Perancangan Alat Ukur Tekanan Udara Dengan Menggunakan Sensor Pressure Gauge MPX5700 Berbasis ATMega8535

PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN

MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700

BERBASIS ATMega8535

TUGAS AKHIR

IRA FADILLAH

112411024

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 METROLOGI DANINSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2014

PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN

MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700

BERBASIS ATMega8535

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya Jurusan D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PERSETUJUAN

Yang bertanda tangan di bawah ini, Dosen Pembimbing Tugas Akhir menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir:

Dengan judul:

PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA

DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE

MPX5700 BERBASIS ATMega8535

Telah selesai diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam sidang pertanggungjawaban laporan tugas akhir.

Diluluskan di Medan,Juli 2014

KetuaProdi D3 Metrologi & Instrumentasi

FMIPA USU Pembimbing,

Dr. Diana A. Barus M.Sc Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 19660729 199203 2 002 NIP .195510301980131003

PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS

ATMega 8535

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 17 Juli 2014

IRA FADILLAH

112411024

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA

DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE

MPX5700 BERBASIS ATMega 8535

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.

2. Ibu Dr. Diana A Barus, M.Sc,selaku Ketua Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Kepada Abang Oki Handinata yang telah banyak membantu penulis dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

6. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc sebagai Penguji dalam persidangan meja hijau yang telah memberikan saran dan kritik sehingga Tugas Akhir ini dapat diperbaiki sebagaimanan mestinya.

7. Kepada seluruh staff BSML Regional 1 Medan yang tidak bisa disebutkan satu persatu terkhusus buat Bapak Tanto Kuntoyo yang telah melancarkan ide kepada penulis untuk menyeesaikan tugas akhir ini.

8. Seluruh keluarga besar JOB PERTAMINA-EMP GEBANG Ltd. Pangkalan Susu. Khususnya buat Pak RM Harianto T, AN Harianto, Koesnarto, H.M Syukri, Pak Taufik, Pak Rony Lilipaly dll yang telah memberikan banyak pengetahuan, dukungan serta refrensi sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan.

9. Bapak M. Makhrus Amd.Komp beserta keluarga yang telah memberikan dukungan, bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.

10.Saudara Irvan Syahputra yang telah memberikan dukungan, semangat serta do’a yang begitu besar kepada penulis.

11.Seluruh saudara sekaligus sahabat, yaitu: Iftitah Rahayu, Tri Wahyu Ningsih, Kiki M Sitompul, Diki Wahyudi SH, Silvia Chairunissa, Dita Ulfie K, Taufik Hidayat SE, Sri Herlinawati SE, Meike Editha, Ferdinand A Simarmata Amd.Komp, Abdul Mutholib SE dll, yang telah banyak memberikan doa dan dukungan kepada penulis.

12.Seluruh teman serta sahabat D3 Metrologi dan Instrumentasi Angkatan 2011 antara lain: Mestika, Naimah, Joko, Choky, Steviana, Zuma, Wirda CS, Adinda CS, dan masih banyak lagi yang pasti buat teman-teman seperjuangan yang belum sempat penulis sebutkan yang telah memberikan dukungan dan semangat kepada penulis dalam penulisan tugas akhir ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifatnya membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, 17 Juli 2014

Hormat Saya,

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini telah dikembangkan sebuah alat ukur tekanan udara untuk mengetahui suatu tekanan udara dalam ruang tertutup dengan hasil pengukuran berupa satua psi dan dikonversikan ke kPa. Pada alat akur ini, alat pembantu dalam pengukuran tekanan adalah dengan menggunakan sensor pressure gauge seri MPX5700 yang kemudian akan diaplikasikan menggunakan beberapa komponen sehingga menjadi sebuah alat ukur. Sebuah tekan udara akan diberikan dari alat berupa pompa sepeda kemudian tekanan udara akan masuk ke sensor. Keluaran dari sensor kemudian akan masuk ke port ADC pada Mikro dan diubah menjadi data digital. Dari hasil pengujian beberapa sampel diatas maka didapat nilai ADC yang hampir mendekati dengan nilai sebenarnya.

ABSTRAC

In this final project has developed an air pressure gauge to determine the air pressure in a confined space with measurement results in the form of satua psi and converted to kPa. At this along tool, a tool to help in the measurement of pressure is to use a gauge pressure sensor MPX5700 series which will then be applied using several components so that it becomes a measuring instrument. An air press will be given in the form of tools bicycle pump then the air pressure will go into the sensor. The output of the sensor will then be entered into the ADC port on Micro and converted into digital data. From the results of testing several samples above the ADC values obtained are almost close to the true value. 

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ... ... i

PERNYATAAN ... ii

ABSTRAK ... v

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penulisan ... 2

1.3Batasan Masalah ... 2

1.4Sistem Penulisan Laporan ... 2

BAB IILANDASAN TEORI 2.1Teori Umum ... 4

2.2 Sensor Pressure Gauge MPX5700 ... 5

2.3 Mikrokontroller ATMega8535 ... 5

2.3.1 Konfigurasi PIN ATMega8535 ... 8

2.3.2 Port-Port Pada ATMega8535 Dan Fungsinya ... 9

2.4LCD (Liquid Crystal Display) ... 11

2.5Pemrograman C ... 15

2.5.1 Kelebihan dan Kelemahan Bahasa C ... 16

2.5.2 Fungsi Penyusun Bahasa C ... 17

2.5.3 Kondisi di Bahasa C... 19

BAB IIIANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Rancangan ... 20

3.2 Rangkaian Power Supply ... 21

3.3Rangkaian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ... 22

3.4Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ... 23

3.5Pengaplikasian LCD ... 24

BAB IVPENGUJIAN ALAT UKUR DAN ANALISIS PROGRAM

4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply ... 26

4.2 Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ... 27

4.3Pengujian Mikrokontroler ATMega8535 ... 29

4.4Pengujian Rangkaian LCD 2x16 ... 30

4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan ... 31

4.6 Kalibrasi Alat Ukur Tekanan Udara ... 31

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 34

5.2 Saran ... 35 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor Pressure Gauge MPX5700 ... 5

Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega8535 ... 7

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535 ... 8

Gambar 2.4 LCD Character 16x2 ... 11

Gambar 2.5 Penunjukkan Kolom dan Baris Pada LCD 16x2 ... 12

Gambar 2.6 Spesifikasi LCD 16x2 ... 12

Gambar 2.7 Diagram-alir 4 Bit Antarmuka ... 14

Gambar 2.8 Diagram-alir 8 Bit Antarmuka ... 14

Gambar 3.9 Diagram Blok Sistem ... 20

Gambar 3.10 Rangkaian Power Supply ... 21

Gambar 3.11 Rangkaian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ... 22

Gambar 3.12 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535 ... 23

Gambar 3.13 Rangkaian Skematik Konektor yang Dihubungkan Dari LCD keMikrokontroler ... 24

