RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 TUGAS AKHIR - Rancang Bangun Alat Ukur Ketinggian Air Pada Wadah Berbasis Arduino Uno Menggunakan Bazzer Dan Sensor Ultrasonik Hc-Sr04

  

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA

WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN

SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

TUGAS AKHIR

  

NURHAMIDA

NIM : 132411073

D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPERTEMEN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2016

  

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA

WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN

SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

TUGAS AKHIR

  

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ahli madya

NURHAMIDA

NIM : 132411073

  

D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPERTEMEN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2016

  

PERSETUJUAN

  Judul : RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

  Kategori : Tugas Akhir Nama : NURHAMIDA NIM : 132411073 Program Studi : D-3 Metrologi Dan Instrumentasi Departemen : Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)

  Universitas Sumatera Utara Diluluskan di

  Medan, Juli 2016 Disetujui Oleh Ketua Program Studi Pembimbing D3 Metrologi Dan Instrumentasi Dr. Diana A. Barus, M.Sc. Drs.Marhaposan Situmorang NIP: 196607291992032002 NIP.19551030198003 1 003

  

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA WADAH

BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR

ULTRASONIK HC-SR04

TUGAS AKHIR

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

  Medan, , Juli 2016 NURHAMIDA 132411073

  PENGHARGAAN

  Alhamdulillahirobbil’alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah

  Subhanahuwata’ala yang telah

  melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan yang merupakan salah satu syarat dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi D-III Metrologi Dan instrumentasi. Tak lupa juga sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah

  Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

  Demi kelancaran dalam penyelasaian laporan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak terutama kepada Ayahanda Poniran dan Ibunda Murni Simanjuntak beserta saudara kandung penulis Abangda Jendriko dan Adik Mhd Taufiq Hidayat yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.

  Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada 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 RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

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

  1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

  2. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

  3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, Sebagai pebimbing saya dalam melakukan sidang Tuga Akhir.

  4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi Dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

  5. Seluruh teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi yang telah mendukung dan membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.

  6. Teman-teman seperjuangan Juliana, Juliani, Eka Puanah J.R, Novitasari, Puja jpi, iffah dan teman-teman yang lain.

  7. Dolly, Bang Royansyah, Bang Hardi, Bang Jepri dan beserta pengurus anggota UKM Robotik SIKONEK Universitas Sumatera Utara.

  8. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan satu per satu.

  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

  

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR

PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO

MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR

ULTRASONIK HC-SR04

  

Abstract

  Water is an important requirement in human living, availability of water should always be well fixed in households, offices, public facilities or industries. This led to the role of water storage to be important to ensure the availability of water every time Mechanisms measuring water levels are automatically required to keep availability of this water. One of them is by making the water level sensors are fed back to the water pump filling the water tank. Variable resistor that is the type trimer potentiometer (trimpot) multiturn can be used as a sensor element which changes the height of the water will turn a knob or trimer variable resistor. This will produce a voltage change which is the analog input to the ADC 8 bit 0804 type. Digital output of the ADC will be entered into the port of AT89S52 microcontroller is further processed to appear as the water levels and conditions of the water pump on a 16 x 2 LCD display type M1632. The circuit is also equipped with a water pump life and death of the microcontroller is set to die if the pump tank is almost full and alive again when tank is almost empty. The results of equipment testing demonstrates that this equipment has been able to show the height of water in a storage tank of LCD displays with the same actual situation as been shown in the bar. : Microcontroller, ADC, LCD, water altitude,

  

