Alat Ukur Kecepatan Putaran Roda (Rpm) Dengan Menggunakan Sensor Tcrt 5000 Berbasis Arduino Nano

DAFTAR PUSTAKA Arduino.2015.ArduinoMega.www.arduino.cc

Malvino, Albert Paul. 1985.“Prinsip-prinsip Elektronika”.Edisi Ketiga, Jakarta: Erlangga

.

Phienthree.“KalibrasiTachometer”.www.slideshare.net/phienthree/kalibrasitacho meter

Woollard, Barry G.2003.“Elektronika Praktis”. Cetakan Kelima. Jakarta : Pradnya Paramita.

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1Gambaran Umum

Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah prototype alat pengukur

kecepataan putaran roda dengan menggunakan Arduino nano. Keluaran dari

prototipe berupa tampilan karakter pada LCD. Blok diagram alat yang dirancang

dapat dilihat pada Gambar 3.1.

POWER SUPPLAY

PEMANCAR RECEIVER

SENSOR PEMBANDING

ARDUINO

LCD

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem

Penjelasan blok sistem adalah sebagai berikut :

 Sensor photodioda merupakan input yang akan membaca kecepatan

 Nilai kecepatan ptaran roda (RPM) keluaran akan diolah oleh Arduino

melalui pin Analog untuk didapatkan nilai kecepatan yang sesuai.  Arduino akan mengirimkan data untuk ditampilkan di LCD

 Baterai 9V digunakan untuk menyuplai keseluruhan sistem. Mulanya

baterai 9V masuk ke Arduino.

3.2Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras, hal yang dilakukan dengan

mengintegrasikan modul perangkat-perangkat dengan Arduino sebagai pemroses

data. Gambar 3.2 menunjukkan rangkaian keseluruhan prototipe alat yang akan

dirancang.

3.2.1 Rangkaian Sensor TCRT 5000

Pada perancangan ini, rangkaian sensor TCRT 5000 dikoneksikan

dengan Arduino sebagai pusat kontrol melalui pin Analog.

Gambar 3.3.Rangkaian Sensor TCRT 5000

3.2.2 Rangkaian LCD

Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display.

Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini,

dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks

ke modul LCD itu sendiri.

Gambar 3.4Peta Memory LCD character 2x16

Pada peta memori diatas, daerah yang berwarna biru (00 s/d 0F dan 40 s/d

dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang

bersesuaian dengan posisi dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter

pertama yang berada pada posisi baris pertama menempati alamat 00h dan

karakter kedua yang berada pada posisi baris kedua menempati alamat 40h.

Agar dapat menampilkan karakter pada display maka posisi kursor harus

terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h dengan demikian

untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada memory harus ditambahkan

dengan 80h. Sebagai contoh, jika kita ingin menampilkan huruf “A” pada baris

kedua pada posisi kolom ke sepuluh, maka sesuai dengan peta memory, posisi

karakter pada kolom 10 dari baris kedua mempunyai alamat 4Ah, sehingga

sebelum kita menampilkan huruf “A” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set

posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat

80h + 4Ah = 0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan

menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 10.

3.2.3 LED

Lampu LED adalah dioda pemancar cahaya (LED) produk yang dirakit menjadi

lampu (atau lampu) untuk digunakan dalam perlengkapan pencahayaan. lampu

LED memiliki umur dan efisiensi listrik yang beberapa kali lebih lama dari lampu

pijar, dan secara signifikan lebih efisien daripada kebanyakan lampu neon, dengan

beberapa chip mampu memancarkan lebih dari 300 lumen per watt (seperti yang

diklaim oleh Cree dan beberapa produsen LED lain). Beberapa lampu LED

dibuat untuk menjadi pengganti drop-in langsung kompatibel untuk lampu pijar

konsumsi daya dalam watt, suhu warna dalam kelvin atau keterangan (misalnya

"hangat putih"), kisaran suhu operasi, dan kadang-kadang setara watt dari lampu

pijar output bercahaya serupa.

