Perancangan Alat Pengisi Cairan Dalam Gelas Secara Otomatis Menggunakan Sensor Ultrasonik & Sensor Hambatan Geser Berbasis Atmega8535

PERANCANGAN ALAT PENGISI CAIRAN DALAM GELAS
SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK
& SENSOR HAMBATAN GESER BERBASIS ATMEGA8535

SKRIPSI

DEVI LARASATI
140821011

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN ALAT PENGISI CAIRAN DALAM GELAS
SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK
& SENSOR HAMBATAN GESER BERBASIS ATMEGA8535


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Sarjana

DEVI LARASATI
140821011

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

Kategori

Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Perancangan Alat Pengisi Cairan dalam Gelas
secara Otomatis Menggunakan Sensor Ultrasonik
dan Sensor Hambatan Geser Berbasis Atmega8535
: Skripsi
: Devi Larasati
: 140821011
: Sarjana (S-1) Fisika Ekstensi
: Fisika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di
Medan, Agustus 2016


Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

Pembimbing,

Dr. Marhaposan Situmorang
NIP.195510301980031003

Dr. Bisman P,M.Eng.Sc
NIP. 195609181985031002

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT PENGISI CAIRAN DALAM GELAS SECARA
OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN SENSOR
HAMBATAN GESER BERBASIS ATMEGA8535


SKRIPSI

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

Medan,

Agustus 2016

DEVI LARASATI
140821011

Universitas Sumatera Utara

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 proyek ini sesuia waktu yang

telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah
Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan
teladan bagi penulis.
Skripsi ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Sarjana
pada Program Studi Fisika Ekstensi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Skripsi ini adalah
PERANCANGAN ALAT PENGISI CAIRAN DALAM GELAS SECARA
OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK DAN SENSOR
HAMBATAN GESER BERBASIS ATMEGA 8535
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Skripsi 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 sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Dr. Bisman P,M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing, yang telah banyak
membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Skripsi.
2. Seluruh Dosen dan Karyawan Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan
moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
4. Teman terkhusus Reyfaldi Hermawan yang telah banyak membantu penulis

dalam menyelsaikan skripsi ini.
5. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaikan
Skripsi yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Skripsi ini masih jauh
dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang
bersifat membangun dalam penyempurnaan Skripsi ini.
Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu
yang bermanfaat bagi pembaca.
Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, Agustus 2016

Penulis

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN ALAT PENGISI CAIRAN DALAM GELAS SECARA

OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK & SENSOR
HAMBATAN GESER BERBASIS ATMEGA8535

ABSTRAK

Telah dirancang sebuah alat untuk mengaplikasikan Codevision AVR pada
ATMega 8535 dalam mengolah data pengisian cairan pada gelas secara otomatis
berdasarkan ketinggian gelas dan secara manual berdasarkan input volume cairan. Pada
mode otomatis, gelas akan dideteksi keberadaannya oleh limit switch, kemudian gelas
diukur tingginya oleh potensiometer. Selanjutnya, limit switch dan potensiometer
mengirimkan data ke mikrokontroler untuk diolah. Kemudian mikrokontroler
mengaktifkan waterpump untuk menyalurkan cairan ke dalam gelas. Pengisian cairan di
dalam gelas di kontrol oleh sensor ultrasonik HC-SR04 yang disesuaikan dengan hasil
pengukuran tinggi gelas oleh potensiometer.
Pada mode volume, setelah menentukan volume cairan yang diinginkan, limit
switch akan mendeteksi keberadaan gelas dan mengirimkan data ke mikrokontroler
untuk diolah. Selanjutnya, mikrokontroler mengaktifkan waterpump untuk menyalurkan
cairan ke dalam gelas. Pengisian cairan di dalam gelas dikontrol oleh flow meter EGO
A-7 sesuai dengan jumlah volume yang ditentukan.
Hasil pengujian pada mode otomatis menunjukkan bahwa sistem mampu

mengisi cairan ke dalam gelas secara otomatis dengan error 1 cm. Hasil pengujian
menunjukkan pada mode volume bahwa sistem mampu mengisi cairan ke dalam gelas
dengan error 30 mL.

Kata kunci : Mikrokontroler ATMega8535, HC-SR04, EGO A-7

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN ALAT PENGISI CAIRAN DALAM GELAS SECARA
OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK & SENSOR
HAMBATAN GESER BERBASIS ATMEGA8535

ABSTRACT

The purpose of making this essay is to apply CodeVision AVR in ATMega8535
for data processing liquid loading on the glasses automatically based on the height of
the glass and manually based on the input volume of fluid. In automatic mode, the glass
will be detected by a limit switch, then glass height measured by a potentiometer.
Furthermore, limit switches and potentiometers transmit the data to the microcontroller
to be processed. Then the microcontroller activate the water pump to dispense the liquid

into a glass. Filling the liquid inside the glass in the control by ultrasonic sensor HCSR04 that is adapted to the measurement results of high glass by a potentiometer.
In volume mode, after determining the volume of fluid, limit switches will detect
the presence of glasses and transmits the data to the microcontroller to be processed.
Furthermore, the microcontroller activates waterpump to dispense the liquid into a
glass. Filling the liquid inside the glass is controlled by a flow meter AGO A-7 in
accordance with the amount specified volume.
The test results in automatic mode indicates that the system is capable of filling
the liquid into the glasses automatically with an error of 1 cm. The test results show that
the volume mode system capable of filling the liquid into a glass with 30 mL error.

