DAFTAR PUSTAKA
Munson, Bruce. 2004. Mekanika Fluida Edisi Keempat Jilid 1. Penerbit: Erlangga Nasruddin. 2013. Fisika Dasar (Mekanik, Gelombang, Fluida, dan Panas).
Penerbit: USU Press
Srivastaya. 1987. Teknik Instrumentasi. Penerbit: Universitas Indonesia
http://elektronika-dasar.web.id/aplikasi-photo-dioda/
http://kundang.weblog.esaunggul.ac.id/2013/09/01/sensor-infra-merah-photodioda/
https://id.wikipedia.org/wiki/78xx
https://doethinebsscid.wordpress.com/line-follower-analog/
http://www.engineersgarage.com/electronic-components/16x2-lcd-module-datasheet
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Blok Rangkaian
ATMEGA8
Suplay
Sensor 1
Display Sensor2
pb1
pb2
pb3
Fungsi Setiap Blok
Blok Suplay : Sebagai Sumber Tegangan Sensor 1 : Sebagai inputan mulai timer sensor 2 : Sebagai inputan Stop timer
Atmega8 : sebagai media pengkonversi waktu, dan menghitung ke rumus Viskositas kemudian di kirim ke display.
Blok display : Sebagai output tampilan instruksi dari sensor Blok pb1 : Sebagai inputan tombol
Blok pb2 : Sebagai inputan tombol Blok pb3 : Sebagai inputan tombol
3.2 Rangkian Regulator 7805 (penstabil tegangan)
Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Keluaran rangkaian Regulator ini yaitu 5 volt, keluaran 5 volt.
Gambar 3.2 Rangkaian regulator
5 volt (LM7805) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan.
3.3 Rangkaian Mikrokontroller Atmega8
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8 dapat dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini :
Mikrokontroler Atmega8. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.
Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler Atmega8 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. 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.
3.4 Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Gambar 3.4 Rangkaian LCD
Dari gambar 3.4, 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 Atmega8.
3.5 Rangkaian LDR
Gambar 3.5 Rangkaian LDR dengan system komparator
3.6 Rangkaian push button
Gambar 3.6 Gambar Rangkaian push button
3.7 Flowchart System
Start
Inisialisasi Port
Slesai waktu Mulai Sensor 1 = 1?
Sensor 2 = 1?
Waktu Stop Masuk Ke rumus
Tempil LCD
ya tidak
tidak
ya
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega8
Karena pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming) mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader yaitu Atmega8.
Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroler
4.2 Rangkaian Regulator 7805 (Penstabil Tegangan)
Pengujian rangkaian regulator ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari output regulator 7805 menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak.
Gambar 4.2 Gambar tegangan output IC regulator 7805
4.3 Interfacing LCD 2x16
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada
Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan
melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 )
}
Program di atas akan menampilkan kata “tes LCD ” di baris pertama pada
display LCD 2x16. Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan emberitahuan apabila menerima sms .
4.4 Pengujian Rangkaian LDR
Pengujian rangkaian LDR ini dengan cara pengukuran setiap rangkaian LDR, dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian LDR, maka dapat diketahui tegangan pada saat gelap dan tegangan pada saat terang.
Cahaya ke sensor Vgelap ( Vout LDR)
Vterang (Vout LDR)
1 4,92 V 1,70 V
2 4,86 V 0,89 V
3 3,37 V 0,22 V
4 3.72 V 0,07 V
5 4,16 V 0,46 V
4.5 Pengujian Rangkaian Push Button
Pengujian pushbutton ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui pushbutton dapat digunakan atau tidak. Untuk pengujian rangkaian pushbutton ini yaitu menggunakan program sebagai berikut.
