Rancangan Pendeteksi Gempa Bumi Dengan Metode Ayunan Bandul Berbasis At89s51
RANCANGAN PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN METODE
AYUNAN BANDUL BERBASIS AT89S51
TUGAS AKHIR
CITRA BR MANJORANG
102408001
PROGRAM STUDI D3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
1
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: RANCANGAN PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN
METODE AYUNAN BANDUL BERBASIS AT89S51
Kategori
: TUGAS AKHIR
Nama
: CITRA BR MANJORANG
No.Induk Mahasiswa
: 102408001
Program Studi
: D3 FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
:MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.
Diluluskan di
Medan, 28 Agustus 2013
Diketahui/ Disetujui oleh
Ketua Program Studi D3 Fisika
Pembimbing
(Dr.Susilawati M.Si)
(Dr. Bisman Perangin-angin, M. Eng, Sc)
NIP.197412072000122001
NIP. 195609181985031002
2
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANCANGAN PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN METODE AYUNAN
BANDUL BERBASIS AT89S51
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 28 Agustus 2013
CITRA BR MANJORANG
102408001
3
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Atas berkat anugerah tuhan Yang Maha Esa penulis mengucapakan Puji dan syukur
kepada-nya atas segala kasih dan karunia-Nya yang telah dilimpahkan kepada penulis,
sehingga penulis dapat melaksanakan Tugas Akhir yang berjudul “RANCANGAN
PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN METODE AYUNAN BANDUL BERBASIS
AT89S51”
Sesuai kurikulum yang berlaku di Universitas Sumatera Utara, bahwa setiap
mahasiswa D-III Fisika Instrumentasi harus melaksanakan sebuah Tugas Akhir disemester VI.
Adapun tujuan diadakannya Tugas Akhir ini adalah untuk pengembangan pemahaman dan
pengaplikasiannya dengan ilmu yang diperoleh dibangku kuliah. Tugas akhir ini juga
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahlimadya dijurusan Fisika
Instrumentasi Fakultas matematika Dan Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dengan selesainya Tugas Akhir yang saya laksanakan, saya tidak lupa mengucapkan terima
kasih banyak terhadap :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku ketua departemen Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Susilawati, M.si selaku ketua Program Studi D-III Fisika Instrumentasi
3. Bapak Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan selama pelaksanaan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Dr. Sutarman, M, Sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh staf pengajar dan staf pegawai administrasi di lingkungan departemen Fisika
Instrumentasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, universitas
Sumatera Utara.
4
Universitas Sumatera Utara
6. Orangtua penulis yang telah banyak mendidik, berdoa dan berkorban baik secara moril
maupun materil kepada penulis.
7. Kak Irma Girsang yang selalu membantu dan memberi penulis motivasi dalam
menyelesaikan perancangan tugas akhir ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik.
8. Buat adek-adek saya Ginov simanjorang, zulkifri simanjorang, shela dan arni yang
selalu memberi semangat dan dukungan selama pelaksanaan tugas akhir ini.
9. Rekan-rekan mahasiswa/I Fisika Instrumentasi yang telah banyak memberikan
dukungan khususnya stambuk 2010.
Penulis menyadari bahwa didalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangankekurangan. Untuk itu,penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang sifatnya
membangun demi penyempurnaan laporan tugas akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak, semoga Tugas
Akhir ini berguna bagi kita semua.
Medan, Agustus 2013
Penulis
ABSTRAK
Kajian ini bertujuan untuk merancang sebuah pendeteksi Alarm Gempa bumi berbasis
Mikrokontroler AT89S51. Sistem ini dibangun dengan menggunakan perangkat lunak
5
Universitas Sumatera Utara
Mikrokontroler AT89S51. Dimana mikrokontroler ini merupakan otak dari semua sistem
yang ada pada rancangan ini.Sensor yang digunakan pada rancangan ini adalah sensor
inframerah yang terdiri dari pemancar inframerah dan penerima. Sebagai pemancar
digunakan inframerah sedangkan penerima menggunakan fotodioda. Dimana konstruksi
pancaran inframerah ditentukan oleh bandul yang mendeteksi ayunan, jika bandul dalam
keadaan diam, maka pemancar tidak mengenai fotodioda sehingga sensor akan menerima
cahaya inframerah sedangkan pada saat terjadi ayunan, bandul akan bergerak yang membuat
pemancar mengenai fotodioda.