Kebanyakan LED tidak memancarkan cahaya ke segala arah, dan

karakteristik directional mereka mempengaruhi desain lampu, meskipun lampu

omnidirectional yang memancarkan cahaya lebih sudut 360 ° menjadi lebih

umum. Output cahaya LED tunggal kurang dari yang pijar dan lampu neon

kompak; di sebagian besar aplikasi beberapa LED digunakan untuk membentuk

sebuah lampu, meskipun versi daya tinggi (lihat di bawah) menjadi tersedia.

3.2.4 Power Supply

Pencatu daya ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC

lain yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian

disearahkan dengan menggunakan rangkaian penyearah tegangan, dan di bagian

akhir ditambahkan kondensator sebagai penghalus tegangan sehingga tegangan

DC yang dihasilkan oleh pencatu daya jenis ini tidak terlalu bergelombang.

3.2.5 Papan PCB

Layout PCB adalah bagian yang berfungsi untuk merakit

komponen-komponen elektronika menjadi rangkaian elektronika. Layout PCB atau dengan

bahasa lain Papan Rangkaian Tercetak adalah hasil penerapan skema rangkaian

elektronika yang telah disesuaikan dengan bentuk fisik komponen dan tata letak

komponen elektronika untuk membuat suatu sistem atau fungsi pemroses sinyal.

BAB IV

HASIL PEMBAHASAN& ANALISA

4.1 Pengujian Alat/Perangkat

Pengujian perangkat dilakukan dengan pengecekan pada masing-masing

perangkat yang dirancang serta pengujian komponen penunjang lainnya.

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi perangkat yang dirancang.

4.1.1 Pengujian Rangkaian arduino Pengujian ini menggunakan arduini promini

Berikut ini program nya :

/*

Blink

Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the Uno and

*/

// the setup function runs once when you press reset or power the board

// initialize digital pin 13 as an output.

pinMode(13, OUTPUT);

}

// the loop function runs over and over again forever

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

delay(1000); // wait for a second

digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW

delay(1000); // wait for a second

}

Program ini bertujuan untuk menghidupkan/ mematikan LED pada board arduino

yg terletak pada pin 13.

Hasil : arduino dapat menghidupkan/mematikan led selama 1 detik dan terbukti

arduino bisa mengontrol sesuatu, dalam hal ini adalah waktu penyalaan LED.

4.1.2 Pengujian LCD

Pengujian LCD pada proyek ini dimaksudkan untuk mengecek apakah

sehingga dapat diketahui jika ada kesalahan pada data yang dihasilkan. Berikut ini

merupakan potongan listing program pengujian LCD :

/*

LiquidCrystal Library - Hello World

Demonstrates the use a 16x2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface

This sketch prints "Hello World!" to the LCD

and shows the time.

The circuit:

* LCD RS pin to digital pin 12

* LCD Enable pin to digital pin 11

* LCD D4 pin to digital pin 5

* LCD D5 pin to digital pin 4

* LCD D6 pin to digital pin 3

* LCD D7 pin to digital pin 2

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin (pin 3)

This example code is in the public domain.

http://www.arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

// set up the LCD's number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.print("hello, world!");

void loop() {

// set the cursor to column 0, line 1

// (note: line 1 is the second row, since counting begins with 0):

lcd.setCursor(0, 1);

// print the number of seconds since reset:

lcd.print(millis() / 1000);

}

Hasil pengujian dari program tersebut menempatkan cursor pada awal LCD dan

menampilkan tulisan “Matia Meriana S” 4.1.3 Pengujian Rangkaian Photodioda

Pengujianphotodiod amenggunakan serial monitor sebagai penampil data sensor.

