Rancang Bangun Sistem Monitoring Level Tangki BBM dengan Sensor Ultrasonik Via Smartphone Android Berbasis Mikrokontroler ATmega8

(1)

Lampiran 1

Listing program dari seluruh sistem .

/***************************************************************** ************

CodeVisionAVR V2.0 C Compiler

ATmega8 I/O REGISTERS BIT DEFINITIONS

(2)

(3)

(4)

delay_ms(500);

} }

(5)

(6)

DAFTAR PUSTAKA

Budiharto, Widodo. 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta : PT.Elex Media Komputindo.

Hartono, Jogiyanto . 2005. Analisis dan Desain Sistem Informasi. Yogyakarta : Andi Hartono, Jogiyanto . 1999. Pengenalan Komputer . Yogyakarta : Andi.

Wahyono, Teguh. 2003. Prinsip Dasar dan Teknologi Komunikasi Data. Edisi Pertama. Yogyakarta : Penerbit Graha Ilmu

Winoto, ardi.2010. MikrokontrolerAVR ATMega 8/32/8535 dan pemogramnya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung : Informatika

http://repository.ugm.ac.id/view/doctype/article.html Diakses tanggal 26 Januari 2016

http://repo.pens.ac.id/view/subjects/QA75.html Diakses tanggal 25 Januari 2016

(7)

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Diagram Blok

Untuk memudahkan mempelajari dan memahami cara kerja alat ini, maka perancangan alat ini dibuat berdasarkan diagram blok. Adapaun diagram blok perancangan alat mengukur level volume pada tangki bbm menggunakan sensor ultrasonik dengan android berbasis mikrokontroler Atmega 8:

Gambar 3.1 Diagram Blok

Diagram blok sistem yang disajikan pada gambar berikut memperlihatkan bagian-bagian utama sistem serta input output. Input sistem adalah kondisi volume bbm dalam tangki yang ditentukan oleh ketinggian level bbm tersebut. Sensor untuk membaca ketinggian tersebut adalah sensor ultrasonik, atau dikenal dengan ping sensor.

Bagian yang memproses data sensor adalah kontroler ATMega8. Data sensor ultrasonik dibaca dan dikalibrasi menjadi tinggi level kemudian dikonversi menjadi volume dalam satuan liter. Data hasil olahan kemudian ditampilkan pada

(8)

sebuah penampil LCD yang merupakan salah satu output sistem. Output selain display LCD adalah tampilan data pada layar sebuah smartphone berbasis

android. Data dikirim ke smartphone via bluetooth. Data yang diterima ditampilkan secara grafis dan angka dalam display smartphone tersebut.

3.2 Rancangan Pengendali Sistem

Rancangan berupa sebuah rangkaian elektronik dengan beberapa komponen misalnya IC, sensor, display, dan catudaya. Adapun uraian komponen-komponen utama yang digunakan dalam rangkaian tersebut adalah sebagai berikut:

1. Sensor Ultrasonik SR-04

Sensor dalam rancangan ini adalah sensor ultrasonik SR-04 yang merupakan salah satu sensor yang cukup handal dalam aplikasinya. Kemampuan sensor mendeteksi jarak hingga 4 meter. Cara kerja sensor ini adalah mendeteksi pantulan sinyal ultrasonik kearah depan, jika terdapat objek sinyal tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh sensor. Dengan mendeteksi selang waktu tersebut dapat dicari jarak antara objek dengan sensor dimana kecepatan suara diudara diperkirakan sebesar 340 m

/s. Dalam rancangan, sensor digunakan untuk membaca ketinggian zat cair yaitu bahan bakar. Data tersebut kemudian diberikan ke prosesor yaitu kontroler ATMega8.

(9)

Gambar 3.3 Rancangan Sensor Ultrasonik

2. Mikrokontroler ATMega8

Kontroler ATMega8 berfungsi sebagai prosesor data, dimana data berasal dari sensor ultrasonik yaitu waktu pantul tersebut kontroler mengubah menjadi jarak dalam milimeter. Setelah itu dikonversi menjadi volume melalui perhitungan dimensi. Jika diketehahui diameter tangki dan ketinggian level dapat dicari volume tangki tersebut. Setelah data selesai diproses, kontroler akan menampilkan hasilnya pada sebuah display LCD dan mengirimkannya pada sebuah smartphone yang terhubung dengan jaringan bluetooth tersebut.