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
ii
6
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
iii
PENGHARGAAN
iv
ABSTRAK
vi
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
x
BAB I. PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penulisan
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Sistematika Penulisan
3
BAB II. LANDASAN TEORI
5
2.1 Konstruksi AT89S51
2.2 Perangkat Lunak
2.2.1 Bahasa Asembly ASM-51
2.3 Laser Pointer
2.4 Photodioda
2.5 Dioda Pemancar Cahaya Infra Merah (LED Infra Merah)
2.6 LED (Light Emiting Dioda)
2.7 LED Infra Merah
2.8 Transistor Sambungan Bipolar
2.9 Sirene (Buzzer)
5
9
9
11
12
14
14
15
17
19
BAB III.PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
22
3.1 Diagram Blok Sistem
22
3.2 Catu Daya
3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
3.4 Rangkaian Penguat Arus (Driver)
3.5 LCD (Liquid Cristal Display)
3.6 Diagram Alir Program (Flowchat)
BAB IV. PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISAPROGRAM
23
24
25
27
30
32
4.1. Pengujian Rangkaian
4.1.1. Pengujian Data Mikrokontroler AT89S51
4.1.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
32
32
33
7
Universitas Sumatera Utara
4.1.3. Pengujian Rangkaian Penerima Infra merah Photodioda
4.1.4 Rangkaian Penguat arus
4.1.5 Pengujian rangkaian Penerima Infra merah
4.1.6 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
4.1.7 Spesifikasi Alat
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
37
38
39
40
41
42
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
42
42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Port 3 (Pin10-17)
8
Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan Terhadap Pin Mikrokontroler AT89S51 33
8
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 IC Mikrokontroler AT89S51
7
Gambar 2.2 Photodioda
13
9
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Simbol LED
15
Gambar 2.4 Spektrum Sinar LED
16
Gambar 2.5 Simbol Transistor dari Berbagai Tipe
19
Gambar 2.6 Rangkaian Buzzer
20
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
22
Gambar 3.2 Transistor sebagai penguat pada buzzer
26
Gambar 4.1PengujianrangkaianMikrokontroler AT89S51
34
10
Universitas Sumatera Utara
AYUNAN BANDUL BERBASIS AT89S51
TUGAS AKHIR
CITRA BR MANJORANG
102408001
PROGRAM STUDI D3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
1
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: RANCANGAN PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN
METODE AYUNAN BANDUL BERBASIS AT89S51
Kategori
: TUGAS AKHIR
Nama
: CITRA BR MANJORANG
No.Induk Mahasiswa
: 102408001
Program Studi
: D3 FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
:MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.
Diluluskan di
Medan, 28 Agustus 2013
Diketahui/ Disetujui oleh
Ketua Program Studi D3 Fisika
Pembimbing
(Dr.Susilawati M.Si)
(Dr. Bisman Perangin-angin, M. Eng, Sc)
NIP.197412072000122001
NIP. 195609181985031002
2
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANCANGAN PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN METODE AYUNAN
BANDUL BERBASIS AT89S51
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 28 Agustus 2013
CITRA BR MANJORANG
102408001
3
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Atas berkat anugerah tuhan Yang Maha Esa penulis mengucapakan Puji dan syukur
kepada-nya atas segala kasih dan karunia-Nya yang telah dilimpahkan kepada penulis,
sehingga penulis dapat melaksanakan Tugas Akhir yang berjudul “RANCANGAN
PENDETEKSI GEMPA BUMI DENGAN METODE AYUNAN BANDUL BERBASIS
AT89S51”
Sesuai kurikulum yang berlaku di Universitas Sumatera Utara, bahwa setiap
mahasiswa D-III Fisika Instrumentasi harus melaksanakan sebuah Tugas Akhir disemester VI.
Adapun tujuan diadakannya Tugas Akhir ini adalah untuk pengembangan pemahaman dan
pengaplikasiannya dengan ilmu yang diperoleh dibangku kuliah. Tugas akhir ini juga
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahlimadya dijurusan Fisika
Instrumentasi Fakultas matematika Dan Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dengan selesainya Tugas Akhir yang saya laksanakan, saya tidak lupa mengucapkan terima
kasih banyak terhadap :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku ketua departemen Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Susilawati, M.si selaku ketua Program Studi D-III Fisika Instrumentasi
3. Bapak Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan selama pelaksanaan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Dr. Sutarman, M, Sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh staf pengajar dan staf pegawai administrasi di lingkungan departemen Fisika
Instrumentasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, universitas
Sumatera Utara.