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7);

int state1 = HIGH; int state2;

float rps; float rpm;

long prevMillis = 0; long interval = 200; long currentTime; long prevTime = 1; long diffTime;

int sensorthreshold = 30;

void setup() {

Lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600);

pinMode(13,OUTPUT); //pinLed sebagai penanda lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Maria Meriana S"); lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("D3 MEtrologi"); delay(2000);

lcd.clear(); delay(2000); }

void loop() {

sensorvalue = analogRead(0); // baca dari A0 pin 0 if(sensorvalue < sensorthreshold)

state1 = HIGH; else

state1 = LOW;

digitalWrite(13,state1); if(state2!=state1)

{

if (state2>state1) {

currentTime = micros();

diffTime = currentTime - prevTime; rps = 1000000/diffTime;

rpm = 60000000/diffTime;

unsigned long currentMillis = millis(); if(currentMillis - prevMillis > interval){ prevMillis = currentMillis;

Serial.print(rps); Serial.print(" rps "); Serial.print(rpm); Serial.println(" rpm");

}

prevTime = currentTime; }

state2 = state1; }

lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(rps); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(0, 1); delay(100); }

4.1.4 Pengujian Secara Keseluruhan

Pengujian keseluruhan sistem dilakukan setelah semua rangkaian dan perangkat lunak diintegrasikan menjadi satu sistem. Pengujian ini bertujuan untuk

menunjukkan bahwa perancangan sesuai dengan target awal pembuatannya. Hasil

pengujian yang ingin dicapai adalah sebagai berikut:

1. Sistem dapat mengukur kecepatan putaran roda (rpm)

2. Sistem dapat mengolah data pada arduino

4.2 Data Percobaan

No Rpm Rps

1 115 4

2 170 6

3 200 7

4 125 4

5 85 2

6 145 5

7 180 6

8 200 7

9 205 7

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

1. Alat ini bekerja menggunakan sebuah sensor TCRT 5000 dimana hasil

pengolahan data yang diperoleh sensor, dikendalikan oleh arduino nano

yang kemudian ditampilkan dalam bentuk angka digital melalui bahasa

pemrograman.

2. Kelebihan dari sistem pengendali kecepatanini dibandingkan sistem

pengendali sebelumnya adalah adanya PWM yang mengatur putaran.

3. Alat pengukur kecepatan benda bergerak ini bekerja berdasarkan respon

sensor yang kami hubungkan ke arduino nano.Sensor yang kami pakai

berupa transmitter dan receiver infrared sebanyak dua pasang. Transmitter

yang kami gunakan berupa LED yang memancarkan sinar infrared

sedangkan receiver yang kami gunakan adalah photo dioda.

5.2 Saran

1. Aplikasi alat kontrol kecepatanuntuk proses pengendalian kecepatan pada

motordapat digunakan dalam berbagai dinamika proses. Pada pengujian alat

kontrol kecepatanini, baru dilakukan untuk proses motor dengan satu arah dan

hanya bisa mengendalikan putaran motor secara langsung tidak secara

bertahap. Untuk selanjutnya, sebaiknya dapat dilakukan program

kontol untuk proses pengendalian kecepatan yang menggunakan motor yang

daya lebih besar.

2.Sistem pengendalian proses, terutama untuk mengendalikan kecepatan

motormerupakan suatu sistem yang sangat penting dalam industri kimia.

3.Dalam perancangan alat kendali kecepatanuntuk dapat memperhatikan

faktor-faktor yang mempengaruhi hasil pengukuran kecepatanpada proses sehingga

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1PHOTODIODA

Dioda foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan

dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus

listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra

merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda foto

mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya

pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.

Gambar 2.1 Photodioda

Alat yang mirip dengan Dioda foto adalah Transistor foto

(Phototransistor). Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar

yang menggunakan kontak (junction) Base-Collector untuk menerima cahaya.

Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan

Dioda Foto. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan

dibagian Collectornya. Namun demikian, waktu respons dari Transistor-foto

secara umum akan lebih lambat dari pada Dioda-Foto.

Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan-pn dibias maju dan

diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika

sambungan pn dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang

dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang

akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika

elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka

elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang

dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir

di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan

tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.

