Rancang Bangun Sistem Monitoring Level Tangki BBM dengan Sensor Ultrasonik Via Smartphone Android Berbasis Mikrokontroler ATmega8

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM
DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8

SKRIPSI

Diajukan Oleh :
CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK
120801049

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

Universitas Sumatera Utara

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM
DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKOTROLER ATmega8


SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

Diajukan Oleh :
CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK
120801049

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

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM

DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8

OLEH :

CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK
NIM : 120801049

DISETUJUI OLEH :
Komisi Pembimbing

Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)

(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)

NIP. 195609181985031002


NIP. 196006031986011002

Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

: Rancang Bangun Sistem Monitoring Level
Tangki BBM dengan Sensor Ultrasonik Via
Smartphone Android Berbasis Mikrokontroler
ATmega8


Kategori

: Skripsi

Nama

: Carmelita Oktoriani Simanjuntak

Nomor Induk Mahsiswa

: 120801049

Program Studi

: Sarjana (S1) Fisika

Departemen

: FISIKA


Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Juli 2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)

(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)

NIP. 195609181985031002

NIP. 196006031986011002


Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM
DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.


Medan, Juli 2016

CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK
120801049

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Monitoring Level
Tangki BBM dengan Sensor Ultrasonik via Smartphone Android berbasis
Mikrokontroler ATMega8” dengan baik dan lancar.
Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan, dorongan, dan doa
dari berbagai pihak, skripsi ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yaitu Ibunda Lisbeth Sibagariang dan Ayahanda Leonard
Simanjuntak yang telah memberikan dukungan moril dan materiel serta
dorongan semangat, kasih sayang, dan doa yang tulus.

2. Drs. Takdir Tamba selaku dosen pembimbing utama yang telah
meluangkan waktunya, memberikan saran, dan arahan selama penulisan
skripsi ini.
3. Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc selaku pembimbin kedua yang
telah memberikan petunjuk, saran, arahan, motivasi, dan semangat dalam
pelaksaan serta penulisan skripsi ini.
4. Ketua Jurusan Fisika dan seluruh staff pengajar yang telah berbagi ilmu
dan pemahaman, serta seluruh pegawai akademik atas segala kemudahan
dan bantuan yang telah diberikan.
5. Teman-teman seperjuangan Physics On fire 2012 yang telah menemani
selama 4 tahun dalam suka dan duka perkuliahan.
6. Sahabat-sahabat, Beby Finka, Novelita Sari, Imania Gracia, Gita Novalia
yang telah memberi semangat serta berbagi canda dan tawa kepada
penulis.
7. Teman terdekat Timotius Lubis atas segala bantuan, masukan, semangat,
serta canda dan tawa.
8. Rekan-rekan sepelayanan GMMI atas semangat dan dorongannya.

Universitas Sumatera Utara


RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM
DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8

ABSTRAK

Telah dirancang suatu alat sebagai monitoring volume pada tangki BBM dengan
menggunakan mikrokontroler ATMega8. Alat ini terdiri dari sensor ultrasonik HC
SR-04 yang berfungsi untuk mengukur jarak ataupun ketinggian, LCD M1632,
dan dilengkapi dengan bluetooth sebagai jaringan penyambung antara tangki bbm
dan smartphone android. Software pada alat ini menggunakan bahasa
pemrograman CodeVision AVR. Alat ini digunakan untuk mengukur ketinggian
zat cair pada tangki bbm sehingga diperoleh volume pada tangki bbm tersebut.
Prinsip kerja sistem ini secara umum adalah dengan dimulai saat catudaya sistem
diaktifkan. Kontroler akan melakukan tugasnya setelah reset awal dan inisialisasi.
Kontroler akan membaca data sensor, pembacaan dimulai dengan mentrigger
sensor untuk mulai membaca jarak. Setelah itu sensor akan memberikan data hasil
deteksi. Data tersebut kemudian dikonversikan menjadi tinggi dan volume.
Setelah memperoleh hasil olahan, data hasil tersebut kemudian ditampilkan pada
LCD dan dikirim ke smartphone android melalui media bluetooth. Aplikasi

monitoring akan mengambil data tersebut kemudian menampilkannya pada layar
smartphone.

