Alat Ukur Digital Kemiringan Bidang Datar Menggunakan Bi-Axial Joystick Berbasis Arduino Uno

(1)

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

SoftwareSerial mySerial(0,1); // RX, TX

int a;

const int PIN_VRX = 0;

const int PIN_VRY = 1;

const int PIN_SW = 6 ;

void setup ()

{

if (a==0) {delay(10000);a++;}

Serial.begin(9600);

mySerial.begin(9600);

(2)

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Ami");

lcd.print("Metrologi");

delay(3000);

lcd.clear(); // start with a blank screen

pinMode(PIN_SW,INPUT);

}

void loop()

{

// baca datadari tiga pin

int nilaiX = analogRead(PIN_VRX);

int nilaiY = analogRead(PIN_VRY);

int nilaiSW = digitalRead(PIN_SW);

float nilaiX1 =(1023 - nilaiX);

(3)

float nilaiY2 = ((nilaiY1/1023)*90);

int nilaiY3 = (nilaiY2 - 45);

// kirim ke portserial

Serial.print("X: ");

Serial.print(nilaiX3);

Serial.print(", y: ");

Serial.print(nilaiY3);

Serial.print(", SW: ");

Serial.println(nilaiSW);

lcd.clear();

lcd.print(nilaiX3);

lcd.print("(X)");

(4)

lcd.print("(y)");

(5)

Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu.

http://www.hwsensor.com

Diakses pada :18 juli 2016

Pukul : 08.00 WIB

ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P.pdf

(6)

Gambar.2.7 Kabel Pelangi

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1Umum

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting didalam penyelesaian pembuatan suatu alat ukur. Pada perancangan dan pembuatan alat ini akan ditempuh beberapa langkah yang termasuk kedalam langkah perancangan antara lain pemilihan komponen yang sesuai dengan kebutuhan serta pembuatan alat. Dalam perancangan ini dibutuhkan beberapa petunjuk yang menunjang pembuatan alat seperti buku buku teori, data sheet atau buku lainnya dimana buku petunjuk tersebut memuat teori- teori perancangan maupun spesifikasi komponen yang akan digunakan dalam pembuatan alat, melakukan percobaan serta pengujian alat.

(7)

pembuatan suatu alat serta mendapatkan suatu alat yang baik seperti yang diharapkan dengan memperhatikan penggunaan komponen dengan harga ekonomis serta mudah didapat dipasaran. Selain itu, itu perancangan juga bertujuan untuk membuat solusi dari suatu permasalahan dengan penggabungan prinsip- prinsip elektronik dan mekanik, serta dengan literatur dengan prouk yang ada.

3.3 Diagram Blok Rangkaian

Gambar 3.1. Diagram Blok Dari Rangkaian

Fungsi Setiap Blok

Blok Suplay : Sebagai Sumber Tegangan.

(8)

Arduino Uno R3 : Sebagai media pengolah data untuk mendapatkan jarak, antara pengiriman sinyal dan penerimaan sinyal yang kemudian di kirim ke display.

Blok display : Sebagai output tampilan instruksi dari sensor.

(9)

di tetapkan.

- Hasil dari proses yang dilakukan mikrokontroler akan ditampilkan hasilnya pada diplay LCD.

3.5 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno R3

Rangkaian sistem mikrokontroler Arduino Uno R3 dapat dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini :

(10)

Dari gambar 3.2, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Pin 12 terhubung ke Gnd dan pin 13 dihubungkan ke Vcc sebesar 5v dan dua buah kapasitor 30 pF. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini. Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.6 Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD,Pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan potensio sebesar 5 KΩ untuk

(11)

Dari gambar 3.2, rangkaian ini terhubung ke PB.0... PB.7, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller.

3.7 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display)

Pengoperasian LCD dengan Mikrokontroler ATmega 328 menggunakan komunikasi 4bit. Setelah sensor pelampung sudah melakukan pengukuran, variable resistor akan mengirimkan data ke mikrokontroler melalui Port A kemudian mikrokontroler menerima data ukuran jarak yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah skematik rangkaian LCD.

