SISTEM PENGUKURAN DEBIT AIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8
TUGAS AKHIR II
TAUFIQ ISMAIL SIREGAR 142411077
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
SISTEM PENGUKURAN DEBIT AIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8
TUGAS AKHIR II
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
TAUFIQ ISMAIL SIREGAR 142411077
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : Sistem Pengukuran Debit Air Berbasis Mikrokontroler Atmega8
Kategori : Tugas Akhir II Nama : Taufiq Ismail Siregar
NIM : 142411077
Program Studi : D3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU
Diluluskan di Medan, 28 Juli 2017
Diketahui/disetujui oleh
Prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
Dr. Diana A. Barus, M.Sc Juneidi G S.Si, M.Si.
PERNYATAAN
SISTEM PENGUKURAN DEBIT AIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8
TUGAS AKHIR II
Saya mengakui bahwa tugas akhir II ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 28 Juli 2017
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga Tugas Projek Akhir II ini dapat terselesaikan. Tak lupa pula penulis mengirimkan salam dan shalawat kepada Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa umatnya dari alam kegelapan ke alam yang berilmu pengetahuan seperti saat sekarang ini.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada, Mamaku sayang, Nurleni Purba, guru pertamaku dan ibu yang sangat luar biasa. Salah satu yang membuatku bersyukur di dunia adalah terlahir dari rahim sucimu. Doa-doa Mama lah yang membuatku dapat mengerti arti kehidupan. Semoga Allah memberi kesehatan dan kebahagiaan kepada Mama. Maaf belum bisa menjadi anak yang sebaik yang mama inginkan. Ayahku tersayang, Alm. Abd Maolub Pahlawan yang luar biasa yang selalu memompaku untuk maju dan mengalahkan rasa takutku dan yang tak henti-hentinya memberikan dukungan, doa, nasehat, dan motivasi hingga sampai detik ini penulis tetap kuat dan bersemangat dalam menyelesaikan studi. Terimakasih Mama dan Ayah atas kasih sayang dan kepercayaan yang telah kalian berikan kepada anak kalian ini, serta buat seluruh keluarga yang telah membantu, mendukung dan memberikan kelonggaran serta dukungan terhadap pendidikan saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.
Serta Orang-orang yang mendukung sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Projek Akhir II ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada :
1. Yth.Bapak Dekan Dr. Kerista Sebayang, MS beserta jajarannya di lingkungan FMIPA USU
2. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M,Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA dan juga selaku Penguji saya.
4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi Dan Instrumentasi Departemen Fisika FMIPA-USU
5. Kepada Giassanistya Fadillah Marpaung atas Support dan Do’anya yang telah membantu penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
6. Kepada rekan-rekan ggipers 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 Abangda Fatur Alghozi yang dengan semangat memberikan ilmunya dan sabar membantu menyelesaikan masalah rangkaian yang sebegitu rumitnya sampai tuntas terimakasih atas bantuan yang sangat luar biasa. 8. Kepada teman-teman seperjuangan di D-3 metrologi dan instrumentasi atas
dorongan dan kesabaran kalian untuk menghadapi teman kalian ini.
9. Kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam kehidupan penulis yang tidak mampu saya tuliskan satu persatu. Jazakumullah khairan katsiran
Tak ada gading yang tak retak tak ada sesuatu yang sempurna, begitu juga dengan Tugas Projek Akhir II saya ini, penulis menyadari bahwa Projek Akhir II ini belum sempurna. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat konstruktif guna perbaikan di masa mendatang. Dan berharap ini bermanfaat dan dapat menambah wawasan kita.
