Perancangan Waterpass Digital untuk Mengukur Kemiringan Permukaan Menggunakan Sensor MPU6050 Berbasis ATmega8535
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Penggunaan alat waterpass pada umumnya digunakan pada saat membuat
peralatan meubel, pertukangan dan bangunan, sejak abad 17 alat waterpass ini
memakai tabung kaca yang berisi alkohol atau cairan sejenis dan dibungkus oleh
bingkai panjang untuk menentukan apakah permukaan tersebut tegak lurus atau
tidaknya terhadap tanah.
Pada laporan proyek akhir ini akan di realisasikan suatu alat yaitu waterpass yang
dapat berguna untuk mengukur besarnya sudut kemiringan dan juga dapat mampu
mengukur besarnya selisih sudut diantara dua sudut kemiringan. Disamping
digunakan sebagai alat bantu untuk mendirikan bangunan (pondasi), alat tersebut juga
dapat digunakan untuk membuat tingkatan kedataran dari anak tangga. Sebelum
membangun pondasi rumah atau gedung, kemiringan dari pondasi tersebut harus
diperhatikan. Karena dengan pondasi yang tidak teratur akan membuat bangunan
cenderung miring, sehingga dibutuhkan ketelitian dalam pengamatannya. Dengan
mengacu pada alat ukur yang masih analog, ,maka akan didapatkan beberapa
kekurangan yang dihasilkan. Maka pada laporan proyek akhir ini akan direalisasikan
alat yang mampu untuk meminimalkan kekurangan dai waterpass analog tersebut.
Alat yang akan direalisasikan dapat langsung menampilkan hasil pembacaan secara
digital sehingga mudah digunakan. Dengan berkembangnya teknologi mikrokontroler,
fungsi waterpass ini dapat diaplikasikan secara digital dengan menggunakan sensor
Mpu6050 yang berbasis pada ATMega 8535.Sensor MPU6050 adalah sensor mampu
membaca kemiringan sudut berdasarkan data dari sensor accelerometer dan sensor
gyroscope.Sensor ini juga dilengkapi oleh sensor suhu yang dapat digunakan untuk
mengukur suhu dikeadaan sekitar.Jalur data yang digunakan pada sensor ini adalah
jalur data I2C.
Sensor MPU-6050 berisi sebuah MEMS Accelerometer dan sebuah MEMS Gyro
yang saling terintegrasi. Sensor ini sangat akurat dengan fasilitas hardware internal 16
bit ADC untuk setiap kanalnya. Sensor ini akan menangkap nilai kanal axis X, Y dan
Z bersamaan dalam satu waktu.
Universitas Sumatera Utara
1.2. RUMUSAN MASALAH
Laporan proyek ini membahas tentang pengukuran tingkat kemiringan yang terdiri
dari sensor Mpu6050, Mikrokontroler ATMega8535 sebagai pusat kendalinya beserta
software pemrogramannya, LCD sebagai tampilannya, Relay, Trafo, PSA, Resistor,
Baterai 9 Volt.
1.3. BATASAN MASALAH
Mengacu pada hal diatas Penulis merancang Alat Ukur Kemiringanmemakaisensor
Mpu6050
berbasis
Mikrokontroler
ATMega
8535,
dengan
batasan-batasan
sebagaiberikut :
1. Pembahasan mikrokontroler Atmega 8535.
2. Sensor yang digunakan adalah Mpu6050 sebagai sensor kemiringan.
3. Pembahasan hanya meliputi rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535,Sensor
Mpu6050 beserta programnya.
4. Pembahasan hanya sebatas pemrograman mikrokontroler dan interfacinguntuk
pemrograman dari komputer ke mikrokontroler tidak dibahas.
1.4. TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan penulisan laporan proyek ini adalah untuk:
1. Merancang suatu alat pengukuran kemiringan untuk kemudian ditampilkan
pada LCD dengan menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535.
2. Mengetahui cara kerja sensorsensor Mpu6050 berbasis Mikrokontroler
ATMega 8535.
1.5. MANFAAT
Adapun Manfaat pembahasan ini adalah mempermudah pekerjaan dalam bidang
pengukuran khususnya mengukur tingkat kemiringandan meningkatkan efisiensi
waktu secara tepat dan hasilnya akurat.
1.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat sistematika
penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengukuran Ketebalan memakai
Universitas Sumatera Utara
sensor Mpu6050 berbasis Mikrokontroler ATMega 8535, maka penulis menulis tugas
akhir ini dengan urutan sebagai berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang,rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan
untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu
antara lain tentang Mikrokontroler Atmega 8535, Sensor Mpu6050,
bahasa
program
yang
dipergunakan,
serta
cara
kerja
dari
mikrokontroler Atmega 8535 dan komponen pendukung.
BAB 3
RANCANGAN SISTEM
Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu blok dari
rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir
dari program yang diisikan ke Mikrokontroler ATMega 8535.
BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN
Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan hasil pengujian dari
masing-masing
rangkaian
serta
program
yang
diisikan
ke
Mikrokontroler ATMega 8535.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian
ini
dapat
dibuat
lebih
efisien
dan
dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Penggunaan alat waterpass pada umumnya digunakan pada saat membuat
peralatan meubel, pertukangan dan bangunan, sejak abad 17 alat waterpass ini
memakai tabung kaca yang berisi alkohol atau cairan sejenis dan dibungkus oleh
bingkai panjang untuk menentukan apakah permukaan tersebut tegak lurus atau
tidaknya terhadap tanah.
Pada laporan proyek akhir ini akan di realisasikan suatu alat yaitu waterpass yang
dapat berguna untuk mengukur besarnya sudut kemiringan dan juga dapat mampu
mengukur besarnya selisih sudut diantara dua sudut kemiringan. Disamping
digunakan sebagai alat bantu untuk mendirikan bangunan (pondasi), alat tersebut juga
dapat digunakan untuk membuat tingkatan kedataran dari anak tangga. Sebelum
membangun pondasi rumah atau gedung, kemiringan dari pondasi tersebut harus
diperhatikan. Karena dengan pondasi yang tidak teratur akan membuat bangunan
cenderung miring, sehingga dibutuhkan ketelitian dalam pengamatannya. Dengan
mengacu pada alat ukur yang masih analog, ,maka akan didapatkan beberapa
kekurangan yang dihasilkan. Maka pada laporan proyek akhir ini akan direalisasikan
alat yang mampu untuk meminimalkan kekurangan dai waterpass analog tersebut.
Alat yang akan direalisasikan dapat langsung menampilkan hasil pembacaan secara
digital sehingga mudah digunakan. Dengan berkembangnya teknologi mikrokontroler,
fungsi waterpass ini dapat diaplikasikan secara digital dengan menggunakan sensor
Mpu6050 yang berbasis pada ATMega 8535.Sensor MPU6050 adalah sensor mampu
membaca kemiringan sudut berdasarkan data dari sensor accelerometer dan sensor
gyroscope.Sensor ini juga dilengkapi oleh sensor suhu yang dapat digunakan untuk
mengukur suhu dikeadaan sekitar.Jalur data yang digunakan pada sensor ini adalah
jalur data I2C.
Sensor MPU-6050 berisi sebuah MEMS Accelerometer dan sebuah MEMS Gyro
yang saling terintegrasi. Sensor ini sangat akurat dengan fasilitas hardware internal 16
bit ADC untuk setiap kanalnya. Sensor ini akan menangkap nilai kanal axis X, Y dan
Z bersamaan dalam satu waktu.
Universitas Sumatera Utara
1.2. RUMUSAN MASALAH
Laporan proyek ini membahas tentang pengukuran tingkat kemiringan yang terdiri
dari sensor Mpu6050, Mikrokontroler ATMega8535 sebagai pusat kendalinya beserta
software pemrogramannya, LCD sebagai tampilannya, Relay, Trafo, PSA, Resistor,
Baterai 9 Volt.
1.3. BATASAN MASALAH
Mengacu pada hal diatas Penulis merancang Alat Ukur Kemiringanmemakaisensor
Mpu6050
berbasis
Mikrokontroler
ATMega
8535,
dengan
batasan-batasan
sebagaiberikut :
1. Pembahasan mikrokontroler Atmega 8535.
2. Sensor yang digunakan adalah Mpu6050 sebagai sensor kemiringan.
3. Pembahasan hanya meliputi rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535,Sensor
Mpu6050 beserta programnya.
4. Pembahasan hanya sebatas pemrograman mikrokontroler dan interfacinguntuk
pemrograman dari komputer ke mikrokontroler tidak dibahas.
1.4. TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan penulisan laporan proyek ini adalah untuk:
1. Merancang suatu alat pengukuran kemiringan untuk kemudian ditampilkan
pada LCD dengan menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535.
2. Mengetahui cara kerja sensorsensor Mpu6050 berbasis Mikrokontroler
ATMega 8535.
1.5. MANFAAT
Adapun Manfaat pembahasan ini adalah mempermudah pekerjaan dalam bidang
pengukuran khususnya mengukur tingkat kemiringandan meningkatkan efisiensi
waktu secara tepat dan hasilnya akurat.
1.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat sistematika
penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengukuran Ketebalan memakai
Universitas Sumatera Utara
sensor Mpu6050 berbasis Mikrokontroler ATMega 8535, maka penulis menulis tugas
akhir ini dengan urutan sebagai berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang,rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan
untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu
antara lain tentang Mikrokontroler Atmega 8535, Sensor Mpu6050,
bahasa
program
yang
dipergunakan,
serta
cara
kerja
dari
mikrokontroler Atmega 8535 dan komponen pendukung.
BAB 3
RANCANGAN SISTEM
Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu blok dari
rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir
dari program yang diisikan ke Mikrokontroler ATMega 8535.
BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN
Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan hasil pengujian dari
masing-masing
rangkaian
serta
program
yang
diisikan
ke
Mikrokontroler ATMega 8535.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian
ini
dapat
dibuat
lebih
efisien
dan
dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja
Universitas Sumatera Utara