(12)

Pada gambar 3.4, pin 1 dihubungkan ke Vcc (5V), pin 2 dan 16 dihubungkan ke Gnd (Ground),pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD, pin 4 merupakan Register Select (RS), pin 5 merupakan R/W (Read/Write),pin 6 merupakan Enable,pin 11-14 merupakan data. Reset, Enable, R/W dan data dihubungkan ke

mikrokontroler ATmega328. Fungsi dari potensiometer (VR1) adalah untuk mengatur gelap/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.

3.8 Perancangan Rangkaian Adaptor

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupply tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt. Keluaran 5 volt ini digunakan untuk mensupply tegangan ke semua rangkaian. Rangkaian power supply ditunjukkan pada gambar III.6:

(13)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Tujuan Pengukuran Alat

Pengukuran dan analisa merupakan hal terpenting dalam pembuatan suatu alat. Tujuan dari pegukuran dan analisa adalah untuk mengetahui apakah alat yang telah dibuat dapat bekerja atau tidak. Terlebih untuk penelitian projek akhir 2 ini, mencari kesimpulan apakah alat ukur digital lebih efesien hasilnya atau cenderung merugikan dari alat ukur manual.

4.1.2 Peralatan Pengukuran

Proses pengukuran akan berjalan dengan baik karena dipersiapkan peralatan- peralatan yang mendukung. Peralatan tersebut antara lain adalah :

(14)

3. Kabel- Kabel Penghubung

4.1.3 Prosedur Pengukuran

Memahami pengukuran pada masing- masing titik pengujian, perlu dipersiapkan terlebih dahulu peralatan- peralatan yang digunakan langkah- langkah pengukuran dapat dilakukan sebagai berikut :

1. Siapkan semua peralatan yang dibutuhkan dan pastikan semua dalam keadaan baik. 2. Hidupkan power rangkaian pada alat ukur.

3. Lakukan pengukuran pada titik yang akan diuji. 4.1.4 Pengukuran Alat

(15)

Gambar 4.1 Titik Pengukuran Sensor Kemiringan Pada pengukuran bidang datar

4.1.5 Data Hasil Pengukuran

(16)

aplikasi sensor ultrasonik yang dapat dilihat pada tabel.

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran sensor kemiringan

Pengujian Sumbu Tampilan

LCD

Keterangan : Pengujian kemiringan dilakukan dengan dua metode yaitu digital dan metode manual , pada sumbu x dan y.

4.1.6 Hasil Pengujian Rangkaian LCD

Setelah seluruh komponen telah dipasang dengan baik maka pada LCD akan dihasilkan tampilan sebagai berikut :

(17)

Gambar 4.2 tampilan Lcd 4.2 Pembahasan

4.2.1 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno R3

Mikrokontroler Arduino Uno pada aplikasi sensor Ultrasonik pada pengukur jarak digital ini merupakan otak semua proses hardware dan software. Mikrokontroller akan memproses semua data yang masuk melalui port- port yang telah didefenisikan sebelumnya dalam sebuah program yang telah dibuat.

Untuk mengetahui jarak pengukuran dalam suatu objek maka kerja mikrokontroller menerima sinyal dari sensor ultrasonik yang dihubungkan ke mikrokontroller melalui PC0. Mikrokontroller akan memproses input dari sensor ultrasonik melalui PC0 sehingga dapat mendeteksi jarak pengukuran dan kemudian mikrokontroller akan memproses dan mengirimkan data ke LCD.

4.2.2 Interfacing LCD (2x16)

(18)

yang berfungsi sebagai pengatur kontras (kecerahan LCD). Tegangan yang digunakan pada rangkaian LCD yaitu 5V, dan juga menggunakan resistor 10 k. Jenis LCD yang digunakan adalah M1632, yaitu terdiri dari 16 baris data dan 2 kolom. Untuk melakukan percobaan penggunaan LCD biasanya langsung menggunkan program untuk menampilkan tulisan pada layar LCD.

