Rancang Bangun Alat Uji Kebocoran Pada Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan kehidupan manusia dari masa ke masa menciptakan kebutuhan baru yang semakin kompleks dan beragam dalam segala bidang. mikrokontroler merupakan salah satu teknologi yang membantu manusia agar dapat membuat berbagai macam mesin yang dapat membantu pekerjaan manusia salah satunya dalam bidang mesin industri.

Industri pengolahan air minum dalam kemasan merupakan salah satu industri yang menggunakan sistem pengontrolan dalam setiap alat yang digunakan, salah satunya pengujian kebocoran pada botol air mineral yang menggunakan Mikrokontroler sebagai sistem yang mengontrol kebocoran dalam setiap botol yang akan digunakan.

Sistem kerja pada alat uji kebocoran ini menggunakan mikrokontroler ATMega 8535 yang berfungsi untuk mengkonversi keluaran dari sensor MPX 5100AP yang berupa data analog dirubah dan di proses menjadi data digital agar dapat terbaca oleh personal komputer atau PC dan kemudian ditampilkan oleh LCD.

Oleh karena itu akan dibangun sebuah sistem “ Rancang Bangun Alat Uji Kebocoran pada Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler ” yang diharapkan bisa menjadi bahan pembelajaran dalam mempelajari mikrokontroler.

1.2 Perumusan Masalah

Berikut ini adalah beberapa perumusan masalah pada Rancang Bangun Alat Uji Kebocoran pada Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler:

1. Bagaimana suatu mikrokontroler dapat mengontrol sensor MPX 5100AP.

2. Bagaimana Mikrokontroler dapat mengontrol tekanan pada botol. 3. Bagaimana mikrokontroler dapat mengirimkan data ke dalam PC. 4. Database apa yang digunakan untuk menampilkan hasil pengujian.

1.3 Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan yang hendak dicapai adalah :

1. Merancang bangun alat uji kebocoran pada botol air mineral berbasis mikrokontroler .

2. Membuat database untuk menampilkan hasil pengujian.

Adapun manfaat yang ingin tercapai dengan adanya alat tersebut yaitu :

1. Mengetahui botol bocor atau tidak dengan pengujian tekanan pada botol.

2. Penerapan aplikasi mikrokontroler dalam industri. 1.4 Batasan Masalah

Masalah yang akan dikaji dan dibahas meliputi :

1. Ruang lingkup uji adalah delapan botol air mineral 600 ml.

2. Alat yang dibuat hanya akan menguji tekanan pada botol air mineral kemasan 600 ml dan menampilkan data hasil pengujian ke dalam database.

3. Penggunaan LCD (liquid crystal display) sebagai antarmuka untuk mengetahui tampilan tekanan pada saat pengujian terhadap botol. 4. Database yang digunakan yaitu Microsoft office access 2007.

5. Tampilan interface pada komputer menggunakan Microsoft Visual Studio.

1.5 Metode Penelitian 1. Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan untuk mendapatkan landasan teori, data-data, dan informasi sebagai bahan acuan dalam melakukan perencanaan, percobaan, pembuatan, analisis dan penyusunan tugas akhir.

2. Perancangan dan Realisasi

Perancangan dimaksudkan untuk memperoleh desain suatu program aplikasi yang baik yang kemudian akan direalisasikan kepada alat yang akan dibuat.

3. Pengujian

Tahap pengujian ini dilakukan agar hasil dari alat yang telah dibuat dapat sesuai dengan apa yang telah direncanakan.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Berisi tentang pembahasan mikrokontroler ATMega 8535, Sensor tekanan MPX 5100AP, LCD dan perangkat pendukung yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan tugas akhir.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

Berisi tentang perancangan sistem yang dibuat, meliputi garis besar sistem, perancangan software untuk mengontrol hardware, komunikasi software dengan hardware dan hardware secara keseluruhan.

BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

Berisi tentang pengujian alat yang dibuat dan analisa hasil dari alat yang dibuat pada tugas akhir ini.

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan yang diperoleh berdasarkan dari analisa kelebihan atau kekurangan,serta saran-saran untuk penyempurnaan alat yang dibuat.

5

BAB II

DASAR TEORI

Pada bab ini akan dibahas mengenai teori dan komponen penunjang yang akan digunakan dalam perancangan “ Rancang bangun alat uji kebocoran pada botol air mineral berbasis mikrokontroler ”.

2.1 Hukum Pascal [1]

Bila ditinjau dari segi kerja dari hukum pascal dan tekanan pascal yang akan di pergunakan sebagai metode dalam pembuatan alat ini pun tidak jauh beda, karena tekanan angina pada dasar wadah tentu saja lebih besar dari tekanan angina pada bagian di atasnya. Semakin ke bawah, semakin besar tekanan angin tersebut. Sebaliknya, semakin mendekati permukaan atas wadah, semakin kecil tekanan zat cair tersebut. Besarnya tekanan sebanding dengan: pgh (p = massa jenis, g = percepatan gravitasi dan h = ketinggian/kedalaman).

Setiap titik pada kedalaman yang sama memiliki besar tekanan yang sama. Hal ini berlaku untuk semua angin dalam wadah apapun dan tidak bergantung pada bentuk wadah tersebut. Sesuai dengan hukum Pascal bahwa tekanan yang diberikan pada angin dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah.

Ada berbagai macam satuan tekanan. Satuan SI untuk tekanan adalah newton per meter persegi (N/m2) yang dinamakan pascal (Pa). Satu pascal sama dengan satu newton per meter persegi. Dalam sistem satuan Amerika sehari-hari, tekanan biasanya diberikan dalam satuan pound per inci persegi (lb/in2). Satuan tekanan lain yang biasa digunakan adalah atmosfer (atm) yang mendekati tekanan udara pada ketinggian laut. Satu atmosfer didefisinikan sebagai 101,325 kilopascal yang hampir sama dengan 14,70 lb/in2. Selain itu, masih ada beberapa satuan lain diantaranya cmHg, mmHg, dan milibar (mb).

Perancangan dan pembuatan alat pengujian kebocoran pada botol air mineral ini menggunakan metode Tekanan Pascal, botol dipompa menggunakan

kompresor sampai tekanan yang telah ditetapkan, kemudian sensor tekanan udara MPX 5100AP membaca tekanan dalam botol dan hasil pengukuran tekanan diolah oleh mikrokontroler serta ditampilkan dalam LCD (liquid crystal display) dan data hasil pengujian kebocoran disimpan dalam database. Ketika ada botol yang dilewatkan pada sensor dan mempunyai tekanan yang telah ditetapkan, maka botol tersebut dapat dinyatakan lolos uji kebocoran. Sedangkan, apabila dilakukan uji tekanan pada botol dan tekanan yang dihasilkan tidak sesuai, maka botol tersebut tidak bisa lulus uji kebocoran.

2.2 Perangkat Keras

2.2.1 Mikrokontroler ATmega 8535 [3]

Mikrokontroler merupakan rangkaian terintegrasi yang berisi komponen-komponen yang diperlukan oleh sebuah komputer seperti CPU, I/O, jalur komunikasi, memori, timer dan lain sebagainya. Mikrokontroler dapat diberi sebuah program yang bekerja sesuai dengan keinginan pengguna dan dapat dihapus dengan cara khusus.