Photodiode akan mengalirkan arus yang membentuk fungsi linear terhadap

intensitas cahaya yang diterima. Arus ini umumnya teratur terhadap power density

(Dp). Perbandingan antara arus keluaran dengan power density disebut sebagai

current responsitivity. Arus yang dimaksud adalah arus bocor ketika photodioda

tersebut disinari dan dalam keadaan dipanjar mundur.

Sebagai contoh aplikasi photo diode dapat digunakan sebagai sensor

api. Penggunaan sensor photo diode sebagai pendeteksi keberadaan api didasarkan

pada fakta bahwa pada nyala api juga terpancar cahaya infra merah. Hal ini tidak

dapat dibuktikan dengan mata telanjang karena cahaya infra merah merupakan

cahaya tidak tampak, namun keberadaan cahaya infra merah dapat dirasakan yaitu

2.2 RPM ( RADIAN PER MENIT) Ukuran Derajat

Besar sudut satu putaran dalam derajat adalah 360°. Jadi, ini berati 1° = 1/360

putaran. Selain derajat ada ukuran sudut yang lebih kecil dari derajat yaitu menit („) dan detik (“). Hubungan dari ukuran-ukuran sudut tersebut adalah sebagai berikut.

1 derajat = 60 menit atau 1° = 60‟ 1 menit = 60 detik atau 1‟ = 60” Ukuran Radian

Selain ukuran derjat kita juga mengenal istilah ukuran sudut yang lain yaitu

ukuran radian (rad). Ukuran sudut radian banyak digunakan dalam matematika

terapan. Satu radian didefinisikan sebagai besar sudut pusat busur lingkaran yang

panjangnya sama dengan jari-jari.

Sekarang perhatikan sudut AOB pada gambar di atas!

Secara umum, apabila panjang busur AB = s, maka sudut pusat lingkaran yang

menghadap busur AB adalah: θ = s/r

Jika panjang busur AB sama dengan panjang jari-jari lingkaran maka sudut AOB

sama dengan satu radian. 1 putaran = 2π radian, maka: 1 putaran = 360°

1° = 1° x 2π/360° 1° = 1° x 2π/360° 1° = 0,0055π radian 1° = 0,0174 radian

2π radian = 1 putaran, maka: 1 radian = 1 putaran/2π radian 1 radian = 1 radian x 360°/2π radian 1 radian = 180°/π

1 radian = 180°/3,14

1 radian = 57,32°

Jadi 1° sama dengan 0,0174 radian dan 1 radian sama dengan 57,32°

2.3 Arduino Nano

Arduino Nano adalah salah satu varian dari produk board mikrokontroller

keluaran Arduino. Arduino Nano adalah board Arduino terkecil, menggunakan

mikrokontroller Atmega 328 untuk Arduino Nano 3.x dan Atmega168 untuk

Arduino Nano 2.x. Varian ini mempunyai rangkaian yang sama dengan jenis

Arduino Duemilanove, tetapi dengan ukuran dan desain PCB yang berbeda.

catu daya luar atau dapat menggunakan catu daya dari mini USB port. Arduino

Nano didesain dan diproduksi oleh Gravitech.Arduino Nano memiliki spesifikasi

sebagai berikut :

 Mikrokontroller : Atmel ATmega168  Tegangan kerja : 5 Volt

 Tegangan input : Optimal : 7 – 12 Volt  Minimum : 6 Volt

 Maksimum : 20 Volt

 Digital pin I/O : 14 pin yaitu pin D0 sampai pin D13  Analog pin : 8 pin yaitu pin A0 sampai pin A7  Arus listrik maksimum : 40 mA

 Flash memori : 32 Mbyte untuk Arduino Nano 3.x  SRAM : 1 KB

 EEPROM : 512 B  Kecepatan clock : 16 MHz

 Ukuran board : 4,5 mm x 18 mm  Berat : 5 gram

2.4 SUMBER DAYA

Setiap papan arduino membutuhkan jalur untuk terhubung ke sumber

listrik. Arduino Nano dapat diaktifkan menggunakan kabel FTDI atau papan

breakout menggunakan catudaya langsung dari mini-USB port atau menggunakan

catudaya luar yang dapat diberikan pada pin30 (+) dan pin29 (-) untuk tegangan

kerja 7 – 12 V atau pin 28(+) dan pin 29(-) untuk tegangan 5V.

