Kamis, 03 Agustus 2017

Aplikasi ATMega 32 Sensor suhu pengendali Kipas Angin



1.Teori [kembali]

LM35 (Sensor Suhu)


        Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC

Karakteristik Sensor LM35.

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC,       
    sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC 3. Memiliki jangkauan    
    maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Cara Kerja Sensor Suhu

    Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah. IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadapperubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu kebesaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV. Gambar Rangkaian Sensor LM35IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :
– Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
– Lineritas +10 mV/ º C.
– Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
– Range +2 º C – 150 º C.
– Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
– Arus yang mengalir kurang dari 60 Μa

Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut.

2.Rangkaian Simulasi [kembali]



























Prinsip Kerja

Rangkaian kali ini kita menggunakan sensor LM35 sebagai input pengendalian program dan motor DC sebagai Kipas angin. Kita buat sebuah kondisi pendingin otomatis, yang menggunakan sensor suhu kemudian dihubungkan dengan mikrokontroler atmega 32 dengan kipas angin. Pada saat suhu berada di bawah 40 derajat celcius maka kipas angin tidak berputar, tetapi setelah suhu berada pada 40 derajat celcius ke atas, maka kipas angin berputar dengan kecepatan menyesuaikan, semakin panas suhunya semakin cepat kipas angin berputar. Untuk mengecek program utama berfungsi, selama suhu berada di bawah 40 derajat mikrokontrol akan membuat LED pada PORTB.0 berkedip2.
Program ini  mengaktifkan timer 0 untuk memberikan pulsa yang mengatur kecepatan motor (PWM). Tentu saja kita perlu menambahkan driver motor menggunakan IC L293D dan motor DC.

3.Listing Pogram [kembali]
#include <mega32.h> // library atmega 32
#include <delay.h>  // library delay
#include <stdlib.h>

int temp;
float vin;
// External Interrupt 0 service routine
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)
{

unsigned char rr=0;
while(rr<32)
{
//karena output inverting maka semakin besar vin, semakin kecil
//OCRnya
OCR0=0xff-vin;
PORTB.6=1;
delay_ms(30);
++rr;

PORTC.0=0;
}
}

#define ADC_VREF_TYPE 0x00

// Read the AD conversion result
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)
{
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage
delay_us(10);
// Start the AD conversion
ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCW;
}

// Declare your global variables here

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=0x00;
DDRA=0x00;

// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=Out Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=0 State2=T State1=T State0=T
PORTB=0x00;
DDRB=0xFF;

// 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=0x01;

// Port D 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
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 15,629 kHz
// Mode: Fast PWM top=FFh
// OC0 output: Inverted PWM
TCCR0=0x7C;
TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 1 Stopped
// Mode: Normal top=FFFFh
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer 1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 2 Stopped
// Mode: Normal top=FFh
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization
// INT0: On
// INT0 Mode: Rising Edge
// INT1: Off
// INT2: Off
GICR|=0x40;
MCUCR=0x03;
MCUCSR=0x00;
GIFR=0x40;

// 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;

// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 500,125 kHz
// ADC Voltage Reference: AREF pin
// ADC Auto Trigger Source: Free Running
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0xA3;
SFIOR&=0x1F;

// Global enable interrupts
#asm("sei")

while (1)
{
// Place your code here
temp = read_adc(0);
vin=(float)temp*500/1024;

OCR0=0;
if(vin>40)
{
PORTC.0=1;
delay_ms(10);
}
PORTB.6=0;
PORTB.0=1;
delay_ms(30);
PORTB.0=0;
delay_ms(30) ;
};
}

4.Video [kembali]


5. Download Rangkaian dan Pogram [kembali]

Bisa di download disini dan semoga bermanfaat. :)





Mikroprosesor dan Mikrokontroler

                                          Bahan ini di presentasikan untuk mata kuliah     
                                                " Mikroprosesor dan Mikrokontroler"

                                                                Norman Dinata
                                                                  1210953012

                                                                      Dosen :
                                                                Darwison, MT

                                                           Jurusan Teknik Elektro
                                                             Universitas Andalas
                                                                        2017