• Tidak ada hasil yang ditemukan

Rancang Bangun Alat Ukur Ketebalan Kayu Menggunakan Tampilan LCD Berbasis Arduino

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Rancang Bangun Alat Ukur Ketebalan Kayu Menggunakan Tampilan LCD Berbasis Arduino"

Copied!
63
0
0

Teks penuh

(1)

DAFTAR PUSATAKA

Tarigan, Pernantin. 2011. Sistem Tertanam (Embedded System). Graha Ilmu. Yogyakarta.

http://eprints.uny.ac.id/6833/1/ARTIKEL...pdf

Diakses pada tanggal 21 Juli 2016

https://www.google.com/search?q=prinsip+kerja+HCSR-04&ie=utf-8&oe=utf-8

Diakses pada tanggal 21 juli 2016

http://dayatarduino.blogspot.co.id/2015/01/pengertian-arduino-uno.html

(2)

BAB III

PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1. Diagram Blok Rangkaian

Arduino uno Suplay

Display

HCSR-04

Gambar 3.1 Diagram Blok Dari Rangkaian Fungsi Setiap Blok

Blok Suplay : Sebagai Sumber Tegangan sensor HCSR-04 : Sebagai Pembaca ketebalan kayu

arduino uno : Sebagai media pengkonversi waktu, dan mengkonversi data menjadi jarak.

Blok display : Sebagai output tampilan instruksi dari arduino.

(3)

Gambar 3.2 menunjukkan rangkaian Arduino. Rangkaian sistem minimum Arduino terdiri dari Arduino dan LCD

.

Gambar 3.2 Rangkaian Arduino shield

Tabel 3. Spesifikasi PIN/Bandar yang Digunakan

PIN FUNGSI

A4 TRIGGER

A5 ECHO

11 RS

GND RW

10 E

(4)

8 D5

7 D6

6 D7

3.3 Rangkaian LCD

Pada gambar 3.4 LCD berfungsi sebagai penampil hasil pengukuran berupa karakter. Dari gambar dibawah port yang dipakai untuk menghubungkan LCD dengan arduino pada pin 11, 10, 9, 8, 7, dan 6.

Gambar 3.4 Rangkaian LCD

3.4 Diagram Alir (Flowchart) alat ukur jarak mobil

(5)

Gambar 3.7. Flowchart Cara Kerja Sistem

(6)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Pengujian pengukuran dilakukan terhadap beberapa sampel, dimana hasil pengukuran yang terbaca berupa panjang pantulan signal digital. Nilai yang terbaca akan dikonversikan menjadi logika 0/1 dan logika ini akan di hitung menggunakan pencacah yg terdapat pada arduino, kemudian nilai tersebut akan dikonversikan menjadi satuan jarak dalam satuan centimeter. Pengujian ini dilakukan di :

Tempat : Gedung Pusdiklat LPPM USU Medan Tanggal : 19 Juli 2016

Waktu / Pukul : 21.15 – 21.45 WIB

Pengujian dilakukan dengan metode pengukuran langsung dari suatu titik yang diukur ke titik akhir dengan membandingkan nilai pada standar dengan penunjukan pada alat ukur yang akan diuji. Standar berupa mistar dengan ketelitian hingga 0.5 milimeter dan maximal pengukuran sampai 30 cm. Pengujian pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali.

Dibawah ini merupakan tabel data hasil percobaan alat pada interval jarak 5, 10, 15 , 20 dan 25 centimeter dan hasil pengukuran di hitung untuk mencari nilai rata – ratanya untuk mendapatkan nilai ketepatan dari hasil pengukuran.

4.2 Data Percobaan

(7)

PEMBACAAN ALAT

 Persentase kesalahan pada pengukuran dalam satuan centimeter pada setiap interval nya yaitu :

 Pada Satuan centimeter 1. Pada jarak 5 centimeter

% kesalahan

= 0 %

2. Pada jarak 10 centimeter % kesalahan

= 0 %

3. Pada jarak 15 centimeter % kesalahan

= 14,08 %

4. Pada jarak 20 centimeter % kesalahan

= 7,04 %

5. Pada jarak 25 centimeter % kesalahan

(8)
(9)

LAMPIRAN

(10)

lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("jarak: ");

hasil=sensor / US_ROUNDTRIP_CM; lcd.print(hasil);

delay(10); lcd.print(" cm "); if(hasil <= 30) {

digitalWrite(buzzer, HIGH); delay(2000) ;

}else

if(hasil==0){

digitalWrite(buzzer, LOW); delay(1000);

} else {

digitalWrite(buzzer, LOW); delay(1000);

(11)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Hasil pengukuran menunjukkan rata - rata pada interval jarak 5, 10, 15, 20, dan 30 centimeter , untuk satuan centimeter kesalahan rata - rata pada setiap interval tidak lebih dari 15%.