(19)

dari -40 derajat sampai +40 derajat

2. Besarannya tegangan keluaran sensor dipengaruhi oleh suhu , semakin besar suhunya tegangannya semakin kecil .

3. Waterpass digital yang direalisasikan mampu mengukur sudut pada 4 sumbu pengukuran yaitu 4x90°,dimana setiap kuadran dapat diketahui besar kemiringan sudut

5.2 Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:

1.

Supaya rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam

bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya lebih efektif.

2.

Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.

3.

Alat yang telah dibuat sebaiknya pada ruangan yang terang terbuka agar lebih jelas

(20)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sensor

adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi gerak, panas, cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik. penting pada berbagai peralatan. Sensor juga berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi dan juga untuk mengetahui magnitude. Transduser sendiri memiliki arti mengubah, resapan dari bahasa latin traducere Bentuk perubahan yang dimaksud adalah kemampuan merubah suatu energi kedalam bentuk energi lain. Energi yang diolah bertujuan untuk menunjang daripada kinerja piranti yang menggunakan sensor itu sendiri. Sensor sendiri sering digunakan dalam proses pendeteksi untuk proses pengukuran. Sensor yang sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain

Dari yang banyak diminati oleh berbagai pabrikan elektronik. Salah satu pabrikan yang tengah gencar menggunakan sensor pada produk mereka adalah pabrikan handphone dengan model touch screen. Sensor tekanan pada berbagai handphone sekarang ini membutuhkan adanya dukungan dari sensor tekanan. Selain pada gadget dengan teknologi canggih tersebut, sensor tekanan juga biasa diaplikasikan kepada berbagai alat elektronik lain seperti kalkulator serta remot. Adanya tekanan pada tombol-tombol pada kalkulator ataupun remot bekerja dengan mengubah daya tekan tersebut menjadi daya atau sinyal listrik.

(21)

Sony Playstation 2. Tersambung dalam tombol dari plastik berkualitas tinggi ini adalah dua potensiometer tipe metal rocker yang teruji daya tahan dan responsivitasnya.Selain dapat membaca masukan gerakan pada 2 sumbu horisontal X dan Y secara presisi dan akurat, joystick ini juga dapat berfungsi sebagai tombol tekan pada sumbu-Z.

Gambar 2.1 sensor joystick

2.2.1. Cara Kerja Joystick

Kebanyakan joystick dua-dimensi, memiliki dua sumbu gerakan mirip dengan

(22)

sumbu Y. Dalam joystick yang dikonfigurasi untuk gerakan tiga-dimensi, memutar tongkat kiri (berlawanan arah jarum jam) atau kanan (searah jarum jam) pergerakan sinyal sepanjang sumbu Z. Ketiga sumbu X, Y dan Z yang dalam kaitannya dengan suatu gulungan, bola, dan pesawat. Sebuah joystick analog adalah joystick yang menyatakan berulang kembali yaitu suatu ukuran sudut pergerakan ke segala arah pada bidang atau ruang (biasanya menggunakan potensiometer) dan joystick digital yang hanya memberikan sinyal on / off untuk empat arah yang berbeda, dan kemungkinan kombinasi mekanis (seperti atas-kanan, kiri-bawah). Joystick digital sangat umum sebagai kontroler game untuk konsol permainan video, mesin arcade, dan komputer rumah dari 1980-an.Selain itu joystick sering memiliki tombol api satu atau lebih, digunakan untuk memicu suatu tindakan. Ini adalah tombol sederhana untuk menekan on / off. Beberapa joystick memiliki kemampuan haptic feedback. Ini yang disebut perangkat aktif, bukan hanya perangkat input. Komputer dapat mengembalikan sinyal ke joystick yang menyebabkan perlawanan gerakan dengan kekuatan yang kembali atau membuat joystick bergetar.

