Aplikasi Ultrasonik HCSR-04 Sebagai Penghitung Jumlah Orang Berbasis Mikrokontroller Atmega 328P
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG
JUMLAH ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA328P
TUGASAKHIR 2
IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
142411064
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG JUMLAH
ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328P
TUGAS AKHIR 2
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
142411064
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: APLIKASI
ULTRASONIK
HCSR-04
SEBAGAIPENGHITUNG
JUMLAH
ORANG
MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA
BERBASISMIKROKONTROLLERATMEGA328P
Kategori
: PROJEK AKHIR 2
Nama
: IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
NIM
: 142411064
Program Studi
: D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
(FMIPA)UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetuju di
Medan, Juli 2017
Disetujui Oleh :
Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi
FMIPA-USU
Dr. Diana Alemin Barus M.Sc
M.Si
Pembimbing
Junedi Ginting, S.Si,
NIP . 196607291992032002
NIP . 197306222003121001
PERNYATAAN
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG JUMLAH
ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328P
TUGASAKHIR 2
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing di sebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
142411064
PENGHARGAAN
Universitas Sumatera Utara
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala kasih
dan karuniaNya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikanTugas Akhir 2 ini dengan baik.Dalam kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya
kepada Tuhan Yang Maha Kuasa dan keluarga tercinta yang telah memberi
berkatNya kepada saya untuk menyesaikan segala sesuatunya dengan baik, buat
dukungan, doa dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai
penulisan Tugas akhir 2 ini serta buat seluruh kerabat dan sahabat yang telah
membantu, mendukung dan memberikan doa serta support terhadap pendidikan
saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir 2 ini dari Doa, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan kerendahan
hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya
kepada :
1. Yth.Bapak Dekan Dr. Kerista Sebayang, MSbeserta jajarannya di lingkungan
FMIPA USU
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Program Studi Fisika S1
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam .
3. Ibu Dr.Diana Alemin Barus,Msc , selaku Ketua Program Studi D-3 Metrologi
dan Instrumentasi
4. Bapak Junedi Ginting, S.Si, M.Si selaku Sekretaris Program Studi D-3
Metrologi dan Instrumentasi serta selaku pembimbing saya dalam
mengerjakan Tugas Akhir 2 ini .
5. Bapak Prof.Dr Timbangen Sembiring Msc selaku dosen penguji yang telah
menguji saya dan memberi saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini dengan
baik.
6. Kepada yang teristimewa orangtua saya Ayah saya Reno Sinuhaji dan Ibu
saya Misniwati Br Tarigan yang selalu memberikan dukungan serta motivasi,
doa, moril maupun materil kepada saya sehingga saya dapat menyelesaikan
amanah yang telah diberikan sejak awal kuliah.
7. Kepada kakak dan adik saya, Eka br Sinuhaji dan Lea theresya br sinuhaji
yang sudah membantu dan memotivasi sayasehingga saya dapat
menyelesaikan laporan dan Project Akhir 2 ini.
8. Kepada Matius C Sinaga yang selalumemberikan motivasi dan mendoakan
saya selama mengerjakan hingga Tugas Projek 2 selesai dengan baik.
9. Kepada teman-teman terbaik saya, Astrid, Rugun, Lenika, Ayu, Eureka dan
Lina atas support dan kerjasamanya yang telah membantu mengerjakan
segala sesuatunya bersama-sama sehingga kita bisa menyelesaikan Tugas
Akhir 2 ini dengan baik meskipun banyak halangan yang kita dapat.
10. Kepada Pengurus Runggun PERMATA GBKP Durin Simbelang dan semua
rekan-rekan PERMATA Runggun Durin Simbelamg atas doa dan
dukungannya.
11. Kepada patner pelayanan saya Guru Sekolah dan adik’adik sekolah minggu
atas doa , penghiburan dan dukungannya.
Universitas Sumatera Utara
12. Kepada Teman-teman seperjuangan D3 Metrologi dan Instrumentasi yang
menjadi tempat berbagi suka dan duka selama awal perkuliahan hingga
penyelesaian Tugas Akhir 2.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak
kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran
dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari. Akhir kata, semoga
laporan Tugas Akhir 2 ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan
maupun pengetahuan kita.