2. Batas minimal pengukuran hanya mencapai ketelitian 1 centimeter pada alat uji. 3. Alat uji yang dirancang dapat mengukur hingga jarak maksimal 200 cm

4. Alat uji yang digunakan tidak cukup sensitif untuk pengukuran diatas 10 cm. Alat uji yang digunakan hanya sensitif pada ketinggian 1-10 cm. Sebagai alat ukur

ketebalan benda, alat ini cocok dipakai sesuai pada jarak 10 cm.

5.2 Saran

1. Disarankan alat uji ini dikembangkan menggunakan android

(12)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sensor HCSR-04

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

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.

Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. A kan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.

Gambar 2.1 sensor HCSR-04

(13)

benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.

Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04

Gambar 2.2 sistem pewaktu pada sensor HC-SR04

Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut.

Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.

(14)

Gambar 2.4 sensor HCSR-04 2.2 Prinsip Kerja Sensor HCSR-04

secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

 Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.

 Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.

 Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang.

2.3Arduino Uno

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

(15)

diprogram sebagai konverter USB-to-serial.Revisi 2 dari dewan Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.

Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) Analog Input Pins 6

(16)

plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER.Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.

VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya3v3. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board. GND. Ground pin.

2.3.2 Memori

Input dan Output Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.

Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite (). SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library .LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.

Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

(17)

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

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

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) untuk komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega8U2 sebagai saluran komunikasi serial melalui USB dan sebagai port virtual com untuk perangkat

lunak pada komputer. Firmware ’8 U2 menggunakan driver USB standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang diperlukan.

Namun, pada Windows diperlukan, sebuah file inf. Perangkat lunak Arduino terdapat monitor serial yang memungkinkan digunakan memonitor data tekstual sederhana yang akan dikirim ke atau dari board Arduino. LED RX dan TX di papan tulis akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dengan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk berkomunikasi secara serial pada

salah satu pin digital pada board Uno’s.

ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C, lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.

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

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

(18)

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

Pada masa lalu (dan masih terjadi hingga hari ini) bekerja dengan hardware berarti membuat rangkaian menggunakan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor dan sebagainya. Setiap komponen disambungkan secara fisik dengan kabel atau

jalur tembaga yang disebut dengan istilah “ hard wired ” sehingga untuk merubah rangkaian

maka sambungan- sambungan itu harus diputuskan dan disambung kembali.

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

2.4 Arsitektur Mikrokontroler Arduino Uno

(19)

Gambar 2.7 Arduino UNO tampak belakang

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

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

Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut:

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

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

(20)

(dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM liberary).

2.5Liquid 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.

Gambar 2.8 Liquid Crystal Display (LCD) Character 2x16

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. Pin –pin konfigurasi pada LCD

(21)

PCB Printed Circuit Boardadalah sebuah papan yang penuh dengan komponen-komponen elektronika yang tersusun membentuk rangkaian elektronik atau tempat rangkaian elektronika yang menghubungkan komponen elektronik yang satu dengan lainnya tanpa menggunakan kabel. Disebut dengan Papan Sirkuit karena diproduksi secara massal dengan cara mencetak. PCB dilapisi lapisan logam (tembaga) yang berfungsi sebagai penghubung antar komponen, Lapisan logam ini nantinya akan menjadi kabel yang tersusun rapi, setelah kita melarutkan pada larutan FerryClorit + air.

Sejarah terciptanya PCB :

 Tahun 1936 - Papan sirkuit cetak pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio.  1943 - Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio

militer mereka.

 1948 - Komersialisasi papan sirkuit cetak di Amerika Serikat.

Setelah tahun 1950, papan sirkuit cetak telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

2.9 gambar PCB

(22)

2.10 Project Board/Bread Board/Wish Board

Dengan menggunakan papan rangkaian Project Board/Bread Board/Wish Board ini kita dapat dengan mudah memasang, merubah, dan memperbaiki suatu rangkaian yang dianggap belum sempurna atau mengalami salah hubung sehingga kesalahan-kesalahan fatal tidak terjadi.

Project board juga bisa kita gunakan bereksperimen, kita dapat memasang komponen elektronika secara tidak permanen. Untuk menghubungkan antar komponen tidak perlu di solder karena pada papan ini sistem hubungnya (interkoneksi) yang dapat menjepit komponen. Komponen atau kawat penghubung dengan mudah dapat dilepas dan di tancapkan

kembali berulang kali.

Keistimewaan lainnya dari Project board dapat dipakai berbagai macam komponen elektronika yang berbeda, antara lain :

1. IC (intregated Circuit) 2. Transistor

3. Dioda, dan

4. Komponen lainnya. 2.7 Resistpr variable

Resistor variabel adalah sebuah komponen yang mempunyai karakteristik seperti resistor namun nilainya tidak tetap (variabel) dan bisa diubah selama pemakaian. Perubahan nilai resistor ini karena diubah oleh sesuatu dari luar misalnya diputar atau digeser. Perubahan nilai dari resistor variabel biasanya dimanfaatkan untuk mengatur sesuatu yang sifatnya tidak tetap dan bergantung dari kondisi penerapan rangkaian.