Gambar 3.14 Alur Proses Kerja Rngkaian ... 25

Gambar 4.15 Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ... 27

Gambar 4.16 Rangkaian Uji Mikrokontroller ATMega8535 ... 29

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin Port B ... 9 Tabel 2.2Fungsi Pin-pin Port D ... 10 Tabel 4.3Hasil Kalibrasi Alat Ukur ... 32

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini telah dikembangkan sebuah alat ukur tekanan udara untuk mengetahui suatu tekanan udara dalam ruang tertutup dengan hasil pengukuran berupa satua psi dan dikonversikan ke kPa. Pada alat akur ini, alat pembantu dalam pengukuran tekanan adalah dengan menggunakan sensor pressure gauge seri MPX5700 yang kemudian akan diaplikasikan menggunakan beberapa komponen sehingga menjadi sebuah alat ukur. Sebuah tekan udara akan diberikan dari alat berupa pompa sepeda kemudian tekanan udara akan masuk ke sensor. Keluaran dari sensor kemudian akan masuk ke port ADC pada Mikro dan diubah menjadi data digital. Dari hasil pengujian beberapa sampel diatas maka didapat nilai ADC yang hampir mendekati dengan nilai sebenarnya.

ABSTRAC

In this final project has developed an air pressure gauge to determine the air pressure in a confined space with measurement results in the form of satua psi and converted to kPa. At this along tool, a tool to help in the measurement of pressure is to use a gauge pressure sensor MPX5700 series which will then be applied using several components so that it becomes a measuring instrument. An air press will be given in the form of tools bicycle pump then the air pressure will go into the sensor. The output of the sensor will then be entered into the ADC port on Micro and converted into digital data. From the results of testing several samples above the ADC values obtained are almost close to the true value. 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Udara memiliki massa meskipun sangat kecil. Akan tetapi dengan jumlah mereka yang sangat banyak massa mereka tidak bisa dianggap ringan. Di bumi ada yang namanya gravitasi yang menarik udara ini ke bawah sehingga dikenal namanya berat. Berat udara inilah yang akan menekan permukaan bumi sehingga timbul tekanan udara. Jadi pengertian tekanan udara adalah besarnya berat udara pada satu satuan luas bidang tekan.

Dasar pengambilan judul Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui tekanan udara yang terdapat didalam ruang kosong dengan menggunakan sensor Pressure Gauge Series MPX5700 berbasis mikrokontroler ATMega8535 yang kemudian hasil pembacaan data akan ditampilkan pada LCD Character dalam bentuk digital. Hasil data pendeteksi ini dapat langsung diketahui secara cepat dalam satuan psi yang kemudian akan dikonversikan secara manual ke dalam satuan kPa.

Berdasarkan latar belakang tersebut maka pada Tugas Akhir ini, Penulis membuat proyek dengan topik:

PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS

ATMega8535

Yaitu, suatu rangkaian alat yang dapat difungsikan sebagai pengukur tekanan udara sederhana secara digtital untuk dapat digunakan secara portabel.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan laporan proyek ini adalah sebagai berikut.

1. Merancang suatu alat pengukuran tekanan udara berbasis Mikrokontroler ATMega8535.

2. Mengetahui konsep maupun cara kerja sensor Pressure Gauge MPX5700 dan merangkainya dengan komponen lain sehingga menjadi suatu alat ukur.

3. Memahami tentang penggunaan dan cara kerja alat ukur tekanan udara memakai MPX5700 berbasis Mikrokontroler ATMega8535.

1.3Batasan Masalah

Pembatasan masalah dalam proyek ini hanya mencakup beberapa point utama, diantaranya adalah sebagai berikut.

1. Pembahasan Sensor Pressure Gauge Series MPX5700 hanya sebatas pengukuran tekanan udara (kPa).

2. Mikrokontrol yang digunakan adalah ATMega8535 yang hanya difungsikan sebagai pembaca arus dan menghitung besaran daya.

3. Display LCD yang digunakan hanya difungsikan sebagai penampil hasil

proses input dan output. 1.4 Sistem Penulisan Laporan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman dalam laporan ini maka penulis memberikan sistematika penulisan sebagai berikut.

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas latar belakang proyek akhir, tujuan penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan dalam pembuatan sistem pendeteksi tekanan udara ini.

BAB III : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada Rancangan sistem dijelaskan sistem kerja dalam diagram blok. BAB IV : PENGUJIAN ALAT UKUR DAN ANALISIS RANGKAIAN

Rangkaian sensor Pressure Gauge diuji sedemikian rupa sehingga dapat dipergunakan sebagaimana semestinya.

BAB V :KESIMPULAN DAN SARAN

Sebagai bab terakhir Penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian bab-bab sebelumnya, dan Penulis akan berusaha memberikan saran yang mungkin bermanfaat.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Umum

Pressure (tekanan) adalah gaya yang diberikan pada per unit area. Bisa juga dijelaskan bahwa pressure adalah ukuran intensitas gaya yang diberikan pada suatu titik permukaan. Satuan tekanan untuk hasil pengukuran tekanan biasanya berupa psi, psf, mmHg, inHg, bar, dan atmosphere (atm). Namun satuan yang digunakan dalam hasil pengukuran tekanan ini adalah satuan psi.

Besarnya tekanan udara disuatu tempat sangat bergantung pada jumlah udara diatasnya. Semakin tinggi suatu tempat maka semakin sedikit jumlah udara diatasnya, semakin sedikit berat udara yang ditahan wilayah tersebut sehingga tekanannya semakin sedikit. Berbanding terbalik dengan daerah atau dataran rendah, mereka mempunyai tekanan udara yang lebih besar. Jadi tekanan udara di suatu wilayah sangat ditentukan oleh ketinggian tempat atau wilayah tersebut dari permukaan air laut.

Dalam pembahasan kali ini, tekanan yang diukur adalah tekanan diruang tertutup. Udara di dalam ruang tertutup memiliki ciri yang berbeda dengan udara di ruang terbuka (atmosfer). Ciri-ciri tersebut menyangkut volume, tekanan, dan suhu. Alat pengukur tekanan udara dalam ruang tertutup disebut manometer.

Perbedaan tekanan udara di dalam dan di luar ruang ditunjukkan oleh perbedaan ketinggian permukaan zat cair tersebut. Semakin besar tekanan udara di dalam ruang, perbedaan ketinggian ini juga semakin besar.

2.2 Sensor Pressure Gauge MPX5700

Pressure gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan fluida (gas atau liquid) dalam tabung tertutup. Satuan dari alat ukur tekanan ini berupa psi (pound per square inch), psf (pound per square foot), mmHg (millimeter of mercury), inHg (inch of mercury), bar, atm (atmosphere).

Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor Pressure Gauge MPX5700

Gambar 2.1 merupakan konfigurasi sensor pressure gauge seri MPX5700DPCASE 867C-05. Sensor ini memiliki daerah ukur untuk tekanan dari 0-700 kPa, dengan tingkat akurasi ±2,5%. Idealnya cocok untuk sistem Microprosessor atau Microcontroller. Untuk mengkonversi terhadap hasil pengukuran tekanan udara tertutup, sensor ini memerlukan suatu sirkuit listrik tambahan. Kelebihan dari sensor ini adalah memiliki kepekaan yang baik terhadap tekanan yang dihasilkan, masa aktif yang lama, dan membutuhkan biaya yang lebih rendah. Sensor ini juga memiliki tingkat sensitivitas yang rendah sehingga mudah dibawa kemana-mana, karena sensor ini akan bekerja jika ada tekanan udara yang diberikan. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari sensor MPX5700 ini, tekanan didalam ruang tertutup dapat diukur.

2.3 Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai tambah

karena didalamnya sudah terdapat memori dan sistem input/output dalam suatu kemasan IC. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s RISC processor) standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda dengan instruksi MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena memiliki arsitektur CISC (seperti komputer).

Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computer). Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, Keluarga ATMega, dan AT89RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, kelengkapan periferal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki.

ATMega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz, hal ini membuat ATMega8535 dapat bekerja dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah.

Mikrokontroler ATMega8535 memiliki beberapa fitur atau spesifikasi yang menjadikannya sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan. Fitur-fitur tersebut antara lain:

- Saluran I/O sebanyak 32 buah, yang terdiri atas Port A, B, C dan D

- ADC (Analog to Digital Converter) dengan resolusi 10-bit sebanyak 8 saluran melalui Port A

- CPU yang terdiri atas 32 register

- Watchdog Timer dengan osilator internal

- SRAM sebesar 512 byte

- Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write - Unit Interupsi Internal dan Eksternal

- Port antarmuka SPI untuk mendownload program ke flash - EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi - Antarmuka komparator analog

- Port USART untuk komunikasi serial

Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega8535

Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah Atmega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.

2.3.1 Konfi Berikut ini         igurasi PIN G adalah susu VCC merup GND meru Port A (PA Port B (PB yaitu Timer Port C (PC yaitu TWI, Port D (PD yaitu Kom USART Reset meru XTAL1 da menggunak ATMega85 Gambar 2.3 unan pin-pin

pakan pin y upakan pin g A0..PA7) me B0..PB7) m r/Counter, K C0..PC7) m

Komparato D0..PD7) m mparator A

upakan pin y an XTAL2 kan kristal, b

535

3 Konfigura n dari ATM yang berfung

ground erupakan pin merupakan p

Komparator merupakan p or Analog, d merupakan p Analog, Inte

yang diguna merupakan biasanya de

si Pin ATM Mega8535:

gsi sebagai

n I/O dua ar pin I/O dua r Analog, da pin I/O dua dan Timer O pin I/O dua erupsi Ikst

akan untuk m n pin masu engan freku

Mega8535

pin masukk

rah dan pin a arah dan

an SPI a arah dan Oscilator

a arah dan ernal dan

mereset mik kkan clock ensi 11,059

kan catu day

masukan A pin fungsi pin fungsi pin fungsi komunikas krokontrole k eksternal 92 MHz) ya ADC khusus, khusus, khusus, si serial er (osilator

2.3.2 Port-P - Port - Mer inte mem Dat sebe pin Sela bag - Port Mer inte mem Dat sebe pin pin dap

Port Pada A t A

rupakan 8-b ernal pull-up

mberi arus 2 a Direction elum Port A

port A yang ain itu, kede i A/D conve t B

rupakan 8-ernal pull-up

mberi arus 2

a Direction

elum Port B port B yang port B jug at dilihat da

ATMega853

bit direction p resistor (d 20 mA dan Register po A digunakan

g bersesuaia elapan pin p erter.

-bit directio up resistor

20 mA dan n Register B digunakan

g bersesuaia ga memiliki

alam tabel b Tabel

35 Dan Fung

nal port I/O. dapat diatur dapat meng ort A (DDR n. Bit-bit DD

an sebagai i port A juga

onal port (dapat diat n dapat men port B (D n. Bit-bit DD an sebagai i i untuk fun berikut.

2.1 Fungsi gsinya

. Setiap pinn per bit). Ou gendalikan d RA) harus di

DRA diisi 0 input, atau d digunakan u

I/O. Setiap tur per bit) ngendalikan DDRB) ha DRB diisi 0 input, atau d ngsi-fungsi

Pin-pin Por

nya dapat m utput buffer display LED

isetting terle 0 jika ingin m

diisi 1 jika s untuk masu

p pinnya d

. Output b

display LE arus disettin 0 jika ingin

diisi 1 jika s alternatif k

rt B

menyediakan r Port A dap D secara lan ebih dahulu memfungsi sebagai outp ukan sinyal dapat meny buffer Port ED secara la

ng terlebih memfungsi sebagai outp khusus sepe n pat ngsung. u kan pin-put. analog yediakan B dapat angsung. h dahulu ikan pin-put. Pin-erti yang

- Port Mer inte mem Dat sebe pin Sela seba - Port Mer inte mem Dat sebe pin Sela sepe t C rupakan 8-ernal pull-up

mberi arus 2

a Direction

elum Port C port C yan ain itu, dua agai oscilla t D

rupakan 8-ernal pull-up

mberi arus 2

a Direction

elum Port D port D yan ain itu, pin-erti yang da

-bit directio up resistor

20 mA dan n Register C digunakan

ng bersesua a pin port tor untuk ti

-bit directio up resistor

20 mA dan n Register D digunakan

ng bersesua -pin port D apat dilihat d Tabel

onal port (dapat diat n dapat men port C (D n. Bit-bit DD aian sebaga

C (PC6 da imer/counte

onal port (dapat diat n dapat men port D (D n. Bit-bit DD aian sebaga

juga memi dalam tabel 2.2 Fungsi

I/O. Setiap tur per bit) ngendalikan DDRC) ha DRC diisi 0 ai input, ata an PC7) ju er 2.

I/O. Setiap tur per bit) ngendalikan

DDRD) ha DRD diisi 0 ai input, ata iliki untuk l berikut.

