• Tidak ada hasil yang ditemukan

Perancangan alat Pendeteksi Intensitas Cahaya Menggunakan LDR Berbasis Arduino uno

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Perancangan alat Pendeteksi Intensitas Cahaya Menggunakan LDR Berbasis Arduino uno"

Copied!
49
0
0

Teks penuh

(1)

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Bioshop,Owen.2002.Elektronika Dasar.Erlangga.Jakarta

[2]. Chandra,Franky, dan Arifianto Deni 2011.Modul Jago Elektronika Untuk Rangkaian Sistem Otomatis. [15 Juli 2014].

[3]. Chandra N,Ariodie MT,Muhammad Ali MT,dkk.2012. Modul Proteus Profesional 7.5 Isis Digital Generator. Pendidikan Elektro FT UNY.1;9-10[16 Juli 2014].

[4]. Datasheet Arduino uno

[5]. Gabriel,JF.2008.Fisika Lingkungan.Hipokrata.Jakarta.

[6]. Hartono,Jugiyanto.1993.Konsep Dasar Pemrograman Bahasa.Andi Yogyakarta.

[7]. Setiawan,Arif.2013.Pemograman Mikrokontroler AVR ATMega 16 Menggunakan Bahasa C (CodeVisionAVR) .Informatika Yogyakarta [8]. Suptandar,Pamudji.2005.Sistem Pencahayaan Pada Desain Interior.

Universitas Trisakti.

[9]. Sutanto,2006.Rangkaian Elektronika Terpadu.Jakarta.

[10]. Utama,Teguh Putra.2011.Perancangan Alat Pemonitor Besaran-Besaran

Listrik Berbasis Mikrokontroler

ATMega.[Skripsi].Medan:Universitas Sumatera Utara,Program Sarjana.

[11].Wanto.2008.Rancangan Bangunan Pengukuran Intensitas Cahaya Tampak Berbasis Mikrokontroler.[SKripsi].Jakarta:Universitas Indonesia.

(2)

BAB 3

PERANCANGAN ALAT

3.1. PRINSIP KERJA SISTEM

Prinsip kerja sistem keseluruhan adalah dimulai dari menangkap intensitas cahaya oleh rangkaian sensor cahaya (LDR). Intensitas cahaya tersebut kemudian diubah oleh rangkaian LDR menjadi tegangan. Tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian sensor LDR masih bersifat analog. Oleh karena itu agar tegangan tersebut dapat diproses secara digital dengan mikrokontroler, maka tegangan tersebut harus diubah terlebih dahulu ke digital. Perangkat converter analog ke digital (Analog to Digital Converter) ADC, berfungsi untuk mengubah tegangan analog keluaran rangkaian sensor LDR menjadi data digital. Data digital keluaran dari perangkat ADC kemudian diproses di dalam mikrokontroler dan dikalibrasi untuk kemudian ditampilakan pada layar tampilan LCD.

3.1.1.Blok Diagram dan Fungsinya

Secara keseluruhan, sistem untuk mengukur besarnya intensitas cahaya tampak ini terdiri dari beberapa bagian yang digambarkan menjadi blok diagram pada gambar

MIkrokontroller counc

Gambar 3.1 :block diagram system. Rangkaian

sensor

LDR display

Power Supply

(3)

Keterangan fungsi masing- masing sistem : 1) Rangkaian sensor cahaya LDR

Rangkaian sensor ini digunakan untuk menangkap perubahan intensitas cahaya menjadi tegangan.

2) Mikrokontroler

Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler arduino uno yang akan melakukan proses pengolahan data,perhitungan data, kalibrasi dan mengubah tegangan analaog keluaran dari rangkaian sensor menjadi digital 8 bit melalui ADC yang akan di kirim pada layar LCD. 3) Input baterai

Input baterai adalah baterai yang digunakan untuk mengaktifkan mikrokontroler.

4) Konfigurasi Display LCD

Konfigurasi Dispay LCD berfungsi untuk menampilkan informasi pengukuran kepada pengguna. LDC yang digunakan adalah LCD tipe M1632, terdiri dari dua baris dan masing- masing berdiri terdiri dari 16 karakter ( biasanya dikenal dengan LCD 16x2). Tiap karakter berukuran 5 x 7 dot matrix.

3.2 GAMBAR RANGKAIAN.

Gambar 3.2:Skematik diagram perangkat keras sistem.

(4)

3.2 FLOWCHART.

Gambar 3.3.Diagram alir program untuk pemrosesan data pengukuran intensitas cahaya.

MULAI

INISIALISASI PIN

Counting ADC ke lux dan Cd

Tampilan LCD

(5)
(6)

BAB 4

DATA PERCOBAAN

4.1. HASIL RANCANGAN ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA Berdasarkan rancangan bangun pada Bab 3, maka dibuatlah system secara keseluruhan, dan hasilnya pada gambar 4.1 memperihatkan perangkat keras dari bagian luar.

Gambar :perangkat keras bagiana luar. 4.2 DATA PENGUKURAN DENGAN ALAT

PERCOBAAN KE

STANDART(LUXMETER) ALAT YANG DIUJI

1 67 67,71

2 65 67,82

3 70 68,90

4 70 68,79

(7)

Gambar 4.1 : Grafik Data Percobaan Standart dengan alat yang diuji 4.3. ANALISA DATA

(8)

4.

x 100% = 6.901 %

5.

X100% = 7.001 %

Nilai rata-rata dari %ralat adalah sebesar : 6.7592 %

(9)

BAB 5

KESIMPULAN

5.1. Kesimpulan

1. Telah dibuat alat ukur intensitas cahaya menggunakan light dependen resistor (LDR) berbasis arduino uno.

2. Dari hasil pengujian alat ini dihasilkan % rata-rata sebesar 6.7592% 3. Alat ukur intensitas cahaya ini sudah dapat bekerja sesuai dengan yang

dihaarapkan.

