Rancang Bangun Alat Ukur Ketinggian Air Pada Wadah Berbasis Arduino Uno Menggunakan Bazzer Dan Sensor Ultrasonik Hc-Sr04

(1)

LAMPIRAN

#define MAX_DISTANCE 200 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 400-500cm.

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.

(2)

lcd.print("METROLOGI 2013");

(3)

GAMBAR ALAT

 Alat dari tampak atas

(4)

(5)

DAFTAR PUSTAKA

.

Agfianto Eko Putra, 2002, ”Viskositas” Edisi 1, Yogyakarta : Graha Ilmu.

Charles L. Philips, Royce D. Harbor, Sistem Kontrol, Penerbit PT Prenhallindo, Jakarta.

Endra Pirowarno, 1998, ” Mikroprocessor dan Interfacing”, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit Andi.

http://robotbego.blogspot.com/2010/02/mikrokontroler-atmega8535.htmlDiakses

pada : 19 Maret 2016 ,Pukul: 20.00 WIB

http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.htmlDiakses

pada : 19 Maret 2016,Pukul : 16.00 WIB

(6)

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Perancangan Sistem

Dalam bab ini akan dibahas mengenai pembuatan rangkaian dan program. Seperti pengambilan data pada pengujian Ketinggian Air yang digunakan sensor HC-SR04 untuk mengukur Ketinggian sebuah tabung ,kemudian mikrokontroler mengolah data. Perangkat keras yang digunakan terdiri dari sensor HC-SR04, Mikrokontroler Arduino UNO, dan LCD. Sedangkan perangkat lunak yang digunakan adalah software program Arduino .

3.1.1 Prinsip Kerja Alat

Sistem ini dibangun untuk mengukur Ketinggian cair pada sebuah wadah atau tabung sehingga sehingga output-nya menghasilkan nilai melalui sensor HC-SR04, yang nilai tersebut akan diolah dalam program Arduino. Parameter yang digunakan adalah zat cair yang dideteksi dari sensor yang telah diolah sebelumnya kedalam program Arduino. Kemudian hasil itu akan ditampilkan melalui LCD 16x2. Adapun konsep dasar sistem adalah sebagai berikut:

Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem Penjelasannya sebagai berikut:

1. Input data berupa hasil pembacaan dari sensor HC-SR04 dengan mendeteksi ketinggian air.

(7)

2. Proses pengolahan data ketinggian air dari sensor diolah kedalam program pada mikrokontroler kemudian ditampilkan ke LCD 16x2 ketika dalam kondisi ketinggian air dalam bentuk digital.

3. Output adalah hasil data yag sudah diolah mikrokontroler akan ditampilkan pada layar LCD.

3.1.2 Cara Kerja Alat

Cara Kerja Alat dijelaskan sebagai berikut:

1. Sensor HC-SR04 pembacaan sebelum ketinggian zat cair pada wadah 2. Alat mendeteksi zat cair pada wadah menggunakan sensor HC-SR04 3. Ketinggian air pada wadah yang telah dibaca oleh sensor HC-SR04

diolah menggunakan mikrokontroler dan data yang sudah diolah akan di tampilkan pada LCD.

3.2 Perancangan Rangkaian Minimum Sistem

3.2.1 Sensor HC-SR04

Ukuran sensor ini tergolong sedang, sehingga mudah dalam pengaturan tata letak sensor. Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai,suatu alat yang brtfungsi sebagai pengirim, penerima dan pengontrol gelombang ultrasonik. .Dibawah ini adalah gambar dimensi dan struktur sensor HC-SR04:

(8)

3.2.2 Mikrokontroler Arduino UNO

Minimum sistem merupakan bagian utama dari pembuatan alat ini, pada bagian ini terdiri dari mikrokontroller garmbar rangkaian dapat dilihat:

Gambar 3.3 Rangkaian Arduino UNO

3.2.3 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)

Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD (liquid crystal

display) ke mikrokontroler dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.4 Rangkaian skematik konektor dari Mikrokontroler ke LCD

Liquid crystal display (LCD) merupakan sejenis crystal yang akan

berpendar jika diberi tegangan tertentu, sehingga perpendaran tersebut dapat diatur untuk membentuk karakter, angka, huruf dan lain sebagainya. Liquid

(9)

menggunakan liquid crystal display (LCD) dengan banyak baris dan karakter adalah 2x16 seperti pada gambar 2.4.