Pin-pin Por

p pinnya d

. Output b

display LE arus disettin 0 jika ingin

au diisi 1 ji uga memilik

p pinnya d

. Output bu

display LE arus disettin

0 jika ingin au diisi 1 j fungsi-fung

rt D

dapat meny buffer Port ED secara la

ng terlebih memfungsi ika sebagai ki fungsi a

dapat meny uffer Port ED secara la

ng terlebih memfungsi ika sebagai gsi alternati yediakan C dapat angsung. h dahulu ikan pin-i output. alternatif yediakan D dapat angsung. h dahulu ikan pin-i output. f khusus

2.4 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah satu alat untuk display berbagai

character. Antaranya LCD yang mempunyai dot matrix controller HD44780. HD44780 boleh beroperasi pada 5X8 atau 5X10 dot matrix. LCD ini mempunyai beberapa ukuran mengikut bilangan character. Antaranya 16X2 atau 20X4 character. 16X2 character bermakna LCD itu mempunyai 16 character pada line dengan 2 lines. LCD ini mempunyai 16 pin.

Gambar 2.4 LCD Character 16x2

LCD adalah LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD Graphics = LCD Grafik, adalah LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD Grafik inilah yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook atau laptop. Dalam pembahasan kali ini akan dikonsentrasikan pada LCD karakter.

Jenis LCD karakter yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan matriks dari jumlah karakter yang dapat dituliskan pada LCD tersebut, yaitu jumlah kolom karakter dikali jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD 16X2, artinya terdapat 16 kolom dalam 2 baris ruang karakter, yang berarti total karakter yang dapat dituliskan adalah 32 karakter.

Gambar 2.5 Penunjukkan Kolom dan Baris Pada LCD 16x2

LCD Karakter dalam pengendaliannya cenderung lebih mudah dibandingkan dengan LCD Grafik. Namun ada kesamaan diantara keduanya, yaitu inisialisasi. Inisialisasi adalah prosedur awal yang perlu dilakukan dan dikondisikan kepada LCD agar LCD dapat bekerja dengan baik. Hal yang sangat penting yang ditentukan dalam proses inisialisasi adalah jenis interface (antarmuka) antara LCD dengan controller (pengendali). Pada umumnya terdapat dua jenis antarmuka yang dapat digunakan dalam pengendalian LCD karakter:

Untuk dapat mengendalikan LCD karakter dengan baik, tentu perlu koneksi yang benar. Dan koneksi yang benar dapat diwujudkan dengan cara mengetahui pin-pin antarmuka yang dimiliki oleh LCD karakter tersebut. LCD karakter yang beredar di pasaran memiliki 16 pin antarmuka:

Gambar 2.6 Spesifikasi LCD 16x2 Keterangan:

1. VSS = GND

2. VDD = Positif 5 Volt

4. RS 5. R/W

6. E = pin 4 (RS) – pin 6 (E) digunakan untuk aktivasi LCD 7. DB0

8. DB1 9. DB2 10.DB3 11.DB4 12.DB5 13.DB6

14.DB7 = pin 7 (DB0) – pin 14 (DB7) digunakan untuk komunikasi data paralel dengan pengendali

15.Anoda LED Backlight LCD 16.Katoda LED Backlight LCD

Seperti yang dipaparkan di paragraph sebelumnya, bahwa ada dua jenis antarmuka yang dapat digunakan dalam mengendalikan LCD karakter: 4 Bit, 8 Bit. Dalam 4 BitAntarmuka hanya membutuhkan empat pin data komunikasi data parallel, DB4 (pin 11) – DB7 (pin14), yang dikoneksikan dengan pengendali. Langkah-langkah inisialisasi haruslah bersesuaian dengan apa yang telah dituliskan pada datasheet LCD karakter yang digunakan. Tiap jenis antarmuka memiliki langkah inisialisasi yang unik, dan langkah-langkah pemrograman biasa dituliskan dalam bentuk diagram-alir (flowchart):

Gambar 2.7 Diagram-alir 4 Bit Antarmuka

2.5 Pemrograman C

Akar dari bahasa C adalah bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967. Bahasa ini memberikan ide pada Ken Thompson yang kemudian mengembangkan bahasa yang disebut dengan B pada tahun 1970. Perkembangan selanjutnya dari bahasa B adalah bahasa C yang ditulis oleh Dennis Ritchie sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone Laboratories Inc. (sekarang adalah

AT&T Bell Laboratories). Bahasa C pertama kali digunakan pada komputer Digital

Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi UNIX.

Standar bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX.Sistem operasi, kompiler C dan seluruh program aplikasi UNIX yang esensial ditulis dalam bahasa C. Kepopuleran bahasa C membuat versi-versi dari bahasa ini banyak dibuat untuk komputer mikro. Untuk membuat versi-versi tersebut menjadi standar, ANSI

(American National Standard Institutes) membentuk suatu komite (ANSI Committee

X3J11) pada tahun 1983 yang kemudian menetapkan standar ANSI untuk bahasa C. Standar ANSI ini didasarkan kepada standar UNIX yang diperluas.

Bahasa C mempunyai kemampuan lebih dibanding dengan bahasa pemrograman yang lain. Bahasa C merupakan bahasa pemrograman yang bersifat portabel, yaitu suatu program yang dibuat dengan bahasa C pada suatu komputer akan dapat dijalankan pada komputer lain dengan sedikit (atau tanpa) ada perubahan yang berarti.

Bahasa C merupakan bahasa yang biasa digunakan untuk keperluan pemrograman sistem, antara lain untuk membuat:

1. Assembler

2. Interpreter

4. Sistem Operasi 5. Program bantu(utility)

6. Editor

7. Paket program aplikasi

2.5.1 Kelebihan dan Kelemahan Bahasa C

Bahasa C mempunyai beberapa kelebihan dibanding dengan bahasa pemrograman yang lain, yaitu:

- KelebihanBahasa C

1. C mempunyai operator yang lengkap untuk memanipulasi data.

2. Berbagai struktur data dan pengendalian proses disediakan dalam C, sehingga memungkinkan dibuat program yang terstruktur, bahkan program yang berorientasi pada objek OOP (Object Orientied Programming).

3. Dibanding dengan bahasa mesin atau rakitan (assembly), C jauh lebih mudah dipahami dan pemrogram tidak perlu tahu detail mesin komputer yang digunakan sehingga tidak menyita waktu dalam menyelesaikan masalah ke dalam bentuk program. C merupakan bahasa yang berorientasi pada permasalahan (objek), dan bukan berorientasi pada mesin.

4. Kecepatan eksekusi C mendekati kecepatan eksekusi program yang dibuat

dengan bahasa tingkat rendah, namum kemudahan dalam memprogram setara dengan bahasa tingkat tinggi.

5. C memungkinkan memanipulasi data dalam bentuk bit maupun byte secara

efisien. Disamping itu juga memungkinkan untuk melakukan manipulasi alamat dari suatu data yang dalam C dinamakan pointer.

1. Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang membingungkan pemakai, yang jika belum familiar akan menimbulkan masalah.

2. Para pemrogram C tingkat pemula umumnya belum pernah mengenal pointer

dan tidak terbiasa menggunakannya, padahal keampuhan bahasa C justru terletak pada pointer.