Kata Kunci: Mikrokontroler ATMega8, Sensor Ultrasonik HC SR-04, Bluetooth

Universitas Sumatera Utara

DESIGN LEVEL MONITORING SYSTEM WITH SENSOR
ULTRASONIC FUEL TANK VIA SMARTPHONE ANDROID BY
USING MICROCONTROLLER ATmega8

ABSTRACT

It has been designed as a means of monitoring the volume of the fuel tank by using
a microcontroller ATMega8. This device consists of an ultrasonic sensor HC SR04, which serves to measure distances or heights, LCD M1632, and is equipped
with Bluetooth as the connective tissue between the fuel tank and android
smartphones. Software on the device using the programming language
CodeVision AVR. This tool is used to measure the height of liquid in the fuel tank
in order to obtain volume in the fuel tank. The working principle of this system in
general is to begin when the power supply system is activated. The controller will

perform his duties after the initial reset and initialization. The controller will read
the sensor data, the reading begins with triggering the sensor to start reading
distance. Once the sensors will provide data on the detection result. The data is
then converted into high and volume. After obtaining the results processed, the
data is then displayed on the LCD and sent to the android smartphone via
bluetooth media. Application monitoring will take the data and then display it on
the screen smartphone.

Keywords: ATMega8 Microcontroller, Sensor Ultrasonic HC SR-04, Bluetooth

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstrac
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1.

Bab 2.

Pendahuluan
1.1. LatarBelakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Sistematika Penulisan

1
2
2
2
2
3

Tinjauan Pustaka
2.1 Sensor
2.1.1 Sensor Ultrasonik HC SR-04
2.2.1.1 Pemancar Ultrasonik (Transmitter )
2.2.1.2 Penerima Ultrasonik (Receiver )
2.2 Mikrokontroler Atmega8
2.2.1 Konfigurasi Pin ATmega8
2.2.2 Fitur Atmega8
2.3 Bluetooth Module HC-05
2.4 Sistem Android
2.5 LCD (Liquid Crystal Display)

5
5
9
10
10
12
14
14
16
17

Bab 3. Metodologi Percobaan
3.1 Diagram Blok
3.2 Rancangan Pengendali Sistem
3.3 Rangkaian Keseluruhan
3.4 Diagram Alir
3.5 Program

Bab 4

Pengujian Alat dan Program
4.1 Pengujian Mikrokontroler Atmega8
4.2 Pengujian Tampilan pada LCD

21
22
25
25
27

31
33

Universitas Sumatera Utara

4.3
4.4
4.5
4.6

Pengujian Sensor Ultrasonik
Pengujian Mengirim Data ke Android
Pengujian pada Pengukuran Volume
Pengujian Sistem Keseluruhan

35
38
40
41

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

43
43

Daftar Pustaka
Lampiran

44
45

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman
Table 4.1
Table 4.2
Table 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6

Nilai tegangan pada Port B, Port C, dan Port D
Keadaan setiap bit untuk tampilan “FUEL TANK”
Keadaan setiap bit untuk tampilan “MONITORING”
Besar tengangan dan arus pada sensor ultrasonik
Nilai jarak (s) dan waktu tempuh (t) sensor ultrasonik
Data hasil pengujian pada tangki BBM

32
33
34
37
38
42

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9

Sensor ultrasonik HC SR-04
Instalasi Sensor Jarak Ultrasonik SR-04
Prinsip kerja sensor ultrasonik
Kedudukan awal benda A berpindah ke B
Konfigurasi pin Atmega8
Bluetooth HC-05
LCD
Diagram Blok Sistem
Proses pancar-pantul sensor ultrasonik
Rancangan sensor ultrasonik
Rancangan Atmega8 terhadap sensor dan bluetooth
Rancangan display LCD
Rancangan bluetooth adaptor
Rangkaian keseluruhan
Flowchart
Rangkaian mikrokontroler Atmega8
Pengujian mikrokontroler Atmega8 dengan voltmeter
Tampilan LCD
Rangkaian LCD M1632
Tampilan hasil pengujian sensor ultrasonik
Rangkaian sensor ultrasonik
Rangkaian ke smartphone melalui bluetooth
Tampilan pada LCD dengan android
Tampilan display pengukuran volume

Halaman
6
7
7
9
12
15
18
21
22
23
23
24
24
25
26
32
32
34
35
36
37
39
39
41

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lampiran
1.
2.
3.

Judul

Listing Program dari seluruh system
Gambar alat secara keseluruhan
Gambar Rangkaian

Halaman
45
49
50

Universitas Sumatera Utara