Rancang Bangun Data Logger Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari suatu Baterai dengan Pemberian Beban Berbasis Arduino Duemilanove
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
SKRIPSI
FUTRI AMIDHANI HARAHAP
NIM. 130801005
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
FUTRI AMIDHANI HARAHAP
130801005
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Rancang Bangun Data Logger Pengukuran Arus,
Tegangan Dan Suhu Dari Suatu Baterai Dengan
Pemberian Beban Berbasis Arduino Duemilanove
: Skripsi
: Futri Amidhani Harahap
: 130801005
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: MIPA – Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2017
Disetujui Oleh
Departemen Fiisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Perdinan Sinuhaji, MS
NIP : 195903101997031002
Prof. Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195310301980031003
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 07 Juni 2017
FUTRI AMIDHANI HARAHAP
130801005
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena dengan
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Rancang
Bangun Data Logger Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari suatu Baterai
dengan Pemberian Beban Berbasis Arduino Duemilanove ini dengan baik.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Marhaposan Situmorang
Ph.D selaku pembimbing di USU dan Dr. Ir. Mardiyanto, M.Sc selaku pembimbing
di BSBM-BATAN yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan fikiran untuk
membimbing penulis selama penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Dr.
Perdinan Sinuhaji M.S dan Awan Maghfirah, S,Si, M.Si selaku Ketua Departemen
dan Sekertaris Departemen Fisika FMIPA-USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan
FMIPA-USU, Seluruh Staf dan Dosen Fisika FMIPA-USU Medan, pegawai FMIPAUSU. Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc dan Dr. Kurnia Brahmana, M.Si selaku
dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran demi penyempurnaan skripsi
ini.
Terimakasih kepada Prof. Dr. Gunawan Selaku kepala PSTBM-BATAN, Dr.
Abu Khalid Rivai, M.Eng selaku kepala BSBM-BATAN dan Pak Otong Momo S
selaku staf bagian administrasi BATAN dan juga seluruh staf Gedung 71 BSBM
yang telah memberikan izin dan bantuan dalam pelaksanaan penelitian. Dan juga
seluruh rekan-rekan kuliah di Fisika dan juga sahabat-sahabat penulis.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Orangtua tersayang Ayahanda H. Rizal AlRasyid Harahap dan Ibunda Hj. Tiabasa Nasution yang selalu memberikan doa restu
dan semangat kepada penulis, serta kakak dan adik penulis kak Indry, kak Desy,
Rocky dan Elga. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak
yang membaca. Aamiin.
Medan,
Juni 2017
Futri Amidhani Harahap
iii
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
ABSTRAK
Telah dilakukan Rancang Bangun Data Logger Pengukuran Karakteristik
Baterai Berbasis Arduino Duemilanove. Sistem data logger ini dibangun dari modul
arduino duemilanove sebagai pengendalinya dan menggunakan SD Card sebagai
media simpannya. Hasil penyimpanan data pengukuran ini dapat ditampilkan secara
real time beserta dengan grafiknya, dengan menggunakan PC yang didukung oleh
Microsoft Excel dengan PLX DAQ sebagai data aquisition dari PC ke Arduino
Duemilanove yang berbasis Mikrokontroler Atmega 328. Data logger yang
dirancang berguna untuk menyimpan data hasil pengukuran karakteristik baterai
yang terdiri dari tegangan, arus dan suhu dari baterai pada saat digunakan. Pengujian
modul ini dilakukan dengan membandingkan data yang ditampilkan secara real time
pada PC dengan data yang tersimpan pada SD Card. Dan dari hasil pengujian telah
didapatkan hasil bahwa data yang tersimpan pada SD Card adalah data yang
ditampilkan secara real time.