(23)

Gambar 2.6 LCD 16x2

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

resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor yang digunakan sekitar2,2kΩ

Ada beberapa jenis resistor variabel seperti trimmer potensiometer (trimpot), slide potensiometer (slidepot) dan rotary potensiometer (potensio). Masing-masing jenis resistor variabel ini memiliki kegunaan dan penerapan yang berbeda-beda.

Berikut ini beberapa penggunaan resistor variabel yang umum pada aplikasi sehari-hari : 1. Volume Control

(24)

4. Pengaturan ukuran layar pada televisi analog 5. Setting referensi tegangan atau sinyal

6. Kontrol parameter alat seperti cahaya, kecepatan, frekuensi dan sebagainya. Simbol Resistor Variabel

Resistor variabel pada umumnya digambarkan menyerupai simbol resistor dengan tanda panah ditengahnya. Karena kebanyakan resistor variabel berkaki tiga maka panah yang berada ditengah merupakan kaki ketiga yang berada ditengah dengan nilai resistansi yang berubah-ubah terhadap kaki pinggir. Perubahan nilai resistor ini tergantung pada posisi kaki tengah terhadap kaki pinggir.

Berikut ini simbol dari resistor variabel yang umum dipakai :

2.11 Bentuk Fisik Resistor variable

Seperti yang telah disebutkan diatas bahwa ada tiga jenis resistor variabel yang umum dipakai dalam rangkaian elektronika yaitu trimpot, slidepot dan rotary pot. Masing-masing dari resistor variabel ini memiliki bentuk yang berbeda terkait dengan jenisnya. Seperti misalnya trimpot ditandai dengan tempat mirip kepala skrup untuk keperluan trim dengan obeng dan rotary potensio yang memiliki handle untuk memutar serta slidepot yang memiliki

tuas untuk menggeser.

(25)

2.12 Gambar Resistor variable 2.8 Nilai Resistor Variabel

Nilai resistansi antara kaki pinggir merupakan nilai yang tertera pada body resistor

variabel. Misalnya tertulis nilai 10kΩ maka besarnya resistansi antara kaki pinggir selalu tetap sebesar 10kΩ. Kemudian nilai resistansi antara kaki tengah dengan kaki pinggir berubah

(variabel) sesuai dengan posisi kaki tengah terhadap kaki pinggir.

Jika posisi potensio berana pada kiri penuh maka besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kiri sama dengan nol dan besarnya resistansi kaki tengah dengan kakai

sebelah kanan sebesar 10kΩ. Dan sebaliknya saat posisi kanan penuh maka besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kanan sama dengan nol dan besarnya resistansi

kaki tengah dengan kaki sebelah kiri sebesar 10kΩ.

Sering disingkat dengan trimpot. Adalah jenis resistor variabel yang diputar dengan obeng. Area putar dari trimpot berupa lekukan berbentuk tanda plus atau minus seperti pada kepala skrup. Penggunaan trimpot dikhususkan untuk pengaturan yang bersifat tetap dan tidak sering diubah selama pemakaaian terutama oleh pengguna.

(26)

Contoh penggunaan trimpot adalah pada pengaturan tinggi dan lebar layar televisi pada jaman dulu (sebelum ada mode service). Contoh penggunaan lain dari trimpot adalah pada pengaturan tegangan B+ pada power supply SMPS. Pengaturan-pengaturan ini bersifat tetap dan biasanya dilakukan pada saat proses pembuatan atau proses perbaikan saja. Jadi trimpot terletak didalam pesawat televisi dan tidak bisa diakses oleh pengguna secara mudahSering disebut dengan potensio saja. Adalah resistor variabel yang nilainya diubah dengan cara diputar melalui handle. Biasanya handle ini diputar oleh tangan manusia dengan perantara knop potensio. Penggunaan rotary potensio biasanya pada pengaturan yang bersifat dinamis dan berubah selama pemakaian.

2.14 Gambar bentuk fisik rotary potensio

Contoh penggunaan potensio yang paling umum adalah pengaturan volume dan pengaturan nada bass, middle dan treble pada audio amplifier. Perubahan nilai resistansi pada potensio dimanfaatkan untuk mengatur level dari tiap-tiap pengaturan secara dinamis oleh pengguna.