Gambar 2.1 Ilustrasi Mikrokontroler

Beberapa fitur yang terdapat pada mikrokontroler adalah: 1. CPU (Central Processing Unit)

CPU adalah suatu unit pengolahan pusat yang terdiri dari 2 bagian, yaitu unit pengendali (Control Unit) dan logika (Arithmetic Logic Unit). Disamping itu, CPU mempunyai beberapa simpanan yang berukuran kecil yang disebut dengan register. Adapaun fungsi utama dari unit pengendali ini adalah

mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem dan juga dapat mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta ditampilkan pada alat output. Sedangkan unit logika berfungsi untuk melakukan semua perhitungan aritmetika yang terjadi sesuai dengan instruksi program dan dapat juga melakukan keputusan dari operasi logika atau pengambilan keputusan sesuai dengan instruksi yang diberikan.

2. Bus Alamat

Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan saluran pengalamatan. Pengalamatan ini harus ditentukan terlebih dahulu untuk menghindari terjadinya kesalahan pengiriman sebuah instruksi dan terjadinya tabrakan antara dua buah alat yang bekerja secara bersamaan.

3. Bus data

Bus data merupakan lintasan saluran keluaran masuknya data dalam suatu mikrokontroler. Umumnya saluran data yang masuk sama dengan saluran data yang keluar.

4. Bus control

Bus kontrol atau bus kendali berfungsi untuk mengintegrasi operasi mikrokontroler dengan operasi rangkaian luar.

5. Memori

Memori berfungsi untuk menyimpan data atau program. Ada beberapa jenis memori, diantaranya adalah ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory) serta berdasarkan tingkatannya, memori terbagi menjadi register internal, memori utama dan memori masal. Register internal adalah memori yang terdapat didalam ALU (Arithmetic Logic Unit). Memori utama adalah memori yang ada pada suatu sistem, waktu aksesnya lebih lambat dibandingkan dengan register internal. Sedangkan memori masal dipakai untuk menyimpan daya yang berkapasitas tinggi, yang biasanya berbentuk disket, pita magnetik atau kaset.

6. RAM (Random Access Memory)

RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam RAM bersifat volatile, dimana isinya akan hilang begitu IC kehilangan catu daya. Karena bersifat yang demikian, RAM hanya digunakan untuk menyimpan data pada saat program bekerja.

7. ROM (Read Only Memory)

ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca, dimana isinya tidak dapat berubah apabila IC telah kehilangan catu daya. ROM dipakai untuk menyimpan program, pada saat direset maka mikrokontroler akan langsung bekerja dengan program yang terdapat didalam ROM tersebut. Ada berbagai jenis ROM antara lain ROM murni, PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Eraseble Programable Read Only Memory), yang paling banyak digunakan diantara tipe-tipe diatas adalah EPROM yang dapat deprogram ulang dan dapat juga dihapus dengan sinar ultraviolet.

8. Perangkat Input/output

Perangkat input dan output mikrokontroler adalah suatu peranti yang menghubungkan proses didalam mikrokontroler dengan dunia luar (rangkaian lain), peranti ini dibutuhkan sebagai media komunikasi dengan perangkat lain atau peubah tipe sinyal. Contoh perangkat I/O antara lain:

1. USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) merupakan adapter yang digunakan sebagai komunikasi serial sinkron dan asinkron.

2. SPI (Serial Peripheral Interface) merupakan port komunikasi serial sinkron.

3. I2C bus (Inter-Itergrated Circuit Bus) merupakan antarmuka serial bus yang dikembangkan oleh philihps.

4. Analog to Digital Conversion (ADC) adalah rangkaian yang digunakan untuk mengubah data analog ke data digital.

5. Digital to Analog (DAC) adalah rangkaian untuk mengubah data digital ke data analog.

6. Analog Comparator adalah rangkaian komparator tegangan, saat ini peranti ini telah terintegrasi dalam port mikrokontroler.

7. USB Converter merupakan peranti yang memungkinkan komunikasi serial dengan karakteristik format komunikasi USB.

9. Clock

Clock atau pewaktu berfungsi memberikan referensi waktu dan sinkronisasi antar eleman.

Mikrokontroler Atmega 8535 adalah merupakan mikrokontroler 8-bit teknologi CMOS dengan konsumsi daya rendah yang berbasis arsitektur enhanced RISC AVR. Dengan eksekusi intruksi yang sebagian besar hanya menggunakan satu siklus clock, ATmega8535 mencapai throughput sekitar 1 MIPS per MHz yang mengizinkan perancang sistem melakukan optimasi konsumsi daya versus kecepatan pemrosesan

Prosesor AVR menggabungkan set intruksi yang kaya dengan 32 register umum (general purpose register, GPRs). Ke semua 32 register tersebut dikoneksikan dengan Arithmetic Logic Unit (ALU), mengizinkan dua register independen untuk diakses dalam satu intruksi yang dieksekusi dalam satu siklus clock. Arsitektur yang dihasilkan adalah arsitektur yang kode operasinya lebih efisien serta pencapaian throughput nya hingga sepuluh kali lebih cepat daripada mikrokontroler CISC (Complex Instruction Set Computer) konvensional.

ATmega 8535 menyediakan fitur-fitur: 8K byte memori In system Programmable Flash dengan kemampuan Read-While-Write, 512 byte EEPROM, 512 byte SRAM, 32 saluran I/O untuk keperluan umum, 32 register GPR, tiga buah flexible Timer/counter dengan compare mode,interupsi internal dan eksternal, serial programmable USART, satu byte diarahkan untuk Two-wire Serial Interface, 8-kanal ADC 10-bit dengan optional differential input stage dengan programmable gain untuk kemasan TQFP, sebuah programmable

Watchdog Timer dengan internal Oscillator, sebuah SPI serial port, dan enam software selectable power saving modes. Idle mode menghentikan CPU sementara mengizinkan SRAM, Timer/Counter, SPI port dan sistem interupsi untuk kontinuitas operasi . Power-down mode menghemat isi-isi register tetapi freezes the Oscillator, melumpuhkan semua fungsi chip lainnya hingga interupsi berikutnya atau Reset perangkat keras. Pada power-save mode, timer asinkron tetap beroperasi, mengizinkan pemakai untuk tetap menjaga basis aktu sambil device lainnya sedang tidur. ADC Noise Reduction mode menghentikan CPU dan semua modul I/O kecuali timer asinkron dan ADC,untuk mengurangi switching noise selama konversi ADC berlangsung. Pada standby mode osilator kristal/osilator resonator tetap berjalan sementara device lainya sedang tidur. Hal ini mengizinkan start-up yang sangan cepat yang dikombinasikan dengan konsumsi daya rendah. Pada Extended Standby Mode,osilator utama dan timer asinkron tetap berjalan .