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.” (Qs.Al-Insyirah: 6)
Medan, 28 Juli 2017 Penulis,
SISTEM PENGUKURAN DEBIT AIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8
ABSTRAK
Pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi sumber daya air di suatu wilayah daerah aliran sungai. Pengukur kecepatan aliran air dapat dijadikan sebagai sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya air permukaan yang ada. Tujuan pembuatan system pengukur debit air ini adalah untuk menghasilkan sebuah alat pengukur potensi air pada suatu daerah aliran sungai. System ini diimplimentasikan dengan menggunakan sensor phototransistor yang dipasang pada sebuah baling-baling untuk menghasilkan detak pulsa sebagai keluaran encoder. Kemudian pulsa tersebut berubah menjadi besaran kecepatan aliran air dalam satuan m/det melalui mikrokontroler dan ditampilkan pada LCD. Besaran debit air dapat diperoleh dengan mengalikan kecepatan aliran dengan luas permukaan (m2)
MICROCONTROLLER-BASED SYSTEM
MEASURMENTS OF WATER DISCHARGE ATMEGA8
ABSTRACT
The measurement of water flow velocity is really needed to notice the potential of water resource in one river flow area. The equipment used to measure the speed of water flow as the monitor and evaluation of water balance in one area through the existed water surface resource. The aim of the design and implementation of the measurement system of water flow is to imply the system using phototransistor sensor which has been installed at the blade to produce pulse geat as the output of encoder. Then this pulse changed into water flow velocity in m/sec. Through microcontroller and display on LCD. The unit of water velocity can be gained by the multiplication of measured water velocity by the surface area (m2)
DAFTAR ISI
Halaman Sampul
Halaman Sampul Dalam
Lembar Persetujuan ... i
Lembar Pernyataan... ii
Lembar Penghargaan ... iii
Abstrak ... v
1.3 Tujuan Penulisan ... 4
1.4 Batasan Masalah... 5
1.5 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Sensor ... 7
2.1.1 Sensor Ultrasonic ... 8
2.1.2 Spesifikasi Sensor Hcsr04 ... 10
2.2 Mikrokontroler ... 12
2.2.1 Pengenalan Mikrokontroler AVR ATmega8 ... 16
2.2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATmega8 ... 16
2.2.1.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AVR ATmega8 ... 19
2.2.2 Deskripsi Pin-Pin Pada Mikrokontroler ATmega8 ... 20
2.2.2.1 Port A ... 20
2.2.2.3 Port C ... 21
2.3 Bahasa Pemograman C ... 25
2.4 LCD (Liquid Crystal Display) ... 28
2.5 Resistor ... 30
2.6 Relay ... 31
2.7 Pengukuran Debit Air ... 33
2.8 Motor Pompa ... 34
2.8.1 Pengertian Pompa Sentrifugal ... 35
BAB III METODE PENELITIAN... 37
3.1 Perancangan Diagram Blok... 37
3.2 Prinsip Kerja Alat ... 38
3.3 Rangkaian System ... 39
3.4 Rangkaian Driver Relay dan Pompa ... 40
3.5 Fungsi Port (I/O) Mikrokontroller ... 40
3.6 Rangkaian LCD ... 41
3.7 Flowchart Sistem ... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43
4.1 Data Percobaan... 43
4.2 Analisa Data ... 43
4.4 Pengujian Mikrokontroller dan LCD ... 45
4.5 Pengujian Sensor Ultrasonic Hscr04 ... 48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor Ultrasonic Hcsr04 ... 10
Gambar 2.2 Timing Diagram Dari Hcsr04 ... 11
Gambar 2.3 Bagian Mikrokontroller ... 13
Gambar 2.4 Arsitektur ATmega8 ... 18
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega8 ... 19
Gambar 2.6 Memori ATmega8 ... 24
Gambar 2.7 Status Register ... 27
Gambar 2.8 LCD (Liquid Crystal Display)... 28
Gambar 2.9 Resistor dan Lambang Resistor ... 31
Gambar 2.10 Relay... 32
Gambar 2.11 Struktur Sederhana Relay ... 32
Gambar 2.12 Penampang Sungai ... 33
Gambar 2.13 Pompa Sentrifugal ... 36
Gambar 3.1 Diagram Blok ... 37
Gambar 3.2 Rangkaian Keseluruhan... 39
Gambar 3.3 Rangkaian Driver Relay dan Pompa ... 40
Gambar 3.4 Rangkaian LCD 16x2 ... 41
Gambar 3.5 Flowchart Sistem ... 42