(27)

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. iniperlu dihubungkan dengan pin vss melalui

resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor

yang digunakan sekitar2,2kΩ

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4bit atau 8

(28)

Jika mode 4bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8bit (pertama dikirim 4bit MSB lalu 4bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur control EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroler mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke 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

Mode 8bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/0 (3pin untuk control, 8pin untuk data).Sedangkan mode 4bit minimal hanya membutuhkan 7bit (3pin untuk control, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroler dan LCD. Jika bit ini diset (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca

2.9 LED (Light Emiting Dioda)

Led adalah jenis dioda yang memancarkan cahaya. Komponen ini biasa digunakan pada lampu senter atau lampu emergensi. Seperti hal nya dioda yang hanya mengalirkan arus listrik dari satu arah, led juga demikian. Itulah sebab nya, pemasangan led dirangkaian elektronika harus tidak terbalik. Dengan kata lain, led tidak berfungsi jika dipasang terbalik.

Led yang umum dipakai berkaki dua. Salah satu kaki berkutub + (disebut anoda) dan yang lain adalah – (disebut katoda). Namun, tidak tanda + atau – secara eksplisit. Pembedanya, led mempunyai kaki dengan panjang berbeda. Kaki yang panjang adalah anoda dan yang pendek adalah katoda.Sekiranya anda menemukan kaki led yang sudah terpotong sehingga kedua panjang kaki tidak bias dibedakan, indikasi yang menyatakan anoda atau katoda masih bias dilakukan. Perhatikan gambar dibawah, bagian dasar led (yang menghubungkan kedua kaki) tidak seluruhnya membulat, tetapi ada yang datar. Nah, kaki yang dekat area yang datar tersebut adalah katoda.

(29)

2.10 Buzzer

Buzzer berfungsi sebagai detector adanya kebocoran gas. Pada saat status normal buzzer tidak akan menyala namun pada saat status berbahaya buzzer akan menyala sebagai indikasi bahwa ada kebocoran.

Gambar 2.8 Bentuk Fisik Buzzer

(30)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sensor HCSR-04

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

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.

Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. A kan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.

Gambar 2.1 sensor HCSR-04

(31)

benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.

Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04

Gambar 2.2 sistem pewaktu pada sensor HC-SR04

Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut.

Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.

(32)

Gambar 2.4 sensor HCSR-04 2.2 Prinsip Kerja Sensor HCSR-04

secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

 Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.

 Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.

 Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang.

2.3Arduino Uno

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

(33)

diprogram sebagai konverter USB-to-serial.Revisi 2 dari dewan Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.

Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) Analog Input Pins 6

(34)

plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER.Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.

VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya3v3. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board. GND. Ground pin.

2.3.2 Memori

Input dan Output Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.

Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite (). SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library .LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.

Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:

(35)

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

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

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) untuk komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega8U2 sebagai saluran komunikasi serial melalui USB dan sebagai port virtual com untuk perangkat

lunak pada komputer. Firmware ’8 U2 menggunakan driver USB standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang diperlukan.

Namun, pada Windows diperlukan, sebuah file inf. Perangkat lunak Arduino terdapat monitor serial yang memungkinkan digunakan memonitor data tekstual sederhana yang akan dikirim ke atau dari board Arduino. LED RX dan TX di papan tulis akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dengan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk berkomunikasi secara serial pada

salah satu pin digital pada board Uno’s.

ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C, lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.

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

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

(36)

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

Pada masa lalu (dan masih terjadi hingga hari ini) bekerja dengan hardware berarti membuat rangkaian menggunakan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor dan sebagainya. Setiap komponen disambungkan secara fisik dengan kabel atau

jalur tembaga yang disebut dengan istilah “ hard wired ” sehingga untuk merubah rangkaian

maka sambungan- sambungan itu harus diputuskan dan disambung kembali.

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

2.4 Arsitektur Mikrokontroler Arduino Uno

(37)

Gambar 2.7 Arduino UNO tampak belakang

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

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

Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut:

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

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

(38)

(dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM liberary).

2.5Liquid 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.

Gambar 2.8 Liquid Crystal Display (LCD) Character 2x16

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. Pin –pin konfigurasi pada LCD

(39)

PCB Printed Circuit Boardadalah sebuah papan yang penuh dengan komponen-komponen elektronika yang tersusun membentuk rangkaian elektronik atau tempat rangkaian elektronika yang menghubungkan komponen elektronik yang satu dengan lainnya tanpa menggunakan kabel. Disebut dengan Papan Sirkuit karena diproduksi secara massal dengan cara mencetak. PCB dilapisi lapisan logam (tembaga) yang berfungsi sebagai penghubung antar komponen, Lapisan logam ini nantinya akan menjadi kabel yang tersusun rapi, setelah kita melarutkan pada larutan FerryClorit + air.

Sejarah terciptanya PCB :

 Tahun 1936 - Papan sirkuit cetak pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio.  1943 - Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio

militer mereka.

 1948 - Komersialisasi papan sirkuit cetak di Amerika Serikat.