Kata Kunci : Arduino Duemilanove, Baterai, Data Logger, Rancang Bangun
iv
Universitas Sumatera Utara
DATA LOGGER DESIGN OF MEASUREMENT OF CURRENT,
VOLTAGE AND TEMPERATURE OF BATTERY WITH
GIVING LOAD IS BASED ON ARDUINO DUEMILANOVE
ABSTRACT
Designed Data Logger Measurement of Battery Characteristics Based on
Arduino Duemilanove. This data logger system is built from arduino duemilanove
module as its controller and uses SD Card as its storage. The storage results of this
measurement data can be displayed in real time along with the graphics, using a PC
which is supported by Microsoft Excel with PLX DAQ as the data aquisition of PC
to Arduino Duemilanove based Microcontroller Atmega 328. Data logger designed is
used to save result data of characteristics Battery measurement is consisted of the
voltage, current and temperature of the battery when it is used. Testing of this
module is done by comparing data which is displayed in real time on PC with data
which is stored on SD Card. From the result of test had been obtained results that
data is stored on the SD Card same with data which is displayed in real time.
Keyword : Arduino Duemilanove, Battery, Data Logger, engineering.
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ...................................................................................................... i
PERNYATAAN ...................................................................................................... ii
PENGHARGAAN .................................................................................................. iii
ABSTRAK .............................................................................................................. iv
ABSTRACK ............................................................................................................. v
DAFTAR ISI ........................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xi
DAFTAR SINGKATAN ....................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Latar Belakang ..................................................................................... 1
Rumusan Masalah ................................................................................ 1
Batasan Masalah................................................................................... 2
Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
Sistematika Penulisan .......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................ 4
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Defenisi Pengontrolan .......................................................................... 4
Mikrokontroler ..................................................................................... 4
Mikrokontroler ATMega 328P ............................................................ 5
Arduino Duemilanove dengan ATMega 328P ..................................... 7
2.4.1 Pemrograman pada Arduino ....................................................... 8
2.4.2 Serial Monitor ............................................................................ 10
2.4.3 ADC (Analog Digital Converter) ............................................... 11
Data Logger ......................................................................................... 12
Sensor Suhu LM35 .............................................................................. 13
Sensor Pembagi Tegangan .................................................................. 15
Steppper Motor 28BYJ-48 5V DC...................................................... 15
Baterai ................................................................................................. 16
BAB III PERANCANGAN SISTEM .................................................................. 18
3.1 Diagram Blok ...................................................................................... 18
3.2 Diagram Alir Perancangan Sistem ...................................................... 19
3.3 Diagram Alir Program Mikrokontroler ............................................... 20
vi
Universitas Sumatera Utara
3.4 Diagram Alir Program Mikrokontroler Untuk Proses Discharge
Baterai ................................................................................................. 22
3.5 Diagram Alir Program Arduino IDE 1.0.1.......................................... 24
3.6 Perancangan Stepper Motor dengan Potensiometer dan Baterai ........ 26
3.6 Perakitan Alat / Modul ........................................................................ 27
BAB IV HASIL PENGEMBANGAN SISTEM.................................................. 29
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Pengujian Modul Arduino Duemilanove ............................................ 29
Pengujian modul SD Card ................................................................... 30
Pengujian Log Data pada SD card dengan Komunikasi Serial ........... 31
Pengujian Stepper Motor..................................................................... 34
Pengujian Potensiometer ..................................................................... 37
Pengujian Sensor Suhu LM35 ............................................................. 39
Pengujan Modul .................................................................................. 40
Hasil Pengujian Modul........................................................................ 47
Pengujian Sistem Data Loggger Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu
dari Suatu Baterai Dengan Pemberian Beban Pada Proses Discharge
Baterai .................................................................................................. 54
4.10 Pengujian Sistem Data Logger ........................................................... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 58
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 58
5.2 Saran .................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Tabel 6
