Rancang Bangun Model Monitoring Underground Tank SPBU Dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler

ABSTRAK

RANCANG BANGUN MODEL MONITORING UNDERGROUND TANK SPBU DENGAN MENGGUNAKAN GELOMBANG

ULTRASONIK BERBASIS MIKROKONTROLER

Oleh

M SAPUTRA TAMBUN

Underground tank monitoring system supplying fuel at the pump is currently widely used. In this case can the obstacles often faced due to not using the automated system. Monitoring fuel level measurement in tanks buried height using a measuring line.

In this final project has been designed model of monitoring a buried tank filling station using ultrasonic waves by means of the application time of light. This monitoring model to create an early warning system when the fuel in the tank buried already running out. The system consists of a transmitter apparatus, ultrasonic receiver microcontroller based ATMega8535. The transmitter and receiver are directed to a buried tank. Where the distance is proportional to time broadcasting transmitter until it is received back by the receiver, and then processed using a microcontroller ATMega8535 as the main controller, and LCD as the state of the viewer is inside the fuel underground tank.

ABSTRAK

RANCANG BANGUN MODEL MONITORING UNDERGROUND TANK SPBU DENGAN MENGGUNAKAN GELOMBANG

ULTRASONIK BERBASIS MIKROKONTROLER

Oleh

M SAPUTRA TAMBUN

Sistem monitoring tangki pendam penyediaan BBM di SPBU saat ini banyak digunakan. Dalam hal ini dapat kendala yang sering dihadapi karena belum menggunakan sistem otomatis. Monitoring pengukuran level ketinggian BBM didalam tangki pendam menggunakan garis ukur.

Pada Tugas Akhir ini telah dirancang model monitoring tangki pendam SPBU menggunakan aplikasi gelombang ultrasonik dengan metode time of light. Model monitoring ini untuk membuat suatu sistem peringatan dini apabila BBM didalam tangki pendam sudah mulai habis. Sistem alat terdiri dari transmiter, receiver

ultrasonik yang berbasis mikrokontroler ATMega8535. Transmiter dan receiver

diarahkan ke tangki pendam. Dimana jarak berbanding lurus dengan waktu pemancaran transmiter sampai diterima kembali oleh receiver, kemudian diproses menggunakan mikrokontroler ATMega8535 sebagai pengendali utama, dan LCD sebagai penampil keadaan BBM yang ada didalam tangki pendam.

RANCANG BANGUN MODEL MONITORING

UNDERGROUND

TANK SPBU

MENGGUNAKAN. GELOMBANG

ULTRASONIK

BERBASIS

MIKROKONTROLER

Oleh

M SAPUTRA

TAMBUN

Skripsi

Sebagai Satah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA

TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS

TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDARLAMPUNG

2015

i l

I

I I

i

:.: : ., _,.

': :l l:

F{EIISTESSFItrAI.

1.ti;.,i I

't

F-...:-:t:, : ' |-:. t. t::a:ilr:1.

,

ul, lqrno;',Mn m",Ptr.D..,

SI'RAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah

dilakukan oleh orang lain, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya

atau pendapat yang tertulis atau diterbitlsn oleh orang lairu kesuali secara tertulis dalam

naskah

ini

sebagaimana yang disebutkan didatam daftar p*tut u" Selain

itu

saya

menyatakan pulabahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri

Apabila pernyataan saya tidak b€nff maka saya bersedia dikenai sangsi sesuai dengan

hukum yang berlaku.

Lampung, 14 Februari 2015

M Saputra Tambun NPM.0745031024

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Branti, pada tanggal 23 Januari 1988, anak keempat dari enam bersaudara, dari pasangan Bapak Arlen Tambun dan Ibu Relika Sitorus.

Jenjang pendidikan formal yang pernah ditempuh penulis dimulai dari Pendidikan TK Ekadyasa Branti diselesaikan pada tahun 1994, Pendidikan Sekolah Dasar (SD) Negeri 1 Merak Batin diselesaikan pada tahun 2000, Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 1 Natar diselesaikan pada tahun 2003, Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 1 Natar diselesaikan pada tahun 2006, dan Diploma 1 LPP Master Komputer Program Studi Desain Grafis diselesaikan pada tahun 2007.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Lampung pada tahun 2007. Penulis memilih konsentrasi Sistem Energi Elektrik sebagai fokus dari penjurusan bidang keilmuan pada jenjang Strata 1 Teknik Elektro.

Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro (HIMATRO) Universitas Lampung, penulis juga aktif sebagai anggota Unit Kegiatan Mahasiswa Radio Kampus Universitas Lampung (UKM RAKANILA) pada periode 2009-2010 dan bertanggung jawab

sebagai Chief IT (Information and Technology) di Unit Kegiatan Mahasiswa Radio Kampus Universitas Lampung (UKM RAKANILA) periode 2010-2011. Pada Tahun 2011 Penulis melaksanakan Kerja Praktek di PLTU PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan Sektor Pembangkitan Tarahan dengan Judul “Penggunaan Relay Buchholz Sebagai Proteksi Transformator Di PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Tarahan”.

Dengan kerendahan hati yang tulus,

kupanjatkan puji syukur kepada

Tuhan Yesus Kristus dan kupersembahkan

karya tulis ini untuk :

Keluarga besarku tercinta. Bapak dan Mamak, ini anakmu mencoba

memberikan yang terbaik untukmu. Betapa aku ingin melihat kalian

bangga padaku. Betapa tak ternilai kasih sayang dan pengorbanan

kalian padaku, maafkan anakmu ini yang selalu merepotkan dan

tidak mendengarkan kata-katamu.

Dalam hati ini aku berdoa, Tuhan sehatkanlah kedua orang tuaku,

setiakanlah cintaku, sukseskanlah dan mampukanlah aku

membahagiakan kedua orang tuaku. Amin.

Kakakku Dahliana Omega Tambun, Sondang Kristin Natalia

Tambun, Sarma Vidia Wati Tambun, Adikku Ria Anggelia Tambun,

Lola Tambun dan keponakanku Daniel Alta Rizha, Dhea Sandrina

Pradita yang tak hentinya memberikan dukungan, semangat, do

’

a dan

inspirasi kepadaku.

Aku sayang kalian, selamanya.

Semua sahabat-sahabatku tersayang dimanapun kalian berada saat

ini dan teman-teman seperjuanganku dikampus.

SANWACANA

Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang yang telah melimpahkan nikmat, anugerah, kesehatan, kesempatan, serta kekuatan lahir bathin dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih Yesus Kristus untuk kasih-Mu yang tidak pernah habis dalam hidupku, keluarga, sahabat, dan pengikut-Mu yang setia sampai akhir zaman.

Skripsi dengan judul ”Rancang Bangun Model Monitoring Underground Tank SPBU Menggunakan Gelombang Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Sugeng P. Harianto, M.S., selaku Rektor Universitas Lampung.

2. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

3. Bapak Agus Trisanto, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung.

4. Ibu Herlinawati, S.T., M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung.

5. Ibu Dr. Ir. Sri Ratna S, M.T., selaku Dosen Pembimbing Utama atas kesediannya membimbing, membantu, meluangkan waktu serta pikirannya, memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam proses penyelesaian tugas akhir ini.

6. Bapak Noer Sudjarwanto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Pendamping atas kesediannya memberikan bimbingan, motivasi, nasehat, serta masukan dan pemikirannya dalam proses penyelesaian tugas akhir ini.

7. Bapak Agus Trisanto, Ph.D., selaku Dosen Penguji yang telah banyak memberi masukan, nasehat, kritik dan saran kepada penulis demi kesempurnaan tugas akhir ini.

8. Bapak Ir. Abdul Haris, M.T. selaku Pembimbing Akademik.

9. Seluruh Staf Pengajar, Karyawan Jurusan Teknik Elektro, dan Karyawan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

10.Bapak dan Mamak tercinta yang senantiasa memberikan kasih sayang dengan kesabaran, pengorbanan, dukungan, nasehat, doa, dan dorongan semangat demi kesuksesan penulis. Semoga Tuhan memberikan umur panjang, kesehatan, dan melimpahkan kebahagiaan dunia akhirat.

11.Saudara-saudaraku tersayang, Kakakku Dahliana Omega Tambun, Sondang Kristin Natalia Tambun, dan Sarma Vidia Wati Tambun. Adikku Ria Anggelia Tambun, dan Lola Tambun yang senantiasa memberikan kasih sayang, semangat, nasehat, doa, serta dukungan sepenuh hati secara moril maupun materil demi kelancaran dan kesuksesan penulis dalam menuntut ilmu.

Semoga kita menjadi anak yang berbakti dan menjadi berkat kepada kedua orang tua kita.

12.Keponakanku tersayang Daniel Alta Rizha dan Dhea Sandrina Pradita yang selalu memberikan keceriaan ditengah-tengah keluarga. Semoga Tuhan selalu menerangi hati juga pikiran kalian sehingga bisa dengan mudah menyerap pelajaran disekolah dan mendapatkan ilmu yang bermamfaat serta berprestasi untuk membanggakan keluarga tercinta.