Setelah tahun 1950, papan sirkuit cetak telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

2.9 gambar PCB

(40)

2.10 Project Board/Bread Board/Wish Board

Dengan menggunakan papan rangkaian Project Board/Bread Board/Wish Board ini kita dapat dengan mudah memasang, merubah, dan memperbaiki suatu rangkaian yang dianggap belum sempurna atau mengalami salah hubung sehingga kesalahan-kesalahan fatal tidak terjadi.

Project board juga bisa kita gunakan bereksperimen, kita dapat memasang komponen elektronika secara tidak permanen. Untuk menghubungkan antar komponen tidak perlu di solder karena pada papan ini sistem hubungnya (interkoneksi) yang dapat menjepit komponen. Komponen atau kawat penghubung dengan mudah dapat dilepas dan di tancapkan

kembali berulang kali.

Keistimewaan lainnya dari Project board dapat dipakai berbagai macam komponen elektronika yang berbeda, antara lain :

1. IC (intregated Circuit) 2. Transistor

3. Dioda, dan

4. Komponen lainnya. 2.7 Resistpr variable

Resistor variabel adalah sebuah komponen yang mempunyai karakteristik seperti resistor namun nilainya tidak tetap (variabel) dan bisa diubah selama pemakaian. Perubahan nilai resistor ini karena diubah oleh sesuatu dari luar misalnya diputar atau digeser. Perubahan nilai dari resistor variabel biasanya dimanfaatkan untuk mengatur sesuatu yang sifatnya tidak tetap dan bergantung dari kondisi penerapan rangkaian.

(41)

Gambar 2.6 LCD 16x2

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

resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor yang digunakan sekitar2,2kΩ

Ada beberapa jenis resistor variabel seperti trimmer potensiometer (trimpot), slide potensiometer (slidepot) dan rotary potensiometer (potensio). Masing-masing jenis resistor variabel ini memiliki kegunaan dan penerapan yang berbeda-beda.

Berikut ini beberapa penggunaan resistor variabel yang umum pada aplikasi sehari-hari : 1. Volume Control

(42)

4. Pengaturan ukuran layar pada televisi analog 5. Setting referensi tegangan atau sinyal

6. Kontrol parameter alat seperti cahaya, kecepatan, frekuensi dan sebagainya. Simbol Resistor Variabel

Resistor variabel pada umumnya digambarkan menyerupai simbol resistor dengan tanda panah ditengahnya. Karena kebanyakan resistor variabel berkaki tiga maka panah yang berada ditengah merupakan kaki ketiga yang berada ditengah dengan nilai resistansi yang berubah-ubah terhadap kaki pinggir. Perubahan nilai resistor ini tergantung pada posisi kaki tengah terhadap kaki pinggir.

Berikut ini simbol dari resistor variabel yang umum dipakai :

2.11 Bentuk Fisik Resistor variable

Seperti yang telah disebutkan diatas bahwa ada tiga jenis resistor variabel yang umum dipakai dalam rangkaian elektronika yaitu trimpot, slidepot dan rotary pot. Masing-masing dari resistor variabel ini memiliki bentuk yang berbeda terkait dengan jenisnya. Seperti misalnya trimpot ditandai dengan tempat mirip kepala skrup untuk keperluan trim dengan obeng dan rotary potensio yang memiliki handle untuk memutar serta slidepot yang memiliki

tuas untuk menggeser.

(43)

2.12 Gambar Resistor variable 2.8 Nilai Resistor Variabel

Nilai resistansi antara kaki pinggir merupakan nilai yang tertera pada body resistor

variabel. Misalnya tertulis nilai 10kΩ maka besarnya resistansi antara kaki pinggir selalu tetap sebesar 10kΩ. Kemudian nilai resistansi antara kaki tengah dengan kaki pinggir berubah

(variabel) sesuai dengan posisi kaki tengah terhadap kaki pinggir.

Jika posisi potensio berana pada kiri penuh maka besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kiri sama dengan nol dan besarnya resistansi kaki tengah dengan kakai

sebelah kanan sebesar 10kΩ. Dan sebaliknya saat posisi kanan penuh maka besarnya resistansi kaki tengah dengan kaki sebelah kanan sama dengan nol dan besarnya resistansi

kaki tengah dengan kaki sebelah kiri sebesar 10kΩ.

Sering disingkat dengan trimpot. Adalah jenis resistor variabel yang diputar dengan obeng. Area putar dari trimpot berupa lekukan berbentuk tanda plus atau minus seperti pada kepala skrup. Penggunaan trimpot dikhususkan untuk pengaturan yang bersifat tetap dan tidak sering diubah selama pemakaaian terutama oleh pengguna.

