Cover Rancangan Alat Ukur Phmeter Berbasis Atmega 8
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
TUGAS AKHIR II
DWI PRAYOGA
122411034
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
TUGAS AKHIR II
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Ahli Madya
DWI PRAYOGA
122411034
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
:
Rancangan alat ukur Phmeter berbasis
Mikrokontroller atmega 8
Kategori
:
Tugas Akhir II
Nama
:
Dwi Prayoga
Nomor Induk Mahasiswa
:
122411034
Program Studi
:
Diploma (D3) Metrologi dan Instrumentasi
Departemen
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2015
Disetujui oleh
Ketua Program studi
Dosen Pembimbing
D3 Metrologi dan Instrumentasi
Tugas Akhir 2
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
Junedi Ginting, S.Si., M.Si
NIP. 196607291992032002
NIP. 197306222003121001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
TUGASAKHIR II
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2015
DWI PRAYOGA
122411034
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Yang bertanda tangan di bawah ini , Dosen Pembimbing tugas akhir II menyatakan
bahwa laporan tugas akhir 2 dari :
DWI PRAYOGA
NIM : 122411034
Dengan judul :
“ RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8 ”
Telah selesai di periksa dan dinyatakan selesai dan layak di ajukan dalam sidang
pertanggunngjawaban laporan tugas akhir.
Di luluskan di
Medan,
Juli 2015
Disetujui oleh
Ketua Program studi
Dosen Pembimbing
D3 Metrologi dan Instrumentasi
Tugas Akhir 2
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
Junedi Ginting, S.Si., M.Si
NIP. 196607291992032002
NIP. 197306222003121001
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin,
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan berkah,
rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis
dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli
Madya pada Program Studi Diploma-III Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah “RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8”.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari doa, perhatian, bimbingan,
motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yangsebesar-besarnya kepada :
1.Bapak Drs. Sutarman, M.Sc, delaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
2.Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3.Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma-III Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4.Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun
materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
5.Seluruh teman-teman seperjuangan DIII Metrologi dan instrumentasi, yang selama ini telah
mendukung saya baik langsung dan tidak langsung,serta tidak lupa pula kepada abang dan
kakak senior yang selalu memberikan dukungan, arahan, dan bimbingan kepada saya.
6. Dwi Putri Lestari, yang selama ini terus-menerus memberikan dukungan kepada penulis
tiada henti-hentinya.
Universitas Sumatera Utara
7.Seluruh teman-teman yang telah mendukung dan membantu penulis menyelesaikan tugas
akhir.
8.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
Medan, Juni 2015
Hormat Kami,
Penulis
Universitas Sumatera Utara
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
ABSTRAK
Pada tugas akhir ini bertujuan untuk membuat sebuah alat ukur PHmeter cairan. Alat
ukur yang dirancang menggunakan sensor kapasitif plat tembaga dan diintegasikan dengan
Jembatan Schering dan
mikrokontroler
ATMega8.
Hasil
pengukuran
diproses
dengan software CodeVision AVR, sehingga dapat ditampilkan pada LCD. Pengujian
dilakukan dengan membandingkan penunjukan keasaman pada pH meter digital dengan alat
ukur yang telah dibuat. Dari hasil pengujian diperoleh hubungan antara nilai pH pada pH
meter digital dengan nilai ADC pada alat ukur yang telah dibuat berbanding terbalik yaitu
semakin tinggi kadar keasaman larutan, maka nilai ADC semakin rendah. Sensor kapasitif
dengan plat tembaga sangat mudah mengalami korosi pada saat melakukan pengukuran
keasaman.
Kata kunci : Sensor kapasitif, Jembatan Schering, mikrokontroler ATMega8.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Persetujuan
i
Lembar Pengesahan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
viii
Daftar Gambar
ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Tujuan
2
1.3. Batasan Masalah
2
1.4. Metode Pengerjaan
3
1.5. Sistematika Penulisan
3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Jembatan Schering
5
2.2. Keasaman
5
2.3. Mikrokontroler
6
2.4. LCD (Liquid Crystal Display)
8
2.5.Bahasa Pemrograman C
10
2.6. Perangkat Lunak CodeVision AVR
13
2.7. Karakteristik Statik Alat Ukur
13
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1. Perancangan Sistem
15
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PENGOLAHAN DATA
4.1. Hasil Pengujian
18
4.1.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
18
Universitas Sumatera Utara
4.1.2. Pengujian Rangkaian LCD 2x16
19
4.1.3. Pengujian Rangkaian Keseluruhan
19
4.2. Pengujian Sensor Kapasitif
19
BABV KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
21
5.2. Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
25
LAMPIRAN
26
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Pin LCD dan Fungsinya
9
Tabel 4.1. Perbandingan pembacaan pH pada pH meter digital dengan nilai ADC
21
pada alat ukur menggunakan cairan aquades.
Tabel 4.2. Perbandingan pembacaan pH pada pH meter digital dengan nilai ADC
pada alat ukur menggunakan cairan CH3COOH dengan konsentrasi 6%.
