Cara Kontrol dan Akuisisi data Suhu menggunakan Mikrokontroler (1)

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas bagaimana cara kontrol dan akuisisi data menggunakan mikrokontroler. Bagi teman - teman yang baru mengenal mikrokontroler bisa membaca tulisan ini: Belajar Mikrokontroler ATMEGA 8535 dan contoh program mikrokontroler sederhana.      

Setelah sekian lama tidak mengupdate blog ini, tidak membuat tulisanyang berkaitan dengan dunia kelistrikan, banyak alasan kenapa sudah lama ga bisa update tulisan mengenai dunia kelistrikan, pertama: Karena rutinitas kerja yang membunuh kreatifitas, dan yang kedua karena memang turunnya kuantitas waktu dalam meng-upgrade diri dalam dunia kelistrikan, kontrol maupun elektronika.

Contoh tampilan Human Machine Interface yang akan kita buat menggunakan visual basic dengan controller berupa mikrokontroler Atmega 8535. source: www.softwaretoolbox.com

 

 

Kembali ke topik pembahasan kita yaitu cara kontrol dan akuisisi data menggunakan mikrokontroler. Alasan kenapa saya membahas topik ini ialah setelah sekian lama menghilang dari dunia control, design dan automation.

Baca juga:
Memprogram ADC mikrokontroler ATmega 8535 dengan Codevision AVR
Belajar PLC untuk pemula

Ttiba – tiba saya dihubungi teman yang meminta bantuan untuk tugas akhirnya (skripsi), skripsinya berkaitan dengan dunia kontrol yaitu membuat sebuah prototipe alat pengontrol dan monitoring suhu untuk tanaman.

Sebenarnya saya tidak menyanggupi karena kesibukan dan keterbatasan waktu takutnya tidak bisa menyelesaikan proyek ini, namun karena niat ingin membantu teman yang ingin menyelesaikan tugas akhirnya dan sekalian bernostalgia dengan dunia yang saya senangi, akhirnya saya terima tantangan ini.  

Untuk ini pada tulisan ini, akan dibagi menjadi 3 langkah cara kontrol dan akuisisi data suhu menggunakan mikrokontroler.

1. Perancangan Sistem Cara Kontrol dan Akuisisi data Suhu menggunakan Mikrokontroler

Disini, karena memang alatnya masih dalam proses pembuatan / pengerjaan maka akan saya jelaskan secara umum sistem kerja dari alat ini, alat ini menggunakan mikrokontroler AVR Atmega 8535 sebagai controller utam.

Dengan input berupa 4 buah sensor suhu LM 35, dan output berupa rangkaian kontrol Motor induksi yang digunakan sebagai pompa yang  menyiramkan air untuk menjaga kestabilan suhu ditambah lagi alat terhubung dengan pc / laptop (interfacing)  yang memungkinkan kita bisa memonitoring suhu ruangan secara real –time.

Selain itu, dengan alat  ini kita juga dapat mengambil atau mengakuisisi data suhu tersebut, jadi dapat dikatakan sistem ini sudah mendekati sistem SCADA (supervisory Control And Data Aquitition).

 

Blok Diagram

 Sebagai diagram blog kontrolnya dapat kita sederhanakan menjadi seperti berikut:

Diagram blok kontrol / pengendalian Cara Kontrol dan Akuisisi data Suhu menggunakan Mikrokontroler

      Jadi secara umum sistem ini menggunakan mikrokontroler sebagai controller utamanya yang kemudian akan berkomunikasi dengan PC / laptop dengan Visual Basic sebagai software interfacing dan HMI nya serta port serial sebagai jalur komunikasinya.

 

2. Perancangan Hardware Cara Kontrol dan Akuisisi data Suhu menggunakan Mikrokontroler

Sesuai dengan sistem cara kerja alat yang kita rancang. Maka kita memerlukan untuk menghubungkan komponen - komponen yang sudah disiapkan ke dalam peralatan.

Kita hubungkan input mikrokontroler ke sensor yang kita gunakan dalam hal ini kita menggunakan sensor suhu LM 35.

Perancangan hardware cara kontrol dan akuisisi data suhu menggunakan mikrokontroler. picture source: cdn.instructables.com

Lalu kita hubungkan output mikrokontroler dengan relay. Relay ini nanti akan kita manfaatkan kontak bantunya dengan menghubungkan kontak bantu relay dengan motor induksi yang akan menggerakkan pompa.

Sebagai jalur komunikasi antara mikrokontroler dan komputer / laptop. Kita menggunkan komunikasi serial. Kita memerlukan membuat rangkaian converter serial yaitu menggunakan IC max 232. Sehingga mikrokontroler ATMEGA 8535 dapat berkomunikasi dengan komputer.
 

3. Perancangan Software Cara Kontrol dan Akuisisi data Suhu menggunakan Mikrokontroler

Setelah perancangan hardware kita lakukan. Kita lanjutkan ke proses selanjutnya yaitu perancangan software atau perancangan program.

Pada perancangan program ini, akan dibagi menjadi 2 langkah: yaitu perancangan program mikrokontroler dan yang kedua perancangan program untuk Human Machine Interface (HMI) dalam hal ini kita menggunakan visual basic.

- Perancangan program mikrokontroler

Setalah input dan output telah terhubung dengan mikrokontroler. Kita perlu memprogram mikrokontroler agar dapat menjalankan perintah sesuai dengan yang kita inginkan.

Saya menggunakan compiler Bascom AVR yang berbasis bahasa basic, teman - teman pembaca dapat menggunakan compiler lain sesuai dengan dasar bahasa pemroggraman yang dikuasai. Misal codevision AVR yang berbasis bahasa C.

Tampilan program basic compiler (bascom AVR) yang akan kita gunakan untuk memprogram kontrol suhu dan akuisisi data mikrokontroler. pict source: https://ru.wikipedia.org/wiki/Bascom-avr

Kita rancang program, dimana nilai suhu dari sensor LM 35 akan dibaca oleh mikrokokntroler dan nilai tersebut akan dikirim ke PC melalui komunikasi serial.

Selain itu kita juga program agar jika nilai suhu yang terbaca oleh sensor melebihi setpoint maka output mikrokontroler akan mengaktifkan relay dan pompa berjalan.

- Perancangan program visual basic 

Setalah memprogram mikrokontroler, kita perlu membuat Human machine interface (HMI) agar komputer / laptop dapat menampilkan nilai yang diberikan oleh mikrokontroler melalui komunikasi serial.

Dalam kesempatan kali ini saya menggunakan visual basic, teman - teman bisa menggunakan visual C atau Delphi sesuai selera masing - masing.

Tampilan program visual basic

Pada program visual basic ini, kita akan merancang sebuah tampilan nilai suhu per menit (akuisisi data). Sehingga kita dapat melakukan trending kenaikan ataupun penurunan suhu yang terjadi.

      Sekian dulu teman sebagai pembuka untuk penjelasan yang lebih teknis yaitu berupa rangkaian serta programnya akan saya tulis dibagian kedua tetap dalam seri cara kontrol dan akuisisi data suhu menggunakan mikrokontroler.