3.3 Prosedur percobaan

 Pastikan alat dalam keadaan bersih dan siap pakai

 Hidupkan alat dengan memberikan daya pada alat tersebut  Pastikan pembacaan sensor 0

 Jika belom 0 maka di 0 terlebih dahulu dengan membagusi alat  Setelah 0 maka sample dapat d masukkan pada wadah

 Lihat pembacaan sensor pada LCD  Lakukan pengujian berulangkali  Catat hasil yg di tampilkan LCD  Lakukan pengujian juga secara manual  Catat hasilnya

3.4 Perancangan Rangkaian Keseluruhan

Pada rangkaian ini menggambarkan keseluruhan program yang dirancang dari sensor HC-SR04, mikrokontroler dan LCD.

(10)

Gambar 3.5. Rangkaian Skematik Keseluruhan

(11)

3.4Flowchart

Mulai

Masukkan daya

Inisialisasi LCD

Masukkan sample, Pembacaan Sensor

LCD

Menampilkan tinggi dari sampel yg di

masukkan

Tidak

Iya

SELESAI

(12)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dilakukan pengujian alat dengan membandingkan antara pembacaan Sensor dan pembacaan Mistar dengan maksu untuk mengetahui ketinggian Air pada wadah. Dilakukan pengujian:

Tempat : Pusdiklat LPPM USU Tanggal : 27 juni 2016

Pukul : 11.00 – 12.30 WIB Zat cair : Air

4.1Data Pengujian

Pengujian dilakukan dengan dua cara untuk mengambil data pengukuran yaitu sebagai berikut:

1. Dilakukan secara manual mengukur ketinggian Air menggunakan Mistar 2. Dilakukan pengujian menggunakan sensor

Untuk mencari ketinggian tabung atau wadah , langkah pertama yang kita lakukan adalah mencari ketinggian wadah.

Pada tabel dibawah ini menunjukkan pengujian air dalam wadah.

Tabel 4.1 Data pengujian air dalam wadah No Pembacaan Sensor

(13)

4.2 Analisa Data

 Mencari Persen kesalahan:

 Nilai rata-rata dari pembacaan sensor HC-SR04 =(2+4+6+8+10+11) / 6

=41/6 =6,833cm

(14)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian hasil pengukuran, dapat diambil beberapa kesimpulan:

1. Berdasarkan hasil pengujian sensor dan pengujian alat ukur ketinggian air pada wada yang dibuat, pengukuran ketinggian air dapat bekerja baik dengan persentase Error = 5,8% dari range 5-100% maka sensor SENSITIF. 2. Beberapa pengujian yang dilakukan dengan air yang tingginya

berbeda-beda, maka hasil pembacaan sensor HC-SR04 juga berberbeda-beda, sensor bekerja dengan baik.

3. Bazzer akan bunyi ketika ketinggian air melebihi 10cm

1.2Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:

1.

Dalam segi peletakan sensor terhadap Ketinggian wadah tabung harus dilindungi. Sehingga saat memasukan cairan tidak merusak sensor.

2.

Dengan beberapa pengembangan aplikasi dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan mendapatkan hasil yang lebih baik lagi.

(15)

BAB II

LANDASAN TEORI

Dalam Bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen yang digunakan dalam seluruh unit alat ini. Agar pembahasan tidak melebar dan menyimpang dari topik utama laporan ini, maka setiap komponen hanya dibahas sesuai fungsinya pada masing- masing unit.

2.1 Mikrokontroler Arduino UNO

(16)

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328 (datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6

di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan

untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor

AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino UNO tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah untuk diletakkan ke dalam DFU mode. Revisi 3 dari board Arduino UNO memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut:

(17)

 Sirkit RESET yang lebih kuat

 Atmega 16U2 menggantikan 8U2

“Uno” berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandakan

keluaran (produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan menjadi referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino UNO adalah sebuah seri terakhir dari board Arduino USB dan model referensi untuk papan Arduino, untuk suatu perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks dari board Arduino.

Tabel 2.1. Ringkasan Arduino UNO

Mikrokontroler ATmega328 Tegangan pengoperasian 5V

Tegangan input yang disarankan 7-12V Batas tegangan input 6-20V

Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)

Jumlah pin input analog 6 Arus DC tiap pin I/O 40 Ma Arus DC untuk pin 3.3V 50 Ma

Memori Flash 32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) Clock Speed 16 MHz

2.1.1 Skema dan Referensi Desain

Files EAGLE: arduino-uno-Rev3-design.zip (catatan: bekerja pada Eagle 6.0 dan versi yang lebih baru)

(18)

Catatan: Referensi desain Arduino dapat menggunakan sebuah Atmega8, 168, atau 328, model saat ini menggunakan Atmega328, tetapi Atmega8 ditampilkan pada skema sebagai referensi. Konfigurasi pin identik pada semua ketiga prosesor tersebut.