Abstrak

  Air adalah kebutuhan yang sangat penting, ketersediaan air tetap harus selalu ada baik di rumah tangga, perkantoran, tempat-tempat umum ataupun industri. Ini menyebabkan peran penampung air menjadi penting untuk menjamin ketersediaan air secara pasti. Mekanisme pengukur ketinggian permukaan air secara otomatis diperlukan untuk menjaga ketersedian air ini. Salah satunya dengan membuat sensor pengukur ketinggian air yang diumpanbalikkan dengan pompa pengisi bak penampung air tersebut. Resistor variable tipe trimer potensiometer (trimpot) multiturn dapat dipakai sebagai elemen sensor dimana perubahan ketinggian air akan memutar knob atau trimer resistor variable. Ini akan menghasilkan perubahan tegangan yang merupakan masukan analog bagi ADC 8 bit tipe 0804. Keluaran atau output digital dari ADC akan dimasukkan ke port mikrokontroler AT89S52 yang selanjutnya diolah untuk ditampilkan berupa ketinggian air dan kondisi pompa air pada display LCD 16 x 2 tipe M1632. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan pompa air yang hidup matinya diatur dari mikrokontroler yaitu pompa akan mati jika wadah penampung hampir penuh dan hidup kembali saat wadah penampung hampir kosong. Hasil pengujian peralatan ini menunjukkan bahwa peralatan ini sudah mampu menunjukkan ketinggian air pada suatu wadah penampung berupa display LCD yang sama dengan keadaan sebenarnya seperti yang ditunjukkan pada mistar

  Kata Kunci : Sensor HC-SR, Mikrokontroler ATMega8, LCD

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan i pernyataan ii

  Penghargaan iii

  Abstract vi

  Abstrak vi

  Daftar isi viii

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Daftar Lampiran xii

  Daftar Singkatan xiii

BAB I. PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang Masalah

  1

  1.2 Rumusan Masalah

  2

  1.3 Tujuan Penulisan

  2

  1.4 Batasan Masalah

  2

  1.5 Sistematika Penulisan

  3 BAB II . LANDASAN TEORI

  2.1 Mikrokontroler Arduino UNO

  5

  2.1.1 Skema dan Refrensi Desain

  8

  2.1.2 Daya

  8

  2.1.3 Memori

  9

  2.1.3 Imput Dan Output

  9

  2.1.4 Komunikasi

  11

  2.2. Sensor HC-SR04

  11

  2.3 Liquid Crystal Display (LCD)

  12

  2.4 Bahasa Pemograman C

  13

  2.3.1 Struktur Bahasa C

  15

  2.3.2 Pengenalan

  15

  2.3.3 Tipe Data

  16

  2.3.4 Konstanta dan Variabel

  18

  2.3.5 Identifikasi

  18

  2.4 Buzzer

  19 BAB III METODE PERCOBAAN

  3.1 Perancangan Sistem

  21

  3.1.1 Prinsip Kerja Alat

  21

  3.1.2 Cara Kerja Alat

  22

  3.2 Perancangan Rangkaian Minimum Sistem

  22

  3.2.1 Sensor HC-SR04

  22

  3.2.2 Mikrokontroler Arduino UNO

  23

  3.2.3 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)

  24

  3.3 Prosedur Percobaan

  24

  3.4 Perancangan Rangkaian Keseluruhan

  24

  3.5 Flowchart Sistem

  25 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Data Pengujian Alat

  26

  4.2 Analisa Data

  27 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan

  28

  5.2 Saran

  28 DAFTAR PUSTAKA

  LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Judul Halaman Tabel

  2.1 Ringkasan Arduino UNO

  5

  2.2 Pin-Pin Liquid Crystal Display (LCD)

  9

  2.3 Tipe Data

  12

  4.1 Data pengujian air dalam wadah

  19

  

DAFTAR GAMBAR

  15

  3.7 Flowchar rangkaian

  16

  3.6 Rankaian ARES

  16

  3.5 Rangkaian Skematik Keseluruhan

  15

  3.4 Rangkaian skematik konektor dari Mikrokontroler ke LCD

  15

  3.3 Rangkaian Arduino UNO

  3.2 Rangkaian Sensor HC-SR04

  Nomor Judul Halaman Gambar

  14

  3.1 Konsep Dasar Sistem

  13

  2.4 Bazzer

  8

  2.3 Liquid Criystal Display (LCD)

  8

  2.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04

  4

  2.1 Bentuk Mikrokontroler Arduino UNO

  17