Komparasi Dengan dan Tanpa Pengkondisi Sinyal Pada Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega32

KOMPARASI DENGAN DAN TANPA PENGKONDISI SINYAL
PADA SENSOR LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMega32

TUGAS AKHIR

HIDAYATI IRSAN
122408041

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

KOMPARASI DENGAN DAN TANPA PENGKONDISI SINYAL
PADA SENSOR LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMega32
TUGAS AKHIR


Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli
Madya

HIDAYATI IRSAN
122408041

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PERSETUJUAN

Judul

: Komparasi Dengan dan Tanpa Pengkondisi Sinyal
Pada Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler
ATMega32


Kategori

: Tugas Akhir

Nama

: HIDAYATI IRSAN

Nomor Induk Mahasiswa

: 122408041

Program Studi

: Diploma III (D-III) Fisika

Departemen

: Fisika


Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatra Utara

Diluluskan di
Medan, 28 Juli 2015

Disetujui Oleh
Prodi D-3 Fisika FMIPA USU
Ketua,

Dr. Susilawati, M.Si
NIP. 197412072000122001

Pembimbing,

Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc
NIP. 196002031986011001


PERNYATAAN

Komparasi Dengan dan Tanpa Pengkondisi Sinyal Pada
Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega32

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 28 Juli 2015

HIDAYATI IRSAN
NIM. 122408041

PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa,
dengan limpahan berkat-NYA penyusunan proyek ini dapat diselesaikan dalam
waktu yang ditetapkan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr. Ferdinan Sinuhaji, MS selaku sekertaris program studi D3
Fisika FMIPA USU.
5. Bapak Dr.Kerista Tarigan, MEng.Sc, selaku pembimbing yang telah
membimbing

saya dan mengarahkan

kepada

penulis

dalam


menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
7. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa
dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan
Laporan Proyek ini.
8. Senior kami Fathurrahman yang telah memberikan bantuan berupa ilmu
dan motivasi dalam menyelesaikan Laporan Proyek ini.

i

9. Kepada semua rekan-rekan Fisika Instrumentasi 2012 yang memberikan
bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
10. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Tugas Akhir yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih terdapat
kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat
terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun
dari pembaca.

Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Medan, Juli 2015

Penulis

ii

KOMPARASI DENGAN DAN TANPA PENGKONDISI SINYAL PADA
SENSOR LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega32

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui prinsip kerja dari data Komparasi
sensor suhu berbasis mikrokontroler ATmega32 dengan personal computer (PC)
sebagai tampilan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
merancang simulasi alat untuk mendeteksi dan merekam data-data suhu di dalam
sebuah ruangan atau suhu benda-benda dalam setiap detik. Oleh karena itu, data
loging untuk sensor suhu, berfungsi sebagai pencatat data suhu dan menampilkan

hasil pencatatan suhu secara terus-menerus melalui monitor PC. Sensor suhu yang
digunakan adalah tipe LM35, yang membaca suhu dengan range pengukuran dari
0°C sampai 80 °C. Kemudian hasil pembacaan suhu dikirim ke mikrokontroler
ATmega32 untuk diproses sebelum dikirim melalui USB to TTL menuju ke
monitor PC untuk ditampilkan dalam bentuk tabel. Untuk membuat database dan
tampilan pada layar monitor digunakan software Visual Basic 6.0. Dari hasil
pengujian data logging sensor suhu ini dapat digunakan untuk mengukur suhu
ruangan dan suhu suatu benda dengan kenaikan/penurunan suhu sebesar 0,5 °C
dan ditambah dengan penguatan sebanyak 6 kali dengan IC Op Amp 741 maka
dapat diakurasi 0.083 V. Error dari pengukuran sensor adalah 1,02%.
Kata Kunci : ATM8532, Sensor LM35, Op Amp741

iii

DAFTAR ISI
Halaman
PENGHARGAAN .................................................................................................. i
ABSTRAK ............................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. vii
BAB I. PENDAHULUAN....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 2
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan .................................................................................. 3
1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan ........................................................................... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ............................................................................... 6
2.1 Mikrokontroller ATMega32 ................................................................ 6
2.1.1 Arsitektur Mkrokontroler AVR ATmega32 ................... 7
2.1.2 Konfigurasi Pin ATmega32 ............................................. 9
2.1.3 Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega32 ........ 10
2.1.4 Peta Memory ATMega32 ................................................. 15
2.2 LCD (Liquid Crystal Display) ............................................................. 18
2.2.1 Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display) ... 20
2.2.2 Konfigurasi Pin LCD (Liquid Cristal Display) ............... 21
2.3 Sensor Suhu LM35 ............................................................................... 25
2.3.1 Spesifikasi Sensor Suhu LM35 ........................................ 26
2.4 IC Op-Amp LM 741 ............................................................................ 26
2.4.1 Spesifikasi IC Op-Amp LM 741 ...................................... 27