13.Teman-teman seperjuangan dan seangkatan 2007 Teknik Elektro Universitas Lampung, Aditya Agung Kurniawan, Ady Kurniawan, Belwanto Sagala, Danial Rasta Ginting, David Rolando Febrian, Dedyk Erryyanto, Eko Rismawan, Ezi Haili Ananta, KGS Erwin Kurniadi, Muhammad Arif, Prima Andika, Raditiya Prihandanu, Remy Martin, Rio Krismas Sebayang, Riyo Hardiyanto, Septian Riwanto, Yuli Paristiwati, dan Yusuf Yoekie Permadi yang tiada henti memotivasi penulis dan memberikan kebahagiaan dikampus. Terima kasih dan tetap semangat berjuang untuk mengejar mimpi kita masing-masing. Kompak selalu untuk kita semua. “Family Forever”.

14.Seluruh Kepala, Teknisi, dan Asisten Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung.

15.Keluarga Besar Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung. Untuk seluruh Alumni, Senior, dan Junior terima kasih telah membantu melewati manis pahitnya dunia perkuliahan.

16.Keluarga Besar Radio Kampus Universitas Lampung atas kesempatannya menjalin kekeluargaan, menambah pengalaman, wawasan serta ilmu dibidang penyiaran on air dan off air secara profesional.

17.Keluarga Besar GMKI Cabang Bandar Lampung atas kesempatannya menjalin kekeluargaan dan menambah pengalaman berorganisasi kepemudaan pada tiga medan layan yaitu perguruan tinggi, masyarakat, dan gereja. Terima kasih atas kesempatan yang sangat berharga dan dukungannya.

18.Keluarga Besar Brother Lampung Club atas kesempatannya berbagi kebersamaan, pengalaman dan pengetahuan dibidang otomotif.

19.Keluarga Besar KORAL atas kesempatannya untuk berkomunitas dibidang musik dengan semangat dan cinta kita ciptakan karya.

20.Keluarga Besar Inter Club Indonesia Regional Lampung atas kesempatannya menjalin kekeluargaan, hobi dan kecintaan terhadap Internazionale FC.

21.Keluarga Besar SFC MISRIL atas kesempatanya berbagi suka duka dalam komunitas dan menyalurkan kreatifitas dengan kegiatan-kegiatan positif seperti parade musik, bakti sosial kepada masyarakat kurang mampu, donor darah, sunatan massal, peduli kepada alam dan lingkungan, peduli kepada anak-anak yatim piatu, peduli kepada penyakit HIV/AIDS, peduli dan menghormati perbedaan agama. Terima kasih atas kehangatan persaudaraan yang erat dan semua pembelajarannya.

22.Keluarga Besar Insurgent Army Lampung atas kesempatannya menjalin kekompakan dan kekeluargaan yang tidak pernah putus.

23.Keluarga Besar Jamphers Lampung atas kesempatannya berbagi canda tawa dan kepeduliaan kepada sahabat.

24.Rekan-rekan kerja di Oemah Coffee Ratu, PT. FIF Group, dan PT. Nielsen Indonesia yang memberikan semangat dan motivasi.

25.Semua pihak yang terlibat dalam penyelesaian tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu, namun tidak mengurangi rasa terima kasih yang sebesar-besarnya.

26.Almamaterku tercinta.

Penulis ucapkan terima kasih dengan tulus dan sebesar-besarnya. Semoga apa yang kalian berikan kepada penulis mendapat balasan dari Tuhan Yang Maha Esa. Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu masukan serta saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan di masa yang akan datang. Semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfat bagi pembaca. Amin.

Bandar Lampung, 14 Februari 2015 Penulis,

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 2

C. Manfaat Penelitian ... 2

D. Perumusan Masalah ... 3

E. Batasan Masalah ... 3

F. Hipotesis ... 4

G. Sistematika Penulisan ... 4

TINJAUAN PUSTAKA ... 6

A. Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum ... 6

B. Bahan Bakar Minyak ... 8

1. Bahan Bakar Bensin ... 8

2. Bahan Bakar Solar ... 9

3. Bahan Bakar Pertamax ... 10

C. Underground Tank ... 11

1. Sensor Ultrasonik SRF05 ... 14

2. Sejarah Gelombang Ultrasonik ... 15

3. Pengertian Gelombang Ultrasonik ... 15

E. Metode Pengukuran Jarak dengan Gelombang Ultrasonik ... 16

1. Metode Time of Light ... 18

2. Cepat Rambat Gelombang Ultrasonik ... 19

F. Mikrokontroler ... 21

1. ATmega8535 ... 22

a. Fitur ... 25

b. Konfigurasi Pin ... 25

c. Peta Memori ... 27

d. Analog to Digital Converter ... 29

e. Interupsi ... 30

f. Sistem Clock ... 31

g. Kumpulan Intruksi ... 32

h. Komunikasi Serial ... 33

i. Liquid Crystal Display ... 33

G. Bahasa Pemprograman ATmega8535 ... 34

1. Bahasa C ... 35

2. Code Vision AVR ... 35

3. PonyProg 2000 ... 36

METODE PENELITIAN ... 37

A. Waktu dan Tempat ... 37

C. Prosedur Kerja ... 39

1. Studi Literatur ... 39

2. Penentuan Spesifikasi Rancangan ... 40

3. Perancangan Perangkat Keras ... 41

a. Catu Daya ... 41

b. Rangkaian Sensor ... 42

c. Rangkaian Pengendali ... 43

d. Rangkaian LCD ... 44

4. Perancangan Perangkat Lunak ... 45

5. Pengujian Alat ... 45

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 47

A. Perangkat Keras ... 47

1. Pengujian Pengendali Utama ... 48

2. Pengujian Rangkaian Catu Daya ... 50

3. Pengujian Liquid Crystal Display ... 51

4. Pengujian Sensor Ultrasonik ... 53

5. Pengujian Peralatan Mekanik Sistem ... 59

a. Tanki Pendam ... 59

b. Kran Tangki ... 60

B. Proses Kerja Sistem Monitoring Underground Tank SPBU Berbasis Mikrokontroler ATmega8535 ... 61

C. Data Analisa Pengukuran Jarak Ketinggian BBM ... 67

SIMPULAN DAN SARAN ... 71

B. Saran ... 72 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1Desain Underground Tank SPBU Pertamina ... 11

2.2Bentuk Fisik Underground Tank Pertamina ... 12

2.3Bentuk Fisik SRF05 ... 14

2.4Prinsip Pengukuran Jarak dengan Time Of Light ... 18

2.5Blok Diagram Arsitektur ATmega8535 ... 24

2.6Konfigurasi Pin ATmega8535 ... 26

2.7Blok Memori ATmega8535 ... 27

2.8Peta Memori ATmega8535 ... 28

2.9Rangkaian Osilator Kristal Eksternal ... 32

2.10 LCD 2 x 16 Karakter ... 33

2.11 Tampilan Code Vision AVR ... 36

2.12 Tampilan PonyProg 2000 ... 36

3.1Blok Diagram Model Monitoring Underground Tank SPBU ... 40

3.2Rangkaian Catu Daya ... 42

3.3Rangkaian Sensor SRF05 ... 42

3.4Rangkaian Mikrokontroler dengan Pin Input dan Output ... 43

3.5Rangkaian LCD ke Mikrokontroler ... 44

3.6Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ... 46

4.2Rangkaian Catu Daya ... 50

4.3Rangkaian Pengujian LCD ... 52

4.4Pengujian LCD ... 53

4.5Pengujian Sensor Ultrasonik Menggunakan Penggaris ... 54

4.6Model Underground Tank SPBU ... 60

4.7Rangkaian Sistem ... 62

4.8Pemasangan Sensor SRF05 ... 64

4.9Sistem Monitoring Underground Tank Pada SPBU ... 65

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Ukuran Underground Tank SPBU Pertamina ... 12 2.2 Cepat Rambat Gelombang Ultrasonik Diudara ... 20 2.3 Pengaturan Clock ... 31 2.4 Mode Pengoperasian Osilator Kristal ... 32 4.1 Pin Masukan dan Keluaran Mikrokontroler Atmega8535 ... 50 4.2 Konfigurasi Pin LCD ... 51 4.3 Data Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik ... 55 4.4 Perhitungan Data Pengukuran ... 57 4.5 Hasil Monitoring Model Underground Tank Pada SPBU ... 68

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Peningkatan jumlah kendaraan yang demikian pesat membuat kebutuhan terhadap bahan bakar kendaraan terus meningkat. SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar Untuk Umum) merupakan prasarana umum yang disediakan oleh PT. Pertamina untuk masyarakat luas guna memenuhi kebutuhan bahan bakar. Pada umumnya SPBU menjual bahan bakar sejenis premiun, solar dan pertamax. Seiring dengan itu, jumlah SPBU yang dibutuhkan juga meningkat. Setiap SPBU memiliki tangki pendam sebagai tempat penyimpanan bahan bakar, baik bensin, solar maupun pertamax.

