Perancangan Alat Ukur Kadar Oksigen (O2) Menggunakan Gs Oxygen KE-25 Sensor Berbasis Mikrokontroller ATMega16 dengan Tampilan PC
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2)
MENGGUNAKAN Gs OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMega16 DENGAN TAMPILAN PC
SKRIPSI
JULI SUHARTIKA
140821028
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2)
MENGGUNAKAN Gs OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMega16 DENGAN TAMPILAN PC
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar
Sarjana Sains
JULI SUHARTIKA
140821028
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Perancangan Alat Ukur Kadar Oksigen (O2) Menggunakan
Gs Oxygen KE-25 Sensor
Berbasis Mikrokontroller
ATMega16 dengan Tampilan PC
Kategori
: Skripsi
Nama
: Juli Suhartika
Nomor Induk Mahasiswa : 140821028
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika Instrumentasi
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alama (FMIPA)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 27 Juli 2016
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
M.Eng.Sc
NIP.195510301980031003
Dr Bisman Perangin-Angin
NIP. 195609181985031002
,
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2) MENGGUNAKAN Gs
OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega16
DENGAN TAMPILAN PC
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, Juli 2016
Juli Suhartika
140821028
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2) MENGGUNAKAN Gs
OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega16
DENGAN TAMPILAN PC
ABSTRAK
Telah dirancang Alat Ukur Kadar Oksigen (O2) Menggunakan Gs Oxygen KE25 Sensor Berbasis Mikrokontroller ATMega16 dengan Tampilan PC. Alat ukur ini
menghitung kadar oksigen yang sehat dihirup oleh tubuh manusia. Oleh karena itu
dibutuhkan suatu perangkat dan sistem yang mampu menghitung kadar oksigen diluar
maupun di dalam ruangan. Pada penelitian ini dirancang suatu sistem dengan perangkat
alat ukur penghitung kadar oksigen. Dimana sensor Gs Oxygen berfungsi untuk
mendeteksi kadar oksigen, kemudian data yang diperoleh dari sensor akan dikirim ke
mikrokontroler ATMega16 untuk diproses sehingga mikro akan mengeksekusi berapa
perssen besar kadar oksigen yang dideteksi pada tempat yang ditentukan oleh pengguna.
Kemudian hasil eksekusi akan ditampilkan dilayar LCD dan PC.
Kata kunci : Gs Oxygen KE-25, Mikrokontroller Atmega16, LCD dan PC
Universitas Sumatera Utara
DESIGN TOOLS TO MEASURE THE CONCENTRATION OF OXYGEN ( O2 )
Gs USING OXYGEN SENSOR TO - 25 ATmega16 BASED ON
MICROCONTROLLER WITH A VIEW PC
ABSTRACT
It has been designed Measuring Levels of Oxygen ( O2 ) Using Gs Oxygen Sensor
TO - 25 Microcontroller Based ATmega16 with PC display . This measure calculates the
amount of oxygen inhaled by the human body healthy . Therefore it takes a device and a system
capable of calculating the levels of oxygen outside and indoors . In this study , designed a
system with a timer device measuring instrument oxygen levels . Where Gs Oxygen sensor
function to detect levels of oxygen , and then the data obtained from the sensors will be sent to
the microcontroller ATmega16 to be processed so that the micro will execute great perssen how
oxygen levels were detected in the place specified by the user . Then the execution results are
displayed on the screen LCD and PC .
Keywords : Gs Oxygen , ATmega16 microcontroller , LCD and PC.