Pada On-chip ISP Flash mengizinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem melalui sebuah antarmuka SPI serial, dengan menggunakan programer memori nonvolatile konvensional, atau dengan sebuah On-chip Boot program yang sedang beroperasi pada AVR core. Boot program dapat menggunakan antarmuka apapun untuk mengunduh program aplikasi ke dalam application Flash Memory. Perangkat lunak pada boot flash section akan tetap beroperasi ketika application flash section di-„update‟, menyediakan operasi Read-While-Write yang sebenarnya. Dengan menggabungkan sebuah CPU 8-bit RISC dengan In-System Self-Programmable Flash pada sebuah chip monolithik, Atmel ATmega 8535 merupakan mikrokontroler yang tangguh yang menyediakan fleksibilitas tinggi dan solusi biaya efektif untuk berbagai aplikasi kontrol embedded. Beberapa fitur utama yang tersedia pada ATmega 8535 adalah:

- Port I/O 32 bit yang dikelompokkan dalam:PortA, PortB, PortC dan PortD - Analog to digital converter 10-bit sebanyak 8 input

- Timer/counter sebanyak 3 buah - CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register

- Watchdog Timer dengan osilator internal - SRAM sebesar 512 byte

- Memori Flash sebesar 8 Kbyte dengan kemampuan read while write - Interrupt internal maupun eksternal

- Port komunikasi SPI

- EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi - Analog Comparator

- Komunikasi serial standar USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps - Frekuensi clock maksimum 16 MHz

2.2.2.1 Konfigurasi Pin ATmega 8535 [3]

Konfigurasi pin mikrokontroler ATmega 8535 untuk 40 pin DIP (dual in line package) ditunjukan pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATmega 8535

Untuk dapat memahami lebih jauh tentang konfigurasi pin ATmega 8535 maka pada tabel 2.1 diberikan kaki-kaki atau pin ATmega 8535, sebagai berikut:

Tabel 2.1 Pin ATMega 8535

No. Pin Nama Pin Keterangan

10 VCC Catu Daya

11 GND Ground

40 → 33 PortA:PA0- PA7(ADC0-ADC7)

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Port ini juga dimultipleks dengan masukan analog ke ADC 8 kanal

1→ 7 PortB:PB0-PB7

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor..Fungsi lain dari port ini masing-masing adalah:

Port Pin Fungsi lain PB0 T0(timer/counter0 external counter input) PB0 T1(timer/counter1 external counter input) PB2 AIN0 (analog comparator positive input)

PB3 AIN1 (analog comparator positive input)

PB4 SS(SPI slave select input) PB5 MOSI (SPI bus master output/slave input

PB6 MISO (SPI bus master output/slave output

PB7 SCK (SPI bus serial clock) 22→29

PortC:PC0-PC7

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai osilator eksternal untuk timer/counter2

14→21 PortD:PD0-PD7

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor.Fungsi lain dari port ini masing masing adalah:

Port Pin Fungsi lain

PD0 RXD (UART input line) PD1 TXD (UART output line) PD2 INT0(External interrupt 0 input)

PD3 INT1(Eksternal interrupt 1 input)

PD4 OC1B(timer/counter1 Output compare B match Output)

Output compareA match Output)

PD6 ICP(timer/counter1 input Capture pin)

PD7 OC2 (timer/counter2 output Compare match output)

9 RESET Masukan RESET.Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika low melebihi periode minimum yang diperlukan

13 XTAL1 Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke rangkaian internal clock

12 XTAL2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier

30 AVCC Catu daya untuk port A dan ADC

31 AGND Analog ground

32 AREF Referensi masukan analog untuk ADC

2.2.2.2Sistem Komunikasi Serial [3]

Port serial adalah port yang paling populer digunakan untuk keperluan koneksi ke piranti luar. Kata “Serial”, menggambarkan prinsip kerja port ini yang memberikan data. Cara kerjanya adalah diawali dengan mengambil sebuah byte data lalu kemudian mengirimkan perdelapan bit dalam byte tersebut satu persatu dalam satu jalur data. Keuntungannya adalah bahwa port ini hanya membutuhkan satu kabel untuk mengirimkan kedelapan bit tadi (dibandingkan port paralel yang membutuhkan delapan kabel). Keuntungan lainnya adalah efisiensi dalam biaya dan tentunya ukuran kabel yang kecil. Kerugiannya yakni bahwa port serial membutuhkan delapan kali lebih lama untuk mengirimkan data dibanding dengan proses pengiriman dengan delapan kabel.

Terdapat dua cara dalam komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data serial secara sinkron dan komunikasi data serial secara asinkron. Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data serial, sedangkan pada komunikasi data asinkron clock tidak dikirimkan bersama

data serial, tetapi dibangkitkan secara terpisah baik pada bagian pemancar maupun pada bagian penerima. Kecepatan pengiriman data dan fase clock pada bagian pemancar dan bagian penerima harus sinkron, untuk itu diperlukan sinkronisasi antara dua bagian tersebut. Salah satu caranya adalah dengan mengirimkan bit „start‟ dan bit „stop‟. Untuk bit „start‟ adalah data biner 0 dan untuk bit „stop‟ adalah data biner 1. Setelah pengiriman bit „start‟ maka akan diikuti oleh data yang akan dikirim , selanjutnya diakhiri dengan bit ‟stop‟. Berikut adalah contoh pengiriman karakter B2 heksa atau 10110010 biner tanpa bit paritas. Dapat terlihat pengiriman data diawali dengan bit „start‟ lalu data B2 heksa dan diakhiri dengan bit ‟stop‟ sebagai akhir dari pengiriman dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Pengiriman Data Serial

Kecepatan pengiriman data (baud rate) bervariasi, mulai dari 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800 dan 921600 (bit/detik). Pada komunikasi data serial baut rate dari kedua bagian harus diatur pada kecepatan yang sama. Setelah itu harus ditentukan panjang datanya, apakah 6, 7 atau 8 bit, juga apakah data disertai dengan paritas genap, paritas ganjil atau tidak menggunakan paritas [3]. Untuk menentukan baud rate dapat dilihat pada persamaan di bawah ini:

2.2.2 Sensor Tekanan ( MPX 5100AP ) [4]

Sensor MPX5100 adalah suatu rangkaian sensor tekanan udara yang terdiri atas piezoresistive tranduser berbahan silikon, dirancang untuk berbagai aplikasi. Sensor ini bekerja jika ada tekanan udara, tranducer tersebut akan mengeluarkan beda potensial di antara kedua kutubnya. Beda potensial tersebut di kuatkan dengan dua penguat sehingga menghasilkan tegangan yang sudah cukup besar berupa analog.

Gambar 2.5 Skema Sensor Tekanan MPX 5100AP

Spesifikasi MPX 5100AP yang dimiliki antara lain adalah: - Kesalahan Maksimum 2,5 % dari hingga . - Idealnya cocok untuk Microkontoller berbasis sistem. - Mempunyai alat pengukuran diferensial konfigurasi. - Ketahanan elemen dan mudah untuk di gunakan.

Sedangkan pengaplikasianya MPX 5100AP adalah: - Ketelitian Pemantauan

- Proses Kontrol

- Pompa / Motor Control - Perpindahan Tekanan

Gambar 2.6 Sensor MPX 5100AP

Pada persamaan di atas menjelaskan persamaan konversi dari data analog menjadi data Psi dimana sensor MPX 5100 AP memberikan sinyal masukan analog pada mikrokontroler ATMega 8535 kemudian diolah menjadi data tekanan Psi dimana data yang diolah meliputi tegangan input dan output sensor serta sensitifitas sensor dimana pengukuran tekanan pada botol mempunyai range 0 Psi

sampai dengan 10 Psi karena sensor MPX 5100 AP memiliki range pengukuran 0 sampai dengan 14.5 Psi.

Untuk perhitungan keberhasilan atau error adalah penyimpanan nilai dari suatu pengukuran terhadap harga sebenarnya, dapat dinyatakan dalam error absolute atau prosen error.

e = | Yn - Xn | ……….… (4) dimana : e = error absolute, Yn = nilai sebenarnya,

Xn = nilai hasil pengukuran

2.2.3 LCD (Liquid Crystal Display) [6]

Display LCD sebuah liquid crystal atau perangkat elektronik yang dapat digunakan untuk menampilkan angka atau teks. JHD 162A yang gunakan adalah modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris terakhir adalah kursor).