(44)

Contoh penggunaan trimpot adalah pada pengaturan tinggi dan lebar layar televisi pada jaman dulu (sebelum ada mode service). Contoh penggunaan lain dari trimpot adalah pada pengaturan tegangan B+ pada power supply SMPS. Pengaturan-pengaturan ini bersifat tetap dan biasanya dilakukan pada saat proses pembuatan atau proses perbaikan saja. Jadi trimpot terletak didalam pesawat televisi dan tidak bisa diakses oleh pengguna secara mudahSering disebut dengan potensio saja. Adalah resistor variabel yang nilainya diubah dengan cara diputar melalui handle. Biasanya handle ini diputar oleh tangan manusia dengan perantara knop potensio. Penggunaan rotary potensio biasanya pada pengaturan yang bersifat dinamis dan berubah selama pemakaian.

2.14 Gambar bentuk fisik rotary potensio

Contoh penggunaan potensio yang paling umum adalah pengaturan volume dan pengaturan nada bass, middle dan treble pada audio amplifier. Perubahan nilai resistansi pada potensio dimanfaatkan untuk mengatur level dari tiap-tiap pengaturan secara dinamis oleh pengguna.

(45)

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. iniperlu dihubungkan dengan pin vss melalui

resistor 5kΩ. namun, dalam praktik, resistor

yang digunakan sekitar2,2kΩ

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4bit atau 8

(46)

Jika mode 4bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8bit (pertama dikirim 4bit MSB lalu 4bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur control EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroler mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke 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

Mode 8bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/0 (3pin untuk control, 8pin untuk data).Sedangkan mode 4bit minimal hanya membutuhkan 7bit (3pin untuk control, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroler dan LCD. Jika bit ini diset (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca

2.9 LED (Light Emiting Dioda)

Led adalah jenis dioda yang memancarkan cahaya. Komponen ini biasa digunakan pada lampu senter atau lampu emergensi. Seperti hal nya dioda yang hanya mengalirkan arus listrik dari satu arah, led juga demikian. Itulah sebab nya, pemasangan led dirangkaian elektronika harus tidak terbalik. Dengan kata lain, led tidak berfungsi jika dipasang terbalik.

Led yang umum dipakai berkaki dua. Salah satu kaki berkutub + (disebut anoda) dan yang lain adalah – (disebut katoda). Namun, tidak tanda + atau – secara eksplisit. Pembedanya, led mempunyai kaki dengan panjang berbeda. Kaki yang panjang adalah anoda dan yang pendek adalah katoda.Sekiranya anda menemukan kaki led yang sudah terpotong sehingga kedua panjang kaki tidak bias dibedakan, indikasi yang menyatakan anoda atau katoda masih bias dilakukan. Perhatikan gambar dibawah, bagian dasar led (yang menghubungkan kedua kaki) tidak seluruhnya membulat, tetapi ada yang datar. Nah, kaki yang dekat area yang datar tersebut adalah katoda.

(47)

2.10 Buzzer

Buzzer berfungsi sebagai detector adanya kebocoran gas. Pada saat status normal buzzer tidak akan menyala namun pada saat status berbahaya buzzer akan menyala sebagai indikasi bahwa ada kebocoran.

Gambar 2.8 Bentuk Fisik Buzzer

(48)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Perkembangan dan kemajuan teknologi yang demikian pesat saat ini, maka telah banyak diciptakannya alat bantu untuk mempermudah dan mempercepat pekerjaan manusia. Alat bantu ini menggunakan system instrumentasi yang banyak di gunakan di berbagai kantor, industri, dinas dan perusahaan khususnya di bidang metrologi dan perusahaan yang bergerak dibidang infrastruktur.

Di berbagai tempat dan dibidang metrologi kita jumpai alat ukur panjang khususnya alat untuk mengukur ketebalan kayu masih analog dan hasilnya tidak akurat karena masih menggunakan system perhitungan / pengukuran analog. Hal ini tentunya tidak di inginkan dan akan menimbulkan nilai yang berbeda beda setiap melakukan pemeriksaan / pengukuran di berbagai tempat. Masalah ini dapat di atasi dengan membuat alat sistem digital, sehingga dengan demikian pada saat pengukuran tidak perlu menunggu, cukup berdiri lalu berjalan ketempat yang mau di ukur panjang dan luasnya kemudian tekan tombol ready maka alat akan bekerja dengan sendirinya dan nilai hasil pengukurannya langsung tertampil di display LCD.

Dalam penggunaan alat ini kebanyakan pemakai hanya mengetahui fungsi dasarnya saja dan tanpa di sadari bahwa alat ini masih mempunyai kegunaan yang dapat di kembangkan untuk lebih menghasilkan fungsi yang lain yang sangat penting. Oleh sebab itu

penulis akan mencoba untuk membuat suatu alat yang berjudul ”Racang Bangun Alat Ukur

Ketebalan kayu Menggunakan tampilan LCD Berbasis Arduino”.