5.2. Saran

1. Untuk melakukan pengukuran intensitas cahaya diluar ruangan,maka terlebih dahulu diukur intensita cahaya yang ada didalah ruangan dan bandingkan.

2. Alat ini dapat diaplikasikan pada ruangan yang pencahayaanya dapat diatur sehingga lebih meminimalkan penggunaan energi listrik.

(10)

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Bioshop,Owen.2002.Elektronika Dasar.Erlangga.Jakarta

[2]. Chandra,Franky, dan Arifianto Deni 2011.Modul Jago Elektronika Untuk Rangkaian Sistem Otomatis. [15 Juli 2014].

[3]. Chandra N,Ariodie MT,Muhammad Ali MT,dkk.2012. Modul Proteus Profesional 7.5 Isis Digital Generator. Pendidikan Elektro FT UNY.1;9-10[16 Juli 2014].

[4]. Datasheet Arduino uno

[5]. Gabriel,JF.2008.Fisika Lingkungan.Hipokrata.Jakarta.

[6]. Hartono,Jugiyanto.1993.Konsep Dasar Pemrograman Bahasa.Andi Yogyakarta.

[7]. Setiawan,Arif.2013.Pemograman Mikrokontroler AVR ATMega 16 Menggunakan Bahasa C (CodeVisionAVR) .Informatika Yogyakarta [8]. Suptandar,Pamudji.2005.Sistem Pencahayaan Pada Desain Interior.

Universitas Trisakti.

[9]. Sutanto,2006.Rangkaian Elektronika Terpadu.Jakarta.

[10]. Utama,Teguh Putra.2011.Perancangan Alat Pemonitor Besaran-Besaran

Listrik Berbasis Mikrokontroler

ATMega.[Skripsi].Medan:Universitas Sumatera Utara,Program Sarjana.

(11)
(12)
(13)

BAB 2

LANDASAN TEORI

Landasan teori sangat membantu ntuk dapat memahami suatu sistem. Selain daari pada itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam merencanakan suatu sistem. Dengan pertimbangan hal-hal

tersebut, maka landasan teori merupakan bagian yang harus dipahami untuk pembahasan selanjutnya. Pengetahuan yang mendukung perencanaan dan realisasi alat meliputi mikrokontroler Arduino uno, sensor cahaya LDR, LCD dan program.

Cahaya adalah suatu bentuk pancaran energi yang mana mempunyai kapasitas arau kemampuan untuk merangsag sensasi penglihatan. Cahaya dari kebanyakan sumber adalah tidak terpolarisasi yang berarti bahwa arah dari medan –E dan medan –B adalah acak, bahkan ketika cahaya bergerak dalam arah yang sama. Pada cahaya yang terpolarisasi, gelombang cahayanya mempunyai medan listrik dan medan magnetik yang bersekutu (gambar 2.1).

Salah satu dari sekian banyak cara agar cahaya menjadi terpolarisasi adalah dengan menembus sebuah filter polarisasi. Filter polarisasi merupakan lembaran-lembaran plastik dengan berjuta-juta molekul memanjang linear yang bersekutu. Apabila cahaya menembus filter polarisasi, gelombang-gelombang cahaya yang medan listriknya sejajar terhadap molekul-molekul tersebutt membentuk arus di dalam molekul dan kemudian diserap. Gelombang-gelombang cahaya yang medan listriknya tegak lurus terhadap molekul- molekul tersebut tidak diserap.

Tak terpolarisasi Terpolarisasi

Gambar 2.1 Cahaya yang tak terpolarisasi dan cahaya yang terpolarisasi

(14)

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dengan mata. Suatu sumber cahaya memancarkan energy, sebagaian dari energy ini diubah menjadi cahaya tampak. Perambatan cahaya di ruang bebas dilakukan oleh gelombang elektromagnetik.

Kecepatan rambat ( v ) gelombang elektromagnetik di ruang bebas sama dengan 3 x 108 meter per detik. Jika frekuensi (f) dan panjang gelombang �, maka berlaku :

………….(2.1)

Dimana � adalah panjang gelombang, dengan satuan meter (m)

v adalah kecepatan cahaya, dengan satuan meter per detik (m/s) f adalah frekunsi, dengan satuan hertz ( Hz )

Panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 350 namometer ( nm ) hingga 790 nanometer ( nm ). Yang terdiri atas beberapa daerah warna seperti yang terlihat pada gambar 2.2 berikut ini :

Gambar 2.2 Warna-warna spektrum

Cahaya putih dapat diuraikan menggunakan prisma kaca, sinar-sinarnya dibiaskan sedemikian rupa sehingga terjadi suatu spektrum. Warna-warna

(15)

Selain memiliki warna tertentu, setiap panjang gelombang juga memiliki intensitas. Mata manusia paling peka cahaya dengan panjang gelombang 555 nm, yaitu cahaya berwarna kuning- hijau. Warna- warna yang lain dengan intensitas yang sama lebih redup, seperti yang terlihat pada grafik kepekaan mata gambar 2.3 berikut ini.

Gambar 2.3 Grafik Kepekaan Mata

2.1.LIGHT DEPENDENT RESISTOR ( LDR )

Sebuah light dependent resistor ( LDR ) terdiri dari sebuah piringan bahan semikonduktor dengan dua buah elektroda pada perumukaannya. Biasanya LDR terbuat dari bahan CdS, CdSe, PbS, dan Bi2Se3. Gambar 2.4 menunjukan salah

satu bentuk LDR.

Gambar 2.4 Bentuk dan Simbol LDR

Dalam gelap atau dibawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya mengundang elektron bebas dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Hanya tersedia sedikit elektron bebas untuk mengalirkan muatan listrik. Hal ini berarti bahwa bahan

(16)

bersifat sebagai konduktor yang buruk untuk mengalirkan arus listrik. Dengan kata lain, nilai tahanan bahan sangat tinggi.

