Perancangan Alat Kontrol Kran Air Wudhu Menggunakan Sistem Sensor Ultrasonik US-016 Berbasis ATmega8535
15
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berdampak positif dalam
pengembangan sensor di bidang fisika instrumentasi. Sensor merupakan sebuah
perangkat yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis menjadi besaran listrik.
Dalam bidang fisika instrumentasi sensor sangat berperan penting. Pada semua
bidang, sensor sangat dibutuhkan. Contohnya pada tugas akhir saya, sensor
ultrasonik digunakan untuk pembuatan kran otomatis yang di aplikasikan untuk
otomasi kran air wudhu.
Tujuan dari tugas akhir ini yaitu membuat alat otomasi kran air wudhu
menggunakan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler ATMega8535. Pada
pembuatan alat ini mikrokontroler ATMega8535 digunakan sebagai sistem
minimum perangkat yang nantinya menjadi otak utama dari sistem yang
dijalankan. Pengunaan AT-Mega8535 dikarenakan jenis ini sangat efisien dalam
penggunaan dan dapat diintegrasikan dengan sensor yang akan digunakan Sensor
yang akan digunakan adalah sensor ultrasonik. Secara prinsip modul sensor
ultrasonik terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker
ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal
40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi
pantulan suaranya.
Penggunaan
kran
otomasi
untuk
air
wudhu
diharapkan
dapat
meminimalisir pemborosan pada penggunaannya sendiri. Karena pada umumnya
masyarakat sering lupa untuk menutup kembali kran air wudhu tersebut. Selain
pemborosan hal itu dapat menyebabkan kran cepat rusak dan tergenangnya air di
aliran tempat air wudhu. Dengan adanya sensor ultrasonik yang memiliki prinsip
kerja mengirim lebar pulsa yang mempresentasikan jarak maka diharapkan kran
otomasi ini dapat mudah digunakan tanpa adanya kendala yang sering dialami
pada kran otomasi yang menggunakan sensor PIR atau lainya.
Universitas Sumatera Utara
16
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, maka perumusan masalahnya adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimana merancang sistem kran air wudhu otomatis menggunakan
sensor ultrasonik us-016 berbasis mikrokontroler ATMega8535.
2. Bagaimana mendeteksi objek dibawah lokasi pengambilan air
menggunakan sensor ultrasonik us-016.
1.3 Batasan Masalah
Untuk menghindari adanya pembahasan di luar materi dalam mengerjakan
penelitian ini, maka batasan masalah terdiri dari :
1. Perancangan alat ini berupa prototype menggunakan solenoid valve (kran
elektronik) dan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler ATMega8535.
2. Perancangan ini menggunakan sensor ultrasonik us-016.
3. Jumlah solenoid valve (kran elektronik) yang akan digunakan sebanyak 1
buah.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah
1. Untuk meminimalisir pemborosan pada penggunaan air dan kerusakan
kran air wudhu.
2. Untuk menganalisis kinerja pada realisasi sistem.
Universitas Sumatera Utara
17
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat baik untuk penulis sendiri, mahasiswa,
institusi, ataupun masyarakat pengguna pada umumnya.
1. Bagi penulis bermanfaat sebagai penerapan ilmu yang telah di dapat
selama perkuliahan yang berhubungan dengan manfaat sensor pada
kehidupan sehari – hari.
2. Bagi institusi pendidikan diharapkan hasil penelitian ini bisa digunakan
sebagai refrensi untuk melakukan penelitian berikutnya ataupun untuk
bahan pembelajaran.
3. Bagi masyarakat umum diharapkan hasil penelitian ini dapat digunakan
untuk kenyamanan beribadah pada mesjid-mesjid
1.6 Metodologi Penelitian
Pada pembuatan tugas akhir ini digunakan metode studi literature, konsultasi
dengan pembimbing, perancangan sistem, dan pengambilan data serta analisanya.
1. Metode literatur
Studi pustaka sebagai persiapan dalam melakukan penelitian dengan
mencari dan mengumpulkan referensi mengenai sensor ultrasonik, dan
mikrokontroler ATMega8535.
2. Metode Konsultasi
Berkonsultasi secara interaktif dengan pembimbing di Universitas
Sumatera Utara.
3. Metode Perancangan Sistem
Melakukan penelitian dan perancangan alat secara langsung di
Laboratorium Fisika Terpadu Universitas Sumatera Utara.
4. Metode Pengambilan Data dan Analisa
Mengambil data yang diperoleh setelah pengujian
Universitas Sumatera Utara
18
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika dalam penulisan skripsi ini mencakup beberapa bab dan
subbab seperti dijelaskan di bawah ini :
BAB I
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi
acuan untuk
pengambilan data,
analisa
data
serta
pembahasan.
BAB III
Perancangan Sistem
Bab ini mencakup perancangan dan sistem kerja.
BAB IV
Pengujian dan Analisa sistem
Bab ini membahas pengujian modul secara manual,
pengujian rancangan sistem sensor us-016 dengan driver
menggunakan eagle, pengambilan data dan analisa sistem
secara keseluruhan.
BAB V
Kesimpulan
Bab ini berisi tentang kesimpulan perancangan sistem
sensor ultrasonik us-016 untuk otomasi kran air wudhu.
