Perancangan Alat Ukur Kecepatan Benda Bergerak menggunakan Sensor Infra Red Berbasis Arduino Uno

LAMPIRAN

// include the library code: #include <LiquidCrystal.h>

const int sen1 = A0; const int sen2 = A1; const int tombol = 8;

int dt1; int dt2;

boolean Sensor1; boolean Sensor2; int proses=0; long dlyTime; long timeStart; long timeEnd; float waktuTempuh; float tempSpeed=0; //float hasilSpeed;

// initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);

void cekSensor(){

dt1 = analogRead(A0); dt2 = analogRead(A1);

if (dt1 < 400) Sensor1 = false; else Sensor1 = true; if (dt2 < 400) Sensor2 = false; else Sensor2 = true;

//lcd.clear();

//lcd.print(Sensor1); //lcd.print(" "); //lcd.print(Sensor2);

}

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(tombol,INPUT_PULLUP);

// set up the LCD's number of columns and rows: lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD. lcd.print("SPEED DETECTOR"); Serial.println("START");

delay(1000); }

void loop() {

//float hasilSpeed; cekSensor();

switch(proses){ case 0:

proses = 5; lcd.clear();

lcd.print("READY.."); break;

case 5:

proses = 10;

Serial.println("Tunggu Sensor 1"); break;

case 10:

if (Sensor1) {

Serial.println("Tunggu Sensor 2"); lcd.clear();

lcd.print("tunggu.."); timeStart = millis();

DAFTAR PUSTAKA Jurnal :

1. D.Y Rinddengan Yaulie dkk. Perancangan Alat Ukur Kecepatan Kendaraan

Menggunakan ATMega 16. 2015. Hal 60-61. Jurusan Teknik Elektro-FT UNSRAT. Manado

2. Mutaqin,Syafaat. Rancang Bangun Alat Pengukur Kecepatan Digital Berbasis

Mikrokontroler AT89S51. 2009. Hal 25 (xxv). Program Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam . Universitas Sebelas Maret

3. Safrina,Ery dkk. 2010. Hal 3-4. Pengukur Kecepatan Gerak Benda Menggunakan

Sensor Phototransistor Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535. Fakultas Teknik . UR

4. Setoirina,Indah. 2014. Rancang Bangun Smart Timer Sebagai Alat Pengukur Waktu

dan Kecepatan Untuk Media Pembelajaran Gerak Lurus. Jurnal Fisika Volume 03 Nomer 02 Tahun 2014,hal 53-59.

5. Susilowati. 2006. Pengukuran Panjang Pada Benda Bergerak Berbasis PC (Personal

Computer) Dengan Fototransistor.FMIPA Jurusan Kimia. Universitas Negeri Semarang

6. Universitas Kristen Maranatha E-BOOK/BLOG

1. http://blog.langitrobotika.com/article/robotika/pengertian-arduino-uno/.html 2. http://blograkata.blogspot.co.id/2011/10/pengertian-inframerah.html

3. http://elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display/ 4. http://rangkaianelektronika.info/pengertian-dan-fungsi-resistor/

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Peran sistem pengukuran dan sistem kontrol dalam kehidupan manusia semakin penting seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Kebutuhan manusia akan otomatisasi dan informasi yang lebih cepat yang memanfaatkan mikroprosesor dan mikrokontroler sebagai sistem kontrol sangat membantu proses pekerjaan menjadi lebih baik dan efisien dibanding dikerjakan secara manual oleh manusia sehingga dapat meminimalkan kesalahan.

Panjang merupakan salah satu besaran fisis. Dalam praktek sehari-hari pengukuran panjang dilakukan menggunakan mistar atau jangka sorong. Hal ini dilakukan bila benda yang diukur dalam keadaan diam. Tetapi bagaimana bila mengukur panjang dari benda yang bergerak?Model pengukuran panjang dari benda yang sedang bergerak di laboratorium sementara ini belum ada.Pengukuran panjang dari benda yang bergerak banyak sekali dimanfaatkan dalam proses-proses industri, misal pada sistem yang mengakumulasikan panjang total potongan-potongan acak dari batang yang digerakkan pada konveyor/pembawa, begitu juga dalam pemotongan bahan, pemotongan kertas dan masih banyak lagi. Beberapa proses itu membutuhkan sistem pengukuran dan pengendalian yang memanfaatkan kemajuan teknologi mikroprosesor dan mikrokontroler sebagai salah satu solusi untuk mengatasi masalah yang ada.

3.1 Perancangan Blok Diagram

Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari suatu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Blok diagram juga merupakan sebuah sistem dimana bagian utama atau fungsi yang diwakili oleh blok dihubungkan dengan garis, yang

menunjukkan hubungan dari blok. Dalam rangkaian ini blok diagram dibuat agar mempermudah pembaca untuk memahami rangkaian yang terkait secara garis besar.

3.1.1Gambar blok diagram

Pada pembuatan sebuah Alat Ukur kecepatan dibutuhkan adanya perancangan tentang apa yang akan dibuat dan apa yang akan dihasilkan. Dengan adanya suatu rancangan, maka kita akan tahu kemana tujuan kita. Definisi perancangan menurut AL-Bahra bin Ladjamudin,Perancangan adalah suatu kegiatan yang memiliki tujuan untuk mendesain sistem baru yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapi perusahaan yang diperoleh. D_{ari pemilihan alternatif sistem yang terbaik.” Menurut} Mulyadi dalam bukunya yang berjudul Sistem Akuntansi,mendefinisikan perancangan sebagai berikut: “Desainadalah proses menterjemahkan kebutuhan pemakai informasi ke dalam alternatif rancangan sistem informasiyang diajukan kepada pemakai informasi untuk dipertimbangkan.Dari dua pengertian di atas dapat ditarik simpulan bahwa perancangan adalah strategi atau suatu kegiatan yangbertujuan untuk mendesain sistem baru yang dapatmemecahkan masalah yang dihadapi dan mendapatkan solusinya.

