Perancangan Alatpendeteksikekeruhanair Di Akuariumberdasarkanwarnaberbahasa C Menggunakan Atmega 8
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR DI
AKUARIUM BERDASARKAN WARNA BERBAHASA C
MENGGUNAKAN ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
RIKA PUSPITA
132408021
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR DI
AKUARIUM BERDASARKAN WARNA BERBAHASA C
MENGGUNAKAN ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukanuntukmelengkapitugasdanmemenuhisyaratmemperoleh
AhliMadya
RIKA PUSPITA
132408021
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul:PerancanganAlatPendeteksiKekeruhan Air di
AkuariumBerdasarkanWarnaBerbahasa C
MenggunakanAtmega 8
Kategori
: TugasAkhir
Nama
: Rika Puspita
NomorIndukMahasiswa
:132408021
Program Studi
: Diploma (D-3) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan IlmuPengetahuanAlam
Universitas Sumatra Utara
Diluluskan di
Medan, Juli 2016
DisetujuiOleh
Ketua Program Studi
Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si
Dr.AnwarDarmaSembiring, M.S.
NIP. 197412072000122001
NIP : 195408171983031005
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR DI
AKUARIUM BERDASARKAN WARNA BERBAHASA C
MENGGUNAKAN ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Sayamengakuibahwatugasakhiriniadalahhasilkaryasendiri.
Kecualibeberapakutipandanringkasan yang masing-masingdisebutkansumbernya.
Medan, Juni 2016
Rika Puspita
132408021
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa,
dengan limpahan berkat-NYA penyusunan Tugas akhir
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 Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku Dekan Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Anwar Darma Sembiring,, M.S. selaku pembimbing yang
telah membimbing dan
mengarahkan kepada penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi D3 Fisika fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara.
5. Dua mallaikat tak bersayapku Bapak dan Mamak tercinta yang telah
memberikan sgala hal untuk menyelesaikan Tugas akhir ini terutama
dukungan moril dan materil yang saya butuhkan saat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
6. Senior kami Fathurrahman yang telah memberikan bantuan berupa ilmu
dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Rekan Fisika Instrumentasi D3 yang memberikan bantuan penulis untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini serta segala kendala saya dalam sgala hal,
khususnya Grace sebagai Patner PKL, Projek dan TA, Epi yang slalu
mengingatkan mengerjakan Laporan, Siti sebagai kakak paling tua, Juwita
adek yang paling nyemangati, Lilis sebagai kakak tertengah dan Rantina
yang slalu memberi perhatian.
8. Teman separtner proyek Grace Sri Marni Simarmata yang dengan sabar
dan telaten slalu menyemangati saya baik itu moril dan materi. serta tidak
lupa telah memotivasi, mendampingi dan memberikan semangat dalam
pengerjaan Tugas Akhir ini.
i
Universitas Sumatera Utara
9. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Tugas Akhir yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhirnya sebagai bagian dari sebuah perjalanan panjang, penulis menyadari
keterbatasan ilmu pengetahuan dan pengalaman untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini secara sempurna. Seperti pepatah mengatakan “Tak Ada Gading Yang
Tak Retak” .Oleh karena itu, dengan dan tangan dan hati terbuka penulis
menerima kritikan dan saran yang positif untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
bagi
penulis
maupun
khalayak
ramai
yang
membacanya.
Amin
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Telah dibuat suatu Sistem pengukuran kekeruhan air menggunakan Sensor
Photodioda untuk mengetahui kekeruhan air pada akuarium berbasis
Mikrokontroler. Sistem ini menggunakan bahasa C sebagai bahasa pemrograman,
bahasa C digolongkan bahasa level menengah dikarnakan bahasa C
mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa rendah, Bahasa C
mendukung konsep pemrograman berorientas objek dan pemrograman berbasis
windows. Bahasa C terrsedia hampir disemua jenis komputer, kode bahasa C
sifatnya adalah portabel dan fleksibel untuk semua jenis komputer, proses
executable program bahasa C lebih cepat. Sensor photodioda, Mikrokontroler
ATmega8, buzzer, LCD, Ditambah radio frekuensi. Sitem ini mempunyai input
Photodioda dan Infrared, sensor ini akan mendeteksi kekeruhan air pada
akuarium, dan mikrokontroler akan memproses data sehingga Kekeruhan air akan
ditampilkan di LCD, jika melebihi 50% maka buzzer akan berbunyi.