Daftar Pustaka
Berisi referensi-referensi yang telah digunakan selama pembuatan Tugas Akhir ini
sebagai acuan yang mendukung.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berdampak positif dalam
pengembangan sensor di bidang fisika instrumentasi. Sensor merupakan sebuah
perangkat yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis menjadi besaran listrik.
Dalam bidang fisika instrumentasi sensor sangat berperan penting. Pada semua
bidang, sensor sangat dibutuhkan. Contohnya pada tugas akhir saya, sensor
ultrasonik digunakan untuk pembuatan kran otomatis yang di aplikasikan untuk
otomasi kran air wudhu.
Tujuan dari tugas akhir ini yaitu membuat alat otomasi kran air wudhu
menggunakan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler ATMega8535. Pada
pembuatan alat ini mikrokontroler ATMega8535 digunakan sebagai sistem
minimum perangkat yang nantinya menjadi otak utama dari sistem yang
dijalankan. Pengunaan AT-Mega8535 dikarenakan jenis ini sangat efisien dalam
penggunaan dan dapat diintegrasikan dengan sensor yang akan digunakan Sensor
yang akan digunakan adalah sensor ultrasonik. Secara prinsip modul sensor
ultrasonik terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker
ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal
40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi
pantulan suaranya.
Penggunaan
kran
otomasi
untuk
air
wudhu
diharapkan
dapat
meminimalisir pemborosan pada penggunaannya sendiri. Karena pada umumnya
masyarakat sering lupa untuk menutup kembali kran air wudhu tersebut. Selain
pemborosan hal itu dapat menyebabkan kran cepat rusak dan tergenangnya air di
aliran tempat air wudhu. Dengan adanya sensor ultrasonik yang memiliki prinsip
kerja mengirim lebar pulsa yang mempresentasikan jarak maka diharapkan kran
otomasi ini dapat mudah digunakan tanpa adanya kendala yang sering dialami
pada kran otomasi yang menggunakan sensor PIR atau lainya.
Universitas Sumatera Utara
16
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, maka perumusan masalahnya adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimana merancang sistem kran air wudhu otomatis menggunakan
sensor ultrasonik us-016 berbasis mikrokontroler ATMega8535.
2. Bagaimana mendeteksi objek dibawah lokasi pengambilan air
menggunakan sensor ultrasonik us-016.
1.3 Batasan Masalah
Untuk menghindari adanya pembahasan di luar materi dalam mengerjakan
penelitian ini, maka batasan masalah terdiri dari :
1. Perancangan alat ini berupa prototype menggunakan solenoid valve (kran
elektronik) dan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler ATMega8535.
2. Perancangan ini menggunakan sensor ultrasonik us-016.
3. Jumlah solenoid valve (kran elektronik) yang akan digunakan sebanyak 1
buah.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah
1. Untuk meminimalisir pemborosan pada penggunaan air dan kerusakan
kran air wudhu.
2. Untuk menganalisis kinerja pada realisasi sistem.
Universitas Sumatera Utara
17
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat baik untuk penulis sendiri, mahasiswa,
institusi, ataupun masyarakat pengguna pada umumnya.
1. Bagi penulis bermanfaat sebagai penerapan ilmu yang telah di dapat
selama perkuliahan yang berhubungan dengan manfaat sensor pada
kehidupan sehari – hari.
2. Bagi institusi pendidikan diharapkan hasil penelitian ini bisa digunakan
sebagai refrensi untuk melakukan penelitian berikutnya ataupun untuk
bahan pembelajaran.
3. Bagi masyarakat umum diharapkan hasil penelitian ini dapat digunakan
untuk kenyamanan beribadah pada mesjid-mesjid
1.6 Metodologi Penelitian
Pada pembuatan tugas akhir ini digunakan metode studi literature, konsultasi
dengan pembimbing, perancangan sistem, dan pengambilan data serta analisanya.
1. Metode literatur
Studi pustaka sebagai persiapan dalam melakukan penelitian dengan
mencari dan mengumpulkan referensi mengenai sensor ultrasonik, dan
mikrokontroler ATMega8535.
2. Metode Konsultasi
Berkonsultasi secara interaktif dengan pembimbing di Universitas
Sumatera Utara.
3. Metode Perancangan Sistem
Melakukan penelitian dan perancangan alat secara langsung di
Laboratorium Fisika Terpadu Universitas Sumatera Utara.
4. Metode Pengambilan Data dan Analisa
Mengambil data yang diperoleh setelah pengujian
Universitas Sumatera Utara
18
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika dalam penulisan skripsi ini mencakup beberapa bab dan
subbab seperti dijelaskan di bawah ini :
BAB I
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi
acuan untuk
pengambilan data,
analisa
data
serta
pembahasan.
BAB III
Perancangan Sistem
Bab ini mencakup perancangan dan sistem kerja.
BAB IV
Pengujian dan Analisa sistem
Bab ini membahas pengujian modul secara manual,
pengujian rancangan sistem sensor us-016 dengan driver
menggunakan eagle, pengambilan data dan analisa sistem
secara keseluruhan.
BAB V
Kesimpulan
Bab ini berisi tentang kesimpulan perancangan sistem
sensor ultrasonik us-016 untuk otomasi kran air wudhu.
Daftar Pustaka
Berisi referensi-referensi yang telah digunakan selama pembuatan Tugas Akhir ini
sebagai acuan yang mendukung.
Universitas Sumatera Utara