Alat Pengukur Jarak Berbasis ATmega 8
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR JARAK
DENGAN SENSOR SHARP GP2D12 BERBASIS ATMEGA8
PROJEK AKHIR I
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR JARAK
DENGAN SENSOR SHARP GP2D12 BERBASIS ATMEGA8
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Kuliah
pada Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR JARAK
DENGAN SENSOR SHARP GP2D12 BERBASIS ATMEGA8
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
Medan, 26 Januari 2016
Menyetujui,
Ketua Prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi
Pembimbing
FMIPA USU
Dr. Diana A. Barus,M.Sc
Junedi Ginting, S.Si, M.Si
NIP. 19660729 199203 2 002
NIP. 19730622 200312 1 001
3
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini :
Nama
: Fransiska Juniati Baringbing
Tempat/Tanggal Lahir
: Medan/23 Juni 1995
Dept./Program Studi
: Fisika /D3 Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Perguruan Tinggi
: Universitas Sumatera Utara
Judul Karya Tulis Ilmiah : Rancang Bangun Alat Pengukur Jarak Dengan
Sensor Sharp GP2D12 Berbasis ATMEGA8
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan
pada kegiatan projek akhir I ini adalah benar karya sendiri dan/atau bukan
merupakan plagiasi.
Apabila dikemudian hari ditemukan bahwa karya tulis ilmiah yang saya
sampaikan bukan karya saya sendiri/plagiasi, saya bersedia menerima sanksi
akademik atau yang lainnya.
Medan, 25 Januari 2016
Yang menyatakan
Fransiska Juniati Baringbing
NIM. 132411006
4
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat-Nya
kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir I
ini dengan baik.
Laporan Projek Akhir I ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi
untuk menyelesaikan pendidikan D3 pada Program Studi Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas
Sumatera Utara.
Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Projek Akhir I hingga selesainya
laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara
langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis
mengucapkan terimakasih kepada :
1.
Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2.
Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
3.
Dr. Diana A. Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan
Instrumentasi FMIPA USU
4.
Junedi Ginting, S.Si, M.Si, selaku Pembimbing yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini.
5.
Orang Tua dan Teman-teman terdekat yang telah memberikan doa dan
dukungannya kepada penulis
5
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat
banyak kekurangan dan kesalahan.Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari.Akhir kata, semoga
laporan Projek Akhir I ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan
maupun pengetahuan kita.
Medan, 25 Januari 2016
Penulis
6
DAFTAR ISI
Cover
Halaman Pengesahan……………………………………………………………i
Surat Pernyataan………………………………………………………………..ii
Kata Pengantar…………………………………………………………………iii
Daftar Isi………………………………………………………………………..v
Daftar Gambar……………………………………………………………..…..vii
Daftar Tabel…………………………………………………....……………..viii
Abstrak………………………………………………………………………... ix
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………….………. 1
1.1 Latar Belakang…………………………………………….……………… 1
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan………………………….………………… 2
1.3 Rumusan Masalah………………………………….……………………... 2
1.4 Batasan Masalah………………………………….……………............….. 2
1.5 Metodologi Penelitian………………….…………………………………. 3
1.6 Tinjauan Pustaka…………………………….……………………………. 4
1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………………….. 4
BAB II LANDASAN TEORI………………………………………………… 6
2.1 Sensor……………………………………………………………………... 6
2.1.1 Sensor Jarak……………………………………………………….. 6
2.1.2 Sensor Jarak Sharp GP2D12………………………………………. 7
2.1.3 Spesifikasi GP2D12……………………………………………….. 9
2.2 Mikrokontroler ATmega8…………………………………………………. 9
2.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR ATmega8…………………….. 9
2.2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATmega8…...……...… 10
2.2.1.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroler AVR ATmega8.. 12
2.3 Bahasa Basic menggunakan Code Vision AVR (CV AVR)…................... 15
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)……………………………………………. 16
7
BAB III PERANCANGAN ALAT…………...……………………………… 21
3.1 Diagram Blok Rangkaian………………………………………………… 21
3.1.1 Fungsi Tiap Blok…………………………………………………. 21
3.2 Rangkaian Regulator…………………………...………………………… 22
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega8………………………...………….. 22
3.4 Rangkaian LCD…………………………………...……………………… 23
3.5 Rangkaian Sensor Jarak……………………………...…………………… 25
3.6 Diagram Alir Pemrograman…………………………...…………………. 26
BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM…………………………………..……. 27
4.1 Pengujian LM7805 sebagai Regulator…………………………...………. 27
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega8……………...…………. 28
4.3 Interfacing LCD 2x16………………………………………...………….. 29
4.4 Pengujian Sensor Jarak……………………...…………………………… 30
4.5 Data Pengujian Alat…………………………………...…………………. 34
4.5.1 Menentukan %Ralat pada Pengujian Alat……………..………… 34
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………..……… 35
5.1 Kesimpulan……………………………………………..……………….. 35
5.2 Saran……………………………………………………..……………… 36
DAFTAR PUSTAKA………………………………………..……………… 37
LAMPIRAN 1 PROGRAM LENGKAP SENSOR SHARP GP2D12
LAMPIRAN 2 DATA SHEET SENSOR SHARP GP2D12
LAMPIRAN 3 DATA SHEET MIKROKONTROLER ATMEGA8
LAMPIRAN 4 PROGRAM LENGKAP
8
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor Sharp GP2D12…………..…………………………………. 8
Gambar 2.2 Sistem Minimum AVR ATmega8………………………………… 10
Gambar 2.3 Pin ATmega8……………………………………………………… 12
Gambar 2.4 LCD Pendeteksi Jarak…………………………………………….. 16
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin LCD…………………………………………...… 18
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian…………………………………………. 21
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator IC LM7805………………………………… 22
Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8…………. 22
Gambar 3.4 Rangkaian LCD………………………………………………....… 24
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Jarak………………………………….…........... 25
Gambar 3.6 Diagram Alir Pemrograman…………………………….….…...… 26
Gambar 4.1 LM7805………………………………………………….….…….. 27
Gambar 4.2 Informasi Signature Mikrokontroler………………….…….…….. 28
Gambar 4.3 Grafik Kebenaran Sensor Jarak Tipe Sharp GP2D12….…….…… 33
9
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATmega8…………………………………… 13
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8…………………………………… 14
Tabel 2.3 Operasi Dasar LCD………………………………………………….. 19
Tabel 2.4 Konfigurasi Pin LCD……………………………………………...… 20
Tabel 4.1 Konfigurasi Pin LM7805……………………………………………. 27
10
ABSTRAK
Alat pengukur jarak ini menggunakan Sensor Sharp GP2D12. Sensor
Sharp GP2D12 ini digunakan sebagai pendeteksi jarak dengan menggunakan
inframerah, dengan jangkauan jarak 10cm – 80cm. Pengendali utama pada alat ini
menggunakan ATmega8. Alat ini digunakan untuk mengukur jarak dan untuk
membandingkan alat ukur uji dengan alat standard berbasis ATmega dan
ditampilkan pada LCD 2x16 yang telah dirancang dan direalisasikan
menggunakan Sensor Sharp GP2D12 sebagai masukan dan LCD sebagai
keluaran. Komponen lainnya yang mendukung alat pengukur jarak ini adalah
adanya IC Regulator 7805 sebagai penstabil tegangan yang akan dikeluarkan,
PSA (Power Supply Adaptor) yang digunakan adalah Baterai 9 Volt sebagai
penyedia tegangan.
Kata-Kunci : Sensor Sharp GP2D12, Display LCD 2x16, Atmega8
11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk
menciptakan berbagai jenis teknologi yang digunakan manusia untuk dapat
mempermudah dalam melakukan pekerjaan.
Salah satu teknologi yang berkembang adalah teknologi dibidang
pengukuran jarak. Pengukuran yang digunakan saat ini masih tergantung dengan
sensor yang digunakan untuk mendapat jarak atau range yang tinggi.
Dengan pengukuran yang demikian masih memiliki kelemahan yaitu tidak
dapat dilakukan secara terus menerus karena adanya faktor dari manusia ataupun
faktor dari alat itu sendiri, seperti adanya kelemahan dari masing-masing
komponen yang dipakai.
Salah satu syarat yang perlu dipenuhi suatu alat pengukur jarak adalah
terpeliharanya tingkat akurasi atau tingkat ketelitian pada alat tersebut
dikarenakan rendahnya spesifikasi sensor yang digunakan pada alat tersebut. Hal
ini pasti akan berpengaruh terhadap hasil atau data pengukuran.