(23)

yang canggih. Hal ini seperti yang diungkapkan oleh Mike Schmidt.Menurud Massimo Banzi, salah satu pendiri atau pembuat Arduino, Arduino merupakan sebuah platform hardware open source yang mempunyai input/output (I/O) yang sederhana.Menggunakan Arduino sangatlah membantu dalam membuat suatu prototyping ataupun untuk melakukan pembuatan proyek. Arduino memberikan I/O yang sudah lengkap dan bisa digunakan dengan mudah. Arduino dapat digabungkan dengan modul elektro yang lain sehingga proses perakitan jauh lebih efisien.

Arduino merupakan salah satu pengembang yang banyak digunakan. Keistimewaan Arduino adalah hardware yang Open Source. Hal ini sangatlah memberi keleluasaan bagi orang untuk bereksprimen secara bebas dan gratis. Secara umum, Arduino terdiri atas dua bagian utama, yaitu:

1. Bagian Hardware

Berupa papan yang berisi I/O, seperti Gambar dibawah ini

(24)

2. Bagian Software

Berupa Sofware Arduino yang meliputi Integrated Depelopment Enviroment (IDE) untuk menulis program. Arduino memerlukan instlasi driver untuk menghubungkan dengan komputer. Pada IDE terdapat contoh program dan library untuk pengembangan program. IDE software Arduino yang digunakan diberi nama Sketch. dibawah ini

Gambar 2.4 IDE Arduino Versi 1.6.5

2.4. Mikrokontroler

2.4.1 Gambaran Mikrokontroler

(25)

Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroller yang bersangkutan ATMEGA32.

2.4.2 Mikrokontroler Arduino Uno ATMega328

Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino yang sebenarnya adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler ATMega328 (sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer). Peranti ini dapat dimanfaatkan untuk mewujudkan rangkaian elektronik dari yang sederhana hingga yang kompleks. Pengendalian LED hingga pengontrolan robot dapat di implementasikan dengan menggunakan papan yang berukuran relatif kecil ini. Arduino uno mengandung mikroprosesor (berupa atmel AVR) dan dilengkapi dengan oscillator 16 MHZ (yang memungkinkan operasi berbasis waktu dilaksanakan dengan tepat), dan regulator (pembangkit tegangan) 5 volt. Sejumlah pin tersedia di papan. Pin 0 hingga 13 digunakan untuk isyarat digital, yang hanya bernilai 0 atau 1. Pin A0-A5 digunakan untuk isyarat analog. Arduino Uno dilengkapi dengan static random acces memory (SRAM) berukuran 1 KB untuk memegang data, flash memory berukuran 32KB, dan erasable programmable read-only memory (EEPROM) untuk menyimpan perintah.

(26)

Untuk memberikan gambaran mengenai apa saja yang terdapat di dalam sebuah mikrokontroler, pada gambar dibawah ini diperlihatkan contoh diagram blok sederhana dari mikrokontroler ATmega328 (dipakai pada Arduino Uno) seperti gambar blok diagram sederhana dibawah ini:

Gambar 2.5Arsitektur ATMega 328

Keterangan Gambar 2.5 diatas sebagai berikut:

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

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

3. 32KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash memory juga menyimpan bootloader. 4. Bootloader adalah program inisiasi yang ukurannya kecil, dijalankan oleh CPU saat

daya dihidupkan. Setelah boatloader selesai dijalankan, berikutnya program ini akan dijalankan di dalam RAM akan dieksekusi.

UART (antar muka serial)

(27)

7. Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.

2.5. Bahasa C

Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada antara bahasa tingkat rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat tinggi (bahasa yang berorientasi pada manusia). Seperti yang diketahui, bahasa tingkat tinggi mempunyai kompatibilitas antara platform. Karena itu, amat mudah untuk membuat program pada berbagai mesin. Berbeda halnya dengan menggunakan bahasa mesin, sebab setiap perintahnya sangat bergantung pada jenis mesin.

(28)

Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena adanya standarisasi bahasa C yaitu berupa standar ANSI ( American National Standar Institut) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler.

Kelebihan Bahasa C:

- Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.

- Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis computer. - Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32 kata kunci. - Proses executable program bahasa C lebih cepat

- Dukungan pustaka yang banyak. - C adalah bahasa yang terstruktur

- Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah

Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang berorientasi pada mesin. yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah. melainkan berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin dengan cepat. secepat bahasa mesin. inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki kemudahan dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.

Kekurangan Bahasa C:

- Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang membingungkan pemakai.

- Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.

(29)

mikroprosesor ARM. Editor sketch pada IDE arduino juga mendukung fungsi penomoran baris, mendukung fungsi penomoran baris, syntax highlighthing, yaitu pengecekan sintaksis kode sketch. Arduino yang di pakai adalah arduino versi 1.6.5.

2.7.LCD (Liquid Crystal Display)

Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2. [11]

Gambar 2.6 LCD 16x2

LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat pada table II.1 dibawah.

(30)

Pin

1 VSS Power Catu daya, ground (0v)

2 VDD Power Catu daya positif

3

V0 Power

Pengatur kontras, menurut datasheet, pin iniperlu dihubungkan dengan pin vs melalui resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor yang digunakan sekitar2,2kΩ

4 RS Input

Register Select

• RS = HIGH : untuk mengirim data • RS = LOW : untuk mengirim instruksi

5 R/W Input

Read/Write control bus

• R/W = HIGH : mode untuk membaca

data di LCD Tabel 2.1. pin-pin LCD

2.7.1 Cara kerja LCD

(31)

kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur control lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat, dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur control R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query data dari LCD

Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status, lainnya merupakan instruksi penulisan, Jadi hamper setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu di set ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur.Mengirimkan data secara parallel baik 4bit atau 8bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting

(32)

merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca

2.7.2 Tipe Data

Tipe data merupakan suatu hal yang penting untuk kita ketahui pada saat belajar bahasa pemrograman. Kita harus dapat menentukan tipe data yang tepat untuk menampung sebuah data, baik itu data berupa bilangan numerik ataupun karakter. Hal ini bertujuan agar program yang kita buat tidak membutuhkan pemesanan kapling memori yang berlebihan. Seorang programmer yang handal harus dapat memilih dan menentukan tipe data apa yang seharusnya digunakan dalam pembuatan sebuah program. Secara garis besar tipe data pada bahasa C dibagi menjadi beberapa bagian antara lain sebagai Berikut Macam-Macam Tipe Data Pada Bahasa C :

1. Tipe Data Karakter

Sebuah karakter, baik itu berupa huruf atau angka dapat disimpan pada sebuah variabel yang memiliki tipe data char dan unsigned char. Besarnya data yang dapat disimpan pada variabel yang bertipe data char adalah (-127)- (127). Sedangkan untuk tipe data unsigned char adalah dari 0- 255. Pada dasarnya setiap karakter memiliki nilai ASCII (American Standard Code for Information Interchange), nilai inilah yang sebetulnya disimpan pada variabel yang bertipe data karakter ini.

2. Tipe Data Bilangan Bulat

(33)

3. Tipe Data Bilangan Berkoma

Pada bahasa C terdapat dua buah tipe data yang berfungsi untuk menampung data yang berkoma, tipe data tersebut adalah float dan double. Tipe data double dapat digunakan jika kita membutuhkan variabel yang dapat menampung tipe data berkoma yang bernilai besar.

Tabel 2.2. Tipe Data

Tipe Data Ukuran Jangkauan Nilai

Bit 1 byte 0 atau 1

Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d

2.147.483.647 Unsigned Long Int 4 byte 0 s/d 4.294.967.295

Signed Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d

(34)

Float 4 byte 1.2*10-38 s/d 3.4*10+38

Double 4 byte 1.2*10-38 s/d 3.4*10+38

2.7.3 Identifier

Identifier atau nama pengenal adalah nama yang ditentukan sendiri oleh pemrogram yang digunakan untuk menyimpan nilai, misalnya nama variable, nama konstanta, nama suatu elemen (misalnya: nama fungsi, nama tipe data, dll). Identifier punya ketentuan sebagai berikut :

1. Maksimum 32 karakter (bila lebih dari 32 karakter maka yang diperhatikan hanya 32 karakter pertama saja).

2. Case sensitive membedakan huruf besar dan huruf kecil.

3. Karakter pertama harus karakter atau underscore ( _ ). Selebihnya boleh angka. 4. Tidak boleh mengandung spasi atau blank.