#include <mega8.h> #include <delay.h> void main(void) {
PORTB=0x00; // setting sebagai input push button DDRB=0xFF;
PORTD=0x00; // setting sebagai output LED DDRD=0xFF;
while (1) {
if (PINC.0 == 1) //jika pinc 0 ditekan maka {
4.6 Data Percobaan
a. Pengujian secara Praktek pada Kekentalan Minyak Goreng
Percobaan Praktek
Minyak Bimoli Minyak Curah Minyak Jelantah t (s) ὴ (poise) t (s) ὴ (poise) t (s) ὴ (poise)
I 0,29 9,74 0,29 9,74 0,23 7,71
II 0,28 9,49 0,30 9,91 0,25 8,26
III 0,29 9,61 0,29 9,83 0,23 7,58
Rata-rata 0,287 9,613 0,293 9,827 0,237 7,85
Tabel 4.2 Data Percobaan secara Praktek b. Pengujian secara Teori pada Kekentalan Minyak Goreng
= 2.( 0,81 cm)2 (4,48 g/cm3 - 0,82 g/cm3) (10 m/s2)/(9. 0,695 m/s) = 1,312 . 3,66 . 1,60
= 7,71 poise
t2 = 0,25 s, v2 = s/t = 0,64 m/s ὴ2 = 2.r2(ρ bola –ρ minyak) g/9v
= 2.( 0,81 cm)2 (4,48 g/cm3 - 0,82 g/cm3) (10 m/s2)/(9. 0,64 m/s) = 1,312 . 3,66 . 1,73
= 8,33 poise
t3 = 0,23 s, v3 = s/t = 0,695 m/s ὴ3 = 2.r2(ρ bola –ρ minyak) g/9v
= 2.( 0,81 cm)2 (4,48 g/cm3 - 0,82 g/cm3) (10 m/s2)/(9. 0,695 m/s) = 1,312 . 3,66 . 1,60
= 7,68 poise
Percobaan Minyak Bimoli Minyak Curah Minyak Jelantah Teori t (s) ὴ (poise) t (s) ὴ (poise) t (s) ὴ (poise)
I 0,29 9,69 0,29 9,69 0,23 7,71
II 0,28 9,34 0,30 10,01 0,25 8,33
III 0,29 9,69 0,29 9,69 0,23 7,68
Rata-rata 0,287 9,573 0,293 9,797 0,237 7,906
c. Ralat / %E pada Pengujian Kekentalan Minyak Goreng
Minyak Bimoli
%E = (ὴteori - ὴpraktek) / ὴteori x 100%
= (9,573 – 9,613) poise / 9,573 poise x 100% = 0,4%
Minyak Curah
%E = (ὴteori - ὴpraktek) / ὴteori x 100%
= (9,797 – 9,827) poise / 9,797 poise x 100% = 0,3%
Minyak Jelantah
%E = (ὴteori - ὴpraktek) / ὴteori x 100%
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Alat pengukur kekentalan cairan yang digunakan menggunakan LCD 2x16 yang menampilkan 16 karakter pada 2 kolom yang disediakan, pada LCD akan ditampilkan waktu dan nilai kekentalan yang dihasilkan pada cairan yang diuji. 2. Sensor photodioda pada alat pengukur kekentalan cairan ini digunakan untuk mendeteksi dan berfungsi untuk mengukur nilai dari cairan yang diukur. Sensor photodioda juga peka terhadap cahaya, karena kepekaannya maka disebut juga sebagai sensor cahaya/LDR.
3. Pusat pengendali dan pengolahan data pada alat pengukur kekentalan cairan ini adalah mikrokontroller ATmega8. Mikrokontroller ini digunakan sebagai pengontrol utama sistem elektronika karena terdapat unit pemroses.
4. Pada data yang dihasilkan alat pengukur kekentalan cairan ini mendapatkan ralat/%E pada minyak bimoli sebesar 0,4%, pada minyak curah sebesar 0,3%, dan pada minyak jelantah/bekas pakai sebesar 0,7%.
5.2 Saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengukuran Kekentalan (Viskositas)
Kekentalan (viskositas) merupakan karakteristik yang kadang-kadang dinamakan pula sebagai geseran fluida. Karena itu kekentalan dapat diukur dengan mengukur geseran atau gaya geserannya (shear force). Salah satu metode ini adalah metode Viscograf.
