BAB 1 PENDAHULUAN
3.4 Rangkaian Arduino Nano dengan LCD
Hitachi HD44780 LCD controller adalah salah satu matriks layar kristal cair yang paling umum dot (LCD) layar controller yang tersedia. Hitachi mengembangkan mikrokontroler khusus untuk drive layar LCD alfanumerik dengan antarmuka yang sederhana yang dapat terhubung ke mikrokontroler atau mikroprosesor umum.
xxxii
Gambar 3.4. Rangkaian LCD
Rangkaian di atas ini merupakan pengendali kecerahan cahaya untuk mengatur kuat-lemah arus listrik yang akan melewati modul display LCD. Dengan rangkaian ini kecerahan dari layar akan dapat dikendalikan dengan mudahnya. Tegangan operasi nominal untuk lampu latar LED adalah 5 Volt pada kecerahan penuh, Pada tegangan yang lebih rendah LCD akan lebih redup hal ini tergantung pada LED. Berikut adalah Pin-pin yang digunakan pada LCD yang terhubung dengan Pin dari Microcontroller Arduino Nano, antara lain :
a. LCD RS pin menuju Arduino Nano pin 12.
b. LCD Enable pin menuju Arduino Nano pin 11 c. LCD D0 pin menuju Arduino Nano pin 10
i. RW, Katoda, GND pin menuju Arduino Ground.
j. CV/Wiper menuju pembagi tegangan potensiometer dengan VCC dan Ground.
3.5 Rangkaian Arduino Nano dengan Sensor Ultra Sonic HCSR04
xxxiii
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor UltraSonic
Sensor ultrasonic adalah sebuah alat yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara sehingga dapat mendeteksi keberadaan suatu objek di depanya. Sensor ini bekerja di daerah batas gelombang suara dari 40 KHz sampai dengan 400 KHz sensor ultrasonic memerlukan catu daya 5v untuk dapat bekerja. arus pada mode siaga: < 2 mA lebar sudut deteksi ± 15º hingga 42 mempunyai jarak deteksi akurat mencapai 1m dapa mendeteksi (namun kurang presisi) hingga 3m.
Aplikasi sensor ultrasonic pada sistem ini digunakan untuk mengukur volume air didalam tangki. Sensor mendeteksi ketinggihan air kemudian akan dimasukan kedalam rumus perhitungan volume.
xxxiv
3.6 Rangkaian Keseluruhan Sistem
Gambar 3.6 Rangkaian keseluruhan system
xxxv
Gambar 3.7 Gambar FlowChar Sistem
xxxvi
BAB IV
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1 Pengujian Instalasi Drivers pada PC
Untuk menjalankan program Arduino Nano pada pc terlebih dahulu dilakukan instalasi driver agar aplikasi arduino.eex dapat berjalan dan kita dapat merancang program-program yang akan kita download ke Arduino Nano tersebut.
Berikut adalah tahapan-tahapan yang akan kita lakukan:
− Hubungkan board anda dan tunggu Windows untuk memulai proses instalasi driver. Setelah beberapa saat, proses ini akan gagal, walaupun sudah melakukan yang terbaik
− Klik pada Start Menu dan buka Control Panel
− Di dalam Control Panel, masuk ke menu System and Security. Kemudian klik pada System. Setelah tampilan System muncul, buka Device Manager
− Lihat pada bagian Ports (COM & LPT). Anda akan melihat sebuah port terbuka dengan nama “Arduino Uno (COMxx)”
− Klik kanan pada port “Arduino Uno (COMxx)” dan pilih opsi “Update Driver Software”
− Kemudian, pilih opsi “Browse my computer for Driver software”
− Terakhir, masuk dan pilih file driver Uno, dengan nama “ArduinoUNO.inf”, terletak di dalam folder “Drivers” pada Software Arduino yang telah di-download tadi
− Windows akan meneruskan instalasi driver
Tahapan diatas akan dilakukan jika kita menggunakan PC yang berbasis OS Windows Vista, 7 dst.
