ALARM PENDETEKSI BANJIR MEGGUNAKAN SENSOR HUJAN BERBASIS ATMEGA8535
ALARM PENDETEKSI BANJIR DENGAN SENSOR HUJAN BERBASIS ATmega8535
Intisari- Jurnal ini membahas mengenai perancangan prototype
sebuah sistem otomatis yang mampu merespons adanya bencana, khususnya hujan.
Sistem ini memanfaatkan mikrokontroller ATMega 8535 sebagai otak pengendali
utama. Sensor hujan berperan sebagai input utama yang mendeteksi adanya banjir.
Ketika sensor mendeteksi air yang melebihi batas, mikrokontroller akan memberikan perintah kepada LED
dan buzzer yang akan menyala untuk menandakan adanya banjir. Proses
sitem kerja secara garis besar adalah sebagai berikut: sensor hujan mengirimkan
sinyal ke komparator yang akan membandingkan nilai ambang batas yang telah
ditentukan. Jika nilai sensor melebihi nilai ambang batas, maka sinyal akan
dikirimkan ke mikrokontroler, mikrokontroler akan memproses sinyal tersebut dan
akan mengaktifkan LED dan buzzer agar menyala dan berbunyi. Hasil prototype berhasil merancang sistem Alarm otomatis
Menggunakan Sensor Hujan berbasis ATMega 8535. Sistem ini memiliki potensi yang
besar untuk diaplikasikan pada berbagai bangunan, terutama pada daerah yang
sering mengalami banjir.
Kata Kunci-Alarm, Sensor Hujan, ATMega 8535, Mikrokontroller
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Seperti yang kita ketahui bahwa sekarang ini Indonesia sedang musim penghujan dimana curah hujan yang tinggi tiap tahunnya. Hal ini menyebabkan beberapa wilayah sering terjadi bencana banjir ketika musim penghujan tiba karena beberapa factor seperti kondisi lingkungan yang rusak, penebangan hutan secara liar, kondisi tempat yang lebih rendah dari sekitarnya, kurangnya daerah resapan air atau karena masalah sampah. Air yang seharusnya menjadi sumber kehidupan, malah menjadi bencana bagi banyak orang. Banjir yang datang secara tiba-tiba membuat orang-orang kaget dan resah karena tidak bisa bergerak cepat untuk menyelamatkan barang-barang berharganya. Oleh karena itu, dengan memanfaatkan sumber daya manusia dan teknologi yang ada, kami menginovasi sebuah alat berbasis mikrokontroler yaitu “alarm pendeteksi banjir”.
B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang tersebut dapat ditarik rumusan masalah sebagai berikut:
- Bagaimanakah cara membuat sebuah system alat pendeteksi banjir berbasis mikrokontroler?
- Bagaiamana cara kerja dari alat pendeteksi banjir berbasis mikrokontroler tersebut?
- Bagaimana
cara membuat program Assembly untuk menjalankan alat tersebut?
C. Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan proyek alarm pendeteksi banjir ini adalah sebagai berikut:
- Dapat merancang bangun sebuah alat pendeteksi banjir berbasis mikrokontroler
- Dapat mengetahui komponen apa saja yang digunakan dalam pembuatan alat tersebut
- Dapat memahami bagaimana cara kerja alat tersebut
- Dapat mengetahui dan menerapkan program Assembly untuk menjalankan alat tersebut
II. METODOLOGI
Tahap pertama yaitu dapat mengidentifikasi mengenai sistem alarm otomatis, sensor hujan, mikrokontroler ATMega 8535, dan algoritma kontrol yang relevan. Menentukan konsep dasar sistem atap otomatis, termasuk komponen yang akan digunakan, cara kerja sistem, dan kriteria kinerja yang diharapkan. Membuat diagram blok sistem, memilih komponen elektronik yang sesuai (mikrokkontroler, sensor hujan, output (LED dan Buzzer), sumber daya) dan merancang rangkaian elektronika. Menulis program pada mikrokontroler ATMega 8535 menggunakan bahasa pemrograman assembly untuk mengontrol seluruh sistem. Lalu pembuatan alat, pengunggahan program ke mikrokontroler ke ATMega 8535, kalibrasi dan pengujian awal. Lalu pada tahap terakhir pengambilan data untuk dianalisis dan didapatkan kesimpulan dari data yang diambil.
III. KAJIAN PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjuang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan alat.
A. Komponen
1. Mikrokontroller ATMega 8535
Gambar 1. Mikrokontroller ATMega 8535
ATmega8535 adalah sebuah mikrokontroler dari keluarga AVR yang dibuat oleh Atmel (sekarang bagian dari Microchip Technology). Mikrokontroler ini sering digunakan dalam sistem embedded karena konsumsi dayanya yang rendah, kemudahan penggunaan, dan fleksibilitasnya.
Fitur utama:
- Arsitektur: RISC 8-bit AVR.
- Kecepatan Clock: Hingga 16 MHz (menggunakan osilator eksternal).
- Pin I/O: 32 pin input/output yang dapat diprogram.
- Timer: Tiga timer (8-bit dan 16-bit).
- ADC: 8 kanal dengan resolusi 10-bit.
- Komunikasi: Mendukung USART (komunikasi serial sinkron/asinkron).
- PWM: Mendukung output Pulse Width Modulation (PWM).
- Interrupt: Mendukung berbagai sumber interrupt (interupsi) dengan vektor prioritas.
