MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI
1
MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI ANNISA FITRI 100801047 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
2
MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ANNISA FITRI 100801047 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PERSETUJUAN
Judul : Mengukur getaran mobil dengan mengunakan Sensor accelerometer MPU6050 dengan Interface grafik pada PC.
Kategori : Skripsi Nama : Annisa Fitri Nomor Induk Mahasiswa : 100801047 Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara Disetujui di
Medan, Mei 2015 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. Dr. Bisman P.M.Eng.Sc
NIP.196006031986011002 NIP. 195609181985011002 Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 19551030198003100
PERNYATAAN
MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR
ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA
PC
SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2015 ANNISA FITRI 100801047
PENGHARGAAN Alhamdulillahirobbil’alamin
Segala puji dan syukur kepada Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Sholawat beriring salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah sallalahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk, penerang dan menjadi inspirasi tauladan bagi penulis.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan, petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak yang sangat berarti dan berharga bagi penulis. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih sebesar besarnya kepada pihak yang telah terkait atas selesainya skripsi ini, diantaranya kepada:
1. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin,M.Eng,Sc selaku pembimbing 1 yang telah memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas akhir ini, yang telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk penulis, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini
2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku pembimbing 2 yang telah memberikan masukan dan telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk penulis, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Fisika yang telah membierikan nasihat kepada penulis.
4. Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Terima kasih atas ilmu dan bimbingannya selam ini semoga ilmunya akan selalu memberikan manfaat bagi banyak orang.
5. Ayahanda M.Husni Thamrin dan Ibunda Zairina Ningsih, terima kasih atas segala kasih sayang , kepercayaan, semangat moril dan materil untuk penulis kuliah, belajar, sampai penelitian. Juga kepada kakanda dan adinda tercinta Fathia Rahma dan M.Fahrul Azmi yang keduanya selalu
6. memberikan semangat senyuman untuk penulis segera menyelesaikan penelitian ini.
7. Keluarga Besar Atok Saulan ahlan, Uncu, Wo lila, Wo isa, Pebi, alm Wo imah serta Keluarga Besar Nyaik Rohani, Cing Yanti, Cing didi, Cing Jali,dll untuk dukungan moril dan materilnya serta waktu dan tenaga yang diberikan kepada penulis.
8. Sahabat seperjuangan Tiara, Bibah, Nia, Ray, Aini, bunda Lia, Sanaun, Widya, Amal, Elsa, Maizal, Nurheinida, Kharisma muhammad, Rahmat Faisal, Brilian dan teman-teman angkatan 2010 lainnya serta kepada bang Oki hadinata, bang Arbi dan Kak Sally irvina senior yang terus membantu penulis selama penelitian ini berjalan, dan kepada adik junior Fisika 2011,2012 dan D-3 Metrologi 2011 yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya, terima kasih atas saran dan dukungannya.