Berikut adalah tahapan yang akan dilakukan jika kita menggunakan PC yang berbasis OS Windows XP:
− Ketika ditanya Can Windows connect to Windows Update to search for software? pilih No, not this time. Klik next
− Pilih Install from a list or specific location (Advanced) dan klik next
− Pastikan bahwa Search for the best driver in these location dicentang; Seach removable media jangan dicentang; Include this location in the search dicentang dan masuk ke direktori drivers/FTDI USB Drivers pada folder
xxxvii
software Arduino. (Versi terakhir dari driver ini dapat ditemukan pada situs FTDI). Klik next
− Wizard akan mencari driver dan kemudian memberitahu bahwa sebuah “USB Serial Converter” telah ditemukan. Klik finish
− Wizard hardware baru akan muncul kembali. Ulangi langkah yang sama seperti sebelumnya dengan pilihan yang sama dan lokasi folder yang sama. Kali ini sebuah ” USB Port Serial” akan ditemukan
Gambar 4.1 Pemilihan Board yang akan digunakan
xxxviii
Berikut ini merupakan tahapan dalam pengujian pilihan serial port yang akan digunakan:
− Pilih port serial yang digunakan oleh Arduino anda pada menu Tools > Serial Port. Pada umumnya digunakan COM3 atau lebih tinggi (COM1 dan COM2 biasanya sudah sudah reservasi untuk serial port hardware).
− Langkah untuk mencari tahu, anda dapat melepaskan koneksi ke board Arduino dan buka kembali menu tad; pilihan yang menghilang harusnya adalah board Arduino anda. Koneksikan kembali board-nya dan pilih serial port yang sesuai.
Gambar 4.2 Pemilihan PORT Serial yang akan Digunakan
4.2 Pengujian Rangkaian Arduino Nano
Pengujian sistem arduino Nano dilakukan dengan memprogram sistem arduino Nano untuk membuat Pin 13 menjadi nilai positif negative 0 dan 1 yang diulang-ulang dengan delay 1000 ms. kemudian keluaran tegangan dari Pin 13 dihubungkan ke LED.
Program yang dimasukan kedalam arduino Nano adalah sebagai berikut.
xxxix
Pengujian sistem arduino Nano ini untuk memastikan bahwa sistem arduino yang digunakan pada penelitian ini tidak rusak. Sehingga program yang ditanamkan pada microcontroller mampu untuk membaca ketinggihan air didalam tangki dengan sensor.
Tabel 4.1. Tabel Pengujian Arduino Nano
No Delay (s) Status LED
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sinkronisasi program dengan rangkaian sesuai atau tidak. LCD yang digunakan dapat menampilkan 2 karakter (16 karakter di kolom 1 dan 16 karakter di kolom 2). Di dalam software arduino sudah memiliki contoh-contoh program termasuk program untuk menampilkan data di LCD. PORT yang digunakan di arduino yaitu port data 12, 11, 10, 9, 8, dan 7 pin tersebut di hubungkan ke pin LCD RS, E, D4, D5, D6, Dan D7. Dengan program seperti dibawah ini.
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 10,9, 8, 7);
xl
4.4 Pengujian Sensor Ultra Sonic HCSR04 dan UART FTDI
Pengujian sensor ultra sonic pada arduino dilakukan dengan tujuan mengetahui kebenaran dari rangkaian sensor dan juga mengetahui kondisi sensor baik atau tidaknya.
Pengujian ini dilakukan dengan cara mengupload program yang dibuat khusus untuk sensor ultrasonic dan akan ditampilkan pada serial monitor, pada arduino sudah terdapat fitur hardware untuk mengirimkan data dari mirokontroller langsung ke computer yaitu dengan IC CH340. Yaitu sebuah IC UART FTDI. Listing program sebagai berikut.
#define trigPin 5
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = (duration/2) / 29.1;
xli
Serial.println(distance,2);
delay(1000);
}
Gambar 4.3 Program yang di-Upload
xlii
Gambar 4.4 Serial Monitor UART FTDI Arduino
4.5 Pengujian Keseluruhan
Pengujujian keseluruhan ini yaitu pengujian akhir, bertujuan untuk mengetahui kondisi system keseluruhan berjalan normal atau tidak. Dimana program keseluruhan sebagai berikut.