Tabel 7
Tabel 8
Tabel 9
Judul
Halaman
Keterangan Jumlah Step pada Motor Stepper
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 21.16 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 19,47 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 15,63 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 11,80 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 7.95 KΩ
Perbandingan Data pada Mc. Excel dengan yang
Tersimpan Pada SD Card pada Posisi 1 dan 2
Perbandingan Data pada Mc. Excel dengan yang
Tersimpan Pada SD Card pada Posisi 3 dan 4
Perbandingan Data pada Mc. Excel dengan yang
Tersimpan Pada SD Card pada Posisi 5
26
48
49
50
51
52
58
59
59
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
Gambar 1
Gambar 2
Gambar 3
Gambar 4
Gambar 5
Gambar 6
Gambar 7
Gambar 8
Gambar 9
Gambar 10
Gambar 11
Gambar 12
Gambar 13
Gambar 14
Gambar 15
Gambar 16
Gambar 17
Gambar 18
Gambar 19
Gambar 20
Gambar 21
Gambar 22
Gambar 23
Gambar 24
Gambar 25
Gambar 26
Gambar 27
Gambar 28
Judul
Halaman
Konfigurasi Pin ATMega 328 P
7
Skema Arduino Duemilanove
8
Serial Monitor Arduino IDE 1.0.1
11
Bentuk Fisik Sensor LM 35
13
Komponen Pembentuk Baterai
16
Diagram Blok Rangkaian
18
Diagram Alir Perancangan Sistem
19
Diagram Alir Program Mikrokontroler
20
Diagram Alir Program Mikrokontroler pada Proses
Discharge
22
Diagram Alir Program Arduino IDE 1.0.1
24
Sudut antara nilai Hambatan terbesar (A) ke terkecil (B)
26
Rangkaian Elektronika Baterai dengan Stepper Motor
27
Rangkaian Alat Rancang Bangun Data Logger
Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari Suatu
Baterai dengan Pemberian Suatu Beban Berbasis Arduino
Duemilanove
27
Gambar Modul Rancang Bangun Data Logger
Arus, Tegangan dan Suhu dari Suatu Baterai dengan
Pemberian Suatu Beban Berbasis Arduino
Duemilanove
28
Gambar Pengujian Modul Rancang Bangun Data Logger
Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari Suatu Baterai
Berbasis Arduino Duemilanove
28
Wiring Diagram SD Card Modul dan Arduino
29
Library SD Card test menggunakan software arduino 1.0.1 29
Hasil Pengujian SD Card Modul melalui Serial Monitor
30
Hasil Pengujian SD Card Modul melalui Serial Monitor
32
Isi File yang terdapat pada SD Card
33
Driver Stepper Motor ULN 2003-APG
33
Skema Elektronika Perancangan Stepper Motor
34
Wiring Diagram Stepper Motor dan Driver ULN 2003 APG
Dengan Arduino Duemilanove
34
Wiring Diagram Arduino Duemilanove dengan Potensio 35
Hasil Pengujian Potensiometer
37
Wiring Diagram Arduino Duemilanove dengan
Sensor Suhu
38
Hasil Pengukuran Suhu Ruangan dengan sensor LM35
39
Wiring Diagram Data Logger Pengukuran Arus, Tegangan
dan Suhu dari Suatu Baterai dengan Pemberian Suatu Beban
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 29
Gambar 30
Gambar 31
Gambar 32
Gambar 33
Gambar 34
Gambar 35
Gambar 36
Gambar 37
Gambar 38
Gambar 39
Gambar 40
Gambar 41
Berbasis Arduino Duemilanove
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 21,16 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 19,47 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 15,63 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 11,80 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 7,95 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 21,16 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 19,47 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 15,63 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 11,80 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 7,95 KΩ
Perubahan Tegangan dan Arus pada Proses Discharge
Grafik Suhu Vs Waktu pada Saat Proses Discharge
Keadaan dan Posisi Baterai pada Saat Pengujian
40
48
49
50
51
52
53
53
54
54
55
56
57
57
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Judul
Halaman
Program Arduino IDE
Dokumentasi Alat dan Pengujian
Data Hasil Pengujian
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
PLX DAQ
SD
CPU
RAM
ROM
I/O
RISC
CISC
AVR
ADC
SPI
PTC
LED
SCK
MOSI
MOSO
CS
FAT
= Parallax Data Acquisition
= Secure Digital
= Central Processing Umit
= Random Access Memory
= Read Only Memory
= Input / Output
= Reduce Instruction Set Computer
= Completed Instruction Set Computer
= Alf and Vegard’s Riscprocessor
= Analog Digital Converter
= Serial Peripheral Interface
= Positive Temperature Coefisient
= Light-Emitting Diode
= Serial Clock
= Master Output, Slave Input
= Master Output, Slave Output
= Chip Select
= File Allocation Table
xii
Universitas Sumatera Utara
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
SKRIPSI
FUTRI AMIDHANI HARAHAP
NIM. 130801005
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
FUTRI AMIDHANI HARAHAP
130801005
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Rancang Bangun Data Logger Pengukuran Arus,
Tegangan Dan Suhu Dari Suatu Baterai Dengan
Pemberian Beban Berbasis Arduino Duemilanove
: Skripsi
: Futri Amidhani Harahap
: 130801005
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: MIPA – Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2017
Disetujui Oleh
Departemen Fiisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Perdinan Sinuhaji, MS
NIP : 195903101997031002
Prof. Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195310301980031003
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 07 Juni 2017
FUTRI AMIDHANI HARAHAP
130801005
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena dengan
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Rancang
Bangun Data Logger Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari suatu Baterai
dengan Pemberian Beban Berbasis Arduino Duemilanove ini dengan baik.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Marhaposan Situmorang
Ph.D selaku pembimbing di USU dan Dr. Ir. Mardiyanto, M.Sc selaku pembimbing
di BSBM-BATAN yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan fikiran untuk
membimbing penulis selama penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Dr.