Karena hal itulah penulis ingin membuat ataupun merancang suatu alat ukur
pengukur jarak yang aplikasinya mengacu kepada penggunaan alat ukur jarak di
suatu tempat dengan mengmenggunakan mikrokontroler ATmega 8 sebagai pusat
pengendali dan pengolahan data dari sensor, SHARP GP2D12 sebagai sensor
jarak yang digunakan, dan LCD 2 X 16 sebagai display penampil hasil
pengukurannya.
12
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan
Maksud dari penulisan projek akhir 1 ini antara lain guna mempermudah
dalam mendeteksi jarak yang lebih akurat, sehingga dapat diaplikasikan di dalam
segala aspek pengukuran.
Tujuan dari projek ini adalah merancang dan membuat suatu instrumentasi untuk:
1. Mengetahui fungsi Sensor Sharp GP2D12 secara umum.
2. Mengetahui jarak yang di ukur pada percobaan pengujian alat
3. Mengetahui perbandingan ralat yang di dapatkan dari pengujian.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang dan membuat suatu alat pengukur jarak
2. Bagaimana sistem kerja sensor GP2D12 sebagai sensor jarak
3. Pemanfaatan ATmega8 sebagai pusat pengendali
4. Pembuatan alat ukur jarak agar diperoleh ralat yang kecil
1.4 Batasan Masalah
Mengingat pembahasan dalam perancangan alat yang dibuat dapat meluas maka
tulisan ini mempunyai batasan masalah sebagai berikut :
1. Alat pengukur jarak dari sistem ini mengunakan LCD 2 x 16.
2. Alat pengukur jarak dari sistem ini yang dipakai adalah Sensor Sharp
GP2D12 , karena berfungsi untuk mengukur dan mendeteksi jarak.
3. Alat pengukur jarak ini mengunakan Mikrokontroller ATmega8
13
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
a. Metode pustaka
Mencari data - data yang berkaitan dengan alat yang akan dibuat, dari
literatur, jurnal elektronika dan situs-situs internet untuk mempelajari
karakterisitik sensor Sharp GP2D12 termasuk cara pemrograman
dengan menggunakan Atmega8.
b. Metode perencanaan dan pembuatan alat
Untuk membuat alat ini dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Mencoba-coba alat atau rangkaian sesuai dengan data-data yang
telah diperoleh dan sesuai spesifikasi alat yang diinginkan.
2. Melaksanakan perencanaan tiap-tiap blok diagram kemudian
digabungkan sehingga menjadi satu sistem.
c. Mempersiapkan komponen yang diperlukan antara lain sebagai berikut:
1.
Sharp GP2D12 sebagai sensor yang akan bekerja mendeteksi jarak
2.
ATMega8 sebagai pusat pengendali alat dan memproses data.
3.
IC Regulator 7805 sebagai penguat dan pengatur tegangan yang
akan masuk sebesar 5V
4.
LCD sebagai display/penampil hasil jarak yang telah di deteksi
pada suatu tempat.
d.
Pembuatan alat
Perakitan tiap-tiap blok dan penggabungan tiap-tiap blok menjadi satu
sistem.
14
e.
Pengujian alat
pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat
telah bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan pada tiap-tiap blok,
kemudian dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan.
f.
Kalibrasi alat
Membandingkan hasil pengukuran dengan alat ukur standar melalui
beberapa tahap.
g.
Konsultasi dengan dosen pembimbing serta mencari sumber informasi
yang berhubungan dengan pembuatan projek.
1.6 Tinjauan Pustaka
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan landasan teori, data-data
atau informasi sebagai bahan acuan dalam melakukan perencanaan,
percobaan, pembuatan dan penyusunan projek 1.
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan projek 1 ini adalah sebagai berikut:
BAB 1 : PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas latar belakang projek akhir,
maksud
dan
tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi
penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan.
BAB 2 : LANDASAN TEORI
Berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan
dalam pembuatan sistem pengukuran jarak.
15
BAB 3 : PERANCANGAN ALAT
Akan dibahas secara detail tentang perancangan konstruksi alat,
sistem program untuk mengolah data dari masukan sensor,dan
penampilan ke LCD.
BAB 4 : IMPLEMENTASI SISTEM
Berisikan tentang pengujian terhadap setiap komponen dan
pengujian keseluruhan
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan kesimpulan dari pembuatan alat pada projek 1 ini dan
saran yang dapat membantu dalam pengembangan alat ukur ini
kedepannya.
16
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sensor
Sensor adalah alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan sering
berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu.
Sensor merupakan jenis transduser yang digunakan untuk mengubah
variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus
listrik.
2.1.1 Sensor Jarak
Sensor jarak dapat diartikan sebagai sensor yang berfungsi untuk
mengukur serta mengetahui letak dari sebuah objek yang berbeda jaraknya.
Sensor untuk mengetahui jarak ini pada perkembangannya memiliki dua
kelompok, yang pertama adalah sensor ultrasonik dan yang kedua adalah sensor
infra merah.
Sensor ultrasonik untuk mengukur jarak dihasilkan dari gelombang
ultrasonic yang dipancarkan atau dikeluarkan oleh transmitter atau alat pemancar
gelombang ultrasonic. Transmitter mengeluarkan gelombang ultrasonic yang
dihasilkan dari frekuensi diatas normal dari gelombang suara.
Cara kerjanya sebenarnya sangatlah simpel, pada awalnya transmitter akan
mengeluarkan gelombang ultrasonic yang biasanya dikeluarkan secara berkala
dalam beberapa detik sekali. Pancaran gelombang ultrasonic tersebut akan terus
dipancarkan menyeluruh dan meluas dalam jangakauannya. Kemudian ketika
pancaran gelombang ultrasonic tersebut menabrak sebuah objek tertentu, maka
17
pancaran gelombang ultrasonic tersebut akan terhenti dan dengan kemudian
berbalik arah menuju alat penerima sinyal ultrasonic atau lebih dikenal dengan
istilah receiver yang terdapat pada sensor jarak. Pada saat itu juga receiver akan
memberikan data dari hasil tangkapan gelombang ultrasonic tadi kepada mikro
kontroler yang kemudian oleh mikro kontroler akan diproses menjadi sebuah data
mengenai bentuk objek dan jarak dari objek yang tersentuh gelombang ultrasonic
tadi. Jaraknya gelombang yang dipancarkan oleh transmitter tergantung pada alat
yang digunakan.
Jenis selanjutnya dari sensor jarak adalah sensor infra merah. Perbedaan
sensor infra merah dengan sensor ultrasonic sendiri sebenarnya sangat kecil,
karena perbedaannya hanya terletak pada cara kerjanya. Apabila pada sensor
ultrasonic mempergunakan gelombang ultrasonic untuk mendeteksi sebuah objek
pada jarak tertentu. Maka pada sensor infra merah, untuk dapat mendeteksi sebuah
objek dan mendapatkan gambaran serta jaraknya adalah dengan menggunakan
panas tertentu dari sebuah benda atau objek.
Setiap suhu panas dari suatu objek akan tertangkap oleh sensor infra merah
karena infra merah menggunakan sumber utamanya yaitu radiasi panas atau juga
radiasi termal. Sensor ini biasanya digunakan sebagai indra penglihatan dari robot
seperti layaknya sebuah mata pada manusia.
2.1.2 Sensor Jarak Sharp GP2D12
Sensor ini termasuk pada sensor jarak kategori optik. Pada dasarnya sensor
ini sama seperti sensor Infra Red (IR) konvensional, GP2D12 memiliki bagian
transmitter/emitter dan receiver (detektor). Bagian transmitter akan memancarkan
sinyal IR yang telah dimodulasi, sedangkan pantulan dari IR (apabila mengenai
18
sebuah objek) akan ditangkap oleh bagian detektor yang terdiri dari lensa
pemfokus dan sebuah position-sensitive detector.
Gambar 2.1 Sensor Sharp GP2D12
Sensor Sharp GP2D12 dapat mengukur jarak halangan pada 10cm – 80 cm
dengan memanfaatkan pemancaran dan penerimaan gelombang infra merah
sebagai media untuk mengestimasi jarak. Penggunaan sperktrum infra merah
menyebabkan sensor ini tidak mudah terganggu dengan keberadaan cahaya
tampak dari lingkungan karena memiliki daerah spektrum yang berbeda.