3.2 Perancangan Rangkaian Skematik

3.2.1 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno

Minimum sistem merupakan bagian utama dari pembuatan alat inisupaya berfungsi dengan baik.Pada perancangan alat keras, hal yangdilakukan dengan mengintegrasikan modul perangkatperangkatdenganArduino UNO sebagai pemeroses data. Gambar di bawah ini menunjukanrangkaian mikrokontroler Arduino UNO yang akan di rancang.

3.2.1 Gambar Rangkaian Skematik Arduino Uno

3.3 Rangkaian Sensor

Sensor yang akan digunakan dalam rangkaian ini adalah sensor infra red yang dihubungkan ke mikrokontroler arduino menggunakan tombol.

3.4 Rangkaian Keseluruhan Skematik

Pada rangkaian ini menggambarkan keseluruhan program skematikrancangan alat ukur kecepatan benda bergerak yang menggunakan sensor photodioda, dan menggunakan mikrokontroler Arduino uno.

START

INIT

Baca sensor awal dan catat waktunya

Baca sensor akhir dan catat waktunya

Hitung selisih waktu dan konversi ke kecepatan

Tampilkan ke LCD

Tombol di tekan ?

Tunggu penekanan tombol

Ya

Tdk

END

3.5Flowchart

3.6 Pemrograman Sistem

Bahasa pemrograman (Programing Language) adalah sebuah instruksi standart untuk

memerintah komputer agar mempunyai fungsi tertentu. Bahasa pemrograman ini merupakan suatu himpunan dari aturan sintaks dan skematik yang di pakai dipakai untuk mendefiniskan program komputer. Bahasa ini memumgkinkan seseorang programmer dapat menentukan secara persis data mana yang akan diolah atau disimpan dan data mana yang akan diolah computer, bagaimana data ini akan di sismpan atau di teruskan dan jenis langkah apa secara persis yang akan di ambil dalam berbagai situasi.

Fungsi bahasa pemrogaman yaitu memerintah komputer.

Tahap kompilasi:

1. Pertama source code (program yang di tulis) dibaca ke memori computer 2. Source code tersebut diubah menjadi objek kode (bahasa assembly)

3. Objek kode di hubungkan dengan liberary yang di butuhkan untuk membentuk file yang bisa di eksekusi.

Berikut adalah program yang penulis input:

// include the library code: #include <LiquidCrystal.h>

const int sen1 = A0; const int sen2 = A1; const int tombol = 8;

int dt1; int dt2;

boolean Sensor1; boolean Sensor2;

int proses=0; long dlyTime; long timeStart; long timeEnd; float waktuTempuh; float tempSpeed=0; //float hasilSpeed;

// initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);

void cekSensor(){

dt1 = analogRead(A0); dt2 = analogRead(A1);

if (dt1 < 400) Sensor1 = false; else Sensor1 = true; if (dt2 < 400) Sensor2 = false; else Sensor2 = true;

//lcd.clear();

//lcd.print(Sensor1); //lcd.print(" "); //lcd.print(Sensor2);

}

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(tombol,INPUT_PULLUP);

// set up the LCD's number of columns and rows: lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD. lcd.print("SPEED DETECTOR"); Serial.println("START"); delay(1000);

}

void loop() {

//float hasilSpeed; cekSensor();

switch(proses){ case 0:

proses = 5; lcd.clear();

lcd.print("READY.."); break;

case 5:

proses = 10;

Serial.println("Tunggu Sensor 1"); break;

case 10:

if (Sensor1) {

Serial.println("Tunggu Sensor 2"); lcd.clear();

lcd.print("tunggu.."); timeStart = millis(); proses = 20;

} break;

case 20:

if (Sensor2) {

timeEnd = millis();

Serial.println("Kalkulasi"); proses = 50;

} break;

waktuTempuh = timeEnd-timeStart; Serial.print("Waktu:");

Serial.println(waktuTempuh); float hasilSpeed;

int speedInt;

hasilSpeed = 40 / waktuTempuh; hasilSpeed = hasilSpeed * 1000; speedInt = hasilSpeed;

lcd.clear();

Serial.println(speedInt); lcd.print("SPEED:");

lcd.print(speedInt); lcd.print("cm/s"); lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Tekan tombol");

proses = 60;

break;

case 60:

if(digitalRead(tombol) == 0) { proses = 0;

} break; }

}

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

pengujian dilakukan untuk memeriksa kebenaran dan keakuratan data. Nilai kecepatan yang di hasilkan di bandingkan dengan dengan perhitungan yang penulis lakukan secara manual dengan stopwatch.

Pada perancangan ini memiliki 2 sensor cahaya yang digunakan dan cara kerja sensor ini adalah dengan pancaran sinar yang mengenai badan sensor sehingga mempengaruhi resistansinya. Dengan demikian objek dapat dideteksi.Program sensor cahaya yang terlebih dulu di lakukan, karena sensor ini dibutuhkan kemampuan untuk mendeteksi halangan maka harus mempunyai nilai perhitungan yang ada dalam program. Dengan memberikan halangan pada bagian depan sensor cahaya ini akan terlihat pada LCD (2x16). Setelah ketepatan yang ditampilkan berarti sensor telah merespon saat membaca objek, tampilan LCD saat melewati sensor 1 , tampilan LCD saat melewati sensor 2.