9. Teman-teman SMP Muhammadiyah 01, SMA Negri 7, Adzkia, Teknik Geofisika USK 2012 dan KERTAS USK terimakasih banyak atas dukungan dan bantuan yang tak bisa penulis bayar dengan materi.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifatnya 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, 17 Maret 2015 Penulis
MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR
ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE
GRAFIK PADA PCABSTRAK
Telah dilakukan suatu perancang alat ukur getaran mobil menggunakan sensor accelerometer MPU 6050 dan grafik pada PC sebagai perangkat antarmukanya. Sebagai media komunikasinya digunakan jaringan nirkabel yang mana hasil pengukuran getaran mobil akan dikirimkan ke komputer melalui jaringan wireless pada frekuensi 433,31 MHz dengan Modul KYL 1020-U. Getaran yang terukur oleh accelerometer MPU6050 akan membaca seberapa besar getaran mobil yang disebabkan oleh kondisi permukaan jalan, dalam hal ini digunakan pita kejut jalan
2
(polisi tidur), dalam satuan percepatan yaitu m/s . Sebagai pusat penggolahan data digunakan mikrokontroller AVR ATMega8535. Pengukuran getaran mobil ini dilakukan dengan menguji alat pada mobil Daihatsu Terrios-2013. Dari hasil pengukuran dapat diketahui bahwa pada saat mobil melewati polisi tidur maka
2
amplitudo percepatan dari mobil Daihatsu Terrios-2013 1,2 m/s . Modul wireless ini mampu mengirim data dengan baik pada jangkauan radius 100 m. Kata kunci : getaran, MPU-6050, modul KYL 1020-U
MEASURING CAR VIBRATION BY USING ACCELEROMETER MPU6050 SENSOR WITH GRAPHICS INTERFACE IN PC ABSTRACT
The design of measurement equipment of car vibration using accelerometer MPU6050 and graphics in PC as its interface has been conducted. As its communication media, wireless network were used that the measurement result of car vibration would be sent to the computer by wireless network in 433.31 MHz frequency with KYL 1020-U module. Measured vibration by MPU6050 accelerometer would be measuring how big the car vibration is caused by street surface condition, in this case the shocking ribbon were used, in acceleration unit
2
m/s . As data processing centre, it used AVR ATMega8535 microcontroller. The measurement of car vibration underwent in car Daihatsu Terrios-2013. From the testing result, it can be shown that when the car through the shocking ribbon the
2
amplitude of acceleration measured for Daihatsu Terrios-2013 1.2 m/s . This wireless module could work properly in sending the data for 100 m radius. Keywords: vibration, MPU-6050, KYL 1020-U module
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan iii
Pernyataan iv
Penghargaan v
Abstrak vii
Abstrac viii
Daftar Isi ix
Daftar Tabel xi
Daftar Gambar xii
Daftar Grafik xiii
Daftar Lampiran xiv
BAB 1 Pendahuluan
1
1.1
1 Latar Belakang
1.2
2 Perumusan Masalah
1.3
2 Batasan Masalah
1.4
2 Tujuan Penelitian
1.5
3 Manfaat penelitian
1.6
3 Lokasi Penelitian
BAB 2 Tinjauan Pustaka
4
2.1
4 Geratan
2.2
4 Jalan Raya
2.3
6 Sensor
2.4
9 Mikrokontroller 8535
2.5
18 Modul Wireless
2.6
19 Bahasa pemograman dengan CodeVisionAVR
2.7
21 Delphi7
BAB 3 Metode Penelitian
24
3.1
24 Tempat dan Waktu Penelitian
3.2
24 Perancangan Alat
3.3
28 Flowchart pada mikrokontroller BAB 4 Hasil dan Pembahasan
30
4.1
30 Pengujian Rangkaian
4.2
32 Pengujian Keseluruhan Rangkaian
BAB 5 Kesimpulan dan Saran
40
5.1
40 Kesimpulan
5.2
40 Saran Daftar Pustaka
41
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel
2.1 Fungsi pin-pin port B
13
2.2 Fungsi pin-pin port D
14
4.1 Tabel pengujian wireless
31
DAFTAR GAMBAR
16
4.1 Gambar Bagan Pengambilan data dari wireless KYL
27
3.4 Gambar Sistem minimum Wireless 1020-U
26
3.3 Gambar Sistem Sensor MPU-6050
25
3.2 Gambar Sistem mikrokontroller ATMega8535
24
3.1 Gambar Diagram blok rangkaian
2.5 Ganbar Status Register ATMega 8535
Nomor Judul Halaman Gambar
16
2.4 Gambar Peta memori data
15
2.3 Gambar Peta memori program
11
2.2 Gambar Konfigurasi pin ATMrga 8535
10
2.1 Gambar Blok Diagram ATMega8535
7
2.1 Gambar Pengintegralan sederhana terhadap suatu sinyal
31
DAFTAR GRAFIK
Nomor Judul Halaman Grafik
1 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios1
32
2 Grafik hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios2
34
3 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios3
35
4 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrrios4
36
5 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios5
37
6 Grafik pembesaran hasil percepatan pada mobil daihatsu Terrios
38
7 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mesin mobil daihatsu terrios
39