Perancangan Alat Pengukur Jarak Menggunakan SoftWare BASIC COMPLIER-AVR Berbasis Mikrokontroller ATMega8

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR JARAK MENGGUNAKAN
SOFTWARE BASIC COMPLIER-AVR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA8

TUGAS AKHIR

ALPREDO NABABAN
122408005

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

2015

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR JARAK MENGGUNAKAN
SOFTWARE BASIC COMPLIER-AVR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA8


TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli
Madya

ALPREDO NABABAN
122408005

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

2015

PERSETUJUAN

Judul


: Perancangan Alat Pengukur Jarak Menggunakan
SoftWare BASIC COMPLIER-AVR Berbasis
Mikrokontroller ATMega8

Kategori

: Tugas Akhir

Nama

: Alpredo Nababan

Nomor Induk Mahasiswa

: 122408005

Program Studi

: Fisika D-III


Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Juli 2015

Disetujui Oleh
Ketua Program Studi

Pembimbing,

Dr. Susilawati, M.Si

Dr. Kerista Sebayang, MS


NIP. 197412072000122001

NIP. 195806231986011001

i

PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR JARAK MENGGUNAKAN
SOFTWARE BASIC COMPLIER-AVR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA8

TUGAS AKHIR

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

Medan, Juli 2015


ALPREDO NABABAN
122408005

ii

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat
dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Tugas akhir ini berjudul Perancangan Alat Pengukur Jarak Menggunakan
SoftWare Basic Complier-AVR Berbasis Mikrokontroller ATMega8, meskipun
dalam proses penulisan banyak menemui hambatan dan rintangan namun dengan
usaha maksimal yang dilakukan penulis serta bantuan dari berbagai pihak,
akhirnya tugas akhir ini dapat selesai. Atas bantuan dan motivasi yang diberikan,
maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada: Bapak Dr. Kerista
Sebayang,MS, selaku pembimbing saya yang telah meluangkan waktunya untuk
membimbing dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Terima kasih kepada Dr.
Susilawati,M.Si dan Drs. Perdinan Sinuhaji, M.Si. selaku ketua Program Studi
D3 Fisika dan sekretaris D3 Fisika FMIPA-USU, Dr. Sutarman selaku dekan
FMIPA USU beserta jajarannya. Seluruh dosen yang telah memberikan ilmu

pengetahuan selama perkuliahan, yang membuka cakrawala berfikir serta pegawai
tata usaha yang ikut mensukseskan proses belajar mengajar. Teristimewa penulis
mengucapkan terimakasih kepada Ibunda Tersayang serta seluruh keluarga
penulis yang telah memberikan didikan terbaik, juga tiada henti mendoakan dan
memotivasi penulis. Terimakasih penulis ucapkan kepada Bang Beny Munthe,ST
dan Bang Andika Siregar,S.Si yang telah meluangkan waktunya untuk membantu
penulis dalam merancang alat. Terimakasih juga kepada sahabat terdekat penulis
Sadarma E Manik , Junus Marasi Nainggolan, Sardo Haryson P.Siboro, Susanto
Tumangger, Andryus Manik, Iwan Primus Gultom, Ferdinan Malau, Yusuf D
Manurung, Wahyu Sitorus, Hepri Boy Purba, dan Bangun GJK, yang selalu
berjuang bersama-sama menghadapi berbagai rintangan selama perkulihan.
Rekan-rekan seperjuangan di D-3 Fisika 2012 (FIN 012), terimakasih atas kerja
sama selama perkuliahan. Tugas akhir ini penulis dedikasikan untuk mereka
sebagai ungkapan penghargaan atas keikhlasan, kesabaran, dan kasih sayang yang
tak terhingga. Hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas semua jasa dan
kebaikan yang penulis terima dari berbagai pihak yang telah membantu dalam
penyelesaian tugas akhir ini.
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 mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat
bagi pembaca.
Medan, Juli 2015

Penulis

iii

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR JARAK MENGGUNAKAN
SOFTWARE BASIC COMPLIER-AVR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA8

ABSTRAK

Pengukuran jarak merupakan hal yang sangat penting dalam dunia industri maupun
kehidupan sehari-hari. Banyak peralatan-peralatan berbasis mikrokontroller yang
dibuat dengan tujuan mengembangkan alat pengukur yang sudah ada selama ini,
supaya pengukuran dapat dikerjakan dengan lebih mudah dan praktis. Dengan
pengembangan tersebut mikrokontroller mampu mengendalikan suatu program

untuk pengukuran jarak dengan menggunakan software BASIC COMPLIER-AVR.
Kajian ini bertujuan untuk membuat suatu alat ukur menggunakan mikrokontroller
ATMega8 sebagai pengolah data. Pengolahan data tersebut bertujuan untuk
mengendalikan sistem dalam pengukuran dengan menanamkan bahasa
pemrograman BASIC COMPLIER-AVR yang ada pada mikrokontroller tersebut
dan menampilkannya di LCD. Bahasa pemrograman BASIC COMPLIER-AVR
merupakan bahasa pemrograman dasar complie, bahasa ini merupakan bahasa
pemrograman tingkat tinggi yang mudah dimengerti oleh manusia.