Gambar 3.4 Rancangan ATMega8 terhadap Sensor dan Bluetooth

3. Display LCD

Display LCD adalah sebuah display yang memberikan informasi sistem,

(10)

M1632, yaitu display 2x16 karakter. Karakter yang dapat ditampilkan LCD M1632 adalah karakter ASCII. Dalam hal ini, display LCD digunakan untuk menampilkan status tangki, yaitu volume atau isi bahan bakar dalam tangki. Display LCD memperoleh data melalui kontroler ATMega8. ATMega8 mengirim data ASCII ke LCD berupa volume tangki yang tersisa.

Gambar 3.5 Rancangan Display LCD

4. Bluetooth Adaptor

(11)

3.3 Rangkaian Keseluruhan

Berdasarkan uraian-uraian yang telah diterangkan pada bagian sebelumnya, maka dibuat rangkaian lengkap dari peralatan. Adapun rangkaian lengkap dari perancangan sistem ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.7 Rangkaian Keseluruhan

3.4 Diagram Alir

(12)

T

Y

Gambar 3.8 Flowchart Rangkaian

Penjelasan diagram alir tersebut dimulai dengan inisialisasi dan nilai awal yaitu suatu proses menentukan parameter mikrokontroler, misalnya input dan output port, paremeter komunikasi serial, kemudian dilanjutkan dengan membaca sensor

dimana adanya proses kontroler membaca data dari sensor ultrasonik. Pada kalibrasi data sensor dilakukan proses memperoleh kembali data atau nilai

Inisialisasi & Nilai Awal

Start

Baca Sensor

Kalibrasi Data Sensor

Kirim Data ke Smartphone

Isi Tangki Minimum?

Kirim Peringatan kesmartphone

(13)

sebenarnya dari pengukuran, yaitu dengan cara menentukan nilai konstanta agar hasil perkaliann data sensor dapat diperoleh nilai sebenarnya kemudian dilanjutkan dengan proses mengirim data hasil kalibrasi ke smartphone melalui bluetooth adaptor. Pada proses selanjutnya yaitu isi tangki terdapat suatu kondisi yang membandingkan apakah isi dalam tangki berada pada keadaan minimum atau tidak. Jika berada pada keadaan minimum, program akan meneruskan dengan mengirimkan suatu kode peringatan ke smartphone dan jika tidak berada pada keadaan minimum, proses akan berlanjut dengan kembali ke pembacaan sensor. Selanjutnya, mengirim peringatan ke smartphone merupakan pengiriman sebuah kode dalam format ASCII ke smartphone sebagai kode untuk mengakses alarm pada ponsel.

Prinsip kerja sisem dapat digambarkan pada flowchart diatas 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.

(14)

unsigned int i;

unsigned char kata1[16],kata2[16];

(15)

(16)

sprintf(buf," H : %i mm",Rata2); lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(buf);

sprintf(buf," V : %i mL",V); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_puts(buf);

printf("*H"); printf("%i",Rata2); printf("*");

printf("*V"); printf("%i",V); printf("*");

if (V > 5000){ printf("*LR0G255B0");printf("*");} if (V < 5000){ printf("*LR255G0B0");printf("*");} if (V < 500){ printf("*D");printf("*");}

delay_ms(500);

(17)

BAB 4

PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1 Pengujian Mikrokontroler ATmega8

Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroler yang dirancang telah bekerja atau tidak. Pengujian dilakukan dengan memprogram mikrokontroler dengan perintah untuk mengeluarkan sebuah data pada masing-masing port. Berikut ini adalah perintah dalam program untuk mengeluarkan data ke masing-masing port:

{

// Port B initialization PORTB=0xFE;

DDRB=0x01;