Pengukuran kekentalan dapat pula dilakukan lewat pengukuran beda tekanan lewat bejana licin yang dialiri fluida. penghambatnya adalah tabung logam dengan dinding licin. Tekanan diukur lewat sadapan di kedua ujung tabung. Laju ukuran dan densitas dan percepatan gravitasi dijaga tetap.
Sifat-sifat kerapatan dan berat jenis adalah ukuran dari “beratnya” sebuah fluida. Namun jelas bahwa sifat-sifat ini saja tidak cukup untuk mengkarakterisasi secara khas bagaimana fluida berperilaku karena dua fluida (misalnya air dan minyak) yang memiliki nilai kerapatan hampir sama memiliki perilaku yang berbeda ketika mengalir. Tampaknya ada sifat tambahan yang diperlukan untuk menggambarkan “fluiditas” dari fluida.
Kekentalan yang sering disebut sebagai viskositas dalam satuan poise dapat dianggap sebagai gesekan antar bagian dalam suatu fluida. Viskositas untuk semua fluida sangat dipengaruhi oleh temperatur, jika temperatur naik, kekentalan gas ternyata bertambah sedangkan kekentalan cairan berkurang.
mempunyai kecepatannya nol dan berangsur-angsur ke tengah semakin besar sehingga kecepatan paling besar berada di tengah penampang, seperti gambar 2.1.
Gambar 2.1 Distribusi kecepatan aliran fluida kental
Jika ada gerak antara fluida (cairan atau gas) dengan benda lain, selalu terjadi gaya yang melawan gerak tersebut yang disebut gaya kekentalan. Bila sebuah benda berbentuk bola, bergerak dengan kecepatan rendah di dalam suatu medium (cairan atau gas), maka besar gaya kekentalan adalah:
Fv = -6 ᴨὴr v……….(2.1)
dengan:
Fv = gaya gesekan yang melawan gerakan (dyne) ὴ = koefisien kekentalan (poise)
r = jari-jari bola (cm)
v = kecepatan bola relatif terhadap medium (cm/s)
Tanda minus(-) pada persamaan 2.1 menunjukkan arah Fv berlawanan dengan arah v. Persamaan tersebut dikenal dengan hukum Stokes. Adapun syarat-syarat pemakaian hukum Stokes adalah:
a. Ruangan atau medium tidak terbatas (ukurannya cukup besar)
2.2 Komponen Penyusun Rangkaian
2.2.1 Sensor Photodioda
Sensor adalah alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor merupakan jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.
Photodioda merupakan suatu komponen aktif yang peka terhadap cahaya. Photodioda juga sering disebut sebagai sensor cahaya karena kepekaannya terhadap cahaya. Photodioda memiliki bentuk yang sama persis dengan LED tetapi jika dilihat lebih detail dari bagian atas maka pada photodioda akan terdapat sebuah kotak kecil berwarna hitam dan terdapat seperti kawat tembaga kearah tengah. Selain itu photodioda tidak memancarkan cahaya seperti LED.
Jika terkena cahaya, hambatan antara katoda dan anoda pada photodioda sangat kecil hampir seperti hubung singkat tetapi jika tidak terkena cahaya hambatanya sangat besar. Respon yang dimiliki photodioda dari gelap menuju terang dan terang menuju gelap sangat cepat dan cocok untuk frequensi tinggi sehingga. Bentuk dan simbol photodioda dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Jika mencermati simbol photodioda akan sedikit berbeda dengan simbol LED walaupun sama-sama menggunakan simbol dioda ditambah panah, arah panah pada photodioda mengarah kedalam. Arah panah ini menandakan bahwa photodioda menyerap cahaya untuk mengatur sambungan antara katoda dan anoda. Cara menentukan kaki anoda (positif) dan kaki katoda (negatif) adalah dengan melihat panjang kakinya, kaki anoda lebih panjang daripada kaki katoda.