2.5 Masukan dan Keluaran

Arduino Nano mempunyai 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai pin

input atau output. Pin ini akan mengeluarkan tegangan 5V untuk mode HIGH

(logika 1) dan 0V untuk mode LOW (logika 0) jika dikonfigurasikan sebagai pin

output. Jika di konfigurasikan sebagai pin input, maka ke 14 pin ini dapat

menerima tegangan 5V untuk mode HIGH (logika1) dan 0V untuk mode LOW

(logika 0). Besar arus listrik yang diijinkan untuk melewati pin digital I/O adalah

40 mA. Pin digital I/O ini juga sudah dilengkapi dengan resistor pull-up sebesar

20-50 kΩ. Ke 14 pin digital I/O ini selain berfungsi sebagai pin I/O juga mempunyai fungsi khusus yaitu :

Pin D0 dan pin D1 juga berfungsi sebagai pin TX dan RX untuk komunikasi

data serial. Kedua pin ini terhubung langsung ke pin IC FTDI USB-TTL. Pin D2

dan pin D3 juga berfungsi sebagai pin untuk interupsi eksternal. Kedua pin ini

dapat dikonfigurasikan untuk pemicu interupsi dari sumber eksternal. Interupsi

dapat terjadi ketika timbul kenaikan atau penurunan tegangan pada pin D2 atau pin

D3. Pin D4, pin D5, pin D6, pin D9, pin D10 dan pin D11 dapat digunakan sebagai

empat pin ini dapat digunakan untuk komunikasi mode SPI. Pin D13 terhubung ke

sebuah LED.

Arduino Nano juga dilengkapi dengan 8 buah pin analog, yaitu pin A0, A1,

A2, A3, A4, A5, A6 dan A7. Pin analog ini terhubung ke ADC (analog to digital

converter) internal yang terdapat di dalam mikrokontroller. Pada kondisi awal, pin

analog ini dapat mengukur variasi tegangan dari 0V sampai 5 V pada arus searah

dengan besar arus maksimum 40 mA. Lebar range ini dapat diubah dengan

memberikan sebuah tegangan referensi dari luar melalui pin Vref. Pin analog selain

dapat digunakan untuk input data analog, juga dapat digunakan sebagai pin digital

I/O, kecuali pin A6 dan A7 yang hanya dpat digunakan untuk input data analog

saja. Fungsi khusus untuk pin analog antara lain : Pin A4 untuk pin SDA, pin A5

untuk pin SCL, pin ini dapat digunakan untuk komunikasi I2C. Pin Aref digunakan

sebagai pin tegangan referensi dari luar untuk mengubah range ADC. Pin reset,

pin ini digunakan untuk mereset board Arduino Nano, yaitu dengan

menghubungkan pin ini ke ground selama beberapa milidetik. Board Arduino

Nano selain dapat direset melalui pin reset, juga dapat direset dengan

menggunakan tombol reset yang terpasang pada board Arduino Nano.

2.6 Bahasa Pemrograman Arduino

Arduino Nano dapat dengan mudah diprogram dengan menggunakan

software Arduino (sketch). Pada menu program, pilih tool – board kemudian pilih jenis board yang akan diprogram. Untuk memprogram board Arduino dapat

memilih tipe board Arduino diecimila atau duemilanove atau langsung memilih

Arduino Nano sudah dilengkapi dengan program boatloader, sehingga

programmer dapat langsung meng-up-load kode program langsung ke board

Arduino Nano tanpa melalui board perantara atau hardware lain. Komunikasi ini

menggunakan protokol STK500 keluaran ATMEL.