Untuk menghitung jarak objek pada wilayah pandangnya, sensor ini
menggunakan metode triangulation dan sebuah linear CCD array sebagai positionsensitive detector. Pertama-tama, emitter memancarkan sinyal IR yang telah
dimodulasi ke arah target. Sinar ini berjalan sepanjang sudut pandangnya dan
akan dipantulkan oleh objek yang menghalanginya. Jika tidak mengenai objek, IR
tidak akan dipantulkan kembali dan sensor mendeteksi ketidakberadaan objek.
Pantulan IR akan diterima oleh lensa pada detektor dan difokuskan ke
linear CCD array. Detektor akan mendeteksi sudut datang IR hasil pantulan
sebagai parameter jarak.
Perbedaan sudut sinar datang yang diterima oleh detektor sinar IR ini
kemudian akan diproyeksikan oleh lensa pada bagian tertentu dari CCD array
19
sesuai sudut datang dari IR. Dengan kata lain, lokasi penerima cahaya pada CCD
array akan merepresentasikan jarak objek.
2.1.3 Spesifikasi GP2D12
Sensor Sharp GP2D12 mempunyai spesifikasi catu daya 4,5 VDC – 5,5
VDC, Arus 30mA, jarak jangkauan : 10cm – 80cm, antarmuka outputnya
tegangan analog, dimensi: 1.75 x 0.74 x 0.53 in (4.45 x 1.89 x 1.35 cm).
2.2 Mikrokontroler ATmega8
Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana didalamnya
sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang
sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik
pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal
memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.
Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan
mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set
Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set
Computer).
Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu
keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga
AT89RFxx.Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah
memori, kelengkapan periperal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki.
2.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR ATmega8
Sistem minimum mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum
yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sistem minimum ini
20
kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi
tertentu. Di keluarga mikrokontroler AVR, seri 8 adalah salah satu seri yang
sangat banyak digunakan. Untuk membuat rangkaian sistem minimum Atmega
AVR 8 diperlukan beberapa komponen yaitu IC mikrokontroler Atmega8, XTAL
4 MHz, kapasitor, resistor, trimpot, IC Regulator 7805, Atmega8.
Selain itu tentunya diperlukan power supply (adaptor) yang bisa
memberikan tegangan 5V DC. Rangkaian sistem minimum ini sudah siap untuk
menerima sinyal analog (fasilitas ADC) di port A.
Gambar rangkaiannya adalah sebagai berikut:
Gambar 2.2 Sistem Minimum AVR ATmega8
2.2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATmega8
Mikrokontroler adalah suatu chip yang dapat digunakan sebagai
pengontrol utama sistem elektronika, misalnya sistem pengukur suhu digital,
sistem keamanan rumah dan lain sebagainya. Hal ini dikarenakan di dalam chip
tersebut sudah ada unit pemroses, memori ROM (Read Only Memori), RAM
21
(Random Access Memory), Input-Output, dan fasilitas pendukung lainnya.
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi
dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi
dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan
12 siklus clock.
Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki
arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruksi Set
Computing), sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan
efisien. Sedangkan seri MCS51 berteknoli CISC (Complex Instruktion Set
Computing). Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah
memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang
digunakan, mereka bias dikatakan hampir sama.
Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang
memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan
single level pipelining.
Berikut adalah feature-feature mikrokontroller seri ATmega8.
1. Memori Flash 8 Kbytes dalam programmable flash
2. Memori EEPROM 512 bytes untuk data yang dapat diprogram saat operasi
3. Memori SRAM 1 bytes untuk data
4. Dua buah Timer / Counter18 bit dengan kemampuan pembandingan
5.Watchdog Timerdengan osilator internal
6. 6 channel ADC, Empat Saluran 10-bit Akurasi dan Dua Saluran 8-bit Akurasi
7. Lima Mode Sleep: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, dan
Siaga
22
8. Antar muka komparator analog
9. Saluran I/O sebanyak 23 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
10. Unit interupsi internal dan eksternal
11. Programmable Serial USART
12. Master / Slave SPI Serial Interface
13. Power-on reset dan Deteksi Programmable Brown-out
14. Internal dikalibrasi RC Oscillator
2.2.1.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroler AVR ATmega8
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda.
Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar
salah satu bentuk IC seri mikrokontroler AVR Atmega 8 dapat dilihat pada
gambar dibawah ini:
Gambar 2.3 Pin Atmega8
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki :
1) PORT B
Port B merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur perbit). Output buffer Port B
dapat member arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
23
Data Direction Register Port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port b digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika inginmemfungsikan pin-pin
Port B bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin Port B
juga memiliki fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel
konfigurasi pin Port B ATmega 8 berikut:
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATmega8
2) PORT C
Port C merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C
dapat memberi arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung.
Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
dua pin port C (PC6 dan PC7) juga fungsi alternatif sebagai oscillator untuk
timer/counter 2.
24
3) PORT D
Port D merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D
dapat member arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang
dapat dilihat dalam tabel konfigurasi pin Port D ATmega8 berikut:
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8
4) RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi
masukan selama 2 detik maka system akan di-reset.
5) XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke
internal clock operating circuit.
6) XTAL2
XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.
25
7) Avcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus
secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.
8) AREF
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus
diberikan ke kaki ini.
9) AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND,
kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.3 Bahasa Basic menggunakan Code Vision AVR (CVAVR)
Perangkat lunak merupakan program yang meliputi bahasa pemrograman
Code Vision AVR Evaluation (CVAVR) untuk pemrograman mikrokontroler
Atmega8. CodeVisionAVR merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated
Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang
didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat
dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP. Crosscompiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C,
sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur
untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada
sistem embedded.
File object C hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging
pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel
26
AVR Studio. IDE (Integrated Development Environtment) mempunyai fasilitas
internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan
anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah
sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis. Software In-System
Programmer didesain untuk bekerja dengan Atmel STK500/AVRISP/AVR Prog,
Kanda Systems STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP,
Futurlec
JRAVR
dan
MicroTronics
ATCPU/Mega2000
programmers/
development boards.
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini banyak
digunakan. Penampil LCD dapat menggantikan fungsi dari penampil CRT
(Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia
sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun yang
berwarna.Teknologi
LCD memberikan keuntungan dibandingkan
dengan
teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang digunakan
sebelum transistor ditemukan.
Gambar 2.4 LCD Pendeteksi Jarak
27
Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT (Cathode Ray
Tube) adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih
bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor CRT lebih cepat
memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.
LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk kristal cair sebagai
pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi
piksel yang dibagi dalam baris dan kolom. Dengan demikian, setiap pertemuan
baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar (backplane),
yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang
ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan. Dalam keadaan normal, cairan yang
digunakan memiliki warna cerah.
Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam
ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat
pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan.
Lapisan film yang berisi kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca
yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat tegangan dicatukan pada
beberapa pasang elektroda, molekul – molekul kristal cair akan menyusun diri
agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil
pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka,
atau gambar sesuai bagian yang di aktifka.
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa
microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat
menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainnya adalah tampilan yang
diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari. Di
28
bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu
(berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan. LCD yang digunakan
adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display.
Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter, sehingga dapat memudahkan untuk membuat
program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data dan
3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional yaitu 2x16 karakter
4. Daya yang digunakan relative sangat kecil yaitu 5 Volt DC
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin LCD
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses
proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan
instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap
karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter
(membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah
utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display
Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift.
29
Tabel 2.3 Operasi Dasar LCD
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular
untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain
seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter
digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan
mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam
satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan
baris secara bersamaan digunakan metode Screening.
Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan
suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua.
Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan
untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD,
mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film
Transistor Active Matrix (TFT-AMLCD).
30
Tabel 2.4 Konfigurasi Pin LCD
31
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
PSA
Sensor
Jarak
ATMEGA8
LCD
16 X 2
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
3.1.1 Fungsi Tiap Blok
1. Atmega8
: Sebagai pengkonversi data dari sensor
2. Sensor Jarak
: Sebagai sensor yang mendeteksi jarak
3. LCD
: Sebagai output tampilan
4. Power Supply
: Sebagai penyedia tegangan ke sistem dan
Sensor
32
3.2. Rangkaian Regulator
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator IC LM7805
Pada rangkaian tersebut menggunakan baterai 9 volt, karena untuk
menghemat biaya. Rangkaian mikrokontroler hanya membutuhkan tegangan
sebesar 5 volt sedangkan baterai 9 volt, dari itu membutuhkan IC LM7805, agar
tegangan yang di keluarkan 5 Volt. Di atas adalah adalah rangkaian penstabil
tegangan.
