Penggunaan Mikrokontroller Atmega 8 Dalam Implementasi Sistem Pencuci Tangan (Hand Washer) Dan Pengering Tangan (Hand Dryer) Otomatis
PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8
DALAM IMPLEMENTASI SISTEM PENCUCI TANGAN
(HAND WASHER) DAN PENGERING TANGAN (HAND
DRYER) OTOMATIS
TUGAS AKHIR
SARDO HARYSON P.SIBORO
122408001
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPATERMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERANCANGAN ALAT PENCUCI DAN PENGERING TANGAN
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLERATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Ahli Madya
SARDO HARYSON P.SIBORO
: 122408001
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPATERMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul
Kategori
: PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8 DALAM IMPLEMENTASI
SISTEM PENCUCI TANGAN (HAND WASHER)
DAN PENGERING TANGAN (HAND DRYER)
OTOMATIS
: Tugas Akhir
Nama / NIM
: SARDO HARYSON P.SIBORO
Program Studi
: Fisika D-III
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
/ 122408001
Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di
Medan, 28 Juli 2015
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi
Dr. Susilawati, M.Si
IP.197412072000122001
Pembimbing,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc
NIP. 196006031986011002
LEMBAR PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM PENCUCI DAN PENGERING
TANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8
TUGAS PROYEK
Saya mengakui bahwa tugas proyek ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan , Juli 2015
SARDO HARYSON P.SIBORO
NIM. 122408001
PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 DALAM
IMPLEMENTASI SISTEM PENCUCI TANGAN (HAND WASHER)
DAN PENGERING TANGAN (HAND DRYER) OTOMATIS
ABSTRAK
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha
mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang
sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data
melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan
kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Pencuci dan
pengering tangan merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai pencuci dan
pengering tangan. Pada saat ini, alat itu masih menggunakan prinsip manual
dalam penggunaannya, yakni pencuci tangan masih menggunakan kran air, dan
pengering tangan menggunakan kain lap.Perancangan alat pencuci dan pengering
tangan Otomatis menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga
bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.
KATA KUNCI : Atmega 8 , Sensor Inframerah , Relay, Dryer.
i
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,
dengan limpahan berkat-Nya penulis dapat menyusun Tugas Akhir ini hingga
tepat waktu.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr.Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku pembimbing yang telah
membimbing dan
mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan
Laporan Proyek ini.
5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
6. Orang Tua Tercinta, Sixjen P Siboro, Helmyna br Sibarani yang telah
memberikan bantuan berupa dukungan moril maupun materil, yang sangat
membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.-
ii
7. Kepada Abang saya Bresman P Siboro, ST dan Kakak saya Ovany P
Siboro, SH yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi.
8. Alumni sayaBeni Munthe Saragih,ST dan Abang Andika Siregar,S.Si
yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Sahabat saya Junus Marasi Nainggolan ,Andryus Manik, Alpredo
Nababan,Ferdinan Malau,Susanto Tumangger, Sadarma Manik, Yusuf
Dominggo Manurung, Iwan Primus Gultom, Hepriboy Purba Serta seluruh
Rekan Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan
bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akir ini. Serta seluruh Rekan
Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan bantuan
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini
10. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjaan Laporan Proyek
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu saya dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ........................................................................................................... i
PENGHARGAAN ............................................................................................... ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vii
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1. Latar Belakang masalah ................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................ 3
1.3. Tujuan Penulisan ........................................................................... 4
1.4. Batasan Masalah ........................................................................... 4
1.5. Sistematika Penulisan .................................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI............................................................................ 6
2.1. Mikrokontroler ATmega8 ............................................................. 6
2.1.1.Arsitektur Mkrokontroler ATmega8 ............................................. 8
2.1.2. Fitur ATmega 8 ................................................................... 9
2.1.3. Konfigurasi Pin ATmega 8 ................................................. 10
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8 .............. 10
2.1.5. Sistem Clock Mikrokontroler Atmega 8 ............................. 14
2.1.6. Peta MemoriMikrokontroler Atmega 8 ............................... 15
2.2. Sensor .......................................................................................... 19
2.2.1.Spesifikasi sensor Inframerah .............................................. 19
2.2.2. Photodioda .......................................................................... 20
2.3. Komponen Elektronika ................................................................. 22
2.3.1.Resistor................................................................................. 22
2.3.2. Kapasitor ............................................................................. 23
2.3.3Relay ..................................................................................... 24
2.3.4Dioda ..................................................................................... 27
2.4. Saklar .............................................................................................. 27
iv
2.5. Dryer ............................................................................................... 28
2.6. Motor ............................................................................................... 29
2.6.1.Motor Ac .............................................................................. 29
2.7. Bahasa Pemrograman Basic Compiler ............................................ 30
2.7.1.Tipe Data .............................................................................. 31
2.7.2.Variabel ................................................................................ 32
