Alat Ukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535

(1)

B

PROG FAKUL

ALAT

ERBASIS

GRAM STU LTAS MAT UN

T UKUR

S MIKRO

TU

UDI D III M TEMATIK NIVERSIT

KELEMB

OKONTR

UGAS AK Oleh: NAIMAH 11241102 METROLO KA DAN IL TAS SUMA MEDAN 2014

BAPAN T

ROLER A

HIR H 21

OGI DAN I LMU PENG ATERA UTA N

TANAH

ATmega 8

INSTRUME GETAHUA ARA

8535

MENTASI AN ALAM


(2)

B

PRO FAKU

ALA

BERBASI

OGRAM ST ULTAS MA UN

T UKUR

IS MIKRO

T

UDI D III M ATEMATIK NIVERSIT

KELEMB

OKONTR

TUGAS AK Oleh: NAIMAH 11241102 METROLO KA DAN IL TAS SUMA MEDAN 2014

BAPAN T

ROLER AT

HIR H 21

OGI DAN IN LMU PENG ATERA UTA N

TANAH

Tmega 85

NSTRUMEN ETAHUAN ARA

535

ENTASI N ALAM


(3)

ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMega 8535

PERSETUJUAN

Yangbertandatangan di bawahini,

DosenPembimbingTugasAkhirmenyatakanbahwalaporantugasakhirdari:

NAIMAH NIM:

112411021

Dengan judul:

ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMega 8535

Telah selesai diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam siding pertanggung jawaban laporan tugas akhir.

Diluluskan di Medan, Juli 2014

Ketua Program Studi Dosen Pembimbing

D3 Metrologi dan Instrumentasi Tugas Akhir

Drs. Diana A BarusM,Sc Junedi Ginting SS.i, MS.i


(4)

PERNYATAAN

ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS MIKROKONTROLER 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, Juli 2014

NAIMAH

112411021


(5)

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkah, rahmat-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.

Projek akhir 1 ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma 3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah

ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMega 8535

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Laporan Projek 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 Alemin Barus MS.c selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam sekaligus pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan laporan Akhir ini.

3. Bapak juneidi Ginting SS.i,MS.i selaku dosen pembimbing saya yang menbantu dalam menyelesaikan alat dan penulisan laporan ini.


(6)

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. Rekan Satu perjuanganProgram Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

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

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

Medan, Juli 2014

Hormat Kami,


(7)

ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535

ABSTRAK

Dalam makalah ini disajikan perancangan dan realisasi alat pengukur kelembaban tanah berbasis mikrokontroler ATMega 8535. Sensor kelembaban tanah berupa dua buah probe bertipe yl-69. Sensor kelembaban ini dihubungkan pada generator sinyal. Bila kelembaban tanah berubah, maka impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi sinyal keluaran generator berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi ini yang kemudian dideteksi dan digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah.Dari hasil uji coba diperoleh bahwa alat yang dibuat dapat beroperasi sesuai dengan yang diharapkan. Alat yang dibuat juga dilengkapi sinyal kendali on-off, sehingga alat yang dibuat dapat digunakan untuk pengendalian kelembaban tanah.


(8)

SOIL MOISTURE BASED

MICROCONTROLLER WITH ATMEGA 8535

ABSTRACT

This paper presents the design and realization of a ATMega8535 microcontroller based instrument for measuring soil moisture. Two probe for soil moisture sensor. This soil moisture sensor is connected to signal generator. When the soil moisture changes, then the impedance of sensor will change. This the frequency of output signal generator changes according to the soil moisture. This frequency change is then detected and used for knowing the soil moisture level. The instrument is also equipped with an on-off control signal that can be used for controlling the soil moisture level.


(9)