3.3. Rangkaian Mikrokontroller Atmega8
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8 dapat dilihat pada
gambar di bawah ini :
Gambar 3.3 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8
33
Dari gambar 3.3, rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali.
Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler Atmega8. Semua
program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan
sesuai dengan yang dikehendaki.
Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 11.0592 MHz dan dua buah kapasitor
30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler Atmega8 dalam
mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset
(aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler
ini.
Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso,
Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke Jack 10 Pin
header sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP
Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak
pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke
ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena
mikrokontroler tidak akan bisa merespon.
3.4 Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal
Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena
mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632
sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi
tampilan karakter.
34
Pemasangan potensiometer sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras
karakter yang tampil. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD
yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PD.5, PD.6, PD.7, PB.0, PB.1
, PB.2 , PB.3 yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus
sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD
display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroler Atmega8.
Gambar 3.4 Rangkaian LCD
35
3.5. Rangkaian Sensor Jarak
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Jarak
Sharp GP2D12 adalah sensor jarak analog yang menggunakan infrared
untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm. GP2D12 mengeluarkan
output voltase non-linear dalam hubungannya dengan jarak objek dari sensor dan
menggunakan interface analog to digital converter (ADC).
Sensor jarak Sharp banyak dipilih untuk proyek yang membutuhkan
pengukuran jarak akurat. Sensor ini lebih ekonomis, tapi memberikan kinerja
yang jauh lebih baik daripada alternatif IR lainnya.
Sensor ini memiliki 3-pin, Voltage, Ground, Signal. Output sensor ini
adalah analog tunggal, dapat terhubung ke sebuah konverter analog ke-digital
untuk mengambil pengukuran jarak, atau output dapat dihubungkan ke
comparator untuk deteksi ambang batas. Jangkauan deteksi versi ini adalah sekitar
10 cm sampai 80 cm (4 "sampai 32").
36
3.6 Diagram Alir Pemrograman
Mulai
Insialising
Sensor Deteksi
Jarak
Konversi Analog To Digital
Tampil Data Di
LCD
Selesai
Gambar 3.6 Diagram Alir Program
37
BAB IV
IMPLEMENTASI SISTEM
4.1
Pengujian LM7805 Sebagai Regulator
Gambar 4.1 LM7805
Pin
Function
Name
1
Input voltage (5V-18V)
Input
2
Ground (0V)
Ground
3
Regulated output; 5V (4.8V-5.2V)
Output
No
Tabel 4.1 Konfigurasi Pin LM7805
Regulator ini menghasilkan tegangan output stabil 5 Volt dengan syarat
tegangan input yang diberikan minimal 7-8 Volt (lebih besar dari tegangan output)
38
sedangkan batas maksimal tegangan input yang diperbolehkan dapat dilihat pada
datasheet IC 78XX karena jika tidak maka tegangan output yang dihasilkan tidak
akan stabil atau kurang dari 5 Volt.
4.2
Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
Karena
pemrograman menggunakan
Programming) mikrokontroler
harus dapat
mode
ISP
(In
System
diprogram langsung pada papan
rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program
downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis
mikrokontroler oleh program downloader yaitu Atmega8.
Gambar 4.2 Informasi Signature Mikrokontroler
Atmega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 11.0592 MHz, apabila
Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu
singkat, bisa
dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.
39
4.3.
Interfacing LCD 2x16
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD 2 x 16 karakter yang berfungsi
sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD
dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi
mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan
numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW:
Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa
anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka
melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur
kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika
RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar
LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan
memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika
low ( 0 )
Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam
untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke
mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai
berikut:
#include
#include
void main(void)
{
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
40
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
lcd_init(16);
while (1)
{
// Place your code here
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LCD");
}
}
Program di atas akan menampilkan kata “LCD” di baris pertama pada
display LCD 2x16. Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian
diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan emberitahuan
apabila menerima sms .
4.4
Pengujian Sensor Jarak
Dibawah ini adalah program untuk pengujian sensor sharp GP2D12:
#include
41
#include
// Alphanumeric LCD Module functions
#include
#include
#define ADC_VREF_TYPE 0x60
// Read the 8 most significant bits
// of the AD conversion result
unsigned char read_adc(unsigned char adc_input)
{
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage
delay_us(10);
// Start the AD conversion
ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCH;
}
unsigned char gp2d12()
{
unsigned char jarak;
jarak = (unsigned char)((1854.9953/(float)
42
read_adc(0)) – 6.2304); //read_adc(0) membaca nilai analog dari PINA0
//nilai ADC sudah dikonversi dengan mengalikan konstanta yang dibagi dengan
perbandingan konversi ADC return jarak;
}
// Declare your global variables here
void main(void)
{
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
SFIOR=0x00;ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0x84;
SFIOR&=0xEF;
TWCR=0x00;
lcd_init(16);
while (1)
{
// Place your code here
sprintf(kata,”jarak=%d”,gp2d12());//menyusun karakter dengan menggunakan
43
fungsi sprinf
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(kata);
delay_ms(300);
//membersihkan layar LCD
//mengatur kursor LCD menuju koordinat 0,0
//mengirim data LCD
//delay agar perubahan dari lcd_clear tidak terlalu
cepat
}
}
program ini digunakan untuk mengkonversikan tegangan atau sinyal
analog ke sinyal digital dengan resulusi 10 bit.
Gambar 4.3 Grafik Kebenaran Sensor Jarak Tipe Sharp GP2D12
44
4.5 Data Pengujian Alat
Jarak
Jarak
Praktek
Teori/Standar
(Sp)
(St)
1
21,1 cm
21,5 cm
2
15,1 cm
15,3 cm
3
10,6 cm
10,5 cm
Pengujian
4.5.1 Menentukan % Ralat pada Pengujian Alat
* Pengujian 1
%Ralat =
x 100%=
x 100% = 1,896%
x 100%=
x 100% = 1,325%
x 100%=
x 100% = 0,943%
*Pengujian 2
%Ralat =
*Pengujian 3
%Ralat =
45
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Sensor Sharp GP2D12 merupakan sensor infra merah yang secara umum dapat
mendeteksi jarak dengan jangkauan 10 cm – 80 cm, namun setelah dilakukan
perancangan alat dan dilakukan pemrograman, sensor tersebut hanya dapat
menjangkau jarak 10 cm – 30 cm dikarenakan adanya keterbatasan dari sensor
itu sendiri.
2. LCD baik digunakan karena memiliki keunggulan yaitu menarik arus yang
kecil, sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan
catu daya yang kecil, tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah
di bawah terang sinar matahari. Di bawah sinar cahaya yang remang-remang
dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang dibelakang
layar tampilan. LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data
dengan 2 baris 16 karakter tampilan pada display
3. Pada regulator IC LM7805, yang digunakan baterai 9 Volt, agar menghemat
biaya. Rangkaian mikrokontroler hanya membutuhkan tegangan sebesar 5 Volt
sedangkan baterai yang digunakan adalah 9 Volt, maka dari itu membutuhkan
IC LM7805 agar tegangan yang dikeluarkan 5 Volt karena rangkaian regulator
IC LM7805 merupakan rangkaian penstabil tegangan.
46
5.2 Saran
1. Alat pengukur jarak ini sangat sensitif, maka dari itu lebih berhati-hati dalam
melakukan perancangan alat dan ketika melakukan pengukuran, benda yang
akan diukur dikondisikan dalam keadaan benar-benar diam sehingga data yang
dihasilkan akurat/terbukti kebenarannya.
2. Sebaiknya untuk penampilan nilai jarak dapat dikembangkan ke PC, dan dapat
menampilkan nilai yang lainnya, misalkan menampilkan tegangan.