Berikut tabel hasil pengujian yang di lakukan: S=40 cm

4.2 Pembahasan Hasil Pengujian

1. 0.07% 2. 0.12% 3. 0.004% 4. 0.09% 5. 0.53% 6. 0.074% 7. 0.21% 8. 0.63% 9. 0.44% 10. 0.55% % Ralat = 3.384%

Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa alat tersebut memiliki tingkat akurasi yang cukup baik.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN :

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang diperoleh sistem pendeteksi

kecepatan benda bergerak, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Alat ukur kecepatan benda bergerak menggunakan sensor infra red berbasis arduino uno yang di rancang telah bekerja dengan baik.

2. Kecepatan benda bergerak akan didapat bila benda melewati dari sensor 1 sampai sensor sebaliknya jika benda bergerak melewati sensor 2 kesensor 1 tidak akan terdeteksi

3. Alat ini memiliki tingkat kesalahan mencapai 10%

4. Kesulitan dalam percobaan ini adalah perhitungan manual dalam pencatatan waktu dengan stopwatch karena sangat sulit untuk menyamai kecepatan sensor ketika clock mulai berjalan dengan kecepatan tangan ketika memencet tombol stopwatch, dan tidak tahu seberapa teliti stopwatch tersebut.

SARAN:

Dalam Pembuatan dan pengembangan alat ini, untuk kesempurnaan lebih lanjut disarankan hal-hal sebagai berikut :

1. Penggunaan sensor yang lebih baik, sehingga mampu lebih bervariasi dalam melakukan satuan pengukuran.

2. Pada rancangan alat ini diharapkan dapat dikembangkan kembali dengan menambahkan jumlah sensor dan laser sehingga dapat mengukur kecepatan dari dua jalur

BAB II

LANDASAN TEORI

Pada bab ini, saya akanmenjelaskan komponen-komponenutama yang digunakandan pembahasan tentang pengukuran kecepatan dalam merancang alat ukur kecepatan benda bergerak denganberbasis Arduino uno.

2.1ARDUINO UNO

Adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328 (datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuahosilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

Arduino Uno adalah salah satu kit mikrokontroleryang berbasis pada ATmega28.Modul ini sudah dilengkapi dengan berbagai hal yang dibutuhkan untuk mendukung mikrokontroler untuk bekerja, hanya sambungkan ke power suply atau sambungkan melalui kabel USB ke PCmu Arduino Uno ini sudah siap sedia. Arduino Uno ini memilki 14 pin digital input/output, 6 analog input, sebuah resonator keramik 16MHz, koneksi USB, colokan power input, ICSP header, dan sebuah tombol reset.

``

Arduino memiliki kelebihan tersendiri disbanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan kita ketika kita memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial.

Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.

Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran.

Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller.

 Power

Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply.Powernya diselek secara otomatis.Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board.Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt.

Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :

 Vin

Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya menggunakan pin ini.

 5V

Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V lainnya.

 3V3

Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah 50mA  Pin Ground

Berfungsi sebagai jalur ground pada arduino  Memori

ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM

2.1.1Input & Output

Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt.Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50K Ohm.

Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :

 Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB ke TTL chip serial.  Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.

 PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analogWrite().

 SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa arduino.

 LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

2.1.2Spesifikasi Arduino Uno

 Mikrokontroler ATmega328  Catu Daya 5V

 Teganan Input (rekomendasi) 7-12V  Teganan Input (batasan) 6-20V

 Pin I/O Digital 14 (of which 6 provide PWM output)  Pin Input Analog 6

 Arus DC per Pin I/O 40 mA

 Arus DC per Pin I/O untuk PIN 3.3V 50 mA

 Flash Memory 32 KB (ATmega328) dimana 0.5 KB digunakan oleh bootloader  SRAM 2 KB (ATmega328)

 EEPROM 1 KB (ATmega328)  Clock Speed 16 MHz

2.1.3Software Arduino uno

Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino .di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal.

IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengeditprogram dalam bahasa Processing.

2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory didalam papan Arduino.Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” dimana keduanya memiliki arti yang sama.

2.1.4Bahasa Pemograman Arduino Berbasis Bahasa C

Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan bahasa C. walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language) seperti pascal, basic, cobol, dan lainnya. Walaupun demikian, sebagian besar dari paraprogramer profesional masih tetap memilih bahasa C sebagai bahasa yang lebih unggul, berikut alasan-alasannya:

 Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan fleksibel yang telah terbukti dapat menyelesaikan program-program besar seperti pembuatan sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru.

 Bahasa C merupakan bahasa yang portabel sehingga dapat dijalankan di beberapa sistem operasi yang berbeda. Sebagai contoh program yang kita tulis dalam sistem operasi windows dapat kita kompilasi didalam sistem operasi linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama sekali.

 Bahasa C merupakan bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan oleh programer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library pemrograman telah banyak disediakan oelh pihak luar/lain dan dapat diperoleh dengan mudah.

 Bahasa C merupakan bahasa yang bersifat modular, yaitu tersusun atas rutin-rutin tertentu yang dinamakan dengan fungsi (function) dan fungsi-fungsi tersebut dapat digunakan kembali untuk pembuatan program-program lainnya tanpa harus menulis ulang implementasinya.

 Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level language) sehingga mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar muka) ke perangkat keras.  Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki fungsi utama, yang bernama main(). Fungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali pada saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lain selain fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada saat digunakan.