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK vi

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1LatarBelakang ... 1

1.2RumusanMasalah ... 3

1.3BatasanMasalah ... 4

1.4TujuanPenulisan ... 4

1.5SistematikaPenulisan ... 4

BAB II DASAR TEORI ... 6

2.1 Pengenalan Tanah ... 8

2.2 Sensor Kelembaban Tanah ... 8

2.3 LCD (Liquid Crystal Display) ... 9

2.3.1 Cara Kerja LCD ... 9

2.4 Mikrokontroler ATMega8535 ... 11

2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega 8535 ... 13

2.4.2 Fitur Pin ATMega 8535 ... 14

2.4.3 Arsitektur ATMega8535 ... 16

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN ... 17

3.1 Perencanaan Blok Diagram Sistem ... 17

3.2PerancanganRangakaianCatuDaya ... 18

3.3 RangkaianMikrokontroler ATMega8535 ... 19

3.4 Rangkaian Sensor Yl 69 ... 23

3.5 Display LCD Character 2x 16 ... 24

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN ... 26

4.1 PengujianRangkain Power Supply ... 26

4.2 PengujianRangkainMikrokontroler ATMega8535 ... 24

4.3 PengujiandanAnalisaRangkaian Sensor Ultrasonic ... 27

4.5 Pengujian Interfacing LCD 2 x 16 ... 31

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 34

5.1 Kesimpulan ... 34

5.2 Saran ... 34

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data hasil uji coba pengukuran kelembaban tanah ... 25 Tabel4.2.Percobaan Sinyal Kendali on – off ... 27


(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Skematik LCD 16 x 2 ... 11

Gambar 2.2Mikrokontroler ATMega 8535 ... 12

Gambar 2.3 Konfigurasi PIN ATMega8535 ... 13

Gambar 2.4 Blok Diagram Fungsional ATMega8535 ... 15

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 17

Gambar 3.2 RangkaianCatuDaya ... 18

Gambar 3.3 RangkaianSistem Minimum ATMega8535 ... 19

Gambar 3.4 Skemarangkaian sensor kelembabantanah ... 21

Gambar 3.5 LCD Character ... 21


(12)

ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535

ABSTRAK

Dalam makalah ini disajikan perancangan dan realisasi alat pengukur kelembaban tanah berbasis mikrokontroler ATMega 8535. Sensor kelembaban tanah berupa dua buah probe bertipe yl-69. Sensor kelembaban ini dihubungkan pada generator sinyal. Bila kelembaban tanah berubah, maka impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi sinyal keluaran generator berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi ini yang kemudian dideteksi dan digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban tanah.Dari hasil uji coba diperoleh bahwa alat yang dibuat dapat beroperasi sesuai dengan yang diharapkan. Alat yang dibuat juga dilengkapi sinyal kendali on-off, sehingga alat yang dibuat dapat digunakan untuk pengendalian kelembaban tanah.


(13)

SOIL MOISTURE BASED

MICROCONTROLLER WITH ATMEGA 8535

ABSTRACT

This paper presents the design and realization of a ATMega8535 microcontroller based instrument for measuring soil moisture. Two probe for soil moisture sensor. This soil moisture sensor is connected to signal generator. When the soil moisture changes, then the impedance of sensor will change. This the frequency of output signal generator changes according to the soil moisture. This frequency change is then detected and used for knowing the soil moisture level. The instrument is also equipped with an on-off control signal that can be used for controlling the soil moisture level.


(14)

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar belakang

Sejalan dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat dan juga dengan bertambahnya populasi manusia, menyebabkan terjadinya krisis kebutuhan air karena penggunaan secara terus menerus dalam jumlah besar oleh manusia.Ironisnya air merupakan kebutuhan yang paling utama bagi seluruh mahluk hidup.Pada saat musim kemarau keberadaan air semakin langka untuk digunakan pada lahan pertanian.Untuk mendapatkan hasil pertanian yang maksimal dan mengurangi penggunaan air yang sia-sia, pemberian air pada lahan pertanian tidak boleh kurang atau lebih.Karena pemberian air yang kurang atau berlebihan pada tumbuhan dapat menyebabkan tumbuhan tersebut kering atau busuk. Salah satu cara untuk mengetahui apakah air yang dibutuhkan tanaman sesuai dengan kebutuhannya, dapat dilihat dari kelembaban tanahnya.

Untuk mengukur kelembaban, metode yang paling umum digunakan adalah thermogravimetric, time domain reflectometry (TDR), dan pergeseran frekuensi.Penelitian yang berkaitan dengan pengukuran kelembaban tanah berbasis mikrokontroler telah dilakukan oleh beberapa peneliti.Alat ukur kelembaban tanah yang ada sekarang di pasaran umumnya relatif mahal, karena harga sensor soil moisture yang mahal.Oleh karena itu, muncul ide untuk membuat alat ukur kelembaban tanah yang relatif murah dengan hasil pengukuran yang baik menggunakan sensor soil moisture

yang relatif murah.Berbagai isu lingkungan telah menarik perhatian masyarakat luas, terutama yang berkaitan dengan permasalahan akibat perubahan kondisi lingkungan seperti banjir, kekeringan, pemanasan global, dan lain-lain. Krisis lingkungan yang


(15)

terjadi dalam skala nasional maupun global tersebut, telah mengancam keberadaan seluruh makhluk hidup di bumi.