47
DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim, KF. 2002. Teknik Digital. Penerbit: ANDI Yogyakarta
Muis, Saludin. 2007. Teknik Digital Dasar. Penerbit: Graha Ilmu
http://komponenelektronika.biz/sensor-jarak-dengan-infrared.html
http://komponenelektronika.biz/jenis-jenis-sensor.html
http://www.alatuji.com/kategori/300/jarak
48
DENGAN SENSOR SHARP GP2D12 BERBASIS ATMEGA8
PROJEK AKHIR I
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR JARAK
DENGAN SENSOR SHARP GP2D12 BERBASIS ATMEGA8
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Kuliah
pada Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ALAT PENGUKUR JARAK
DENGAN SENSOR SHARP GP2D12 BERBASIS ATMEGA8
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
Medan, 26 Januari 2016
Menyetujui,
Ketua Prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi
Pembimbing
FMIPA USU
Dr. Diana A. Barus,M.Sc
Junedi Ginting, S.Si, M.Si
NIP. 19660729 199203 2 002
NIP. 19730622 200312 1 001
3
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini :
Nama
: Fransiska Juniati Baringbing
Tempat/Tanggal Lahir
: Medan/23 Juni 1995
Dept./Program Studi
: Fisika /D3 Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Perguruan Tinggi
: Universitas Sumatera Utara
Judul Karya Tulis Ilmiah : Rancang Bangun Alat Pengukur Jarak Dengan
Sensor Sharp GP2D12 Berbasis ATMEGA8
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan
pada kegiatan projek akhir I ini adalah benar karya sendiri dan/atau bukan
merupakan plagiasi.
Apabila dikemudian hari ditemukan bahwa karya tulis ilmiah yang saya
sampaikan bukan karya saya sendiri/plagiasi, saya bersedia menerima sanksi
akademik atau yang lainnya.
Medan, 25 Januari 2016
Yang menyatakan
Fransiska Juniati Baringbing
NIM. 132411006
4
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat-Nya
kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir I
ini dengan baik.
Laporan Projek Akhir I ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi
untuk menyelesaikan pendidikan D3 pada Program Studi Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas
Sumatera Utara.
Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Projek Akhir I hingga selesainya
laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara
langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis
mengucapkan terimakasih kepada :
1.
Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2.
Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
3.
Dr. Diana A. Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan
Instrumentasi FMIPA USU
4.
Junedi Ginting, S.Si, M.Si, selaku Pembimbing yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini.
5.
Orang Tua dan Teman-teman terdekat yang telah memberikan doa dan
dukungannya kepada penulis
5
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat
banyak kekurangan dan kesalahan.Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari.Akhir kata, semoga
laporan Projek Akhir I ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan
maupun pengetahuan kita.
Medan, 25 Januari 2016
Penulis
6
DAFTAR ISI
Cover
Halaman Pengesahan……………………………………………………………i
Surat Pernyataan………………………………………………………………..ii
Kata Pengantar…………………………………………………………………iii
Daftar Isi………………………………………………………………………..v
Daftar Gambar……………………………………………………………..…..vii
Daftar Tabel…………………………………………………....……………..viii
Abstrak………………………………………………………………………... ix
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………….………. 1
1.1 Latar Belakang…………………………………………….……………… 1
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan………………………….………………… 2
1.3 Rumusan Masalah………………………………….……………………... 2
1.4 Batasan Masalah………………………………….……………............….. 2
1.5 Metodologi Penelitian………………….…………………………………. 3
1.6 Tinjauan Pustaka…………………………….……………………………. 4
1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………………….. 4
BAB II LANDASAN TEORI………………………………………………… 6
2.1 Sensor……………………………………………………………………... 6
2.1.1 Sensor Jarak……………………………………………………….. 6
2.1.2 Sensor Jarak Sharp GP2D12………………………………………. 7
2.1.3 Spesifikasi GP2D12……………………………………………….. 9
2.2 Mikrokontroler ATmega8…………………………………………………. 9
2.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR ATmega8…………………….. 9
2.2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATmega8…...……...… 10
2.2.1.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroler AVR ATmega8.. 12
2.3 Bahasa Basic menggunakan Code Vision AVR (CV AVR)…................... 15
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)……………………………………………. 16
7
BAB III PERANCANGAN ALAT…………...……………………………… 21
3.1 Diagram Blok Rangkaian………………………………………………… 21
3.1.1 Fungsi Tiap Blok…………………………………………………. 21
3.2 Rangkaian Regulator…………………………...………………………… 22
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega8………………………...………….. 22
3.4 Rangkaian LCD…………………………………...……………………… 23
3.5 Rangkaian Sensor Jarak……………………………...…………………… 25
3.6 Diagram Alir Pemrograman…………………………...…………………. 26
BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM…………………………………..……. 27
4.1 Pengujian LM7805 sebagai Regulator…………………………...………. 27
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega8……………...…………. 28
4.3 Interfacing LCD 2x16………………………………………...………….. 29
4.4 Pengujian Sensor Jarak……………………...…………………………… 30
4.5 Data Pengujian Alat…………………………………...…………………. 34
4.5.1 Menentukan %Ralat pada Pengujian Alat……………..………… 34
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………..……… 35
5.1 Kesimpulan……………………………………………..……………….. 35
5.2 Saran……………………………………………………..……………… 36
DAFTAR PUSTAKA………………………………………..……………… 37
LAMPIRAN 1 PROGRAM LENGKAP SENSOR SHARP GP2D12
LAMPIRAN 2 DATA SHEET SENSOR SHARP GP2D12
LAMPIRAN 3 DATA SHEET MIKROKONTROLER ATMEGA8
LAMPIRAN 4 PROGRAM LENGKAP
8
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor Sharp GP2D12…………..…………………………………. 8
Gambar 2.2 Sistem Minimum AVR ATmega8………………………………… 10
Gambar 2.3 Pin ATmega8……………………………………………………… 12
Gambar 2.4 LCD Pendeteksi Jarak…………………………………………….. 16
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin LCD…………………………………………...… 18
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian…………………………………………. 21
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator IC LM7805………………………………… 22
Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8…………. 22
Gambar 3.4 Rangkaian LCD………………………………………………....… 24
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Jarak………………………………….…........... 25
Gambar 3.6 Diagram Alir Pemrograman…………………………….….…...… 26
Gambar 4.1 LM7805………………………………………………….….…….. 27
Gambar 4.2 Informasi Signature Mikrokontroler………………….…….…….. 28
Gambar 4.3 Grafik Kebenaran Sensor Jarak Tipe Sharp GP2D12….…….…… 33
9
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATmega8…………………………………… 13
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8…………………………………… 14
Tabel 2.3 Operasi Dasar LCD………………………………………………….. 19
Tabel 2.4 Konfigurasi Pin LCD……………………………………………...… 20
Tabel 4.1 Konfigurasi Pin LM7805……………………………………………. 27
10
ABSTRAK
Alat pengukur jarak ini menggunakan Sensor Sharp GP2D12. Sensor
Sharp GP2D12 ini digunakan sebagai pendeteksi jarak dengan menggunakan
inframerah, dengan jangkauan jarak 10cm – 80cm. Pengendali utama pada alat ini
menggunakan ATmega8. Alat ini digunakan untuk mengukur jarak dan untuk
membandingkan alat ukur uji dengan alat standard berbasis ATmega dan
ditampilkan pada LCD 2x16 yang telah dirancang dan direalisasikan
menggunakan Sensor Sharp GP2D12 sebagai masukan dan LCD sebagai
keluaran. Komponen lainnya yang mendukung alat pengukur jarak ini adalah
adanya IC Regulator 7805 sebagai penstabil tegangan yang akan dikeluarkan,
PSA (Power Supply Adaptor) yang digunakan adalah Baterai 9 Volt sebagai
penyedia tegangan.
Kata-Kunci : Sensor Sharp GP2D12, Display LCD 2x16, Atmega8
11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk
menciptakan berbagai jenis teknologi yang digunakan manusia untuk dapat
mempermudah dalam melakukan pekerjaan.
Salah satu teknologi yang berkembang adalah teknologi dibidang
pengukuran jarak. Pengukuran yang digunakan saat ini masih tergantung dengan
sensor yang digunakan untuk mendapat jarak atau range yang tinggi.
Dengan pengukuran yang demikian masih memiliki kelemahan yaitu tidak
dapat dilakukan secara terus menerus karena adanya faktor dari manusia ataupun
faktor dari alat itu sendiri, seperti adanya kelemahan dari masing-masing
komponen yang dipakai.
Salah satu syarat yang perlu dipenuhi suatu alat pengukur jarak adalah
terpeliharanya tingkat akurasi atau tingkat ketelitian pada alat tersebut
dikarenakan rendahnya spesifikasi sensor yang digunakan pada alat tersebut. Hal
ini pasti akan berpengaruh terhadap hasil atau data pengukuran.
