SISTEM PEMANTAUAN KEJERNIHAN DAN KEKERUHANAIR DALAM AKUARIUM MENGGUNAKAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16 - POLSRI REPOSITORY

  

SISTEM PEMANTAUAN KEJERNIHAN DAN KEKERUHAN AIR

DALAM AKUARIUM MENGGUNAKAN SMS BERBASIS

MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16

LAPORAN AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

HILIANI FATARI

  

0613 3033 0273

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

  

2016

  

SISTEM PEMANTAUAN KEJERNIHAN DAN KEKERUHANAIR

DALAM AKUARIUM MENGGUNAKAN SMS BERBASIS

MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16

LAPORAN AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

HILIANI FATARI

  

0613 3033 0273

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II Ir. Suroso, M.T RA.Halimatussa’diyah, S.T., M.Kom NIP.196207191993031003 NIP. 197406022005012002 Mengetahui, Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Telekomunikasi Yudi Wijanarko, S.T.,M.T . Ciksadan, S.T., M.Kom NIP. 196705111992031003 NIP. 196809071993031003

LEMBAR KEASLIAN

  Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Hiliani Fatari NIM : 0613 3033 0273 Program Studi : Teknik Telekomunikasi Jurusan : Teknik Elektro Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Laporn Tugas Akhir yang telah saya buat ini dengan judul

  “SISTEM PEMANTAUAN KEJERNIHAN DAN

KEKERUHAN AIR DALAM AKUARIUM MENGGUNAKAN SMS

BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA16

  ” adalah benar hasil karya

  saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali telah disebutkan sumbernya.

  Palembang, Juli 2016 Penulis, Hiliani Fatari

  Motto

“Kecerdasan bukanlah tolak ukur kesuksesan, tetapi dengan

menjadi cerdas kita bisa menggapai kesuksesan” Kupersembahkan Kepada :

   Kedua Orang tuaku Tercinta (Ulfa Santoso dan Robiah)

   Saudara tersayang (Ghea Ayu Kusuma dan Nadia Khairiah)

   Bapak Ir. Suroso, M.T dan RA.

  Halimatussa’diyah, S.T ., M.Kom selaku

  dosen pembimbing  Yandi Pranata, penyemangat penulis  Teman-teman seperjuangan Kelas 6 TB dan

  Teman Sejawat : (Ceny Erlangga Hastuti dan Eka Noviana Sari)

  

  Almamater tercinta “Politeknik Negeri Sriwijaya”

  

ABSTRAK

RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN KEJERNIHAN DAN

SMS KEKERUHAN AIR DALAM AKUARIUM MENGGUNAKAN BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16 (2016 : xiv + 77 Halaman + 45 Gambar + 5 Tabel + 13 Lampiran) HILIANI FATARI 0612 3033 0273 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

Rancang Bangun Sistem Pemantauan Kejernihan dan Kekeruhan Air Dalam

Akuarium Menggunakan SMS berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 16

  merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mempermudah seseorang memantau dari jarak yang jauh. Banyak orang yang hobi memelihara ikan kebingungan jika mereka bepergian jauh, karena tidak ada yang memelihara ikannya dengan baik. Apabila air yang kotor tetap dibiarkan maka dapat menghambat pertumbuhan ikan. Alat ini dirancang bukan hanya memahami dalam segi teori saja tapi juga secara praktik. Disini penulis akan membahas tentang sensor photodioda yang berfungsi mendeteksi dan memberikan informasi jernih atau tidaknya air di dalam akuarium. Mikrokontroler akan menerima informasi dimana ketika sensor photodioda dengan resistansi rendah maka pompa akuarium akan aktif, kemudian air akan disaring hingga photodioda mendeteksi air jernih kembali. Untuk menyalakan pompa, mikrokontroler akan memberi perintah ke relay untuk menghubungkan pompa ke tegangan 220 VAC. Pompa akan menyala ketika relay telah menerima perintah dari mikrokontroler. Pada saat yang bersamaan GSM Module akan mengirimkan pesan teks pada user saat air keruh dan pada display LCD akan menunjukkan kondisi air keruh ataupun jernih. Kata kunci : Modul GSM, LCD, Mikrokontroler, Photodioda.