2.7 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Pada postingan aplikasi LCD

yang digunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat

berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan

status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :  Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

 Mempunyai 192 karakter tersimpan.  Terdapat karakter generator terprogram.  Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

BAB I

PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dalam bidang elektronika dan

komputerisasi berkembang sangat pesat pada masa ini Penggunaan teknologi

komputer dalam mengendalikan sesuatu agar dapat berjalan otomatis sudah

banyak dilakukan, ditambah lagi dengan adanya penemuan komponen-komponen

elektronika yang mempunyai bentuk dan kemampuan yang dapat memberikan

banyak pilihan serta dengan perkembangan perangkat lunak sekarang ini yang

semakin pesat juga sehingga telah banyak menghasilkan rancang bangun suatu

alat yang aplikatif dalam penggunaannya. Sebagai contoh pengukuran besaran

memanfaatkan berbagai macam sensor yang dihubungkan dengan mikrokontroler

sebagai pengolah data besaran tersebut dan kemudian data pengukuran

ditampilkan ke dalam monitor komputer saat ini mulai banyak dikembangkan.

Pengukuran besaran putaran per menit atau sering disebut dengan rotation

per minute (RPM) biasanya menggunakan alat ukur RPM analog yang dapat

dibeli di pasaran yakni Tachometer, fungsi utama sebuah Tachometer umumnya

berguna untuk memantau kinerja mesin mobil atau motor.Secara sederhana,

tachometer merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukur kecepatan

perangkat berputar.Instrumen ini bekerja dengan menghitung banyaknya rotation

per minute (RPM) atau putaran per menit.Penggunaan paling umum tachometer

adalah untuk menentukan kecepatan dari poros berputar yang digerakkan oleh

Aplikasi pemrograman komputer dapat dimanfaatkan sebagai visualisasi

untuk menampilkan data RPM, sehingga mampu memberikan kemudahan kepada

pemakai serta memiliki daya guna yang tinggi dalam mengikuti perkembangan

teknologi komputer saat ini.

1.2Rumusan Masalah

Masalah yang dibahas dalam penulisan ini adalah :

1. Bagaimana prinsip kerja photodioda sebagai sensor penerima ?

2. Bagaimana proses kerja arduino dalam mengelolah data ?

1.3BatasanMasalah

Adapun batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Putaran yang diukur adalah putaran roda

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah arduino nano

3. Nilai ouput ditampilkan di LCD

1.4Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan proyek ini yaitu :

1. Untuk merancang sistem pengukuran kecepatan memanfaatkan sensor

fotodioda

2. Untuk memahami fungsi dari inframerah fotodioda sehingga dapat

dimanfaatkan

1.5Manfaat Proyek

Adapun manfaat dari projek ini adalah :

1. Dapat digunakan untuk mengukur putaran roda

2. Dapat dijadikan alat ukur didalam LAB dalam suatu pengukuran

1.6. SistematikaPenulisan

Untuk mempermudah perancangan dan pembuatan alat maka penulis

membuat sistematika penulisan tugas akhir seperti berikut ini :

BAB I PENDAHULUAN

Pada BAB I berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,

tujuan, manfaat tugas akhir dan sistematika penulisan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada BAB II berisi tentang pengertian dan latarbelakang mikrokontroler jenis

arduino nano, dan bahasa pemrograman yang digunakan yaitu arduino

BAB III PERANCANGAN ALAT

Pada BAB III berisi tentang gambaran umum sistem dan perangkat keras yang

digunakan dalam rancangan.

BAB IV HASIL PEMBAHASAN DAN ANALISA

Pada BAB IV berisi tentang pembahasan dan analisa data dari hasil pengujian

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

ABSTRAK

Hal ini membahas ada banyak metode dalam mengukur kecepatan putaran motor, salah satunya adalah yang digunakan pada Aplikasi ini, yaitu dengan

menggunakan optocoupler tipe slot dan sebuah piringan derajat yang

diintegrasikan pada mekanik motor menggunakan arduino nano. Piringan derajat yang telah diberi lubang-lubang berjarak sama persis akan ikut berputar saat

motor berputar, dan lubang-lubang tersebut akan membuat optocoupler

menghasilkan pulsa-pulsa akibat dari terbuka-tertutup-nya slot di antara LED dan phototransistor pada optocoupler.