Tangki pendam penyimpan bahan bakar di setiap SPBU umumnya berupa bak penampung yang berada dibawah permukaan tanah. Berdasarkan survei awal yang telah dilakukan di sejumlah SPBU di Provinsi Lampung, pemeriksaan volume ketersediaan bahan bakar didalam tangki pendam SPBU itu umumnya dilakukan dengan mengukur ketinggian premium, solar atau pertamax yang ada di dalam tangki pendam secara manual, yaitu dengan menggunakan meteran tongkat atau galah panjang yang dimasukkan ke dalam tangki pendam hingga mencapai dasarnya. Batas antara bagian galah yang tercelup itulah yang kemudian digunakan sebagai indikator ketinggian bahan bakar yang terdapat didalam tangki pendam tersebut.

2

Pengukuran ketinggian bensin, solar atau pertamax secara manual kurang praktis, karena harus mencari posisi batas tercelupnya batang galah di dalam zat cair tersebut, juga memungkinkan terjadinya kesalahan pembacaan skala pada meteran.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang demikian pesat saat ini, terutama dibidang elektronika dan instrumentasi, telah memungkinkan dirancangnya berbagai alat ukur elektronik (digital) yang dapat membantu memudahkan pekerjaan manusia. Alat ukur ini biasanya merupakan suatu sistem instrumentasi yang terdiri atas sensor elektronik, pengondisi sinyal, pengontrol/pemeroses, dan penampil hasil yang diukur.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan tugas akhir ini adalah:

1. Merancang bangun model monitoring underground tank SPBU dengan menggunakan gelombang ultrasonik yang berbasis mikrokontroler.

2. Membuat suatu sistem peringatan dini apabila bahan bakar dalam

underground tank SPBU sudah habis.

3. Merancang dan mengimplementasikan alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur jarak antara pengamat dengan objek.

C. Manfaat Penelitian

Mamfaat yang diharapkan dari tugas akhir ini adalah:

1. Memudahkan untuk memonitor penyediaan BBM pada underground tank

3

2. Membantu petugas SPBU dalam mengukur ketinggian bahan bakar pada

underground tank dengan ketelitian pengukuran yang baik.

3. Dapat dijadikan sebagai alat pengukur jarak antara pengamat dan objek yang berguna bagi masyarakat umum.

4. Dapat mengukur ketinggian suatu objek.

D. Perumusan Masalah

Mengacu pada permasalahan yang ada maka perumusan perancangan ini di fokuskan pada aspek berikut:

1. Membuat suatu sistem monitoring underground tank yang dapat di implementasikan secara universal.

2. Membuat sistem pengolah data berbasis mikrokontroler sehingga mampu menterjemahkan hasil transduser menjadi besaran jarak dan menampilkannya dalam bentuk yang praktis.

E. Batasan Masalah

Dalam tugas akhir ini, desain dan implementasi alat dibatasi pada hal-hal berikut: 1. Monitoringunderground tank dilakukan dengan gelombang ultrasonik. 2. Kemampuan jarak maksimal pendeteksian terbatas oleh jarak maksimal

sensor yang digunakan yaitu 4 meter.

3. Medium antara sensor dan objek adalah udara dengan suhu normal. 4. Tidak ada penghalang antara sensor dan objek.

4

F. Hipotesis

Perkiraan awal yang dapat mendukung perancangan dan realisasi model

monitoring underground tank SPBU dengan gelombang ultrasonik adalah bahwa jarak antara sensor dan objek dapat diketahui dengan mencari waktu perambatan gelombang ultrasonik dari sensor ke objek dan pantulan dari objek ke sensor.

G. Sistematika Penulisan

Dalam penulisan tugas akhir ini, sistematika penulisan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

BAB I: PENDAHULUAN

Memuat latar belakang masalah yang akan dibahas, kerangka pemikiran yang berisikan rumusan permasalahan, batasan masalah yang diberikan, mamfaat yang dapat diperoleh, tujuan penulisan tugas akhir, dan sistematika penulisan tugas akhir ini.

BAB II: TINJAUAN PUSTAKA

Berisi teori-teori yang mendukung dalam perencanaan dan perancangan model sistem monitoringunderground tank dari tugas akhir ini.

BAB III: METODE PENELITIAN

Bagian ini berisi uraian waktu dan tempat penelitian perancangan dan realisasi model monitoring underground tank SPBU, meliputi alat dan bahan, langkah-langkah kerja dalam rancang bangun alat, penentuan spesifikasi rangkaian, blok diagram rangkaian, cara kerjanya, dan penjelasan masing-masing bagian blok diagram.

5

BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN

Bagian ini berisikan pembahasan realisasi dari rancangan, spesifikasi rancangan, cara kerja rancangan, serta pembahasan dan analisa data yang diperoleh dari hasil pengujian.

BAB V: SIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini berisikan simpulan yang diperoleh dari pembuatan dan pengujian alat, dan saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut.

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU)

Stasiun Pengisian Bahan Bakar adalah tempat di mana kendaraan bermotor bisa memperoleh bahan bakar. Di Indonesia, Stasiun Pengisian Bahan Bakar dikenal dengan nama SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum). Namun, masyarakat juga memiliki sebutan lagi bagi SPBU. Misalnya di kebanyakan daerah, SPBU disebut Pom Bensin yang adalah singkatan dari Pompa Bensin.

Stasiun Pengisian Bahan Bakar, pada umunya menyediakan beberapa jenis bahan bakar. Misalnya:

 Bensin dan beragam varian produk bensin.

 Solar.

 LPG dalam berbagai ukuran tabung.

 Minyak tanah.

Banyak Stasiun Pengisian Bahan Bakar yang juga menyediakan layanan tambahan. Misalnya musholla, pompa angin, toilet dan lain sebagainya. Stasiun Pengisian Bahan Bakar modern, bisanya dilengkapi pula dengan minimarket dan ATM. Tak heran apabila Stasiun Bahan Bakar juga menjadi meeting point atau

7

tempat istirahat. Bahkan ada beberapa Stasiun Pengisian Bahan Bakar terutama di jalan tol atau jalan antar kota memiliki kedai kopi seperti Starbucks atau restoran

fast food dalam berbagai merek.

Di beberapa negara termasuk Indonesia, Stasiun Pengisian Bahan Bakar dijaga oleh petugas-petugas yang mengisikan bahan bakar kepada pelanggan. Pelanggan kemudian membayarkan biaya pengisian kepada petugas. Di negara-negara lainnya, misalnya di Amerika Serikat atau Eropa, pompa-pompa bensin tidak dijaga oleh petugas; pelanggan mengisi bahan bakar sendiri dan kemudian membayarnya kepada petugas di sebuah loket/counter.

Hingga pertengahan Oktober 2005, perusahaan pemerintah, Pertamina, merupakan satu-satunya perusahaan yang mendirikan SPBU di Indonesia. Pada Oktober 2005, Shell menjadi perusahaan swasta pertama yang membuka SPBU-nya di Indonesia, yang terletak di Lippo Karawaci, Tangerang. Shell menjual bahan bakar beroktan tinggi yang diimpor dari Singapura dan memasang harga yang kompetitif dengan harga milik Pertamina.

Mungkin untuk menghadapi kemungkinan datangnya pesaing, Pertamina akhir-akhir ini telah meremajakan stasiun-stasiunnya, misalnya dengan perubahan pada penampilan dan penambahan fasilitas. Selain itu, mereka kini lebih banyak membuka stasiun-stasiun milik mereka sendiri (bukan dengan sistem waralaba). Stasiun-stasiun tersebut umumnya lebih besar daripada stasiun-stasiun waralaba.

8

Di Indonesia SPBU dioperasikan oleh beberapa perusahaan, di antaranya:  Pertamina.

 Shell.  Petronas.  Total.

B. Bahan Bakar Minyak (BBM)

Bahan bakar minyak (BBM) adalah bahan bakar yang diproses dari pengilangan minyak bumi maupun minyak yang berasal dari nabati. Produk yang dikategorikan sebagai BBM adalah produk seperti bensin, minyak diesel (solar), minyak tanah, avtur dan avigas. BBM adalah satu-satunya komoditas yang mendapatkan perlakuan khusus, dimana harga BBM terus disubsidi agar dapat terjangkau oleh masyarakat luas dan ketersediannya di seluruh pelosok tanah air dijamin oleh pemerintah. BBM yang dipasarkan di Indonesia diantaranya, yaitu:

1. Bahan Bakar Bensin

Jenis bahan bakar minyak bensin merupakan nama umum untuk beberapa jenis BBM yang dipantulkan kepada mesin dengan pembakaran menggunakan perapian. Di Indonesia saat ini terdapat beberapa jenis bahan bakar bensin memiliki nilai mutu pembakaran yang berbeda. Nilai mutu jenis BBM bensin ini dihitung berdasarkan RON (Research Octane Number). Berdasarkan nilai tersebut BBM bensin yang ada di Indonesia dibedakan menjadi tiga jenis yaitu ; RON 88, RON 92, dan RON 95.