Medan , Juli
2017
Penulis
Ibrena Gita Verani Sinuhaji
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG JUMLAH
ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328P
ABSTRAK
Untuk memudahkan manusia dalam melakukan proses perhitungan orang yang
masuk dalam sebuah gedung maka digunakan sensor sebagai alat penghitung
otomatis , dan saat ini digunakan sensor HCSR-04 dengan menggunakan
mikrokontroller berbasis Atmega328P.Alat ini bisa digunakan untuk mengukur
jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc,
Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya.
Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk
menangkap sinyal pantul dari benda.
Kata kunci: sensor HCSR-04 ,ATMEGA328P
APPLICATION OF HCSR-04 AS A CALCULATION OF THE NUMBER
OF PEOPLE BASED ON ATMEGA 328P MICROCONTROLLER
ABSTRACT
To make it easier for human to do the calculation process of person entering in a
building then used sensor as automatic calculator, and currently used sensor
HCSR-04 by using microcontroller based Atmega328P. This tool can be used to
measure object distance from 2cm - 4m with 3mm accuracy . This tool has 4 pins,
Vcc pin, Gnd, Trigger, and Echo. Pin Vcc for positive power and Gnd for ground
it. Pin Trigger to trigger the discharge signal from the sensor and Echo pin to
capture the reflected signal from the object.
Keywords: sensor HCSR-04, ATMEGA328P
DAFTAR ISI
Universitas Sumatera Utara
i
ii
ii
v
vii
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
DAFTAR ISI
BAB 1
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan
1.5 Metode Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
4
BAB 2
Landasan Teori
2.1. ATMEGA328P ..................................................................................................
2.1.1 Konfigurasi Pin ATMEGA328P ...................................................................
2.1.2 Fitur ATMEGA328P ....................................................................................
2.2.Arduino Nano .......................................................................................................
2.2.1 Spesifikasi ....................................................................................................
2.2.2 Open Source Hardware ................................................................................
2.2.3 Pemrograman................................................................................................
2.2.4 Memori .........................................................................................................
2.2.5 Input dan Output ...........................................................................................
2.2.6 Komunikasi ..................................................................................................
2.2.7 Reset Otomasi...............................................................................................
2.3. Sensor HCSR-04 ................................................................................................
2.4. Liquid Crystal Display (LCD) ...........................................................................
5
5
8
8
9
10
10
11
12
13
14
14
15
BAB 3
Perancangan Dan Pembuatan Sistem
3.1. Rangkaian BlokDiagram .....................................................................................
3.2. Perancangan Sistem ...........................................................................................
3.2.1 Rangkaian Supply .....................................................................................
3.2.2 Rangkaian ATMEGA ...............................................................................
3.2.3 Rangkaian LCD ........................................................................................
3.2.4 Sensor ........................................................................................................
3.3 Bagan Alir ...........................................................................................................
19
19
20
21
21
22
24
BAB 4
Hasil Dan Pembahasan
4.1 Hasil .....................................................................................................................
4.2 Data Percobaan.....................................................................................................
25
25
Universitas Sumatera Utara
4.3 Pengujian Power Supply .....................................................................................
4.4 Pengujian LCD ....................................................................................................
26
27
BAB 5
Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan ..........................................................................................................
5.2 Saran.....................................................................................................................
28
28
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Universitas Sumatera Utara
Nomor
Tabel
2.2.1
4.2
4.3
Judul
Spesifikasi Arduino
Data Percobaan
Pengujian Vin dan Vout
Halaman
9
25
26
DAFTAR GAMBAR
Universitas Sumatera Utara
Nomor
Gambar
2.1.
2.2.
2.2.3.