ABSTRACT

It discusses a series of methods to measure the rotation speed of the motor , one of which is used in this application , by using slot type optocoupler and a disc -degree integrated in motor mechanics using arduino nano . Disc -degrees who have been given the holes within the exact same will not rotate when the motor rotates , and the holes will make optocoupler produce pulses as a result of its open-closed slot between the LED and phototransistor in the optocoupler .

MENGGUNAKAN SENSOR TCRT 5000 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

MARIA MERIANA SIMANJUNTAK

132411044

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

MENGGUNAKAN SENSOR TCRT 5000 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

MARIA MERIANA SIMANJUNTAK

132411044

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

HALAMAN PENGESAHAN

ALAT UKUR KECEPATAN PUTARAN RODA (RPM) DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR TCRT 5000 BERBASIS ARDUINO NANO

MARIA MERIANA SIMANJUNTAK 132411044

Medan, 22 Juli 2016

Ketua Program Studi Pembimbing, D3 Metrologi danInstrumentasi

FMIPA USU

Dr.Diana Alemin Barus,M.Sc Drs. Kerista Sebayang, M.S NIP. 19660729 199203 2 002 NIP. 19580623 198601 1001

PERNYATAAN

ALAT UKUR KECEPATAN PUTARAN RODA (RPM) DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR TCRT 5000 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

Saya mengaku bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Medan, 22 Juli 2016

MARIA MERIANA S NIM. 132411044

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah karena rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik.

Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan D-III pada Program Studi Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Tugas Akhir hingga selesainya laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Drs.KeristaSebayang,M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatera Utara.

2. Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

3. Dr. Diana A. Barus M.Sc,selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

4. Drs. Kerista Sebayang, M.S,selaku Pembimbing I yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalampenyelesaianlaporanini.

5. Orang Tua dan Teman-teman terdekat yang telah memberikan doa dan dukungannya kepada penulis

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan maupun pengetahuan kita.

ABSTRAK

Hal ini membahas ada banyak metode dalam mengukur kecepatan putaran motor, salah satunya adalah yang digunakan pada Aplikasi ini, yaitu dengan

menggunakan optocoupler tipe slot dan sebuah piringan derajat yang

diintegrasikan pada mekanik motor menggunakan arduino nano. Piringan derajat yang telah diberi lubang-lubang berjarak sama persis akan ikut berputar saat

motor berputar, dan lubang-lubang tersebut akan membuat optocoupler

menghasilkan pulsa-pulsa akibat dari terbuka-tertutup-nya slot di antara LED dan phototransistor pada optocoupler.

ABSTRACT

It discusses a series of methods to measure the rotation speed of the motor , one of which is used in this application , by using slot type optocoupler and a disc -degree integrated in motor mechanics using arduino nano . Disc -degrees who have been given the holes within the exact same will not rotate when the motor rotates , and the holes will make optocoupler produce pulses as a result of its open-closed slot between the LED and phototransistor in the optocoupler .