Memori LCD terdiri dari 9.920 bir CGROM, 64 byte CGRAM dan 80x8 bit DDRAM yang diatur pengalamatannya oleh Address Counter dan akses datanya (pembacaan maupun penulisan datanya) dilakukan melalui register data.

Konfigurasi pin LCD untuk keperluan antar muka suatu komponen elektronika dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut.

1. Kaki 1 (GND) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (Ground). 2. Kaki 2 (VCC) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang

merupakan tegangan untuk sumber daya..

3. Kaki 3 (VEE/VLCD) : Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada cermet. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt.

4. Kaki 4 (RS) : Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke Register Data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke Register Perintah, logika dari kaki ini adalah 0.

5. Kaki 5 (R/W) : Logika 1 pada kaki ini menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke ground.

6. Kaki 6 (E) : Enable Clock LCD, kaki mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau membacaan data.

7. Kaki 7 – 14 (D0 – D7) : Data bus, kedelapan kaki LCD ini adalah bagian di mana aliran data sebanyak 4 bit ataupun 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data.

8. Kaki 15 (Anoda) : Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk LCD yang memiliki backlight).

9. Kaki 16 (Katoda) : Tegangan negatif backlight LCD sebesar 0 volt (hanya terdapat pada LCD yang memiliki backlight).

2.2.4 Komunikasi I2C [3]

Salah satu pilihan rangkaian komunikasi LCD yang sering digunakan adalah I2C (Inter Integrated Circuit). Sistem Bus I2C pertamakali diperkenalkan oleh Firma Philips pada tahun 1979.

Karakter I2C :

1. Serial Bus Data dikirim serial secara per-bit.

2. Menggunakan dua Penghantar Koneksi dengan ground bersama I2C terdiri dari dua penghantar:

 SCL (Serial Clock Line) untuk menghantarkan sinyal clock.  SDA (Serial Data) untuk mentransaksikan data

3. Jumlah Peserta Bus maximal 127 Peserta dialamatkan melalui 7-bit-alamat. Alamat ditetapkan kebanyakan secara hardware dan hanya sebagian kecil dapat dirubah.

4. Pengirim dan Penerima

Setiap transaksi data terjadi antara pengirim (Transmitter) dan penerima (Receiver). Pengirim dan penerima adalah peserta bus.

5. Master and Slave

Device yang mengendalikan operasi transfer disebut Master, sementara device yang di kendalikan oleh master di sebut Slave.

Aturan Komunikasi I2C

6. I2C adalah protokol transfer data serial. Device atau komponen yang mengirim data disebut transmitter, sedangkan device yang menerimanya disebut receiver.

7. Device yang mengendalikan operasi transfer data disebut master, sedangkan device lainnya yang dikendalikan oleh master disebut slave.

8. Master device harus menghasilkan serial clock melalui pin SCL, mengendalikan akses ke BUS serial dan menghasilkan sinyal kendali START dan STOP.

2.2.5 Relay [3]

Relay merupakan saklar elektronik yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya. Yang dimana terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:

Gambar 2.8 Rangkaian Relay

1. Koil : Lilitan dari relay

2. Common : Bagian yang tersambung dengan NC 3. Kontak : Terdiri dari NC (Normally Closed) dan NO

(Normally Open)

2.2.6 Push Button [6]

Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).

Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri. Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:

1. Tipe Normally Open (NO)

Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.

Gambar 2.9 Push Button tipe NO

2. Tipe Normally Close (NC)

Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.

Gambar 2.10 Push Button tipe NC

3. Tipe NC dan NO

Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.

2.2.7 Power Supply[6[

Catu daya memegang peranan yang sangat penting dalam hal perancangan sebuah alat. Tanpa adanya masukan daya maka perangkat tidak dapat berfungsi. Begitu juga apabila pemilihan catu daya tidak tepat, maka perangkat tidak dapat bekerja dengan baik. Penentuan sistem catu daya yang akan digunakan ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya :

1. Tegangan

Setiap aktuator tidak memiliki tegangan yang sama. Hal ini akan berpengaruh terhadap desain catu daya. Tegangan tertinggi dari salah satu aktuator akan menentukan nilai tegangan catu daya.

2. Arus

Arus memiliki satuan Ah (Ampere hour). Semakin besar Ah, semakin lama daya tahan baterai bila digunakan pada beban yang sama.

3. Teknologi Baterai

Baterai isi ulang ada yang dapat diisi hanya apabila benar-benar kosong dan ada pula yang dapat diisi ulang kapan saja tanpa harus menunggu baterai tersebut benar-benar kosong.

Catu daya yang akan digunakan pada perancangan alat ini adalah transformator dan regulator.

2.2.7.1 Transformator [6]

Transformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis, dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat di transfer keseluruhan (secara magnetisasi).

Gambar 2.12 Transformator

2.2.7.2 Regulator [6]

Regulator tegangan menyediakan output tegangan DC yang konstan dan secara terus-menerus menahan tegangan output pada nilai yang diinginkan. Regulator hanya dapat bekerja jika tegangan input ( ) lebih besar daripada tegangan output ( ). Biasanya perbedaan tegangan input dengan output yang direkomendasikan tertera pada datasheet komponen tersebut.

2.3 Perangkat Lunak 2.3.1 NS One [7]

Perangkat lunak yang dimaksud adalah bahasa pemrograman yang mendukung bekerjanya alat ini. Tanpa adanya perangkat lunak tersebut, maka hardware tidak akan berfungsi atau bekerja sebagaimana mestinya. Perangkat lunak yang digunakan menggunakan bahasa assembler sebagai bahasa pemrograman mikrokontroler. Dalam pembuatan alat ini perangkat lunak bertugas untuk menerima dan mengolah data yang diberikan oleh panel input lalu mengeluarkanya melalui panel output.

Pada perancangan perangkat lunak ini menggunakan software NS ONE dan menggunakan bahasa pemrograman C agar perangkat ini mudah dipahami.

Gambar 2.14 Tampilan Program NS One

2.3.2 Microsoft Office Access 2007[8]

Microsoft Office Access adalah sebuah program aplikasi basis data komputer relasional yang ditujukan untuk kalangan rumahan dan perusahaan

kecil hingga menengah. Aplikasi ini merupakan anggota dari beberapa aplikasi Microsoft Office, selain tentunya Microsoft Word, Microsoft Excel, dan Microsoft PowerPoint. Aplikasi ini menggunakan mesin basis data Microsoft Jet Database Engine, menggunakan tampilan grafis yang aplikatif sehingga memudahkan pengguna. Microsoft Access adalah sebuah program database management system (DBMS). Microsoft Access merupakan program aplikasi database yang digunakan untuk merancang, membuat dan mengelola database secara mudah dan cepat. Ini dikarenakan oleh kemudahanya dalam pengolahan berbagai jenis database serta hasil akhir berupa laporan dengan tampilan dengan desain yang lebih menarik. Fungsi utama Access adalah mengelolah dan mengorganisasi data agar mudah dilihat dan diakses. Lebih dari itu dengan Access dapat mencari, mengelompokan, mengurutkan, dan menghapus data lebih mudah. Dibandingkan program sejenis Access lebih mudah dipergunakan dan disukai karena untuk membuat database dalam Access tidak akan menemukan baris-baris program. Pembuatan database semua dilakukan secara visual dan mudah. Access dapat dioperasikan dengan Operating System keluarga Windows, maka kemampuan dan dukungan fitur-fitur luar dapat digunakan dalam Access, seperti VBA (Visual Basic Application), OLE (Object Linking Embedding), XML (Extended Markup Language).

