Pengukur Suhu Berbasis Mikrokontroler

Pengukur Suhu Berbasis Mikrokontroler

Pengukuran suhu sangat sering diperlukan pada berbagai kegiatan, misalnya untuk monitor perangkat, ruangan, dsn sebagainya. Dengan pengukuran suhu secara real time maka dapat diambil keputusan terkait kondisi lingkungan yang terjadi sehingga terbentuk kondisi lingkungan yang diinginkan. Perangkat pengukuran suhu dapat dibuat dengan berbasis mikrokontroler dan sensor suhu. Mikrokontroler dapat diprogram untuk mengambil data dari sensor suhu dan menampilkannya pada perangkat display.   Komponen Yang Dibutuhkan 1. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler Mikrokontroler adalah suatu IC yang dapat diprogram untuk melakukan hal-hal yang ditentukan dalam program. Salah satu mikrokontroler yang popular adalah Atmel 89S51. Mikrokontroler ini akan dipakai sebagai otak dari sistem pengukuran suhu. Dalam proyek ini, rangkaian sistem minimum yang dipakai adalah DT-51 Minimum System, yaitu suatu produk sistem minimum mikrokontroler AT89S51 siap pakai dengan 8 Kbyte non-volatile memory (EEPROM) untuk menyimpan program dan data, 4 port input/output (I/O) dengan kapasitas 8 bit tiap portnya, port LCD dengan built-in routine (untuk character LCD dengan driver HD44780 / yang kompatibel), serta serial port RS-232. 2. Sensor Suhu Sensor suhu yang dipakai adalah LM35DZ. LM35DZ mempunyai jangkauan pengukuran suhu antara 0 – 100 derajat Celcius dengan kenaikan 10 mV untuk tiap derajat Celcius. Misalnya pada suhu 0 derajat celcius maka tegangannya adalah 0 mV sedangkan pada suhu 30 derajat celcius maka tegangannya adalah 300 mV atau 0.3 V. 3. Rangkaian Analog to Digital Converter (ADC) ADC dibutuhkan untuk mengubah nilai analaog tegangan dari sensor suhu menjadi nilai digital untuk diterima oleh mikrokontroler AT89S51. Rangkaian ADC yang dipakai dalam proyek ini adalah DT-I/O I2C ADDA ver 2.0 DT-I/O I2C ADDA ver 2.0 merupakan Analog Input Output add-on board untuk Development Tools DT-51 menggunakan I2C-bus. DT-I/O I2C ADDA ver 2.0 digunakan untuk mengubah sinyal analog seperti tegangan atau arus ke data biner dan sebaliknya. Dengan I2C bus maka dapat menghemat penggunaan kaki mikrokontroler. 4. Rangkaian Display LCD LCD digunakan untuk menampilkan angka suhu yang diukur oleh mikrokontroler. Dalam proyek ini digunakan DT-I/O Graphic LCD 12864 Yellow Green Backlight. LCD ini kompatibel dengan DT-51 MinSys dan disertai program untuk mengubah gambar dengan format BMP ke format ASM untuk ditampilkan ke Graphic LCD.  Pada proyek ini angka suhu ditampilkan dalam dua digit angka dalam satuan pengukuran suhu derajat celcius disertai gambar termometer di sampingnya. Konversi data ADC ke derajat celcius menggunakan rumus, dan penulisan angka ke LCD menggunakan tabel angka yang sudah dipersiapkan sebelumnya yang dapat dilihat pada contoh program.   Blok Diagram Skematik rangkaian dapat dilihat pada manual masing-masing.   Cara Kerja Susunan kaki LM35DZ (tampak muka): Pin Vout dihubungkan dengan Analog Input 0 (AIN 0) DT-51 I2C ADDA, +Vs dihubungkan dengan +5V, dan GND dihubungkan dengan GND. Sedangkan hubungan DT-51 MinSys Ver 3.0 dengan DT-51 I2C ADDA dan Graphic LCD dapat dilihat pada manual masing-masing.  LM35DZ mempunyai jangkauan temperatur antara 0 – 100 derajat Celcius dengan kenaikan 10 mV untuk tiap derajat Celcius, contoh : pada suhu 0 derajat celcius maka tegangannya adalah 0 mV sedangkan pada suhu 30 derajat celcius maka tegangannya adalah 300 mV atau 0.3 V. Karena LM35DZ mempunyai karakter tersebut maka harus disesuaikan dengan ADC yang dipakai yaitu DT-51 I2C ADDA. DT-51 I2C ADDA mempunyai tegangan referensi 2.5 V untuk 8 bit data jadi setiap kenaikan satu bit adalah 2.5 V / 256 = 9.77 mV, maka dari itu tegangan referensi ini harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan meng-kalibrasi VR1 sehingga tegangan referensi PCF8591 menjadi 2.56 V. Dari perhitungan 2.56 V / 256 = 10 mV maka kenaikan per bit = 10mV. Kenaikan ini sama dengan kenaikan tiap derajat Celcius dari LM35DZ sehingga data yang diambil dari DT-51 I2C ADDA bisa langsung dipakai untuk ditampilkan pada Graphic LCD. Contoh : untuk suhu 30 derajat Celcius maka tegangan = 0.3 V dan data yang dibaca dari DT-51 I2C ADDA adalah bilangan binary dari 30 = 00011110b. Input analog dari DT-51 I2C ADDA yang dipakai adalah channel 0.    Flowchart