2.1.2 Daya (Power)

Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal (non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah battery dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari konektorPOWER.

Board Arduino UNO dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20 Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino UNO bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino UNO. Range yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt.

Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:

(19)

 5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (7-12V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass regulator, dan dapat membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.

 3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.

 GND. Pin ground.

2.1.3Memori

ATmega328 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega 328 juga mempunyai 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis (RW/read and written) dengan EEPROM library).

2.1.4 Input dan Output

Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(),digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:

(20)

 External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.

 PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().

 SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library.

 LED: 13. Ada sebuah LED yang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:

 TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi

TWI dengan menggunakan Wire library Ada sepasang pin lainnya pada board:

 AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().

 Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara

(21)

2.1.4Komunikasi

Arduino UNO mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan sebuah komputer, Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega 328 menyediakan serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya melalui USB dan muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti dibutuhkan. Software Arduino mencakup sebuah serial monitor yang memungkinkan data tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan menyala ketika data sedang ditransmit melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi USB-to-serial pada pin 0 dan 1)

2.2. Sensor HC-SR04

Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.

(22)

Cara menggunakan alat ini yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.Rumus untuk menghitungnya sudah saya sampaikan diatas. Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04

Gambar sistem pewaktu pada sensor HC-SR04

2.3 Liquid Crystal Display (LCD)

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid

Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan

teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit.

(23)

LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik. Material LCD (Liquid Cristal

Display) LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening

dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang.

Tabel 2.2 Pin-Pin Liquid Crystal Display (LCD)

2.4 Bahasa Pemograman C

Bahasa C dikembangkan pada Lab Bell pada tahun 1978, oleh Dennis Ritchi dan Brian W. Kernighan. Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu stnadar

Pin Symbols and functions

(24)

ANSI ( American National Standards Institute ), yang digunakan sebagai referensi dari berbagai versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C.

Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menenganh karena bahasa C mengkombinasikan elemen bahasa tinggi dan elemen bahasa rendah. Kemudahan dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa C. pada tahun 1985 lahirlah pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++ (diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah pengembangan dari bahasa C. bahasa C++ mendukung konsep pemrograman berorientasu objek dan pemrograman berbasis windows.

Sampai sekarang bahasa C++ terus brkembang dan hasil perkembangannya muncul bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C dan C++ yang dinamakan java). Istilah prosedur dan fungsi dianggap sama dan disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++ sebuah prosedur pada dasanya adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian (void). Hingga kini bahasa ni masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai platform dari windows samapi linux dan dari PC hingga main frame.

Ada pun kekurangan dan Kelebihan Bahasa C sebagai berikut :  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.

(25)

· 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.

2.3.1 Struktur Bahasa C

a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi.

b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan suatu proses tertentu.

c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi.

d. Sstiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama “main” (Program Utama).

e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin “main”. f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma).

2.3.2 Pengenal

(26)

pemrograman untuk menunjukkan indetitas dari sebuah konstanta, variable, fungsi, label atau tipe data khusus. Pemberian nama sebuah pengenal dapat ditentukan bebas sesuai keinginan pemrogram tetapi harus memenuhi atura berikut :

 Karakter pertama tidak boleh menggunakan angka

 Karakter kedua dapat berupa huruf, angka, atau garis bawah.  Tidak boleh menggunakan spasi.

 Bersifat Case Sensitive, yaitu huru capital dan huruf kecil dianggap berbeda.  Tidak boleh mengunakan kata – kata yang merupakan sitaks maupun operator

dalam pemrograman C, misalnya : Void, short, const, if, static, bit, long, case, do, switch dll.

2.3.3 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 dalampembuatan 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

(27)

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, nilai inilah yang sebetulnya disimpan pada variabel yang bertipe data karakter ini.

2. Tipe Data Bilangan Bulat

Tipe data bilangan bulat atau dapat disebut juga bilangan desimal merupakan sebuah bilangan yang tidak berkoma. Pada bahasa C terdapat bermacam-macam tipe data yang dapat kita gunakan untuk menampung bilangan bulat. Kita dapat menyesuaikan penggunaan tipe data dengan terlebih dahulu memperhitungkan seberapa besar nilai yang akan kita simpan.

Contohnya seperti berikut, kiata akan melakukan operasi penjumlahan nilai 300 dan 100 dan hasilnya akan disimpan pada variabel c.

