SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8 YANG DI PANTAU VIA ANDROID TUGAS AKHIR ANDRE RICHOL ADITYA MANALU

(1)

SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8 YANG DI PANTAU VIA

ANDROID

TUGAS AKHIR

ANDRE RICHOL ADITYA MANALU 142408027

PROGRAM STUDI D-III FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

(2)

SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8 YANG DIPANTAU VIA

ANDROID

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

ANDRE RICHOL ADITYA MANALU 142408027

PROGRAM STUDI D-III FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Sistem Peringatan Dini Banjir Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8 yang Di Pantau Via Android

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Andre Richol Aditya Manalu NomorIndukMahasiswa : 142408027

Program Studi : Diploma (D-3) Fisika Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara

Disetujui , Medan, 12 April 2018

(4)

PERNYATAAN

SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8 YANG DIPANTAU VIA

ANDROID

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 28 Februari 2018

Andre Richol Aditya Manalu 142408027

(5)

SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8 YANG DIPANTAU VIA

ANDROID

ABSTRAK

Ketinggian air pada sungai bilah rantauprapat selama ini masih di biarkan begitu saja, tidak ada yang perduli dengan dampaknya. Jika hujan deras datang dalam waktu kurang lebih 30 menit sungai Sri Bilah RantauPrapat akan meluap (banjir), dan dapat membahayakan masyarakat kota RantauPrapat. Dikarenakan kedalaman sungai hanya berkisar 2 sampai 8 meter. Sungai ini adalah sungai terbesar di Labuhan Batu yang melintasi 6 kecamatan, yaitu Kec. bilah barat, Kec. Rantau Utara, Kec. Pangkatan, Kec.

Rantau Selatan, Kec. Bilah Hilir, dan Kec. Panai Hulu. Dalam penelitian ini, penulis memberikan solusi dengan adanya sistem peringatan dini banjir di sei sri bilah rantauprapat dengan mikrokontroler ATMEGA8 yang dipantau via android. Sistem ini mempermudah dalam hal pemantauan kendali ketinggian air di sungai. Adanya sistem ini diharapkan memperkecil dampak bahaya banjir yang dapat membahayakan masyarakat kota RantauPrapat, terutama daerah pinggiran sungai Sri Bilah.

Kata Kunci : Sei Sri Bilah, Level Ketinggian Air, ATMEGA8, Android

(6)

EARLY FLIGHT WARNING SYSTEM USING MICROCONTROLLER THAT MADE VIA ANDROID

ABSTRACT

The height of the water in the river blades can still be left behind, no one concerned with the impact. If heavy rains come within approximately 30 minutes the Sri Bilah RantauPrapat river will overflow (flood), and may endanger the people of RantauPrapat city. Due to the depth of the river is only about 2 to 8 meters. This river is the largest river in Labuhan Batu that crossing 6 districts, namely, Kec. Western Bilah, Kec. North Rantau, Kec.

Pangkatan, Kec. South Rantau, Kec. Downstream Bilah, and Kec. Panai Hulu. In this study, the authors provide solutions with the existence of flood early warning system in sei sri rantauprapat with ATMEGA8 microcontroller monitored via android. This system makes it easier to monitor the water level control in the river. The existence of this system is expected to minimize the impact of flood hazard that can endanger the people of RantauPrapat city, especially the outskirts of Sri Bilahriver.

Keywords : Sei Sri Bilah, Water Elevation Level, ATMEGA8, Android

(7)

PENGHARGAAN

Puji syukur saya ucapkan kehadirat Tuhan Yang Esa karena rahmat dan nikmat-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Sistem Peringatan Dini Banjir Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA 8 Yang Di Pantau Via Android ”.

Pada kesempatan ini, peneliti mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tuaku atas cinta, kasih sayang, kerinduan, dukungan dan doa kepada saya selama mengikuti perkuliahan hingga selesainya penyusunan tugas akhir ini.

Ucapan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku Ketua Program Studi D-III Fisika Fakultas MIPA Universitas Sumatra Utara .

3. Bapak Dr.Syahrul Humaidi,MSc selaku Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan Kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir .

4. Seluruh Staf Pengajar/Pegawai Program Studi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara .

5. Orangtuaku yang tercinta dan adik-adikku yang kusayangi , yang telah memberikan semangat kepada saya untuk menyelesaikan

(8)

6. Senior kami Fatuhrrahman yang telah memberikan bantuan berupa Ilmu dan Motivasi dalam menyelesaikan tugas akhir

7. Kepada teman PKL yang sudah banyak ukir cerita , 1 bulan penuh sama kalian, dan dalam 1 bulan jadi keluarga, dan sampe sekarang rindu kalo ingat 1 bulan bareng kalian, Khalida Maulvi , Cristovel Sitorus, Ivan Albrado , Ulfah Azka , Ryan Putra Lubis , Nia Anita Lubis, Rizky Arimialza, kalian terbaik.

8. Kepada teman-teman seangkatan 2014 Fisika Instrumentasi yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu. Terima kasih untuk waktu dan kebersamaannya.

Akhir kata dengan segala kerendahan hati peneliti menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kriteria penelitian yang sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang sifatnya membangun peneliti sangat diharapkan.