Dibawah cahaya yang terang, lebih banyak elektron dapat melepaskan dari atom-atom bahan semikonduktor ini. Terdapat lebih banyak elektron bebas yang mengalirkan muatan listrik. Hal ini disebabkan adanya efek foto elektrik yaitu fenomena quantum elektron dimana elektron-elektron dipancarkan atau dilepas oleh suatu bahan setelah menyerap energi dari radiasi gelombang elektromagnetik seperti sinar X atau cahaya tampak. Dalam keadaan ini, bahan bersifat sebagai konduktor yang baik. Tahanan listrik bahan rendah. Semakin terang cahaya yang mengenai bahan, semakin banyak electron bebas yang tersedia, dan semakin rendah pula tahanan listrik bahan. Gambar 2.5 menunjukan grafik hubungan antara intensitas cahaya terhadap resistansi LDR.

Gambar 2.5 Grafik Iluminasi Cahaya 2.1.1. Sensitifitas

(17)

Gambar 2.6 Geometri Elektroda Permukaan LDR

Pada gambar 2.6 diatas bahwa bagian yang sensitif terhadap perubahan cahaya, dibentuk dalam struktur yang berliku- liku, hal ini dimaksudkan agar resolusi tahananya dapat sekecil mungkin.

2.1.2. Spektrum Respons

Seperti halnya mata manusia, sensitivitas LDR juga tergantung dari panjang gelombang cahaya yang mengenainya. Masing-masing jenis material bahan semikonduktor LDR mempunyai grafik spektrum respons sendiri. Gambar 2.7 menunjukan grafik respons suatu jenis LDR yang banyak dipasaran terhadap spektrum panjang gelombang cahaya.

Gambar 2.7 Grafik Respon LDR 2.1.3. Kecepatan Respons

Kecepatan respons adalah pengukuran kecepatan saat LDR merespons perubahan cahaya dari terang ke gelap atau dari gelap ke terang. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.8 Waktu naik didefinisikan sebagai waktu yang

(18)

diperlukan konduktansi cahaya pada LDR untuk mencapai 1 – e-1 ( sekitar 63 % ) dari nilai akhirnya. Waktu turun didefinisikan sebagai waktu yang

diperlukan konduktansi cahaya pada LDR untuk menurun sampai e-1 ( sekitar 37 % ) dari keadaan teriluminasi, dimana e adalah bilangan Euler yang besarnya 2,718. Pada 1 fc ( footcandela ) iluminasi, waktu respons sekitar 5 msec sampai 100 msec.

Untuk kerja kecepatan respons suatu LDR berkaian dengan sifat dari bahan semikonduktor pembentuknya, yaitu sifat carrier lifetime bahan

semikonduktor. Pada beberapa semikonduktor, hole-electron berpasang-pasangan pada suatu suhu ruangan. Pembuatan electron dan hole pada bahan semikonduktor akan memerlukan energi. Ketika electron terbentuk maka hole pun akan

terbentuk. Energi untuk membangkitkan terbentuknya electron dan hole tersebut dapat berupa energi panas ataupun energi yang dihasilkan dari cahaya yang mengenai bahan semikonduktor tersebut. Pengukuran lamanya waktu untuk berekombinasi kembali antara hole dan electron seperti keadaan sebelumnya setelah energi pembangkitnya hilang dinamakan carrier lifetime.

Gambar 2.8 Grafik Respons Waktu

Kecepatan respons juga dipengaruhi oleh terang redupnya cahaya. Semua jenis material LDR menunjukan kecepatan responsnya lebih tinggi saat level cahaya lebih terang dan kecepatan lebih rendah saat cahaya lebih redup.

Penyimpanan LDR di ruang yang gelap akan menyebabkan respons lebih lambat dari pada penyimpanan diruang yang terang.

(19)

2.3 Mikrokontroler Arduino UNO

Untuk memahami Arduino, terlebih dahulu kita harus memahami terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan physical computing. Physical computing adalah membuat sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan yang manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia digital.

Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain- desain alat atau projek-projek yang menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog ke dalam sistem software untuk mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti lampu, motor dan sebagainya.

Pembuatan prototype atau prototyping adalah kegiatan yang sangat penting di dalam proses physical computing karena pada tahap inilah seorang perancang melakukan eksperimen dan uji coba dari berbagai jenis komponen, ukuran, parameter, program komputer dan sebagainya berulang-ulang kali sampai diperoleh kombinasi yang paling tepat.

Dalam hal ini perhitungan angka-angka dan rumus yang akurat bukanlah satu-satunya faktor yang menjadi kunci sukses di dalam mendesain sebuah alat karena ada banyak faktor eksternal yang turut berperan, sehingga proses mencoba dan menemukan/mengoreksi kesalahan perlu melibatkan hal-hal yang sifatnya non-eksakta. Prototyping adalah gabungan antara akurasi perhitungan dan seni.

Proses prototyping bisa menjadi sebuah kegiatan yang menyenangkan atau menyebalkan, itu tergantung bagaimana kita melakukannya. Misalnya jika untuk mengganti sebuah komponen, merubah ukurannya atau merombak kerja sebuah prototype dibutuhkan usaha yang besar dan waktu yang lama, mungkin prototyping akan sangat melelahkan karena pekerjaan ini dapat dilakukan berulang-ulang sampai puluhan kali – bayangkan betapa frustasinya perancang yang harus melakukan itu. Idealnya sebuah prototype adalah sebuah sistem yang fleksibel dimana perancang bisa dengan mudah dan cepat melakukan perubahan-perubahan dan mencobanya lagi sehingga tenaga dan waktu tidak menjadi kendala

(20)

berarti. Dengan demikian harus ada sebuah alat pengembangan yang membuat proses prototyping menjadi mudah.

Pada masa lalu (dan masih terjadi hingga hari ini) bekerja dengan hardware berarti membuat rangkaian menggunakan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor dan sebagainya. Setiap komponen disambungkan secara fisik dengan kabel atau jalur tembaga yang disebut dengan istilah “ hard wired ” sehingga untuk merubah rangkaian maka sambungan- sambungan itu harus diputuskan dan disambung kembali.