#define trigPin 5
#define echoPin 6
#define buzzer 1 float duration;
float distance;
float volume;
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);
void setup() {
Serial.begin (9600);
xliii
lcd.print(" System Monitor ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(" Tangki Air ");
delay(2000);
lcd.clear();
}
void loop() { digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = 22.53 -(duration/2) / 29.1;
xliv
//LCD
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Tinggi:");
lcd.print(distance,1);
lcd.print(" cm");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Volume:");
lcd.print(volume,1);
lcd.print(" L");
delay(1000);
}
Dalam program di atas, data dimonitoring secara real time, data langsung dimasukan ke dokumen Microsoft excel. Data tersebut dapat dimonitoring jarak jauh melalui android.
xlv
4.6 Konfigurasi Software
4.6.1 Konfigurasi Software PLX-DAQ
Pada pembahasan penelitian ini, data yang akan diterima akan ditampilkan oleh suatu software yang bernama PLX-DAQ. Software ini akan menampilkan hasil data yang diterima dalam bentuk file .xls atau .xlsx yang merupakan file berbentuk Microsoft Word Excel.
Berikut ini ialah tahapan gambar-gambar dalam peng-konfigurasi-an software PLX-DAQ tersebut kedalam PC (personal computer).
Pada umumnya PC (personal komputer) yang dipakai menggunakan OS (operating sistem) windows 7 ke bawah dikarenakan penggunaan atau GUI (graphical user interface) friendly use atau mudah digunakan untuk semua kalangan. Pada gambar dibawah ini adalah tampilan dari security alert yang akan selalu ada ketikan kita meng-install suatu software dengan source file yang tidak diketahui oleh windows tersebut.
Untuk dapat meng-install software ini maka option yang akan kita pilih ialah “Enable this content” seperti pada gambar. Karena itu akan memperbolehkan kita untuk meng-install software kita tersebut.
Gambar 4.5 Konfigurasi untuk Mengaktifkan Serial Mirosoft Excel
xlvi
Pada bagian ini akan dibahas apa-apa saja option yang akan kita pilih untuk software PLX-DAQ akan dapat bekerja pada komputer kita. Berikut adalah tahapan pilihannya:
− Pada bagian portnya, kita menggunakan prot 10
− Pada pilihan kecepatan Baudnya, yang akan kita gunakan adalah 9600
− Hilangkan centang pada kolom “Reset on Connect”
− Pada option “Control” yang akan kita centang adalah option “Download Data”
− Setelah itu kita dapat meng-klik pilihan Connect
Gambar 4.6 Konfigurasi untuk Terima Data dari Mikrontroler
Pada pembahasan ini, akan ditunjukkan bahwa software PLX-DAQ sudah ter-connect dan menampilkan data-data yang akan diterima dari mikrokontroler Arduino Nano tersebut.
Pada gambar dibawah ditampilkan waktu mulai ter-connect nya data-data yang diterima secara realtime
xlvii
Gambar 4.7 Hasil Data yang Diterima dari Mikrokontroler
Pada pembahasan ini, akan dijelaskan bahwa software PLX-DAQ mempunyai pilihan dalam menampilkan data-data yang diterima. Pilihan yang diberikan pada software PLX-DAQ ada 3, diantaranya adalah:
− Simple data datasheet
− Simple data with Plots datasheet
− Interactive Bar Graph datasheet
xlviii
Gambar 4.8 Pilihan Tampilan Data pada PLX-DAQ
Ini adalah gambar tampilan dari pilihan yang dapat dipilih pada option sheet, maka data yang akan ditampilkan akan sesuai dengan option pilihan kita.
xlix
Gambar 4.9 Tampilan Option untuk Simple Data
Gambar 4.10 Tampilan Option untuk Simple Data with Plots
l
Gambar 4.11 Tampilan Option untuk Interactive Bar Graph
4.6.2 Konfigurasi Software Remote Desktop Manager for Chrome
Pada pembahasan bab ini, akan dijabar bagaimana cara meng-instal dan mengkonfigurasi software yang akan kita gunakan dalam memonitoring data-data yang akan ditampilkan pada smartphone.