Perkembangan suatu wilayah umumnya diikuti oleh perubahan kondisi lingkungannya sebagai konsekuensi pembangunan dan segala aktivitas penduduknya. Kelembaban tanah merupakan salah satu variabel kunci dalam proses hidrologi yang berperan penting dalam menentukan ketersediaan air sebagai unsur yang sangat fundamental dalam kehidupan manusia. Secara umum, kelembaban tanah adalah air yang ditahan pada ruang di antara partikel tanah.

Kelembaban tanah merupakan salah satu parameter penting untuk banyak proses hidrologi, biologi dan kimia. Informasi kelembaban tanah diperlukan untuk kalangan luas di pemerintahan maupun swasta yang antara lain berkaitan erat dengan cuaca dan iklim, potensi runoff dan kontrol banjir, erosi tanah dan kemiringan lereng, manajemen sumber daya air, geo-teknik, dan kualitas air. Informasi kelembaban tanah juga bisa digunakan untuk prediksi cuaca, peringatan awal kekeringan, penjadwalan irigasi, dan perkiraan panen.

Penentuan kadar air tanah dapat dilakukan dengan beberapa cara, salah satunya adalah metode gravimetrik. Metode gravimetrik merupakan metode konvensional yang memiliki akurasi yang cukup baik. Dalam metode gravimetrik dilakukan pengukuran berat tanah sebagai variabel dalam pengukuran kelembaban tanah. Prinsip metode ini adalah membandingkan berat air tanah terhadap berat tanah kering. Meskipun cara ini sederhana, namun metode gravimetrik harus dilakukan di laboratorium sehingga penerapannya membutuhkan waktu dan tenaga yang banyak untuk mendapatkan satu nilai kelembaban tanah.

Metode pengukuran kelembaban tanah yang lain adalah metode penginderaan jauh. Metode penginderaan jauh mampu memberikan informasi kelembaban tanah pada


(16)

area yang lebih luas. Pemanfaatan penginderaan jauh dalam studi kelembaban tanah didasarkan pada data citra satelit kemudian dintegrasikan dengan data lapangan. Kelemahan metode penginderaan jauh yaitu metode ini tidak secara langsung memberikan informasi kelembaban tanah, sehingga variabel elektromagnetik yang diukur oleh penginderaan jauh harus dikaitkan dengan kelembaban tanah menggunakan algoritma tertentu.

Selain itu untuk memperoleh data citra satelit di Indonesia membutuhkan biaya yang mahal. Pemanfaatan kapasitor silinder sebagai sensor kelembaban tanah merupakan suatu inovasi sederhana dan efektif. Sensor kelembaban tanah adalah sensor yang digunakan untuk melakukan pengukuran kelembaban tanah. Prinsip kerja sensor kelembaban tanah ini adalah memberikan luaran berupa besaran listrik sebagai akibat adanya air yang berada di antara lempeng kapasitor silinder. Keunggulan metode ini yaitu pengukuran dapat langsung dilakukan secara mudah di lapangan dan nilai kelembaban tanah langsung dapat diketahui. Berdasarkan pemaparan di atas, maka penelitian yang akan dilakukan adalah pembuatan sensor kelembaban tanah menggunakan sensor probe.

1.2Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertararik untuk mengangkat permsalahn tersebut kedalam Proyek ini dengan judul “ALAT PENGUKUR KELEMBABAN TANAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535”. Pada alat ini akan digunakan sebuah sensor yang menggunakan dua probe, sebuah mikrokontroler ATMega 8535 yang berfungsi untuk mengontrol dan membaca data.


(17)

1.3Batasan Masalah

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

1. Pembahasan sensor kelembaban tanah bertipe yl 69 sebagai pengukur kelembaban tanah.

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega 8535 yang hanya difungsikan sebagai pengontrol dari tegangan yang masuk.

3. Display LCD yang digunakan hanya berfungsikan sebagai penampil hasl proses input dan output.

4. Pengujian sistem dilakukan dengan beban yang rendah.

1.4Tujuan Penulisan

1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga (D-III) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.

2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui.

3. Mengetahui cara kerja sensor kelembaban tanah berbasis Mikrokontroler AtMega 8535.

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengukuran alat ukur


(18)

kelembaban tanah berbasis mikrokontroler ATMega 8535, maka penulis menulis tugas akhir ini dengan urutan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, sistematika penulisan dari penulisan tugas akhir ini.

BAB II : LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroler Atmega 8535, sensor yl 69, bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari mikrokontroler Atmega 8535 dan komponen pendukung.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

Membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.