5. Tidak boleh menggunakan kata yang sama dengan kata kunci dan fungsi.

2.8 Kabel Pelangi

Kabel dalam

(35)

Pengukuran adalah aktivitas membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur. Pengukuran merupakan sesuatu hal yang penting, segala sesuatu yang berbentuk pasti ada ukurannya, baik itu panjang, tinggi, berat, volume, ataupun dimensi dari suatu objek. Penentuan besaran dimensi atau kapasitas, biasanya terdapat suatu standar satuan ukur tertentu. Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik,sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka disebut besaran, sedangkan pembanding dalam suatu pengukuran disebut satuan. Satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil yang sama atau tetap untuk semua orang disebut satuan baku, sedangkan satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil yang tidak sama untuk orang yang berlainan disebut satuan tidak baku.

(36)

1.1.Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut sebagai judul Projek Akhir dengan judul

“ALAT UKUR DIGITAL KEMIRINGAN BIDANG DATAR MENGGUNAKAN BI-AXIAL JOYSTICK BERBASIS ARDUINO UNO R3 ”

Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontrolerArduino Uno R3, dan sensor Bi – Axial joystick sebagai penentu kemiringan.

1.2.Tujuan Penulisan

Tujuan dilakukan Projek Akhir 2 ini adalah sebagai berikut:.

i. Merancang sebuah alat ukur digital kemiringan benda yang mudah dalam pembacaan nilai dan penggunaanya.

ii. Membuat dan mengetahui cara kerja alat ukur digital kemiringan bidang datar berbasis Arduino Uno R3 dengan sensor Joystick HCSR-04.

iii. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga (D-III) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.

1.3.Batasan Masalah

Penulis membuat pengukuran kemiringan benda digital dengan menggunakan sensor bi Axial Joystick berbasis Arduino Uno R3 dengan batasan-batasan sebagai berikut:

i. Media yang digunakan harus bidang datar.

(37)

1.4. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat ukur digital dengan menggunakan sensor Bi-Axial Joystick berbasis Mikrokontroler Arduino Uno R-3 maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang , rumusan masalah, Tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan acuan projek tugas akhir, serta komponen yang perlu diketahui untukmempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

(38)

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler Arduino Uno R3.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(39)

Telah dibuat alat ukur digital kemiringan suatu benda berbasis mikrokontroler MC68HC908QB8. Pada saat ini kebanyakan pengukuran terhadapkemiringan benda masih dilakukan dengan menggunakan waterpas yang merupakan alat ukur kemiringan manual dan analog. Dengan alat tersebut pengukuran dirasakan kurang praktis dan kurang akurat. Untuk itu dirancang dan dibuat alat ukur kemiringan secara digital menggunakan tilt-sensor tipe joystick Biaxial. Sistem pengendali yang digunakan dalam perancangan alat ukur ini adalah Arduino Uno. Mikrokontroler tersebut mempunyai ADC 10 bit sehingga data hasil konversi dapat lebih presisi. Disamping itu alat yang dirancang tersebut juga dilengkapi dengan penampil LCD 16 x 2 karakter untuk menampilkan sudut kemiringan yang terukur.

(40)

DIGITAL TOOLS TO MEASURE THE SLOPE OBJECTS USING BI - AXIAL JOYSTICK BASED ARDUINO UNO

ABSTRACT

The design of tilt meter based to the microcontroller Arduino Uno has been carried out. At present much measrurement of sloping object uses manual and an

analog water-pass meter which is not practice and less accurately. To solve this problem was designeddigital sloping meter use Dual Axis tilt sensor joystick bi axial type. In this design is usedmicrocontroller Arduino Uno as a control system which has ADC 10 bits so that the convertion resultwill be more precission. The meter is complited by LCD 16x 2 characters to display the measured slopingdegree.