Disini penulis memilih alat ukur tersebut sebagai alat yang di kembangkan karena sangat mempermudah dan membantu pekerjaan industri .

1.2.Rumusan Masalah

Dari pembahasan latar belakang masalah uraian yang telah ada maka tugas akhir ini diarahkan pada permasalahan berikut:

1. Bagaimana prinsip kerja dari rangkaian alat ukur jarak mobil. 2. Bagaimana perinsip kerja sensor HCSR-04 sebagai pengukur jarak.

(49)

1.3.Batasan Masalah

Mengingat keterbatasan waktu dan untuk menghindari topik yang tidak perlu maka penulis membatasi pembahasan pembuatan alat ini. Adapun permasalahan ini adalah :

1. Hasil pembacaan pengukuran ditampilkan pada LCD berukuran 16x2. 2. Skala terbesar pada Alat ukur ketebalan benda adalah 3 m

3. Pada rancang bangun alat ukur, sensor yang digunakan berjenis HCSR-04

1.4.Maksud Dan Tujuan

Adapun maksud dan tujuan penulis melakukan penelitian ini adalah :

1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir pada program Diploma Tiga Metrologi Dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara. 2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi pengontrolan

dan elektronika sebagai bidang diketahui.

3. Untuk mengembangkan fungsi sensor HCSR-04 dalam bidang instrumentasi.

4. Untuk menambah pengetahuan penulisan dalam membuat dan menganalisa suatu hasil praktek dengan teori ketika membuat alat ukur ketebalan benda.

1.5.Manfaat

Adapun manfaat pembahasan ini adalah :

1. Mempermudah perhitungan untuk mengukur ketebalan benda 2. Meningkatkan efisiensi waktu dalam pengukuran.

1.6 Metode Penelitian

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Studi Literatur dan Diskusi

Merupakan metode yang dilakukan oleh penulis dengan membaca buku, diskusi dengan dosen pembimbing, mengunjungi dan mempelajari website atau situs-situs yang berhubungan dengan pembuatan alat ukur jarak mobil dan sensor HCSR-04 2. Perancangan Konsep

(50)

Merupakan proses dalam membuat alat ukurnya.

1.7 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penulisan tugas akhir ini, penulis membuat suatu sistematika penulisan yang terdiri dari :

BAB I: PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas latar belakang tugas akhir, identifikasi masalah, batasan masalah, tujuan, metode penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika penulisan.

BAB II: LANDASAN TEORI

Bab ini akan menjelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan.

BAB III: PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN

Bab ini membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.

BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN

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

BAB V: PENUTUP

(51)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETEBALAN KAYU

MENGGUNAKAN TAMPILAN LCD BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK

Tujuan perancangan dan pembuatan alat pengukur ketebalan kayu dapat di manfaatkan di industri perkayuan dengan alat ini dapat diketahui ketebalan kayu secara otomatis. Sistem yang di buat terdiri dari arduino , sensor hcsr-04 dan LCD. Sistim ini bekerja pada saat sensor membaca data yang kemudian diolah oleh arduino dan data ditampilkan ke LCD. sistem ini sensitif pada jarak centimeter 10 (cm) sesuai dengan keperluan pengukuran ketebalan benda.

(52)

THE DESIGN OF THE TIMBER USING A THICKNESS GAUGE BASED

ARDUINO LCD DISPLAY

ABSTRACK

(53)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETEBALAN KAYU

MENGGUNAKAN TAMPILAN LCD

BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

JULIANI

132411036

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(54)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETEBALAN KAYU

MENGGUNAKAN TAMPILAN LCD

BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

JULIANI

132411036

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(55)

PERSETUJUAN

(56)

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETEBALAN KAYU

MENGGUNAKAN TAMPILAN LCD

BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing di sebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2016

(57)

PENGHARGAAN

Alhamdulillah puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah

Subhanahuwata’ala, atas segala karuniaNya yang telah diberikan kepada penulis

sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Shalawat dan Salam kepada Nabi Muhammad SAW semoga kita mendapatkan safa’atnya di kemudian hari. Amin

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada keluarga tercinta ALLAH SWT yang telah memberi ridhoNya kepada saya untuk menyesaikan segala sesuatunya dengan baik, terima kasih Ayah (Suraji) dan Mama (Riani) atas kasih sayang dan

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

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

2. Bapak Dr. Diana Alemin Barus M,Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam .

(58)

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

5. Kepada Juliana yang sudah membantu membantu dan memotivasi saya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Kepada Eka, Puja, Novi, Mida , Ifa, kak Maya atas support dan kerjasamanya yang telah membantu mengerjakan segala sesuatunya bersama-sama sehingga penulis menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik meskipun banyak halangan yang kita dapat.

