USING MICROCONTROLLER ATmega8
DISETUJUI OLEH : Komisi Pembimbing
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc) (Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc) NIP. 195609181985031002 NIP. 196006031986011002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
(Dr. Marhaposan Situmorang) NIP. 195510301980031003
PERSETUJUAN
Judul : Rancang Bangun Sistem Monitoring Level Tangki BBM dengan Sensor Ultrasonik Via Smartphone Android Berbasis Mikrokontroler ATmega8
Kategori : Skripsi
Nama : Carmelita Oktoriani Simanjuntak
Nomor Induk Mahsiswa : 120801049
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : FISIKA
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2016 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc) (Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc) NIP. 195609181985031002 NIP. 196006031986011002
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
(Dr. Marhaposan Situmorang) NIP. 195510301980031003
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK 120801049
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Monitoring Level Tangki BBM dengan Sensor Ultrasonik via Smartphone Android berbasis Mikrokontroler ATMega8” dengan baik dan lancar.
Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan, dorongan, dan doa dari berbagai pihak, skripsi ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yaitu Ibunda Lisbeth Sibagariang dan Ayahanda Leonard Simanjuntak yang telah memberikan dukungan moril dan materiel serta dorongan semangat, kasih sayang, dan doa yang tulus.
2. Drs. Takdir Tamba selaku dosen pembimbing utama yang telah meluangkan waktunya, memberikan saran, dan arahan selama penulisan skripsi ini.
3. Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc selaku pembimbin kedua yang telah memberikan petunjuk, saran, arahan, motivasi, dan semangat dalam pelaksaan serta penulisan skripsi ini.
4. Ketua Jurusan Fisika dan seluruh staff pengajar yang telah berbagi ilmu dan pemahaman, serta seluruh pegawai akademik atas segala kemudahan dan bantuan yang telah diberikan.
5. Teman-teman seperjuangan Physics On fire 2012 yang telah menemani selama 4 tahun dalam suka dan duka perkuliahan.
6. Sahabat-sahabat, Beby Finka, Novelita Sari, Imania Gracia, Gita Novalia yang telah memberi semangat serta berbagi canda dan tawa kepada penulis.
7. Teman terdekat Timotius Lubis atas segala bantuan, masukan, semangat, serta canda dan tawa.
RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI BBM DENGAN SENSOR ULTRASONIK VIA SMARTPHONE ANDROID
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8
ABSTRAK
Telah dirancang suatu alat sebagai monitoring volume pada tangki BBM dengan menggunakan mikrokontroler ATMega8. Alat ini terdiri dari sensor ultrasonik HC SR-04 yang berfungsi untuk mengukur jarak ataupun ketinggian, LCD M1632, dan dilengkapi dengan bluetooth sebagai jaringan penyambung antara tangki bbm dan smartphone android. Software pada alat ini menggunakan bahasa pemrograman CodeVision AVR. Alat ini digunakan untuk mengukur ketinggian zat cair pada tangki bbm sehingga diperoleh volume pada tangki bbm tersebut. Prinsip kerja sistem ini secara umum adalah dengan dimulai saat catudaya sistem diaktifkan. Kontroler akan melakukan tugasnya setelah reset awal dan inisialisasi. Kontroler akan membaca data sensor, pembacaan dimulai dengan mentrigger sensor untuk mulai membaca jarak. Setelah itu sensor akan memberikan data hasil deteksi. Data tersebut kemudian dikonversikan menjadi tinggi dan volume. Setelah memperoleh hasil olahan, data hasil tersebut kemudian ditampilkan pada LCD dan dikirim ke smartphone android melalui media bluetooth. Aplikasi monitoring akan mengambil data tersebut kemudian menampilkannya pada layar smartphone.