9

Bahan bakar RON 88 adalah bahan bakar minyak jenis destilat berwarna kekuningan yang jernih. Penggunaan bahan bakar premium pada umumnya adalah bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin anatara lain : mobil, motor, dan motor tempel. Bahan bakar ini juga sering disebut gasoline atau petrol. Bahan bakar RON 88 ini di Indonesia hanya dijual oleh pihak SPBU Pertamina yaitu dengan nama premium.

2. Bahan Bakar Solar

Minyak Solar (HSD), High Speed Diesel (HSD) merupakan BBM jenis solar yang memiliki angka performa octane number mencapai 45, jenis BBM ini umumnya digunakan untuk mesin transportasi diesel yang umum dipakai dengan sistem injeksi pompa mekanik (injection pump) dan electronic injection. Jenis BBM ini diperuntukkan untuk jenis kendaraan bermotor transportasi dan mesin industri. Minyak solar atau Automotive Diesel Oil (ADO) sebagai salah satu hasil kilang minyak, merupakan bahan bakar destilasi menengah (middle destilate) yang sangat penting untuk memenuhi kebutuhan energi khususnya bahan bakar minyak (BBM) untuk bahan bakar di sektor transportasi, industri dan kelistrikan di Indonesia. Sekitar 10 tahun terakhir dari tahun 1994 sampai tahun 2004, penggunaan minyak solar diperkirakan mencapai rata-rata lebih 41 persen dari total penggunaan BBM dalam negeri.

Minyak solar sebenarnya adalah BBM yang diperuntukkan untuk sektor transportasi. Namun dalam kenyataannya bahan bakar tersebut banyak pula yang dipergunakan untuk sektor-sektor lainnya seperti sektor industri dan pembangkit

10

listrik. Selama sepuluh tahun terakhir, yaitu dari tahun 1994 sampai dengan tahun 2004 total kebutuhan minyak solar untuk semua sektor meningkat dengan pertumbuhan rata-rata sekitar lima perser pertahun, sehingga total kebutuhan atau penggunaan minyak solar tersebut meningkat lebih dari 1,5 kali lipat selama periode tersebut. Sesuai dengan peruntukannya, sebagian besar dari minyak dipergunakan untuk sektor transportasi, disusul untuk sektor industri dan pembangkit listrik. Meskipun pangsa penggunaan minyak solar untuk sektor pembangkit listril paling kecil, namun kebutuhan minyak solar pada sektor tersebut paling pesat pertumbuhannya, yaitu meningkat lebih dari sembilan persen pertahun, sedangkan kebutuhan minyak solar pada sektor transportasi dan industri, masing-masing hanya meningkat 4,26 persen dan 4,69 persen pertahun.

3. Bahan Bakar Pertamax

Bahan bakar yang memiliki RON 92 adalah bahan bakar yang ditujukan untuk kendaraan bermotor yang mempersyaratkan penggunaan bahan bakar beroktan tinggi dan tampa timbal (unleaded). Bahan bakar RON 92 ini dikeluarkan oleh pihak Pertamina dengan nama pertamax di SPBU Petronas dengan nama Primax 92 dan SPBU Shell dengan nama Shell Super.

Bahan bakar yang memiliki RON 95 merupakan jenis BBM yang telah memenuhi standar World Wide Fuel Charter (WWFC) ditujukan untuk kendaraan yang berteknologi mutakhir yang mempersyaratkan penggunaan bahan bakar beroktan tinggi dan ramah lingkungan. Pertamax Plus sangat direkomendasikan untuk kendaraan yang memiliki kompresi ratio lebih dari 10.5 dan juga menggunakan teknologi Electronic Fuel Injection (EFI), Variable Valve Timing Intellegent

11

(VVTi), Turbochargers dan Catalytic Converters. Bahan bakar RON 95 ini dikeluarkan SPBU Pertamina dengan nama Pertamax Plus, SPBU Petronas dengan nama Primax 95 dan SPBU Shell dengan nama Shell Super Extra.

C. Underground Tank (Tangki Pendam)

Underground Tank (Tangki Pendam) adalah tempat penyimpan bahan bakar disetiap SPBU yang umumnya berupa bak yang berada dibawah permukaan tanah. Pengukuran kapasitas bahan bakar pada tangki pendam di sebuah SPBU seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1 dan 2.2 merupakan suatu hal mutlak yang harus dilakukan, yaitu untuk mengetahui persediaan bahan bakar dalam tangki.

Pengukuran bahan bakar yang dilakukan saat ini kurang efisien, hal ini dikarenakan pengukuran kapasitas bahan bakar dalam tangki pendam SPBU dilakukan manual. Pengukuran dengan menggunakan sensor merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan dalam proses pengukuran kapasitas tangki. Ukuran tangki pendam BBM SPBU disajikan pada tabel 2.1.

Gambar 2.1. Desain Underground Tank BBM SPBU Pertamina (Sumber : CV. Sinar Baru Perkasa, 2012)

12

Gambar 2.2. Bentuk Fisik Underground Tank SPBU Pertamnia (Sumber : CV. Sinar Baru Perkasa, 2012)

Tabel 2.1. Ukuran Underground Tank SPBU Pertamina

No Tipe Tangki 

(Diameter) I Mm L Mm t1 mm t2 mm A mm

1 10.000 Liter 2070 2540 3040 6 8 970

2 10.000 Liter 2380 2275 2275 6 8 825

3 15.000 Liter 2000 4750 5210 6 8 1030

4 20.000 Liter 2500 4000 4540 8 10 1130

5 30.000 Liter 2500 6100 6700 8 10 1110

6 45.000 Liter 2500 9150 9950 8 10 1200

7 45.000 Liter 2750 7500 8138 8 10 1230

8 60.000 Liter 2860 9450 10050 8 10 1230

SPBU juga menimbulkan polusi udara akibat penguapan bensin yang terjadi pada tangki pendam maupun dispenser. Polusi udara tersebut dapat menimbulkan bahaya kebakaran, bahaya kesehatan, maupun kerugian ekonomi. Untuk itu, perlu dikembangkan sebuah sistem vapor recovery yang dapat mengurangi polusi udara

13

sekaligus me-recover kehilangan akibat penguapan bensin yang tidak terkendali tersebut.

D. Sensor

Sensor adalah alat yang mendeteksi sebuah nilai pada suatu objek. Sensor mempunyai banyak jenis dan kegunaan sesuai dengan objek yang dideteksinya seperti sensor suara, sensor suhu, sensor mekanis, sensor infra merah, dan sensor cahaya.

Sensor yang baik harus memenuhi persyaratan kualitas sebagai berikut: a. Linearitas

Proses konversi pada sensor harus proposional, dalam artian adanya kesesuaian antara input dan outputnya.

b. Waktu tanggap

Waktu tanggap adalah waktu yang diperlukan sensor untuk mencapai nilai akhir pada nilai masukan yang berubah secara mendadak, sensor harus dapat berubah cepat bila nilai input pada sistem sensor berubah.

c. Kepekaan

Kepekaan adalah perubahan koordinat-koordinat akibat perubahaan suhu, dapat terukur.

d. Travel differensial/histeresis

Pada keadaan tertentu kadang hasil keluaran sensor dapat berubah karena perubahan temperatur. Hal tersebut belaku juga pada saat sensor dihidupkan (on) akan ada kerugian penurunan tegangan yang kecil di antara terminal

14

1. Sensor Ultrasonik SRF05

SRF05 adalah sensor non-kontak pengukur jarak menggunakan ultrasonik. Prinsip kerja sensor ini adalah transmitter mengirimkan seberkas gelombang ultrasonik, lalu diukur waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari objek. Lamanya waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan objek, sehingga jarak sensor dengan objek dapat ditentukan dengan persamaan jarak = kecepatan suara × waktu pantul : 2.

Gambar 2.3. Bentuk Fisik SRF05

SRF05 dapat mengukur jarak dalam rentang antara 3 cm – 4 m dengan output panjang pulsa yang sebanding dengan jarak objek. Sensor ini hanya memerlukan 2 pin I/O untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, yaitu trigger dan echo. Untuk mengaktifkan SRF05 mikrokontroler mengirimkan pulsa positif melalui pin trigger minimal 10 us, selanjutnya SRF05 akan mengirimkan pulsa positif melalui pin echo selama 100 us hingga 18 ms, yang sebanding dengan jarak objek.

15

2. Sejarah Gelombang Ultrasonik

Teknologi gelombang ultrasonik pertama kali diperkenalkan secara luas saat perang dunia ke-II sebagai sistem sonar untuk kapal laut, tetapi beberapa tahun sebelumnya ada beberapa ilmuwan yang mengembangkannya. Pada tahun 1929 sampai 1935, Sokolov (ilmuwan asal Rusia) meneliti penggunaan gelombang ultrasonik untuk detektor benda logam. Mulhauser, pada tahun 1931, memperoleh hak paten untuk penggunaan gelombang ultrasonik pada deteksi aliran dalam benda padat dengan dua transduser, serta Firestone 1940 dan Simons 1945 yang mengembangkan pengukuran pulsa ultrasonik menggunakan teknik pulsa-gema atau sering dikenal dengan sebutan sonar. Sistem kerja sonar berawal dari pemancar mengirimkan pulsa bunyi melalui air, dan sebuah detektor menerima pantulan (gema atau echo), tidak lama kemudian selang waktu ini dihitung dengan teliti, dan dari pengukuran ini, jarak benda yang memantulkan dapat ditentukan karena laju bunyi dalam air diketahui. Kedalaman laut dan lokasi karang, kapal karam, kapal selam atau sekelompok ikan dapat ditentukan dengan cara ini. Teknik pulsa-gema yang dikembangkan ini umumnya menggunakan frekuensi gelombang ultrasonik.