Elemen Access berisi :

1. Table berfungsi sebagai tempat untuk memasukkan dan menyimpan data yang Kamu buat. Tabel terdiri field-field yang yang berjajar dalam kolom-kolom. Kamu dapat mengisi data secara spesifik dalam baris-baris record sesuai dengan kategori field.

2. Query berfungsi sebagai petunjuk atau informasi yang memberikan keterangan atau spesifikasi yang diperlukan tentang kumpulan data. Dengan Query kamu dapat merancang database lebih spesifik dari beberapa tabel berbeda.

3. Form berfungsi untuk merancang tampilan database yang bisa Kamu rancang sendiri.

4. Report berfungsi untuk merancang laporan database. Report diperlukan jika output akhir ingin dibuat.

2.3.3 Komponen Microsoft Access 2007

Komponen untuk mempermudah pengoprasian Microsoft Access 2007. 1. Office Button

Tombol yang menampung perintah menu yang sering digunakan dalam Microsoft Access antara lain: New, Open, Save, Save as, Close, Database dan perintah lainya.

2. Quick Access ToolBar

Kumpulan tombol untuk melaksanakan suatu perintah tertentu dalam mengoprasikan Microsoft Access 2007 misal: Save, Undo, Redo.

3. Title Bar

Berfungsi untuk menempilkan nama dari jendela program tersebut, selain itu berfungsi untuk memilih posisi jendela program tersebut. 4. Minimize Tool

Untuk meminimalkan jendela program Microsoft Access 2007 sehingga tampilan berubah menjadi sebuah ikon yang diletakan pada taskbar Windows XP.

5. Maximixe Tool

Berfungsi untuk memaksimalkan ukuran jendela program, sehingga tampilanya memenuhi layar monitor.

6. Close Tool

Berfungsi untuk menutup jendela atau keluar dari program Microsoft Access 2007.

7. Status Bar

Digunakan untuk menampilkan status aktif dari lembar kerja program Microsoft Access 2007 misalnya: Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock.

2.3.4 Microsoft Visual Studio[9]

Microsoft Visual Studio merupakan sebuah perangkat lunak lengkap (suite) yang dapat digunakan untuk melakukan pengembangan aplikasi, baik itu aplikasi bisnis, aplikasi personal, ataupun komponen aplikasinya, dalam bentuk aplikasi console, aplikasi Windows, ataupun aplikasi Web. Visual Studio adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa pemrograman adalah perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Bahasa pemrograman Visual Studio, yang dikembangkan oleh Microsoft dan merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual Studio merupakan salah satu Development Tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi Windows. Visual Studio merupakan salah satu bahasa pemrograman komputer yang mendukung object (Object Oriented Programming = OOP).

Aplikasi adalah suatu unit perangkat lunak yang dibuat untuk melayani kebutuhan akan beberapa aktivitas. Aplikasi akan menggunakan sistem operasi (OS) komputer dan aplikasi lainnya yang mendukung Apl. Istilah ini mulai perlahan masuk ke dalam istilah Teknologi Informasi semenjak tahun 1993. Secara historis, aplikasi adalah software yang dikembangkan oleh sebuah perusahaan.

Bahasa pemrograman Visual Studio 2008 dapat digunakan untuk menyusun dan membuat program aplikasi pada sistem operasi windows. Program aplikasi dapat berupa program database, program grafis dan lain sebagainya. Didalam Visual Studio terdapat komponen - komponen yang sangat membantu dalam pembuatan programaplikasi. Dalam pembuatan program aplikasi pada Visual Studio 2008 dapat didukung oleh software seperti Microsoft Access, Microsoft Exel, Seagate Crystal Report, dan lain sebagainya.

2.3.4.1 Membuat Sebuah Project

Dalam pembuatan program aplikasi pada Visual Studio, langkah pertama adalah dengan membuat sebuah project. Adapun caranya dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya mengklik Start | program | Microsoft Visual Studio 2008 | Microsoft Visual Studio 2008. Cara lainnya adalah dengan membuka Windows Explorer dengan mengklik kanan Start dan mengklik Explore. Setelah explorer muncul klik akses program files\ Microsoft Visual Studio\ dan klik ganda visual studio 2008.exe. Selanjutnya akan terlihat tampilan seperti pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Tampilan awal visual studio 2008

Kemudian pilih open project lalu klik open maka akan terlihat tampilan form project seperti pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Tampilan Form Project

2.3.4.2 Menu Bar

Menu bar merupakan salah satu fasilitas yang dapat digunakan untuk membantu user dalam membuat program aplikasi pada Visual Studio. Ada dua belas menu yang dapat digunakan dan masing – masing mempunyai fungsi yang berbeda. Untuk menggunakan fasilitas menu, klik menu yang dipilih dan selanjutnya mengklik submenu yang akan digunakan.

Gambar 2.17 Tampilan Menu Bar

2.3.4.3 Toolbar

Toolbar berfungsi sama dengan menu, hanya saja berbeda tampilan. Pada toolbar cukup mengklik icon yang ingin digunakan yang terdapat pada toolbar. Jumlah icon pada toolbar dapat diatur dengan mengklik Menu View | toolbars. Selanjutnya ada pilihan menambah toolbar, diantaranya Debug, Edit, Form editor, Standart, dan Customize. Pada submenu Customize terdapat pilihan untuk

mengatur toolbar yang akan digunakan. Tampilan salah satu toolbar terlihat seperti pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18 Tampilan Toolbar

2.3.4.4 Toolbox

Toolbox merupakan tempat icon-icon untuk objek yang akan dimasukan dalam form pada pembuatan program aplikasi. Secara default pada toolbox hanya terdapat objek - objek seperti Gambar 2.19.

52

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian tekanan kebocoran pada botol maka didapatkan beberapa kesimpulan yaitu:

 Dari hasil pengujian alat waktu yang dibutuhkan untuk satu kali pengambilan data selama 17.53 detik

 Sedangkan tingkat keberhasilan dalam pengujian alat adalah 60% untuk botol bagus, 87 % botol bocor halus, 80 % botol bocor kecil dan 87 % botol bocor besar dengan waktu rata-rata satu kali pengambilan data 17.63 detik untuk botol bagus, 17.42 detik botol bocor halus, 17.64 detik botol bocor kecil dan 17.42 detik botol bocor besar.

 Output hasil pengukuran berupa tampilan hasil pengujian kebocoran pada LCD 16 X 2 dan data hasil pengujian disimpan dalam database.

5.2 Saran

Dari hasil pengujian tekanan kebocoran pada botol maka didapatkan beberapa saran yaitu:

 Memakai sensor tekanan udara yang lebih akurat.

 Aplikasi atau mikrokontroler yang digunakan coba dengan memakai arduino.