BAB IV : PENGUJIAN RANGKAIAN

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat.dll

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan kemungkinan pengembangan alat.


(19)

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pengenalan Tanah

Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar.Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernapas dan tumbuhan.Tanah juga menjadi habitathidup berbagai mikroorganisme.Bagi sebagian hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.Ilmu yang mempelajari berbagai aspek mengenai tanah dikenal sebagai ilmu tanah.Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat erosi.

Komposisi tanah yang berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lalin.Air dan udara merupakan bagian dari tanah.Pedologi Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organism, membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembetukan tanah dikenal sebagai “pedogenesis”. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah tersebut.

Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja di Amerika Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organism (termasuk manusia), dan relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan berjalannya waktu.


(20)

Tubuh tanah (solum) tidak lain adalah batuan yang melapuk dan mengalami proses pembentukan lanjutan. Usia tanah yang ditemukan saat ini tidak ada yang lebih tua daripada periode Tersier dan kebanyakan terbentuk dari masa Pleistosen.

Tubuh tanah terbentuk dari campuran bahan organik dan mineral. Tanah non-organik atau tanah mineral terbentuk dari batuan sehingga ia mengandung mineral. Sebaliknya, tanah organik (organosol/humosol) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang terdegradasi.

Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan gambut dan kelak dapat menjadi batu bara. Tanah organik cenderung memiliki keasaman tinggi karena mengandung beberapa asam organik (substansi humik) hasil dekomposisi berbagai bahan organik.Kelompok tanah ini biasanya miskin mineral, pasokan mineral berasal dari aliran air atau hasil dekomposisi jaringan makhluk hidup. Tanah organik dapat ditanami karena memiliki sifat fisik gembur (sarang) sehingga mampu menyimpan cukup air namun karena memiliki keasaman tinggi sebagian besar tanaman pangan akan memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian optimum.

Tanah non-organik didominasi oleh mineral.Mineral ini membentuk partikel pembentuk tanah.Tekstur tanah demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel pembentuk tanah: pasir, lanau (debu), dan lempung. Tanah pasiran didominasi oleh pasir, tanah lempungan didominasi oleh lempung.Tanah dengan komposisi pasir, lanau, dan lempung yang seimbang dikenal sebagai geluh (loam).

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang.Warna tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching). Tanah berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang


(21)

tinggi, baik karena pelapukan vegetasi maupun proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi; warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya. Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam atau perubahan warna bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi.

Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat.Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai porus (jamak pori). Struktur tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran kecil (mikropori) terisi air. Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang.Tanah menjadi semakin liat apabila berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.

2.2 Sensor Kelembaban Tanah

Sensor kelembaban tanah merupakan sensor yang mampu mendeteksi intensitas air di dalam tanah ( moisture ). Sensor ini terdiri dua probe untuk melewatkan arus melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Semakin banyak air membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi besar). Kedua probe ini merupakan media yang akan menghantarkan


(22)

tegangan analog yang nilainya relatif kecil. Tegangan ini nantinya akan diubah menjadi tegangan digital untuk diproses ke dalam mikrokontroler.

2.3 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer.Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :

a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris. b. Mempunyai 192 karakter tersimpan. c. Terdapat karakter generator terprogram. d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit. e. Dilengkapi dengan back light.

2.3.1 Cara Kerja LCD Secara Umum

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-bit.Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7.Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu


(23)

waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.

Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan.Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”.Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7.Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.


(24)

Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.

Gambar 2.1 : Skematik LCD 16 x 2.

2.4 Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler merupakan suatu terobasan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang sangast kecil, Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan system computer yang mempunyai satu atau beberapa tugas


(25)

yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer ) yang memiliki beragam fungsi.

Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja, perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM nya besar, artinya program-program penggunba disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil, Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM –nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalm ROM (bias Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara , termasuk register-register yang digunakn pada mikrokontroler yang bersangkutan.


(26)

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535

2.4.1 Konfigurasi Pin ATMega8535

Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan sebagai berikut

1. VCC Input sumber tegangan (+) 2. GND Ground (-)

3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak digunakan.

4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.


(27)

5. Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

6. Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

7. RESET Input reset.

8. XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal.

9. XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator. 10.AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC. 11.AREF Tegangan referensi untuk ADC.

2.4.2 Fitur Mikrokontroler ATMega8535

Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut, 1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan

maksimal 16 MHz.

2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512 byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.


(28)

5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.

