Rancang Bangun Alat Ukur Tingkat Kebisingan Suara Sound Sensor V2 Berbasis Atmega 16

(1)

SUARASOUND SENSOR V2 BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA16

TUGAS AKHIR

NADIRA SYAHIA

112411039

PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DAN

INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

(2)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KEBISINGAN SUARA PADA MESIN PABRIK DENGAN SOUND SENSOR V2 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA16

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : RANCANG BANGUN ALAT KEBISINGAN SUARA MENGGUNANKAN SENSOR V2 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMega16 Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : NADIRA SYAHIA

No.Induk Mahasiswa : 112411039

Program Studi : D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juli 2014

Diketahui/Disetujui Oleh

Ketua Program Studi D3 Metrologi Pembimbing dan Instrumentasi

(Dr. Diana A. Barus, M.Sc) (Drs. Marhaposan Situmorang, PhD) NIP. 196607291992032002 `NIP.195510301980031003

(4)

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KEBISINGAN SUARA PADA MESIN PABRIK DENGAN SOUND SENSOR V2 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

TUGAS AKHIR

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

Medan, Januari 2014

(5)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas projek ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.

Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah

Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis, serta kedua Orang tua, adik, kakak serta sahabat penulis yang selalu mendukung, mendoa’kan, dan memberi motivasi kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya.

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi dan memenuhi persyaratan memperoleh Ahli Madya D3 Metrologi dan instrumentasi FMIPA USU.Adapun judul Projek Akhir 1 ini adalah :

PEMBUATAN ALAT UKUR TINGKAT KEBISINGAN SUARA PADA MESIN PABRIK DENGAN SOUND SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

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

1. Kepada Bapak Dr.Sutarman,Msc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam Universitas Sumatera Utara.

2. Ibu Dr. Diana A. Barus, M.Si, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

(6)

3. IbuDra,Ratna Askiah Simatupang,M.Si selaku Sekretaris Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

4. Bapak Drs. Marhaposan Situmorang, Ph.D, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Projek Akhir 1 ini. 5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi

Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UniversitasSumatera Utara. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir 1 ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Projek ini.

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

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, Juli 2014 Hormat Kami,

(7)

Abstrak

Kebisingan merupakan gangguan yang dapat mempengaruhi kenyamanan dan kesehatan terutama yang berasal dari kegiatan operasional peralatan pabrik.Sedangkan operator atau karyawan yang mengoperasikan peralatan pabrik merupakan komponen lingkungan yang terkena pengaruh disebabkan adanya peningkatan kebisingan.Pada tugas akhir ini penulis membahas tentang "Pembuatan Alat Ukur Tingkat Kebisingan Suara Dengan Sound Sensor V2 Berbasis MikrokontrolerATMega16".Alat ini berfungsi untuk mendeteksi sumber suara pada mesin secara umum. Pembuatan alat ukur tingkat kebisingan suara ini menggunakan Mikrokontroler ATMega 16, LCD sebagai tampilan display, dan sound sensor V2 sebagai sensor pendeteksi suara. Mikrokontroler ATMega 16 ini mempunyai input berbentuk sensor suara, sensor suara ini akan mendeteksi suara general yang batas tingkat kebisingannya bisa bervariasi, sesuai dengan nilai ambang batas kebisingan. Sumber suara yang masuk melalui sensor suara ini di ubah dari ADC lalu di tampilkan ke LCD.Secara keseluruhan alat ini sudah dapat bekerja dengan baik.Sound sensor, ATMega16 dan LCD nya sudah dapat mendeteksi sumber suara yang masuk.

