Pengendalian Motor Stepper Pada Bendungan Air Dengan Menggunakan 4 Control Gate Berbasis Microkontroller AT89C51

PEMANFAATAN SENSOR WATER LEVEL PADA PINTU
OTOMATIS BENDUNGAN AIR DENGAN MENGGUNAKAN
BERBASIS MICROKONTROLLER AT89C51

TUGAS AKHIR

KHALIDA MAULVI

: 142408035

PROGRAM STUDI D-III FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PEMANFAATAN SENSOR WATER LEVEL PADA PINTU
OTOMATIS BENDUNGAN AIR DENGAN MENGGUNAKAN
BERBASIS MICROKONTROLLER AT89C51

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh
Ahli Madya

KHALIDA MAULVI
142408035

PROGRAM STUDI D-III FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul

pada
ori

: Pemanfaatan
sensor
water
level
pintu otomatis bendungan air dengan
menggunakan mikrokontroller berbasis AT89C51 Kateg
: Tugas Akhir

Nama

: Khalida Maulvi

NomorIndukMahasiswa

: 142408035

Program Studi

: D-III Fisika

Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatra Utara

Diluluskan di
Medan, April 2017

Disetujui Oleh
Ketua Program Studi

Drs. Takdir Tamba, M. Eng. Sc.
NIP. 196006031986011002

Pembimbing,

Dr.Anwar Dharma Sembiring, M.S.
NIP : 195408171983031005

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PEMANFAATAN SENSOR WATER LEVEL PADA PINTU
OTOMATIS BENDUNGAN AIR DENGAN MENGGUNAKAN
BERBASIS MICROKONTROLLER AT89C51

TUGAS AKHIR

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

Medan, April 2017

Khalida Maulvi
142408035

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR ISI ..........................................................................................

i

ABSTRAK .............................................................................................

iii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................. iv
KATA PENGANTAR ............. ............................................................. v

BABIPENDAHULUAN ........................................................................

1

1.1.Latarbelakang ........................... ..........................................

1

1.2.Rumusan Masalah .................................................................

1

1.3.Tujuan Penulisan ............................................................... ....

2

1.4.Batasan masalah ........................................................ ............

2

1.5.Sistematik penulisan..............................................................

2

BABIILANDASAN TEORI .................................................................

4

2.1 Bendungan ..........................................................................

4

2.1.1Pengertian Bendungan ...................................................

4

2.1.2 Fungsi Bendungan.........................................................

4

2.2 Mikrokontroller ATMEGA89C51 ...................................................

6

2.1.2 Kontruksi Mikrokontroller ATMEGA89C51 ...............

6

2.1.2 Fungsi Pin ATMEGA89C51 .........................................

7

2.3 Sensor Air .............................................................................

9

2.4 Motor Stepper ......................................................................

9

2.4.1 Prinsip Kerja Motor Stepper .........................................

9

2.4.2 Karakteristik Motor Stepper..........................................

10

i
Universitas Sumatera Utara

BABIII PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ...................... .........

12

3.1 Diagram Blok ....................................................................

12

3.1.1 Fungsi Blok .................................................................

12

3.2 Perancangan Rangkaian ....................................................................

13

3.3 Rangkaian Sensor Air Sederhana ..........................................

13

3.4 Perancangan Rangkaian Driver Motor Stepper.....................

14

3.5 Diagram Alir Program...........................................................

15

BAB IVPENGUJIAN DAN HASIL...................................................

17

4.1 Pengujian Motor Stepper ..................................................................

17

4.2 Pengujian Driver Motor Stepper .......................................................

19

4.3 Pengujian Rangkaian Mikrocontroler atemega89c51 .......................

19

BAB VPENUTUP ..................................................................................

24

5.1 Kesimpulan .........................................................................

25

5.2 Saran....................................................................................

25

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................

26

ii
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Curah hujan yang tinggi dapat mengakibatkan terjadinya luapan air pada
bendungan sehingga mengakibatkan kapasitas air melebihi dari kapasitas tampung
pada bendungan. Dengan adanya teknologi mikrokontroller dapat dirancang pintu
bendungan otomatis, yang dapat mengukur ketinggian air dan membuka pintu
bendungan ketika ketinggian debit air melebihi batas yang dikendalikan secara
otomatis.
Dalam perancangan ini digunakan sensor water level yang berfungsi
sebagai pendeteksi ketinggian debit air pada bendungan, dan motor stepper yang
digunakan sebagai penggerak pintu, juga mikrokontroller AT89c51 sebagai
pengendali system yang berfungsi mengolah data inputan dari sensor dan
mengahsilkan output berupa terbuka dan tertutupnya pintu bendungan secara
otomatis.

Kata Kunci : Mikrokontroller At89C51, Sensor Water Level, Motor Stepper,
Buzzer, dan Seven Segmen.

iii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
HALAMAN
Gambar 2.1 : Bendungan Pada PLTA Sigura-gura .............................

4

Gambar 2.2 : Pin Mikrokontroller ATMega89C51...............................

7

Gambar 2.3 : Osilator Eksternal ATMega89C51..................................

8

Gambar 3.1 : Diagram Blok Rangkaian ...............................................

12

Gambar 3.2 : Skematik Sensor Air Sederhana .....................................

14

Gambar 3.3 : Rangkaian Driver Motor Stepper ....................................

15

Gambar 3.4 : Diagram Alir Rangkaian .................................................

16

Gambar 4.1 : Rangkaian Mtor Stepper.................................................

18

Gambar 4.2 : Rangkaian Driver Motor Stepper ....................................

19

Gambar 4.3 : Rangkaian Mikrokontroler ATEMEGA89C51..............

20

iv
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, karena
berkat dan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir.
Penulisan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk
melengkapi program perkuliahan diploma (D-III) pada Departemen Fisika,
Universitas Sumatera Utara Medan.
Tugas akhir ini merupakan hasil orientasi langsung penulis tentang :
“Pengendalian Motor Stepper Pada Bendungan Air Dengan

Menggunakan

4

Control

Gate

Berbasis

Microkontroller

AT89C51”
Dalam menyusun tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan
bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
banyak berterimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Drs Takdir Tamba M,Eng. Sc, selaku Ketua Ketua Program
Studi D-III Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS selaku Dosen pembimbing
yang ikut serta membantu penulisan dalam menyelesaikan tugas akhir.
4. Seluruh

Staf

Pengajar/Pegawai

Program

Studi

D-III

Fisika

FakultasMatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra
Utara.

v
Universitas Sumatera Utara

5. Buat Ayah dan Ibu yang telah memberikan dorongan, perhatian, doa,
dan semangat maupun dukungan berupa material.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir masih jauh dari sempurna dan
terdapat banyak kekurangan dan kesalahan yang masih perlu ditinjau ulang. Atas
dasar kekurangan pada laporan ini penulis mengharapkan kritikan dan saran yang
membangun dari pada pembaca tugas akhir ini dapat disempurnakan dimasa
mendatang.
Akhir kata penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi
semua pihak yang membacanya dan dapat menjadi acuan dalam pembuatan tugas
akhir.

Medan, April 2017

CRISTOVEL SITORUS

vi
Universitas Sumatera Utara