2.4.3 Arsitektur ATMega8535

Blok diagram


(29)

Dari gambar blok diagram tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian-bagian sebagai berikut :

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A,Port B,Port C dan Port D. 2. ADC 8 channel 10 bit.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdogtimer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write. 8. Interruptinternal dan eksternal

9. Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface).

10.EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 11.Antarmuka komparator analog.

12.Port USART untuk komunikasi serial


(30)

3.1 P komp mem palin kita d secar bebe mikr pada P Perancanga Diagram ponen yan mpengarhi k ng sederhan dapat meng ra umum. R

rapa bagian rokontroler

Adapun a gambar 3.1

ERANCAN

an Blok Dia

m merupaka ng memilik komponen y na untuk me ganalisa cara

Rancangan n, yaitu : b (ATMega 8 diagram bl 1 Ga NGAN ALA agram Siste an pernyata ki kesatuan yang lainnya enjelaskan c

a kerja rang sistem pen bagian sens 8535), displa

lok dari sis

ambar 3.1 D

BAB III AT DAN P

em

aan hubung n kerja ter

a. Diagram cara kerja d gkaian dan ngukur kele sor kelemba ay LCD H1 sstem yang

Diagram blo

Mikrokon

PEMBUATA

gan yang b rsendiri, da m blok meru

dari suatu si merancang embaban ta aban tanah 1602B (16x2 dirancang, ok keseluruh ntroler AN SISTE

berurutan d an setiap b upakan salah

stem. Deng hardware y anah berikut (YL 69), b 2), dan PSA seperti yan

han

EM

dari sistem blok komp h satu cara gan diagram yang akan d ut ini terdiri bagian pen A. ang diperlih atau ponen yang m blok dibuat i dari ngolah hatkan


(31)

a. Sensor yl 69 berfungsi untuk mendeteksi kelembaban tanah

b. AVR ATmega8535 merupakan pusat kendalikan dari seluruh rangkaian. Dimana mikrokontroller akan mengecek sinyal yang dikirimkan oleh sensor

c. PSA berfungsi sebagai sumber tegangan dari seluruh sistem agar dapat bekerja. d. ADC berfungsi pengubah sinyal analog menjadi sinyal digital

e. LCD sebagai indikator dalam bentuk tampilan

3.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian yang ada. Rangkaian Catu daya (Power Supply Adaptor) ini terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke rangkaian mikrokontroller AVR Atmega8535,sensor kelembaban dan LCD.Rangkaian catu daya ditunjukkan pada gambar 3.2 berikutini:


(32)

kapa tetap 3.3. R gamb sistem Baterai asitor 220 µ p 5 volt wala

Rangkaian

Rangkai bar 3.3 di ba

Gambar

Dari gamb m yang ad

merupakan µF. Regulato

aupun terjad

n Mikrokon

an sistem m awah ini :

3.3 Rangka

bar 3.3, Ran da.Kompon

n sumber t or tegangan di perubaha

ntroler ATM

minimum m

aian sistem

ngkaian ters nen utama

tegangan D n 5 volt dig an pada tega

Mega8535 mikrokontro minimum m sebut berfun dari rangk DC, selanju gunakan aga angan masu ler ATMEG mikrokontro ngsi sebaga kaian ini utnya akan ar keluaran kannya.

GA 8535 da

oler ATMEG

ai pusat ken adalah IC

diratakan n yang dihas

apat dilihat

GA 8535

ndali dari se Mikrokon oleh silkan pada eluruh ntroler


(33)

ATMega8535.Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 16,000 MHz dan dua buah kapasitor 22 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.4 Rangkaian Sensor Yl 69

Moisture Probeadalah suatu alat yang terbuat dari materi logam dengan bahan tertentu.Moisture Probeyang terbuatdari logam ini digunakan sebagai sensor untuk pengukurankadar air di dalam tanah.Moisture Probeyang dibuat terdiri dari dua batang logamtembaga, seperti pada gambar 3.4.Moisture probeini berperan seperti sebuah kapasitor dengan tanah sebagai dielektriknya. Moisture probeini disebutjuga sebagai capacitance probe.Moisture probeyang dibuatinisangat sederhana, sehingga harganya relatif murah.

Prinsip kerja penggunaan sensor ini untuk pengukuran kelembaban tanah adalah sebagai berikut, moisture probedimasukkan dalam tanah yang akan diukur


(34)

kelembabannya dan dihubungkan dengan generator sinyal. Bila kadar air (kelembaban) tanah berubah, maka probeakan menghasilkan perubahan nilai kapasitansi, akibat permitivitas dielektriknya berubah. Perubahan nilai kapasitansi (impedansi) ini akan mengubah besarnya frekuensi gelombang keluaran generator sinyal. Dengan demikian, frekuensi gelombang keluaran generator sinyal akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah. Perubahan frekuensi yang terjadi ini selanjutnya akan diproses untuk mengetahui persentase kelembaban di dalam tanah.