(8)

DAFTAR ISI

Persetujuan……… i

Pernyataan ……… ii

Penghargaan……….. iii

Abstrak……….. iv

Daftra Isi……… v

Daftar Tabel……… vi

Daftar gambar……… vii

Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang……….. 1

1.2. Rumusan masalah……….. 2

1.3. Tujuan penulisan……… 2

1.4. Batasan Masalah……… 3

1.5. Sistematika Penulisan……… 3

Bab 2. Landasan Teori 2.1. Definisi Kebisingan……… 5

2.2. Pengendalian Kebisingan……….. 7

2.3. Dampak Kebisingan Bagi Kesehatan……….. 8

2.4.Sound Sensor……… . 10

2.5.Mikrokontroler ATMega16………. 11

2.6.LCD (Liquid Control Display)……… 13

2.7. LED……….. 14 Bab 3. Perancangan Alat Secara Keseluruhan

(9)

3.3.Rangkaian Power Suplay……….. 17

3.4.Rangkaian LED……… 18

3.5.Flowchart……… 19

Bab IV Pengujian Rangkaian Secara Keseluruhan 4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler……… 20

4.2. pengujian Rangkaian Power Suplay……….. 21

4.3. Pengujian LCD………. 21

4.4. Pengujian Mengenai Perbandingan Alat Ukur Kebisingan Dengan Alat Standart…… 23

Bab V Kesimpulan Dan Saran 5.1. Kesimpulan………... 25

5.2. Saran………. 25

Daftar Pustaka……… 26

(10)

viii

DAFTAR TABEL

2.1. Tabel Nilai Ambang Batas Kebisingan……… 17 4.4.1. Pengujian Mengenai Perbandingan Alat Ukur Kebisingan Dengan Alat Standart… 23

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Sound Sensor V2... 10

Gambar 2.2. Konfigurasi Pin ATMega16... 11

Gambar 2.3. Liquid Crystal Display... 14

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem... 15

Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega16……… 16

Gambar 3.3. Rangkaian Power Suplay……….. 17

Gambar 3.4. Rangkaian LED………. 18

Gambar 3.5. Flowchart……….. 19

(12)

(13)

Abstrak

(14)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Berbagai jenis teknologi telah banyak diciptakan oleh manusia untuk mempermudah manusia dalam melakukan pekerjaannya. Sebagai salah satu teknologi yang berkembang ialah alat pengukur tingkat kebisingan suara.Kebisingan suara yang tidak di inginkan atau di kehendaki karena tidak sesuai dengan konteks ruang dan waktu dapat menimbulkan ketidaknyamanan dan gangguan pada pendengar.Sepertinya semua makhluk hidup di dunia ingin tenang dan merasa nyaman, kata tenang di sini identik dengan kualitas di mata banyak orang. Dalam produktivitas pekerja, telah terbukti bahwa produktivitas pekerja dan kepuasan pekerja yang baik atau tidak secara langsung di pengaruhi oleh tingkat kebisingan dari tempat dimana orang tersebut bekerja. Dalam aktivitas sehari-hari apabila kita selalu menggunakan indera pendengar dalam kebisingan yang berada di batas ambang kebisingan yang di tentukan, hal itu dapat mengakibatkan beberapa efek pada tubuh seperti :

- Dapat menyebabkan hilangnya kemampuan dengar pada level kabisingan tertentu.

- Dapat mengakibatkan gangguan psikis yang dapat mengakibatkan gangguan tidur, stress, dan turunnya performa.

- Dapat mengakibatkan gangguan mekanis seperti kegagalan produksi, injuri, dan kurangnya kehandalan produk.

- Dapat mengakibatkan gangguan pada saat terjadi pembicaraan atau komunikasi antara satu dengan yang lainnya.

(15)

Berangkat dari hal tersebut, penulis ingin membuat sebuah alat ukur pendeteksi suara dengan Sound Sensor V2 berbasis Mikrokontroler ATMega 16. Alat ukur ini akan mendeteksi tingkat kebisingan suara yang bisa menggangu kenyamanan. Dengan demikian, di harapkan kedepannya kita akan lebih memperhatikan tingkat kebisingan suara yang dapat mengganggu kesehatan dan kenyamanan kita. Terutama bagi pekerja-pekerja yang sering mendengar suara mesin yang besar.Kebisingan suara mempunyai satuan yaitu dB (desiBel). Taraf kekuatan suara di atas 60 dB sudah di katakan bising, kondisi ini biasanya terjadi pada saat kendaraan besar lewat, suara aktifitas mesin-mesin besar di perindustrian,dan sebagainya. Nilai Ambang Batas untuk kebisingan di tempat kerja adalah intensitas tertinggi dan merupakan rata-rata yang masih dapat diterima tenaga kerja tanpa mengakibatkan hilangnya daya dengar yang tetap untuk waktu terus-menerus tidak lebih dari dari 8 jam sehari atau 40 jam seminggunya.