  

ABSTRACT

THE DESIGN OF MONITORING SYSTEM CLARITY AND TURBIDITY

OF WATER QUALITY IN AQUARIUM WITH SMS GATEWAY BASED

ON AVR ATMEGA16 MICROCONTROLLER (2016 : xiv + 77 Pages + 45 Pictures + 5 Tables + 13 Enclosure) HILIANI FATARI 0613 3033 0273 ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING PROGRAM POLYTECHNIC STATE OF SRIWIJAYA

The Design of Monitoring System Clarity and Turbidity of Water Quality in

Aquarium with SMS Gateway based on AVR ATMega16 Microcontroller is one

tool that can be used to facilitate for someone to check the aquarium from

distance. Many people who like keeping fish confusion if they are go away

from home, because no one maintains the fish well. If the dirty water still

left, it can be obstruct the growth of fish. This tool is designed not only to

understand in terms of the theory but also in practice. Here the author will

discuss the photodiode sensor that serves to detect and provide information

clean or not the water in the aquarium. Microcontroller will receive

information when the photodiode sensor with a low resistance, the

aquarium pump will be active, then the water will be filtered until photodioda

sensor detects the water clean again .To turn on the pump, the microcontroller

will give orders to relay to connect the pump to a voltage of 220 VAC. Pumps

will light up when the relay has received an order from the microcontroller.

At the same time GSM Module will send a text message to the user when the

water was dirty and the LCD display will show the water on turbidity conditions.

  Keywords: GSM Module, LCD, Microcontroller, Photodioda

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat pada waktunya. Shalawat serta salam senantiasa tercurah untuk Nabi Muhammad SAW, yang telah mengantarkan kita dari zaman kegelapan menuju zaman yang terang-benderang.

  Laporan Akhir ini ditulis untuk memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Sebagai sebuah bentuk nyata atas manfaat yang didapatkan selama mengenyam pendidikan di Politeknik Negeri Sriwijaya yaitu suatu institusi yang menuntut setiap mahasiswanya untuk memiliki suatu kompetensi, maka penulis mencoba mengangkat judul “Sistem Pemantauan Kejernihan dan Kekeruhan

  

Air Dalam Akuarium Menggunakan SMS berbasis Mikrokontroler AVR

ATMega16 ” dalam laporan akhir ini.

  Laporan ini tidaklah mungkin dapat diselesaikan tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.

  Bapak Ir. Suroso, M.T., selaku Pembimbing I 2. Ibu RA. Halimatussa’diyah, S.T., M.Kom., selaku Pembimbing II

  Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dan nasehat kepada penulis di dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini, Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung hingga Laporan Akhir ini dapat diselesaikan, terutama kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya;

  2. Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, M.T ., selaku Direktur Politeknik Bapak Negeri Sriwijaya Palembang; 3. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya;

  4. Herman Yani, S.T., M.Eng ., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Bapak Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya; vii

  5. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom., selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya;

  6. Bapak/Ibu staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya;

  7. Almamaterku Dalam penyusunan laporan ini, tentu saja banyak terdapat kekurangan dan

kesalahan. untuk itu penulis dengan senang hati menerima kritik, saran serta

masukan dari pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan laporan

ini. Akhir kata penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua

pihak yang membacanya.