Kata kunci: Mikrokontroler Atmega8, Buzzer, Radio Frekuensi, Photodioda,
Kekeruhan Air, dan Bahasa C.
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PENGHARGAAN .............................................................................................. i
ABSTRAK ........................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................
1.1. Latar Belakang masalah ................................................................
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................
1.3. Tujuan Penulisan ..........................................................................
1.4. Batasan Masalah ...........................................................................
1.5. Sistematika Penulisan ...................................................................
1
1
2
2
3
3
BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................... 5
2.1. Bahasa C........................................................................................ 5
2.1.1. Struktur Bahasa C .............................................................. 6
2.1.2. Pengenal ............................................................................. 7
2.1.3. Tipe Data ........................................................................... 7
2.2. LCD (Liquid Crystal Display) .................................................... 10
2.3. Sensor RF (Radio Frekuensi) ......................................................... 15
2.4. Buzzer ........................................................................................... 16
2.5. Mikrokontroller AVR ATmega8 .................................................. 17
2.5.1. Konfigurasi Pin Atmega8................................................... 18
2.5.2. SPESIFIKASI Atmega8 ..................................................... 20
2.5.3. Memori AVR Atmega8 ...................................................... 23
2.5.4. Komunikasi Serial Pada Atmega ...................................... 24
2.5.5. Sistem Maksimum Atmega8 ............................................. 25
2.6. Sensor Warna TCS230 .................................................................. 25
2.6.1. Konfigurasi S2 dan S3 Sensor Warna TCS230 .................. 26
2.7. Photodioda..................................................................................... 27
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN .......................................... 29
3.1. Diagram Blok System ..................................................................... 29
3.1.1. Fungsi-Fungsi Diagram Blok ............................................. 29
3.2. Rangkaian Regulator 7805 .............................................................. 30
3.3. Rangkaian Mikrokontroler Atmega8 .............................................. 30
3.4. Rangkaian LCD............................................................................... 31
3.5. Rangkaian Sensor Warna ............................................................... 32
3.6. Rangkaian Radio Frekuensi 315hz.................................................. 33
3.7. Flowchart sistem Tranmiter ........................................................... 36
3.8. Flowchart Sistem Receiver ........................................................... 37
BAB IV. PENGUJIAN DAN HASIL................................................................. 37
4.1. Pengujian Rangkaian Regulator 7805 ............................................. 37
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ............................................. 37
iv
Universitas Sumatera Utara
4.3. Pengujian Rangkaian LCD ............................................................. 38
4.4. Pengujian rangkaian Sensor Warna ................................................ 39
4.6. Pengujian Radio Frekuensi ............................................................. 40
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 41
5.1. Kesimpulan .................................................................................... 41
5.2. Saran ............................................................................................. . 42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 2.5
Tabel 4.1
Tabel 4.1
Tipe Data ...................................................................................... 09
Oprasi Dasar LCD ...................................................................... 12
Konfigurasi Pin LCD .................................................................. 13
Konfigurasi LCD ......................................................................... 14
Penskalaan Output Sensor Warna ........................................... 27
Pengukuran Pin IC LCD ............................................................ 38
Pengujian Air Akuarium Yang Belum Keruh Sampai yang
Keruh............................................................................................ 40
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
LCD 2x16 ..................................................................................... 11
Konfigurasi Pin LCD .................................................................. 12
Konfigurasi Pin Atmega8 ........................................................... 18
Konstruksi Sensor Warna TCS230 ........................................... 26
Photodioda ................................................................................... 28
vii
Universitas Sumatera Utara
AKUARIUM BERDASARKAN WARNA BERBAHASA C
MENGGUNAKAN ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
RIKA PUSPITA
132408021
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR DI
AKUARIUM BERDASARKAN WARNA BERBAHASA C
MENGGUNAKAN ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukanuntukmelengkapitugasdanmemenuhisyaratmemperoleh
AhliMadya
RIKA PUSPITA
132408021
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul:PerancanganAlatPendeteksiKekeruhan Air di
AkuariumBerdasarkanWarnaBerbahasa C
MenggunakanAtmega 8
Kategori
: TugasAkhir
Nama
: Rika Puspita
NomorIndukMahasiswa
:132408021
Program Studi
: Diploma (D-3) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan IlmuPengetahuanAlam
Universitas Sumatra Utara
Diluluskan di
Medan, Juli 2016
DisetujuiOleh
Ketua Program Studi
Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si
Dr.AnwarDarmaSembiring, M.S.