3. Pengertian Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonik didefinisikan sebagai gelombang suara yang memiliki frekuensi diatas batas pendengaran manusia yaitu lebih dari 20 kHz. Seperti jenis gelombang lainnya, gelombang ultrasonik juga merambat pada suatu medium (udara) dan bila mengenai suatu benda, sebagian gelombang akan dipantulkan, sebagian akan dilewatkan dan sebagian lagi akan diserap.

16

Beberapa kelebihan gelombang ultrasonik dibandingkan gelombang lainnya adalah sebagai berikut:

a. Tidak dapat didengar manusia. b. Tidak terlihat secara kasat mata. c. Tidak dipengaruhi oleh cahaya.

d. Tidak berbahaya bagi kesehatan tubuh manusia.

e. Cepat rambat gelombang dalam medium diketahui, dan untuk setiap medium yang berbeda maka cepat rambat gelombang berbeda pula.

f. Jika dipancarkan dan mengenai benda maka akan memantulkan gema. g. Panjang gelombang pendek dan difraksi kecil dapat dideteksi.

Sedangkan kekurangan dari gelombang ultrasonik adalah sebagai berikut: a. Cepat rambat gelombang dalam medium dipengaruhi oleh suhu.

v = 331 + (0,6.t) (2.1)

b. Semakin jauh jarak yang ditempuh gelombang ultrasonik maka amplitudonya semakin kecil (mengalami pelemahan/attenuasi), sehingga jarak yang dapat diukur oleh gelombang ultrasonik terbatas.

c. Beberapa hewan dapat menghasilkan gelombang ultrasonik secara alami di alam, sehingga mungkin sekali terjadi kesalahan deteksi terhadap pulsa ultrasonik yang dipancarkan.

E. Metode Pengukuran Jarak Dengan Gelombang Ultrasonik

Ada tiga metode untuk menemukan jarak menggunakan gelombang ultrasonik, yaitu:

17

1. Metode time of light (tof).

Metode ini adalah metode menemukan jarak dengan memperoleh beda waktu antara gelombang ultrasonik sejak dipancarkan sampai gelombang pantul diterima pertama kali. Kelebihan dari metode ini adalah mudah untuk digunakan dan tidak ada kalibrasi frekuensi. Sedangkan kekurangan metode ini adalah tidak dapat mengukur objek yang dekat.

2. Metode modulasi frekuensi gelombang kontinyu.

Metode ini dapat digunakan untuk mengukur jarak dan kecepatan relatif. Transduser menghasilkan sinyal yang mencakup seluruh jangkauan frekuensi ultrasonik (dari 20 kHz sampai 200 kHz) bersamaan pula transduser tersebut memantau seluruh gelombang pantul yang diterima. Dengan diperoleh perbedaan frekuensi antara gelombang yang dipancarkan dan diterima maka beda waktu sejak gelombang dipancarkan sampai gelombang pantul diterima dapat diperoleh sehingga jarak benda dapat diperoleh pula. Kecepatan relatif juga dapat diukur dengan menggunakan efek doppler. Metode ini mengharuskan penggunaan tansduser yang memiliki respon frekuensi yang baik dan akurasi tegangan sampai sub-milimeter.

3. Metode gelombang kontinyu-fasa berbeda.

Metode ini memamfaatkan beda fasa antara sinyal yang dipancarkan dan sinyal yang dipantulkan, yaitu dengan mengurangi panjang gelombang yang dipancarkan dengan panjang gelombang pantul yang diterima. Metode ini mengharuskan pembangkit gelombang dan penerima

18

gelombang memiliki ketepatan yang sangat baik. Kelebihan dari metode ini yaitu dapat mengukur sampai mikro meter.

1. Metode Time of Flight (TOF)

Metode time of flight adalah metode untuk mencari rentang waktu sejak gelombang ultrasonik dipancarkan oleh pemancar hingga menghasilkan gema yang pertama kali dapat ditangkap oleh penerima. Gambar 2.3 menunjukkan pengukuran jarak dengan transduser pemancar dan transduser penerima yang ada pada pengamat dengan posisi sejajar.

Gambar 2.4. Prinsip Pengukuran Jarak dengan Time of Light

Pertama-tama transduser pemancar memancarkan gelombang ultrasonik. Gelombang tersebut kemudian dipantulkan oleh objek yang berada pada jarak l

sehingga transduser penerima dapat menerima pantulannya. Rentang waktu sejak gelombang dipancarkan oleh transduser pemancar hingga pantulan gelombang mulai dideteksi oleh transduser penerima dapat diukur dan jarak benda dapat dihitung. Penghitungan jarak benda berdasarkan waktu tempuh gelombang dilakukan dengan rumus:

19

�= �.��

2 �� � (2.2)

Dimana : l = jarak benda dari transduser ultrasonik (m)

tof = waktu tempuh gelombang ultrasonik

v = cepat rambat gelombang ultrasonik diudara (m/s)

cos = sudut yang dibentuk antara pemancar dan penerima

2. Cepat Rambat Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara berfrekuensi diatas 20 kHz, karena gelombang ultrasonik juga merupakan gelombang suara, maka cepat rambat gelombang ultrasonik sama dengan cepat rambat gelombang suara. Cepat rambat gelombang suara berbeda-beda untuk setiap medium perambatan yang berbeda. Untuk itu gelombang suara dalam fluida seperti udara atau air, laju v diberikan oleh:

�=  (2.3)

Dimana : v = cepat rambat gelombang suara (m/s)

B = modulus limbak (N/m2)

 = massa jenis benda (Kg/m3)

Untuk gelombang suara dalam gas seperti udara, modulus limbak berbanding lurus dengan tekanan yang dengan sendirinya sebanding dengan kerapatan  dan temperatur mutlak T. Rasio _ dengan demikian tak bergantung pada volume maupun pada tekanan, dan hanya sebanding dengan temperature mutlak T, sehingga ekuivalen dengan persamaan berikut:

20

�= ���

� (2.4)

Dimana :  = konstanta gas

R = konstanta gas universal (J/mol.K) M = massa molar gas (Kg/mol)

T = temperature mutlak (K) = 273 + c

Untuk medium udara, nilai , R, dan M diketahui, yaitu:

 = 1,4

R = 8,314 J/mol K M = 29 x 10 -3 Kg/mol

Maka cepat rambat gelombang suara diudara pada 0c adalah:

�= ���

� =

1,4 � 8,314 � 273

29 � 10−3 = 330,9 m/s (2.5)

Dengan cara yang sama, cepat rambat gelombang suara pada suhu lainnya dapat diperoleh dan diberikan pada tabel 2.2.

Tabel 2.2. Cepat rambat gelombang ultrasonik diudara

No. Suhu t (c) v(m/s)

1. 0 330,9

2. 1 331,5

3. 2 332,1

4. 3 332,7

21

Dari tabel 2.2 terlihat bahwa setiap kenaikan suhu 1 c, cepat rambat gelombang suara diudara bertambah sebesar 0,6 m/s, sehingga dapat dituliskan sebagai persamaan berikut:

v = 331 + (0,6.t) (2.6)

Dimana : v = cepat rambat gelombang ultrasonik (m/s) t = suhu (c)

F. Mikrokontroler

Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar dan teknologi karena merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan yang ruang kecil serta dapat diproduksi secara masal (dalam jumlah banyak) sehingga harganya menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu bahkan mainan yang lebih baik dan canggih.

Ada perbedaan yang cukup penting antara mikroprosesor dan mikrokontroler (microcontroller). Jika mikroprosesor merupakan Central Processing Unit (CPU) tanpa memori dan I/O pendukung dari sebuah komputer, maka mikrokontroler umumnya terdiri atas CPU, memori, I/O tertentu, dan unit pendukung, misalnya

Analog to Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalam mikrokontroler tersebut. Kelebihan utama dari mikrokontroler adalah telah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board

22

Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif cukup lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

1. ATmega8535

ATMEL merupakan salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk mikroelektronika yang telah menjadi suatu teknologi standar. Dan Alf and Vegard’s Risc Processor (AVR) adalah suatu teknologi yang memiliki kapabilitas yang sangat maju, tetapi dengan biaya ekonomis yang cukup minimal.

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksi dalam 1 (satu) siklus

clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi (Complex Instruction Set Computing). Secara

23

umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya, yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheralm dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATmega8535. Selain karena mudah didapatkan dan murah, ATmega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.