Oleh karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang menerapakan konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan), maka apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut dibawah fungsi utama, maka kita harus menuliskan bagian prototipe (prototype), hal ini dimaksudkan untuk mengenalkan terlebih dahulu kepada kompiler daftar fungsi yang akan digunakan di dalam program. Namun apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka kita tidak perlu lagi untuk menuliskan bagian prototipe diatas. (Djuandi, Feri. (2011) )

Selain itu juga dalam bahasa C kita akan mengenal file header, biasa ditulis dengan ekstensi h(*.h), adalah file bantuan yang yang digunakan untuk menyimpan daftar-daftar fungsi yang akan digunakan dalam program. Bagi anda yang sebelumnya pernah mempelajari bahasa pascal, file header ini serupa dengan unit. Dalam bahasa C, file header standar yang untuk proses input/output adalah <stdio.h>.

Perlu sekali untuk diperhatikan bahwa apabila kita menggunakan file header yang telah disediakan oleh kompilator, mak_{a kita harus menuliskannya didalam tanda‘<’ dan ‘>’}

(misalnya<stdio.h>). Namun apabila menggunakan file header yang kita buat sendiri, maka file tersebut ditulis diantara tanda “ dan ” (misalnya “cobaheader.h”). perbedaan antara keduanya terletakpada saat pencerian file tersebut. Apabila kita menggunakan tanda <>, maka file tersebut dianggap berada pada direktori deafault yang telah ditentukan oleh kompilator.Sedangkan apabila kita menggunakan tanda “”, maka file header dapat kita dapat tentukan sendiri lokasinya.

File header yang akan kita gunakan harus kita daftarkan dengan menggunakan directive #include. Directive #include ini berfungsi untuk memberi tahu kepada kompilator bahwa program yang kita buat akan menggunakan file-file yang didaftarkan. Berikut ini contoh penggunaan directive #include.#include”myheader.h”

Setiap kita akan menggunakan fungsi tertentu yang disimpan dalam sebuah file header, maka kita juga harus mendaftarkan file headernya dengan menggunakan directive #include. Sebagai contoh, kita akan menggunakan fungsi getch() dalam program, maka kita harus mendaftarkan file header<conio.h>.

Perlindungan Arus USB

Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer Anda dari arus pendek atau berlebih. Meskipun kebanyakan komputer memberikan perlindungan internal sendiri, sekering menyediakan lapisan perlindungan tambahan.Jika lebih dari 500 mA, sekering otomatis bekerja.

Karakteristik Fisik

Panjang maksimum dan lebar PCB Uno masing-masing adalah 2,7 dan 2,1 inci, dengan konektor USB dan colokan listrik yang melampaui dimensi tersebut. Empat lubang sekrup

memungkinkan board harus terpasang ke permukaan. Perhatikan bahwa jarak antara pin digital 7 dan 8 adalah 0,16", tidak seperti pin lainnya

2.1.5Menghitung Jarak

Jarak merupakan panjang lintasan yang dilalui.Jarak menyatakan panjang atau jauh antara dua benda atau tempat. Panjang atau jauh (jalan) antara Madiun dan Malang adalah 184 km, artinya jarak antara kota Madiun dan Malang adalah 184 km. Satuan yang digunakan untuk menyatakan jarak sama dengan satuan panjang, yaitu kilometer (km), hektometer (hm), dekameter (dam), meter (m), desimeter (dm), centimeter (cm), dan milimeter (mm). Tetapi satuan yang sering digunakan adalah kilometer (km) dan meter (m).

2.1.6Satuan Kecepatan

Kecepatan adalah waktu yang digunakan untuk menempuh jarak tertentu, dalam waktu tertentu.Kecepatan dapat diukur secara langsung menggunakan alat yang dinamakan spedometer.Spedometer terdapat pada kendaraan bermotor dan kendaraan roda empat.Alat ini berguna untuk menunjukkan kecepatan kendaraan pada saat melaju di jalan.Satuan kecepatannya km/jam. Satuan kecepatan dirumuskan sebagai berikut :

Satuan Kecepatan = Satuan Jarak : Satuan waktu

Menentukan Kecepatan bahwa satuan kecepatan =Satuan jarak / satuan waktu . Dari satuan kecepatan ini dapat diturunkan rumus kecepatan yaitu: Kecepatan = Jarak yang ditempuh : waktu yang ditempuh.Misal kecepatan = v, jarak yang ditempuh = s, dan Waktu tempuh = t, rumus kecepatan dapat ditulis:

V = S : T

Menyelesaikan Masalah yang Berkaitan dengan Waktu, Jarak, dan Kecepatan Masalah yang berkaitan dengan waktu, jarak, dan kecepatan adalah perjalanan.Waktu, berkaitan dengan keberangkatan, lama perjalanan, waktu istirahat, dan saat sampai atau tiba di tempat tujuan. Jarak, menyatakan panjang atau jauhnya perjalanan yang dilakukan antara 2 tempat (dua kota, dsb). Kecepatan, adalah waktu yang digunakan untuk menempuh jarak tertentu.Kecepatan selalu berhubungan antara waktu dan jarak.Kecepatan 60 km/jam, artinya dalam waktu 1 jam ditempuh jarak sejauh 60 km.

2.1.7Gerak lurus beraturan

2.7.1.Sistem koordinat kutub dua dimensi

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah suatu gerak lurus yang mempunyai kecepatan konstan. Maka nilai percepatannya adalaha = 0. Gerakan GLB berbentuk linear dan nilai kecepatannya adalah hasil bagi jarak dengan waktu yang ditempuh.

Rumus:

Dengan ketentuan:

 = Jarak yang ditempuh (km, m)

 = Kecepatan (km/jam, m/s)

 = Waktu tempuh (jam, sekon) Catatan:

1. Untuk mencari jarak yang ditempuh, rumusnya adalah . 2. Untuk mencari waktu tempuh, rumusnya adalah .

3. Untuk mencari kecepatan, rumusnya adalah .

Rumus:

2.1.8Gerak lurus berubah beraturan

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatannya yang berubah beraturan.