Dengan hadirnya teknologi digital dan microprocessor fungsi yang sebelumnya dilakukan dengan hired wired digantikan dengan program-program software. Ini adalah sebuah revolusi di dalam proses prototyping. Software lebih mudah diubah dibandingkan hardware, dengan beberapa penekanan tombol kita dapat merubah logika alat secara radikal dan mencoba versi ke-dua, ke-tiga dan seterusnya dengan cepat tanpa harus mengubah pengkabelan dari rangkaian.

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATMEGA 328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.:

(21)

(recommended) daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis.Eksternal (non-USB) dapat di ambil baik berasal dari AC ke adaptor DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER.Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.

Pin listrik adalah sebagai berikut:

VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen

(22)

lainnya3v3. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board. GND. output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima

maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus: Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan

perpustakaan Wire.

Aref. Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan

(23)

Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler Arduino Uno

Gambar 2.9 Arduino UNO tampak depan

Gambar 2.10 Arduino UNO tampak belakang

Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuah microcontroller 8 bit dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation . Berbagai papan Arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno menggunakan ATmega328 sedangkan Arduino Mega 2560 yang lebih canggih menggunakan ATmega2560.

Untuk memberikan gambaran mengenai apa saja yang terdapat di dalam sebuah microcontroller, pada gambar berikut ini diperlihatkan contoh diagram blok sederhana dari microcontroller ATmega328 (dipakai pada Arduino Uno).

(24)

Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut:

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada 232, 422 dan RS-485.

2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program.

32KB RAM flash memory bersifat non-volatile , digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash memory juga menyimpan bootloader . UART (antar muka serial) 2KB RAM (memory kerja) 32KB RAM Flash memory (program)

1KB EEPROM CPU Port input/output

Bootloader adalah program inisiasi yang ukurannya kecil, dijalankan oleh CPU saat daya dihidupkan. Setelah bootloader selesai dijalankan, berikutnya program di dalam RAM akan dieksekusi.

1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan Arduino.

Central Processing Unit (CPU) , bagian dari microcontroller untuk menjalankan setiap instruksi dari program. Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.

Setelah mengenal bagian-bagian utama dari microcontroller ATmega sebagai komponen utama, selanjutnya kita akan mengenal bagian-bagian dari papan Arduino itu sendiri.

(25)

Gambar 2.11 ATMega 168 pin mappping

2.1.2 Fitur ATMega8535

Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh Aduino UNO.

1. Dua buah 8 bit counter/ timer dengan prescaler dan mode pembanding. 2. Satu buah 16 bit counter/ timer dengan prescaler, mode pembanding dan

mode capture. Real Time Counter dengan on-chip oscillator terpisah. 3. 4 kanal PWM

4. 8 kanal 10-bit ADC. 5. TWI.

6. Programmable serial USART. 7. Maser/ slave SPI.

8. Programmable Watchdog timer dengan on-chip oscillator terpisah. 9. Power-on reset dan programmable Brown-out detection.

10. Internal RC Oscillator terkalibrasi. 11. Internal dan eksternal Interrupt. 12. 6 mode sleep.

(26)

13. 32 Programmable I/O.

14. Tegangan operasi 2.7 – 5.5 V.

15. Speed grades dengan range 0 – 16 MHz. 2.1.3 Komunikasi.

Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Pada ATmega16U2 saluran komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer.

Firmware 16U2 menggunakan standar driver USB COM, dan tidak ada driver eksternal diperlukan. Namun, pada Windows, diperlukan file .inf. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana akan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

The ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Wire berfungsi menyederhanakan penggunaan bus I2C. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.Port A.

Merupakan 8-bit dua arah bi-directional port I/O,dengan menggunakan resistor pull-up internal dimana setiap pinnya dapat diatur per bit. Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin

(27)

 Bahasa pemrograman relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan k

 kumpulan library yang cukup lengkapi

2.4ANALOG TO DIGITAL CONVERTER ( ADC )

ADC adalah suatu alat yang mampu untuk mengubah sinyal atau tegangan analog menjadi informasi digital. Resolusi ADC selalu dinyatakan sebagai jumlah bit-bit dalam kode keluaran digitalnya. Misalnya, ADC dengan resolusi n-bit memiliki 2n kode digital yang mungkin dan berarti juga memiliki 2n step level. Jika resolusi ADC semakin tinggi, maka semakin banyak kemungkinan nilai-nilai analog yang bias disajikan. Misalnya ADC dengan resolusi 8 bit menghasilkan bilangan 0 sampai 255 ( 256 bilangan dan 255 step ), dengan demikian tidak mungkin menyajikan semua kemungkinan nilai-nilai analog. Jika sekarang resolusinya menjadi 10 bit maka akan menghasilkan bilangan 0 sampai dengan 1023 ( 1024 bilangan dan 1023 step ).

( )

(

)

Fitur- fitur pada arsitektur ADC mikrokntroler AVR adalah sebagai berikut :

 Resolusi maksimum 10 bit (dapat dipilih resolusi 8 bit)  0,5 LSB Integral Non Linearity

 Akurasi mutlak ± 2 LSB  Waktu konversi 13 – 260 µs

 Pengambilan sampel sampai 15 kilo sampel per detik pada resolusi maksimum

 8 kanal masukan single ended termultipleks

 7 kanal masukan differensial dan 2 kanal masukan differential dengan opsi penguatan 10x dan 200x

 Jangkauan tegangan masukan ADC 0 – VCC  Tegangan referensi 2,56 V internal yang dipilih  Mode konversi tunggal

(28)

Ada banyak cara yang dapat digunnakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang nilainya proposional. Jenis ADC yang biasa digunakan.

dalam perancangan adalah jenis successive approximation convertion atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauhlebih singkat dan tidak tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah. Diagram blok pengubah sinyal analog ke dalam digital ditunjukkan pada gambar

2.21Berikut ini :

Prinsip kerja rangkaian pada gambar 2.21 tersebut adalah jika sinyal masukan mulai konversi dari unit kendali diberi logika „0‟ , maka register SAR (Succesive Approximation Register) akan direset. Sehingga keluaran Vout unit

DAC (Digital to Analog) menjadi nol. Pada waktu sinyal „mulai konversi‟ kembali menjadi tinggi, operasi konversi segera dimulai.