TUGAS AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada Program Studi Strata Satu Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer

Oleh :

Herman Adi Prasetya 10208110

Pembimbing : Sutono, M.Kom

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA BANDUNG

vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

LEMBAR PERNYATAAN ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan dan Manfaat ... 2

1.4 Batasan Masalah... 2

1.5 Metode Penelitian... 3

1.6 Sistematika Penulisan... 3

BAB IIDASAR TEORI ... 4

2.1 Hukum Pascal... 5

2.2 Perangkat Keras ... 6

2.2.1 Mikrokontroler ATmega 8535 ... 6

_{2.2.2.1 Konfigurasi pin ATmega 8535 ... 13}

2.2.2.2 Sistem Komunikasi Serial ... 15

viii

2.2.4 Komunikasi I2C ... 20

2.2.5 Relay ... 21

2.2.6 Push Button ... 22

2.2.7 Power Supply ... 24

2.2.7.1 Transformator ... 24

2.2.7.2 Regulator ... 25

2.3 Perangkat Lunak... 26

2.3.1 NS One ... 26

2.3.2 Microsoft Office Access 2007 ... 26

2.3.3 Komponen Microsoft Access 2007 ... 28

2.3.4 Microsoft Visual Studio ... 29

2.3.4.1 Membuat Sebuah Project ... 30

2.3.4.2 Menu Bar ... 31

2.3.4.3 Tool Bar ... 31

2.3.4.4 Toolbox ... 32

BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 33

3.1 Perancangan Sistem Mikrokontroler ... 33

3.2 Rancangan Perangkat Keras ... 34

3.2.1 Modul Sensor ... 34

3.2.2 Modul Mikrokontroler ... 35

3.2.3 Modul LCD ... 36

3.2.4 Modul Relay ... 37

3.2.5 Modul Push Button ... 37

ix

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 41

4.1 Pengujian Alat ... 41

4.1.1 Pengujian Tekanan Pada Botol ... 41

4.1.1.1 Pengujian Tekanan Pada Botol Bagus ... 42

4.1.1.2 Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Halus ... 44

4.1.1.3 Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Kecil ... 46

4.1.1.4 Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Besar ... 48

4.2 Analisa Alat ... 50

4.2.1 Analisa Botol Bagus ... 51

4.2.2 Analisa Botol Bocor Halus... 51

4.2.3 Analisa Botol Bocor Kecil ... 51

4.2.4 Analisa Botol Bocor Besar ... 51

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 52

5.1 Kesimpulan ... 52

5.2 Saran ... 52

53

DAFTAR PUSTAKA

[1] Frederick J. Bueche, Ph. D. Fisika Schaum edisi kedelapan, Inggris : McGraw-Hill, 1989

[2] Albert, P, Malvino. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jilid 1, Jakarta : Salemba Teknika, 2003

[3] Syahrul. Mikrokontroler ATMEGA8535, Bandung : Informatika, 2012 [4] Data Sheet sensor MPX 5100, diakses tanggal 17/11/2014. 14:25 WIB,

http://www.alldatashett.com

[5] Putra Surakusumah Aditya, Rancang Bangun Pengisian Botol Otomatis, Universitas Indonesia, Depok, 2009

[6] ( 2015, Mei 15 ) dari

http://elib.unikom.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptunikomp p-gdl-dahlanperm-35496&q=dahlan.

[7] Christianto Tjahyadi, Michelle Emmanuella Tjahyadi. Membuat Robot Green Bird, Bandung: CIF. 2012

[8] John Philio Simanjuntak. Aplikasi Microsoft Access 2007. Bandung: Graha Ilmu, 2008

[9] Thomson Wilian, Brian. Microsoft Visual Studio 2008. Bandung: Informatika 2010

DATA PRIBADI

Nama : Herman Adi Prasetya

Jenis kelamin : Laki-laki

Tempat, Tanggal Lahir : Bandung, 3 Januari 1990

Kewarganegaraan : Indonesia

Status Perkawinan : Menikah Tinggi, Berat Badan : 172 cm, 64 kg

Kesehatan : Sangat Baik

Agama : Islam

Alamat Lengkap : Jln Jend Amir Machmud,Sukawargi 1 no 30B Kelurahan Cibabat Kecamatan Cimahi Utara Kota Cimahi

Telepon : 081573148588

E-mail : hermanadi50@gmail.com

RIWAYAT ORANG TUA

Nama Ayah : Kusnadi

Alamat Lengkap : Jln Jend Amir Machmud,Sukawargi 1 no 30B Keluarahan Cibabat Kecamatan Cimahi Utara Kota Cimahi

Telepon : 087823594067

 SMP NEGERI 6 CIMAHI, 2004  SMAN 3 CIMAHI, 2007

 UNIKOM (TEKNIK KOMPUTER), 2015

KEMAMPUAN

 Kemampuan Teknik Komputer (Maintenance, Teknisi, MS office, Programer) PENGALAMAN KERJA

1

Herman Adi Prasetya1 , Sutono, M.Kom2 Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung hrmn_steel@yahoo.co.id , sutonost@yahoo.com

ABSTRAK

Perkembangan kehidupan manusia dari masa ke masa menciptakan kebutuhan baru yang semakin kompleks dalam segala bidang. Pada bidang industri kesalahan kecil dapat mempengaruhi kualitas produk. Produk yang dihasilkan harus sempurna hingga ke tangan konsumen.Dalam industri minuman kemasan, kualitas botol sangatlah penting. Jika botol kemasan terjadi kebocoran maka akan mempengaruhi isi dari produk tersebut. Kebocoran seharusnya dapat terdeteksi sebelum produk sampai ke tangan konsumen. Merancang sebuah alat yang dapat mendeteksi kebocoran pada botol dapat mejadi sebuah solusi untuk membantu mendeteksi kemasan yang bocor. Alat tersebut akan terintegrasi pada proses produksi, sehingga jika terdapat kebocoran pada kemasan tidak akan masuk proses produksi selanjutnya.sehingga perlu sebuah alat yang akurat untuk mendeteksi kebocoran dengan menggunakan sensor tekanan MPX 5100 sehingga menjadi lebih akurat, cepat, dan terpercaya dan terintegrasi dengan mikrokontroler dan database.

Kata Kunci : Botol, Mikrokontroler, Sensor tekanan, Database

1. PENDAHULUAN

Industri pengolahan air minum dalam kemasan merupakan salah satu industri yang menggunakan sistem pengontrolan dalam setiap alat yang digunakan, salah satunya pengujian kebocoran pada botol air mineral yang menggunakan Mikrokontroler sebagai sistem yang mengontrol kebocoran dalam setiap botol yang akan digunakan.

Sistem kerja pada alat uji kebocoran ini menggunakan mikrokontroler ATMega 8535 yang berfungsi untuk mengkonversi keluaran dari sensor MPX 5100AP yang berupa data analog dirubah dan di proses menjadi data digital agar dapat terbaca oleh personal komputer atau PC dan kemudian ditampilkan oleh LCD.

Oleh karena itu akan dibangun sebuah sistem “ Rancang Bangun Alat Uji Kebocoran

pada Botol Air Mineral Berbasis

Mikrokontroler” yang diharapkan bisa menjadi

bahan pembelajaran dalam mempelajari mikrokontroler.

2. LANDASAN TEORI

Metode yang digunakan dalam pembuatan alat ini menggunakan metode hukum pascal atau tekanan pascal yang akan di pergunakan sebagai metode dalam pembuatan alat karena tekanan angin pada dasar wadah tentu saja lebih besar dari tekanan angin pada bagian di atasnya. Semakin ke bawah, semakin besar tekanan angin tersebut. sebaliknya, semakin mendekati permukaan atas wadah, semakin kecil tekanan zat cair tersebut.

Besarnya tekanan sebanding dengan pgh (p = massa jenis, g = percepatan gravitasidan h = ketinggian/kedalaman).