1.2 Rumusan Masalah

Laporan proyek ini membahas tentang perancangan yang terdiri dari Sensor suara, Mikrokontroler ATMega 16 sebagai pusat kendalinya beserta software pemrogramannnya, LCD sebagai tampilannya, push buttom, LED dan preamplifire.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini antara lain:

1. Mengetahui hubungan nilai tegangan sensor terhadap intensitas suara dalam dB. 2. Mengetahui batas ambang kebisingan suara.

(16)

1.4. Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas Penulis Merancang alat ukur kebisingan suara memakai Sensor suara Berbasis Mikrokontroler ATMega 16, dengan batasan-batasan sebagai berikut :

1. Pembahasan mikrokontroler Atmega 16.

2. Sensor yang digunakan adalah sensor suara sebagai Analog sound sensor produksi DF Robot.

3. Pembahasan hanya meliputi pengaplikasian alat ukur tingkat kebisingan suara pada standarisasi mesin pabrik ATMega 16, dan program bahasa C pada AT Mega 16.

4. Pembahasan hanya sebatas pemrograman bahasa C untuk pemrograman dari komputer ke mikrokontroler jenis AT Mega 16.

5. Pengujian alat tidak dilakukan pada kondisi yang ekstrim (mis: lemari pending tungku pemanas, dll).

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat sistematikapenulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat ukur tingkat kebisingan suara mikrokontroler ATMega 16, maka penulis menulis tugas akhir ini dengan urutan sebagai berikut:

(17)

BAB I :PENDAHULUAN

Berisi latar belakang permasalahan, batasan masalah, tujuan pembahasan,

metodologi pembahasan, sistematika penulisan dan relevansi dari penulisan tugas akhir ini.

BAB II :LANDASAN TEORI

Bab ini berisikan teori pendukung dalam pembuatan alat ukur tingkat kebisingan suara dengan sensor suara berbasis mikrokontroler ATMega16.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM SECARA KESELURUHAN

Bab ini berisikan tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.

BAB IV : ANALISA DAN PENGUJIAN RANGKAIAN

Pada bab ini berisikan tentang hasil pengujian pada rangkaian.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

(18)

BAB II

LANDASAN TEORI

Landasan teori ini sangat membantu untuk dapat memahami suatu sistem. Selain dari itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam merencanakan suatu system. Dengan pertimbangan hal-hal tersebut, maka landasan teori merupakan bagian yang harus dipahami untuk pembahasan selanjutnya.Pengetahuan yang mendukung pembuatanalat meliputi Sound Sensor V2, Mikrokontroler ATMega 16, LCD sebagai tampilannya dan LED sebagai indikator.

2.1 Definisi Kebisingan

Kebisingan adalah bunyi yang tidak di inginkan karena tidak sesuai dengan konteks ruang dan waktu sehingga dapat menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan manusia.Bunyi yang menimbulkan kebisingan disebabkan oleh sumber suara yang bergetar.Getaran sumber suara ini mengganggu keseimbangan molekul-molekul udara di sekitarnya sehingga molekul-molekul udara ikut bergetar.Getaran sumber ini menyebabkan terjadinya gelombang rambat energi mekanis dalam medium udara menurut pola rambat longitudinal.Rambatan gelombang di udara ini dikenal sebagai suara atau bunyi.

Kebisingan adalah produk samping yang tidak diinginkan dari sebuah lingkungan perindustrian yang tidak hanya mempengaruhi operator mesin dan kendaraan, tetapi juga penghuni lain tempat dalam gedung tempat mesin tersebut beroperasi, para penumpang dalam kendaraan dan terutama komunitas tempat mesin, pabrik, dan kendaraaan tersebut dioperasikan. Peningkatan tingkat kebisingan yang terus-menerus dari berbagai aktivitas manusia pada lingkungan industri dapat berujung kepada gangguan kebisingan. Efek yang ditimbulkan

(19)

1. Efek psikologis pada manusia (kebisingan dapat membuat kaget, mengganggu, mengacaukan konsentrasi);

2. Menginterferensi komunikasi dalam percakapan dan lebih jauh lagi akan menginterferensi hasil pekerjaan dan keselamatan bekerja.