Namun kesulitan di atas biasanya hanya bersifat sementara saja.

2.5.2 Fungsi Penyusun Bahasa C

- Fungsi main()

Pada program bahasa C, main() merupakan fungsi yang istimewa, karena fungsi main harus selalu ada dalam program, sebab fungsi inilah yang menjadi titik awal dan titik akhir eksekusi program. Tanda { di awal fungsi menyatakan awal tubuh fungsi dan sekaligus awal program, sedangkan tanda } di akhir tubuh fungsi menyatakan akhir dari tubuh fungsi sekaligus akhir eksekusi program. Jika program lebih dari satu fungsi, fungsi main() biasa ditempatkan pada posisi yang paling atas dalam pendefinisian fungsi, untuk memudahkan pencarian program utama.

- Fungsi printf()

Fungsi printf() merupakan fungsi yang umum digunakan untuk menampilkan suatu keluaran program pada layar penampil (monitor). Untuk menampilkan tulisan Selamat Datang maka pernyataan yang diperlukan berupa:

printf("Selamat Datang");

Pernyataan di atas berupa pemanggilan fungsi printf() dengan argumen/parameter berupa string "Selamat Datang". Dalam C suatu konstanta string ditulis dengan diawali dan diakhiri tanda petik ganda ("). Pernyataan dalam bahasa C

selalu diakhiri dengan titik koma ( ; ), yang dipakai sebagai pemberhentian pernyataan dan bukanlah sebagai pemisah antara dua pernyataan.

Contoh berikut adalah contoh program yang agak lengkap: #include

main() {

printf("Selamat datang di program bahasa C"); }

Jika program dieksekusi maka akan menghasilkan keluaran string Selamat darang di program bahasa C.

- Praprosesor #include

Pada contoh program sebelumnya terdapat baris yang berisi #include :

1. #include merupakan salah satu jenis pengarah praprosesor yang digunakan

untuk memberitahu kompiler agar dalam proses linking membaca file yang dinamakan file judul (header file), yaitu file yang diantaranya berisi deklarasi fungsi dan definisi konstanta.

2. Bahasa C menyediakan beberapa file judul yang ditandai dengan ekstensi .h. Misal, pada program di atas, #include menyatakan pada kompiler agar membaca file bernama stdio.h saat melakukan kompilasi.

3. Bentuk umum #include: #include atau #include "namafile"

4. Bentuk pertama ( #include ) mengisyaratkan bahwa pencarian file dilakukan

pada direktori khusus (direktori file include), yang merupakan default direktori file-file judul yang disediakan oleh bahasa pemrograman.

5. Bentuk kedua ( #include "namafile" ) menyatakan bahwa pencarian file dilakukan pertama kali pada direktori aktif tempat program sumber, dan

seandainya tidak ditemukan pencarian akan dilanjutkan pada direktori lainnya sesuai dengan perintah pada sistem operasi (yaitu path).

6. Kebanyakan program melibatkan file stdio.h, yaitu file judul I/O standar yang disediakan dalam C, yang diperlukan untuk program-program yang menggunakan pustaka fungsi I/O standar seperti printf().

2.5.3 Kondisi di bahasa C

Kondisi dalam bahasa C ada dua macam yaitu if dan switch pernyataan if mempunyai bentuk :

if(kondisi) pernyataan;

Bentuk ini menyatakan :

 Jika kondisi yang di seleksi adalah benar (bernilai logika = 1), maka

pernyataan yang mengikutinya akan di proses.

 Sebaliknya, jika kondisi yang di seleksi tidak benar (bernilai logika = 0), maka pernyataan yang mengikutinya tidak akan di proses.

Mikrokont rol ATMega

PSA

Modul Sensor MPX5700

LCD

BAB III

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1Diagram Blok Rancangan

Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari suatu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem. Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum.

Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang, seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.9

Gambar 3.9 Diagram Blok Sistem

Dari diagram blok di atas menggambarkan bahwa sistem yang penulis rancang akan mengukur tekanan udara dalam ruang kosong dengan menggunakan sensor pressure gauge MPX5700 dalam satuan kPa yang kemudian akan dikonversikan ke satuan psi. Ketika sensor telah mendapatkan udara yaitu dengan menerjemahkan sifat fisis udara menjadi sinyal listrik yaitu perubahan tegangan output sensor, maka kemudian output ini dibaca oleh ADC internal dari mikrokontroler ATMega8535 dan

kemudian data dikalkulasikan dengan rumusan tertentu sehingga pada tahap berikutnya sistem dapat menentukan apakahtekanan udara yang dihasilkansudah sesuai dengan nilai yang seharusnya atau belum. Nilai tekanan udara yang sedang di pantau oleh sensor akan ditampilkan ke display LCD (Liquid Crystal Display)yang ditampilkan dalam suatu bentuk tegangan keluaran yaitu dengan ketentuan 6,4 Mv/kPa dan 6,4 mV/0,145 psi yang kemudian akan dikonversikan menjadi satuan psi dan kPa.

3.2 Rangkaian Power Supply

Gambar3.10 Rangkaian Power Supply

Rangkaian power supply berfungsi mensupplay arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian atau dengan kata lain menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke relay. Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar 3.10 di atas. Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200F. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan

agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.

3.3 Rangkaian Sensor Pressure Gauge MPX5700

Gambar 3.11 Rangkaian Sensor Pressure Gauge MPX5700

Struktur dan konfigurasi MPX5700 ditunjukkan pada gambar 3.11, sensor merupakan penggabungan tekanan silikon yang didalamnya terdapat elemen sensing berupa chip yang digunakan untuk membaca tekanan yang masuk dalam sensor. Sensor MPX5700 seri Piezoresistif Tranducer merupakan keadaan monolitik sensor tekanan silikon yang dirancang untuk berbagai aplikasi, terutama yang menggunakan mikrokontroller atau mikroprosessor dengan A/D input. Hal ini ditetapkan dengan kombinasi elemen tunggal transduser dengan menggabungkan teknik mikromesin, logam selaput tipis, dan proses bipolar untuk memberikan akurasi, tingkat ketinggian sinyal analog yang sebanding dengan tekanan yang diterapkan. Sensor ini terdiri dari 6 kaki. Pada 6 kaki tersebut hanya kaki 1, 2, dan 3 yang berfungsi sedangkan kaki 4, 5, dan 6 tidak berfungsi dan terkoneksi. Pada kaki 1 merupakan Vout yang merupakan

tegangan keluaran yang dihasilan dari pembacaan tekanan. Pada kaki 2 merupakan ground dan pada kaki 3 merupakan Vcc.