(41)

AMI NOVEL 132411008

PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(42)

ALAT UKUR DIGITAL KEMIRINGAN BIDANG DATAR MENGGUNAKAN BI-AXIAL JOYSTICK BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR II

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

AMI NOVEL 132411008

PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(43)

AMI NOVEL 132411008

Medan,21juli 2016

Menyetujui

DisetujuiOleh

Program StudiD3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Diana Alemin Barus, M.S Dr.Kerista Sebayang,MS

(44)

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawahini :

Nama : Ami Novel

Judul : Alat Ukur Kemiringan Bidang Datar

Menggunakan Bi-Axial Joystick Berbasi Arduino Uno

Kategori : Tugas Akhir II

Nomor Induk Mahasiswa : 132411008

Program Studi : Diploma Tiga (D3) Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada kegiatan projek akhir II ini adalah benar karya sendiri dan/atau bukan merupakan plagiasi.

Apabila dikemudian hari ditemukan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan bukan karya saya sendiri/plagiasi, saya bersedia menerima sanksi akademik atau yang lainnya.

Medan, 21 Juli 2016

Yang menyatakan

(45)

kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas projek ini sesuia waktu yang telah ditetapkan.Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada RasulullahSallallahu’alaihiwassalamsang pembawa petunjuk dan selalumenjad iinspirasi dan teladan bagi penulis Projek II ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah

ALAT UKUR DIGITAL KEMIRINGAN BIDANG DATAR MENGGUNAKAN BI-AXIAL JOYSTICK BERBASIS ARDUINO UNO

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tuapenulisdansertasaudarakandung yang

(46)

2. Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Bapak Dr Kerista Sebayang ,MS selakudosenpembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Pembimbing saya dalam pembuatan projek ini bg Iqbal,beserta teman teman saya di Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir II ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat ny membangun dalam penyempurnaan Tugas Projek ini.

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

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, 21Juli2016

Hormat kami,

(47)

Telah dibuat alat ukur digital kemiringan suatu benda berbasis mikrokontroler MC68HC908QB8. Pada saat ini kebanyakan pengukuran terhadapkemiringan benda masih dilakukan dengan menggunakan waterpas yang merupakan alat ukur kemiringan manual dan analog. Dengan alat tersebut pengukuran dirasakan kurang praktis dan kurang akurat. Untuk itu dirancang dan dibuat alat ukur kemiringan secara digital menggunakan tilt-sensor tipe joystick Biaxial. Sistem pengendali yang digunakan dalam perancangan alat ukur ini adalah Arduino Uno. Mikrokontroler tersebut mempunyai ADC 10 bit sehingga data hasil konversi dapat lebih presisi. Disamping itu alat yang dirancang tersebut juga dilengkapi dengan penampil LCD 16 x 2 karakter untuk menampilkan sudut kemiringan yang terukur.

(48)

DIGITAL TOOLS TO MEASURE THE SLOPE OBJECTS USING BI - AXIAL JOYSTICK BASED ARDUINO UNO

ABSTRACT

The design of tilt meter based to the microcontroller Arduino Uno has been carried out. At present much measrurement of sloping object uses manual and an

analog water-pass meter which is not practice and less accurately. To solve this problem was designeddigital sloping meter use Dual Axis tilt sensor joystick bi axial type. In this design is usedmicrocontroller Arduino Uno as a control system which has ADC 10 bits so that the convertion resultwill be more precission. The meter is complited by LCD 16x 2 characters to display the measured slopingdegree.

(49)

PENGHARGAAN ... iii

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sensor ... 5

2.2 Sensor Joystick ... 6

2.2.1 Cara Kerja Joystic ... 6

2.3 Arduino Uno R3 ... 7

(50)

2.4.1Gambaran Mikrokontroller ... 9

BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN 3.1 Umum ... 20

3.2Tujuan Perancangan ... 20

3.3Diagram Blok Rangkaian ... 21

3.4 Flowchart system ... 22