Proses konversi diawali dengan pengesetan bit paling berarti (MSB) register SAR oleh kendali. Selanjutnya dta digital dalam register SAR dikonversi ke analog oleh DAC. Hasil konversi Voutoleh unit dibandingkan dengan sinyal

masukan Vin oleh unit pembanding. Bila Vout lebih besar dari pada Vin, maka unit

pembanding akan mengirimkan sinyal negatif ke unit kendali. Dengan adanya sinyal negatif ini, unit kendali akan mereset bit paling berarti (MSB) register SAR. Sebaliknya, jika Vout lebih kecil dari pada Vin, unit pembanding akan

(29)

Pada pulsa clock berikutnya unit terkendali akan mengeset bit yang lebih rendah yaitu bit ke 7 register SAR. Kemudian data dikonversikan oleh unit DAC dan hasil konversi Vout dibandingkan dengan sinyal masukan Vin. Sinya hasil

perbandingan akan menentukan unit kendali untuk mengeset dan mereset register SAR. Demikian proses ini berlangsung sampai diperoleh nilai Vin sama

dengan nilai Vout. Apabila konversi telah selesai, unit kendali mengirimkan sinyal

„selesai konversi‟ yang berlogika rendah.

2.5. PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN CODE VISION AVR ( BAHASA C )

Penggunaan mikrokontroler yang diterapkan diberbagai rumah tangga,otomotif,sampai dengan kendali, membuat mikrokontroler mulai masuk didunia pendididkan. Banyak varian dan type dari mikrokontroler yang dipelajari dan digunakan di dunia pendidikan.

Akar dari bahas C adalah dari bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richhards pada tahun 1967. Bahasa ini memberikan ide kepada Ken Thompson yang kemudian mengembangkan bahasa yang disebut dengan B pada tahun 1970. Perkembangan selanjutnya dari bahasa B adalah bahasa C oleh Dennis Ricthie sekitar 1970-an di Bell Telephone Laboratories Inc ( sekarang adalah AT & T Bell Laboratories ). Bahasa C pertama kali digunakan di computer Digital Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi UNIX.

C adalah bahasa yang standar, artinya satuan program yang ditulis dengan versi bahas C tertentu akan dapat dikoompilasi dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Standar bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX. Patokan standar UNIX ini diambil dari buku yang ditulis oleh Brian Kerninghan dan Dennis Ritehiie yang berjudul “The C Programming Language”,diterbitkan oleh Prentice Hall tahun 1978.

Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Bahasa C hamper tersedia di semua jenis computer.

(30)

Bahasa C ini merupakan bahasa computer yang tersedia baik di computer mikro, mini maupun computer besar.

2. Kode bahasa C sifatnya portable.

Aplikasi yang ditulis dengan bahasa C untuk suatu computer tersebut dapat digunakan di computer lain hanya dengan modifikasi yang sedikit saja. 3. Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci.

Semakin sedikit kata-kata kunci yang digunakan disuatu bahasa, semakin mudah bagi pemakai untuk mempelajari dan menggunkan bahasa tersebut. 4. Proses executable program bahasa C lebih cepat.

Karena philosopi dari bahasa C yang menyediakan sedikit kata-kata kunci, maka konsekuensinya program hasil dari kompilasi bahasa C relative akan lebih cepat prosesnya dibandingkan dengan hasil dari bahasa lain. 5. Dukungan pustaka yang banyak.

Telah disebut bahwa keandalan bahasa C dicapai dengan fungsi- fungsi pustakanya. Fungsi-fungsi pustaka ini disediakan oleh versi-versi bahasa C masing- masing atau dapat dibeli dari sumber yang lain.

6. C adalah bahasa yang tersruktur.

Bahasa C mempunyai struktur yang baik sehingga mudah untuk dipahami. C disebut bahasa yang terstruktur karena menggunakan fungsi-fungsi sebagai program-program bagiannya.

7. Selain bahasa tingkat tinggi, C juga dianggap sebagai bahasa tingkat menengah.

Pada awalnya, bahasa C sudah digunakan untuk membuat program-program perangkat lunak sistem. Yang termasuk program-program-program-program perangkat lunak sistem diantaranya adalah sistem operasi, interpreter, compiler, bahasa perakit, bahasa pemrograman dan DBMS ( Database

Management System ). Untuk mempunyai kemapuan seperti ini, bahasa C

(31)

register, BIOS ( Basic Input Ouput System ), DOS ( Disk Operating System ) dan lain sebagainya.

8. Bahasa C adalah compiler.

Karena bahasa C sifatnya adalah compiler, maka akan menghasilkan executable program yang banyak dibutuhkan oleh program-program komersial.

Ada beberapa program yang dapat digunakan sebagai editor dan compiler untuk mikrokontroler AVR, salah satunya yaitu CodeVision. CodeVision AVR adalah salah satu alat bantu pemrograman yang bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat lunak yang terintegrasi. Code vision AVR ini

merupakan cross-compiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel

seri AVR. Cross-compiler C mampu menerjemahkan hamper semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan

kebutuhan dari sistem embedded.