  Palembang, Juli 2016 Penulis

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................ii

LEMBAR KEASLIAN ....................................................................................iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................iv

ABSTRAK ........................................................................................................v

ABSTRACT ......................................................................................................vi

KATA PENGANTAR ......................................................................................vii

DAFTAR ISI .....................................................................................................ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................xv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................1

  1.1 Latar Belakang ....................................................................................1

  1.2 Perumusan Masalah ............................................................................2

  1.3 Pembatasan Masalah ...........................................................................3

  1.4 Tujuan dan Manfaat ............................................................................3

  1.4.1 Tujuan ......................................................................................3

  1.4.2 Manfaat ....................................................................................3

  1.5 Metodologi Penulisan .........................................................................4

  1.6 Sistematika Penulisan .........................................................................5

  

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................6

  2.1 Mikrokontroler ....................................................................................6

  2.1.1 Mikrokontroler AVR ATMega16 .............................................6

  2.1.2 Fitur Mikrokontroler AVR ATMega16 ....................................9

  2.1.3 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AVR ATMega`16 .................10

  2.1.4 Program Aplikasi Code Vision AVR .......................................12

  2.1.5 Menginstall Software Code Vision AVR .................................13

  2.2 Sensor Photodioda ..............................................................................18

  2.2.1 Prinsip Kerja Sensor Photodioda ..............................................20

  2.2.2 Aplikasi Rangkaian Photodioda ................................................21

  2.3 Modem Wavecom ...............................................................................22

  3.4 Prinsip Kerja Alat ...............................................................................47

  4.2 Tujuan Pengukuran .............................................................................63

  4.1 Pengukuran Alat .................................................................................63

  

BAB IV PEMBAHASAN .................................................................................63

  3.8 Komponen yang Digunakan ..............................................................61

  3.7 Perancangan Mekanik ........................................................................59

  3.6.3 Proses Pemprograman Software ................................................56

  3.6.2 Pengisian Program ke Mikrokontroler ATMega16 ...................54

  3.6.1 Pembuatan Program ..................................................................52

  3.6 Perancangan Software .......................................................................52

  3.5.3 Pemasangan dan Penyolderan pada PCB ..................................49

  3.5.2 Pembuatan dan Pencetakan Papan PCB ...................................48

  3.5.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat ............................................48

  3.5 Langkah-langkah Perancangan ...........................................................47

  3.3.4 Rangkaian Serial RS 232 ...........................................................46

  2.3.1 Modem GSM Wavecom Fastrack .............................................22

  3.3.3 Rangkaian Sensor Photodioda ..................................................45

  3.3.2 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) ................................44

  3.3.1 Rangkaian Sistem Minimun Mikrokontroler Atmega16 ..........44

  3.3 Skema Rancang Bangun Alat .............................................................43

  3.2 Blok Diagram Rangkaian ...................................................................40

  3.1 Tujuan Perancangan ............................................................................40

  