7. Kepada Dolly yang dengan semangatnya meberikan ilmunya dan sabar membantu menyelesaikan masalah rangkaian yang sebegitu rumitnya sampai tuntas terimakasih atas bantuan yang sangat luar biasa dan membuat saya menyesali tidak belajar dari sebelumya.

8. Kepada Dwi Budi Prasetyo dan bang Bobby yang sudah membantu memberikan ilmunya untuk pelajaran program yang membuat kepala saya pusing dan meluangkan waktunya untuk mengerjakan projek akhir ini. Terima kasih atas support, kesabaran, ilmu, motivasi, yang begitu luar biasa kepada abang sampai pada akhir Tugas akhir ini.

9. Kepada saudara-saudara seperguruan, Abang dan Adik-Adik UKM Robotik SIKONEK USU, Teman–teman seperjuangan yang telah banyak membantu dalam proses pengerjaan tugas akhir ini (Bg Oyen ,Bg Kevin ,Bg Jepri,Bg Faqih ,Bg Nuril ,Bg Hardi,Rudi ,Ridho ,Intan ,Samuel , Donny, Dewi , Nurul , Tim Roket dan anak Elektro lainnya yang tidak bisa dituliskan semuanya . 10.Kepada para Murabbi yang selalu sabar mengajarkan ilmunya yang

bermanfaat. Terima kasih kepada pada adik-adik mentee yang sudah memberikan support kepada saya untuk dapat menyelesaikan tugas akhir saya ini.

(59)

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

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

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, Juli 2016 Penulis,

(60)

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KETEBALAN KAYU

MENGGUNAKAN TAMPILAN LCD BERBASIS ARDUINO

ABSTRAK

Tujuan perancangan dan pembuatan alat pengukur ketebalan kayu dapat di manfaatkan di industri perkayuan dengan alat ini dapat diketahui ketebalan kayu secara otomatis. Sistem yang di buat terdiri dari arduino , sensor hcsr-04 dan LCD. Sistim ini bekerja pada saat sensor membaca data yang kemudian diolah oleh arduino dan data ditampilkan ke LCD. sistem ini sensitif pada jarak centimeter 10 (cm) sesuai dengan keperluan pengukuran ketebalan benda.

(61)

THE DESIGN OF THE TIMBER USING A THICKNESS GAUGE BASED

ARDUINO LCD DISPLAY

ABSTRACK

(62)

DAFTAR ISI

2.2. Prinsip Kerja Sensor HCSSR-04 ... 7

2.3. Arduino Uno ... 8

2.3.1 Power ... 9

2.3.2 Memori ... 9

2.4 Arsitektur Arduino Uno ... 12

2.5 Liquid Crystal Display (LCD) ... 14

2.6 PCB (Printed Circuit Board) ... 15

2.7 Resistor variable... 16

2.8 Rotary Potensiometer ... 19

(63)

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1. Diagram Blok Rangkaian ... 25

3.2. Rangkaian Arduino Uno ... 25

3.3. Rangkaian LCD ... 26

3.4. Diagram Alir (Flowchart) Alat ukur ... 27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil ... 28

4.2 Data Percobaan ... 28

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 30

5.2 Saran ... 30

DAFTAR PUSTAKA

Gambar

Gambar 3.2 menunjukkan rangkaian Arduino. Rangkaian sistem minimum Arduino
Gambar 3.4 Rangkaian LCD
Gambar 2.1 sensor HCSR-04
Gambar cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver (atas), sensor ultrasonik
+7

Referensi

Dokumen terkait

Akan tetapi penulis membatasi Teido no Fukushi yang akan dibahas hanya amari, mattaku, motto, totemo, zuibun, dan zutto yang hanya terdapat dalam contoh kalimat yang ada

The approach used to predict a missing streamflows data is the principle of information entropy, which is based on the probability of distribution of each river flow

Jika bauran promosi ini diterapkan untuk penjualan lembaga, pejabat, atau kandidat politik, hasilnya adalah bauran promosi politik ( promo- tion mix of politic ) yang terdiri

Didalam Majalah The Nihongo Journal Vol 12 penulis menemukan terdapat banyak kalimat yang menggunakan Teido no Fukushi, tetapi penulis hanya mengambil 5 kalimat, dari beberapa

menggunakan animasi pembelajaran materi menjadi lebih mudah. Oleh karena itu penulis sangat tertarik untuk membuat animasi pengenalan komputer karena komputer merupakan

Data kualitatif untuk produk Programming multimedia learning ini diperoleh dari komentar dari para mahasiswa. Data kualitatif digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam

Saya tidak kesulitan menghabiskan rokok yang memiliki kadar

Dari sembilan atribut yang digunakan yaitu umur, pekerjaan, penghasilan, jenis asuransi, jangka waktu, cara bayar, mata uang, premi, dan jumlah hari dengan menggunakan