CodeVisionAVR juga mempunyai Automatic Program Generator bernama CodeWizardAVR, yang mengizinkan anda untu menulis, dalam hitungan menit, semua instruksi yang diperlukan untuk membuat beberapa fungsi- fungsi tertentu. Dengan fasilitas ini mempermudah para Programmer pemula untuk belajar pemograman mikrokontroler menggunakan CVAVR. Seperti aplikasi IDE

lainnya, CodeVision AVR dilengkapi dengan source code editor, compiler, linker, dan dapat memanggil Atmel AVR Studio untuk debugger nya.

Untuk memulai menjalankan CodeVision, buka program CodeVision melalui menu Start|All Program||CodeVision|CodeVision AVR C Compiler atau melalui desktop klik lambang codevision.

(32)

Gambar 2. 13 Tampilan Pertama Kali CodeVision dijalankan

2.6. SOFTWARE DESAIN PCB ( Printed Circuit Board ) Proteus Profesional 7.7 SP2 Pro

Proteus professional merupakan kelompok software yang digunakan untuk membantu para desainer dalam merancang dan mensimulasikan suatu rangkaian elektronika. Software ini memiliki dua fungsi sekaligus dalam satu paket, paket yang pertama sebagai software untuk menggambar skematik dan dapat

disimulasikan yang diberi nama ISIS. Paket kedua digunakan sebagai merancang gambar Printed Circuits Board (PCB) yang diberi nama ARES. Secara langsung, pengubahan dari skematik ke PCB dapat dilakukan dalam software Proteus Prof 7.7 ini.

(33)

programmable (mikrokontroler) dan IC memory. Selain diidukung dengan kelengkapan komponen, juga didukung.

2.6.1. Fungsi Tiap Fitur Proteus Prof 7.7

Tampilan window Proteus Profesional ISIS 7 seperti dibawah ini, dan memiliki fungsi difitur-fitur nya yang sering digunakan sebagai berikut :

Gambar 2.14 Tampilan window Proteus Profesional 7.7

Tabel 2.3 Nama-Nama Fitur Proteus Profesional dan Kegunaannya Tabel 2.3 Nama-Nama Fitur Proteus Profesional dan Kegunaannya

Nama Fitur Kegunaan

Menu Bar

Merupakan list menu yang dapat digunakan dalam perancangan atau pengolahan gambar rangkaian.

Open Save Data New File

Open File

Save

Membuat file baru dengan area gambar baru.

Membuka file yang pernah disimpan. Manyimpan file yang telah dibuat.

Togle Grid Menampilkan bantuan titik-titik

panduan pada area gambar. Zoom Sheet

(34)

Center at Cursor

Zoom in

Zoom out

Zoom to view sheet

Zoom to area

Membuat area tengah tampilan gambar dengan bertumpu pada cursor. Memperbesar gambar.

Memperkecil gambar.

Menampilkan keseluruhan gambar dalam layar monitor.

Memperbesar gambar dengan memilih area yang dikehendaki.

Mini view Menampilkan gambar dalam bentuk

tampilan kecil seluruh area gambar. Component List Daftar komponen yang telah diambil

dari library. Pick From Library

Mengambil komponen pada library yang akan diletakkan pada component list.

Mengambil komponen pada library. Mengambil dan menggunakan terminal yang dibutuhkan dalam rangkaian (VCC,Gnd,Input,Output). Memilih pembangkit pulsa yang akan digunakan.

Terminal dengan tampilan nilai dari jalur koneksi komponen dengan menampillkan besaran tegangan. Terminal dengan tampilan nillai dari jalur koneksi komponen dengan menampilkan besaran arus. lengkung 2D pada area gambar.

(35)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Cahaya dan sinar, kedua kata ini sepintas mempunyai makna yang sama. Namun, bila dikaji lebih mendalam, cahaya dan sinar sangatlah berlainan. Cahaya adalah suatu bentuk pancaran energi yang mana mempunyai kapasitas atau kemampuan untuk merangsang sensasi penglihatan. Cahaya dalam berbagai hal memperlihatkan karakternya sebagai gelombang, tetapi dalam gerakan cahaya itu merupakan garis lurus dan dalam hal tertentu cahaya disebut pula sebagai sinar. Namun kata sinar ini biasanya dipakai untuk menunjukkan bentuk energi gelombang elektromagnetik, misalnya sinal X, sinar gamma dan sinar kosmis.

Pencahayaan merupakan salah satu faktor penting dalam perancangan ruang. Ruang yang telah dirancang tidak dapat memenuhi fungsinya dengan baik apabila tidak disediakan akses pencahayaan. Pencahayaan di dalam ruang memungkinkan orang yang menempatinya dapat melihat benda. Tanpa dapat melihat benda-benda dengan jelas maka aktivitas di dalam ruangan akan terganggu. Sebaliknya cahaya yang terlalu terang juga dapat menggangu penglihatan.

Kualitas penerangan yang tidak memadai berefek buruk bagi fungsi penglihatan psikologis serta aktivitas kerja sesuai Peraturan Menteri Perburuhan Nomor 7 Tahun 1964 tentang Syarat-Syarat Kesehatan,Kebersihan serta Penerangan dalam Tempat Kerja, telah menetapkan ketentuan penting intensitas penerangan menurut sifat pekerjaan.

Proses pendidikan yang terjadi di ruang kelas harus memperhatikan beberapa aspek, antara lain intensitas pencahayaan. Ketidak sesuaian salah satu aspek akan

(36)

mengakibatkan ketidak nyamanan serta proses pendidikan menjadi terganggu. Sedangkan efektivitas proses pendidikan didasarkan pada beberapa hal seperti kenyamanan pengajar dan peserta didik. Hal ini menunjukkan bahwa intensitas cahaya harus diperhatikan.

Pencahayaan terdiri dari pencahayaan matahari dan pencahayaan buatan. Pencahayaan di ruang kelas harus memperhatikan beberapa aspek, yaitu:

a. Menciptakan lingkungan visual yang nyaman, sehingga segala kegiatan di dalam ruang kelas bisa berjalan dengan baik.

b. Penggunaan energi yang sesuai dengan fungsi ruang kelas.