BAB III RANCANG BANGUN ALAT ..........................................................40

  2.7 LCD (Liquid Cristal Display) ..............................................................34

  2.6 Pompa Filter Akuarium ......................................................................31

  2.5.1 Prinsip Kerja Relay ...................................................................29

  2.5 Relay ...................................................................................................28

  2.4.1 Short Message Service (SMS) ..................................................27

  2.4 SMS Gateway .....................................................................................27

  2.3.2 Komunikasi Serial ....................................................................25

  4.2.1 Pengukuran Alat...........................................................................64

  4.2.2 Peralatan yang Digunakan dalam Pengukuran ...........................64

  4.2.3 Langkah-langkah Pengukuran Peralatan ......................................64

  4.3 Titik Uji Pengukuran Rangkaian ........................................................66

  4.4 Data Hasil Pengukuran .......................................................................67

  4.4.1 Titik Uji Pengukuran 1 ................................................................67

  4.4.2 Titik Uji Pengukuran 2 ................................................................67

  4.4.3 Titik Uji Pengukuran 3 ................................................................68

  4.4.4 Titik Uji Pengukuran 4 ................................................................68

  4.4.5 Titik Uji Pengukuran 5 ................................................................69

  4.5 Analisa Hasil Pengukuran ..................................................................71

  4.6 Pembahasan Alat .................................................................................73

  4.7 Spesifikasi Alat ...................................................................................74

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................76

  5.1 Kesimpulan .........................................................................................76

  5.2 Saran ...................................................................................................76

  DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega16 ..............................................................9Gambar 2.2 Konfigurasi Pin-pin Mikrokontroler ATMega16 ............................11Gambar 2.3 Tampilan Pemprograman Code Vision AVR..................................13Gambar 2.4 Sensor Photodioda ..........................................................................18Gambar 2.5 Rangkaian Sensor Photodioda .........................................................20Gambar 2.6 Modem GSM Wavecom Fastrack ...................................................23Gambar 2.7 Cara Kerja Modem GSM Wavecom Fastrack ................................24Gambar 2.8 Relay ...............................................................................................29Gambar 2.9 Relay Berdasarkan Pole dan Throw ...............................................31Gambar 2.10 Internal Filter Akuarium ...............................................................31Gambar 2.11 Hang On Filter ..............................................................................32Gambar 2.12 Sponge Filter .................................................................................33Gambar 2.13 Filter Atas / Top Filter ...................................................................34Gambar 2.14 Penampang Komponen Penyusun LCD ........................................35Gambar 2.15 Bentuk LCD .................................................................................36Gambar 2.16 Konfigurasi Pin LCD ....................................................................37Gambar 3.1 Blok Diagram Alat .........................................................................41Gambar 3.2 Flow Chart Sistem ..........................................................................42Gambar 3.3 Skema Rangkaian Keseluruhan ......................................................43Gambar 3.4 Skema Rangkain Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega16 ...44Gambar 3.5 Skema Rangkaian pada LCD ..........................................................45Gambar 3.6 Skema Rangkaian pada Sensor Air (Photodioda) ..........................46Gambar 3.7 Skema Rangkaian pada Serial RS232 ............................................46Gambar 3.8 Layout Sistem Pemantauan Kejernihan dan Kekeruhan Air ..........49Gambar 3.9 Tata Letak Komponen Rangkaian ..................................................50Gambar 3.10 Layout dan Tata Letak Komponen Keseluruhan ..........................51Gambar 3.11 Pembuatan Project baru pada Code Vision AVR .........................52Gambar 3.12 Konfirmasi Pengaturan Software .................................................52Gambar 3.13 Pemilihan 2 Wire (12C) ...............................................................52Gambar 3.14 Pengaktifan Fitur ADC .................................................................53Gambar 3.15 Pengaktifan fitur USART ..............................................................53Gambar 3.16 Tampilan Layar Code Vision AVR Software ...............................54Gambar 3.17 Proses Pengiriman Data Kompilasi dan Assembler .....................55Gambar 3.18 Proses Memasukkan Program ke Alat ...........................................55Gambar 3.19 Program Khazama AVR ...............................................................55Gambar 3.20 Pemilihan Program Sistem Kejernihan dan Kekeruhan Air .........56Gambar 3.21 Tampilan di Layar LCD 16x2 .......................................................56Gambar 3.22 Bentuk Mekanik Sistem Pemantauan Kejernihan dan

  Kekeruhan Air ...............................................................................60

Gambar 3.23 Bentuk Mekanik Rangkaian Sistem Pemantauan Kejernihan dan Kekeruhan Air ........................................................................60Gambar 4.1 Titik Pengujian Rangkaian .............................................................66Gambar 4.2 Screenshoot Pesan Teks pada Handphone .....................................71Gambar 4.3 Makanan ikan (pelet) yang Diujikan Pada Alat .............................72Gambar 4.4 Bentuk Alat Tampak Atas ...............................................................75Gambar 4.5 Bentuk Alat Tampak Belakang .......................................................75Gambar 4.6 Bentuk Alat Tampak Depan ............................................................75

  

DAFTAR TABEL