// Port C initialization PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization PORTD=0x00;

DDRD=0x00; }

(18)

Tabel 4.1 Nilai Tegangan pada Port B, Port C, dan Port D bit

Port D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Port B 5,05 V 5,05 V 5,05 V 5,05 V 5,05 V 5,05 V 5,05 V 0 V

Port C 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

Port D 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

Gambar 4.1 Pengujian Mikrokontroler ATMega8 dengan Voltmeter Digital

Gambar berikut adalah proses pengukuran yang dilakukan dengan voltmeter digital. Hasil pengukuran dari ketiga port tersebut adalah port C dan port D bernilai logic 0 untuk semua bit, sedangkan port B bernilai logic 11111110 (FE). Dari data tersebut dapat dibandingkan dengan program yang dibuat, dimana port C dan port D diprogram untuk mengeluarkan data 0, sehingga akan terukur semua logic adalah 0, sedangkan pada port B data tersebut adalah FE. Dengan demikian, terdapat kesesuaian hasil pengukuran dengan data program, sehingga pengujian ini dinyatakan berhasil atau mikrokontroler telah bekerja dengan baik.

4.2 Pengujian Tampilan pada LCD

(19)

dilakukan dengan memprogram mikrokontroler agar dapat mengirim suatu kalimat atau pesan ke display. Listing program tersebut adalah sebagai berikut:

lcd_init(16);

Pada tampilan LCD menggunakan 4 bit, data yang dikirim pertama kali ke LCD dimulai dari D0-D3 dan dilanjutkan dari D4-D7. Jumlah hexa yang ada diperoleh dari kode ASCII. Tegangan yang digunakan dari mikrokontroler ke LCD adalah sebesar +5V.

Tabel 4.2 Keadaan setiap bit untuk tampilan “FUEL TANK”

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Tabel 4.3 Keadaan setiap bit untuk tampilan “MONITORING”

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

M 0 1 0 0 1 1 0 1

O 0 1 0 0 1 1 1 1

(20)

I 0 1 0 0 1 0 0 1

T 0 1 1 0 0 1 0 0

O 0 1 0 0 1 1 1 1

R 0 1 0 1 0 0 1 0

I 0 1 0 0 1 0 0 1

N 0 1 0 0 1 1 1 0

G 0 1 0 0 0 1 1 1

Setelah program tersebut diunduh pada IC mikrokontroler dan diaktifkan pada tampilan display maka akan muncul kata “FUEL TANK” pada baris pertama dan “MONITORING” pada baris kedua selama 2 detik dan kemudian hilang.

Gambar 4.2 Tampilan LCD

(21)

Kesimpulan dari pengujian ini adalah bahwa tampilan LCD telah terangkai dengan baik pada rangkaian dan bekerja sesuai dengan perintah yang dikirim. Pengujian ini sekaligus menguji delay waktu untuk penundaan 2 detik dimana tampilan akan hilang (kosong) setelah 2 detik.

4.3 Pengujian Sensor Ultrasonik

Pengujian sensor juga membutuhkan serangkaian perintah karena sensor ultrasonik diaktifkan secara digital, sama halnya dengan pembacaan data sensor. Perintah program pada pengujian ini adalah sebagai berikut:

(22)

lcd_clear(); sprintf(buf," H : %i mm",Rata2);

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(buf);

Perintah di atas adalah perintah untuk membaca jarak atau ketinggian permukaan air atau bbm, dimana listing tersebut berupa perintah membaca ketinggian, kemudian dikalibrasi dan diambil rata-rata dari sepuluh kali pengukuran. Setelah dijalankan pada rangkaian, hasil pengukuran akan ditampilkan pada tampilan LCD yaitu ketinggian permukaan air atau bbm, dimana ketinggian tersebut dapat diubah dengan cara mengubah isi dari tangki tersebut. Berikut adalah tampilan output hasil pengujian:

Gambar 4.4 Tampilan Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik

(23)

Tampilan pada display menunjukkan ukuran 224 mm yang menyatakan ketinggian atau jarak yang terukur dalam satuan mm. Pada awalnya terdapat perbedaan hasil pengukuran dengan alat ukur yaitu penggaris (secara manual) dengan tampilan pada display LCD. Setelah dikalibrasi dengan mengubah angka kalibrasi yaitu 10/29 (diperoleh setelah pengujian) dan diperoleh data yang lebih mendekati hasil pengukuran manual.

