RANCANG BANGUN PENGISI CAIRAN KE BOTOL SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 SKRIPSI FAKHRUNNIZA A R

RANCANG BANGUN PENGISI CAIRAN KE BOTOL SECARA
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535

SKRIPSI

FAKHRUNNIZA A R
NIM : 110801035

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

RANCANG BANGUN PENGISI CAIRAN KE DALAM BOTOL
SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar
sarjana sains

FAKHRUNNIZA A R
NIM : 110801035

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul


: Rancang Bangun Pengisi Cairan ke Botol Berbasis
Mikrokontroller ATMega 8535

Kategori

: Skripsi

Nama

: Fakhrunniza A R

NIM

: 110801035

Program Studi

: Strata I ( S1 ) Fisika

Departemen


: Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara

Disetujui di Medan,

Februari 2016

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2

Dr. Nasruddin MN,M.Eng.Sc

Pembimbing 1,

Dr. Bisman Perangin Angin. M.Eng. Sc


NIP. 195507061981021002

NIP. 195609181985031002

Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980131003

i
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN PENGISI CAIRAN KE BOTOL SECARA
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER AT MEGA
8535


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan sumbernya.

Medan,

Februari 2016

FAKHRUNNIZA A R
NIM. 110801035

ii
Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, atas segala nikmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan judul

Rancang Bangun Pengisi Cairan ke Botol Berbasis Mikrokontroller ATMega
8535. Taklupa shalawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW, sebagai
teladan dan motivator sepanjang masa sehingga penulis tetap semangat dan sabar
dalam penyelesaian Skripsi ini. Semoga kita mendapatkan syafa‟at beliau di
yaumil akhir kelak. Amin ya Rabbal a‟lamin.
1. Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Sutarman selaku dekan
FMIPA USU.
2. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Marhaposan Situmorang dan
Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku ketua Departemen dan sekretaris
Departemen Fisika FMIPA-USU.
3. Terima kasih kepada Bapak Dr. Bisman Parangin angin M.Eng.Sc selaku
pembimbing 1 saya yang telah banyak meluangkan waktunya untuk
membimbing penulis dalam hal penyelesaian skripsi ini
4. Dr. Nasruddin MN,M.Eng.Sc selaku pembimbing 2 dan dosen wali /
penasihat akademik penulis yang telah meluangkan waktunya untuk
membimbing dalam penyelesaian skripsi ini dan sebagai dosen wali
tempat penulis berbagi dan bercerita semasa perkuliahan.
5. Terima kasih, rasa sayang dan rasa hormat tak henti-henti penulis
sampaikan kepada ibunda ummi Khairatunel. Selalu memberi limpahan
kasing sayangnya, pengorbanannya, didikan dan pengajaran sebagai ibu

terbaik. Berkat pengorbanan dan rahmat Allah ta‟ala menghantarkan
penulis menyelesaikan studi dan penulisan skripsi ini. Ummi yang selalu
mengingatkan penulis dalam banyak hal. Ummi tak hentinya mendoakan
agar urusan lancar dan dipermudah-Nya. Ummi yang mengajarkan penulis
untuk sabar dalam berproses untuk mendapatkan hasil yang terbaik. Ummi
yang insya allah mengajarkan penulis untuk sabar dalam menjalani proses
untuk mendapatkan hasil. Bukanlah mengejar hasil lalu abai pada proses.
Namun, pengajaran yang menyatakan bahwa proses tak pernah

iii
Universitas Sumatera Utara

mengkhianati hasil. Insya Allah. Serta rasa hormat dan doaku yang insya
Allah selalu teriring kepada beliau. Almarhum Abdurrahman. Ayah yang
mendidikku dalam potret masa kecilku. Untuk selalu berbakti dan
menyayangi. Hal ini yang takkan terlupa. Walau jasad dan raga kita hari
ini tidak bertemu. Insya allah ayahlah penyemangat dan pengingat dalam
hidup kami. Meski penulis hanya bertemu dengan beliau sebatas potret
kehangatan masa kecilku, kala duduk di kelas 2SD. Insya allah
pengorbananmu sebagai ayah begitu terasa sampai detik ini. Pengorbanan