Karena hal itulah penulis ingin membuat ataupun merancang suatu alat ukur
pengukur jarak yang aplikasinya mengacu kepada penggunaan alat ukur jarak di
suatu tempat dengan mengmenggunakan mikrokontroler ATmega 8 sebagai pusat
pengendali dan pengolahan data dari sensor, SHARP GP2D12 sebagai sensor
jarak yang digunakan, dan LCD 2 X 16 sebagai display penampil hasil
pengukurannya.
12
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan
Maksud dari penulisan projek akhir 1 ini antara lain guna mempermudah
dalam mendeteksi jarak yang lebih akurat, sehingga dapat diaplikasikan di dalam
segala aspek pengukuran.
Tujuan dari projek ini adalah merancang dan membuat suatu instrumentasi untuk:
1. Mengetahui fungsi Sensor Sharp GP2D12 secara umum.
2. Mengetahui jarak yang di ukur pada percobaan pengujian alat
3. Mengetahui perbandingan ralat yang di dapatkan dari pengujian.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang dan membuat suatu alat pengukur jarak
2. Bagaimana sistem kerja sensor GP2D12 sebagai sensor jarak
3. Pemanfaatan ATmega8 sebagai pusat pengendali
4. Pembuatan alat ukur jarak agar diperoleh ralat yang kecil
1.4 Batasan Masalah
Mengingat pembahasan dalam perancangan alat yang dibuat dapat meluas maka
tulisan ini mempunyai batasan masalah sebagai berikut :
1. Alat pengukur jarak dari sistem ini mengunakan LCD 2 x 16.
2. Alat pengukur jarak dari sistem ini yang dipakai adalah Sensor Sharp
GP2D12 , karena berfungsi untuk mengukur dan mendeteksi jarak.
3. Alat pengukur jarak ini mengunakan Mikrokontroller ATmega8
13
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
a. Metode pustaka
Mencari data - data yang berkaitan dengan alat yang akan dibuat, dari
literatur, jurnal elektronika dan situs-situs internet untuk mempelajari
karakterisitik sensor Sharp GP2D12 termasuk cara pemrograman
dengan menggunakan Atmega8.
b. Metode perencanaan dan pembuatan alat
Untuk membuat alat ini dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Mencoba-coba alat atau rangkaian sesuai dengan data-data yang
telah diperoleh dan sesuai spesifikasi alat yang diinginkan.
2. Melaksanakan perencanaan tiap-tiap blok diagram kemudian
digabungkan sehingga menjadi satu sistem.
c. Mempersiapkan komponen yang diperlukan antara lain sebagai berikut:
1.
Sharp GP2D12 sebagai sensor yang akan bekerja mendeteksi jarak
2.
ATMega8 sebagai pusat pengendali alat dan memproses data.
3.
IC Regulator 7805 sebagai penguat dan pengatur tegangan yang
akan masuk sebesar 5V
4.
LCD sebagai display/penampil hasil jarak yang telah di deteksi
pada suatu tempat.
d.
Pembuatan alat
Perakitan tiap-tiap blok dan penggabungan tiap-tiap blok menjadi satu
sistem.
14
e.
Pengujian alat
pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat
telah bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan pada tiap-tiap blok,
kemudian dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan.
f.
Kalibrasi alat
Membandingkan hasil pengukuran dengan alat ukur standar melalui
beberapa tahap.
g.
Konsultasi dengan dosen pembimbing serta mencari sumber informasi
yang berhubungan dengan pembuatan projek.
1.6 Tinjauan Pustaka
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan landasan teori, data-data
atau informasi sebagai bahan acuan dalam melakukan perencanaan,
percobaan, pembuatan dan penyusunan projek 1.
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan projek 1 ini adalah sebagai berikut:
BAB 1 : PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas latar belakang projek akhir,
maksud
dan
tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi
penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan.
BAB 2 : LANDASAN TEORI
Berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan
dalam pembuatan sistem pengukuran jarak.
15
BAB 3 : PERANCANGAN ALAT
Akan dibahas secara detail tentang perancangan konstruksi alat,
sistem program untuk mengolah data dari masukan sensor,dan
penampilan ke LCD.
BAB 4 : IMPLEMENTASI SISTEM
Berisikan tentang pengujian terhadap setiap komponen dan
pengujian keseluruhan
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan kesimpulan dari pembuatan alat pada projek 1 ini dan
saran yang dapat membantu dalam pengembangan alat ukur ini
kedepannya.
16
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sensor
Sensor adalah alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan sering
berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu.
Sensor merupakan jenis transduser yang digunakan untuk mengubah
variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus
listrik.
2.1.1 Sensor Jarak
Sensor jarak dapat diartikan sebagai sensor yang berfungsi untuk
mengukur serta mengetahui letak dari sebuah objek yang berbeda jaraknya.
Sensor untuk mengetahui jarak ini pada perkembangannya memiliki dua
kelompok, yang pertama adalah sensor ultrasonik dan yang kedua adalah sensor
infra merah.
Sensor ultrasonik untuk mengukur jarak dihasilkan dari gelombang
ultrasonic yang dipancarkan atau dikeluarkan oleh transmitter atau alat pemancar
gelombang ultrasonic. Transmitter mengeluarkan gelombang ultrasonic yang
dihasilkan dari frekuensi diatas normal dari gelombang suara.
Cara kerjanya sebenarnya sangatlah simpel, pada awalnya transmitter akan
mengeluarkan gelombang ultrasonic yang biasanya dikeluarkan secara berkala
dalam beberapa detik sekali. Pancaran gelombang ultrasonic tersebut akan terus
dipancarkan menyeluruh dan meluas dalam jangakauannya. Kemudian ketika
pancaran gelombang ultrasonic tersebut menabrak sebuah objek tertentu, maka
17
pancaran gelombang ultrasonic tersebut akan terhenti dan dengan kemudian
berbalik arah menuju alat penerima sinyal ultrasonic atau lebih dikenal dengan
istilah receiver yang terdapat pada sensor jarak. Pada saat itu juga receiver akan
memberikan data dari hasil tangkapan gelombang ultrasonic tadi kepada mikro
kontroler yang kemudian oleh mikro kontroler akan diproses menjadi sebuah data
mengenai bentuk objek dan jarak dari objek yang tersentuh gelombang ultrasonic
tadi. Jaraknya gelombang yang dipancarkan oleh transmitter tergantung pada alat
yang digunakan.
Jenis selanjutnya dari sensor jarak adalah sensor infra merah. Perbedaan
sensor infra merah dengan sensor ultrasonic sendiri sebenarnya sangat kecil,
karena perbedaannya hanya terletak pada cara kerjanya. Apabila pada sensor
ultrasonic mempergunakan gelombang ultrasonic untuk mendeteksi sebuah objek
pada jarak tertentu. Maka pada sensor infra merah, untuk dapat mendeteksi sebuah
objek dan mendapatkan gambaran serta jaraknya adalah dengan menggunakan
panas tertentu dari sebuah benda atau objek.
Setiap suhu panas dari suatu objek akan tertangkap oleh sensor infra merah
karena infra merah menggunakan sumber utamanya yaitu radiasi panas atau juga
radiasi termal. Sensor ini biasanya digunakan sebagai indra penglihatan dari robot
seperti layaknya sebuah mata pada manusia.
2.1.2 Sensor Jarak Sharp GP2D12
Sensor ini termasuk pada sensor jarak kategori optik. Pada dasarnya sensor
ini sama seperti sensor Infra Red (IR) konvensional, GP2D12 memiliki bagian
transmitter/emitter dan receiver (detektor). Bagian transmitter akan memancarkan
sinyal IR yang telah dimodulasi, sedangkan pantulan dari IR (apabila mengenai
18
sebuah objek) akan ditangkap oleh bagian detektor yang terdiri dari lensa
pemfokus dan sebuah position-sensitive detector.
Gambar 2.1 Sensor Sharp GP2D12
Sensor Sharp GP2D12 dapat mengukur jarak halangan pada 10cm – 80 cm
dengan memanfaatkan pemancaran dan penerimaan gelombang infra merah
sebagai media untuk mengestimasi jarak. Penggunaan sperktrum infra merah
menyebabkan sensor ini tidak mudah terganggu dengan keberadaan cahaya
tampak dari lingkungan karena memiliki daerah spektrum yang berbeda.