Percepatannya bernilai konstan/tetap. Rumus GLBB ada 3, yaitu:



 

Dengan ketentuan:

 = Kecepatan awal (m/s)

 = Kecepatan akhir (m/s)

 = Percepatan (m/s2₎  = Jarak yang ditempuh (m)

2.2 INFRA RED

2.2.1 pengertian infra red

Infra red detector atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR).Sensor infra merah atau detector infra merah saat ini ada yang di buat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector photomodules. IR Detector photomodules merupakan sebuah chip detector infra merah digita yang didalamnya terdapat photodiode dan penguat (amplifier).

2.2.1.a Gambar sensor infra red

2.2.2sistem sensor infra red

System sensor infra red pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. System akan bekerja jika sinar infra merah yang di pancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapa terdeteksi oleh penerima.

2.2.3 rangkaian sederhana sensor infra red

2.2.3.a Gambar rangkaian sederhana sensor rangkaian infra red

2.2.4 prinsip kerja infra red

Pada rangkaian pemancar hanya pengaturan supaya LED infra merah menyala dan tidak kekurangan atau kelebihan daya, oleh karena itu gunakan resistor 680 ohm. Pada rangkaian penerima photo transistor berfungsi sebagai alat sensor yang berguna merasakan adanya perubahan intensitas cahaya infra merah.pada saat infra merah belum mengenai photo transistor, maka photo transistor bersifat sebagai saklar terbuka sehingga transistor berada

pada posisi cut off ( terbuka). Karena kolektor dan emitor terbuka maka sesuai dengan hukum pembagi tegangan, tegangan pada kolektor emitor sama dengan tegangan supply (berlogika tinggi).

2.3 PHOTODIODA

Phodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah ubah kalau cahaya yang jatuhnpada dioda berubah ubah intensitasnya.Dalam gelap nilai tahanannya sangat besar sehingga praktis tidak ada arus yang maengalir.Semakin kuat cahaya yang jatuh pada dioda maka makin kecil pula nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir semakin besar. Jika photodioda persambungan p-n bertegangan balik disinari, maka arus akan berubah secara linier dengan kenaikan fluks cahaya yang dikenakan pada persambungan tersebut . photodioda terbuat dari bahan semi konduktor. Biasanya bahan yang digunsksn adalah silikon (Si) atau gallium arsenide (GaAs) Termasuk indium arsenide (InAs), lead selenide(PbSe) dan tima sulfide (PBS).

2.3.a Gambar photodioda

2.3.1 PRINSIP KERJA PHOTODIODA

Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan

sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa.cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon _– menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda

Prinsip kerja photodioda :

 Cahaya yang diserap oleh photodiode  Terjadinya pergeseran foton

 Menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi  Electron menuju [+] sumber & hole menuju [-] sumber  Sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian

2.4LCD((LiquidCristalDisplay)

LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.

2.5 Resistor

Pengertian Resistor adalah komponen elektronika yang memang didesain memiliki dua kutup yang nantinya dapat digunakan untuk menahan arus listrik apabila di aliri tegangan listrik antara kedua kutub tersebut. Resistor biasanya banyak digunakan sebagai bagian dari sirkuit elektronik.Tak cuma itu, komponen yang satu ini juga yang paling sering digunakan di antara komponen lainnya.Resistor adalah komponen yang terbuat dari bahan isolator yang didalamnya mengandung nilai tertentu sesuai dengan nilai hambatan yang diinginkan. Berdasarkan hukum Ohm, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir :

Bentuk dari resistor sendiri saat ini ada bermacam-macam.Yang paling umum dan sering di temukan di pasaran adalah berbentuk bulat panjang dan terdapat beberapa lingkaran warna pada body resistor.Ada 4 lingkaran yang ada pada body resistor.Lingkaran warna tersebut berfungsi untuk menunjukan nilai hambatan dari resistor.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peran sistem pengukuran dan sistem kontrol dalam kehidupan manusia semakin penting seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Kebutuhan manusia akan otomatisasi dan informasi yang lebih cepat yang memanfaatkan mikroprosesor dan mikrokontroler sebagai sistem kontrol sangat membantu proses pekerjaan menjadi lebih baik dan efisien dibanding dikerjakan secara manual oleh manusia sehingga dapat meminimalkan kesalahan.

Sebagai contoh, penerapan sistem kontrol yaitu pada pengaturan mesin-mesin produksi dengan proses mengubah masukan berupa energi nonlistrik menjadi besaran listrik agar dapat diolah, baik secara analog atau digital. Masalahnya peralatan teknologi yang dimanfaatkan oleh dunia pendidikan

untuk membantu praktikum seringkali sangat mahal harganya karena jarang industri dalam negeri yang memproduksinya. Salah satu peralatan teknologi yang banyak dimanfaatkan dalam dunia pendidikan khususnya didang instrumentasi sekarang ini adalah mikroprosesor dan mikrokontroler.Perangkat yang memanfaatkan mikroprosesor dan mikrokontroler sebagai komponen utama dalam sistem kendali salah satunya adalah pengukuranpanjang pada benda bergerak. Panjang merupakan salah satu besaran fisis.

Dalam praktek sehari-hari pengukuran panjang dilakukan menggunakan mistar atau jangka sorong. Hal ini dilakukan bila benda yang diukur dalam keadaan diam. Tetapi bagaimana bila mengukur panjang dari benda yang bergerak?Model pengukuran panjang dari benda yang sedang bergerak di laboratorium sementara ini belum ada.Pengukuran panjang dari benda yang bergerak banyak sekali dimanfaatkan dalam proses-proses industri, misal pada sistem yang mengakumulasikan panjang total potongan-potongan acak dari batang yang digerakkan pada konveyor/pembawa, begitu juga dalam pemotongan bahan, pemotongan kertas dan masih banyak lagi. Beberapa proses itu membutuhkan sistem pengukuran dan pengendalian yang memanfaatkan kemajuan teknologi mikroprosesor dan mikrokontroler sebagai salah satu solusi untuk mengatasi masalah yang ada.

