapisan dalam. Apabila pada

program, PORTD.5 aktif maka variabel flag_in akan menjadi 1.

Sedangkan, apabila PORTD.6 aktif maka variabel flag_out akan

menjadi 1. Apabila variabel flag_interlebih dahulu memiliki nilai 1

maka program akan menunggu variabel flag_out sampai bernilai 1

juga, apabila syarat sudah terpenuhi maka variabel bird akan

ditambahkan 1. Demikian juga sebaliknya, Apabila variabelflag_out

terlebih dahulu memiliki nilai 1 maka program akan menunggu

variabel flag_in sampai bernilai 1 juga, tetapi setelah itu, apabila

syarat sudah terpenuhi maka variabel birdakan dikurangi dengan 1.

Kemudian algoritma akan menjumlahkan seluruh hasil

variabel bird,yang kemudian akan ditampilkan ke modul LCD 20x4

bersama dengan waktu, tanggal, bulan, tahun, dan nilai suhu.

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

12/14

44

3.2.2. Diagram Alur (Flowchart) Sistem

Gambar 3.11 Diagram AlirMainModul Sistem

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

13/14

45

Gambar 3.12 Diagram Alir Modul Komparator Sistem

7/23/2019 2009-2-00423-SK Bab 3

14/14

46

3.3. Rancang Bangun

Alat ini akan ditempatkan di bagian dalam dari lubang masuk burung

walet. Alat ini akan diletakan setelah lorong dengan panjang satu meter yang

menutupi lubang masuk agar dapat meminimalisasi cahaya.

Gambar 3.13 Rancang Bangun Tampak Samping

Gambar 3.14 Rancang Bangun Tampak Depan