ayah mengajarkan kami menjadi anak yang patuh, penurut, terbaik dan
membanggakan. Semoga kita semua kelak Allah swt kumpulkan kelak
bersama-sama di syurga-Nya. Aamiin ya Allah. Ya Rahman.Ya Rahiim.
Aamiin ya Rabbal‟alamiin.
6. Penulis mengucapkan terima kasih kepada dukungan kakak-kakak .
Kepada Kakakku. Kak Khairani A R, Spd, kak Rahmalaili A R, Spd, Kak
Siti Aisyah A R, SPd I, dan kepada adik penulis Ahmad Ilham AR adik
laki-laki kami satu-satunya. Penulis berharap kita harus bekerja dan belajar
lebih keras dan lebih cerdas lagi di masa depan.
7. Penulis tak lupa mengucapkan terimakasih kepada rekan-rekan terbaik di
kuliah. Sahabat penulis

menemani berpeluh-peluh perkuliahan dan

penelitian yakni: Wulan, Indah dan Sri. Teman fisika usu 2011 (Russell,
Darma, Zikri, Bambang, Fauzi, Henny, Sri, Suci, Rani, Yuni, dll). Rekanrekan di LIDA Fisika USU. Asisten Lab Terpadu Fisika USU (Kak Fitri
Sinaga, Fatur, Bang Ridho, Jhon, Rahma, Iqbal, Ilfa, dll). Rekan dan
teman di lab Elektronika Dasar dan Lanjutan. Abang dan adik-adik
seperjuangan di Fisika USU atas bantuan, doa dan dukungannya yang
selalu memberikan semangat dalam penyelesaian skripsi ini. Semoga

Allah Yang Maha Kuasa akan membalas semua kebaikannya.
8. Ucapan terimakasih kepada rekan dan teman-teman di berbagai jurusan di
USU; Farmasi (Gita Adinda Nst, Nelvi, dll), Biologi (Mesra, Zia, Rani
dll), Kimia, Matematika dan semua yang terlibat yang tidak bisa
disebutkan satu-persatu. Semua yang telah menjadi teman diskusi, belajar
dan menyemangati dalam penyelesaian skripsi ini.

iv
Universitas Sumatera Utara

RANCANG BANGUN PENGISI CAIRAN KE DALAM BOTOL SECARA
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER AT MEGA 8535

Abstrak

Pengujian desain rancang bangun pengisi cairan ke dalam botol berbasis
mikrokontroller ATMega 8535 telah berhasil dilakukan menggunakan sensor
photodiode sebagai pendeteksian botol telah terisi sesuai dengan yang diharapkan.
Didapatkan volume yang tetap dan konstan tiap pengisian botol, dengan waktu
pengisian yang berbeda. Hal ini dapat disimpulkan bahwa sistem pengontrollan

otomatis menggunakan mikrokontroller ATMega 8535 dan pompa air sebagai
media pengisian telah berhasil dilakukan. Sehingga didapatkan suatu alat
keunggulan mudah, praktis dan ekonomis.

Kata kunci : ATMega 8535, Photodioda, Pengisian Cairan

v
Universitas Sumatera Utara

WATER FILLED DESIGN AUTOMATICALLY INTO THE BOTTLE BASED
ON AT MEGA 8535 MICROCONTROLLER

Abstract

The result showed an engineering design testing of water filler into the
bottle based on microcontroller ATMega 8535 has been successfully performed
using a photodiode as the detector. The detection of bottles filled succesfully like
expected. The volume and constant filling of water to each bottle, also with
different charging time had made. The conclusion is ATMega 8535
microcontroller and water pumps as charging media has been successfully carried

out. So we get a superiority tool easy, practical and economical.