Tabel 4.4 Besar Tegangan dan Arus pada Sensor Ultrasonik Keadaan Sensor Ultrasonik Tegangan (V) Arus (A)

Ada Pantulan 5 0,15

Tidak Ada Pantulan 0 0

Sensor ultrasonik yang digunakan merupakan sensor ultrasonik digital, apabila pada setiap kenaikan ketinggian maka digunakan tegangan sebesar +5V.

Hasil hitung:

Untuk jarak pancar-pantul dibutuhkan 2t (2xt) = 0,7 ms x 2 = 1,4 ms

Dengan demikian, waktu tempuh sensor ultrasonik pancar-pantul adalah 1,4 ms dan untuk jarak atau ketinggian mulai dari 1 cm sampai 24 cm adalah sebagai berikut:

Tabel 4.5 Nilai jarak (s) dan waktu tempuh (t) sensor ultrasonik

(24)

10 0,59

11 0,65

12 0,7

13 0,76

14 0,82

15 0,88

16 0,94

17 0,99

18 1,05

19 1,11

20 1,17

21 1,23

22 1,28

23 1,34

(25)

4.4 Pengujian Mengirim Data ke Android melalui Jaringan Bluetooth

Tujuan pengukuran adalah untuk mengetahui keberhasilan data dikirim ke android, dimana pada pengujian ini menggunakan sebuah bluetooth adaptor. Listing program pengujian tersebut adalah:

printf("*H"); printf("%i",Rata2); printf("*");

printf("*V"); printf("%i",V); printf("*");

Pengiriman data ke android melalui bluetooth menggunakan perintah program diatas dengan disesuaikan menggunakan tabel ASCII dan diubah dalam bentuk serial berikut:

Gambar 4.6 Rangkaian ke smartphone melalui bluetooth

(26)

awalnya bluetooth pada android harus diaktifkan dan di pairing atau dipasangkan dengan rangkaian bluetooth. Setelah itu pada android diaktifkan aplikasi bluetooth serial yang telah diatur sedemikian rupa untuk menampilkan volume tangki bbm dengan ketinggiannya:

Gambar 4.7 Tampilan pada LCD dengan android

Pada gambar di atas, terlihat nilai tampilan tinggi bbm dan volume bbm adalah sama, sehingga dapat dipastikan data yang terkirim telah sesuai dan benar sesuai pengukuran sensor.

4.5 Pengujian pada Pengukuran Volume

Pengujian volume tangki adalah untuk melihat apakah angka kalibrasi untuk menentukan volume dari ketinggian bbm adalah benar atau tidak. Volume tangki dapat ditentukan dengan mengukur ketinggian zat cair apabila diameter dari tangki konstan. Namun dalam hal ini, diameter tangki tidak konstan atau tidak sama dari tiap ketinggiannya. Artinya, diameter pada dasar lebih kecil dari diameter di atas pada tangki sehingga perlu kalibrasi yang berbeda untuk tiap ketinggiannya. Listing program berikut dibuat untuk menguji sekaligus mengukur data tinggi dan volume:

{

Rata2 = 0;

(27)

Rata2 = (Rata2*104/1000);

if (Rata2 <3 ){k = 0;}

if ((Rata2 >= 3)&&(Rata2 <35)){k = 119;} if ((Rata2 >=35)&&(Rata2 <90)){k = 125;}

if ((Rata2 >=90)&&(Rata2 <122)){k = 127;} if(Rata2>=122){k=128;}

V = (Rata2*k);

lcd_clear(); sprintf(buf," H : %i mm",Rata2);

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(buf);

sprintf(buf," V : %i mL",V); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_puts(buf); }

Setelah dijalankan pada kontroler tampilan pada display dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

(28)

Setelah penyesuaian beberapa kali terhadap nilai konstanta diperoleh data yang cukup dekat dari hasil pengukuran alat dengan hasil pengukuran manual.

