The content information of this project is without waranty, you can free distribute any document in this project with still enclose the author name and the header title of this project. 

Project berikut adalah sebuah project sederhana bagi para pemula di dunia mikrokontroler, yaitu pembuatan Thermometer Digital, walaupun sederhana akan tetapi thermometer ini mempunyai keakuratan dan akurasi yang tinggi. Sebagai otak pada project ini yaitu menggunakan mikrokontroler keluaran dari microchip yaitu PIC16F877A yang merupakan mikrokontroler yang mudah dipelajari karena termasuk golongan RISC Microcontroller.

Selain itu Mikrokontroller jenis PIC16F877A ini mudah sekali ditemui di pasar elektronik di Indonesia, baik itu Jakarta , Bandung , maupun Surabaya. Apalagi kalau anda tinggal di Batam, anda bisa mencari mikrokontroller ini di Singapore yang merupakan surga dunia elektronika di Asia. Mikrokontroller ini sudah dilengkapi (Built in) ADC ) Analog to Digital Converter dengan resolusi 10 bit. Selain fitur ADC dilengkapi juga dengan fitur – fitur yang lain yang membuat ada suka/tertarik untuk mengeksplorasi lebih jauh mikrokontroler ini.

Prinsip Kerja

Sebagai sensor temperature digunakan sensor dalam bentuk IC yaitu LM35, Sebuah chip keluaran dari National Semiconductor. Chip ini mempunyai keluaran tegangan analog dengan resolusi 10mV/°C, sehingga chip ini akan sangat mudah kalau kita interfacekan dengan PIC16F877A. Chip ini juga sangat mudah kita temui di indonesia (Jakarta, Bandung / Surabaya) atau anda dapat memperoleh order sample gratis dari National. LM35 tidak memerlukan kalibrasi luar karena sesuai dengan datasheetnya LM35 menyediakan akurasi +/-0.25°C pada temperatur ruangan. LM35 dapat mengukur suhu mulai dari +2°C sampai +150°C, dan jika rangkaian anda rubah sedikit (sesuai datasheet) anda bisa menggunakan LM35 ini untuk mengukur suhu mulai  –55°C sampai +150°C. Dengan hanya menggunakan display sejumlah 3 digit rangkaian ini dapat mengukur suhu sampai 99.9°C.

Dengan ADC yang dimiliki PIC16F877A sebanyak 8 buah ini anda bisa menghubungkan lebih dari satu LM35 untuk mengukur temperatur pada letak / tempat yang berbeda. Akan tetapi pada project ini hanya menggunakan 2 buah sensor LM35, dan sebuah switch yang dihubungkan dengan Pin RA4 yang digunakan untuk mendisplaykan temperatur dari masing masing sensor.

Software

PIC16F877A dilengkapi dengan modul 8-bit Timer0, dan timer ini dapat dikonfigurasi untuk menghasilkan interrupt ketika timer mencapai overflow. Sistem clock yang digunakan dibagi oleh programmable prescaler clocks untuk timer0. Timer interrupt dapat dikendalikan oleh nilai pembagi prescaler. Pada saat terjadi interrupt mikrokontroler akan menghentikan semua pekerjaan untuk sementara waktu, dan kemudian menjalankan perintah yang diletakkan pada interrupt routine. Interrupt routine ini digunakan untuk me-refresh display seven segment.

ADC pada PIC16F877A yang berjumlah 8 hanya 2 channel saja yang digunakan, dan sisa yang lainnya digunakan untuk digital I/O. Sebuah switch yang diletakkan pada pin RA4 digunakan untuk memilih channel mana yang ingin ditampilkan. Pada alur program yang dibuat, program akan membaca data pada Channel ADC yang dipilih sebanyak 4 kali, kemudian dari 4 variabel tersebut diambil nilai temperatur rata-ratanya dan kemudian menampilkan nilai temperatur rata – rata tersebut untuk ditampilkan pada display 7 segment. ADC dengan lebar data 10 bit ini nilainya terdapat pada sepasang register ADRESH:ADRESL setelah selesai konversi.

Sesuai dengan spesifikasi, nilai absolute error dari ADC adalah  < +/- 1 LSB untuk VDD = VREF. Agar nilai nilai ini bisa dipenuhi, maka capacitor holding charge-nya (on-chip) harus dicharge penuh hingga sama dengan level tegangan input (rata – rata membutuhkan waktu 20μs) sebelum memulai konversi. Jika clock ADC yang digunakan berasal dari internal A/D RC oscilator maka dibutuhkan waktu 44 microsecond untuk melakukan konversi sampai selesai. Jika temperatur yang diukur tidak berubah secara drastis, maka pada program disediakan delay selama 200 microsecond sebelum pembacaan temperature berikutnya.

Perakitan

Rangkaian yang telah disedikan sangat sederhana sehingga sangat mudah untuk merakitnya dalam sebuah PCB. Gunakan soket IC yang bagus untuk PIC16F877A dan gunakan kabel yang pendek untuk LM35. Tegangan 9 VDC sangat disarankan untuk rangkaian ini.

Modifikasi

Rangkaian ini bisa dimodifikasi atau bisa ditambahkan fitur fitur agara lebih menarik seperti:

1. Rangkaian Interface ke komputer agar datanya bisa di logger.
2. Warning Alarm, ketika melewati batas – batas temperature tertentu yang telah ditetapkan.
3. Tampilan 7 Segment agar lebih bagus bila diganti dengan LCD, serta ditambahkan interface 4x4 keyboard untuk memasukkan setting temperature.

Project Information

1. PIC16F877A Datasheet.
2. LM35 Datasheet.
3. Schematic Rangkaian
4. Assembler program
5. Hex compiled program