Gambar 3.4 Skema rangkaian sensor kelembaban tanah

3.5 Display LCD Character 2x16

Display LCD 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai jarak sensor ultrasonic yang terukur oleh alat. LCD yang digunakan pada alat ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD Character 2x16, dengan 16 pin konektor, yang didifinisikan sebagai berikut:


(35)

Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri.

Gambar 3.6 Peta Memory LCD character 2x16

Pada peta memori diatas, daerah yang berwarna biru (00 s/d 0F dan 40 s/d 4F) adalah display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar.Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada posisi baris pertama menempati alamat 00h dan karakter kedua yang berada pada posisi baris kedua menempati alamat 40h.

Agar dapat menampilkan karakter pada display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada memory harus ditambahkan dengan 80h.Sebagai contoh, jika kita ingin menampilkan huruf “A” pada baris kedua pada posisi kolom ke sepuluh, maka sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita menampilkan huruf “A” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h + 4Ah = 0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 10.


(36)

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN

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,

4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Pengujian pada rangkaian mikrokontroler ATMega8535 ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan Voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada mikrokontroler ATMega 8535, program yang diberikan adalah sebagai berikut:

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


(37)

while (1) {

// Place your code here PORTC=0x00;

Delay_ms(1000); PORTC=0xFF; Delay_ms(1000);

}

4.3 Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor kelembaban tanah

Sebagai standar atau acuan dalam mengukur kadar air (kelembaban) tanah, pada penelitian ini digunakan American Standard Method (ASM). Prinsip dari metoda ini adalah dengan cara melakukan perbandingan antara massa air dengan massa butiran tanah (massa tanah dalam kondisi kering), yang ditunjukkan oleh persamaan berikut :

%

Massa butiran tanah diperoleh dengan cara memasukkan contoh tanah ke dalam pemanggang dengan lamanya waktu pemanggangan ditentukan dari massa contoh tanah yang akan dipakai untuk percobaan. Sedangkan massa air adalah selisih dari massa butiran tanah yang telah diberi air dengan massa butiran tanah.

Hasil realisasi dari Alat Pengukur Kelembaban Tanah Berbasis Mikrokontroler PIC 16F84 dapat dilihat pada Gambar 4.1 .


(38)

Tabel 4.1.Data hasil ujicoba pengukuran kelembaban tanah Massa butiran tanah (kg) Massa butiran tanah + air (kg) Kelembaban Tanah (%) Perbedaa n hasil pengukur an (%) ASM Alat Yang Dibuat

0,29 0,30 3,448 2 1,448 0,29 0,31 6,897 8 1,103 0,29 0,32 10,345 10 0,345 0,29 0,33 13,793 14 0,207 0,29 0,34 17,241 17 0,241 0,29 0,35 20,69 21 0,310 0,29 0,36 24,138 23 1,138 0,29 0,37 27,586 26 1,586 0,29 0,38 31,034 30 1,034 0,29 0,39 34,483 35 0,517 0,29 0,40 37,931 37 0,931 0,29 0,41 41,379 40 1,379 0,29 0,42 44,828 43 1,828 0,29 0,43 48,276 48 0,276 0,29 0,44 51,724 50 1,724 0,29 0,45 55,172 55 0,172 0,29 0,46 58,621 58 0,621


(39)

0,29 0,47 62,069 64 1,931 0,29 0,48 65,517 65 0,517 0,29 0,49 68,966 69 0,034 0,29 0,50 72,414 72 0,414 0,29 0,51 75,862 75 0,862 0,29 0,52 79,31 79 0,310 0,29 0,53 82,759 81 1,759 0,29 0,54 86,207 85 1,207 0,29 0,55 89,655 87 2,655 0,29 0,56 93,103 91 2,103 0,29 0,57 96,552 95 1,552

0,29 0,58 100 98 2

Rata-rata perbedaan 1,042

Tabel 4.2.Percobaan Sinyal Kendali on – off Kelembaban

Tanah (%)

Keluaran Logika

Keterangan

0 1 on 10 1 on 20 1 on 30 1 on 40 1 on 50 1 on


(40)

60 1 on 65 1 on 66 0 off 60 0 off 50 0 off 40 0 off 39 1 on

Tabel 1 merupakan data percobaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat dibandingkan dengan hasil pengukuran berdasarkan American Standard Method.Dari Tabel 1 ini dapat dilihat bahwa rata–rata perbedaan hasil pengukuran dari alat yang dibuat terhadap American Standard Method adalah sebesar 1,042%. Rata–rata perbedaan hasil pengukuran ini dapat diperkecil dengan menggunakan ADC yang memiliki jumlah bit lebih besar.