Software yang akan digunakan ialah Remote Desktop Manager for Chrome. Software ini merupakan temuan dari Google yang secara gratis dapat digunakan bagi User Gmail. Berikut adalah tahapan-tahapan dalam meng-konfigurasi software Remote Desktop Manager for Chrome pada computer:
− Hal yang pertama kita lakukan ialah menambahkan extension pada software Google Chrome dengan meng-search menggunakan keyword “Remote Desktop Manager for Chrome
li
Gambar 4.12 Search Software
Pada pembahasan berikutnya adalah menambahkan extension tersebut dan login ke akun email user agar user dapat menggunakan fasilitas dari software Remote Desktop Manager for Chrome.
Gambar 4.13 Add Extension pada Chrome
lii
Gambar 4.14 Login ke Akun Gmail User
Ketika kita meng-install add-ons pada Google Chrome tersebut maka langkah selanjutnya ada kita perlu meng-install software “Chrome Remote Desktop” pada smartphone kita. Software ini yang nantinya akan menghubungkan koneksi antar PC (personal komputer) kita pada smartphone yang akan kita gunakan untuk me-monitoring data-data yang akan kita inginkan.
Hal perlu kita ingat adalah PC (personal komputer) dan hp kita harus terkoneksi jaringan internet agar interaksi antar software yang ada pada PC (personal komputer) dan smartphone terhubung.
Software yang kita gunakan pada smartphone kita, dapat di-install dari Google Play Store dan ini merupakan free software kepada semua pengguna smartphone dan sangat mudah dicari menggunakan search engine Google.com jikalau kita tidak menggunakan OS (Operating System) Android pada smartphone kita, misalnya smartphone Apple dll.
liii
Gambar 4.15 Tampilan pada saat Meng-install Software pada Smartphone
Gambar 4.16 Tampilan Software pada Smartphone
liv
Gambar 4.17 Tampilan Smartphone yang sudah Terkoneksi dengan PC
Gambar 4.18 Tampilan Smartphone yang sudah Terkoneksi dengan PC (full size)
lv
Gambar 4.19 Tampilan Smartphone untuk Penggunaan Software PLX-DAQ
Gambar 4.20 Tampilan Pengambilan Data Monitoring Menggunakan Smartphone
lvi
Gambar 4.21 Tampilan Pengambilan Data Monitoring Menggunakan PC
4.7 Data perbandingan sistem dengan gelas ukur
Data 4.1 Data perbandingan alat dengan gelas ukur
No Volume gelas ukur (L) Tinggi (cm) Volume system (L) buzzer peringatan
1 0.1 2 0.1 tidak aktif
2 0.2 4 0.2 tidak aktif
3 0.3 6 0.3 tidak aktif
4 0.4 8 0.5 tidak aktif
5 0.5 10 0.6 tidak aktif
6 0.6 12 0.7 tidak aktif
7 0.7 14 0.8 tidak aktif
8 0.8 16 0.9 tidak aktif
9 0.9 18 1.0 tidak aktif
10 1.0 20 1.1 aktif
lvii
Gambar 4.22 Grafik Tinggi vs Volume Alat
Gambar 4.23 Volume Gelas Ukur vs Volume Alat
lviii
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisa dari sistem dan pengujian sistem secara menyeluruh yang telah dilakukan pada bab sebelumnya, maka kesimpulan pada penelitian ini antara lain:
1. Telah dapat dirancang suatu alat untuk dapat mengalisis jarak jauh suatu ketinggian cairan dalam saluran drainase secara real time.
2. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan alat ini memiliki tingkat akurasi yang tinggi antara volume gelas ukur terhadap volume system dengan nilai toleransi 0,1
5.2 Saran
Pada penelitian ini terdapat beberapa saran dalam pengembangan penelitian lebih lanjut, yakni:
1. Perlu adanya pembuatan Graphical User Interface yang lebih baik 2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk jenis cairan yang akan diukur 3. Perlunya pengembangan cara penyajian visualisasi data yang lebih baik.
lix
DAFTAR PUSTAKA
Budiharto, W, 2004, Interfacing Komputer dan Mikrokontroler, Elex Media Komputindo, Jakarta.
Budioko, Totok. 2005. Belajar dengan Mudah dan Cepat Pemrograman bahasa C dengan SDCC. Jakarta : Gava Media
Haryanto. 2005. Pemrograman Bahasa C untuk mikrokontroler ATMega8535. Jakarta : Elex Media Komputindo
lx
LAMPIRAN
lxi
lxii
lxiii
lxiv
lxv
lxvi
lxvii