1.2 Rumusan masalah

Projek ini memiliki perumusan masalah sebagai berikut : 1. Merancang pembuatan alat ukur kecepatan benda bergerak 2. Memperoleh hasil dari pengukuran kecepatan benda bergerak

1.3 Batasan Masalah

Agar dapat dilakukan secara lebih terfokus, maka penelitian ini dibatasi pada hal-hal berikut:

1. Alat yang dibuat masih dalam skala laboratorium belum layak digunakan untuk skala lebih besar.

2. Komponen pemeroses yang digunakan adalah Arduino Uno.

1.4Tujuan Penelitian

1. Membuat alat ukur luas kecepatan benda bergerak berbasis Arduino Uno 2. Menerapkan mikrokontroler sebagai alat ukur

3. Merancang atau mendesain alat pengukuran panjang pada benda bergerak dalam skala laboratorium yang sederhana.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diinginkan dari projek ini adalah :

1. Untuk memahamitentangalat ukur kecepatan benda bergerak berbasis mikrokontroler (Arduino Uno)

2. Untuk dapat kecepatan benda bergerak secara akura

1.6 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Mencari dan mempelajari topik tentang alat ukur kecepatan benda bergerak

3. Mendesain dan mewujudkan perancangan rangkaian 4. Menguji rangkaian

5. Memprogram mikrokontroler

6. Mengimplementasi rancangan yang telah dibuat

7. Menguji sistem secara keseluruhan untuk dianalisa kekurangannya 8. Membuat laporan

PERANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN BENDA

BERGERAK BERBASIS ARDUINO UNO

ABSTRAK

Sistem sensor infra merah terdiri dari LED infra merah dan fotodioda. Fotodioda merupakan detektor cahaya infra merah yang dibantu penguat transistor.Dalam perancangan ini digunakan untuk mendeteksi kecepatan dan panjang benda.Proses pengukuran kecepatan dan panjang pada benda bergerak diawali dengan benda melewati sensor infra merah. Fotodioda akan mengubah cahaya yang masuk menjadi tegangan, besaran tegangan akan masuk ke dalam rangkaian dan akan didapat keluaran logika sebagai masukan untuk mikrokontroler. Data yang masuk ke dalam mikrokontroler akan diproses dengan program yang sudah dibuat dengan menggunakan arduino uno . Dengan menggunakan rumus kecepatan dalam fisika yaitu jarak dibagi waktu maka hasil pengukuran akan tampil di dalam LCD 2x16. Pengukuran kecepatan benda dikalibrasi dengan menggunakan stopwatch sebagai penghitung waktu, kecepatan benda akan didapat dengan menggunakan rumus kecepatan, dengan asumsi jarak yang sudah ditentukan. Sedangkan panjangnya benda dikalibrasi dengan menggunakan penggaris.Kesalahan pengukuran kecepatan mencapai 3.36% sedangkan kesalahan pengukuran panjang mencapai 2.59%.Secara keseluruhan perancangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah sudah berhasil direalisasikan dengan baik. Kata kunci :Inframerah, LED, Arduino uno, Kecepatan, LCD

THE DESIGN TOOL VELO CITY MEASUREMENT OF

MOVING OBJECTS BASED ARDUINO UNO

ABSTRACT

Infrared sensor system consists of an infrared LED and photo diode. Photo diode is an infrared light detector which assisted the transistor amplifier. In this scheme is used to detect the speed and length of objects. The process of detecting speed and length of an object started when an object passed through the infrared sensor. Photo diodes will transform the incoming light into a voltage, the amount of voltage going into the series and will get the logic output as input to the microcontroller. Data is entered into the microcontroller will be processed by the program that have made using CodeVision ATMega. Using the formula in physics is the distance divided by time, the result will appear on 2x16 LCD screen The measurements of speed are calibrated using a stopwatch as a timer, the speed of the object will be obtained by using the formula of speed, with the assumption of a designated distance. The length of objects are calibrated using a ruler. Measurement errors at speeds up to 3.36%, the length measurement error reaches 2.59%. Overall, The design of speed measuring device using infra red sensor is running good enough.

PERANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN BENDA BERGERAK

MENGGUNAKAN SENSOR INFRA RED BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

IMAS DIRGA AYUDHIA

132411027

DEPARTEMEN FISIKA

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN BENDA BERGERAK

MENGGUNAKAN SENSOR INFRA RED BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli Madya

IMAS DIRGA AYUDHIA

132411027

DEPARTEMEN FISIKA

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

HALAMAN PENGESAHAN

IMAS DIRGA AYUDHIA 132411027

Medan, Juli 2016 Menyetujui,

Ketua Program Studi Dosen Pembimbing D3 Metrologi dan Instrumentasi

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si NIP. 19660729 199203 2 002 NIP.19721115 2000121 001

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawah ini :

Nama : Imas Dirga Ayudhia

Tempat / Tanggal Lahir : Makassar / 17 Agustus 1995

Dept / Program Studi : Fisika / D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Judul Tugas Akhir : Perancangan Alat Ukur Kecepatan Benda Bergerak menggunakan Sensor Infra Red Berbasis Arduino Uno

Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada kegiatan Tugas Akhir ini adalah benar karya saya sendiri dan/atau bukan merupakan plagiasi.