2.7.3.Operasi-Operasi Basic Compiler AVR ................................ 32
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN.. ......................................... 34
3.1. Diagram Blok Rangkaian ................................................................ 34
3.2.Perancangan Perangkat Keras .......................................................... 36
3.2.1. Rangkaian Power Supply .................................................... 37
3.2.2.Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 .................................. 38
3.2.3.Rangkaian Relay .................................................................. 39
3.3.Perancangan Perangkat Lunak ( Software ) ..................................... 40
3.3.1.Flowchart Perangkat Lunak ( Software ) ............................. 41
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 43
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply ............................................... 43
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATmega 8 ........................... 44
4.3.Pengujian Rangkaian Relay ............................................................. 46
4.3.Analisa Kerja Rangkaian ................................................................. 47
BAB V. PENUTUP .............................................................................................. 48
5.1.Kesimpulan ...................................................................................... 48
5.2. Saran.............................................................................................. 49
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 50
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur Atmega 8 ...................................................................... 8
Gambar 2.2Konfigurasi Pin ATMega8 ............................................................. 10
Gambar 2.3 Sistem Clock ATmega 8 ................................................................ 15
Gambar 2.4 Status Register ATmega 8 ............................................................. 17
Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek ................................... 20
Gambar 2.6 Resistor Karbon ............................................................................. 22
Gambar 2.7Elektrolik Kapasitor ....................................................................... 24
Gambar 2.8 Simbol Relay .................................................................................. 25
Gambar 2.9 Relay sedang mengalami Switching ............................................. 26
Gambar 2.10 Saklar ........................................................................................... 27
Gambar 2.11 Dioda ............................................................................................. 27
Gambar 2.12 Rangkaian Dryer ......................................................................... 28
Gambar 3.1 Diagram Blok Alat ......................................................................... 34
Gambar 3.2 Blok Diagram Power Supply secara umum ................................ 36
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply ............................................................... 37
Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ......................................... 38
Gambar 3.5 Rangkaian Relay ............................................................................ 39
Gambar 3.5 Flochart Perancangan Perangkat Lunak .................................... 41
Gambar 4.1 Letak Titik Uji pada Rangkaian Power Supply........................... 43
Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ...................... 44
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Relay ......................................................... 46
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tipe-tipe Data Basic Compiler AVR ................................................ 31
Tabel 2.2 Operasi Relasi ..................................................................................... 33
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Pada Tiap Titik Uji........................... 44
vii
DALAM IMPLEMENTASI SISTEM PENCUCI TANGAN
(HAND WASHER) DAN PENGERING TANGAN (HAND
DRYER) OTOMATIS
TUGAS AKHIR
SARDO HARYSON P.SIBORO
122408001
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPATERMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERANCANGAN ALAT PENCUCI DAN PENGERING TANGAN
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLERATMEGA 8
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Ahli Madya
SARDO HARYSON P.SIBORO
: 122408001
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPATERMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul
Kategori
: PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8 DALAM IMPLEMENTASI
SISTEM PENCUCI TANGAN (HAND WASHER)
DAN PENGERING TANGAN (HAND DRYER)
OTOMATIS
: Tugas Akhir
Nama / NIM
: SARDO HARYSON P.SIBORO
Program Studi
: Fisika D-III
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
/ 122408001
Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di
Medan, 28 Juli 2015
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi
Dr. Susilawati, M.Si
IP.197412072000122001
Pembimbing,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc
NIP. 196006031986011002
LEMBAR PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT SISTEM PENCUCI DAN PENGERING
TANGAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8
TUGAS PROYEK
Saya mengakui bahwa tugas proyek ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan , Juli 2015
SARDO HARYSON P.SIBORO
NIM. 122408001
PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 DALAM
IMPLEMENTASI SISTEM PENCUCI TANGAN (HAND WASHER)
DAN PENGERING TANGAN (HAND DRYER) OTOMATIS
ABSTRAK
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk berusaha
mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan pekerjaan yang
sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisi data
melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik, kebutuhan peralatan
kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya. Pencuci dan
pengering tangan merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai pencuci dan
pengering tangan. Pada saat ini, alat itu masih menggunakan prinsip manual
dalam penggunaannya, yakni pencuci tangan masih menggunakan kran air, dan
pengering tangan menggunakan kain lap.Perancangan alat pencuci dan pengering
tangan Otomatis menggunakan mikrokontroler ATMEGA8 terdiri atas tiga
bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti keluaran.
KATA KUNCI : Atmega 8 , Sensor Inframerah , Relay, Dryer.
i
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,
dengan limpahan berkat-Nya penulis dapat menyusun Tugas Akhir ini hingga
tepat waktu.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr.Marpongahtun, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku pembimbing yang telah
membimbing dan
mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan
Laporan Proyek ini.