2.3
2.4
3.1
3.2
3.2.1
3.2.3
3.2.4
3.3
4.3
4.4
Judul
Halaman
Pin Mikrokontroller Atmega328P
Arduino Nano
Tampilan Pemrograman
HCSR-04
LCD
Blok Diagram
Perancang Sistem
Rangkaian Power Supplay
Rangkaian LCD
Sensor
Flowchart
Pengujian Power Supplay
Pengujian LCD
9
9
10
15
15
19
20
20
22
23
24
26
27
BAB 1
Universitas Sumatera Utara
JUMLAH ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA328P
TUGASAKHIR 2
IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
142411064
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG JUMLAH
ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328P
TUGAS AKHIR 2
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
142411064
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: APLIKASI
ULTRASONIK
HCSR-04
SEBAGAIPENGHITUNG
JUMLAH
ORANG
MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA
BERBASISMIKROKONTROLLERATMEGA328P
Kategori
: PROJEK AKHIR 2
Nama
: IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
NIM
: 142411064
Program Studi
: D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
(FMIPA)UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetuju di
Medan, Juli 2017
Disetujui Oleh :
Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi
FMIPA-USU
Dr. Diana Alemin Barus M.Sc
M.Si
Pembimbing
Junedi Ginting, S.Si,
NIP . 196607291992032002
NIP . 197306222003121001
PERNYATAAN
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG JUMLAH
ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328P
TUGASAKHIR 2
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing di sebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
IBRENA GITA VERANI SINUHAJI
142411064
PENGHARGAAN
Universitas Sumatera Utara
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala kasih
dan karuniaNya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikanTugas Akhir 2 ini dengan baik.Dalam kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya
kepada Tuhan Yang Maha Kuasa dan keluarga tercinta yang telah memberi
berkatNya kepada saya untuk menyesaikan segala sesuatunya dengan baik, buat
dukungan, doa dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai
penulisan Tugas akhir 2 ini serta buat seluruh kerabat dan sahabat yang telah
membantu, mendukung dan memberikan doa serta support terhadap pendidikan
saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir 2 ini dari Doa, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan kerendahan
hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya
kepada :
1. Yth.Bapak Dekan Dr. Kerista Sebayang, MSbeserta jajarannya di lingkungan
FMIPA USU
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Program Studi Fisika S1
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam .
3. Ibu Dr.Diana Alemin Barus,Msc , selaku Ketua Program Studi D-3 Metrologi
dan Instrumentasi
4. Bapak Junedi Ginting, S.Si, M.Si selaku Sekretaris Program Studi D-3
Metrologi dan Instrumentasi serta selaku pembimbing saya dalam
mengerjakan Tugas Akhir 2 ini .
5. Bapak Prof.Dr Timbangen Sembiring Msc selaku dosen penguji yang telah
menguji saya dan memberi saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini dengan
baik.
6. Kepada yang teristimewa orangtua saya Ayah saya Reno Sinuhaji dan Ibu
saya Misniwati Br Tarigan yang selalu memberikan dukungan serta motivasi,
doa, moril maupun materil kepada saya sehingga saya dapat menyelesaikan
amanah yang telah diberikan sejak awal kuliah.
7. Kepada kakak dan adik saya, Eka br Sinuhaji dan Lea theresya br sinuhaji
yang sudah membantu dan memotivasi sayasehingga saya dapat
menyelesaikan laporan dan Project Akhir 2 ini.
8. Kepada Matius C Sinaga yang selalumemberikan motivasi dan mendoakan
saya selama mengerjakan hingga Tugas Projek 2 selesai dengan baik.
9. Kepada teman-teman terbaik saya, Astrid, Rugun, Lenika, Ayu, Eureka dan
Lina atas support dan kerjasamanya yang telah membantu mengerjakan
segala sesuatunya bersama-sama sehingga kita bisa menyelesaikan Tugas
Akhir 2 ini dengan baik meskipun banyak halangan yang kita dapat.
10. Kepada Pengurus Runggun PERMATA GBKP Durin Simbelang dan semua
rekan-rekan PERMATA Runggun Durin Simbelamg atas doa dan
dukungannya.
11. Kepada patner pelayanan saya Guru Sekolah dan adik’adik sekolah minggu
atas doa , penghiburan dan dukungannya.
Universitas Sumatera Utara
12. Kepada Teman-teman seperjuangan D3 Metrologi dan Instrumentasi yang
menjadi tempat berbagi suka dan duka selama awal perkuliahan hingga
penyelesaian Tugas Akhir 2.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak
kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran
dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari. Akhir kata, semoga
laporan Tugas Akhir 2 ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan
maupun pengetahuan kita.