3. Efek fisis (kebisingan dapat mengakibatkan penurunan kemampuan pendengaran dan rasa sakit pada tingkat yang sangat tinggi).

Dalam tugas akhir ini mengacu pada standart yang diberikan oleh pemerintah melalui keputusan menteri yaitu Surat Keputusan Menteri Tenaga Kerja Nomor : KEP-51/MEN/1999, tentang Nilai Ambang Batas (NAB) kebisingan di tempat kerja, ditetapkan sebesar 85 dBA. Nilai ambang batas kebisingan di tempat kerja adalah intensitas tertinggi dan merupakan nilai rata – rata yang masih dapat di terima tenaga kerja tanpa mengakibatkan hilangnya daya dengar yang tetap untuk waktu kerja secara terus menerus tidak lebih dari 8 jam sehari dan 40 jam seminggu. Berikut ini tabel yang telah di tetapkan oleh mentri tenaga kerja.

2.1 Tabel Nilai Ambang Batas Kesalahan

Waktu Pemajanan Perhari Intensitas Kebisingan dalam dB

8 Jam 85

4 88

2 91

1 94

30 Menit 97

15 100

(20)

3.75 106

1.88 109

0.94 112

28.12 115

14.06 118

7.03 121

3.52 124

1.76 127

0.88 130

0.44 133

0.22 136

0.11 139

2.2 Pengendalian Kebisingan

Upaya pengendalian kebisingan dilakukan melalui pengurangan dan pengendalian tingkat kebisingan sumber, pelemahan intensitas dengan memperhatikan faktor alamiah (jarak, sifat media, mekanisme rambatan dan vegetasi) serta upaya rekayasa (reduksi atau isolasi getaran sumber, pemasangan penghalang, desain struktur dan pemilihan bahan peredam).Secara teknis pengendalian kebisingan terbagi menjadi 3 aspek yaitu pengendalian kebisingan pada sumber kebisingan, pengendalian kebisingan pada medium propogasi, dan pengendalian kebisingan pada manusia. Pengaruh bising pada manusia mempunyai rentang yang cukup lebar, dari efek yang

(21)

kerusakan pendengaran) tergantung dari intensitas bising yang terjadi secara konseptual. Pengendalian bising bisa dilakukan pada 3 (tiga) sektor penting yaitu:

1. Pengendalian pada sumber bising, yaitu melakukan upaya agar tingkat bising yang dihasilkan oleh sumber dapat dikurangi atau dihilangkan sama sekali. 2. Pengendalian pada medium, yaitu melakukan upaya penghalangan bising pada

jejak atau jalur propogasinya. Dalam bagian ini dikenal 2 (dua) jalur propogasi bising yaitu propogasi melalui udara (airbone noise) dan melalui struktur bangunan (structure borne noise).

3. Pengendalian pada Penerima, yaitu melakukan upaya perlindungan pada pendengar (manusia) yang terkena paparan bising (noise exposure) dengan intensitas tinggi pada waktu yang cukup lama.

Pengendalian Bising di Industri (Industrial Noise Control), dilakukan untuk menanggulangi bising mesin-mesin dan usaha melindungi para pekerja dari efek buruk paparan bising dengan intensitas tinggi. Beberapa teknik pengendalian yang sering digunakan antara lain menutup sumber bising (accoustic enclosure, parsial atau full), Penghalang akustik (accoustic barrier), penahan bising (noise shielding), Peredam Bising (noise lagging).