Tabel 2 merupakan data hasil percobaan sinyal kendali on–off yang dihasilkan alat,

dengan batas minimum = 40% dan batas maksimum = 65%. Dari percobaan sinyal kendali on–

off ini, keluaran logika yang dihasilkan sesuai dengan batas nilai minimum dan maksimum yang telah ditentukan.Keluaran logika pada alat dapat digunakan untuk mengendalikan perangkat luar, misalnya pompa air.

Dari data hasil percobaan pada Tabel 1 dan Tabel 2, diperoleh bahwa alat ukur kelembaban tanah yang dibuat dengan menggunakan sensor soil moisture yang terbuat dari dua batang logam dapat bekerja dengan baik.Ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan sensor yang relatif murah, berhasil dibuat alat ukur kelembaban tanah dengan hasil pengukuran yang


(41)

relatif baik.Rata-rata perbedaan hasil pengukuran alat yang dibuat sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method.

4.5 . Pengujian Interfacing LCD 2x16

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 )

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <mega8535.h>

// Alphanumeric LCD Module functions #include <alcd.h>


(42)

{

PORTA=0x00; DDRA=0x00; PORTB=0x00; DDRB=0x00; PORTC=0x00; DDRC=0x00; PORTD=0x00; DDRD=0x00; TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; ASSR=0x00;


(43)

TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; TIMSK=0x00; ACSR=0x80; SFIOR=0x00; lcd_init(16); lcd_clear(); while (1) {

// Place your code here lcd_gotoxy(6,0); lcd_putsf("naimah"); delay_ms(500);

} }

Program ini telah berjalan dengan baik dan sesuai dengan kebutuhan pada perancangan. Program di atas akan menampilkan kata ”naimah” di baris pertama pada display LCD 2x16.


(44)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian hasil pembacaan kelembaban tanahuntuk mengetahui kelembaban tanah dengan sensor yl 69 berbasis AVR ATmega8535, dapat diambil beberapa kesimpulan:

1. Alat ukur kelembaban tanah ini dikemas secara portable sehingga mudah dibawa dan

digunakan.

2. Semakin kecil tegangan dari sensor, maka semakin besar Vout yang dihasilkan op-amp

modul sensor.

3. Perbandingan hasil pengukuran antara American Standard Method dan alat yang telah

dibuat adalah sebesar 1,042%.

4. Rata–rata perbedaan hasil pengukuran ini dapat diperkecil dengan menggunakan ADC

yang memiliki jumlah bit lebih besar.

5.2. Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:

1. Penempatan sensor diperhatikan, agar sensor aman dari kerusakan yang diakibatkan

oleh aquator seperti sensor harus ditempatkan agar tidak terkena langsung air.

2. Pengembangan projek ini dapat diperluas menjadi pengukuran kelembaban tanah yang bisa diaplikasikan sebagai sensor peringatan bencana lama seperti longsor.


(45)

DAFTAR PUSTAKA

ASTM. 1979. Standard method of laboratory determination of moisture content of soil:

Procedure D2216-71. pp. 290–291. In Annual book of ASTM standards. Am. Soc. Test. Mater., Philadelphia, PA.

Muhida, R., Salami, M.J.E., Astuti, W., Amalina, N., Rahayu, N. 2011, Sistem Kecerdasan Fuzzy

Untuk Penyiram Tanaman Menggunakan Tenaga Surya, Journal of Mechatronics,

Electrical Power, and Vehicular Technology, Vol. 02 No. 2, pp. 65-72.

Topp, G.C. and Ferré.P.A. 2002.Thermogravimetric method using convective oven-drying. pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis: Part 4. Physical methods.SSSA, Madison, WI.

Topp, G.C., Davis J.L., and Annan A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil water content using TDR: 1. Applications to Wetting Fronts and Step Gradients Soil Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678.

Topp, G.C, and Reynolds W.D. 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.

Wobschall, D. 1978. A frequency shift dielectric soil moisture sensor, IEEE Trans. Geosci.Elec., GE-16, pp.112-118.