4
Universitas Sumatera Utara
6. Orangtua penulis yang telah banyak mendidik, berdoa dan berkorban baik secara moril
maupun materil kepada penulis.
7. Kak Irma Girsang yang selalu membantu dan memberi penulis motivasi dalam
menyelesaikan perancangan tugas akhir ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik.
8. Buat adek-adek saya Ginov simanjorang, zulkifri simanjorang, shela dan arni yang
selalu memberi semangat dan dukungan selama pelaksanaan tugas akhir ini.
9. Rekan-rekan mahasiswa/I Fisika Instrumentasi yang telah banyak memberikan
dukungan khususnya stambuk 2010.
Penulis menyadari bahwa didalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangankekurangan. Untuk itu,penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang sifatnya
membangun demi penyempurnaan laporan tugas akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak, semoga Tugas
Akhir ini berguna bagi kita semua.
Medan, Agustus 2013
Penulis
ABSTRAK
Kajian ini bertujuan untuk merancang sebuah pendeteksi Alarm Gempa bumi berbasis
Mikrokontroler AT89S51. Sistem ini dibangun dengan menggunakan perangkat lunak
5
Universitas Sumatera Utara
Mikrokontroler AT89S51. Dimana mikrokontroler ini merupakan otak dari semua sistem
yang ada pada rancangan ini.Sensor yang digunakan pada rancangan ini adalah sensor
inframerah yang terdiri dari pemancar inframerah dan penerima. Sebagai pemancar
digunakan inframerah sedangkan penerima menggunakan fotodioda. Dimana konstruksi
pancaran inframerah ditentukan oleh bandul yang mendeteksi ayunan, jika bandul dalam
keadaan diam, maka pemancar tidak mengenai fotodioda sehingga sensor akan menerima
cahaya inframerah sedangkan pada saat terjadi ayunan, bandul akan bergerak yang membuat
pemancar mengenai fotodioda.
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
ii
6
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
iii
PENGHARGAAN
iv
ABSTRAK
vi
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
x
BAB I. PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penulisan
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Sistematika Penulisan
3
BAB II. LANDASAN TEORI
5
2.1 Konstruksi AT89S51
2.2 Perangkat Lunak
2.2.1 Bahasa Asembly ASM-51
2.3 Laser Pointer
2.4 Photodioda
2.5 Dioda Pemancar Cahaya Infra Merah (LED Infra Merah)
2.6 LED (Light Emiting Dioda)
2.7 LED Infra Merah
2.8 Transistor Sambungan Bipolar
2.9 Sirene (Buzzer)
5
9
9
11
12
14
14
15
17
19
BAB III.PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
22
3.1 Diagram Blok Sistem
22
3.2 Catu Daya
3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
3.4 Rangkaian Penguat Arus (Driver)
3.5 LCD (Liquid Cristal Display)
3.6 Diagram Alir Program (Flowchat)
BAB IV. PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISAPROGRAM
23
24
25
27
30
32
4.1. Pengujian Rangkaian
4.1.1. Pengujian Data Mikrokontroler AT89S51
4.1.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
32
32
33
7
Universitas Sumatera Utara
4.1.3. Pengujian Rangkaian Penerima Infra merah Photodioda
4.1.4 Rangkaian Penguat arus
4.1.5 Pengujian rangkaian Penerima Infra merah
4.1.6 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
4.1.7 Spesifikasi Alat
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
37
38
39
40
41
42
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
42
42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Port 3 (Pin10-17)
8
Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan Terhadap Pin Mikrokontroler AT89S51 33
8
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 IC Mikrokontroler AT89S51
7
Gambar 2.2 Photodioda
13
9
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Simbol LED
15
Gambar 2.4 Spektrum Sinar LED
16
Gambar 2.5 Simbol Transistor dari Berbagai Tipe
19
Gambar 2.6 Rangkaian Buzzer
20
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
22
Gambar 3.2 Transistor sebagai penguat pada buzzer
26
Gambar 4.1PengujianrangkaianMikrokontroler AT89S51
34
10
Universitas Sumatera Utara