Untuk menghitung jarak objek pada wilayah pandangnya, sensor ini
menggunakan metode triangulation dan sebuah linear CCD array sebagai positionsensitive detector. Pertama-tama, emitter memancarkan sinyal IR yang telah
dimodulasi ke arah target. Sinar ini berjalan sepanjang sudut pandangnya dan
akan dipantulkan oleh objek yang menghalanginya. Jika tidak mengenai objek, IR
tidak akan dipantulkan kembali dan sensor mendeteksi ketidakberadaan objek.
Pantulan IR akan diterima oleh lensa pada detektor dan difokuskan ke
linear CCD array. Detektor akan mendeteksi sudut datang IR hasil pantulan
sebagai parameter jarak.
Perbedaan sudut sinar datang yang diterima oleh detektor sinar IR ini
kemudian akan diproyeksikan oleh lensa pada bagian tertentu dari CCD array
19
sesuai sudut datang dari IR. Dengan kata lain, lokasi penerima cahaya pada CCD
array akan merepresentasikan jarak objek.
2.1.3 Spesifikasi GP2D12
Sensor Sharp GP2D12 mempunyai spesifikasi catu daya 4,5 VDC – 5,5
VDC, Arus 30mA, jarak jangkauan : 10cm – 80cm, antarmuka outputnya
tegangan analog, dimensi: 1.75 x 0.74 x 0.53 in (4.45 x 1.89 x 1.35 cm).
2.2 Mikrokontroler ATmega8
Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana didalamnya
sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang
sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik
pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal
memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.
Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan
mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set
Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set
Computer).
Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu
keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga
AT89RFxx.Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah
memori, kelengkapan periperal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki.
2.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR ATmega8
Sistem minimum mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum
yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sistem minimum ini
20
kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi
tertentu. Di keluarga mikrokontroler AVR, seri 8 adalah salah satu seri yang
sangat banyak digunakan. Untuk membuat rangkaian sistem minimum Atmega
AVR 8 diperlukan beberapa komponen yaitu IC mikrokontroler Atmega8, XTAL
4 MHz, kapasitor, resistor, trimpot, IC Regulator 7805, Atmega8.
Selain itu tentunya diperlukan power supply (adaptor) yang bisa
memberikan tegangan 5V DC. Rangkaian sistem minimum ini sudah siap untuk
menerima sinyal analog (fasilitas ADC) di port A.
Gambar rangkaiannya adalah sebagai berikut:
Gambar 2.2 Sistem Minimum AVR ATmega8
2.2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATmega8
Mikrokontroler adalah suatu chip yang dapat digunakan sebagai
pengontrol utama sistem elektronika, misalnya sistem pengukur suhu digital,
sistem keamanan rumah dan lain sebagainya. Hal ini dikarenakan di dalam chip
tersebut sudah ada unit pemroses, memori ROM (Read Only Memori), RAM
21
(Random Access Memory), Input-Output, dan fasilitas pendukung lainnya.
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi
dikemas dalam kode 16-bit (16-bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi
dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan
12 siklus clock.
Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki
arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruksi Set
Computing), sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan
efisien. Sedangkan seri MCS51 berteknoli CISC (Complex Instruktion Set
Computing). Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah
memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang
digunakan, mereka bias dikatakan hampir sama.
Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang
memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan
single level pipelining.
Berikut adalah feature-feature mikrokontroller seri ATmega8.
1. Memori Flash 8 Kbytes dalam programmable flash
2. Memori EEPROM 512 bytes untuk data yang dapat diprogram saat operasi
3. Memori SRAM 1 bytes untuk data
4. Dua buah Timer / Counter18 bit dengan kemampuan pembandingan
5.Watchdog Timerdengan osilator internal
6. 6 channel ADC, Empat Saluran 10-bit Akurasi dan Dua Saluran 8-bit Akurasi
7. Lima Mode Sleep: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, dan
Siaga
22
8. Antar muka komparator analog
9. Saluran I/O sebanyak 23 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
10. Unit interupsi internal dan eksternal
11. Programmable Serial USART
12. Master / Slave SPI Serial Interface
13. Power-on reset dan Deteksi Programmable Brown-out
14. Internal dikalibrasi RC Oscillator
2.2.1.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroler AVR ATmega8
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda.
Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar
salah satu bentuk IC seri mikrokontroler AVR Atmega 8 dapat dilihat pada
gambar dibawah ini:
Gambar 2.3 Pin Atmega8
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki :
1) PORT B
Port B merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur perbit). Output buffer Port B
dapat member arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
23
Data Direction Register Port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port b digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika inginmemfungsikan pin-pin
Port B bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin Port B
juga memiliki fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel
konfigurasi pin Port B ATmega 8 berikut:
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATmega8
2) PORT C
Port C merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C
dapat memberi arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung.
Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
dua pin port C (PC6 dan PC7) juga fungsi alternatif sebagai oscillator untuk
timer/counter 2.
24
3) PORT D
Port D merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D
dapat member arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung.
Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang
dapat dilihat dalam tabel konfigurasi pin Port D ATmega8 berikut:
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8
4) RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi
masukan selama 2 detik maka system akan di-reset.
5) XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke
internal clock operating circuit.
6) XTAL2
XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.
25
7) Avcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus
secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.
8) AREF
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk
operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus
diberikan ke kaki ini.
9) AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND,
kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.3 Bahasa Basic menggunakan Code Vision AVR (CVAVR)
Perangkat lunak merupakan program yang meliputi bahasa pemrograman
Code Vision AVR Evaluation (CVAVR) untuk pemrograman mikrokontroler
Atmega8. CodeVisionAVR merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated
Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang
didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat
dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP. Crosscompiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C,
sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur
untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada
sistem embedded.
File object C hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging
pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel
26
AVR Studio. IDE (Integrated Development Environtment) mempunyai fasilitas
internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan
anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah
sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis. Software In-System
Programmer didesain untuk bekerja dengan Atmel STK500/AVRISP/AVR Prog,
Kanda Systems STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP,
Futurlec
JRAVR
dan
MicroTronics
ATCPU/Mega2000
programmers/
development boards.
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini banyak
digunakan. Penampil LCD dapat menggantikan fungsi dari penampil CRT
(Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia
sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun yang
berwarna.Teknologi
LCD memberikan keuntungan dibandingkan
dengan
teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang digunakan
sebelum transistor ditemukan.
Gambar 2.4 LCD Pendeteksi Jarak
27
Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT (Cathode Ray
Tube) adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih
bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor CRT lebih cepat
memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.
LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk kristal cair sebagai
pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi
piksel yang dibagi dalam baris dan kolom. Dengan demikian, setiap pertemuan
baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar (backplane),
yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang
ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan. Dalam keadaan normal, cairan yang
digunakan memiliki warna cerah.
Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam
ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat
pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan.
Lapisan film yang berisi kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca
yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat tegangan dicatukan pada
beberapa pasang elektroda, molekul – molekul kristal cair akan menyusun diri
agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil
pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka,
atau gambar sesuai bagian yang di aktifka.
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa
microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat
menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainnya adalah tampilan yang
diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari. Di
28
bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu
(berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan. LCD yang digunakan
adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display.
Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter, sehingga dapat memudahkan untuk membuat
program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data dan
3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional yaitu 2x16 karakter
4. Daya yang digunakan relative sangat kecil yaitu 5 Volt DC
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin LCD
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses
proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan
instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap
karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter
(membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah
utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display
Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift.
29
Tabel 2.3 Operasi Dasar LCD
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular
untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain
seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter
digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan
mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam
satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan
baris secara bersamaan digunakan metode Screening.
Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan
suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua.
Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan
untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD,
mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film
Transistor Active Matrix (TFT-AMLCD).
30
Tabel 2.4 Konfigurasi Pin LCD
31
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
PSA
Sensor
Jarak
ATMEGA8
LCD
16 X 2
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
3.1.1 Fungsi Tiap Blok
1. Atmega8
: Sebagai pengkonversi data dari sensor
2. Sensor Jarak
: Sebagai sensor yang mendeteksi jarak
3. LCD
: Sebagai output tampilan
4. Power Supply
: Sebagai penyedia tegangan ke sistem dan
Sensor
32
3.2. Rangkaian Regulator
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator IC LM7805
Pada rangkaian tersebut menggunakan baterai 9 volt, karena untuk
menghemat biaya. Rangkaian mikrokontroler hanya membutuhkan tegangan
sebesar 5 volt sedangkan baterai 9 volt, dari itu membutuhkan IC LM7805, agar
tegangan yang di keluarkan 5 Volt. Di atas adalah adalah rangkaian penstabil
tegangan.