4.6 Pengujian Sistem Keseluruhan

Pengujian keseluruhan dari sistem dilakukan setelah semua listing program digabungkan, dimana listing program pengujian dilampirkan pada bagian lampiran. Pada saat rangkaian diaktifkan dan dijalankan, pengukuran tinggi dan volume akan tampil pada display LCD dan display pada android. Pengujian dilakukan dengan mengubah isi tangki, yaitu mulai dari keadaan kosong kemudian diisi dengan cairan air atau bbm secara perlahan hingga penuh. Setiap data pada tampilan dicatat, demikian juga data pengukuran manual yang diperoleh dari alat penakar (gelas takar). Setiap kenaikan dicatat ketinggian dan volumenya sehingga diperoleh data sebagai berikut:

(29)

(30)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan tujuan, rumusan dan batasan masalah hingga hasil dari pengujian dan pembahasan sistem dan mendapatkan hasil yang sesuai dengan tujuan, maka penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Rancang bangun sistem pengukuran level atau ketinggian dan volume dapat dilakukan dengan menggunakan sensor ultrasonik dengan hasil yang cukup akurat.

2. Rangkaian kontroler yang diprogram untuk mengukur ketinggian kemudian dikalibrasi ke volume atau isi dapat bekerja dengan baik karena kontroler tersebut dapat diprogram dengan bahasa tingkat tinggi.

3. Jaringan komunikasi bluetooth dapat digunakan untuk mengirim data sensor ke smartphone dan dengan aplikasi yang tersedia dapat dilakukan pemantauan langsung melalui smartphone.

5.2 Saran

Setelah dilakukan pengujian pada alat maka ada beberapa hal/saran yang diperoleh penulis untuk pengembangnya :

1. Untuk pengembangan lebih lanjut agar alat diaplikasikan ke rumah agar bisa dipasarkan

(31)

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Sensor

Sensor adalah suatu alat atau rangkaian alat yang dipakai untuk merubah suatu besaran tertentu menjadi besaran lain dengan cara “merasakan / mendeteksi” dalam bahasa inggris disebut to sense, artinya jika pada suatu ketika ada sesuatu atau benda yang lewat pada jangkauannya (terukur) maka sensor akan merasakan/mendeteksi sesuatu tersebut tanpa harus mengetahui benda apa yang melewatinya. Kemudian setelah merasakan atau mendeteksi maka hasilnya dikirim ke rangkaian selanjutnya untuk dijadikan suatu referansi masukan pada rangkaian tersebut. Secara umum sistem kerja sensor mirip dengan kerrjanya suatu switch pada kondisi NO/NC dan Common.

Sensor adalah suatu perangkat yang dapat mengubah besaran non-elektrik menjadi elektrik. Atau dapat disebut juga sebagai alat untuk mendeteksi / mengukur suatu besaran fisis berupa variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia dengan diubah menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem pengindera. Sensor merupakan transducer yang digunakan untuk mendeteksi kondisi suatu proses. Yang dimaksud transducer yaitu perangkat keras untuk mengubah informasi suatu bentuk energi ke informasi bentuk energi yang lain secara proporsional. D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya.

2.1.1 Sensor Ultrasonik HC SR-04

(32)

yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik.Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

Sensor jarak ultrasonik SR-04 adalah sensor 40 hz produksi parallax yang banyak digunakan untuk aplikasi atau kontes robot cerdas. Kelebihan sensor ini adalah hanya membutuhkan 1 sinyal ( SIG ) selain jalur 5 v dan ground. Sensor SR-04 mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik kemudian mendeteksi pantulannya. Sensor SR-04 memancarkan gelombang ultrasonik sesuai dengan kontrol dari mikrokontroller pengendali.