Pamungkas, H.Y. 2011.Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis Mikrokontroler ATmega168 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial Twitter untuk

Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Tugas Akhir, PENS-ITS. Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi,


(46)

Hakim, A. 2012.Pengukur Kelembaban Tanah dan Suhu Udara sebagai Pendeteksi Dini

Kebakaran Hutan melalui Wireless Sensor Network (WSN) Hardware, e-Journal Teknik Elekronika Telekomunikasi, Vol. 1 No. 40.


(1)

relatif baik.Rata-rata perbedaan hasil pengukuran alat yang dibuat sebesar 1,042 % terhadap American Standard Method.

4.5 . Pengujian Interfacing LCD 2x16

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 )

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <mega8535.h>

// Alphanumeric LCD Module functions #include <alcd.h>


(2)

{

PORTA=0x00; DDRA=0x00; PORTB=0x00; DDRB=0x00; PORTC=0x00; DDRC=0x00; PORTD=0x00; DDRD=0x00; TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; ASSR=0x00;


(3)

TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; TIMSK=0x00; ACSR=0x80; SFIOR=0x00; lcd_init(16); lcd_clear(); while (1) {

// Place your code here lcd_gotoxy(6,0); lcd_putsf("naimah"); delay_ms(500);

} }

Program ini telah berjalan dengan baik dan sesuai dengan kebutuhan pada perancangan. Program di atas akan menampilkan kata ”naimah” di baris pertama pada display LCD 2x16.


(4)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian hasil pembacaan kelembaban tanahuntuk mengetahui kelembaban tanah dengan sensor yl 69 berbasis AVR ATmega8535, dapat diambil beberapa kesimpulan:

1. Alat ukur kelembaban tanah ini dikemas secara portable sehingga mudah dibawa dan digunakan.

2. Semakin kecil tegangan dari sensor, maka semakin besar Vout yang dihasilkan op-amp modul sensor.

3. Perbandingan hasil pengukuran antara American Standard Method dan alat yang telah dibuat adalah sebesar 1,042%.

4. Rata–rata perbedaan hasil pengukuran ini dapat diperkecil dengan menggunakan ADC yang memiliki jumlah bit lebih besar.

5.2. Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah: 1. Penempatan sensor diperhatikan, agar sensor aman dari kerusakan yang diakibatkan

oleh aquator seperti sensor harus ditempatkan agar tidak terkena langsung air.

2. Pengembangan projek ini dapat diperluas menjadi pengukuran kelembaban tanah yang bisa diaplikasikan sebagai sensor peringatan bencana lama seperti longsor.


(5)

DAFTAR PUSTAKA

ASTM. 1979. Standard method of laboratory determination of moisture content of soil:

Procedure D2216-71. pp. 290–291. In Annual book of ASTM standards. Am. Soc. Test. Mater., Philadelphia, PA.

Muhida, R., Salami, M.J.E., Astuti, W., Amalina, N., Rahayu, N. 2011, Sistem Kecerdasan Fuzzy Untuk Penyiram Tanaman Menggunakan Tenaga Surya, Journal of Mechatronics, Electrical Power, and Vehicular Technology, Vol. 02 No. 2, pp. 65-72.

Topp, G.C. and Ferré.P.A. 2002.Thermogravimetric method using convective oven-drying. pp. 422–424. In J.H. Dane and G.C. Topp (ed.) Methods of Soil Analysis: Part 4. Physical methods.SSSA, Madison, WI.

Topp, G.C., Davis J.L., and Annan A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil water content using TDR: 1. Applications to Wetting Fronts and Step Gradients Soil Sci. Soc. Am. J.,Vol.46, pp. 672-678.

Topp, G.C, and Reynolds W.D. 1998, Time domain reflectometry: A seminal technique for measuring mass and energy in soil. Soil Tillage Res. Vol 47, pp.125–132.

Wobschall, D. 1978. A frequency shift dielectric soil moisture sensor, IEEE Trans. Geosci.Elec., GE-16, pp.112-118.

Pamungkas, H.Y. 2011.Alat Monitoring Kelembaban Tanah dalam Pot Berbasis Mikrokontroler ATmega168 dengan Tampilan Output pada Situs Jejaring Sosial Twitter untuk

Pembudidaya dan Penjual Tanaman Hias Anthurium, Tugas Akhir, PENS-ITS. Sanglerat, G., Olivari, G., dan Cambov, B. 1989. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi,


(6)

Hakim, A. 2012.Pengukur Kelembaban Tanah dan Suhu Udara sebagai Pendeteksi Dini

Kebakaran Hutan melalui Wireless Sensor Network (WSN) Hardware, e-Journal Teknik Elekronika Telekomunikasi, Vol. 1 No. 40.