22
Tabel 4.2. Perbandingan pembacaan pH pada pH meter digital dengan nilai ADC
22
pada alat ukur menggunakan cairan CH3COOH dengan konsentrasi 25%.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1. Jembatan Schering
5
Gambar 2.2. Mikrokontroler
7
Gambar 2.3. LCD 2x16
9
Gambar 3.1. Blok diagram rancangan alat
16
Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum ATMega8 dan Power Supply
17
Gambar 3.3. Rangkaian Sensor Kapasitif dan Jembatan Schering
17
Gambar 3.4. Diagram alir program
19
Universitas Sumatera Utara
ATMEGA 8
TUGAS AKHIR II
DWI PRAYOGA
122411034
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
TUGAS AKHIR II
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Ahli Madya
DWI PRAYOGA
122411034
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
:
Rancangan alat ukur Phmeter berbasis
Mikrokontroller atmega 8
Kategori
:
Tugas Akhir II
Nama
:
Dwi Prayoga
Nomor Induk Mahasiswa
:
122411034
Program Studi
:
Diploma (D3) Metrologi dan Instrumentasi
Departemen
:
Fisika
Fakultas
:
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2015
Disetujui oleh
Ketua Program studi
Dosen Pembimbing
D3 Metrologi dan Instrumentasi
Tugas Akhir 2
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
Junedi Ginting, S.Si., M.Si
NIP. 196607291992032002
NIP. 197306222003121001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
TUGASAKHIR II
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2015
DWI PRAYOGA
122411034
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Yang bertanda tangan di bawah ini , Dosen Pembimbing tugas akhir II menyatakan
bahwa laporan tugas akhir 2 dari :
DWI PRAYOGA
NIM : 122411034
Dengan judul :
“ RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8 ”
Telah selesai di periksa dan dinyatakan selesai dan layak di ajukan dalam sidang
pertanggunngjawaban laporan tugas akhir.
Di luluskan di
Medan,
Juli 2015
Disetujui oleh
Ketua Program studi
Dosen Pembimbing
D3 Metrologi dan Instrumentasi
Tugas Akhir 2
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc
Junedi Ginting, S.Si., M.Si
NIP. 196607291992032002
NIP. 197306222003121001
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin,
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan berkah,
rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis
dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli
Madya pada Program Studi Diploma-III Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah “RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8”.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari doa, perhatian, bimbingan,
motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yangsebesar-besarnya kepada :
1.Bapak Drs. Sutarman, M.Sc, delaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
2.Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3.Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma-III Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4.Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun
materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
5.Seluruh teman-teman seperjuangan DIII Metrologi dan instrumentasi, yang selama ini telah
mendukung saya baik langsung dan tidak langsung,serta tidak lupa pula kepada abang dan
kakak senior yang selalu memberikan dukungan, arahan, dan bimbingan kepada saya.
6. Dwi Putri Lestari, yang selama ini terus-menerus memberikan dukungan kepada penulis
tiada henti-hentinya.
Universitas Sumatera Utara
7.Seluruh teman-teman yang telah mendukung dan membantu penulis menyelesaikan tugas
akhir.
8.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
Medan, Juni 2015
Hormat Kami,
Penulis
Universitas Sumatera Utara
RANCANGAN ALAT UKUR PHMETER BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
ABSTRAK
Pada tugas akhir ini bertujuan untuk membuat sebuah alat ukur PHmeter cairan. Alat
ukur yang dirancang menggunakan sensor kapasitif plat tembaga dan diintegasikan dengan
Jembatan Schering dan
mikrokontroler
ATMega8.
Hasil
pengukuran
diproses
dengan software CodeVision AVR, sehingga dapat ditampilkan pada LCD. Pengujian
dilakukan dengan membandingkan penunjukan keasaman pada pH meter digital dengan alat
ukur yang telah dibuat. Dari hasil pengujian diperoleh hubungan antara nilai pH pada pH
meter digital dengan nilai ADC pada alat ukur yang telah dibuat berbanding terbalik yaitu
semakin tinggi kadar keasaman larutan, maka nilai ADC semakin rendah. Sensor kapasitif
dengan plat tembaga sangat mudah mengalami korosi pada saat melakukan pengukuran
keasaman.
Kata kunci : Sensor kapasitif, Jembatan Schering, mikrokontroler ATMega8.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Persetujuan
i
Lembar Pengesahan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
viii
Daftar Gambar
ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Tujuan
2
1.3. Batasan Masalah
2
1.4. Metode Pengerjaan
3
1.5. Sistematika Penulisan
3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Jembatan Schering
5
2.2. Keasaman
5
2.3. Mikrokontroler
6
2.4. LCD (Liquid Crystal Display)
8
2.5.Bahasa Pemrograman C
10
2.6. Perangkat Lunak CodeVision AVR
13
2.7. Karakteristik Statik Alat Ukur
13
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1. Perancangan Sistem
15
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PENGOLAHAN DATA
4.1. Hasil Pengujian
18
4.1.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
18
Universitas Sumatera Utara
4.1.2. Pengujian Rangkaian LCD 2x16
19
4.1.3. Pengujian Rangkaian Keseluruhan
19
4.2. Pengujian Sensor Kapasitif
19
BABV KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
21
5.2. Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
25
LAMPIRAN
26
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Pin LCD dan Fungsinya
9
Tabel 4.1. Perbandingan pembacaan pH pada pH meter digital dengan nilai ADC
21
pada alat ukur menggunakan cairan aquades.
Tabel 4.2. Perbandingan pembacaan pH pada pH meter digital dengan nilai ADC
pada alat ukur menggunakan cairan CH3COOH dengan konsentrasi 6%.
22
Tabel 4.2. Perbandingan pembacaan pH pada pH meter digital dengan nilai ADC
22
pada alat ukur menggunakan cairan CH3COOH dengan konsentrasi 25%.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1. Jembatan Schering
5
Gambar 2.2. Mikrokontroler
7
Gambar 2.3. LCD 2x16
9
Gambar 3.1. Blok diagram rancangan alat
16
Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum ATMega8 dan Power Supply
17
Gambar 3.3. Rangkaian Sensor Kapasitif dan Jembatan Schering
17
Gambar 3.4. Diagram alir program
19
Universitas Sumatera Utara