Dalam penggunaannya sebagai sensor cahaya, photodioda dipasang dalam keadaan reverse (terbalik). Photodioda adalah sensor cahaya yang termasuk kategori sensor cahaya photo conductive yaitu sensor cahaya yang akan mengubah perubahan intensitas cahaya yang diterima menjadi perubahan konduktansi pada terminal sensor tersebut. Photodioda merupakan sensor cahaya yang akan mengalirkan arus listrik satu arah saja dimana akan mengalirkan arus listrik dari kaki anoda ke kaki katoda pada saat menerima intensitas cahaya. 2.2.2 Infra Merah
Penggunaan infra merah sebagai media transmisi data mulai diaplikasikan pada berbagai peralatan seperti televisi, handphone sampai pada transfer data pada PC. Media infra merah ini dapat digunakan baik untuk kontrol aplikasi lain maupun transmisi data. Pada handphone dan PC, media infra merah ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar/protokol tersendiri.
tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa/dideteksi.
Pada dasarnya komponen yang menghasilkan panas juga menghasilkan radiasi infra merah, termasuk tubuh manusia maupun tubuh hewan. Cahaya infra merah mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang tetapi tidak dapat menembus bahan-bahan yang tidak dapat melewatkan cahaya yang nampak, sehingga cahaya infra merah tetap mempunyai karakteristik seperti halnya cahaya yang nampak oleh mata.
Dalam penerimaan infra merah, sinyal ini merupakan sinyal infra merah yang termodulasi. Pemodulasian sinyal data dengan frekuensi tertentu akan dapat memperjauh trasnmisi data sinyal infra.
2.2.3 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, buzzer juga terdiri dari kumparan yang
Gambar 2.3 Simbol Buzzer 2.2.4 Kapasitor
Kapasitor atau disebut kondensator adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Jenis kapasitor ada 2, yaitu:
a. Kapasitor diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Lambang kapasitor (mempunyai kutub) pada skema elektronika.
b. Jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.
2.2.5 Mikrokontroller ATmega8
Mikrokontroller adalah sebuah system microprocessor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.
Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computer).
Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga AT89RFxx.Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, kelengkapan periperal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki.
2.2.5.1 Arsitektur Mikrokontroller AVR
Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruksi Set Computing), sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien. Sedangkan seri MCS51 berteknoli CISC (Complex Instruktion Set Computing). Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hampir sama.
Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan single level pipelining.
Berikut adalah feature-feature mikrokontroller seri ATmega8. 1. Memori Flash 8 Kbytes dalam programmable flash
2. Memori EEPROM 512 bytes untuk data yang dapat diprogram saat operasi 3. Memori SRAM 1 bytes untuk data
4. Dua buah Timer / Counter18 bit dengan kemampuan pembandingan 5.Watchdog Timerdengan osilator internal
6. 6 channel ADC, Empat Saluran 10-bit Akurasi dan Dua Saluran 8-bit Akurasi 7. Lima Mode Sleep: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, dan
Siaga
8. Antar muka komparator analog
9. Saluran I/O sebanyak 23 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 10. Unit interupsi internal dan eksternal
13. Power-on reset dan Deteksi Programmable Brown-out 14. Internal dikalibrasi RC Oscillator
2.2.5.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroller AVR
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda. Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar salah satu bentuk IC seri mikrokontroler AVR Atmega 8 dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Gambar 2.5 Pin Atmega8 Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki :
1) PORT B
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATmega8 2) PORT C
Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga fungsi alternatif sebagai oscillator untuk timer/counter 2. 3) PORT D
Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel konfigurasi pin Port D ATmega8 berikut:
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8 4) RESET
RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 siklus maka system akan di-reset.
5) XTAL1
XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit.
6) XTAL2
XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier. 7) Avcc
Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.
AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini. 9) AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.
2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang banyak digunakan. Penampil LCD menggantikan fungsi dari penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun yang berwarna. Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan dengan teknologi CRT (Cathode Ray Tube), karena pada dasarnya, CRT (Cathode Ray Tube) adalah tabung triode yang digunakan sebelum transistor ditemukan.
Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT (Cathode Ray Tube) adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor CRT (Cathode Ray Tube) lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.
ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan. Dalam keadaan normal, cairan yang digunakan memiliki warna cerah.
Gambar 2.6 LCD 2x16
Daerah-daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat pad sisi dalam lempeng kaca bagian depan. Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil.
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin LCD
PIN Keterangan Konfigurasi Hubung
1 GND Ground
2 VCC Tegangan +5V DC
3 VEE Ground
4 RS Kendali RS
5 RW Ground
6 E Kendali E/Enable
7 D0 Bit 0
8 D1 Bit 1
9 D2 Bit 2
10 D3 Bit 3
11 D4 Bit 4
12 D5 Bit 5
13 D6 Bit 6
14 D7 Bit 7
15 A Anoda (+5V DC)
16 K Katoda (Ground)
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift.
Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD
Lapisan film yang berisis kristal cair diletakkan di antara dua lempeng kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat tegangan dicatukan pada beberapa pasang elektroda, molekul – molekul kristal cair akan menyusun diri agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka, atau gambar sesuai bagian yang di aktifkan.
mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan baris secara bersamaan digunakan metode Screening.
Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua. Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD, mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film Transistor Active Matrix (TFT-AMLCD).
2.2.7 Regulator 7805
Gambar 2.8 LM7805
tegangan positif, yaitu regulator yang didesain untuk memberikan tegangan keluaran yang relatif positif terhadap ground bersama.
IC 78xx mempunyai tiga terminal dan sering ditemui dengan kemasan TO220, walaupun begitu, kemasan pasang-permukaan D2PAK dan kemasan logam TO3 juga tersedia. Peranti ini biasanya mendukung tegangan masukan dari 3 volt di atas tegangan keluaran hingga kira-kira 36 volt, dan biasanya mempu pemberi arus listrik hingga 1.5 Ampere (kemasan yang lebih kecil atau lebih besar mungkin memberikan arus yang lebih kecil atau lebih besar).
Seri 78xx memiliki beberapa keunggulan dibandingkan regulator tegangan lainnya:
*Seri 78xx tidak memerlukan komponen tambahan untuk meregulasi tegangan, membuatnya mudah digunakan, ekonomis dan hemat ruang. Regulator tegangan lainnya mungkin memerlukan komponen tambahan untuk membantu peregulasian tegangan. Bahkan untuk regulator bersakelar, selain membutuhkan banyak komponen, juga membutuhkan perencanaan yang rumit.
*Seri 78xx memiliki rangkaian pengaman terhadap pembebanan lebih, panas tinggi dan hubungsingkat, membuatnya hampir tak dapat dirusak. Dalam keadaan tertentu, kemampuan pembatasan arus peranti 78xx tidak hanya melindunginya sendiri, tetapi juga melindungi rangkaian yang ditopangnya.
Seri 78xx memiliki beberapa kekurangan yang mungkin membuatnya kurang diinginkan untuk penggunaan tertentu:
misalnya regulasi 5 volt dari sumber baterai 6 volt tidak akan bekerja dengan 7805.
*Sebagaimana regulator linier lainnya, arus masukan sama dengan arus keluaran. Karena tegangan masukan lebih tinggi daripada tegangan keluaran, berarti ada daya yang diboroskan sebagai bahang. Sehingga untuk keperluan daya tinggi, diperlukan benaman bahang.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk menciptakan berbagai jenis teknologi yang digunakan manusia untuk dapat mempermudah dalam melakukan pekerjaan.
Salah satu teknologi yang berkembang saat ini adalah teknologi dibidang fisika seperti mengukur kekentalan berbagai jenis cairan. Pengukuran yang digunakan saat ini masih tergantung dengan sensor yang digunakan untuk mendapatkan tingkat kebenaran dari kekentalan cairan yang diukur.