Sensor tidak diperkenankan diberikan tegangan melebihi dari 5 Volt. Serta output pada pin 3 jangan terjadi hubungan singkat dengan Vcc. Sedangkan untuk tekanan yang diizinkan sensor MPX5700 mampu mensensing tekanan hingga maksimum 700 kPa (101.5 psi). Tingkat ketelitian dari sensor sebesar 2,5% dengan kompensasi suhu sebesar 0°C sampai 85°C.

3.4 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

ATMega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses.

Gambar 3.12 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535 Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum Mikrokontroler ATMega8535 dapat dilihat pada gambar di atas. Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 8 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program.

P

D

Pin 9 meru akan me-re Unt Reset, Vcc konektorya dihubungka Kak kaki 6, 7, Programme mikrokontr 3.5 Pengap Ran Display) ke Gam upakan mas eset mikroko tuk men-dow c dan Gnd ang akan d an ke komp ki Mosi, Mi 8, 9, 10 d er, maka roler tidak a

plikasian L ngkaian ske e mikrokont

mbar 3.13 Ra

sukan reset ontroler ini.

wnload file dari kaki m dihubungkan uter melalu iso, Sck, Re dan 11. Apa pemograma akan bisa me

CD ematik kone troler dapat angkaian sk (aktif rend . e heksadesim mikrokontro

n ke ISP Pr ui port paral

eset, Vcc da abila terjad an mikrok erespon. ektor yang dilihat pad kematik kon Mikrokon dah). Pulsa

mal ke mik oler dihubun

rogrammer el.

an Gnd pad di keterbalik

ontroler tid

dihubungk a gambar di

nektor yang ntroler

transisi da

krokontroler ngkan ke R . Dari ISP

da mikrokon kan pemasa dak dapat

kan dari LC ibawah ini.

dihubungka

ari tinggi ke

r, Mosi, Mi RJ45. RJ45

Programme

ntroler terle angan jalur dilakukan

CD (Liquid

an dari LCD

e rendah

iso, Sck, sebagai er inilah

tak pada r ke ISP

karena

d Crystal

3.6 Alur Kerja Rangkaian

Untuk menyederhanakan proses perhitungan dan pembacaan sistem ditunjukkan seperti pada Gambar 3.14 berikut ini.

Gambar 3.14 Alur Proses Kerja Rangkaian Start

Inisialisasi Program

Baca Data Tekanan Udara Dari Sensor

Ubah Data Dari Sensor pada ADC

Olah Data di Mikro

Tampilan Hasil di LCD

BAB IV

PENGUJIAN ALAT UKUR DAN ANALISIS RANGKAIAN

Sebelum dilakukan pengukuran watt dengan berbagai beban resistif pada alat maka terlebih dahulu dilakukan beberapa prosedur pengujian yang penting, diantaranya adalah pengujian dan kalibrasi terhadap:

1. Pengujian PSA

2. Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700 3. Pengujian Mikrokontroller ATMega8535 4. Pengujian Rangkaian LCD 2x16

5. Pengujian Rangkaian Keseluruhan 6. Kalibrasi Alat Ukur Tekanan Udara 4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar +9 Volt dan +12 Volt, tetapi +8.97 Volt dan +12.03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni. Selain itu, tegangan jala-jala listrik yang digunakan tidak stabil.

4.2 Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700

Pengujian sensor tekanan ini, diukur menggunakan alat ukur tekanan udara atau seperti perangkat untuk mengukur tekanan udara.

Gambar 4.15 Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700

Dapat dilihat pada gambar diatas, untuk pengujian sensor ini sendiri digunakan peralatan seperti pompa sepeda yang dihubungkan ke selang yang telah terhubung ke sensor itu sendiri dan sensor itu sendiri dihubungkan ke perangkat alat ukur tekanan.

Kemudian melalui pompa udara tersebut, diberikan tekanan udara tertutup ke sensor tekanan. Keluaran dari sensor yang berupa tegangan, masuk ke Mikrokontroller dalam bentuk tegangan. Kemudian didalam Mikrokontroller tegangan yang masuk diolah oleh ADC sehingga tegangan diubah menjadi digital. Hasil perubahan tegangan yang diubah oleh ADC didalam Mikrokontroller tersebut kemudian ditampilkan oleh LCD dalam bentuk digital. Jika penunjukkan angka pada LCD sudah tertera, maka itulah tegangan yang dihasilkan pada setiap tekanan yang kemudian pembacaan setiap

tegangan merupakan hasil tekanan setiap kPa. Namun pada hasil pengujian Penulis menambahkan nilai psi sebagai pembanding antara standar tekanan (Manual Pressure Gauge) dengan hasil alat pengukuran tekanan yang telah dirancang oleh Penulis (Digital Pressure Gauge). Jika ingin mencari nilai kPa pada hasil pengukuran, maka yang harus dilakukan adalah dengan menghitung nilai hasil tekanan berupa tegangan ke psi. Untuk perhitungan nilai tekanan dalam psi dan kPa, keluaran tegangan sensor sebesar 6,4 mV/kPa dan 6,4 mV/0,145 psi. Untuk memudahkan dalam pengkonversian hasil pengukuran, nilai 6,4 mV/0,145 psi sama-sama dibagi 10 menjadi 64 mV/1,45 psi. Misalnya pada pengujian hasil tekanan pada gambar 4.16 dihasilkan adalah 586.26 mV dengan 13,28 psi. Kemudian cara menghitung tekanan (P) secara teori (psi) dan kPa nya adalah sebagai berikut:

,

... (1)

,

... (2) 1 psi = 6,89 kPa

1 kPa = 1,45 psi

Menghitung tekanan yang terbaca secara teori : , ,

, , , ,

Dilihat dari hasil konversi diatas, dapat disimpulkan bahwa dalam keluaran tegangan yang dihasilkan dari tekanan 13 psi (Manual Pressure Gauge) menghasilkan 13,28 psi (Digital Pressure Gauge) yang kemudian dikonversikan ke kPa dengan hasil 91,51 kPa. Pada hasil pengujian sensor ini, sensor dinyatakan dalam keadaan baik untuk digunakan. Menampilkan nilai yang tertera pada LCD dalam tampilan tegangan yang keluar yang dihasilkan dari tekanan yang diberikan.

4.3 Pengujian Mikrokontrol ATMega8535

Pengujian mikrokontrol ATM 8535 dengan menggunakan suatu program sesuai dengan rangkaian seperti pada Gambar 4.17 adalah sebagai berikut.

Gambar 4.16 Rangkaian Uji Mikrokontrol ATMega8535

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega8535 ini dilakukan dengan menghubungkan rangkaian tersebut terhadap power supply sebagai sumber tegangan. Kaki 10 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 11 dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 10 diukur dengan menggunakan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 10 sebesar 4,9 volt.