Jika dilihat, hasil dari penjumlahan tersebut nilainya akan lebih besar dari 255 dan nilainya pasti positif, oleh karena itu sebaiknya kita menggunakan tipe data unsigned int. Namun berbeda halnya jika saya ingin melakukan operasi pengurangan -5 - 300, jika dilihat hasilnya akan negatif maka selayaknya digunakan variabel dengan tipe data int.

3. Tipe Data Bilangan Berkoma

(28)

Tabel 2.3 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 2.147.483.647 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

2.3.4 Konstanta Dan Variabel

Konstanta dan variable merupakan sebuah tempat untuk menyimpan data yang berada di dalam memori. Konstanta berisi data yang nilainya tetap dan tidak dapat diubah selama program dijalankan, sedangkan variable berisi data yang bisa berubah nilainya pada saat program dijalankan.

2.3.5 Identifikasi

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 :

(29)

2. Case sensitive: membedakan huruf besar dan huruf kecilnya.

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.

2.4 Buzzer

(30)

(31)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

(32)

mengetahui ketinggian air atau zat cair lainnya lebih mudah dan cepat berupa tampilan pada LCD. Dari sini kita bisa mengatur pemanfaatan air sehingga bisa lebih efesien dan lebih tahu penggunaan yang secukupnya.

.

1.2.Rumusan masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

Pada alat ini akan digunakan sebuah LCD, sensor HC-SR04 dan ARDUINO

UNO sebagai otak dari sistem yaitu mengkonfersi data analog kedata digital.

1.3.Tujuan penulisan

Tujuan dilakukan Tugas akhir ini adalah sebagai berikut:. 1. Merancang alat ukur ketinggian air.

2. Mengembangkan sistem pengukuran jarak menjadi pengukuran ketinggian air berbasis arduino uno menggunakan sensor HC-SR04.

1.4.Batasan Masalah

Penulis membuat alat ukur ketinggian air digital dengan menggunakan sensor HC-SR04 berbasis ARDUINO UNO dengan batasan-batasan sebagai berikut:

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino uno

(33)

3. Pengujian alat hanya menggunakan media air dan zat cair lainnya.

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagai mana sebenarnya prinsip kerja alat ukur digital dengan menggunakan sensor HC-SR04 berbasis Arduino uno 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 tiori dasar yang digunakan sebagai bahan acuan proyek tugas akhir, serta komponen yang perlu diketahui untuk mempermudah dalam memahami system kerja alat ini.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke Arduino uno.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

(34)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan daripembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

(35)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR

PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO

MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR

ULTRASONIK HC-SR04

Abstract

Water is an important requirement in human living, availability of water should always be well fixed in households, offices, public facilities or industries. This led to the role of water storage to be important to ensure the availability of water every time Mechanisms measuring water levels are automatically required to keep availability of this water. One of them is by making the water level sensors are fed back to the water pump filling the water tank. Variable resistor that is the type trimer potentiometer (trimpot) multiturn can be used as a sensor element which changes the height of the water will turn a knob or trimer variable resistor. This will produce a voltage change which is the analog input to the ADC 8 bit 0804 type. Digital output of the ADC will be entered into the port of AT89S52 microcontroller is further processed to appear as the water levels and conditions of the water pump on a 16 x 2 LCD display type M1632. The circuit is also equipped with a water pump life and death of the microcontroller is set to die if the pump tank is almost full and alive again when tank is almost empty. The results of equipment testing demonstrates that this equipment has been able to show the height of water in a storage tank of LCD displays with the same actual situation as been shown in the bar.

: Microcontroller, ADC, LCD, water altitude,

Abstrak

(36)

sensor pengukur ketinggian air yang diumpanbalikkan dengan pompa pengisi bak penampung air tersebut. Resistor variable tipe trimer potensiometer (trimpot) multiturn dapat dipakai sebagai elemen sensor dimana perubahan ketinggian air akan memutar knob atau trimer resistor variable. Ini akan menghasilkan perubahan tegangan yang merupakan masukan analog bagi ADC 8 bit tipe 0804. Keluaran atau output digital dari ADC akan dimasukkan ke port mikrokontroler AT89S52 yang selanjutnya diolah untuk ditampilkan berupa ketinggian air dan kondisi pompa air pada display LCD 16 x 2 tipe M1632. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan pompa air yang hidup matinya diatur dari mikrokontroler yaitu pompa akan mati jika wadah penampung hampir penuh dan hidup kembali saat wadah penampung hampir kosong. Hasil pengujian peralatan ini menunjukkan bahwa peralatan ini sudah mampu menunjukkan ketinggian air pada suatu wadah penampung berupa display LCD yang sama dengan keadaan sebenarnya seperti yang ditunjukkan pada mistar