Perancangan dan pembuatan alat pengujian kebocoran pada botol air mineral ini, botol dipompa menggunakan kompresor

2 (liquid crystal display) dan data hasil

pengujian kebocoran disimpan dalam database. Ketika ada botol yang dilewatkan pada sensor dan mempunyai tekanan yang telah ditetapkan, maka botol tersebut dapat dinyatakan lolos uji kebocoran. Sedangkan, apabila dilakukan uji tekanan pada botol dan tekanan yang dihasilkan tidak sesuai, maka botol tersebut tidak bisa lulus uji kebocoran.

3. PERANCANGAN

Perancangan yang dilakukan terdiri dari perancangan mekanik, perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.

Perancangan Mekanik

Gambar 1. Desain Alat Uji kebocoran Perancangan Perangkat Keras

Sistem yang akan dirancang ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram Blok

Gambar 3. Pemetaan Pin Atmega 8535 Untuk Masing-Masing Komponen

Sistem kontrol Mikrokontroler ATmega 8535 yang berfungsi untuk mengolah data dari sensor MPX 5100AP dan hasilnya langsung ditampilkan di database dan LCD 2 x 16.

Sensor MPX 5100AP adalah sensor tekanan MPX 5100AP dimana sensor ini berfungsi untuk mengukur tekanan dalam botol setelah kompresor dalam keadaan off. Sensor tekanan MPX 5100AP merupakan sebuah sensor tekanan yang dirancang untuk berbagai aplikasi terutama aplikasi yang menggunakan mikrokontroler serta mempunyai sinyal keluaran yang sebanding dengan tekanan yang ditetetapkan.

Gambar 4. Rangkaian Sensor MPX 5100AP LCD (liquid crystal display) adalah untuk menampilkan karakter data dari mikrokontroler. koneksi alat ke LCD menggunakan komunikasi I2C.

3 menjalankan komresor.

Gambar 6. Rangkaian Relay

Saklar Push button adalah alat yang dapat mengirimkan input low ataupun high, dalam alat yang akan dibuat memakai saklar push

button yang berfungsi menyalakan

mikrokontroler, saklar mengirimkan input high pada mikrokontroler kemudian menyalakan perangkat lain yaitu kompresor.

Gambar 7. Rangkaian Push Button 4. HASIL PENGUJIAN

Software yang dipakai adalah NS ONE pada saat pengujian, perubahan nilai analog pada sensor MPX 5100AP diteruskan kedalam rangkaian mikrokontroler dan ditampilkan pada LCD serta data hasil pengukuran disimpan dalam database, yang dimana disini dilakukan empat kali percobaan terhadap botol bagus, botol bocor halus, botol bocor kecil, botol bocor besar. Berikut ini adalah data hasil pengujianya.

Gambar 8. Alat Uji Kebocoran Pada Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler

a). Pengujian Tekanan Pada Botol Bagus

Gambar 9. Botol Bagus

Gambar 10. Database Botol Bagus Tabel 1. Pengujian Botol Bagus

4 Gambar 11. Data Uji Botol Bagus

Berdasarkan table 1. diketahui bahwa dari hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bagus, 9 kali bagus dan 6 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

b). Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Halus

Gambar 12. Botol Bocor Halus

Gambar 13. Database Botol Bocor Halus

Gambar 14. Data Uji Botol Bocor Halus Berdasarkan table 2. diketahui bahwa dari hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bocor halus, 13 kali bagus dan 2 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

c). Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Kecil

5 Gambar 16. Database Botol Bocor Kecil

Tabel 3. Pengujian Botol Bocor Kecil

Gambar 17. Data Uji Botol Bocor Kecil

Berdasarkan table 3. diketahui bahwa dari hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bocor kecil, 12 kali bagus dan 3 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

Gambar 18. Botol Bocor Bocor Besar

Gambar 19. Database Botol Bocor Besar

Tabel 4. Pengujian Botol Bocor Besar

6 5. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil pengujian tekanan kebocoran pada botol maka didapatkan beberapa kesimpulan yaitu:

a. Dari hasil pengujian alat waktu yang dibutuhkan untuk satu kali pengambilan data selama 17.53 detik b. Sedangkan tingkat keberhasilan dalam

pengujian alat adalah 60% untuk botol bagus, 87 % botol bocor halus, 80 % botol bocor kecil dan 87 % botol bocor besar dengan waktu rata-rata satu kali pengambilan data 17.63 detik untuk botol bagus, 17.42 detik botol bocor halus, 17.64 detik botol bocor kecil dan 17.42 detik botol bocor besar.

c. Output hasil pengukuran berupa tampilan hasil pengujian kebocoran pada LCD 16 X 2 dan data hasil pengujian disimpan dalam database. Sedangkan dari hasil pengujian tekanan kebocoran pada botol maka didapatkan beberapa saran yaitu:

a. Memakai sensor tekanan udara yang lebih akurat.

b. Aplikasi atau mikrokontroler yang digunakan coba dengan memakai arduino.

c. Database yang digunakan memakai Visual Basic.

[2] Albert, P, Malvino. Prinsip-Prinsip

Elektronika. Jilid 1, Jakarta : Salemba

Teknika, 2003

[3] Syahrul. Mikrokontroler

ATMEGA8535, Bandung : Informatika, 2012

[4] Data Sheet sensor MPX 5100, diakses tanggal 17/11/2014. 14:25 WIB, http://www.alldatashett.com

[5] Putra Surakusumah Aditya, Rancang

Bangun Pengisian Botol Otomatis, Universitas Indonesia,

Depok, 2009

[6] ( 2015, Mei 15 ) dari

http://elib.unikom.ac.id/gdl.php?mod= browse&op=read&id=jbptunikompp-gdl-dahlanperm-35496&q=dahlan. [7] Christianto Tjahyadi, Michelle

Emmanuella Tjahyadi. Membuat Robot Green Bird, Bandung: CIF. 2012

[8] John Philio Simanjuntak. Aplikasi Microsoft Access 2007. Bandung: Graha Ilmu, 2008

[9] Thomson Wilian, Brian. Microsoft Visual Studio 2008. Bandung: Informatika 2010

v Assalamu’alaikum Wr. Wb

Dengan mengucap Alhamdulillah, puji serta syukur kehadirat Allah SWT karena rahmat dan hidayah–Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang diharapkan. Tugas Akhir ini diajukan untuk sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar sarjana pada Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia. Judul yang penulis pilih dalam Tugas Akhir ini adalah “Rancang Bangun Alat Pengujian Kebocoran Pada Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler ”. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan pengetahuan, ilmu, dan pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Kusnadi, Ibu Dadah Rodiah dan adik - adik tercinta Arman Muda Pratama dan Fathhul Qudus Al-Hajr yang selalu mendoakan, berjuang dengan sabar dan selalu memberikan semangat. Semoga Allah SWT memberikan kemuliaan kepada kedua orang tua yang telah sabar dan ikhlas mendidik penulis

2. Istri tercinta Ajeng Purnamasari Saputri, S.Pd yang selalu memberikan perhatian, dukungan serta semangat terhadap penulis

3. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si, selaku Ketua Jurusan Teknik omputer Universitas Komputer Indonesia

4. Bapak Sutono, M.Kom, selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan , saran serta arahan kepada penulis

5. Bapak John Adler, S.Si, M.Si, selaku Dosen wali penulis yang senantiasa membimbing dalam perkuliahan

6. Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan, motivasi, dan bimbingan secara akademik dan non akademik

7. Keluarga besar Dolput ( 08 TK-3 ) yang telah memberikan motivasi, semangat, dan pengalaman kepada penulis

vi banyaknya

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak sekali kekurangan oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dan semoga tugas akhir ini bermanfaat, khususnya bagi penulis umumnya bagi pembaca

Wassalamualaikum WR, WB

Bandung, Agustus 2015

3

Relay adalah merupakan saklar elektronik

yang dapat dikendalikan dari rangkaian

elektronik lainnya, yang dimana di alat uji

kebocoran pada botol air mineral berbasis

mikrokontroler ini pergunakan untuk

menjalankan komresor.