Keywords : Oxygen Gs KE-25 Microcontroller ATmega16 LCD PC
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ....... .............................................................................................................i
Pernyataan…………………………………………………………………………….ii
Penghargaan ................................................................................................................ iii
Abstrak ........................................................................................................................ iv
Abstract.........................................................................................................................v
Daftar Isi......................................................................................................................vi
Daftar Gambar ........................................................................................................... viii
Daftar Tabel ................................................................................................................ ix
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................... 2
1.4 Tujuan Masalah .................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian .............. ...................................................................3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Oxygen .................................................................................................. 5
2.2 Gs Oxygen Sensor........................………………… ........................ ….7
2.3 Mikrokontroller…….. ........................................................................... 8
2.4 Mikrokontroler ATMega16 ................................................................. 12
2.5 Code Vision AVR................................................................................ 14
2.6 Bahasa C .............................................................................................. 17
2.6 LCD (Liquid Crystal Display) ............................................................. 20
BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN
3.1 Diagram Block.................................................................................... 23
3.2 Perancangan Pengendali Sistem ......................................................... 25
3.2.1 RangkaianPower Supply…………. ............................................ 25
3.2.2 Sensor ....................................................................................... 27
3.2.3 Mikrokontroler............................................................................29
3.2.4 USB-TO-TTL........................................... ....... .........................30
3.3 Flowchart.............................. ......................................... .....................32
3.4 Perancangan Algoritma Program...................... .................................. 33
3.5 Perancangan Interface GUI..................... ........................................... .33
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANLAISA
4.1 Pengambilan Data.................................................................................34
4.1.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega16.....................34
4.1.2 Pengujian dan Analisa Sensor Oksigen KE-25............................35
4.2 Pengujian dan Analisa Sensor Interface GUI........................................37
4.3 Pengujian Rangkaian Interfacing LCD 2x16.........................................38
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 40
5.2 Saran ................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
7
13
15
18
20
21
Gambar 2.1 Tampilan Fisik Gs Oxygen
Gambar 2.2 Tampilan Fisik Atmega16
Gambar 2.3 Tampilan Software CodeVisionAVR
Gambar 2.4 Tampilan Software Bahasa C
Gambar 2.5 Bentuk Fisik LCD
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin LCD 16 Karakter x 2 Baris
Gambar 3.1 Diagaram Blok Rangkaian
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Power Supply
Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Dalam Gs Oxygen KE-25
Gambar 3.4 Mekanisme Skematik Rangkaian Dalam Gs Oxygen KE-25
Gambar 3.5 Sistem Kerja Pada Rangkaian Dalam Gs Oxygen KE-25
Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATmega16
Gambar 3.7 Flowchart
Gambar 3.8 Tampilan awal GUI Delphi
Gambar 3.9 Gambar Rangkain Keseluruhan
23
25
27
27
28
29
32
34
34
Gambar 4.1. Tampilan Interface Delphi Pengukuran kadar oksigen
38
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Data pengujian respon sensor Oksigen KE-25 di Ruangan
Tabel 4.2. Data pengujian sensor Oksigen KE-25 di beberapa lokasi
36
37
Universitas Sumatera Utara
MENGGUNAKAN Gs OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMega16 DENGAN TAMPILAN PC
SKRIPSI
JULI SUHARTIKA
140821028
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2)
MENGGUNAKAN Gs OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMega16 DENGAN TAMPILAN PC
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar
Sarjana Sains
JULI SUHARTIKA
140821028
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Perancangan Alat Ukur Kadar Oksigen (O2) Menggunakan
Gs Oxygen KE-25 Sensor
Berbasis Mikrokontroller
ATMega16 dengan Tampilan PC
Kategori
: Skripsi
Nama
: Juli Suhartika
Nomor Induk Mahasiswa : 140821028
Program Studi
: Sarjana (S1) Fisika Instrumentasi
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alama (FMIPA)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 27 Juli 2016
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
M.Eng.Sc
NIP.195510301980031003
Dr Bisman Perangin-Angin
NIP. 195609181985031002
,
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2) MENGGUNAKAN Gs
OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega16
DENGAN TAMPILAN PC
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, Juli 2016
Juli Suhartika
140821028
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR OKSIGEN (O2) MENGGUNAKAN Gs
OXYGEN KE-25 SENSOR BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega16
DENGAN TAMPILAN PC
ABSTRAK
Telah dirancang Alat Ukur Kadar Oksigen (O2) Menggunakan Gs Oxygen KE25 Sensor Berbasis Mikrokontroller ATMega16 dengan Tampilan PC. Alat ukur ini
menghitung kadar oksigen yang sehat dihirup oleh tubuh manusia. Oleh karena itu
dibutuhkan suatu perangkat dan sistem yang mampu menghitung kadar oksigen diluar
maupun di dalam ruangan. Pada penelitian ini dirancang suatu sistem dengan perangkat
alat ukur penghitung kadar oksigen. Dimana sensor Gs Oxygen berfungsi untuk
mendeteksi kadar oksigen, kemudian data yang diperoleh dari sensor akan dikirim ke
mikrokontroler ATMega16 untuk diproses sehingga mikro akan mengeksekusi berapa
perssen besar kadar oksigen yang dideteksi pada tempat yang ditentukan oleh pengguna.