Diagram blok arsitektur mikrokontroler tipe ATmega8535 ditunjukkan pada gambar 2.5. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATmega8535 memiliki struktur bagian sebagai berikut:

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

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

5) Watchdog Timer dengan osilator internal. 6) SRAM sebesar 512 byte.

7) Memori Flash sebesar 8 Kb dengan kemampuan Read While Write.

8) Unit interupsi internal dan eksternal.

9) Port antarmuka Serial Peripheral Interface (SPI).

10) EEPROM (Electrically Ersable Programmable Read Only Memori)

sebesar 512 byte yang diprogram saat operasi. 11) Antarmuka komparator analog.

12) Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 12,5 Mbps.

24

Gambar 2.5. Blok Diagram Arsitektur ATmega8535 (Sumber : Heryanto,2008)

25

a. Fitur

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

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

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

4) Port komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5) Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

b. Konfigurasi Pin

Konfigurasi pin ATmega8535 pada gambar 2.6, secara fungsional dapat dijelaskan sebagai berikut:

1) VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. 2) GND merupakan pin Ground.

3) PORT A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC.

4) PORT B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator analog dan SPI.

5) PORT C (PC0...PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin yang mempunyai fungsi khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator.

26

6) PORT D (PD0...PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu komparator analog dan interrupt

eksternal serta komunikasi serial.

7) RESET merupakan pin yang digunakan untuk mengembalikan kondisi mikrokontroler seperti semula.

8) XTAL1 dan XTAL2 pin untuk eksternal clock. 9) AVCC adalah pin masukan untuk tegangan ADC.

10) AREF adalah pin masukan untuk tegangan referensi eksternal ADC.

27

c. Peta Memori

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki dua jenis memori utama, yaitu: 1) Memori Program

Memori program berfungsi untuk menyimpan program. Bersifat non-volatile. Memori yang digunakan adalah tipe flash memory. Kapasitasnya 8 Kbyte. Memori ini hanya digunakan untuk pemprograman. Untuk alasan keamanan, program memory dibagi menjadi dua bagian yaitu Boot Flash Section dan

Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat user. AVR tidak dapat menjalankan program Boot Loader. Besarnya Boot Flash Section dapat diprogram dari 128

word sampai 1024 word tergantung setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah aman.

28

2) Memori Data

Memori data berfungsi untuk menyimpan data yang selanjutnya. Memori data masih terbagi dua jenis lagi, yaitu jenis memori EEPROM (non-volatile), dan data RAM (volatile).

Gambar 2.8 menunjukkan peta memori SRAM pada ATmega8535. Terdapat 608 lokasi address data memori. 96 lokasi address digunakan untuk Register

file dan I/O Memory sementara 512 lokasi address lainnya digunakan untuk internal data SRAM. Register file terdiri dari 32 general purpose working

register, I/O register terdiri dari 64 register.

29

Register file menempati space data pada alamat terbawah yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu, register khusus untuk menangani I/O dan control

terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti control

register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O dan sebagainya. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F.

ATmega8535 memiliki EEPROM sebesar 512 byte untuk menyimpan data. Lokasinya terpisah dengan sistem address register yang dibuat khusus untuk EEPROM.

Dalam AVR terdapat 4 sinyal yang digunakan untuk SPI, yaitu : Master In Slave Out (MISO), Master Out Slave In (MOSI), Serial Clock (SCK) dan SS

Complemented(SS’).

d. Analog to Digital Converter (ADC)

Fitur yang terdapat pada mikrokontroller ATmega8535 ini berfungsi sebagai pengkonversi nilai analog ke digital, karena nilai masukan atau keluaran pada ATmega8535 menggunakan logika input-output digital yakni 1/0 (high/low). Penggunaan ADC ini dikarenakan sensor yang dugunakan pada pembacaan konversi tegangan dari nilai 0 – 5 Volt, sedangkan ATmega8535 tidak dapat membaca nilai sensor tegangan yang bernilai 1,5 atau 3,5 Volt. Dengan menggunakan fitur ADC ini nilai pembacaan sensor tersebut dapat dibaca oleh ATmega8535, karena fitur ADC mempunyai resolusi pembacaan dari 0-1024.

30

Untuk pembacaan nilai sensor yang berada di tengah-tengah antara 0 - 5 Volt dapat menggunakan persamaan konversi ADC dibawah ini:

Nilai konversi = Vcc x 1024 (2.7) Vref

Dimana:

Nilai konversi = nilai yang telah terkonversi dalam bentuk resolusi ADC Vcc = nilai tegangan dari sensor

Vref = nilai tegangan referensi pada ATmega (5 volt) 1024 = nilai resolusi 10 bit ADC ATmega8535

Nilai hasil dari konversi tersebut kemudian dimasukkan pada bahasa program

(software). Dari pembacaan konversi nilai sensor diatas pin-pin output yang telah ditentukan bekerja sesuai dengan kode program yang ditulis pada software dan seterusnya pada saat perubahan nilai sensor yang terbaca oleh chanel ADC.

e. Interupsi

Interupsi adalah suatu kondisi dimana microchip akan berhenti sementara dari program utama untuk melayani atau menjalankan kode interupsi yang ditulis pada kode program interupsi, kemudian microchip akan menjalankan program utama. ATmega8535 menyediakan 3 interupsi eksternal, yaitu INT0, INT1 dan INT2. Interupsi ini dapat dilakukan dengan cara memberikan input low (0) pada pin yang dipasang sebagai pin interupsi.

31

f. Sistem Clock

Clock digunakan untuk mengontrol keserempakan operasi perangkat yang ada dalam mikrokontroler. Ketika semakin besar frekuensi clock yang digunakan, semakin cepat mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah. Pada ATmega8535 terdapt lima buah sumber clock yang dapat diatur melalui bit flash fuse CKSEL3..0.

Tabel 2.3. Pengaturan Clock

CKSEL3..0 Sumber Clock

1111-1010 Kristal eksternal/resonator keramik 1001 Kristal eksternal frekuensi rendah 1000-0101 Osilator RC eksternal

0100-0001 Osilator RC internal terkalibrasi

0000 Clock eksternal

Osilator RC internal terkalibrasi memiliki kemampuan untuk menyuplai sinyal

clock maksimal hingga frekuensi 8 MHz. Untuk memperoleh clock yang lebih tinggi lagi, dapat digunakan kristal eksternal sebagai sumber clock yang dapat membangkitkan clock hingga frekuensi 16 MHz.

XTAL1 dan XTAL2 adalah pin yang digunakan untuk rangkaian osilator kristal. Rangkaian osilator kristal ditunjukkan pada gambar 2.9.

32

Gambar 2.9. Rangkaian Osilator Kristal Eksternal

Osilator kristal dapat beroperasi dalam tiga mode yang ditunjukkan pada tabel 2.4. Mode operasi ini ditentukan oleh nilai bit yang ada pada fuse CKOPT dan CKSEL3..1.

Tabel 2.4. Mode Pengoperasian Osilator Kristal CKOPT CKSEL3..1 Rentang Frekuensi

(MHz)

Nilai C1 dan C2 (pF)

1 110 0,9 – 3,0 12 – 22

1 111 3,0 – 8,0 12 – 22

0 101,110, 111 1,0 – 16,0 12 – 22

g. Kumpulan Instruksi

ATmega8535 memiliki 130 instruksi yang dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu kelompok instruksi percabangan, aritmatika dan logika, dan pengujian bit.

XTAL2

XTAL1

GND C2

C1

33

h. Komunikasi Serial

Komunikasi data secara serial terbagi atas dua cara yang dibedakan berdasarkan pengiriman sinyal clock, yaitu komunikasi data serial secara sinkron dan komunikasi data secara asinkron. Pada komunikasi data serial secara sinkron, sinyal clock dikirimkan bersama-sama dengan data serial, sedangkan pada komunikasi data secara asinkron, sinyal clock tidak dikirimkan bersamaan dengan data serial, akan tetapi dibandingkan secara sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim (transmitter) ataupun pada sisi penerima (receiver).

i. Liquid Crystal Display (LCD)

LCD merupakan suatu jenis penampil (display) yang menggunakan Liquid Crystal sebagai media refleksinya. LCD juga sering digunakan dalam perancangan alat yang menggunakan mikrokontroler. LCD dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. Tergantung dengan perintah yang ditulis pada mikrokontroler.

34

LCD yang akan digunakan dalam perancangan dan realisasi model sistem

monitoring underground tank SPBU ini adalah LCD dengan tipe karakter 2 x 16 yaitu alat penampil yang dapat menampilkan karakter 2 baris dengan tiap baris 16 karakter. Pada pembuatan alat ini LCD akan digunakan sebagai penampil hasil

monitoringunderground tank SPBU.

G. Bahasa Pemrograman ATmega8535

Pemrograman mikrokontroler ATmega8535 dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler mikrokontroler AVR memiliki kesamaan instruksi, sehingga jika pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR sudah dikuasai, maka akan dengan mudah menguasai pemrograman keseluruhan mikrokontroler AVR. Namun bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari dari pada bahasa C.

Untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan waktu yang lama serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa C memiliki keunggulan dibanding bahasa assembler yaitu independet terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani project yang besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dimiliki bahasa assembler (bahasa mesin), hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa mesin, dapat dilakukan dengan bahasa C dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah. Bahasa C terletak di antara bahasa pemrograman tingkat tinggi dan assembly.

35

1. Bahasa C

Bahasa pemrograman C merupakan salah satu bahasa pemrograman komputer. Dibuat pada tahun 1972 oleh Dennis Ritchie untuk Sistem Operasi Unix di Bell Telephone Laboratories. Meskipun C dibuat untuk memprogram sistem dan jaringan komputer namun bahasa ini juga sering digunakan dalam mengembangkan software aplikasi. C juga banyak dipakai oleh berbagai jenis

platform sistem operasi dan arsitektur komputer, bahkan terdapat beberepa

compiler yang sangat populer telah tersedia. C secara luar biasa memengaruhi bahasa populer lainnya, terutama C++ yang merupakan extensi dari C.

Berikut ini adalah contoh program sederhana yang akan mencetak kalimat "Hello, World!" dengan menggunakan pustaka stdio.h (ANSI C):

#include <stdio.h> #include <conio.h> int main(void) {

printf("Hello, World!\n"); return 0;

}

2. CodeVision AVR

Dalam memprogram chip mikrokontroler ATmega8535 pada perancangan dan realisasi tugas akhir ini digunakan software CodeVision AVR. CodeVision AVR merupakan software untuk membuat code program mikrokontroler AVR. kebanyakan programmer memakai software ini karena fasilitas-fasilitas yang disediakan CodeVision AVR sangatlah memudahkan bagi programmer dalam membuat code. HP InfoTech menyajikan versi baru (lebih dari 9500 pengguna terdaftar) yang paling populer C Compiler komersial untuk ATMEL AVR.

36

Gambar 2.11. Tampilan CodeVision AVR

3. PonyProg 2000

Melakukan download program ke mikrokontroler dapat menggunakan software

PonyProg2000. Tampilannya dapat di lihat pada gambar 2.12.

37

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat

Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Teknik Elektro Universitas Lampung dan dilaksanakan mulai bulan Maret 2012 sampai dengan Januari 2013.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan mencakup berbagai instrumen, komponen, perangkat kerja serta perangkat bantu yang digunakan dalam proses perancangan.

a. Instrumen dan komponen elektronika yang terdiri atas: 1. Multitester

2. Transistor 3. Resistor 4. Kapasitor 5. Dioda

6. Crystal 11.0592 MHz 7. LED

38

9. LCD 2x16

10.Sensor Ultrasonik (SRF 05) 11.IC Mikrokontroler ATMega8535 b. Perangkat kerja yang terdiri atas:

1. Komputer 2. Power Supply 3. Downloader AVR

4. Papan Projek (Project Board) 5. Bor PCB

6. Solder 7. Header Pin 8. Black Housing 9. Kabel Penghubung

c. Komponen bantu yang terdiri atas: 1. Papan Plastik Mika (Accrilyc)

2. Tangki Pendam (Underground Tank) 3. PCB

4. Timah 5. Pipa/Selang 6. Lem Perekat 7. Mur dan Baut

39

C. Prosedur Kerja

Dalam penyelesaian tugas akhir ini ada beberapa langkah kerja yang dilakukan untuk mencapai hasil akhir yang diinginkan, langkah kerja dalam tugas akhir ini meliputi:

1. Studi literatur

2. Penentuan spesifikasi rancangan 3. Perancangan perangkat keras 4. Perancangan perangkat lunak 5. Pembuatan alat

6. Pengujian alat

1. Studi Literatur

Dalam studi literatur dilakukan dengan cara mencari, membaca dan mempelajari buku-buku serta literatur-literatur yang berkaitan dengan penulisan tugas akhir ini. Studi literatur dilakukan untuk mencari suatu metode yang tepat, yang dapat digunakan dalam melakukan perancangan. Selain itu metode ini juga dapat digunakan dalam melakukan perancangan. Selain itu metode ini juga digunakan untuk mengumpulkan data-data mengenai model monitoring underground tank

menggunakan gelombang ultrasonik sehingga nantinya data-data dan pustaka tersebut didapatkan suatu persamaan dan teori yang dapat dijadikan dasar acuan dan pedoman dalam perancangan tugas akhir ini. Literatur yang dipelajari adalah literatur yang berkaitan dengan:

40

b. Aplikasi, karakteristik dan arsitektur mikrokontroler ATmega8535.

c. Prinsip kerja dan karakteristik komponen-komponen elektronika yang digunakan.

d. Perangkat lunak yang digunakan dalam mikrokontroler AVR. e. Bahasa pemrograman yang digunakan dalam mikrokontroler AVR. f. Antarmuka PC dengan rangkaian eksternal menggunakan serial port.

.

2. Penentuan Spesifikasi Rancangan

Penentuan spesifikasi rancangan bertujuan untuk mempermudah merealisasikan perancangan model monitoring underground tank SPBU yang dibuat sesuai dengan apa yang diinginkan. Spesifikasi model monitoring underground tank

yang akan direalisasikan ditunjukkan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Blok Diagram Model Monitoring Underground Tank SPBU

Cara kerja model monitoring underground tank SPBU diatas dapat diuraikan sebagai berikut:

41

a. PC (computer) adalah perangkat keras yang didalamnya sudah tersedia software pendukung untuk membuat program yang kemudian dimasukkan .ke dalam mikrokontroler melalui kabel donwloader.

b. Mikrokontroler AVR digunakan untuk mengolah data yang diberikan oleh sensor yang kemudian akan dikirimkan kepada output sistem yang ditampilkan oleh LCD.

c. Sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik SRF05 yang memiliki range pengukuran 3 cm sampai dengan jarak maksimal yaitu 4 m.

d. Transducer ultrasonik bekerja dan membangkitkan gelombang ultrasonik yang kemudian memancarkan gelombang ultrasonik sampai mengenai objek dan sejumlah gelombang kemudian dipantulkan kembali oleh objek. e. Receiver ultrasonik berfungsi untuk menerima gelombang ultrasonik yang

dipantulkan oleh objek dan kemudian diubah menjadi sinyal listrik.

f. LCD berfungsi untuk menampilkan hasil yang diperoleh dari pengukuran jarak antara sensor dengan objek dan ditampilkan dalam bentuk angka desimal.

3. Perancangan Perangkat Keras

Rangkaian yang digunakan dalam perancangan perangkat keras antara lain: a. Catu Daya

Catu daya umumnya dipakai pada rangkaian listrik yang bertegangan rendah. Dalam penelitian tugas akhir ini catu daya dipakai sebagai sumber tegangan untuk rangkaian mikrokontroller dan rangkaian sensor.

42

Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya (Sumber: Heryanto, 2008)

b. Rangkaian Sensor

Rangkaian yang digunakan sebagai sensor dalam tugas akhir ini menggunakan rangkaian sensor jarak yaitu ultrasonik SRF05 yang berunfungsi sebagai transducer dan receiver dengan memberikan trigger

melalui PORTA0, dan echo pada PORTA1.

43

c. RangkaianPengendali

Rangkaian pengendali atau control berfungsi untuk mengendalikan kerja dari rangkaian sensor SRF05 yakni dengan mengendalikan transducer, receiver

dan menampilkan hasil dari pengukuran jarak antara sensor dengan objek pada LCD.

Rangkaian control ini menggunakan mikrokontroler ATmega8535 yang memiliki fitur membaca nilai analog yaitu fitur ADC. Pin yang digunakan untuk ADC adalah PinA0 sampai PinA7 yang terdapat pada pin mikrokontroler ATMega8535. Pin ini berfungsi untuk memberi masukan berupa tegangan DC analog yang kemudian dikonversi menjadi nilai ADC.

44

Tegangan masukan yang digunakan sebesar 5 volt, tegangan ini maksimal 5 volt. Sedangkan skala resolusi konversi ADC adalah 0 sampai 1024 skala untuk resolusi ADC 10 bit, karena ADC yang digunakan adalah 10 bit. Persamaan untuk menghitung hasil konversi ADC dapat dihitung dengan persamaan berikut:

�� �� � � � = ��

� �� � 1024 (3.1)

Selain memiliki fitur ADC, ATmega8535 juga memiliki fitur PWM. Terdapat 2 buah PWM yang memiliki 8 bit yaitu OC1A da OC1B yang masing-masing terletak pada PinD4 dan PinD5. Selain itu terdapat juga PWM dengan 16 bit, yaitu OC0 dan OC2 yang terdapat pada PinB3 dan PinB7.

d. Rangkaian LCD

LCD digunakan untuk menampilkan perintah-perintah yang ditulis pada program mikrokontroller. LCD dalam rangkaian ini akan menampilkan nilai jarak yang terukur dengan menggunakan PORTC pada ATmega8535.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

LCD PORTC Atmega 8535

+ 5 volt

45

4. Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak pada mikrokontroller adalah menuliskan kode atau perintah pada mikrokontroler ATmega8535. Penulisan perintah ini menggunakan bahasa pemrograman C pada software Code Vision AVR. Program data yang direncanakan untuk mikrokontroler ATmega8535 pada tugas akhir ini mempunyai fungsi sebagai berikut:

a. Menerima input dari sensor sensor ultrasonik yang kemudian di baca oleh ATmega8535.

a. Nilai yang terbaca nantinya akan ditampilkan pada LCD.

b. Selain pada LCD nilai yang terbaca pada mikrokontroler ATmega8535 nantinya akan di terjemahkan oleh LED yang masing-masing dari komponen tersebut memiliki fungsi yang berbeda.