Perdinan Sinuhaji M.S dan Awan Maghfirah, S,Si, M.Si selaku Ketua Departemen
dan Sekertaris Departemen Fisika FMIPA-USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan
FMIPA-USU, Seluruh Staf dan Dosen Fisika FMIPA-USU Medan, pegawai FMIPAUSU. Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc dan Dr. Kurnia Brahmana, M.Si selaku
dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran demi penyempurnaan skripsi
ini.
Terimakasih kepada Prof. Dr. Gunawan Selaku kepala PSTBM-BATAN, Dr.
Abu Khalid Rivai, M.Eng selaku kepala BSBM-BATAN dan Pak Otong Momo S
selaku staf bagian administrasi BATAN dan juga seluruh staf Gedung 71 BSBM
yang telah memberikan izin dan bantuan dalam pelaksanaan penelitian. Dan juga
seluruh rekan-rekan kuliah di Fisika dan juga sahabat-sahabat penulis.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Orangtua tersayang Ayahanda H. Rizal AlRasyid Harahap dan Ibunda Hj. Tiabasa Nasution yang selalu memberikan doa restu
dan semangat kepada penulis, serta kakak dan adik penulis kak Indry, kak Desy,
Rocky dan Elga. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak
yang membaca. Aamiin.
Medan,
Juni 2017
Futri Amidhani Harahap
iii
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN DATA LOGGER PENGUKURAN ARUS,
TEGANGAN DAN SUHU DARI SUATU BATERAI DENGAN
PEMBERIAN BEBAN BERBASIS ARDUINO DUEMILANOVE
ABSTRAK
Telah dilakukan Rancang Bangun Data Logger Pengukuran Karakteristik
Baterai Berbasis Arduino Duemilanove. Sistem data logger ini dibangun dari modul
arduino duemilanove sebagai pengendalinya dan menggunakan SD Card sebagai
media simpannya. Hasil penyimpanan data pengukuran ini dapat ditampilkan secara
real time beserta dengan grafiknya, dengan menggunakan PC yang didukung oleh
Microsoft Excel dengan PLX DAQ sebagai data aquisition dari PC ke Arduino
Duemilanove yang berbasis Mikrokontroler Atmega 328. Data logger yang
dirancang berguna untuk menyimpan data hasil pengukuran karakteristik baterai
yang terdiri dari tegangan, arus dan suhu dari baterai pada saat digunakan. Pengujian
modul ini dilakukan dengan membandingkan data yang ditampilkan secara real time
pada PC dengan data yang tersimpan pada SD Card. Dan dari hasil pengujian telah
didapatkan hasil bahwa data yang tersimpan pada SD Card adalah data yang
ditampilkan secara real time.
Kata Kunci : Arduino Duemilanove, Baterai, Data Logger, Rancang Bangun
iv
Universitas Sumatera Utara
DATA LOGGER DESIGN OF MEASUREMENT OF CURRENT,
VOLTAGE AND TEMPERATURE OF BATTERY WITH
GIVING LOAD IS BASED ON ARDUINO DUEMILANOVE
ABSTRACT
Designed Data Logger Measurement of Battery Characteristics Based on
Arduino Duemilanove. This data logger system is built from arduino duemilanove
module as its controller and uses SD Card as its storage. The storage results of this
measurement data can be displayed in real time along with the graphics, using a PC
which is supported by Microsoft Excel with PLX DAQ as the data aquisition of PC
to Arduino Duemilanove based Microcontroller Atmega 328. Data logger designed is
used to save result data of characteristics Battery measurement is consisted of the
voltage, current and temperature of the battery when it is used. Testing of this
module is done by comparing data which is displayed in real time on PC with data
which is stored on SD Card. From the result of test had been obtained results that
data is stored on the SD Card same with data which is displayed in real time.