Apabila dikemudian hari ditemukan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan bukan karya saya sendiri/plagiasi, saya bersedia menerima sanksi akademik atau yang lainnya.

Medan,Juli 2016 Yang menyatakan

Imas Dirga Ayudhia 132411027

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang

telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan mengangerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang telah di tetapkan yang merupakan salah satu syarat dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi. Tak lupa pula sholawat dan salam

Semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa

petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan tauladan bagi penulis. Demi kelancaran dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak terutama Ibunda Isma Dirwati, beserta kakak dan sahabat Fanny Satria Akbar,SE dan Moli Sari,Sos yang telah

memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada

penulis. Tugas akhir ini di susun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya dalam Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

PERANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN BENDA BERGERAK

MENGGUANAKAN SENSOR INFRA RED BERBASIS ARDUINO UNO

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 terimakasih yang sebesar besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Krista Sebayang, M.Si, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Ibu Dr. Diana A. Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 3. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Fakultas Matematika dan

4. Seluruh teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi angkatan 2013 membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.

5. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan namanya satu-persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa

Rabbal’alamin.

Medan, Juli 2016

PERANCANGAN ALAT UKUR KECEPATAN BENDA

BERGERAK BERBASIS ARDUINO UNO

ABSTRAK

Sistem sensor infra merah terdiri dari LED infra merah dan fotodioda. Fotodioda merupakan detektor cahaya infra merah yang dibantu penguat transistor.Dalam perancangan ini digunakan untuk mendeteksi kecepatan dan panjang benda.Proses pengukuran kecepatan dan panjang pada benda bergerak diawali dengan benda melewati sensor infra merah. Fotodioda akan mengubah cahaya yang masuk menjadi tegangan, besaran tegangan akan masuk ke dalam rangkaian dan akan didapat keluaran logika sebagai masukan untuk mikrokontroler. Data yang masuk ke dalam mikrokontroler akan diproses dengan program yang sudah dibuat dengan menggunakan arduino uno . Dengan menggunakan rumus kecepatan dalam fisika yaitu jarak dibagi waktu maka hasil pengukuran akan tampil di dalam LCD 2x16. Pengukuran kecepatan benda dikalibrasi dengan menggunakan stopwatch sebagai penghitung waktu, kecepatan benda akan didapat dengan menggunakan rumus kecepatan, dengan asumsi jarak yang sudah ditentukan. Sedangkan panjangnya benda dikalibrasi dengan menggunakan penggaris.Kesalahan pengukuran kecepatan mencapai 3.36% sedangkan kesalahan pengukuran panjang mencapai 2.59%.Secara keseluruhan perancangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah sudah berhasil direalisasikan dengan baik. Kata kunci :Inframerah, LED, Arduino uno, Kecepatan, LCD

THE DESIGN TOOL VELO CITY MEASUREMENT OF

MOVING OBJECTS BASED ARDUINO UNO

ABSTRACT

Infrared sensor system consists of an infrared LED and photo diode. Photo diode is an infrared light detector which assisted the transistor amplifier. In this scheme is used to detect the speed and length of objects. The process of detecting speed and length of an object started when an object passed through the infrared sensor. Photo diodes will transform the incoming light into a voltage, the amount of voltage going into the series and will get the logic output as input to the microcontroller. Data is entered into the microcontroller will be processed by the program that have made using CodeVision ATMega. Using the formula in physics is the distance divided by time, the result will appear on 2x16 LCD screen The measurements of speed are calibrated using a stopwatch as a timer, the speed of the object will be obtained by using the formula of speed, with the assumption of a designated distance. The length of objects are calibrated using a ruler. Measurement errors at speeds up to 3.36%, the length measurement error reaches 2.59%. Overall, The design of speed measuring device using infra red sensor is running good enough.

DAFTAR ISI

Pengesahan ... i

Pernyataan ... ii

Penghargaan ... iii

Abstrak ...v

Abstrac ... vi

Daftar Isi ... vii

Daftra Tabel ...x

Dafar Gambar ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Perumusan Masalah ...2

1.3Batasan Masalah ...2

1.4Tujuan Penelitian ...2

1.5Manfaat Penelitian ...2

1.6Metodologi Penelitian ...3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 ARDUINO UNO ...4

2.1.1 Input dan Output ...7

2.1.2 Spesifikasi Arduino Uno ...8

2.1.3 Software Arduino Uno ...8

2.1.4 Bahasa Pemrograman Arduino Uno Berbasis Bahasa C ...9

2.1.6 Satuan Kecepatam ...11

2.1.7 Gerak Lurus Beraturan ...12

2.1.8 Gerak Lurus Berubah Beraturan ...12

2.2 INFRARED...13

2.2.1 Pengrtian Infrared ...14

2.2.2 Sistem Sensor Infra Red ...14

2.2.3 Rangkaian Sederhana Sensor Infra Red ...14

2.2.4 Prinsip Kerja sensor infra Red ...14

2.3 PHOTODIODA ...15

2.3.1 Pengertian Dioda ...15

2.3.2 Primsip Kerja Photodioda ...15

2.4 LCD( Liquid Cristal Display) ...16

2.4.1 Pengrtian LCD ...16

2.5 RESISTOR ...17

2.5.1 Pengertian Resitor ...17

BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 PERANCANGAN BLOK DIAGRAM ...18

3.2 PERANCANGAN RANGKAIAN SKEMATIK ...19

3.3 RANGKAIAN SENSOR ...20

3.4 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno ...21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1HASIL ...29 4.2PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN ...30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ...31 B. Saran ...32

DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ...