Dalam upaya mendapatkan kenyamanan, ketenangan dan efisiensi energi listrik, ruang kelas perlu mendapatkan sistem penerangan yang sesuai dengan fungsi ruangan. Berdasarkan data dari Badan Standarisasi Nasional (BSN), intensitas cahaya diruang kelas minimal 250 lux dengan nilai toleransi maksimal hingga 20%, dan daya pencerahan maksimum per meter persegi sebesar 15 watt/m2, sesuai dengan SNI 03-6197-2000.

Pemakaian penerangan yang berlebihan juga berhubungan dengan efisiensi penggunaan energi listrik sehingga diperlukan peratutan penerangan. Dengan demikian intensitas cahaya perlu diatur untuk menghasilkan kesesuaian kebutuhan luminasi di dalam ruang berdasarkan jenis dan fungsi ruangan.

Untuk mengetahui kondisi tersebut, maka diperlukan suatu alat yang bisa megukur intensitas cahaya. Pada umumnya alat ukur intensitas cahaya mempunyai harga yang cukup mahal. Berawal dari kasus tersebut muncul ide merancang dan mengembangkan alat yang berfungsi untuk mengetahui dan mengukur intensitas cahaya dalam suatu ruangan.

1.2.Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara merancang alat ukur intensitas cahaya dengan menggunakan LDR dan Mikrokontroler Arduino Uno

(37)

3. Menganalisa rangkaian alat ukur intensitas cahaya yang telah dirancang berdasarkan skematik yang telah dibuat.

1.3.Batasan Masalah

1. Menjelaskan bagaimana prinsip kerja LDR.,

2. Pengujian dilakukan pada ruang perkuliahan Universitas Sumatera Utara. 1.4.Tujuan Penelitian

1. Mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan perbedaan intensitas cahaya pada ruang perkuliahan.

2. Memperoleh kesimpulan mengenai pengaruh yang timbul aikbat perbedaan intensitas cahaya.

3. Menentukan intensitas cahaya yang sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan.

4. Membantu mahasiswa untuk menyelesaikan tugas akhir.

Membantu mahsiswa belajar bertanggung jawab terhadap setiap permasalahan yang terjadi di bidang instrumentasi yang dipelajari

1.5.Metode Penelitian 1. Studi pustaka

Penulisan mengumpulkan data dan teori yang dibutuhkan dalam penulisan tugas akhir melalui buku-buku dan referensi laiinya yang berkaiatan dengan tugas akhir.

2. Lembar data (Datasheet) komponen yang dipakai pada alat LDR dan Arduino Uno.

3. Persiapan pembuatan konsep alat ukur

Merupakan suatu tahap awal dalam merumuskan masalah dan membuat rancangan konsep dalam menyelesaikan suatu masalah. Bentuknya adalah konsep tertulis dan tergambarkan dalam bentuk diagram blok.

4. Perancangan dan pembuatan alat ukur

Proses merancang desain dan bentuk alat ukur sampai membuat alat ukurnya.

5. Menguji mekanik dan elektronik dari alat ukur

(38)

Merupakan tahap menguji mekanik dan elektronik dari alat ukur, untuk dilanjutkan agar dapat melakukan pemograman.

6. Proses pembuatan pemrograman 7. Uji tahap awal

8. Mengkalibrasi alat ukur

9. Membuat kesimpulan dari hasil alat ukur intensitas cahayapenulisan tugas akhir ini.

1.6Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Berisi judul latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan pembahasan, metodologi pembahasan, sistematika penulisan dan relevansi dari penulisan tugas akhir ini.

BAB II LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroler

Arduino uni,LCD,LDR.dan komponen pendukungnya. BAB III PERANCANGAN SISTEM

Membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.

BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan lain-lain.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(39)

PERANCANG AN ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA

MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR) BERBASIS

ARDUINO UNO

ABSTRAK

Telah dirancang dan dibuat alat ukur intensitas cahaya menggunakan LDR berbasis arduino uno.

Alat ukur intensitas cahaya ini menggunakan LDR sebagai sensor intensitas

cahaya,mikrokontroller,arduino uno berfungsi sebagai pengolah sinyal elektronik dari LDR dan sebagai pengolah data,sedangkan hasil pengolahan data akan ditampilkan pada LCD

Dari hasil pengujian alat ini dihasilkan persentase kesalahan relatif rata-rata sekitar %

Kata kunci :Arduino Uno,Lcd,LDR.

(40)

MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDET RESISTOR (LDR)

BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

KARLINA

132411080

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(41)

PERANCANGAN ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA

MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR)

BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

KARLINA

132411080

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

(42)

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul : Perancangan alat pendeteksi intensitas cahaya menggunakan LDR berbasis arduino uno

Kategori : tugas akhir

Nama : Karlina

Nomor Induk Mahasiswa : 132411080

Program Studi : Diploma (D3) Metrologi dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, 01 juli 2016

Disetujui Oleh

Jurusan D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc

(43)

LEMBAR PERNYATAAN

PERANCANGAN ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA

MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR)

BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa laporan projek akhir I ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Medan, 01 JULI 2016

KARLINA 132411080

(44)

PENGHARGAAN

Alhamdulillah puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahuwata‟ala, atas segala karuniaNya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Shalawat dan Salam kepada Nabi Muhammad SAW semoga kita mendapatkan safa‟atnya di kemudian hari. Amin

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada keluarga tercinta ALLAH SWT yang telah memberi ridhoNya kepada saya untuk menyesaikan segala sesuatunya dengan baik, terima kasih Ayahanda dan Mama atas kasih sayang dan kepercayaan yang telah kalian berikan kepada anak kalian ini. Terimakasih buat dukungannya, doa dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai penulisan projek akhhir 1 ini serta buat seluruh keluarga yang telah membantu, mendukung dan memberikan kelonggaran serta support terhadap pendidikan saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.

serta orang- orang yang mendukung sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada :

1. Yth.Bapak Dekan Dr.Kerista Sebayang,Ms beserta jajarannya di lingkungan FMIPA USU

2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Program Studi Fisika S1 Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam .

3. Ibu Dr.Diana Alemin Barus ,Msc , selaku Ketua Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi dan selaku dosen pembimbing penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini. Penulis sangat berterima kasih untuk setiap bimbingan, masukan , saran bahkan waktu yang senantiasa diberikan kepada penulis sampai pada akhir penyelesaian tugas akhir ini.

(45)

5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Metrologi Dan Instrumentasi Departemen Fisika FMIPA USU

6. Kepada Juliana dan juliani yang sudah membantu membantu dan memotivasi saya sehingga saya dapat menyelesaikan laporan dan projek 2 ini.

7. Kepada teman-teman atas support dan kerjasamanya yang telah membantu mengerjakan segala sesuatunya bersama-sama sehingga kita bisa menyelesaikan lapran dan tugas akhir ini dengan baik meskipun banyak halangan yang kita dapat.

8. dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam kehidupan penulis yang tidak mampu saya tuliskan satu persatu. Jazakumullah khairan katsiran

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan tugas akhir ini ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas akhir ini.

Semoga laporan tugas akhr ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

Amin Yaa Rabbal‟alamin

Medan, 01 Juli 2016 Penulis,

KARLINA

(46)

PERANCANG AN ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA

MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR) BERBASIS

ARDUINO UNO

ABSTRAK

Telah dirancang dan dibuat alat ukur intensitas cahaya menggunakan LDR berbasis arduino uno.

Alat ukur intensitas cahaya ini menggunakan LDR sebagai sensor intensitas

cahaya,mikrokontroller,arduino uno berfungsi sebagai pengolah sinyal elektronik dari LDR dan sebagai pengolah data,sedangkan hasil pengolahan data akan ditampilkan pada LCD

Dari hasil pengujian alat ini dihasilkan persentase kesalahan relatif rata-rata sekitar %

(47)

DAFTAR ISI

1.6. Sistematika Penulisan ... 4

Bab 2. Tinjauan Pustaka Sensor Cahaya ...6

2.1.Light Dependent Resistor (LDR) ...8

2.1.1. Sensitifitas...9

2.1.2. 9Spektrum Respons...1

2.1.3. Kecepatan Respons ...10

2.2.Mikrokontror Arduino uno ... 2.3.Sejarah Mikrokontroler ...12

2.3.1. Arsitekstur arduino uno...13

2.3.2. Fitur Atmega 8...14

2.3.3. Pin AVR ...15

2.3.4. Blok Diagram...18

2.3.5. Arsitektur Mikrokontroler AVR RISC ...19

2.3.6. General Purpose Register AVR ...21

2.3.7. Stack Pointer ...22

2.3.8. Peta Memori arduino... 2.4..9.Status Register ...23

(48)

2.4.1. Komunikasi Serial pada AV

2.4Analog To Digital Converter ( ADC ) ...24 2.5Pemrograman Mikrokontroler Menggunakan CodeVision AVR.28 2.5.Software Desain PCB ...25 Fungsi Tiap Fitur Proteus Prof 7.7

Bab 3. Perancangan Alat Dan Program

3.1. Prinsip Kerja Alat ...35 3.1.1 blok digram funsi...36 3.2. flowchart...37 Bab 4. Pengujian Rangkaian Dan Analisa Program...

4.1. hasil rancangan...38 4.2 pengukuean data alat...39 4.3 Analisa data...40 Bab 5.

5.1 Kesimpulan...41 5.2.Saran...42

(49)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.5 grafik imulasi cahaya...9

Gambar 2.6.geometri elekroda permukaan elektroda...9

Gambar 2.7grafik respon ldr...10

Gambar 2.8 grafik resspon waktu...11

Gambar 2.9 arduino uno tampak belakang...16

Gambar 2.10 diagram blok ADC...21

Gambar 3.1 blok diagram sistem...29

Gambar 3.2 skematik diagram perangkat ...30

Gambar 3.3 flowchart...31

Gambar gambar rangkaian keseluruhan...33

Gambar

Gambar 3.1 :block diagram system.
Gambar 3.2:Skematik diagram  perangkat keras sistem.
Gambar 3.3.Diagram alir program untuk pemrosesan data pengukuran intensitas cahaya.
Gambar  :perangkat keras bagiana luar.
+7

Referensi

Dokumen terkait

Pada penelitian Data Logging Suhu, Arus Dan Tegangan Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno R3 ini akan diuji modul-modul dari sistem data logger untuk mengetahui

TINGKAT INTENSITAS CAHAYA DI DALAM RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR LDR BERBASIS ARDUINO UNO R-3.. HASLENA

Pada Projek 1 ini telah dibuat alat pendeteksi kebakaran yang dilengkapi dengan unit mikrokontroler Arduino Uno R3 sebagai sarana untuk menyimpan program, DS18B20 sebagai sensor

Nilai yang dihasilkan dari sensor LDR akan diproses oleh Arduino untuk diolah menjadi suatu data, kemudian data tersebut akan dikirimkan oleh Arduino Uno pada receiver

membuat “ sistem pendeteksi suhu menggunakan sensor suhu LM35 pada mikrokontroler arduino uno berbasis jaringan internet ”.. Universitas

Dalam rangkaia motor servo kabel warna merah merupakan kabel power yang berfungsi untuk mengkoneksikan dengan tegangan 5 volt pada board arduino, kabel yang

Penelitian tentang saklar otomatis berbasis Light Dependent Resistor LDR pada mikrokontroler Arduino Uno, tujuan dari penelitiannya tersebut yaitu untuk membuat saklar otomatis dengan

Skema Mikrokontroller Arduino Uno Sumber: www.electroschematics.com Alat pengukuran emisi gas buang kendaraan menggunakan Arduino Uno yang menggunakan mikrokontroler ATmega 328 sebagai