5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
6. Orang Tua Tercinta, Sixjen P Siboro, Helmyna br Sibarani yang telah
memberikan bantuan berupa dukungan moril maupun materil, yang sangat
membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.-
ii
7. Kepada Abang saya Bresman P Siboro, ST dan Kakak saya Ovany P
Siboro, SH yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi.
8. Alumni sayaBeni Munthe Saragih,ST dan Abang Andika Siregar,S.Si
yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Sahabat saya Junus Marasi Nainggolan ,Andryus Manik, Alpredo
Nababan,Ferdinan Malau,Susanto Tumangger, Sadarma Manik, Yusuf
Dominggo Manurung, Iwan Primus Gultom, Hepriboy Purba Serta seluruh
Rekan Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan
bantuan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akir ini. Serta seluruh Rekan
Fisika Instrumentasi D3 Reguler angkatan 2012 yang memberikan bantuan
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini
10. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjaan Laporan Proyek
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu saya dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ........................................................................................................... i
PENGHARGAAN ............................................................................................... ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vii
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1. Latar Belakang masalah ................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................ 3
1.3. Tujuan Penulisan ........................................................................... 4
1.4. Batasan Masalah ........................................................................... 4
1.5. Sistematika Penulisan .................................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI............................................................................ 6
2.1. Mikrokontroler ATmega8 ............................................................. 6
2.1.1.Arsitektur Mkrokontroler ATmega8 ............................................. 8
2.1.2. Fitur ATmega 8 ................................................................... 9
2.1.3. Konfigurasi Pin ATmega 8 ................................................. 10
2.1.4. Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8 .............. 10
2.1.5. Sistem Clock Mikrokontroler Atmega 8 ............................. 14
2.1.6. Peta MemoriMikrokontroler Atmega 8 ............................... 15
2.2. Sensor .......................................................................................... 19
2.2.1.Spesifikasi sensor Inframerah .............................................. 19
2.2.2. Photodioda .......................................................................... 20
2.3. Komponen Elektronika ................................................................. 22
2.3.1.Resistor................................................................................. 22
2.3.2. Kapasitor ............................................................................. 23
2.3.3Relay ..................................................................................... 24
2.3.4Dioda ..................................................................................... 27
2.4. Saklar .............................................................................................. 27
iv
2.5. Dryer ............................................................................................... 28
2.6. Motor ............................................................................................... 29
2.6.1.Motor Ac .............................................................................. 29
2.7. Bahasa Pemrograman Basic Compiler ............................................ 30
2.7.1.Tipe Data .............................................................................. 31
2.7.2.Variabel ................................................................................ 32
2.7.3.Operasi-Operasi Basic Compiler AVR ................................ 32
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN.. ......................................... 34
3.1. Diagram Blok Rangkaian ................................................................ 34
3.2.Perancangan Perangkat Keras .......................................................... 36
3.2.1. Rangkaian Power Supply .................................................... 37
3.2.2.Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 .................................. 38
3.2.3.Rangkaian Relay .................................................................. 39
3.3.Perancangan Perangkat Lunak ( Software ) ..................................... 40
3.3.1.Flowchart Perangkat Lunak ( Software ) ............................. 41
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 43
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply ............................................... 43
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATmega 8 ........................... 44
4.3.Pengujian Rangkaian Relay ............................................................. 46
4.3.Analisa Kerja Rangkaian ................................................................. 47
BAB V. PENUTUP .............................................................................................. 48
5.1.Kesimpulan ...................................................................................... 48
5.2. Saran.............................................................................................. 49
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 50
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur Atmega 8 ...................................................................... 8
Gambar 2.2Konfigurasi Pin ATMega8 ............................................................. 10
Gambar 2.3 Sistem Clock ATmega 8 ................................................................ 15
Gambar 2.4 Status Register ATmega 8 ............................................................. 17
Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek ................................... 20
Gambar 2.6 Resistor Karbon ............................................................................. 22
Gambar 2.7Elektrolik Kapasitor ....................................................................... 24
Gambar 2.8 Simbol Relay .................................................................................. 25
Gambar 2.9 Relay sedang mengalami Switching ............................................. 26
Gambar 2.10 Saklar ........................................................................................... 27
Gambar 2.11 Dioda ............................................................................................. 27
Gambar 2.12 Rangkaian Dryer ......................................................................... 28
Gambar 3.1 Diagram Blok Alat ......................................................................... 34
Gambar 3.2 Blok Diagram Power Supply secara umum ................................ 36
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply ............................................................... 37
Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ......................................... 38
Gambar 3.5 Rangkaian Relay ............................................................................ 39
Gambar 3.5 Flochart Perancangan Perangkat Lunak .................................... 41
Gambar 4.1 Letak Titik Uji pada Rangkaian Power Supply........................... 43
Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8 ...................... 44
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Relay ......................................................... 46
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tipe-tipe Data Basic Compiler AVR ................................................ 31
Tabel 2.2 Operasi Relasi ..................................................................................... 33
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Pada Tiap Titik Uji........................... 44
vii