2.3 Dampak Dari Kebisingan Menurut Kesehatan

Kebisingan merupakan suara atau bunyi yang mengganggu. Bising dapat menyebabkan berbagai gangguan seperti gangguan fisiologis, gangguan psikologis, gangguan komunikasi dan ketulian. Ada yang menggolongkan gangguannya berupa gangguan Auditory, misalnya gangguan terhadap pendengaran dan gangguan non Auditory seperti gangguan komunikasi, ancaman bahaya keselamatan, menurunya performan kerja, stres dan kelelahan. Lebih rinci dampak kebisingan terhadap kesehatan pekerja dijelaskan sebagai berikut:

(22)

1. Gangguan Fisiologis

Pada umumnya, bising bernada tinggi sangat mengganggu, apalagi bila terputus-putus atau yang datangnya tiba-tiba.Gangguan dapat berupa peningkatan tekanan darah (± 10 mmHg), peningkatan nadi, konstriksi pembuluh darah perifer terutama pada tangan dan kaki, serta dapat menyebabkan pucat dan gangguan sensoris.Bising dengan intensitas tinggi dapat menyebabkan pusing/sakit kepala.

2. Gangguan Psikologis

Gangguan psikologis dapat berupa rasa tidak nyaman, kurang konsentrasi, susah tidur, dan cepat marah. Bila kebisingan diterima dalam waktu lama dapat menyebabkan penyakit psikosomatik berupa gastritis, jantung, stres, kelelahan dan lain-lain.

3. Gangguan Komunikasi

Gangguan komunikasi biasanya disebabkan masking effect (bunyi yang menutupi pendengaran yang kurang jelas) atau gangguan kejelasan suara. Komunikasi pembicaraan harus dilakukan dengan cara berteriak. Gangguan ini menyebabkan terganggunya pekerjaan, sampai pada kemungkinan terjadinya kesalahan karena tidak mendengar isyarat atau tanda bahaya.Gangguan komunikasi ini secara tidak langsung membahayakan keselamatan seseorang.

4. Gangguan Keseimbangan

Bising yang sangat tinggi dapat menyebabkan kesan berjalan di ruang angkasa atau melayang, yang dapat menimbulkan gangguan fisiologis berupa kepala pusing (vertigo) atau mual-mual.

(23)

Pengaruh utama dari bising pada kesehatan adalah kerusakan pada indera pendengaran, yang menyebabkan tuli progresif dan efek ini telah diketahui dan diterima secara umum dari zaman dulu.Mula-mula efek bising pada pendengaran adalah sementara dan pemuliahan terjadi secara cepat sesudah pekerjaan di area bising dihentikan. Akan tetapi apabila bekerja terus-menerus di area bising maka akan terjadi tuli menetap dan tidak dapat normal kembali, biasanya dimulai pada frekuensi 4000 Hz dan kemudian makin meluas kefrekuensi sekitarnya dan akhirnya mengenai frekuensi yang biasanya digunakan untuk percakapan. Macam-macam gangguan pendengaran .

2.4Sound Sensor

Untuk mendeteksi suara sebagai input, digunakan Sound Sensor V2 pada pembuatan alat ukur tingkat kebisingan suara ini.

2.4 Gambar sound sensor

Sound sensor V2 ini merupakan sound sensor buatan DFRobot. Sound sensor V2 ini merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Sinyal yang masuk akan di olah sehingga akan menghasilkan satu kondisi yaitu kondisi 1 atau 0. Sensor suara banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, pemilihan sound sensor ini dikarenakan :

(24)

2. Sensor ini lebih simpel dan praktis dalam penggunaannya 3. Sensor ini mempunyai kualitas konektor yang tinggi

4. Struktur perakitan sensor ini lebih fleksibel dan mudah di aplikasikan

2.5 Mikrokontroler ATMega 16

Mikrokontroler, sesuai namanya adalah suatu alat atau komponen pengontrol atau pengendali yang berukuran mikro atau kecil. Didalam mikrokontroler sudah terdapat system Input/Outputnya.Mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan alat ukur kebisingan suara ini adalah Mikrokontroler ATMega16.

Gambar 2.5. Konfigurasi Pin ATMega 16

Pemilihan Mikrokontroler ATMega 16 ini dikarenakan :

1. Mikrokontroler ATMega 16 ini lebih umum dan lebih banyak di gunakan 2. Pada Mikrokontroler ATMega16 ini sudah didukung oleh program bahasa C 3. Pada Mikrokontroler ATMega16 ini, ADC sudah menjadi satu di dalamnya.

(25)

4. Mode operasi, dan kemampuan filter derau (noise) yang amat fleksibel pada Mikrokontroler ATMega16 ini, sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC.