- Mode Hemat Energi: Mendukung beberapa mode tidur (sleep mode) untuk menghemat daya.
- Memori:
- Flash: 16 KB (untuk menyimpan program).
- SRAM: 1 KB (untuk data sementara).
- EEPROM: 512 byte (untuk data yang perlu disimpan secara permanen).
2. Sensor Hujan
Gambar 2. Sensor Hujan
Sensor hujan merupakan jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Sensor ini juga dapat diterapkan dalam segala aplikasi lainnya seperti pada pembuatan alat ini sensor hujan juga berfungsi mendeteksi kenaikan air hujan yang menandakan banjir. Prinsip kerjanya, bila air terkena panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi. Pada sensor ini terdapat IC komparator dimana outputnya berupa logic high dan low.
3. Buzzer
Gambar 3. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Pada umumnya, buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm. Prinsip kerja dari buzzer hampir sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma tersebut secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Pada alat ini buzzer akan menyala saat air naik dan mengenai panel sensor.
4. LED
Gambar 4. Led
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K). Pada pembuatan alat ini LED akan menyala berkedip saat air mengenai panel dan buzzer berbunyi.
5. Transistor BC547
Gambar 5. Transistor BC547
Transistor BC547 adalah sebuah transistor jenis NPN yang bisa kita temukan dalam berbagai rangkaian elektronika. Transistor BC547 ini memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai penguat dan juga bisa sebagai switching.
6. Resistor
Gambar 6. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tengangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
B. Diagram Blok
Gambar 7. Diagram Blok
C. Diagram Alir
Gambar 8. Diagram Alir
D. Gambar Rangkaian Skematik
Gambar 9. Rangkaian Skematik
E. Program
.INCLUDE "m8535def.inc" ; Menyertakan file header untuk ATmega8535 yang mendefinisikan register dan bit spesifik.
.DEF TEMP = R16 ; Mendefinisikan register R16 dengan nama TEMP untuk kemudahan pengkodean.
.CSEG ; Memulai segmen kode (Code Segment).
.ORG 0x00 ; Menentukan bahwa program dimulai dari alamat memori 0x00.
RJMP MAIN ; Lompat ke label MAIN, menghindari eksekusi kode langsung pada awal memori.
MAIN:
LDI TEMP, 0x00 ; Memuat nilai 0x00 ke register TEMP untuk konfigurasi port.
OUT DDRA, TEMP ; Mengatur PORTA sebagai input (PA0 diatur sebagai input).
LDI TEMP, 0x03 ; Memuat nilai 0x03 ke TEMP untuk mengatur port output.
OUT DDRB, TEMP ; Mengatur PB0 dan PB1 sebagai output.
; Matikan LED dan Buzzer awal
LDI TEMP, 0x00 ; Memuat nilai 0x00 ke TEMP untuk memastikan output PORTB mati.
OUT PORTB, TEMP ; Menuliskan nilai 0x00 ke PORTB untuk mematikan LED dan buzzer.
LOOP:
IN TEMP, PINA ; Membaca data dari PORTA ke TEMP.
ANDI TEMP, 0x01 ; Masking bit PA0 untuk membaca hanya bit tersebut.
; Jika hujan (PA0 = 0), nyalakan LED dan buzzer
CPI TEMP, 0x00 ; Membandingkan nilai TEMP dengan 0x00 (mendeteksi hujan).
BRNE NO_RAIN ; Jika TEMP tidak sama dengan 0x00, lompat ke label NO_RAIN.
; Hujan terdeteksi
LDI TEMP, 0x03 ; Memuat nilai 0x03 ke TEMP untuk menyalakan PB0 (LED) dan PB1 (buzzer).
OUT PORTB, TEMP ; Menuliskan nilai 0x03 ke PORTB untuk menyalakan LED dan buzzer.
RJMP LOOP ; Lompat kembali ke label LOOP untuk membaca status sensor lagi.
NO_RAIN:
LDI TEMP, 0x00 ; Memuat nilai 0x00 ke TEMP untuk mematikan LED dan buzzer.
OUT PORTB, TEMP ; Menuliskan nilai 0x00 ke PORTB untuk mematikan LED dan buzzer.
RJMP LOOP ; Lompat kembali ke label LOOP untuk terus membaca status sensor.
IV. HASIL PEMBAHASAN
A. Foto Prototype
Gambar 10. Gambar Prototype
B. Cara Kerja
Sensor hujan diletakan diselokan yang nantinya apabila air meluap dan air mengenai sensor hujan, sensor hujan akan mendeteksi dan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler ATmega8535, kemudian akan diproses yang nantinya akan disalurkan ke buzzer dan led sebagai luaran.
C. Video Demo Alat
V. KESIMPULAN
Untuk membuat alarm pendeteksi banjir diperlukan komponen berupa sensor hujan, ATmeg8535, dan sistem minimum sebagai masukan. Selain itu LED & buzzer sebagai keluaran serta transistor, resistor (beban), dan adaptor sebagai komponen penunjang lain.
VI. REFRENSI
Belajar Mikrokontroller. (2022, Januari). Pendeteksi banjir otomatis kelompok A1-1. Diakses dari https://belajarmikrokontroller2022.blogspot.com/2022/01/pendeteksi-banjir-otomatis-kelompok-a1-1.html
VII. LINK PPT
Komentar
Posting Komentar