Keywords:

Mikrokontroler ATMega8535, HC-SR04, EGO A-7

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan

i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
v
Abstract
vi
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
Daftar Lampiran
xi
Bab 1 Pendahuluan
1.1. Latar Belakang …………………………………………… 1
1.2. Rumusan Masalah…………………………………………… 2

1.3. Tujuan Penelitian …………………………………………… 2
1.4. Batasan Masalah …………………………………………… 2
1.5. Manfaat Penelitian
…………………………………… 2
1.6. Metodologi Penelitian …………………………………… 3
1.7. Sistematika Penulisan …………………………………… 3
Bab 2 Landasan Teori
2.1. Perangkat Keras (Hardware)
……………………………
2.1.1. Limit Switch. ……………………………………
2.1.2. Sensor Potensiometer Geser ……………………
2.1.3. Sensor Ultrasonik HC-SR04 ……………………
2.1.4. Sensor Flow meter EGO A-7 ……………………
2.1.5. Mikrokontroler ATMega8535 ……………………
2.1.5.1.Fitur ATMega8535 ……………………
2.1.5.2.Konfigurasi Pin ATMega 8535
……
2.1.5.3.Peta Memori ATMega 8535 ……………
2.1.5.4.Status Register (SREG) ATMega8535 …..
2.1.6. Tactile Push Button
……………………………
2.1.7. Water Pump …………………………………….
2.1.8. LCD
…………………………………………….
2.1.9. Relay …………………………………………….
2.2. Perangkat Lunak (Software)
…………………………….
2.2.1. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler
……
2.2.2. CodevisionAVR
…………….………………

4
4
5
6
9
10
12
13
17
19
21
21
22
23
25
25
25

Bab 3 Perancangan Alat dan Pembuatan Sistem
3.1. Diagram Blok Sistem
……………………………………
3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535 …………………
3.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik
……………………………
3.4. Perancangan Rangkaian LCD ……………………………
3.5. Rangkaian Relay ……………………………………………
3.6. Rangkaian Input Push Button dan Limit Switch ……………

28
29
31
32
33
34

Universitas Sumatera Utara

3.7. Perancangan Rangkaian Sensor Potensio Geser ……………
3.8. Perancangan Sensor Flowmeter ……………………………
3.9. Flowchart System
……………………………………

35
36
38

Bab 4 Pengujian Alat dan Analisa Rangkaian
4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ………
4.2. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Ultrasonic ………
4.3. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Potensio Geser….
4.4. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Flowmeter ……..
4.5. Pengujian Rangkaian Relay
……………………………
4.6. Pengujian Input Push Button dan Limit Switch ……………
4.7. Pengujian Rangkaian LCD
…………………………….
4.8. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ……………………

40
40
42
42
43
45
45
46

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan…………………………………………………
5.2. Saran
……………………………………………………

49
49

……………………………………………………

50

Daftar Pustaka
Lampiran

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Penjelasan pin pada port B
Tabel 2.2. Penjelasan pin pada port C
Tabel 2.3. Penjelasan pin pada port D
Tabel 4.1. Data Jarak Deteksi Halangan
Tabel 4.2. Data Jarak hasil pengukuran potensio geser
Tabel 4.3. Data Jarak Hasil Pengujian Sensor Flowmeter
Tabel 4.4. Pengujian Relay
Tabel 4.5. Hasil pengamatan pada pengujian keypad
Tabel 4.6. Pengujian Sistem dengan Mode Auto
Tabel 4.7. Pengujian Sistem dengan Mode Volume

Halaman
15
16
17
41
42
43
44
45
47
48

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bentuk Fisik Limit Swicth
Gambar 2.2. Sistem Kerja Limit Switch
Gambar 2.3. Konstruksi dan Simbol Limit Switch
Gambar 2.4. Bentuk Fisik Potensiometer Geser
Gambar 2.5. Bentuk Fisik Sensor Ultrasonik
Gambar 2.6. Cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter
dan receiver (atas), sensor ultrasonik dengan
single sensor yang berfungsi sebagai transmitter
dan receiver sekaligus
Gambar 2.7. Bentuk Fisik Sensor Water Flow EGO A-7
Gambar 2.8. Konfigurasi Pin ATmega8535 PDIP
Gambar 2.9. Peta Memori Program
Gambar 2.10. Peta Memori Data
Gambar 2.11. EEPROM Data Memori
Gambar 2.12. Status Register ATMega 8535
Gambar 2.13. Push Button Switch
Gambar 2.14. Water Pump
Gambar 2.15. LCD
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem
Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum
Mikrokontroller ATMEGA 8535
Gambar 3.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik
Gambar 3.4. Keluaran Pulsa Ultrasonik
Gambar 3.5. Rangkaian LCD
Gambar 3.6. Rangkaian Relay Pengendali Waterpump
Gambar 3.7. Rangkaian Input Push Button & Limit Swtich
Gambar 3.8. Rangkaian Sensor Potensio Geser
Gambar 3.9. Rangkaian Sensor Flowmeter
Gambar 3.10. Flowchart Cara Kerja Sistem

Halaman
4
5
5
6
6

8
9
14
18
18
19
19
21
22
22
28
30
31
32
33
34
35
35
36
37

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN






Listing Program
Skematik Rangkaian Kerja Sistem
Foto Alat
Data Sheet

Universitas Sumatera Utara