Dengan pengukuran yang demikian masih memiliki kelemahan yaitu tidak dapat dilakukan secara terus menerus dengan cairan yang berbeda-beda karena adanya faktor kelemahan dari alat itu sendiri, seperti adanya kelemahan dari masing-masing komponen yang dipakai.
Salah satu syarat yang perlu dipenuhi suatu alat pengukur kekentalan cairan adalah terpeliharanya tingkat akurasi atau tingkat ketelitian pada alat tersebut. Namun dikarenakan rendahnya spesifikasi sensor yang digunakan pada alat tersebut, hal ini pasti akan berpengaruh terhadap hasil atau data pengukuran yang dihasilkan.
kekentalan cairan yang digunakan, dan LCD 2 X 16 sebagai display penampil hasil pengukurannya.
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan
Maksud dari penulisan tugas akhir ini antara lain guna mempermudah dalam mengukur kekentalan cairan pada minyak goreng yang lebih akurat, sehingga dapat diaplikasikan di dalam segala aspek pengukuran.
Tujuan dari projek ini adalah merancang dan membuat suatu instrumentasi untuk: 1. Mengetahui kekentalan cairan pada minyak goreng yang diukur.
2. Mengetahui sistem kerja alat pengukur kekentalan cairan.
3. Memenuhi syarat dalam menyelesaikan pendidikan di program studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang dan membuat suatu alat pengukur kekentalan cairan
2. Bagaimana sistem kerja sensor photodioda sebagai sensor pengukur kekentalan cairan
3. Pemanfaatan ATMega8 sebagai pusat pengendali alat ukur
1.4 Batasan Masalah
Mengingat pembahasan dalam perancangan alat yang dibuat dapat meluas maka tulisan ini mempunyai batasan masalah sebagai berikut :
1. Alat pengukur kekentalan cairan dari sistem ini mengunakan LCD 2 x 16. 2. Alat pengukur kekentalan cairan dari sistem ini yang dipakai adalah
sensor photodioda, karena dapat berfungsi untuk mengukur dan mendeteksi kekentalan cairan.
3. Alat pengukur kekentalan cairan ini mengunakan pusat pengendali dan pengolahan data yaitu mikrokontroller Atmega8
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
a. Metode pustaka
Mencari data - data yang berkaitan dengan alat yang akan dibuat, dari literatur, jurnal elektronika dan situs-situs internet untuk mempelajari karakterisitik sensor photodioda termasuk cara pemrograman dengan menggunakan mikrokontroller atmega8.
b. Metode perencanaan dan pembuatan alat
Untuk membuat alat ini dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Mencoba alat atau rangkaian sesuai dengan data-data yang telah
diperoleh dan sesuai spesifikasi alat yang diinginkan
c. Mempersiapkan komponen yang diperlukan antara lain sebagai berikut: 1. Photodioda sebagai sensor yang akan bekerja mendeteksi
kekentalan cairan pada minyak goreng
2. Atmega8 sebagai pusat pengendali alat dan memproses data
3. IC Regulator 7805 sebagai penguat dan pengatur tegangan yang akan masuk sebesar 5V
4. LCD 2 x 16 sebagai display/penampil hasil kekentalan cairan yang telah di deteksi pada sampel minyak goreng.
d. Pembuatan alat
Perakitan tiap-tiap blok dan penggabungan tiap-tiap blok menjadi satu sistem.
e. Pengujian alat
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan pada tiap-tiap blok, kemudian dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan.
f. Kalibrasi alat dengan membandingkan hasil pengukuran dengan alat ukur standar melalui beberapa tahap.
g. Konsultasi dengan dosen pembimbing serta mencari sumber informasi yang berhubungan dengan pembuatan projek.
1.6 Tinjauan Pustaka
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB 1 : PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas latar belakang tugas akhir, maksud dan tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan.
BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA
Berisi penjelasan dasar teori mengenai konsep yang digunakan dalam pembuatan sistem pengukuran kekentalan cairan pada minyak goreng.
BAB 3 : METODE PENELITIAN
Akan dibahas secara detail tentang perancangan konstruksi alat, sistem program untuk mengolah data dari masukan sensor,dan penampilan ke LCD.
BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisikan tentang pengujian terhadap setiap komponen dan pengujian keseluruhan
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
ALAT PENGUKUR KEKENTALAN CAIRAN PADA MINYAK GORENG
DENGAN SENSOR PHOTODIODA BERBASIS ATMEGA8
ABSTRAK
Alat pengukur kekentalan cairan ini menggunakan Sensor Photodioda. Sensor Photodioda ini digunakan sebagai pendeteksi kekentalan cairan pada minyak goreng dengan menggunakan inframerah. Pengendali utama pada alat ini menggunakan ATmega8. Alat ini digunakan untuk mengukur kekentalan cairan pada minyak goreng dan untuk membandingkan alat ukur uji dengan datasheet berbasis ATmega dan ditampilkan pada LCD 2x16 yang telah dirancang dan direalisasikan menggunakan Sensor Photodioda sebagai masukan dan LCD sebagai keluaran. Komponen lainnya yang mendukung alat pengukur jarak ini adalah adanya IC Regulator 7805 sebagai penstabil tegangan yang akan dikeluarkan, PSA (Power Supply Adaptor) yang digunakan adalah Baterai 9 Volt sebagai penyedia tegangan.
FLUID VISCOSITY MEASURING INSTRUMENTS IN THE COOKING
OIL BASED PHOTODIODE SENSOR ATMEGA8
ABSTRACT
This fluid viscosity measuring devices using Photodiode Sensor. Photodiode sensor is used as a detector of fluid viscosity on cooking oil using infrared. The main controller of this tool using ATmega8 . This tool is used to measure the viscosity of fluids in oil and to compare the test measuring instrument with a datasheet based ATmega and displayed on 2x16 LCD that has been designed and realized using Photodiode Sensor as input and LCD as output . Other components that support a range finder is the Regulator IC 7805 as a voltage stabilizer to be issued , PSA ( Power Supply Adaptor ) used is a 9 Volt battery voltage as a provider .
TUGAS AKHIR
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
FRANSISKA JUNIATI BARINGBING
132411006
PROGRAM STUDI D-III METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : Alat Pengukur Kekentalan Cairan Pada Minyak Goreng Dengan Sensor Photodioda Berbasis Atmega8
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Fransiska Juniati Baringbing NIM : 132411006
Program Studi : D-III Metrologi dan Instrumentasi Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU
Diluluskan di Medan, Juli 2016
Komisi Pembimbing: Diketahui/disetujui oleh
Ketua Prodi D-III Metrologi dan Instrumentasi Pembimbing FMIPA USU
Dr. Diana A. Barus, M.Sc Dr. Kerista Sebayang, MS
NIP. 19660729 199203 2 002 NIP.19580623 198601 1 001
PERNYATAAN
ALAT PENGUKUR KEKENTALAN CAIRAN PADA MINYAK GORENG
DENGAN SENSOR PHOTODIODA BERBASIS ATMEGA8
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini dengan judul Alat Pengukur Kekentalan Cairan pada Minyak Goreng dengan Sensor Photodioda Berbasis ATmega8.
ALAT PENGUKUR KEKENTALAN CAIRAN PADA MINYAK GORENG
DENGAN SENSOR PHOTODIODA BERBASIS ATMEGA8
ABSTRAK
Alat pengukur kekentalan cairan ini menggunakan Sensor Photodioda. Sensor Photodioda ini digunakan sebagai pendeteksi kekentalan cairan pada minyak goreng dengan menggunakan inframerah. Pengendali utama pada alat ini menggunakan ATmega8. Alat ini digunakan untuk mengukur kekentalan cairan pada minyak goreng dan untuk membandingkan alat ukur uji dengan datasheet berbasis ATmega dan ditampilkan pada LCD 2x16 yang telah dirancang dan direalisasikan menggunakan Sensor Photodioda sebagai masukan dan LCD sebagai keluaran. Komponen lainnya yang mendukung alat pengukur jarak ini adalah adanya IC Regulator 7805 sebagai penstabil tegangan yang akan dikeluarkan, PSA (Power Supply Adaptor) yang digunakan adalah Baterai 9 Volt sebagai penyedia tegangan.