Keyword : Arduino Duemilanove, Battery, Data Logger, engineering.
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ...................................................................................................... i
PERNYATAAN ...................................................................................................... ii
PENGHARGAAN .................................................................................................. iii
ABSTRAK .............................................................................................................. iv
ABSTRACK ............................................................................................................. v
DAFTAR ISI ........................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xi
DAFTAR SINGKATAN ....................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Latar Belakang ..................................................................................... 1
Rumusan Masalah ................................................................................ 1
Batasan Masalah................................................................................... 2
Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
Sistematika Penulisan .......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................ 4
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Defenisi Pengontrolan .......................................................................... 4
Mikrokontroler ..................................................................................... 4
Mikrokontroler ATMega 328P ............................................................ 5
Arduino Duemilanove dengan ATMega 328P ..................................... 7
2.4.1 Pemrograman pada Arduino ....................................................... 8
2.4.2 Serial Monitor ............................................................................ 10
2.4.3 ADC (Analog Digital Converter) ............................................... 11
Data Logger ......................................................................................... 12
Sensor Suhu LM35 .............................................................................. 13
Sensor Pembagi Tegangan .................................................................. 15
Steppper Motor 28BYJ-48 5V DC...................................................... 15
Baterai ................................................................................................. 16
BAB III PERANCANGAN SISTEM .................................................................. 18
3.1 Diagram Blok ...................................................................................... 18
3.2 Diagram Alir Perancangan Sistem ...................................................... 19
3.3 Diagram Alir Program Mikrokontroler ............................................... 20
vi
Universitas Sumatera Utara
3.4 Diagram Alir Program Mikrokontroler Untuk Proses Discharge
Baterai ................................................................................................. 22
3.5 Diagram Alir Program Arduino IDE 1.0.1.......................................... 24
3.6 Perancangan Stepper Motor dengan Potensiometer dan Baterai ........ 26
3.6 Perakitan Alat / Modul ........................................................................ 27
BAB IV HASIL PENGEMBANGAN SISTEM.................................................. 29
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Pengujian Modul Arduino Duemilanove ............................................ 29
Pengujian modul SD Card ................................................................... 30
Pengujian Log Data pada SD card dengan Komunikasi Serial ........... 31
Pengujian Stepper Motor..................................................................... 34
Pengujian Potensiometer ..................................................................... 37
Pengujian Sensor Suhu LM35 ............................................................. 39
Pengujan Modul .................................................................................. 40
Hasil Pengujian Modul........................................................................ 47
Pengujian Sistem Data Loggger Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu
dari Suatu Baterai Dengan Pemberian Beban Pada Proses Discharge
Baterai .................................................................................................. 54