Kata kunci : Pengukuran Jarak, ATMega8, Bahasa BASCOM-AVR, LCD.

iv

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN………………………………………………………………... ii
PERNYATAAN………………………………………………………………... iii
PENGHARGAAN……………………………………………………………… iv
ABSTRAK………………………………………………………………………. v
DAFTAR ISI……………………………………………………………………. vi

DAFTAR TABEL…………………………………………………………….. viii
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………… ix
BAB 1.PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah……………………………………………... 1
1.2. Perumusan Masalah………………………………………………….. 2
1.3. Tujuan Penelitian…………………………………………………….. 2
1.4. Batasan Masalah……………………………………………………... 3
1.5. Manfaat Penelitian…………………………………………………… 3
1.6. Sistematika Penulisan………………………………………………... 3
BAB 2. LANDASAN TEORI
2.1. Mikrokontroller..…………………………………………………….. 5
2.1.1. Mikrokontroller ATMega8……………………………………....... 5
2.1.2. Arsitektur Mikrokontroller ATMega8……………………………. 6
2.1.3. Fitur ATMega8…………………………………………………….. 7
2.1.4. Konfigurasi Pin ATMega8…………………………………….…... 8
2.1.5. Deskripsi Pin-Pin ATMega8………………………………….…... 8
2.1.6. Peta Memori……………………………………………………… 12
2.1.5.1. Flash Memori……………………………………………. 13
2.1.5.2. SRAM………………………………………………….... 13
2.1.5.3. EEPROM…………………………………………...…… 13

2.1.5.4. SREG………..…………………………………………... 13
2.1.5.5. Status Register…………………………………………... 16
2.2. Sensor Photointerrupter…………………………………………….. 17
2.2.1. Prinsip Kerja Photointerrupter....………………………….. 17
2.2.2. Led Inframerah…………………………………………..... 18
2.2.3. Phototransistor…………………………………………….. 19
2.3. LCD (Liquid Crystal Display)……………………………………... 21
2.3.1. Konfigurasi Pin LCD…………………………………….... 23
2.4. Buzzer……………………………………………………………….23
2.5. Sumber Tegangan…………………………………………………... 24
2.5.1. Jenis-Jenis Baterai…………………………………………. 25
2.6. Saklar……………………………………………………………….. 25
2.7. Bahasa Pemrograman BASCOM-AVR……..……………………... 26
2.7.1. Tipe Data………………………………..…………………. 27
2.7.2. Variabel…………………………………..………………... 28
2.7.3. Operasi-Operasi Dalam BASCOM-AVR……..…………... 29
2.7.4. Alias……………………………………………………….. 30

v


2.7.5. Konstanta……………………………………………...…… 31
2.7.6. Array…………………………………………………….…. 31
BAB 3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
3.1. Diagram Blok Rangkaian…………………………………………... 32
3.1.1. Fungsi Tiap Blok Pada Rangkaian………………………...… 33
3.2. Perancangan Perangkat Keras……………………………………… 33
3.2.1. Rangkaian Catu Daya……………………………………….. 33
3.2.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega8….………….……….. 34
3.2.3. Rangkaian LCD………………………..……………………. 35
3.2.4 Rangkaian Tombol………………………………………...…. 36
3.3. Perancangan Perangkat Lunak…………………………………...… 37
3.3.1 Flowchart Sistem……………………………………………... 37
BAB 4. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya…………………………………… 38
4.2. Pengujian Rangkaian dan Program Mikrokontroller……………..... 39
4.3. Pengujian Rangkaian dan Program LCD…………………………... 40
4.4. Pengujian Rangkaian dan Program Tombol…………………...…... 42
4.5. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan………………………………46
4.6 Hasil Pengukuran Jarak VS Waktu ……………………………….....53
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan………………………………………………………… 55
5.2. Saran……………………………………………………………….. 55
Daftar Pustaka

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD………………………………………………... 23
Tabel 2.4. Tipe-Tipe Dalam BASCOM-AVR………………………………….. 27
Tabel 2.5. Operasi Dalam BASCOM-AVR…………………………………….. 29
Tabel 4.1. Pengujian Rangkaian Tombol……………………………………….. 42
Tabel 4.2. Penjelasan Fungsi Tiap Tombol………………………………………43
Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Jarak Vs Waktu…………………………………....53

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Arsitektur ATMega8……………………………………………….. 6
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin Pada ATMega8…………………………………… 8
Gambar 2.3. Status Register ATMega8………………………………………… 14
Gambar 2.4. Bentuk Umum Photointerrupter………………………………….. 16
Gambar 2.5. Simbol Photointerrupter…………………………………………... 17
Gambar 2.6. Bentuk Led Inframerah…………………………………………… 18
Gambar 2.7. Simbol Led Inframerah…………………………………………... 19
Gambar 2.8. Simbol Phototransistor……………………………………………. 20
Gambar 2.9. Bentuk Phototransistor……………………………………………. 20
Gambar 2.10. LCD 16 x 2……………………………………………………… 22
Gambar 2.11. Baterai 9 Volt……………………………………………………. 24
Gambar 2.12. Saklar Elektronik………………………………………………… 26
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian…………………………………………. 32
Gambar 3.2. Rangkaian Catu Daya……………………………………………... 33
Gambar 3.3. Rangkaian mikrokontroller atmega8……………………………… 34
Gambar 3.4. Rangkaian LCD 16X2…………………………………………….. 35
Gambar 3.5. Rangkaian Tombol/ Tactile Switch……………………………….. 36
Gambar 3.6. Flowchart Sistem………………………………………………….. 37
Gambar 4.1. Rangkaian Pengujian Catu Daya………………………………….. 38
Gambar 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller……………………………. 39
Gambar 4.3.Rangkaian Pengujian LCD………………………………………… 40
Gambar 4.4. Rangkaian Pengujian Tombol…………………………………….. 42

viii