Medan , Juli
2017
Penulis
Ibrena Gita Verani Sinuhaji
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI ULTRASONIK HCSR-04 SEBAGAI PENGHITUNG JUMLAH
ORANG MASUK KE DALAM GEDUNG GEREJA BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328P
ABSTRAK
Untuk memudahkan manusia dalam melakukan proses perhitungan orang yang
masuk dalam sebuah gedung maka digunakan sensor sebagai alat penghitung
otomatis , dan saat ini digunakan sensor HCSR-04 dengan menggunakan
mikrokontroller berbasis Atmega328P.Alat ini bisa digunakan untuk mengukur
jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc,
Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya.
Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk
menangkap sinyal pantul dari benda.
Kata kunci: sensor HCSR-04 ,ATMEGA328P
APPLICATION OF HCSR-04 AS A CALCULATION OF THE NUMBER
OF PEOPLE BASED ON ATMEGA 328P MICROCONTROLLER
ABSTRACT
To make it easier for human to do the calculation process of person entering in a
building then used sensor as automatic calculator, and currently used sensor
HCSR-04 by using microcontroller based Atmega328P. This tool can be used to
measure object distance from 2cm - 4m with 3mm accuracy . This tool has 4 pins,
Vcc pin, Gnd, Trigger, and Echo. Pin Vcc for positive power and Gnd for ground
it. Pin Trigger to trigger the discharge signal from the sensor and Echo pin to
capture the reflected signal from the object.
Keywords: sensor HCSR-04, ATMEGA328P
DAFTAR ISI
Universitas Sumatera Utara
i
ii
ii
v
vii
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
DAFTAR ISI
BAB 1
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan
1.5 Metode Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
4
BAB 2
Landasan Teori
2.1. ATMEGA328P ..................................................................................................
2.1.1 Konfigurasi Pin ATMEGA328P ...................................................................
2.1.2 Fitur ATMEGA328P ....................................................................................
2.2.Arduino Nano .......................................................................................................
2.2.1 Spesifikasi ....................................................................................................
2.2.2 Open Source Hardware ................................................................................
2.2.3 Pemrograman................................................................................................
2.2.4 Memori .........................................................................................................
2.2.5 Input dan Output ...........................................................................................
2.2.6 Komunikasi ..................................................................................................
2.2.7 Reset Otomasi...............................................................................................
2.3. Sensor HCSR-04 ................................................................................................
2.4. Liquid Crystal Display (LCD) ...........................................................................
5
5
8
8
9
10
10
11
12
13
14
14
15
BAB 3
Perancangan Dan Pembuatan Sistem
3.1. Rangkaian BlokDiagram .....................................................................................
3.2. Perancangan Sistem ...........................................................................................
3.2.1 Rangkaian Supply .....................................................................................
3.2.2 Rangkaian ATMEGA ...............................................................................
3.2.3 Rangkaian LCD ........................................................................................
3.2.4 Sensor ........................................................................................................
3.3 Bagan Alir ...........................................................................................................
19
19
20
21
21
22
24
BAB 4
Hasil Dan Pembahasan
4.1 Hasil .....................................................................................................................
4.2 Data Percobaan.....................................................................................................
25
25
Universitas Sumatera Utara
4.3 Pengujian Power Supply .....................................................................................
4.4 Pengujian LCD ....................................................................................................
26
27
BAB 5
Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan ..........................................................................................................
5.2 Saran.....................................................................................................................
28
28
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Universitas Sumatera Utara
Nomor
Tabel
2.2.1
4.2
4.3
Judul
Spesifikasi Arduino
Data Percobaan
Pengujian Vin dan Vout
Halaman
9
25
26
DAFTAR GAMBAR
Universitas Sumatera Utara
Nomor
Gambar
2.1.
2.2.
2.2.3.
2.3
2.4
3.1
3.2
3.2.1
3.2.3
3.2.4
3.3
4.3
4.4
Judul
Halaman
Pin Mikrokontroller Atmega328P
Arduino Nano
Tampilan Pemrograman
HCSR-04
LCD
Blok Diagram
Perancang Sistem
Rangkaian Power Supplay
Rangkaian LCD
Sensor
Flowchart
Pengujian Power Supplay
Pengujian LCD
9
9
10
15
15
19
20
20
22
23
24
26
27
BAB 1
Universitas Sumatera Utara