4.10 Pengujian Sistem Data Logger ........................................................... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 58
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 58
5.2 Saran .................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Tabel 6
Tabel 7
Tabel 8
Tabel 9
Judul
Halaman
Keterangan Jumlah Step pada Motor Stepper
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 21.16 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 19,47 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 15,63 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 11,80 KΩ
Data Tegangan dan Suhu Baterai
pada R = 7.95 KΩ
Perbandingan Data pada Mc. Excel dengan yang
Tersimpan Pada SD Card pada Posisi 1 dan 2
Perbandingan Data pada Mc. Excel dengan yang
Tersimpan Pada SD Card pada Posisi 3 dan 4
Perbandingan Data pada Mc. Excel dengan yang
Tersimpan Pada SD Card pada Posisi 5
26
48
49
50
51
52
58
59
59
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
Gambar 1
Gambar 2
Gambar 3
Gambar 4
Gambar 5
Gambar 6
Gambar 7
Gambar 8
Gambar 9
Gambar 10
Gambar 11
Gambar 12
Gambar 13
Gambar 14
Gambar 15
Gambar 16
Gambar 17
Gambar 18
Gambar 19
Gambar 20
Gambar 21
Gambar 22
Gambar 23
Gambar 24
Gambar 25
Gambar 26
Gambar 27
Gambar 28
Judul
Halaman
Konfigurasi Pin ATMega 328 P
7
Skema Arduino Duemilanove
8
Serial Monitor Arduino IDE 1.0.1
11
Bentuk Fisik Sensor LM 35
13
Komponen Pembentuk Baterai
16
Diagram Blok Rangkaian
18
Diagram Alir Perancangan Sistem
19
Diagram Alir Program Mikrokontroler
20
Diagram Alir Program Mikrokontroler pada Proses
Discharge
22
Diagram Alir Program Arduino IDE 1.0.1
24
Sudut antara nilai Hambatan terbesar (A) ke terkecil (B)
26
Rangkaian Elektronika Baterai dengan Stepper Motor
27
Rangkaian Alat Rancang Bangun Data Logger
Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari Suatu
Baterai dengan Pemberian Suatu Beban Berbasis Arduino
Duemilanove
27
Gambar Modul Rancang Bangun Data Logger
Arus, Tegangan dan Suhu dari Suatu Baterai dengan
Pemberian Suatu Beban Berbasis Arduino
Duemilanove
28
Gambar Pengujian Modul Rancang Bangun Data Logger
Pengukuran Arus, Tegangan dan Suhu dari Suatu Baterai
Berbasis Arduino Duemilanove
28
Wiring Diagram SD Card Modul dan Arduino
29
Library SD Card test menggunakan software arduino 1.0.1 29
Hasil Pengujian SD Card Modul melalui Serial Monitor
30
Hasil Pengujian SD Card Modul melalui Serial Monitor
32
Isi File yang terdapat pada SD Card
33
Driver Stepper Motor ULN 2003-APG
33
Skema Elektronika Perancangan Stepper Motor
34
Wiring Diagram Stepper Motor dan Driver ULN 2003 APG
Dengan Arduino Duemilanove
34
Wiring Diagram Arduino Duemilanove dengan Potensio 35
Hasil Pengujian Potensiometer
37
Wiring Diagram Arduino Duemilanove dengan
Sensor Suhu
38
Hasil Pengukuran Suhu Ruangan dengan sensor LM35
39
Wiring Diagram Data Logger Pengukuran Arus, Tegangan
dan Suhu dari Suatu Baterai dengan Pemberian Suatu Beban
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 29
Gambar 30
Gambar 31
Gambar 32
Gambar 33
Gambar 34
Gambar 35
Gambar 36
Gambar 37
Gambar 38
Gambar 39
Gambar 40
Gambar 41
Berbasis Arduino Duemilanove
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 21,16 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 19,47 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 15,63 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 11,80 KΩ
Tegangan dan Suhu Baterai pada R = 7,95 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 21,16 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 19,47 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 15,63 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 11,80 KΩ
Tegangan (V) dan Arus (mA) pada R = 7,95 KΩ
Perubahan Tegangan dan Arus pada Proses Discharge
Grafik Suhu Vs Waktu pada Saat Proses Discharge
Keadaan dan Posisi Baterai pada Saat Pengujian
40
48
49
50
51
52
53
53
54
54
55
56
57
57
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Judul
Halaman
Program Arduino IDE
Dokumentasi Alat dan Pengujian
Data Hasil Pengujian
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
PLX DAQ
SD
CPU
RAM
ROM
I/O
RISC
CISC
AVR
ADC
SPI
PTC
LED
SCK
MOSI
MOSO
CS
FAT
= Parallax Data Acquisition
= Secure Digital
= Central Processing Umit
= Random Access Memory
= Read Only Memory
= Input / Output
= Reduce Instruction Set Computer
= Completed Instruction Set Computer
= Alf and Vegard’s Riscprocessor
= Analog Digital Converter
= Serial Peripheral Interface
= Positive Temperature Coefisient
= Light-Emitting Diode
= Serial Clock
= Master Output, Slave Input
= Master Output, Slave Output
= Chip Select
= File Allocation Table
xii
Universitas Sumatera Utara