Langkah selanjutnya adalah memberikan program pengujian pada mikrokontroler ATMega 8535 yaitu seperti listing program sebagai berikut:

Listing ProgramPengujian Mikrokontrol

#include <mega8535.h> #include <delay.h>

#include <stdio.h> while (1)

{

// Place your code here PORTA=0xFF;

DDRA=0xFF; {

delay_us(100); PORTA=0x00; DDRA=0x00; }

4.4 Pengujian Rangkaian LCD 2x16

Pengetesan ini bertujuan untuk mengetahui apakah LCD tersebut dapat menampilkan pesan-pesan sesuai dengan proses yang diharapkan. Listing program

pengetesan LCD : Cls

LCD "SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700"

Lowerline

LCD "MPX5700"

Perintah di atas menampilkan teks "SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700" pada baris pertama dan "MPX5700" pada baris kedua.Dengan tampilnya teks tersebut berarti menandakan modul LCD bekerja dengan baik.

4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Secara elektronis rangkaian telah bekerja dengan baik, output dari mikrokontroler dapat mengirimkan data ke LCD. Tampilan pada LCD dapat menampilkan nilai tekanan udara yang dikirimkan oleh sensor pressure gauge MPX5700 yang menampilkan hasil tegangan yang dihasilkan dengan setiap tegangan per psi.

Gambar 4.17 Pengujian Rangkaian Keseluruhan 4.6 Kalibrasi Alat Ukur Tekanan Udara

Dalam proses perancangan suatu alat ukur, tentu tidak terlepas dari proses kalibrasi yang digunakan untuk membandingkan antara suatu alat ukur yang telah standar dengan alat ukur yang baru dirancang agar dapat diketahui mengenai suatu kebenaran pengukuran.

Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu

standar yang terhubung dengan standar Nasional maupun Internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi. Ada tiga alasan penting mengapa sebuah alat ukur perlu dikalibrasi:

1. Memastikan bahwa penunjukkan alat tersebut sesuai dengan hasil pengukuran lain

2. Menentukan akurasi penunjukkan alat

3. Mengetahui keandalan alat, yaitu bahwa alat tersebut dapat dipercayai

Dalam proses kalibrasi pada perancangan alat ukur ini, standar acuan yang digunakan adalah Manual Pressure Gauge atau sering disebut sebagai Manometer tetapi pembacaan secara manual yang telah terhubung pada pompa sepeda. Berikut merupakan tabel hasil kalibrasi alat ukur yang telah didapat dari proses pengkalibrasian.

Tabel 4.3 Hasil Kalibrasi Alat Ukur Standar Acuan (psi) Digital Pressure Gauge (psi) Vout (mV) PTeori (psi) PTeori (kPa) Error (%) (Standar Acuan (psi) – Digital Pressure Gauge

(psi))

0 0,02 0,85 0,01 0,06 ± 0,02

10 9,60 423,77 9,6 66,15 ± 0,4

20 19,63 866,22 19,62 135,86 ± 0,37

30 29,27 1291,88 29,26 201,60 ± 0,73

40 39,22 1730,92 39,21 270,15 ± 0,78

50 48,61 2145,54 48,60 334,85 ± 1,39

60 59,35 2619,54 59,34 408,85 ± 0,64

70 69,93 3086,60 69,92 481,74 ± 0,06

90 89,92 3968,96 89,91 619,47 ± 0,07

100 98,95 4367,28 98,94 681,69 ± 1,05

Dari hasil kalibrasi tersebut dapat kita ketahui bahwa nilai tekanan yang ditetapkan pada standar acuan (Manual Pressure Gauge) dengan nilai pembacaan pada Digital Pressure Gauge hampir mendekati standar dengan nilai tegangan yang dihasilkan semakin tinggi tekanan yang diberikan maka semakin tinggi pula tegangan (mV) yang terbaca. Sedangkan untuk setiap tekanan (psi) baik dalam pembacaan secara langsung (Digital Pressure Gauge) maupun secara teori (psi) menghasilkan hasil pengukuran yang tidak jauh berbeda, hanya sekitar ± 2,5% tingkat koreksinya (error). Hal ini sesuai dengan tingkat koreksi yang dimiliki oleh sensor Pressure Gauge itu sendiri.Untuk hasil pengukuran tekanan psi yang dikonversikan ke kPa hasil konversi tersebut sesuai dan mendekati dengan hasil pengukuran tekanan psi. Misalnya pada tekanan 100 psi hasil pembacaan alat sebanyak 98,95 psi. Setelah dikonversikan ke kPa hasil yang didapat yaitu 681,69 kPa. Sementara maksimal sensor 700 kPa yaitu 101,5 psi. Sehingga hasil pengukuran keseluruhan mendekati dengan hasil yang sebenarnya.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Sensor Pressure Gauge MPX5700 cukup baik dalam pengukuran tekanan udara didalam ruang hampa.

2. Pada pembacaan tekanan yang diberikan terhadap alat baik secara teori maupun praktek, hasilnya hampir mendekati angka sebenarnya yang tertera pada alat ukur standar.

3. Pada hasil pengkonversian dari psi ke kPa hasil konversi yang didapat hampir mendekati titik maksimal tekanan kPa yang telah ditetapkan yaitu maksimal 700 kPa untuk 100 psi. Misalnya pada pembacaan alat 98,95 psi menjadi 681,69 kPa. 4. Dari hasil kalibrasi, tingkat akurasi (error) yang telah didapat ± 2,5%. Hal ini

menunjukkan bahwa sensor yang dipakai sangat baik karena sesuai dengan nilai koreksi yang telah ditetapkan.

5. Perpaduan mikrokontroler ATMega8535 dengan sensor Pressure Gauge MPX5700 membuat rangkaian lebih sederhana, karena ADC sudah terintegrasi langsung di dalam mikrokontroler ATMega8535.

5.2 Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:

1. Agar rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya lebih efektif.

2. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto, Eko Putra. 2002. Teknik Antar Muka Computer : konsep & aplikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu

Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA32 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung : Penerbit Informatika Bhisop, Owen. 2004. Dasar-dasar Elektronika. Surabaya: Erlangga

Giancoli, Dauglas. 1998. Fisika Jilid 1 Edisi Kelima Terjemahan. Jakarta : Erlangga Malvino, Albert paul. 2003. Prinsip-prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2. Edisi Pertama.

Jakarta: Salemba Teknika.

Malvino, Albert paul. 2004 . Prinsip-prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2, Edisi Keempat, Jakarta : Salemba Teknika.