Deskripsi Mikrokontroler ATMega16 :

• Port A

Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. Port A juga sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit).

• Port B

Port B adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, Port B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

• Port C

Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

(26)

• Port D

Port D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

• RESET (Reset input)

• XTAL1 (Input Oscillator)

• XTAL2 (Output Oscillator)

• AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan Konverter A/D.

• AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D.

ATMega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau (noise) yang amat fleksibel sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri.

2.6 LCD (Liqiud Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan untuk menampilkan output.LCD yang paling banyak digunakan saat ini dan digunakan juga pada rangkaian ini ialah tipe M1632 karena harganya cukup murah.LCD M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 2×16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah.Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD.Untuk rangkaian interfacing, LCD tidak banyak memerlukan komponen pendukung.Hanya diperlukan satu variable resistor untuk memberi tegangan kontras pada matriks LCD.Dengan menggunakan

(27)

karena didukung library yang telah disediakan oleh CodeVision AVR itu sendiri.Kita tidak harus memahami karakteristik LCD secara mendalam, perintah tulis dan inisialisasi sudah disediakan oleh library dari CodeVision AVR.

Gambar 2.6. Liquid Crystal Display (LCD)

2.7 LED

Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa.Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut bertemu dengan lubang, dia jatuh ke bentuk dan sebagai indicator/penunjuk jika suatu rangkaian sedang aktif.

(28)

BAB III

PERANCANGAN ALAT SECARA KESELURUHAN

3.1 Diagram Blok Sistem

Dalam perancangan alat ukur tingkat kebisingan suara ini, terdapat diagram

blok yang menggambarkan sistem kerja alat tersebut. Adapun diagram blok tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.1. Gambar Diagram Blok Sistem

Keterangan Diagram Blok Sistem :

1. Sumber suara berfungsi sebagai suara yang akan di ukur tingkat kebisingannya 2. Microphone transducer berfungsi sebagai sensor pengambil suara dari sumber suara 3. Preamplifier berfungsi sebagai penguat sinyal dari low level ke line level

4. Mikrokontroler ATMEGA16 di gunakan untuk memproses data yang telah di dapatkan oleh sensor suara.

LCD

MIKROKONTROLER AT MEGA 16

PREAMPLIFIER SUMBER

SUARA

MIC

(29)

3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega16

Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega16

Dari gambar 3.2, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega16.Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan dua buah kapasitor 22 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega16 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

(30)

Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke ISP.Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke computer melalui USB.

3.3 Rangkaian Power Supply

Gambar 3.3. Rangkaian Power Supply

Rangkaian power supply berfungsi mensupaly arus ke seluruh rangkaian yang ada. Pada rangkaian power supply ini, rangkaian diregulasikan dengan regulator L7805 untuk mengatur agar keluaran tegangan yang dihasilkan agara tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukkannya. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk memasok arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.

(31)

3.4Rangkaian LED

Gambar 3.4Rangkaian LED

Sebagai indicator jika nilai intensitas suara melebihi ambang minimum. Rangkaian LED berjenis aktif low dimana ground pada LED terhubung ke port A2 yang apabila ort A2 diberi logika 0 maka LED akan menyala.

(32)

3.5Flowchart Sub Prosedur

START

INISIALISASI SENSOR

ADC

KONVERSI ADC- dB

Db < 85

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 8 jam”

85<dB<88

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 4 jam”

88<db<91

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 2 jam”

91<db<94

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 1 jam”

94<db<97

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 30

menit”

97<dB<100

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 15

menit” 100<dB<103

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 7,5

menit” 103<dB<106

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 3,75

menit” 106<dB<109

Tampilan LCD Nilai Adc = dB “ aman 1,88

menit” 109<dB<112 Tampilan LCD Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya bersambung

(33)

BAB IV

ANALISA DAN PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega16

Pengujian ini dilakukan agar rangkaian mikrokontroler ATMega16 dapat dikenali oleh program downloader.Dimana program yang digunakan adalah pemrograman dengan menggunakan bahasa C dan rangkaian mikrokontroler ini harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian.Pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader yaitu ATMega16A. Listing program yang digunakan dalam pengujian rangkaian ini ialah

#include <mega8535.h>

#include <delay.h>

#include <stdio.h>

while (1)

{

// Place your code here

PORTC=0x00;

Delay_ms(1000);

PORTC=0xFF;

Delay_ms(1000);

(34)

4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari +5,03 Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakannilainya tidak murni. Selain itu, tegangan jala-jala listrik yang digunakan tidak stabil.

