PENGUKUR TINGGI BADAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC PING))) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 SKRIPSI AHMAD ZAINY 111421039
PENGUKUR TINGGI BADAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC PING))) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 SKRIPSI AHMAD ZAINY 111421039 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PENGUKUR TINGGI BADAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC PING))) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
AHMAD ZAINY 111421039
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASIUNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014PERSETUJUAN
Judul : PENGUKUR TINGGI BADAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC PING))) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Kategori : SKRIPSI Nama : AHMAD ZAINY Nomor Induk Mahasiswa : 111421039 Program Studi : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFOMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng Dr. Poltak Sihombing, M.kom 19670725 200501 1 002 19620317 199103 1 001 Diketahui/disetujui oleh S1
- – ILMU KOMPUTER Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom 19620317 199103 1 001
PERNYATAAN
PENGUKUR TINGGI BADAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR
ULTRASONIC PING))) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Ahmad Zainy 111421039
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta karunia sehingga skripsi ini berhasil penulis selesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Dimana skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis hadiahkan ke Baginda Nabi besar Muhammad SAW.
Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku pembimbing I dan Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan kajian penelitian ini serta panduan ringkas, padat dan profesioal telah diberikan kepada penulis untuk menyelesakan skripsi ini. Selanjutnya kepada para dosen penguji Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku pembanding I dan Bapak Drs. James P Marbun, M.Kom selaku pembanding II atas kritikan dan saran yang sangat berguna untuk skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada jajaran dosen dan staf karyawan ILKOM.
Penulis juga ucapakan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada Ayahanda (H. Humala Nasution) dan Ibunda (Hj. Alida Husni Rangkuti), serta kakak dan adik- adik yang selalu memberikan doa, motivasi dan dukungannya baik materi maupun spiritual serta semangat yang diberikan selama kuliah dan menyelesaikan skripsi ini.
Penulis tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada saudara Gatot Triardi Pramaji, abanghanda Bryan Hafsah serta teman-teman Ekstensi 2011 yang telah memberikan dukungan dan semangat.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, karena kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga bermanfaat bagi kita semuanya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih sebanyak- banyaknya.
Medan, Oktober 2014 Ahmad Zainy
ABSTRAK
Pengukuran tinggi badan biasanya dilakukan secara manual yaitu dengan menggunakan meteran atau alat ukur sedehana. Namun metode manual ini akan membutuhkan waktu jika jumlah orang yang diukur lebih dari 50 orang. Pada penelitian ini penulis membuat suatu alat yang dapat mengukur tinggi badan secara otomatis dengan memanfaatkan sensor Ultrasonic PING))) sebagai alat ukur dan Mikrokontroler AT89S51 sebagai pusat pengendali. Kemudian hasilnya akan ditampilakan pada Personal Computer (PC) dan hasil pengukuran disimpan dalam database. Pada penelitian ini alat sudah mampu tinggi badan dengan baik dan persen kesalahannya adalah 0,4 %.
Kata Kunci: Pengukur Tinggi Badan, Sensor Ultrasonic PING))),
Mikrokontroler AT89S51, Visual Basic 6.0
Automatic Body Height Gauge Using Ultrasonic PING))) Sensing
Based Microcontroller AT89S51
ABSTRACT
Height measurement usually do manually by using a meter or measuring devices simplistic. However, this manual method will take time if the numbers of people which measured more than 50 people. In this research the authors make a device that can measure the height automatically by using the Ultrasonic PING))) sensing as measurement and microcontroller AT89S51 be controlling center. Then the results will be displayed on the Personal Computer (PC) and the measurement results saved in the database. In this research, the tools are able to height with good and mistake was 0.4% percent.