Kemudian hasil eksekusi akan ditampilkan dilayar LCD dan PC.
Kata kunci : Gs Oxygen KE-25, Mikrokontroller Atmega16, LCD dan PC
Universitas Sumatera Utara
DESIGN TOOLS TO MEASURE THE CONCENTRATION OF OXYGEN ( O2 )
Gs USING OXYGEN SENSOR TO - 25 ATmega16 BASED ON
MICROCONTROLLER WITH A VIEW PC
ABSTRACT
It has been designed Measuring Levels of Oxygen ( O2 ) Using Gs Oxygen Sensor
TO - 25 Microcontroller Based ATmega16 with PC display . This measure calculates the
amount of oxygen inhaled by the human body healthy . Therefore it takes a device and a system
capable of calculating the levels of oxygen outside and indoors . In this study , designed a
system with a timer device measuring instrument oxygen levels . Where Gs Oxygen sensor
function to detect levels of oxygen , and then the data obtained from the sensors will be sent to
the microcontroller ATmega16 to be processed so that the micro will execute great perssen how
oxygen levels were detected in the place specified by the user . Then the execution results are
displayed on the screen LCD and PC .
Keywords : Gs Oxygen , ATmega16 microcontroller , LCD and PC.
Keywords : Oxygen Gs KE-25 Microcontroller ATmega16 LCD PC
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ....... .............................................................................................................i
Pernyataan…………………………………………………………………………….ii
Penghargaan ................................................................................................................ iii
Abstrak ........................................................................................................................ iv
Abstract.........................................................................................................................v
Daftar Isi......................................................................................................................vi
Daftar Gambar ........................................................................................................... viii
Daftar Tabel ................................................................................................................ ix
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................... 2
1.4 Tujuan Masalah .................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian .............. ...................................................................3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Oxygen .................................................................................................. 5
2.2 Gs Oxygen Sensor........................………………… ........................ ….7
2.3 Mikrokontroller…….. ........................................................................... 8
2.4 Mikrokontroler ATMega16 ................................................................. 12
2.5 Code Vision AVR................................................................................ 14
2.6 Bahasa C .............................................................................................. 17
2.6 LCD (Liquid Crystal Display) ............................................................. 20
BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN
3.1 Diagram Block.................................................................................... 23
3.2 Perancangan Pengendali Sistem ......................................................... 25
3.2.1 RangkaianPower Supply…………. ............................................ 25
3.2.2 Sensor ....................................................................................... 27
3.2.3 Mikrokontroler............................................................................29
3.2.4 USB-TO-TTL........................................... ....... .........................30
3.3 Flowchart.............................. ......................................... .....................32
3.4 Perancangan Algoritma Program...................... .................................. 33
3.5 Perancangan Interface GUI..................... ........................................... .33
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANLAISA
4.1 Pengambilan Data.................................................................................34
4.1.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega16.....................34
4.1.2 Pengujian dan Analisa Sensor Oksigen KE-25............................35
4.2 Pengujian dan Analisa Sensor Interface GUI........................................37
4.3 Pengujian Rangkaian Interfacing LCD 2x16.........................................38
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 40
5.2 Saran ................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
7
13
15
18
20
21
Gambar 2.1 Tampilan Fisik Gs Oxygen
Gambar 2.2 Tampilan Fisik Atmega16
Gambar 2.3 Tampilan Software CodeVisionAVR
Gambar 2.4 Tampilan Software Bahasa C
Gambar 2.5 Bentuk Fisik LCD
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin LCD 16 Karakter x 2 Baris
Gambar 3.1 Diagaram Blok Rangkaian
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Power Supply
Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Dalam Gs Oxygen KE-25
Gambar 3.4 Mekanisme Skematik Rangkaian Dalam Gs Oxygen KE-25
Gambar 3.5 Sistem Kerja Pada Rangkaian Dalam Gs Oxygen KE-25
Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATmega16
Gambar 3.7 Flowchart
Gambar 3.8 Tampilan awal GUI Delphi
Gambar 3.9 Gambar Rangkain Keseluruhan
23
25
27
27
28
29
32
34
34
Gambar 4.1. Tampilan Interface Delphi Pengukuran kadar oksigen
38
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Data pengujian respon sensor Oksigen KE-25 di Ruangan
Tabel 4.2. Data pengujian sensor Oksigen KE-25 di beberapa lokasi
36
37
Universitas Sumatera Utara