4.3. Pengujian Rangkaian Penampil LCD

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah LCD tersebut dapatmenampilkan hasil pengukuran terhadap sensor jarak HC-SR04 sesuai dengan proses yang diinginkan atau tidak. Listing program pengetesan LCD ini ialah

LCD:

#include <mega8535.h>

#include <delay.h>

// Alphanumeric LCD Module functions

#asm

equ __lcd_port=0x12 ;PORTD //Port D berfungsisebagai output ke LCD

(35)

lcd_init(16)

lcd_gotoxy(0,0); // kolom 0 bariske 0

lcd_putsf("MIKROKONTROLLER "); //16 karaktertermasukspasi

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf(" 9537 "); //16 karaktertermasukspasi

Dengan program tersebut, LCD tersebut dapat berjalan dengan baik, dan menampilkan hasil pengukuran yang ditampilkan pada LCD tersebut.

(36)

4.4. Pengujian Mengenai Perbandingan Alat Ukur Kebisingan Suara

Dengan Sound Level Meter.

4.4.1 Tabel pengujian perbandingan alat ukur kebisingan dengan alat standart

No Amplitudo Alat Ukur Kebisingan

Alat Standart

1

0

55

73

2

5

56

77

3

10

57

78

4

15

57

78

5

20

58

77

6

25

56

77

7

30

56

77

8

35

59

78

9

40

56

76

10

45

56

78

11

50

59

77

12

55

59

72

13

60

59

75

14

65

57

74

15

70

58

76

16

75

59

75

17

80

60

80

18

85

59

77

19

90

59

77

(37)

4.4.2 Grafik

Grafik Alat ukur Kebisingan Vs Alat Standart

0 20 40 60 80 100 120 140 160

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Series2 Series1

(38)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Setelah dilakukan pembuatan alat ukur tingkat kebisingan suara dengan menggunakan sound sensor V2 berbasis Mikrokontroler ATMega 16, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Penggunaan Mikrokontroler ATMega16 dengan ADC internal dapat menyederhanakan rangkaian alat ukur tingkat kebisingan suara.

2. Perancangan alat telah berhasil dibuat dengan keakuratan yang masih belum sempurna dibandingkan dengan alat yang ada pada standart.

3. Pada alat yang penulis buat masih dibutuhkan pengembangan.

4. Faktor yang mempengaruhi keakuratan juga dapat timbul dari lingkungan sekitar pada saat pengukuran dilakukan.

5.2Saran

Dari pembuatan alat ukur tingkat kebisingan suara dengan menggunakan sound sensor V2 berbasis Mikrokontroler ATMega 16, penulis ingin menyampaikan beberapa saran :

1. Pemilihan jenis komponen yang tepat dapat menambah keakuratan alat. 2. Software sistem informasi dapat dikembangkan menjadi berbasis website.

3. Perancangan alat dapat dibuat portable dan diintegrasikan dengan pengukuran gas emisi.

(39)

Daftar Pustaka

Mediastika, E Christina. 2009. “Material Akustik Pengendali Kualitas Bunyi pada Bangunan”.Edisi Pertama.Yogyakarta. Penerbit: Erlangga.

Doelle, L Leslie. 1985. “Akustik Lingkungan”. Yogyakarta. Penerbit: Erlangga. Harris, M Cyril. 1979. “Handbook of Acoustical Measurements and Noise Control”. Jakarta. Penerbit : Erlangga

Freden,Jacob 2003. “Handbook Of Modern Sensor, Physics, Design, and Aplication”s, Springer, Sandiego, USA

Diakses pada tanggal 13 juli 2014.Pukul 20.00 WIB.

Diakses pada tanggal 13 juli 2014.Pada pukul 20.00 WIB.

(40)

(1)