Keyword: Height Measurement , Ultrasonic PING))) Sensing, Microkontroller
AT89S51, Visual Basic 6.0DAFTAR ISI
7
5
2.1 Tinggi Badan
5
2.2 Gelombang Ultrasonic
5
2.3 Perangkat Keras (Hardware)
6
2.3.1 Sensor
2.3.1.1 Tranduser Ultrasonic
1.7 Sistematika Penelitian
8
2.3.1.2 Sensor Ultrasonic PING))) Parallax
8
2.1.3.3 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic PING)))
9
2.3.2 Mikrokontroler
12
2.3.2.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51
12
4 BAB 2 LANDASAN TEORI
Persetujuan ii
Pernyataan iii
1
Penghargaan iv
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.6 Metodologi Penelitian
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
2
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
3
2.3.2.2 Spesifikasi Mikrokontroler AT89S51
14
2.3.2.3 Struktur Pengoperasian Port
16
2.3.3 IC MAX232
18
2.3.4 Kabel RS232
19
2.3.3.1 Prinsip Kerja RS232
21
2.4 Perangkat Lunak (Software) Sistem
22
2.4.1 Bahasa Assembly
22
2.4.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
26
2.4.3 Software Downloader
27
2.4.4 Visual Basic 6.0
28
2.4.4.1 Konsep Dasar Pemrograman Dalam Visual Basic 6.0
29
2.5 Bagan Alir Sistem (System Flowchart)
30
2.5.1 Data Flow Diagram
31 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
33
3.1 Perangkat Keras (Hardware)
33
3.1.1 Diagram Blok
33
3.1.2 Perancangan Power Supply
34
3.1.3 Sistem Minimum AT89S51
35
3.1.4 Sensor Ultrasonic PING)))
37
3.2 Perancangan Software
40
3.2.1 Flowchart Sistem
40
3.2.2 Perancangan Pemodelan Sistem dengan Use Case Diagram
41
3.2.3 Perancangan Data Flow Diagram (DFD)
44
3.2.2.1 Data Flow Diagram Level 0
45
3.2.2.2 Data Flow Diagram Level 1
45
3.2.4 Perancangan Antar Muka (Interface)
45
3.2.4.1 Perancangan Menu Utama
46
3.2.4.2 Perancangan Form Isi Data
47
3.2.4.3 Perancangan Form Koneksi Port
47
3.2.4.4 Perancangan Form Tentang
48 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
49
4.1 Pengujian Perangkat Keras (Hardware)
49
4.1.1 Pengujian Mikrokontroler AT89S51
49
4.1.2 Pengujian Sensor Ultrasonic
52
4.1.2.1 Analisis Ketelitian Alat
56
4.1.3 Pengujian Power Supply
58
4.2 Pengujian Perangkat Lunak
59
4.2.1 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware)
59
4.2.2 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak (Software)
59
4.2.3 Tampilan Interface Sistem
60
4.2.3.1 Tampilam Menu Utama
60
4.2.3.2 Tampilan Form Isi Data
61
4.2.3.3 Tampilan Form Koneksi Port Serial
61
4.2.3.4 Tampilan Form Tentang
62
4.3 Pengujian Keseluruhan Sistem
62
4.3.1 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem dan Alat
62 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
64
5.1 Kesimpulan
64
5.2 Saran
64 DAFTAR PUSTAKA
65
DAFTAR TABEL
Hal.Tabel 2.1 Simbol-simbol Flowchart Program30 Tabel 2.2 Simbol-simbol Data Flow Diagram
31 Tabel 3.1 Data Eksekusi Program Dalam 1 Siklus
37 Tabel 3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Sistem Pengukur Tinggi Badan
43 Tabel 4.1 Data Sensor dengan Varian Jarak 200 cm sampai 50 cm
54 Tabel 4.2 Hasil Ketelitian Alat
57 Tabel 4.3 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Keras untuk Implementasi
59
DAFTAR GAMBAR
Hal.37 Gambar 3.5 Simulasi Pengukur Tinggi Badan
52 Gambar 4.3 Grafik Data Teori vs Jarak
50 Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Ultrasonic
48 Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
48 Gambar 3.15 Rancangan Form Tentang
47 Gambar 3.14 Rancangan Form Koneksi Port
46 Gambar 3.13 Rancangan Form Isi Data
45 Gambar 3.12 Rancangan Tampilan Utama
45 Gambar 3.11 DFD Level 1 Proses Tampilan data Tinggi Badan dan Database
44 Gambar 3.10 DFD Level 0 Proses Sistem Pengukur Tinggi Badan
42 Gambar 3.9 Activity Diagram Sistem Pengukur Tinggi Badan
41 Gambar 3.8 Use Case Diagram Aplikasi
40 Gambar 3.7 Diagram Alir Sistem
38 Gambar 3.6 Driver Sensor Ultrasonic PING)))
36 Gambar 3.4 Sensor Ultrasonic PING)))
Gambar 2.1 Pembagian Rentang Frekuensi Gelombang Akustik34 Gambar 3.3 Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler AT89S51
33 Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Power Supply
28 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
27 Gambar 2.12 Interface Antar Muka Visual Basic 6.0
26 Gambar 2.11 Tampilan Software Downloader
21 Gambar 2.10 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
19 Gambar 2.9 Susunan Pin DB9
14 Gambar 2.8 Skema IC MAX232
13 Gambar 2.7 Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51
12 Gambar 2.6 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51
11 Gambar 2.5 Jarak Ukur Sensor Ultrasonic PING)))
10 Gambar 2.4 Diagram Waktu Sensor Ultrasonic PING)))
8 Gambar 2.3 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic
6 Gambar 2.2 Sensor Ultrasonic PING)))
55
Gambar 4.4 Grafik Praktek vs Teori56 Gambar 4.5 Tampilan Menu Utama
60 Gambar 4.6 Tampilan Form Sub Menu Isi Data
61 Gambar 4.7 Tampilan Form Sub Menu Koneksi Port
61 Gambar 4.8 Tampilan Form Sub Menu Tentang
62 Gambar 4.9 Tampilan Hasil Pengujian Alat
63