NIP. 197412072000122001
NIP : 195408171983031005
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEKERUHAN AIR DI
AKUARIUM BERDASARKAN WARNA BERBAHASA C
MENGGUNAKAN ATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Sayamengakuibahwatugasakhiriniadalahhasilkaryasendiri.
Kecualibeberapakutipandanringkasan yang masing-masingdisebutkansumbernya.
Medan, Juni 2016
Rika Puspita
132408021
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa,
dengan limpahan berkat-NYA penyusunan Tugas akhir
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 Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku Dekan Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Anwar Darma Sembiring,, M.S. selaku pembimbing yang
telah membimbing dan
mengarahkan kepada penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi D3 Fisika fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara.
5. Dua mallaikat tak bersayapku Bapak dan Mamak tercinta yang telah
memberikan sgala hal untuk menyelesaikan Tugas akhir ini terutama
dukungan moril dan materil yang saya butuhkan saat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
6. Senior kami Fathurrahman yang telah memberikan bantuan berupa ilmu
dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Rekan Fisika Instrumentasi D3 yang memberikan bantuan penulis untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini serta segala kendala saya dalam sgala hal,
khususnya Grace sebagai Patner PKL, Projek dan TA, Epi yang slalu
mengingatkan mengerjakan Laporan, Siti sebagai kakak paling tua, Juwita
adek yang paling nyemangati, Lilis sebagai kakak tertengah dan Rantina
yang slalu memberi perhatian.
8. Teman separtner proyek Grace Sri Marni Simarmata yang dengan sabar
dan telaten slalu menyemangati saya baik itu moril dan materi. serta tidak
lupa telah memotivasi, mendampingi dan memberikan semangat dalam
pengerjaan Tugas Akhir ini.
i
Universitas Sumatera Utara
9. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Tugas Akhir yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhirnya sebagai bagian dari sebuah perjalanan panjang, penulis menyadari
keterbatasan ilmu pengetahuan dan pengalaman untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini secara sempurna. Seperti pepatah mengatakan “Tak Ada Gading Yang
Tak Retak” .Oleh karena itu, dengan dan tangan dan hati terbuka penulis
menerima kritikan dan saran yang positif untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
bagi
penulis
maupun
khalayak
ramai
yang
membacanya.
Amin
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Telah dibuat suatu Sistem pengukuran kekeruhan air menggunakan Sensor
Photodioda untuk mengetahui kekeruhan air pada akuarium berbasis
Mikrokontroler. Sistem ini menggunakan bahasa C sebagai bahasa pemrograman,
bahasa C digolongkan bahasa level menengah dikarnakan bahasa C
mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa rendah, Bahasa C
mendukung konsep pemrograman berorientas objek dan pemrograman berbasis
windows. Bahasa C terrsedia hampir disemua jenis komputer, kode bahasa C
sifatnya adalah portabel dan fleksibel untuk semua jenis komputer, proses
executable program bahasa C lebih cepat. Sensor photodioda, Mikrokontroler
ATmega8, buzzer, LCD, Ditambah radio frekuensi. Sitem ini mempunyai input
Photodioda dan Infrared, sensor ini akan mendeteksi kekeruhan air pada
akuarium, dan mikrokontroler akan memproses data sehingga Kekeruhan air akan
ditampilkan di LCD, jika melebihi 50% maka buzzer akan berbunyi.