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i

PERNYATAAN ii

KATA PENGANTAR iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penulisan 2

1.5 Manfaat Proyek 2

1.6 Sistematika Penulisan 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Photodioda 4

2.2 RPM ( Radian Per Menit) 5

2.3 Arduino Nano 7

2.4 Sumber Daya 8

2.5 Pin Masukan dan Keluaran 8

2.6 Bahasa Pemrograman Arduino 9

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Gambaran Umum 11

3.2 Flowchart Tachometer 12

3.3 Perancangan Perangkat Keras 13

3.3.1 Rangkaian Sensor TCRT 5000 13

3.3.2 Rangkaian LCD 14

3.3.3 LED 15

3.3.4 Power Suplly 16

3.3.5 Papan PCB 17

BAB IV HASIL PEMBAHASAN&ANALISA 4.1Pengujian Alat/Perangkat 18

4.1.1 Pengujian Rangkaian Arduino 18

4.1.2 Pengujian LCD 20

4.1.3 Pengujian Rangkaian Photodioda 23

4.1.4 Pengujian Secara Keseluruhan 26

4.2 Data Percobaan 27

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 21

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Photodioda 4

Gambar 2.2 Arduino Nano 8

Gambar 2.3 Tampilan fisik LCD 2x16 10

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 11

Gambar 3.2 Flowchart Tachometer 12

Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan 13

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor TCRT 5000 14

Gambar 3.5.Peta Memory LCD 2x16 14

Gambar 3.6.Power Suplly 16

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah karena rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik.

Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan D-III pada Program Studi Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Tugas Akhir hingga selesainya laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Drs.KeristaSebayang,M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatera Utara.

2. Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

3. Dr. Diana A. Barus M.Sc,selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

4. Drs. Kerista Sebayang, M.S,selaku Pembimbing I yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalampenyelesaianlaporanini.

5. Orang Tua dan Teman-teman terdekat yang telah memberikan doa dan dukungannya kepada penulis

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari. Akhir kata, semoga

ABSTRAK

Hal ini membahas ada banyak metode dalam mengukur kecepatan putaran motor, salah satunya adalah yang digunakan pada Aplikasi ini, yaitu dengan

menggunakan optocoupler tipe slot dan sebuah piringan derajat yang

diintegrasikan pada mekanik motor menggunakan arduino nano. Piringan derajat yang telah diberi lubang-lubang berjarak sama persis akan ikut berputar saat

motor berputar, dan lubang-lubang tersebut akan membuat optocoupler

menghasilkan pulsa-pulsa akibat dari terbuka-tertutup-nya slot di antara LED dan phototransistor pada optocoupler.

Kata Kunci : Phototransistor, Led, Arduino Nano, LCD Display

ABSTRACT

It discusses a series of methods to measure the rotation speed of the motor , one of which is used in this application , by using slot type optocoupler and a disc -degree integrated in motor mechanics using arduino nano . Disc -degrees who have been given the holes within the exact same will not rotate when the motor rotates , and the holes will make optocoupler produce pulses as a result of its open-closed slot between the LED and phototransistor in the optocoupler .

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i

PERNYATAAN ii

KATA PENGANTAR iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penulisan 2

1.5 Manfaat Proyek 2

1.6 Sistematika Penulisan 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Photodioda 4

2.2 RPM ( Radian Per Menit) 5

2.3 Arduino Nano 7

2.4 Sumber Daya 8

2.5 Pin Masukan dan Keluaran 8

2.6 Bahasa Pemrograman Arduino 9

2.7 LCD 10

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Gambaran Umum 11

3.2 Flowchart Tachometer 12

3.3 Perancangan Perangkat Keras 13

3.3.1 Rangkaian Sensor TCRT 5000 13

3.3.2 Rangkaian LCD 14

3.3.3 LED 15

3.3.4 Power Suplly 16

3.3.5 Papan PCB 17

BAB IV HASIL PEMBAHASAN&ANALISA 4.1Pengujian Alat/Perangkat 18

4.1.1 Pengujian Rangkaian Arduino 18

4.1.2 Pengujian LCD 20

4.1.3 Pengujian Rangkaian Photodioda 23

4.1.4 Pengujian Secara Keseluruhan 26

4.2 Data Percobaan 27

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 21

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Photodioda 4

Gambar 2.2 Arduino Nano 8

Gambar 2.3 Tampilan fisik LCD 2x16 10

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 11

Gambar 3.2 Flowchart Tachometer 12

Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan 13

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor TCRT 5000 14

Gambar 3.5.Peta Memory LCD 2x16 14

Gambar 3.6.Power Suplly 16

Gambar 3.7.Rangkaian Papan PCB 17