DESIGN LEVEL MONITORING SYSTEM WITH SENSOR
ULTRASONIC FUEL TANK VIA SMARTPHONE ANDROID BY
USING MICROCONTROLLER ATmega8
ABSTRACT
It has been designed as a means of monitoring the volume of the fuel tank by using a microcontroller ATMega8. This device consists of an ultrasonic sensor HC SR-04, which serves to measure distances or heights, LCD M1632, and is equipped with Bluetooth as the connective tissue between the fuel tank and android smartphones. Software on the device using the programming language CodeVision AVR. This tool is used to measure the height of liquid in the fuel tank in order to obtain volume in the fuel tank. The working principle of this system in general is to begin when the power supply system is activated. The controller will perform his duties after the initial reset and initialization. The controller will read the sensor data, the reading begins with triggering the sensor to start reading distance. Once the sensors will provide data on the detection result. The data is then converted into high and volume. After obtaining the results processed, the data is then displayed on the LCD and sent to the android smartphone via bluetooth media. Application monitoring will take the data and then display it on the screen smartphone.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii Abstrak iv Abstrac v Daftar Isi vi
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix Daftar Lampiran x Bab 1. Pendahuluan 1.1. LatarBelakang 1 1.2. Rumusan Masalah 2 1.3. Batasan Masalah 2 1.4. Tujuan Penelitian 2 1.5. Manfaat Penelitian 2 1.6. Sistematika Penulisan 3
Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Sensor 5
2.1.1 Sensor Ultrasonik HC SR-04 5
2.2.1.1 Pemancar Ultrasonik (Transmitter) 9
2.2.1.2 Penerima Ultrasonik (Receiver) 10
2.2 Mikrokontroler Atmega8 10
2.2.1 Konfigurasi Pin ATmega8 12
2.2.2 Fitur Atmega8 14
2.3 Bluetooth Module HC-05 14
2.4 Sistem Android 16
2.5 LCD (Liquid Crystal Display) 17
Bab 3. Metodologi Percobaan 3.1 Diagram Blok 21
3.2 Rancangan Pengendali Sistem 22
3.3 Rangkaian Keseluruhan 25
3.4 Diagram Alir 25
3.5 Program 27
Bab 4 Pengujian Alat dan Program 4.1 Pengujian Mikrokontroler Atmega8 31
4.3 Pengujian Sensor Ultrasonik 35 4.4 Pengujian Mengirim Data ke Android 38 4.5 Pengujian pada Pengukuran Volume 40 4.6 Pengujian Sistem Keseluruhan 41
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 43 5.2 Saran 43 Daftar Pustaka 44 Lampiran 45
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 4.1 Nilai tegangan pada Port B, Port C, dan Port D 32
Table 4.2 Keadaan setiap bit untuk tampilan “FUEL TANK” 33
Table 4.3 Keadaan setiap bit untuk tampilan “MONITORING” 34
Tabel 4.4 Besar tengangan dan arus pada sensor ultrasonik 37
Tabel 4.5 Nilai jarak (s) dan waktu tempuh (t) sensor ultrasonik 38
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Sensor ultrasonik HC SR-04 6
Gambar 2.2 Instalasi Sensor Jarak Ultrasonik SR-04 7
Gambar 2.3 Prinsip kerja sensor ultrasonik 7
Gambar 2.4 Kedudukan awal benda A berpindah ke B 9
Gambar 2.5 Konfigurasi pin Atmega8 12
Gambar 2.6 Bluetooth HC-05 15
Gambar 2.7 LCD 18
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 21
Gambar 3.2 Proses pancar-pantul sensor ultrasonik 22
Gambar 3.3 Rancangan sensor ultrasonik 23
Gambar 3.4 Rancangan Atmega8 terhadap sensor dan bluetooth 23
Gambar 3.5 Rancangan display LCD 24
Gambar 3.6 Rancangan bluetooth adaptor 24
Gambar 3.7 Rangkaian keseluruhan 25
Gambar 3.8 Flowchart 26
Gambar 4.1 Rangkaian mikrokontroler Atmega8 32
Gambar 4.2 Pengujian mikrokontroler Atmega8 dengan voltmeter 32
Gambar 4.3 Tampilan LCD 34
Gambar 4.4 Rangkaian LCD M1632 35
Gambar 4.5 Tampilan hasil pengujian sensor ultrasonik 36
Gambar 4.6 Rangkaian sensor ultrasonik 37
Gambar 4.7 Rangkaian ke smartphone melalui bluetooth 39
Gambar 4.8 Tampilan pada LCD dengan android 39
Gambar 4.9 Tampilan display pengukuran volume 41