Keywords: ATMega 8535, Photodiode , Water Filler

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan................................................................................................................i
Pernyataan................................................................................................................ii
Penghargaan............................................................................................................iii
Abstrak....................................................................................................................v
Abstract...................................................................................................................vi
Daftar isi................................................................................................................vii
Daftar Tabel............................................................................................................ix
Daftar Gambar..........................................................................................................x
Daftar Lampiran......................................................................................................xi
BAB I Pendahuluan ...............................................................................................12
1.1 LatarBelakang......................................................................................12
1.2 Perumusan Masalah.............................................................................13
1.3 Pembatasan Masalah............................................................................13
1.4 Tujuan Penelitian................................................................................ 13
1.5 Manfaaat Penelitian..............................................................................13
1.7 Metodologi Penelitian..........................................................................13
BAB 2 Tinjauan Pustaka........................................................................................15
Sistem yang Dirancang…………………………………………………..15
2.1 Sensor Photodioda…………………………………………………...15
2.2 LCD (Liquid Crystal Display)……………………………………….19
Komponen yang Dirancang……….……………………………………...21
2.3 Relay………..... …………….…..………………...…………………21
2.4 Mikrokontroller …………….………………………………………..22
2.5 Mikrokontroller ATMega 8535……………….………...……………24
2.6 Motor DC…………………………………………………………….26
2.7 Konveyor……………………………………………………………..31
BAB 3 Metode Penelitian..................................................................................... 32
3.1 Diagram Blok Penelitian……..............................................................32

vii
Universitas Sumatera Utara

3.2 Diagram Alir Program......................................................................... 33
3.5 Prosedur Penelitian............................................................................. 35
BAB 4 Hasil dan Pembahasan...............................................................................41
4.1 Pengujian Power Supply..................................................................... 41
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535……………... 41
4.3 Pengujian Interfacing LCD 2x16…………………………………… 42
4.4 Pengujian Sensor Photodioda………………………………………. 43
4.5 Pengujian Motor DC…………………………………………………44
4.6 Pengujian Data…………...…………………………………………. 46
BAB 5 Kesimpulan dan Saran.............................................................................. 48
5.1 Kesimpulan......................................................................................... 48
5.2 Saran....................................................................................................48
Daftar Pustaka...................................................................................................... 49
LAMPIRAN

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No

Judul Tabel

Halaman

2.1

Tabel Blok Pin LCD……………………………….…………………... 21

2.2

Fungsi Khusus Port B……………………………………………..…... 28

2.3

Fungsi Khusus Port C…………………………………………………. 28

2.4

Fungsi Khusus Port D…………………………………………….…... 29

4.1

Data Sensor Deteksi Botol……………………………………………..43

4.2

Data Sensor Deteksi Air Penuh ……………………………………….44

4.3

Logika L298………………………………………………………........45

4.4

Pengujian L298…………………………………………………..……..45

4.5

Data V(mL) –vs- t(s)…………………………………………………..46

4.6

Data ∆V(mL)-vs-∆t(s)…………………………………………………47

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No

Judul Gambar

Halaman

2.1

Simbol Photodioda……………………………………………………....17

2.2

LCD 16x2 Character……………………………………………………..20

2.3

Jenis Konstruksi Relay……………………………………………...…..23

2.4

Konfigurasi pin ATMega 8535……………………………………..…..27

3.1

Diagram Blok Penelitian……………………………………………......32

3.2

Flowchart Cara Kerja Program…………………………………….…...34

3.3

Rangkaian Power Supply…………………………………………….…35

3.4

Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller ATMega 8535……..…..36

3.6

Rangkaian LCD………………………………………………….….….37

3.7

Rangkaian Sistem Sensor Photodioda………………………….….…...38

3.8

Rangkaian Relay ……………………………………………..…..……38

3.9

Skematik Rangkaian Lengkap…………………………………….……40

4.1

Informasi Signature Mikrokontroller………………………….……….42

4.2

Pengujian LCD Display 16x2……………………………….…………43

4.3

Grafik ∆V(mL)-vs-∆t(s)……………………………………….………. 47

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lamp
Nomor Lamp
1

Skematik rangkaian seluruh alat……………………………………….…2

2

Listing program…………………………………………………………..3

3.

Foto alat………………………………………………………………....13

4.

Foto dan Dokumentasi Pengambilan data ………………………………14

5.

Datasheet Mikrokontroller ATMega 8535………………………………16

6.

Datasheet L298…………………………………………………………..24

xi
Universitas Sumatera Utara