DAFTAR TABEL

2.1 Ardiuno Uno

2.1.b Deskripsi Arduino Uno 4.1 tabel hasil pengujian

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 : 2.1 Ardiuno Uno

2.1.a Board Arduino Uno Gambar 2 : 2.1.3 Software Arduino Uno

2.1.3.a Tampilan IDE Arduino Uno Dengan Sebuak Sketch Gambar 3 : 2.1.7 Gerak Lurus Beraturan

2.1.7.a Sistem Kooridanat Kutub Dua Dimensi Gambar 4 : 2.2 Infrared

2.2.1.a Sitem Infrared

Gambar 5 : 2.2.3 Rangkaian Sederhana Sensor Infrared 2.23.a Rangkaian Sederhana Sensor Infrared Gambar 6 : 2.3 Photodioda

2.3.a Photodioda Gambar 7 : 2.4 LCD

2.4.a LCD Gambar 8 : 2.5 Resistor

2.5.a Resistor

Gambar 9 : 3.1 Perancangan Blok Diagram 3.1.1 Blok Diagram

Gambar 10 : 3.2.1 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno 3.2.1.a Skematik Arduino Uno

Gambar 11 : 3.3 Rangkaian Resistor 3.3.1 Rangkaian Sensor

Gambar 12 : 3.4 Rangkaian Keseluruhan Skematik 3.4.1 Keseluruhan Skematik

Gambar 13 : 3.5 Flowcahrt 3.5.1 Flowchart

vi

THE DESIGN TOOL VELO CITY MEASUREMENT OF

MOVING OBJECTS BASED ARDUINO UNO

ABSTRACT

Infrared sensor system consists of an infrared LED and photo diode. Photo diode is an infrared light detector which assisted the transistor amplifier. In this scheme is used to detect the speed and length of objects. The process of detecting speed and length of an object started when an object passed through the infrared sensor. Photo diodes will transform the incoming light into a voltage, the amount of voltage going into the series and will get the logic output as input to the microcontroller. Data is entered into the microcontroller will be processed by the program that have made using CodeVision ATMega. Using the formula in physics is the distance divided by time, the result will appear on 2x16 LCD screen The measurements of speed are calibrated using a stopwatch as a timer, the speed of the object will be obtained by using the formula of speed, with the assumption of a designated distance. The length of objects are calibrated using a ruler. Measurement errors at speeds up to 3.36%, the length measurement error reaches 2.59%. Overall, The design of speed measuring device using infra red sensor is running good enough.

vii DAFTAR ISI

Pengesahan ... i

Pernyataan ... ii

Penghargaan ... iii

Abstrak ...v

Abstrac ... vi

Daftar Isi ... vii

Daftra Tabel ...x

Dafar Gambar ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Perumusan Masalah ...2

1.3Batasan Masalah ...2

1.4Tujuan Penelitian ...2

1.5Manfaat Penelitian ...2

1.6Metodologi Penelitian ...3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 ARDUINO UNO ...4

2.1.1 Input dan Output ...7

2.1.2 Spesifikasi Arduino Uno ...8

2.1.3 Software Arduino Uno ...8

2.1.4 Bahasa Pemrograman Arduino Uno Berbasis Bahasa C ...9

viii

2.1.6 Satuan Kecepatam ...11

2.1.7 Gerak Lurus Beraturan ...12

2.1.8 Gerak Lurus Berubah Beraturan ...12

2.2 INFRARED...13

2.2.1 Pengrtian Infrared ...14

2.2.2 Sistem Sensor Infra Red ...14

2.2.3 Rangkaian Sederhana Sensor Infra Red ...14

2.2.4 Prinsip Kerja sensor infra Red ...14

2.3 PHOTODIODA ...15

2.3.1 Pengertian Dioda ...15

2.3.2 Primsip Kerja Photodioda ...15

2.4 LCD( Liquid Cristal Display) ...16

2.4.1 Pengrtian LCD ...16

2.5 RESISTOR ...17

2.5.1 Pengertian Resitor ...17

BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 PERANCANGAN BLOK DIAGRAM ...18

3.2 PERANCANGAN RANGKAIAN SKEMATIK ...19

3.3 RANGKAIAN SENSOR ...20

3.4 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno ...21

ix

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1HASIL ...29 4.2PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN ...30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ...31 B. Saran ...32 DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ...

x

DAFTAR TABEL 2.1 Ardiuno Uno

2.1.b Deskripsi Arduino Uno 4.1 tabel hasil pengujian

xi DAFTAR GAMBAR Gambar 1 : 2.1 Ardiuno Uno

2.1.a Board Arduino Uno Gambar 2 : 2.1.3 Software Arduino Uno

2.1.3.a Tampilan IDE Arduino Uno Dengan Sebuak Sketch Gambar 3 : 2.1.7 Gerak Lurus Beraturan

2.1.7.a Sistem Kooridanat Kutub Dua Dimensi Gambar 4 : 2.2 Infrared

2.2.1.a Sitem Infrared

Gambar 5 : 2.2.3 Rangkaian Sederhana Sensor Infrared 2.23.a Rangkaian Sederhana Sensor Infrared Gambar 6 : 2.3 Photodioda

2.3.a Photodioda Gambar 7 : 2.4 LCD

2.4.a LCD Gambar 8 : 2.5 Resistor

2.5.a Resistor

Gambar 9 : 3.1 Perancangan Blok Diagram 3.1.1 Blok Diagram

Gambar 10 : 3.2.1 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno 3.2.1.a Skematik Arduino Uno

Gambar 11 : 3.3 Rangkaian Resistor 3.3.1 Rangkaian Sensor

Gambar 12 : 3.4 Rangkaian Keseluruhan Skematik 3.4.1 Keseluruhan Skematik

Gambar 13 : 3.5 Flowcahrt 3.5.1 Flowchart