(37)

SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

TUGAS AKHIR

NURHAMIDA

NIM : 132411073

D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPERTEMEN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(38)

SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ahli madya

NURHAMIDA

NIM : 132411073

D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPERTEMEN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(39)

PERSETUJUAN

Judul : RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN

AIR PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04

Kategori : Tugas Akhir

Nama : NURHAMIDA

NIM : 132411073

Program Studi : D-3 Metrologi Dan Instrumentasi Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di Medan, Juli 2016

Disetujui Oleh

Ketua Program Studi Pembimbing

D3 Metrologi Dan Instrumentasi

(40)

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR

ULTRASONIK HC-SR04

TUGAS AKHIR

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

Medan, , Juli 2016

(41)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan yang merupakan salah satu syarat dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi D-III Metrologi Dan instrumentasi. Tak lupa juga sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

Demi kelancaran dalam penyelasaian laporan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak terutama kepada Ayahanda Poniran dan Ibunda Murni Simanjuntak beserta saudara kandung penulis Abangda Jendriko dan Adik Mhd Taufiq Hidayat yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.

(42)

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. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, Sebagai pebimbing saya dalam melakukan sidang Tuga Akhir.

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. Seluruh teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi yang telah mendukung dan membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.

6. Teman-teman seperjuangan Juliana, Juliani, Eka Puanah J.R, Novitasari, Puja jpi, iffah dan teman-teman yang lain.

7. Dolly, Bang Royansyah, Bang Hardi, Bang Jepri dan beserta pengurus anggota UKM Robotik SIKONEK Universitas Sumatera Utara.

(43)

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

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

(44)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETINGGIAN AIR

PADA WADAH BERBASIS ARDUINO UNO

MENGGUNAKAN BAZZER DAN SENSOR

ULTRASONIK HC-SR04

Abstract

Water is an important requirement in human living, availability of water should always be well fixed in households, offices, public facilities or industries. This led to the role of water storage to be important to ensure the availability of water every time Mechanisms measuring water levels are automatically required to keep availability of this water. One of them is by making the water level sensors are fed back to the water pump filling the water tank. Variable resistor that is the type trimer potentiometer (trimpot) multiturn can be used as a sensor element which changes the height of the water will turn a knob or trimer variable resistor. This will produce a voltage change which is the analog input to the ADC 8 bit 0804 type. Digital output of the ADC will be entered into the port of AT89S52 microcontroller is further processed to appear as the water levels and conditions of the water pump on a 16 x 2 LCD display type M1632. The circuit is also equipped with a water pump life and death of the microcontroller is set to die if the pump tank is almost full and alive again when tank is almost empty. The results of equipment testing demonstrates that this equipment has been able to show the height of water in a storage tank of LCD displays with the same actual situation as been shown in the bar.

: Microcontroller, ADC, LCD, water altitude,

Abstrak

(45)

sensor pengukur ketinggian air yang diumpanbalikkan dengan pompa pengisi bak penampung air tersebut. Resistor variable tipe trimer potensiometer (trimpot) multiturn dapat dipakai sebagai elemen sensor dimana perubahan ketinggian air akan memutar knob atau trimer resistor variable. Ini akan menghasilkan perubahan tegangan yang merupakan masukan analog bagi ADC 8 bit tipe 0804. Keluaran atau output digital dari ADC akan dimasukkan ke port mikrokontroler AT89S52 yang selanjutnya diolah untuk ditampilkan berupa ketinggian air dan kondisi pompa air pada display LCD 16 x 2 tipe M1632. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan pompa air yang hidup matinya diatur dari mikrokontroler yaitu pompa akan mati jika wadah penampung hampir penuh dan hidup kembali saat wadah penampung hampir kosong. Hasil pengujian peralatan ini menunjukkan bahwa peralatan ini sudah mampu menunjukkan ketinggian air pada suatu wadah penampung berupa display LCD yang sama dengan keadaan sebenarnya seperti yang ditunjukkan pada mistar

(46)

DAFTAR ISI

1.5Sistematika Penulisan 3

(47)

2.3 Liquid Crystal Display (LCD) 12

BAB III METODE PERCOBAAN

3.1Perancangan Sistem 21

3.1.1 Prinsip Kerja Alat 21

3.1.2 Cara Kerja Alat 22

3.2 Perancangan Rangkaian Minimum Sistem 22

3.2.1 Sensor HC-SR04 22

3.2.2 Mikrokontroler Arduino UNO 23 3.2.3 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) 24