Opim S. Sitompul. 1995. Prinsip Dasar Pemrograman C. Jakarta: Ghalia Indonesia. Prentice-hall, inc., Englewood Cliffs Nj. 1999. Electronic Instrumentasi &

Measurement Tecniques. Jakarta: Erlangga

Tooley, Mike.2003. Rangkaian Elektronika Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga

Widodo, Budiharto. 2004. Elektronika Digital Dan Mikrokontroller.Yogyakarta: Andi http://bantu21.wordpress.com/2012/09/27/100/

Diakses pada 01Mei 2014 pukul 22.21 WIB

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16641/4/Chapter%20I.pdf Diakses pada 01 Mei 2014 pukul 22.31 WIB

4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Secara elektronis rangkaian telah bekerja dengan baik, output dari mikrokontroler dapat mengirimkan data ke LCD. Tampilan pada LCD dapat menampilkan nilai tekanan udara yang dikirimkan oleh sensor pressure gauge MPX5700 yang menampilkan hasil tegangan yang dihasilkan dengan setiap tegangan per psi.

Gambar 4.17 Pengujian Rangkaian Keseluruhan 4.6 Kalibrasi Alat Ukur Tekanan Udara

Dalam proses perancangan suatu alat ukur, tentu tidak terlepas dari proses kalibrasi yang digunakan untuk membandingkan antara suatu alat ukur yang telah standar dengan alat ukur yang baru dirancang agar dapat diketahui mengenai suatu kebenaran pengukuran.

Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu

32 standar yang terhubung dengan standar Nasional maupun Internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi. Ada tiga alasan penting mengapa sebuah alat ukur perlu dikalibrasi:

1. Memastikan bahwa penunjukkan alat tersebut sesuai dengan hasil pengukuran lain

2. Menentukan akurasi penunjukkan alat

3. Mengetahui keandalan alat, yaitu bahwa alat tersebut dapat dipercayai

Dalam proses kalibrasi pada perancangan alat ukur ini, standar acuan yang digunakan adalah Manual Pressure Gauge atau sering disebut sebagai Manometer tetapi pembacaan secara manual yang telah terhubung pada pompa sepeda. Berikut merupakan tabel hasil kalibrasi alat ukur yang telah didapat dari proses pengkalibrasian.

Tabel 4.3 Hasil Kalibrasi Alat Ukur Standar Acuan (psi) Digital Pressure Gauge (psi) Vout (mV) PTeori (psi) PTeori (kPa) Error (%) (Standar Acuan (psi) – Digital Pressure Gauge

(psi))

0 0,02 0,85 0,01 0,06 ± 0,02

10 9,60 423,77 9,6 66,15 ± 0,4

20 19,63 866,22 19,62 135,86 ± 0,37

30 29,27 1291,88 29,26 201,60 ± 0,73

40 39,22 1730,92 39,21 270,15 ± 0,78

50 48,61 2145,54 48,60 334,85 ± 1,39

60 59,35 2619,54 59,34 408,85 ± 0,64

70 69,93 3086,60 69,92 481,74 ± 0,06

80 78,89 3482,88 78,88 543,48 ± 1,11

90 89,92 3968,96 89,91 619,47 ± 0,07

100 98,95 4367,28 98,94 681,69 ± 1,05

Dari hasil kalibrasi tersebut dapat kita ketahui bahwa nilai tekanan yang ditetapkan pada standar acuan (Manual Pressure Gauge) dengan nilai pembacaan pada Digital Pressure Gauge hampir mendekati standar dengan nilai tegangan yang dihasilkan semakin tinggi tekanan yang diberikan maka semakin tinggi pula tegangan (mV) yang terbaca. Sedangkan untuk setiap tekanan (psi) baik dalam pembacaan secara langsung (Digital Pressure Gauge) maupun secara teori (psi) menghasilkan hasil pengukuran yang tidak jauh berbeda, hanya sekitar ± 2,5% tingkat koreksinya

(error). Hal ini sesuai dengan tingkat koreksi yang dimiliki oleh sensor Pressure Gauge itu sendiri.Untuk hasil pengukuran tekanan psi yang dikonversikan ke kPa hasil konversi tersebut sesuai dan mendekati dengan hasil pengukuran tekanan psi. Misalnya pada tekanan 100 psi hasil pembacaan alat sebanyak 98,95 psi. Setelah dikonversikan ke kPa hasil yang didapat yaitu 681,69 kPa. Sementara maksimal sensor 700 kPa yaitu 101,5 psi. Sehingga hasil pengukuran keseluruhan mendekati dengan hasil yang sebenarnya.

34

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Sensor Pressure Gauge MPX5700 cukup baik dalam pengukuran tekanan udara didalam ruang hampa.

2. Pada pembacaan tekanan yang diberikan terhadap alat baik secara teori maupun praktek, hasilnya hampir mendekati angka sebenarnya yang tertera pada alat ukur standar.

3. Pada hasil pengkonversian dari psi ke kPa hasil konversi yang didapat hampir mendekati titik maksimal tekanan kPa yang telah ditetapkan yaitu maksimal 700 kPa untuk 100 psi. Misalnya pada pembacaan alat 98,95 psi menjadi 681,69 kPa. 4. Dari hasil kalibrasi, tingkat akurasi (error) yang telah didapat ± 2,5%. Hal ini

menunjukkan bahwa sensor yang dipakai sangat baik karena sesuai dengan nilai koreksi yang telah ditetapkan.

5. Perpaduan mikrokontroler ATMega8535 dengan sensor Pressure Gauge

MPX5700 membuat rangkaian lebih sederhana, karena ADC sudah terintegrasi langsung di dalam mikrokontroler ATMega8535.

5.2 Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:

1. Agar rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya lebih efektif.

2. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.

36

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto, Eko Putra. 2002. Teknik Antar Muka Computer : konsep & aplikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu

Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA32 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung : Penerbit Informatika Bhisop, Owen. 2004. Dasar-dasar Elektronika. Surabaya: Erlangga

Giancoli, Dauglas. 1998. Fisika Jilid 1 Edisi Kelima Terjemahan. Jakarta : Erlangga Malvino, Albert paul. 2003. Prinsip-prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2. Edisi Pertama.

Jakarta: Salemba Teknika.

Malvino, Albert paul. 2004 . Prinsip-prinsip Elektronika. Jilid 1 & 2, Edisi Keempat, Jakarta : Salemba Teknika.

Opim S. Sitompul. 1995. Prinsip Dasar Pemrograman C. Jakarta: Ghalia Indonesia. Prentice-hall, inc., Englewood Cliffs Nj. 1999. Electronic Instrumentasi &

Measurement Tecniques. Jakarta: Erlangga

Tooley, Mike.2003. Rangkaian Elektronika Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga

Widodo, Budiharto. 2004. Elektronika Digital Dan Mikrokontroller.Yogyakarta: Andi http://bantu21.wordpress.com/2012/09/27/100/

Diakses pada 01Mei 2014 pukul 22.21 WIB

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16641/4/Chapter%20I.pdf Diakses pada 01 Mei 2014 pukul 22.31 WIB

www.datsheet4u.com