3.3. Rangkaian Mikrokontroller Atmega8
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8 dapat dilihat pada
gambar di bawah ini :
Gambar 3.3 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8
33
Dari gambar 3.3, rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali.
Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler Atmega8. Semua
program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan
sesuai dengan yang dikehendaki.
Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 11.0592 MHz dan dua buah kapasitor
30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler Atmega8 dalam
mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset
(aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler
ini.
Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso,
Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke Jack 10 Pin
header sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP
Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak
pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke
ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena
mikrokontroler tidak akan bisa merespon.
3.4 Rangkaian LCD
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal
Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena
mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632
sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi
tampilan karakter.
34
Pemasangan potensiometer sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras
karakter yang tampil. Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD
yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PD.5, PD.6, PD.7, PB.0, PB.1
, PB.2 , PB.3 yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus
sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD
display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroler Atmega8.
Gambar 3.4 Rangkaian LCD
35
3.5. Rangkaian Sensor Jarak
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Jarak
Sharp GP2D12 adalah sensor jarak analog yang menggunakan infrared
untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm. GP2D12 mengeluarkan
output voltase non-linear dalam hubungannya dengan jarak objek dari sensor dan
menggunakan interface analog to digital converter (ADC).
Sensor jarak Sharp banyak dipilih untuk proyek yang membutuhkan
pengukuran jarak akurat. Sensor ini lebih ekonomis, tapi memberikan kinerja
yang jauh lebih baik daripada alternatif IR lainnya.
Sensor ini memiliki 3-pin, Voltage, Ground, Signal. Output sensor ini
adalah analog tunggal, dapat terhubung ke sebuah konverter analog ke-digital
untuk mengambil pengukuran jarak, atau output dapat dihubungkan ke
comparator untuk deteksi ambang batas. Jangkauan deteksi versi ini adalah sekitar
10 cm sampai 80 cm (4 "sampai 32").
36
3.6 Diagram Alir Pemrograman
Mulai
Insialising
Sensor Deteksi
Jarak
Konversi Analog To Digital
Tampil Data Di
LCD
Selesai
Gambar 3.6 Diagram Alir Program
37
BAB IV
IMPLEMENTASI SISTEM
4.1
Pengujian LM7805 Sebagai Regulator
Gambar 4.1 LM7805
Pin
Function
Name
1
Input voltage (5V-18V)
Input
2
Ground (0V)
Ground
3
Regulated output; 5V (4.8V-5.2V)
Output
No
Tabel 4.1 Konfigurasi Pin LM7805
Regulator ini menghasilkan tegangan output stabil 5 Volt dengan syarat
tegangan input yang diberikan minimal 7-8 Volt (lebih besar dari tegangan output)
38
sedangkan batas maksimal tegangan input yang diperbolehkan dapat dilihat pada
datasheet IC 78XX karena jika tidak maka tegangan output yang dihasilkan tidak
akan stabil atau kurang dari 5 Volt.
4.2
Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
Karena
pemrograman menggunakan
Programming) mikrokontroler
harus dapat
mode
ISP
(In
System
diprogram langsung pada papan
rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program
downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis
mikrokontroler oleh program downloader yaitu Atmega8.
Gambar 4.2 Informasi Signature Mikrokontroler
Atmega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 11.0592 MHz, apabila
Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu
singkat, bisa
dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.
39
4.3.
Interfacing LCD 2x16
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD 2 x 16 karakter yang berfungsi
sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD
dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi
mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan
numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW:
Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa
anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka
melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur
kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika
RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar
LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan
memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika
low ( 0 )
Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam
untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke
mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai
berikut:
#include
#include
void main(void)
{
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
40
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
lcd_init(16);
while (1)
{
// Place your code here
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("LCD");
}
}
Program di atas akan menampilkan kata “LCD” di baris pertama pada
display LCD 2x16. Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian
diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan emberitahuan
apabila menerima sms .
4.4
Pengujian Sensor Jarak
Dibawah ini adalah program untuk pengujian sensor sharp GP2D12:
#include
41
#include
// Alphanumeric LCD Module functions
#include
#include
#define ADC_VREF_TYPE 0x60
// Read the 8 most significant bits
// of the AD conversion result
unsigned char read_adc(unsigned char adc_input)
{
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage
delay_us(10);
// Start the AD conversion
ADCSRA|=0x40;
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCH;
}
unsigned char gp2d12()
{
unsigned char jarak;
jarak = (unsigned char)((1854.9953/(float)
42
read_adc(0)) – 6.2304); //read_adc(0) membaca nilai analog dari PINA0
//nilai ADC sudah dikonversi dengan mengalikan konstanta yang dibagi dengan
perbandingan konversi ADC return jarak;
}
// Declare your global variables here
void main(void)
{
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
SFIOR=0x00;ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0x84;
SFIOR&=0xEF;
TWCR=0x00;
lcd_init(16);
while (1)
{
// Place your code here
sprintf(kata,”jarak=%d”,gp2d12());//menyusun karakter dengan menggunakan
43
fungsi sprinf
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(kata);
delay_ms(300);
//membersihkan layar LCD
//mengatur kursor LCD menuju koordinat 0,0
//mengirim data LCD
//delay agar perubahan dari lcd_clear tidak terlalu
cepat
}
}
program ini digunakan untuk mengkonversikan tegangan atau sinyal
analog ke sinyal digital dengan resulusi 10 bit.
Gambar 4.3 Grafik Kebenaran Sensor Jarak Tipe Sharp GP2D12
44
4.5 Data Pengujian Alat
Jarak
Jarak
Praktek
Teori/Standar
(Sp)
(St)
1
21,1 cm
21,5 cm
2
15,1 cm
15,3 cm
3
10,6 cm
10,5 cm
Pengujian
4.5.1 Menentukan % Ralat pada Pengujian Alat
* Pengujian 1
%Ralat =
x 100%=
x 100% = 1,896%
x 100%=
x 100% = 1,325%
x 100%=
x 100% = 0,943%
*Pengujian 2
%Ralat =
*Pengujian 3
%Ralat =
45
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Sensor Sharp GP2D12 merupakan sensor infra merah yang secara umum dapat
mendeteksi jarak dengan jangkauan 10 cm – 80 cm, namun setelah dilakukan
perancangan alat dan dilakukan pemrograman, sensor tersebut hanya dapat
menjangkau jarak 10 cm – 30 cm dikarenakan adanya keterbatasan dari sensor
itu sendiri.
2. LCD baik digunakan karena memiliki keunggulan yaitu menarik arus yang
kecil, sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan
catu daya yang kecil, tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah
di bawah terang sinar matahari. Di bawah sinar cahaya yang remang-remang
dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang dibelakang
layar tampilan. LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data
dengan 2 baris 16 karakter tampilan pada display
3. Pada regulator IC LM7805, yang digunakan baterai 9 Volt, agar menghemat
biaya. Rangkaian mikrokontroler hanya membutuhkan tegangan sebesar 5 Volt
sedangkan baterai yang digunakan adalah 9 Volt, maka dari itu membutuhkan
IC LM7805 agar tegangan yang dikeluarkan 5 Volt karena rangkaian regulator
IC LM7805 merupakan rangkaian penstabil tegangan.
46
5.2 Saran
1. Alat pengukur jarak ini sangat sensitif, maka dari itu lebih berhati-hati dalam
melakukan perancangan alat dan ketika melakukan pengukuran, benda yang
akan diukur dikondisikan dalam keadaan benar-benar diam sehingga data yang
dihasilkan akurat/terbukti kebenarannya.
2. Sebaiknya untuk penampilan nilai jarak dapat dikembangkan ke PC, dan dapat
menampilkan nilai yang lainnya, misalkan menampilkan tegangan.
47
DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim, KF. 2002. Teknik Digital. Penerbit: ANDI Yogyakarta
Muis, Saludin. 2007. Teknik Digital Dasar. Penerbit: Graha Ilmu
http://komponenelektronika.biz/sensor-jarak-dengan-infrared.html
http://komponenelektronika.biz/jenis-jenis-sensor.html
http://www.alatuji.com/kategori/300/jarak
48