Gambar 6. Rangkaian Relay

Saklar Push button adalah alat yang dapat mengirimkan input low ataupun high, dalam alat yang akan dibuat memakai saklar push button yang berfungsi menyalakan mikrokontroler, saklar mengirimkan input high pada mikrokontroler kemudian menyalakan perangkat lain yaitu kompresor.

Gambar 7. Rangkaian Push Button

4. HASIL PENGUJIAN

Software yang dipakai adalah NS ONE pada saat pengujian, perubahan nilai analog pada sensor MPX 5100AP diteruskan kedalam rangkaian mikrokontroler dan ditampilkan pada LCD serta data hasil pengukuran disimpan dalam database, yang dimana disini dilakukan empat kali percobaan terhadap botol bagus, botol bocor halus, botol bocor kecil, botol bocor besar. Berikut ini adalah data hasil pengujianya.

Gambar 8. Alat Uji Kebocoran Pada Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler

a). Pengujian Tekanan Pada Botol Bagus

Gambar 9. Botol Bagus

Gambar 10. Database Botol Bagus

Tabel 1. Pengujian Botol Bagus

4 Gambar 11. Data Uji Botol Bagus

Berdasarkan table 1. diketahui bahwa dari hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bagus, 9 kali bagus dan 6 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

b). Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Halus

Gambar 12. Botol Bocor Halus

Gambar 13. Database Botol Bocor Halus

Tabel 2. Pengujian Botol Bocor Halus

Gambar 14. Data Uji Botol Bocor Halus

Berdasarkan table 2. diketahui bahwa dari hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bocor halus, 13 kali bagus dan 2 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

c). Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Kecil

5 Gambar 16. Database Botol Bocor Kecil

Tabel 3. Pengujian Botol Bocor Kecil

Gambar 17. Data Uji Botol Bocor Kecil

Berdasarkan table 3. diketahui bahwa dari hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bocor kecil, 12 kali bagus dan 3 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

d). Pengujian Tekanan Pada Botol Bocor Besar

Gambar 18. Botol Bocor Bocor Besar

Gambar 19. Database Botol Bocor Besar

Tabel 4. Pengujian Botol Bocor Besar

6 Berdasarkan table 4. diketahui bahwa dari

hasil pengujian sebanyak lima belas kali pada uji botol bocor halus, 13 kali bagus dan 2 kali bocor untuk persentase keberhasilan dan eror sebagai berikut:

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil pengujian tekanan kebocoran pada botol maka didapatkan beberapa kesimpulan yaitu:

a. Dari hasil pengujian alat waktu yang dibutuhkan untuk satu kali pengambilan data selama 17.53 detik b. Sedangkan tingkat keberhasilan dalam

pengujian alat adalah 60% untuk botol bagus, 87 % botol bocor halus, 80 % botol bocor kecil dan 87 % botol bocor besar dengan waktu rata-rata satu kali pengambilan data 17.63 detik untuk botol bagus, 17.42 detik botol bocor halus, 17.64 detik botol bocor kecil dan 17.42 detik botol bocor besar.

c. Output hasil pengukuran berupa tampilan hasil pengujian kebocoran pada LCD 16 X 2 dan data hasil pengujian disimpan dalam database.

Sedangkan dari hasil pengujian tekanan kebocoran pada botol maka didapatkan beberapa saran yaitu:

a. Memakai sensor tekanan udara yang lebih akurat.

b. Aplikasi atau mikrokontroler yang digunakan coba dengan memakai arduino.

c. Database yang digunakan memakai Visual Basic.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1]

Frederick J. Bueche, Ph. D. Fisika Schaum edisi kedelapan, Inggris : McGraw-Hill, 1989

[2]

Albert, P, Malvino. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jilid 1, Jakarta : Salemba Teknika, 2003

[3]

Syahrul. Mikrokontroler ATMEGA8535, Bandung : Informatika, 2012

[4]

Data Sheet sensor MPX 5100, diakses tanggal 17/11/2014. 14:25 WIB, http://www.alldatashett.com

[5]

Putra Surakusumah Aditya, Rancang

Bangun Pengisian Botol Otomatis, Universitas Indonesia,

Depok, 2009

[6]

( 2015, Mei 15 ) dari

http://elib.unikom.ac.id/gdl.php?mod= browse&op=read&id=jbptunikompp-gdl-dahlanperm-35496&q=dahlan.

[7]

Christianto Tjahyadi, Michelle

Emmanuella Tjahyadi. Membuat Robot Green Bird, Bandung: CIF. 2012

[8]

John Philio Simanjuntak. Aplikasi Microsoft Access 2007. Bandung: Graha Ilmu, 2008

[9]

Thomson Wilian, Brian. Microsoft Visual Studio 2008. Bandung: Informatika 2010

v

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Dengan mengucap Alhamdulillah, puji serta syukur kehadirat Allah SWT karena

rahmat dan hidayah

–

Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sesuai

waktu yang diharapkan. Tugas Akhir ini diajukan untuk sebagai salah satu syarat

untuk meraih gelar sarjana pada Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan

Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia. Judul yang penulis pilih dalam

Tugas Akhir ini adalah

“

Rancang Bangun Alat Pengujian Kebocoran Pada

Botol Air Mineral Berbasis Mikrokontroler ”

. Penulis menyadari bahwa Tugas

Akhir ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan pengetahuan, ilmu,

dan pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Penyusunan Tugas Akhir ini

tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis

ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1.

Bapak Kusnadi, Ibu Dadah Rodiah dan adik - adik tercinta Arman Muda

Pratama dan Fathhul Qudus Al-Hajr yang selalu mendoakan, berjuang

dengan sabar dan selalu memberikan semangat. Semoga Allah SWT

memberikan kemuliaan kepada kedua orang tua yang telah sabar dan ikhlas

mendidik penulis

2.

Istri tercinta Ajeng Purnamasari Saputri, S.Pd yang selalu memberikan

perhatian, dukungan serta semangat terhadap penulis

3.

Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si, selaku Ketua Jurusan Teknik omputer

Universitas Komputer Indonesia

4.

Bapak Sutono, M.Kom, selaku Pembimbing I yang telah banyak

memberikan bimbingan , saran serta arahan kepada penulis

5.

Bapak John Adler, S.Si, M.Si, selaku Dosen wali penulis yang senantiasa

membimbing dalam perkuliahan

6.

Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer

Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan, motivasi, dan

bimbingan secara akademik dan non akademik

7.

Keluarga besar Dolput ( 08 TK-3 ) yang telah memberikan motivasi,

semangat, dan pengalaman kepada penulis

vi

8.

Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu terima kasih

sebanyak-banyaknya

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak sekali kekurangan

oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun

dan semoga tugas akhir ini bermanfaat, khususnya bagi penulis umumnya bagi

pembaca

Wassalamualaikum WR, WB

Bandung, Agustus 2015