Spesifikasi sensor ultrasonik SR-04 : 1. Kisaran pengukuran 2 cm – 4 m 2. Dimensi 45mm x 20mm x 15mm 3. Sudut pancaran 15°

Gambar 2.1 Sensor Ultrassonik SR-04

(33)

Gambar 2.2 Instalasi Sensor Jarak Ultrasonik SR-04

Ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, frekuensi kerjanya di atas gelombang suara dari 40 KHz hingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima.

Struktur atom dari kristal piezoelectric akan berkontraksi mengembang atau menyusut terhadap polaritas tegangan yang diberikan dan ini disebut dengan efek piezoelectric. Kontraksi yang terjadi diteruskan ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke udara.

Pantulan gelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama.

Gambar 2.3 Prinsip kerja sensor ultrasonik

(34)

untuk menghitung jarak antara sensor dengan obyek sasaran. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan cara mengalikan setengah waktu yang digunakan oleh sinyal ultrasonik dalam perjalanannya dari rangkaian pengirim sampai diterima oleh rangkaian penerima, dengan kecepatan rambat dari sinyal ultrasonik tersebut pada media rambat yang digunakannya, yaitu udara. Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :

1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.

2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonik.

Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Dengan kata lain kecepatan adalah perpindahan selama selang waktu tertentu. Apabila kecepatan, kelajuan dinyatakan dengan v, perpindahan, jarak dinyatakan s dan waktu tempuh t secara matematis dirumuskan :

...(2.1)

dengan :

v = kelajuan (m/s) s = jarak (m)

t = waktu tempuh (s)

(35)

Gambar 2.4 Kedudukan awal benda A berpindah ke B

Misal dari gambar di atas perpindahaan Δx (delta x) ditempuh dalam selang waktu Δt (delta t), maka kecepatan rata-rata v dirumuskan :

...(2.2)

Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang memancarkan sinyal sinusoidal berfrekuensi diatas 20 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter ultrasonik Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang

ultrasonik tersebut adlah sebagai berikut :

1. Sinyal 40 kHz dibangkitkan melalui mikrokontroler.

2. Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah resistor sebesar 3kOhm untuk pengaman ketika sinyal tersebut membias maju rangkaian dioda dan transistor.

3. Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke rangkaian penguat arus yang merupakan kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah transistor.

4. Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (+5V) maka arus akan melewati dioda D1 (D1 on), kemudian arus tersebut akan membias transistor T1, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T1 akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.

(36)

penguatan dari transistor.

Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk membagi tengangan menjadi 2,5 V. Sehingga pemancar ultrasonik akan menerima tegangan bolak – balik dengan Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V)

2.1.1.2 Penerima Ultrasonik (Receiver)

Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal ultrasonik yang dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai. Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan. Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding) dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara sensor kendaraan mini dengan sekat/dinding pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada kondisi ini adalah high (logika „1‟) sedangkan jarak yang lebih jauh adalah low (logika‟0‟). Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian pengendali (mikrokontroler).

2.2 Mikrokontroller ATMega 8

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 bytesampai dengan 512 byte.AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash.

(37)

dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukanuntuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara 4,5 –5,5 V

Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analog (fitur ADC pada seri AVR) dalam level tegangan maksimum 5V. Keunggulan mikrokontroller dibanding microprocessor yaitu lebih murah dan didukung dengan software compiler yang sangat beragam seperti software compailer C/C++, basic, pascal, bahkan assembler. Sehingga penggunaan dapat memilih program yang sesuai dengan kemampuannya. Dalam hal penggunaan, mikrokontroller dapat dibedakan jenis dan tipenya, seperti mikrokontroller atmega 8, atmega 8535, atmega 16 dan lain-lain. ATMEGA 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.Susunan pin – pin dari IC mikrokontroler ATMEGA 8 diperlihatkan pada gambar dibawah ini. IC ini tersusun dari 28 pin yang memiliki beberapa fungsi tertentu.