5. Pengujian Alat

Pengujian alat dilakukan secara bertahap, dari rangkaian power supply, rangkaian sensor dan kemudian rangkaian mikrokontroller. Pengujian secara bertahap ini dimaksudkan agar mengetahui bagian-bagian yang tidak bekerja dan kemudian dapat diperbaiki secara terpisah pada tiap-tiap bagian. Jika semua bagian rangkaian bekerja dengan baik maka semua rangkaian dipasang secara keseluruhan, agar bisa diketahui apakah rangkaian bekerja dengan baik atau tidak.

46

Tidak

Mulai

Penentuan Konsep alat

Pengujian Awal

Pembuatan rancangan

Ya

Hardware kerja Tidak

Pembuatan program

Program kerja

Men-download _program

pada chip

download _program

berhasil

Pengujian keseluruhan alat

Sistem _kerja

selesai

Tidak

Ya

Ya Tidak

Ya

Tidak

71

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Frekuensi gelombang ultrasonik pada transduser pemancar yang dapat diterima dengan baik pada transduser penerima adalah 42 KHz.

2. Akurasi alat monitoring underground tank dipengaruhi oleh jenis bahan dan dimensi objek pantul, sudut pengukuran serta suhu lingkungan.

3. Sensor ultrasonik terbukti dapat digunakan sebagai sensor jarak untuk mengukur level ketinggian bahan bakar.

4. Mikrokontroler ATMega8535 digunakan sebagai alat untuk memproses data dari sistem yang berfungsi untuk mengirimkan perintah sensor ultrasonik ke

Liquid Crystal Display (LCD).

5. Tampilan level ketinggian bahan bakar yang tertera atau terdapat pada Liquid Crystal Display akan memudahkan pengguna untuk memonitor berapa level ketinggian bahan bakar minyak yang terisi pada underground tank SPBU.

72

B. Saran

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat dilakukan pengembangan dari penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa saran sebagai berikut:

1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, sehingga semakin cerdas dengan mengkombinasikan dengan komponen lain, sehingga sistem kerjanya lebih baik lagi.

2. Sistem ini dapat dimodifikasi dengan perangkat radio untuk pengiriman data secara wireless dimana akan meminimalisir keterbatasan jarak pengiriman data melalui kabel.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Arifianto, Deni. 2011. Kumpulan Rangkaian Elektronika Sederhana. Kawan Pustaka, Jakarta.

[2] Heryanto Ary, Adi Wisnu P. 1991. Pemroggraman Bahasa C Untuk Mikrokontroller Atmega8535.Andi. Yogyakarta.

[3] Malvino, Albert Paul. 1996. Prinsip-Prinsip Elektronika. Erlangga, Jakarta. [4] Mudjiono dkk. 2003. Keterampilan Elektronika Bahan Acuan Kegiatan

Belajar Mengajar. MGMP Mulok Elektronika Bandar Lampung.

[5] Setyawan, FX Arinto.,Sulistiyanti, Sri Ratna. 2006. Dasar Sistem Kendali ELT 307. Universitas Lampung. Lampung.

[6] Tooley, Mike. 2003. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasinya. Erlangga, Jakarta.

[7] Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroller AVR ATMeg8/32/16/8535 dan Pemroggraman dengan bahasa C Pada WINAVR. Infomatika Bandung [8] Zuhal.1995. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektonika Daya. Gramedia

Tegangan masukan yang digunakan sebesar 5 volt, tegangan ini maksimal 5 volt. Sedangkan skala resolusi konversi ADC adalah 0 sampai 1024 skala untuk resolusi ADC 10 bit, karena ADC yang digunakan adalah 10 bit. Persamaan untuk menghitung hasil konversi ADC dapat dihitung dengan persamaan berikut:

�� �� � � � = ��

� �� � 1024 (3.1)

Selain memiliki fitur ADC, ATmega8535 juga memiliki fitur PWM. Terdapat 2 buah PWM yang memiliki 8 bit yaitu OC1A da OC1B yang masing-masing terletak pada PinD4 dan PinD5. Selain itu terdapat juga PWM dengan 16 bit, yaitu OC0 dan OC2 yang terdapat pada PinB3 dan PinB7.

d. Rangkaian LCD

LCD digunakan untuk menampilkan perintah-perintah yang ditulis pada program mikrokontroller. LCD dalam rangkaian ini akan menampilkan nilai jarak yang terukur dengan menggunakan PORTC pada ATmega8535.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 LCD

PORTC Atmega 8535

+ 5 volt

4. Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak pada mikrokontroller adalah menuliskan kode atau perintah pada mikrokontroler ATmega8535. Penulisan perintah ini menggunakan bahasa pemrograman C pada software Code Vision AVR. Program data yang direncanakan untuk mikrokontroler ATmega8535 pada tugas akhir ini mempunyai fungsi sebagai berikut:

a. Menerima input dari sensor sensor ultrasonik yang kemudian di baca oleh ATmega8535.

a. Nilai yang terbaca nantinya akan ditampilkan pada LCD.

b. Selain pada LCD nilai yang terbaca pada mikrokontroler ATmega8535 nantinya akan di terjemahkan oleh LED yang masing-masing dari komponen tersebut memiliki fungsi yang berbeda.

5. Pengujian Alat

Pengujian alat dilakukan secara bertahap, dari rangkaian power supply, rangkaian sensor dan kemudian rangkaian mikrokontroller. Pengujian secara bertahap ini dimaksudkan agar mengetahui bagian-bagian yang tidak bekerja dan kemudian dapat diperbaiki secara terpisah pada tiap-tiap bagian. Jika semua bagian rangkaian bekerja dengan baik maka semua rangkaian dipasang secara keseluruhan, agar bisa diketahui apakah rangkaian bekerja dengan baik atau tidak.

Tidak

Mulai

Penentuan Konsep alat

Pengujian Awal

Pembuatan rancangan

Ya

Hardware kerja Tidak

Pembuatan program

Program kerja

Men-download _program

pada chip

download _program

berhasil

Pengujian keseluruhan alat

Sistem _kerja

selesai

Tidak

Ya

Ya Tidak

Ya

Tidak

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Frekuensi gelombang ultrasonik pada transduser pemancar yang dapat diterima dengan baik pada transduser penerima adalah 42 KHz.

2. Akurasi alat monitoring underground tank dipengaruhi oleh jenis bahan dan dimensi objek pantul, sudut pengukuran serta suhu lingkungan.

3. Sensor ultrasonik terbukti dapat digunakan sebagai sensor jarak untuk mengukur level ketinggian bahan bakar.

4. Mikrokontroler ATMega8535 digunakan sebagai alat untuk memproses data dari sistem yang berfungsi untuk mengirimkan perintah sensor ultrasonik ke Liquid Crystal Display (LCD).

5. Tampilan level ketinggian bahan bakar yang tertera atau terdapat pada Liquid Crystal Display akan memudahkan pengguna untuk memonitor berapa level ketinggian bahan bakar minyak yang terisi pada underground tank SPBU.

B. Saran

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat dilakukan pengembangan dari penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa saran sebagai berikut:

1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, sehingga semakin cerdas dengan mengkombinasikan dengan komponen lain, sehingga sistem kerjanya lebih baik lagi.

2. Sistem ini dapat dimodifikasi dengan perangkat radio untuk pengiriman data secara wireless dimana akan meminimalisir keterbatasan jarak pengiriman data melalui kabel.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Arifianto, Deni. 2011. Kumpulan Rangkaian Elektronika Sederhana. Kawan Pustaka, Jakarta.

[2] Heryanto Ary, Adi Wisnu P. 1991. Pemroggraman Bahasa C Untuk Mikrokontroller Atmega8535.Andi. Yogyakarta.

[3] Malvino, Albert Paul. 1996. Prinsip-Prinsip Elektronika. Erlangga, Jakarta. [4] Mudjiono dkk. 2003. Keterampilan Elektronika Bahan Acuan Kegiatan

Belajar Mengajar. MGMP Mulok Elektronika Bandar Lampung.

[5] Setyawan, FX Arinto.,Sulistiyanti, Sri Ratna. 2006. Dasar Sistem Kendali ELT 307. Universitas Lampung. Lampung.

[6] Tooley, Mike. 2003. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasinya. Erlangga, Jakarta.

[7] Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroller AVR ATMeg8/32/16/8535 dan Pemroggraman dengan bahasa C Pada WINAVR. Infomatika Bandung [8] Zuhal.1995. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektonika Daya. Gramedia