2.4.2 Konfigurasi Pin IC Op-Amp 741 ..................................... 28
2.4.3 Jenis Kapasitor Yang Digunakan ..................................... 33
2.5 WTV020-SD Modul Suara Kartu SD ................................................. 30
2.7 Bahasa Pemograman C ........................................................................ 32
2.7.1 Struktur Bahasa C .............................................................. 34
2.7.2 Pengenal ............................................................................. 34
2.7.3 Tipe Data ............................................................................ 35
2.7.4 Konstanta Dan Variabel .................................................... 37
2.7.5 IDENTIFIER ..................................................................... 38
2.8 Pengukuran Tegangan Output LM35 Dengan dan Tanpa
Pengkondisi Sinyal............................................................................. 39

BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ............................................ 41
3.1 Diagram Blok ........................................................................................ 41
3.1.1 Fungsi Tiap Blok ................................................................... 41

iv

3.2 Rangkaian Power Supply (PSA) .......................................................... 42
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega32................................................ 44

3.4 Perancangan Rangkaian LCD .............................................................. 45
3.5 Rangkaian LM35 dan pengondisi sinyal/ Op Amp............................. 46
3.6 Rangkaian USB to TTL ........................................................................ 48
3.7 Rangkaian Modul Suara Wtv 020 ........................................................ 48
3.8 FLOWCHART SISTEM ...................................................................... 50
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 51

4.1 Pengujian Rangkaian LM35 dan pengondisi sinyal/ Op Amp ........... 51
4.2 Pengujian Rangkaian Regulator ........................................................... 52
4.3 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega32.............................. 53
4.4 Interfacing LCD 2x16 ........................................................................... 54
4.5 Pengujian Rangkaian USB to TTL ...................................................... 56
4.6 Pengujian Rangkaian Modul Suara WTV 020 .................................... 60
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 61
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 61
5.2 Saran....................................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 63
LAMPIRAN

v

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Operasi Dasar LCD ............................................................................ 22
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin LCD ......................................................................... 22
Tabel 2.3 Konfigurasi LCD ................................................................................ 23
Tabel 2.4 Tipe Data ............................................................................................. 37
Tabel 4.1 Pengujian Rangkaian LM35 dan pengondisi sinyal/Op Amp .... 51
Tabel 4.1.1 Pengujian Rangkaian LM35 Dengan dan Tanpa Pengkondisi
Sinyal ................................................................................................... 52

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4

Arsitektur AVR ATMega8532 ...................................................... 8
Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8532 ......................... 10
Organisasi memori ATMega8532................................................. 15
(a) Register I/O Sebagai Memori Data ........................................ 17
(b) Register I/O sebagai I/O .......................................................... 17
Gambar 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) ...................................................... 18
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin LCD (Liquid Cristal Display) ........................... 21
Gambar 2.7 Sensor Suhu LM 35 ....................................................................... 25
Gambar 2.8 Spesifikasi Sensor Suhu LM 35 ................................................... 26
Gambar 2.9 Bentuk Op-Amp LM 741 .............................................................. 27
Gambar 2.10 Konfigurasi Pin Op-Amp 741 ....................................................... 28
Gambar 3.1 Diagram Blok ................................................................................... 41
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay Adaptor (PSA)................................. 43
Gambar 3.3 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA32 .... 44
Gambar 3.4. Rangkaian LCD............................................................................... 46
Gambar 3.5 Rangkaian LM35 dan Op Amp .................................................... 47
Gambar 3.6 Rangkaian USB to TTL ................................................................. 48
Gambar 3.7 Rangkaian Modul Suara WTV 020.............................................. 48
Gambar 3.9 FLOWCHART SYSTEM .............................................................. 50
Gambar 4.1 Gambar tegangan output ic regulator 7805................................ 53
Gambar 4.2 Informasi Signature Mikrokontroler............................................ 53

vii