(38)

2.2.1 Konfigurasi Pin ATMega 8

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin ATMega 8

ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8 :

a. VCC

Merupakan supply tegangandigital. b. GND

Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding. c. Port B (PB7...PB0)

(39)

digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer.

d. Port C (PC5...PC0)

Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directionalI/O port yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-upresistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pinC.6. Sebagai keluaran/output portC memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).

e. RESET/PC6

Jika RSTDISBL Fusediprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pinI/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pinyang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa 8 minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.

f. Port D (PD7...PD0)

Port D merupakan 8-bit bit-directionalI/O dengan internal pullupresistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port initidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada portini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasadisebut dengan I/O.

g. AVcc

Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.

h. AREF

Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

2.2.2 Fitur ATmega8

Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega8 : a. Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.

(40)

c. Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding. d. CPU dengan 32 buah register

e. Watchdog timer dan oscillator internal. f. SRAM sebesar 1K byte.

g. Memori flash sebesar 8K Bytes system Self-programable Flash h. Unit interupsi internal dan eksternal.

i. Port antarmuka

j. EEPROM sebesar 512 byte.

k. Port USART ( Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver and Transmitter ) untuk komunikasi serial.

2.3 Bluetooth Module HC-05

Bluetooth merupakan spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi (Personal Area Network atau PAN) tanpa kabel. Bluetooth menghubungkan dan dapat digunakan untuk melakukan tukar-menukar informasi diantara peralatan-peralatan. Bluetooth beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz dengan menggunakan sebuah frequency hopping traceeiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real time atau host-host bluetooth dengan jarak terbatas. Kelemahan dari teknologi ini adalah jangakauannya yang pendek dan kemampuan transfer data yang rendah.

Bluetooth module HC-05 merupakan module komunikasi nirkabel pada frekuensi 2.4 GHz dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai master. Sangat mudah digunakan dengan mikrokontroler untuk membuat aplikasi wireless.

(41)

Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface),

flash dan voice codec. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras

radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi. Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi

dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter. Bluetooth merupakan chip radio yang dimasukkan ke dalam komputer, printer, handphone dan peralatan lainnya. Chip bluetooth ini dirancang untuk menggantikan kabel. Informasi yang biasanya dibawa oleh kabel dengan Bluetooth ditransmisikan pada frekuensi tertentu kemudian diterima oleh chip Bluetooth kemudian informasi tersebut diterima oleh komputer, handphone dan peralatan lainnya.

Interface yang digunakan adalah serial RXD,TXD,VCC dan GND. Built in LED sebagai indikator koneksi bluetooth. Tegangan intput antara 3.6-6 V, jangan menguhubungkan dengan sumber daya lebih dari 7V. Arus saat unpaired sekitar 30mA, dan saat paired (terhubung) sebesar 10 mA. 4 pin interface 3.3V dapat langsung dihubungkan ke berbagai macam mikrokontroler (khusus Arduino, 8051, 8535, AVR,PIC,ARM,MSP430). Jarak efektif jangkauan sebesar 10 meter, namun meskipun bisa mencapai lebih dari 10 meter kualitas koneksi makin berkurang.

2.4. Sistem Android

(42)

(43)

mendukung OpenGL ES 1.1, 2.0, dan 3.0. Beberapa aplikasi secara eksplisit mengharuskan versi tertentu dari OpenGL ES, sehingga perangkat keras GPU yang cocok diperlukan bagi perangkat Android untuk menjalankan aplikasi tertentu. Antarmuka pengguna Android didasarkan pada manipulasi langsung, menggunakan masukan sentuh yang serupa dengan tindakan di dunia nyata, seperti menggesek, mengetuk, mencubit, dan membalikkan cubitan untuk memanipulasi obyek di layar.

2.5 LCD

LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai banyak digunakan.Penampil LCD mulai dirasakan 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. Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT 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

Gambar 2.7 LCD

(44)

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.

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 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 mena mpilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :

1. Dapat menampilkan karakter ASCII, 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.

4. Daya yang digunakan relative sangat kecil.

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.

(45)

pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai bagian yang di aktifka.

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.