Kata kunci: Mikrokontroler Atmega8, Buzzer, Radio Frekuensi, Photodioda,
Kekeruhan Air, dan Bahasa C.
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PENGHARGAAN .............................................................................................. i
ABSTRAK ........................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................
1.1. Latar Belakang masalah ................................................................
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................
1.3. Tujuan Penulisan ..........................................................................
1.4. Batasan Masalah ...........................................................................
1.5. Sistematika Penulisan ...................................................................
1
1
2
2
3
3
BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................... 5
2.1. Bahasa C........................................................................................ 5
2.1.1. Struktur Bahasa C .............................................................. 6
2.1.2. Pengenal ............................................................................. 7
2.1.3. Tipe Data ........................................................................... 7
2.2. LCD (Liquid Crystal Display) .................................................... 10
2.3. Sensor RF (Radio Frekuensi) ......................................................... 15
2.4. Buzzer ........................................................................................... 16
2.5. Mikrokontroller AVR ATmega8 .................................................. 17
2.5.1. Konfigurasi Pin Atmega8................................................... 18
2.5.2. SPESIFIKASI Atmega8 ..................................................... 20
2.5.3. Memori AVR Atmega8 ...................................................... 23
2.5.4. Komunikasi Serial Pada Atmega ...................................... 24
2.5.5. Sistem Maksimum Atmega8 ............................................. 25
2.6. Sensor Warna TCS230 .................................................................. 25
2.6.1. Konfigurasi S2 dan S3 Sensor Warna TCS230 .................. 26
2.7. Photodioda..................................................................................... 27
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN .......................................... 29
3.1. Diagram Blok System ..................................................................... 29
3.1.1. Fungsi-Fungsi Diagram Blok ............................................. 29
3.2. Rangkaian Regulator 7805 .............................................................. 30
3.3. Rangkaian Mikrokontroler Atmega8 .............................................. 30
3.4. Rangkaian LCD............................................................................... 31
3.5. Rangkaian Sensor Warna ............................................................... 32
3.6. Rangkaian Radio Frekuensi 315hz.................................................. 33
3.7. Flowchart sistem Tranmiter ........................................................... 36
3.8. Flowchart Sistem Receiver ........................................................... 37
BAB IV. PENGUJIAN DAN HASIL................................................................. 37
4.1. Pengujian Rangkaian Regulator 7805 ............................................. 37
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ............................................. 37
iv
Universitas Sumatera Utara
4.3. Pengujian Rangkaian LCD ............................................................. 38
4.4. Pengujian rangkaian Sensor Warna ................................................ 39
4.6. Pengujian Radio Frekuensi ............................................................. 40
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 41
5.1. Kesimpulan .................................................................................... 41
5.2. Saran ............................................................................................. . 42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 2.5
Tabel 4.1
Tabel 4.1
Tipe Data ...................................................................................... 09
Oprasi Dasar LCD ...................................................................... 12
Konfigurasi Pin LCD .................................................................. 13
Konfigurasi LCD ......................................................................... 14
Penskalaan Output Sensor Warna ........................................... 27
Pengukuran Pin IC LCD ............................................................ 38
Pengujian Air Akuarium Yang Belum Keruh Sampai yang
Keruh............................................................................................ 40
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
LCD 2x16 ..................................................................................... 11
Konfigurasi Pin LCD .................................................................. 12
Konfigurasi Pin Atmega8 ........................................................... 18
Konstruksi Sensor Warna TCS230 ........................................... 26
Photodioda ................................................................................... 28
vii
Universitas Sumatera Utara