FLUID VISCOSITY MEASURING INSTRUMENTS IN THE COOKING
OIL BASED PHOTODIODE SENSOR ATMEGA8
ABSTRACT
This fluid viscosity measuring devices using Photodiode Sensor. Photodiode sensor is used as a detector of fluid viscosity on cooking oil using infrared. The main controller of this tool using ATmega8 . This tool is used to measure the viscosity of fluids in oil and to compare the test measuring instrument with a datasheet based ATmega and displayed on 2x16 LCD that has been designed and realized using Photodiode Sensor as input and LCD as output . Other components that support a range finder is the Regulator IC 7805 as a voltage stabilizer to be issued , PSA ( Power Supply Adaptor ) used is a 9 Volt battery voltage as a provider .
DAFTAR ISI
1.2 Maksud dan Tujuan Penulisan……….……… 2
1.3 Rumusan Masalah……….………... 2
2.2 Komponen Penyusun Rangkaian……….………. 8
2.2.1 Sensor Photodioda……….……..………….. 8
2.2.2 Infra Merah…...……….… 9
2.2.3 Buzzer………...………... 10
2.2.4 Kapasitor……….. 11
2.2.5.1 Arsitektur Mikrokontroller AVR……….. 12
2.2.5.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroller AVR………….. 14
2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display)………...……….. 17
2.2.7 Regulator 7805………....……. 21
BAB III METODE PENELITIAN…………...……….… 24
3.1 Diagram Blok Rangkaian……… 24
3.2 Rangkaian Regulator (Penstabil Tegangan)…....……… 25
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega8………...………….. 26
3.4 Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)…...………..…… 27
3.5 Rangkaian LDR………...……… 28
3.6 Rangkaian Push Button………...………. 29
3.7 Flowchart System……… 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……….…. 31
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega8 …...…………...………. 31
4.2 Rangkaian Regulator 7805 (Penstabil Tegangan)………... 32
4.3 Interfacing LCD 2x16………...……….….. 32
4.4 Pengujian Rangkaian LDR………...……….… 34
4.5 Pengujian Rangkaian Push Button……….……...……….…. 35
4.6 Data Percobaan………...…… 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………..….…… 39
5.1 Kesimpulan………..……….….. 39
5.2 Saran………..………….…… 39
DAFTAR PUSTAKA………..…….………… 40
LAMPIRAN 1 Gambar Rangkaian Lengkap LAMPIRAN 2 Program Lengkap
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin Port B ATmega8……… 15
Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Port D ATmega8……… 16
Tabel 2.3 Konfigurasi Pin LCD……….……….. 19
Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD………...………...… 20
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Sensor………. 34
Tabel 4.2 Data Percobaan secara Praktek……… 36
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Distribusi Kecepatan Aliran Fluida Kental………...…….… 7
Gambar 2.2 Bentuk dan Simbol Photodioda….……….… 8
Gambar 2.3 Simbol Buzzer…………..……….……… 11
Gambar 2.4 Jenis Kapasitor……….. 11
Gambar 2.5 Pin ATmega8……….………...… 14
Gambar 2.6 LCD 2x16……….……… 18
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin LCD………....………… 19
Gambar2.8 LM 7805……….……… 21
Gambar 3.1 Diagram Blok dari Rangkaian…..………..……….…….…. 24
Gambar 3.2 Rangkaian Regulator IC LM7805……….…… 25
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATmega8……….……. 26
Gambar 3.4 Rangkaian LCD……….…....… 28
Gambar 3.5 Rangkaian LDR dengan Sistem Komparator……….…... 29
Gambar 3.6 Gambar Rangkaian Push Button………....…...… 29
Gambar 3.7 Flowchat System………...……… 30
Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroler……….…..…….. 31