(46)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Seiring dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi maka untuk memantau suatu daerah atau ruang tertentu sudah banyak menggunakan teknologi canggih, seperti ponsel berbasis android yang akhir-akhir ini sangat banyak digunakan. Sistem pemantau (monitoring) adalah suatu sistem yang dapat mengawasi segala aktifitas atau kegiatan yang terjadi pada suatu ruangan atau daerah tertentu yang dianggap penting untuk dijaga keamanannya. Dengan meningkatnya kebutuhan terhadap telepon selular berbasis android dan banyaknya aplikasi yang terdapat di dalamnya, alangkah baiknya jika salah satu dari fasilitas tersebut digunakan sebagai alat memonitoring untuk daerah atau ruang tertentu. Setiap orang pasti menginginkan rasa aman, misalnya dari masalah mengatasi terjadinya pengukuran yang tidak akurat. Pada beberapa kasus, ada terdapat pengukuran yang tidak akurat pada pengisian bahan bakar yang terfokus kepada banyaknya bahan bakar yang diisikan pada tangki. Salah satu cara agar hal ini tidak berulang kali terjadi atau setidaknya meminimalisir keadaan seperti ini, dilakukan suatu pendeteksian yang berguna untuk melihat banyaknya volume yang ada dalam tangki sesuai dengan yang diharapkan. Pendeteksian ini menggunakan sensor ultrasonik yang berfungsi sebagai sensor jarak untuk mengukur tingginya volume cairan ke permukaan tangki. Sistem kontrol yang digunakan adalah ATmega8 dan dihubungkan ke android yang berfungsi sebagai penerima data dan akan ditampilkan melalui LCD M1632.

(47)

1.2Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang diatas maka permasalahan yang diambil dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang sistem monitoring level pada tangki bbm sebagai

pengukur volume bbm

2. Bagaimana merancang rangkaian sistem kontrol menggunakan

mikrokontroler Atmega8

3. Bagaimana menerima data dari kontroler terhadap smartphone android

dengan media bluetooth

1.3Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini yaitu :

1. Rancangan menggunakan kontroler Atmega8 sebagai pengendali sistem

2. Rancangan menggunakan media bluetooth sebagai komunikasi data

3. Rancangan menggunakan aplikasi android yang yang diunduh secara

freeware

4. Rancangan penggunaan sensor dalam sistem pembaca jarak

1.4Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah :

1. Merancang sistem monitoring level pada volume tangki bbm

2. Merancang rangkaian sistem kontrol menggunakan mikrokontroler

Atmega8

3. Menghubungkan rangkaian kontroler dengan ponsel android agar data

dapat diterima pada android

1.5Manfaat Penelitian

(48)

1. Sebagai sistem pengukuran ketinggian volume bbm dalam tangki dan

dengan metode ini lebih teliti dibangdingkan dengan sistem pelampung.

2. Dapat memantau volume atau isi bbm dari jarak tertentu sehingga lebih

praktis dalam memonitor isi bbm.

1.6Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman skripsi ini maka penulis membuat sistematika penulisan. Adapun sistematika penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut:

BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini berisikan pendahuluan yang menjelaskan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan sensor, mikrokontroler dan komponen pendukung lainnya.

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

Bab ini membahas tentang perancangan sistem,diagram blog, flowchart (diagram alir), dan perancangan program.

BAB IV. PENGUJIAN SISTEM

Pada bab ini dibahas tentang pengujian dan uji coba aplikasi dari program yang telah dibuat dan pengolahan data dari hasil pengujian.

(49)

Bab penelitian beserta saran sebagai acuan untuk dikembangkan pada penelitian yang akan dating. Ini merupakan penutup yang meliputi kesimpulan dari pembahasan dan tujuan.

(50)

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.

(51)

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.

(52)

SKRIPSI

Diajukan Oleh :

CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK 120801049

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(53)

BERBASIS MIKROKOTROLER ATmega8

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

Diajukan Oleh :

CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK 120801049

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(54)

LEMBAR PENGESAHAN

OLEH :

CARMELITA OKTORIANI SIMANJUNTAK NIM : 120801049

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,

(55)

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,

(56)

PERNYATAAN

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2016

(57)

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.

(58)

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.

(59)

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.

(60)

(61)

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

(62)

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