Medan, 28 Februari 2018 Penulis

Andre Richol Aditya Manalu

(9)

DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK... I KATA PENGANTAR... II DAFTAR ISI... III DAFTAR GAMBAR... IV

DAFTAR TABEL………. V

LAMPIRAN………... VI

BAB 1 PENDAHULUAN………... 1

1.1.Latar Belakang……….... 1

1.2.Rumusan Masalah………... 2

1.3.Tujuan Penelitian……….... 3

1.4.Batasan Masalah………... 3

1.5.Metode Penulisan……….... 3

1.6.Sistematika Penulisan………. 4

BAB 2 LANDASAN TEORI……….... 6

2.1.Buzzer.………..……….... 6

2.2.Sensor Ultrasonik………...……….………... 6

2.3.Motor Servo………....………... 7

2.4. Modul Bluetooth HC-05....………... 8

2.5. Mikrokontroler AVR Atmega8...……….... 10

2.5.1. SPESIFIKASI ATmega 8…………...……... 12

2.6. Android ....……….………...……... 14

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN………... 16

3.1.Diagram Blok Sistem……….... 16

3.1.1.Fungsi-Fungsi Diagram Blog……….... 16

3.2.Rangkaian Reguler 7805………... 17

3.3.Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8………... 18

3.4.Rangkaian Sensor Ultrasonic ……… 19

3.5.Flowchat Sistem ……….... 21

BAB 4 PENGUJIAN DAN HASIL………... 22

4.1.Pengujian Rangkaian Regulator 7805……….... 22

4.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler………... 23

4.3.Pengujian Rangkaian Sensor Ultrasonic……….... 24

BAB 5 PENUTUP……….………... 27

5.1.Kesimpulan………... 27

5.2.Saran………... 28

DAFTAR PUSATAKA………... 29 LAMPIRAN

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1.Sensor Ultrasonik………... 7

2.2. Motor Servor……….... 8

2.3. Modul Bluetooth HC-05………... 9

2.4. Konfigurasi Pin ATmega 8………... 11

3.1.Diagram Blok System………... 16

3.2.Rangkaian Reguler 7805………... 17

3.3.Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8……….... 19

3.5.Rangkaian Sensor Ultrasonik ……….... 19

3.6.Flowchart Sistem …………..………... 21

4.1.Informasi Signatur Mikrokontroler………... 23

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman 4.1. Pengujian Regulator 7805……… 22 4.2.Pengujian Ketinggian Air Sungai ...…….……… 24 4.2.Pengujian Ketinggian Air Sungai ...…….……… 25

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

1. Program Lengkap ………

2. Rangkaian Lengkap …….………

3. Data Sheet Mikrokontroller ATmega 8…….…..

4. Data Sheet Sensor Ultrasonik …….…….……....

(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teknologi zaman sekarang semakin canggih dan cepat sekali perkembangannya. Tidak heran jika manusia sekarang tidak lagi lansung terjun ke lapangan untuk melakukan sesuatu pekerjaan. Dengan mengandalkan teknologi semua pekerjaan yang mudah ataupun sulit sekalipun bisa dikerjakan dengan mudah dan lebih cepat.

Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah Sistem Peringatan Dini Banjir yang dikontrol atau dipantau dengan via Android. Dikarenakan, belum semua daerah dapat mengatasi banjir yang tiba-tiba datang begitu saja.

Kita tidak dapat mengetahui kapan datangnya bahaya banjir didaerah kita. Kita tahu bahwa banjir dapat membahayakan hidup kita dan menghambat aktivitas kita dalam kehidupan sehari-hari. Dalam memantau level ketinggian air sungai dimana kita perlu untuk melakukan pengontrolan atau pemantauan pengaturan ketinggian air.

Pengaturan ketinggian air pada Sungai sangat diperlukan dalam menghadapi curah hujan yang tidak menentu di masing-masing daerah.

Selama ini, kita masih sepele dengan curah hujan yang tak menentu di daerah kita, apalagi masyarakat khususnya daerah sekitar pinggiran sungai Sri Bilah RantauPrapat. Kita juga tidak dapat mengetahui kapan bencana bahaya banjir akan datang. Oleh sebab itu, dalam menyikapi permasalah tersebut penulis akan memberikan solusi berupa kontrol ketinggian level air di sungai dengan mempertimbangkan beberapa aspek yang akan di atur dengan sedemikian rupa agar sistem dapat bekerja dengan maksimal dan seakurat mungkin.

(14)

Diharapkan dengan sistem ini nantinya dalam kontrol ketinggian air akan lebih mudah diawasi dan dalam proses komunikasi antar daerah dapat terintegrasi dalam satu kesatuan sehingga dalam pengambilan keputusan dapat dengan cepat dan tepat. Dengan memanfaatkan sensor ultrasonik untuk mendeteksi perubahan ketinggian air sungai. Sensor ultrasonik yang digunakan memiliki kehandalan lebih baik daripada sensor jarak yang lain. Selain itu dalam pemanfaatan kemampuan sensor ultrasonik pada prototype hanya dalam skala Centimeter, dengan batuan buzzer sebagai indikator pengingat (Alarm) untuk mengetahui tinggi air yang mendekati sensor. Penggunaan motor servo sebagai penggerak pada prototype alat memang sangat tepat, karna motor servo dapat bergerak dari derajat 0 hingga derajat 180, yang mana akan berguna dan mudah digunakan untuk alat yang hanya bersifat buka Tutup.

Keuntungan dari sistem ini adalah komponen rangkaian yang banyak dipasaran yang harganya cukup terjangkau sehingga dalam penggunaannya efisiensi biaya dapat dicapai, mudah dalam perawatan.

Sistem pengontrolan pada alat yang dirancang adalah menggunakan sistem pengatur cepat/lamat pembukan pintu air melalui android dan mikrokontroler digunakan sebagai pusat untuk kontrol proses.

1.2.Rumusan Masalah

Permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang atau membuat sistem peringatan dini banjir di Sei Sri Bilah RantauPrapat berbasis mikrokontroler ATMEGA8.

2. Bagaimana mengaplikasikan dan mengontrol system

mikrokontroler ATMega8 untuk pengendali/pemantau sistem level ketinggian air di Sei Sri Bilah RantauPrapat.

(15)

3. Bagaimana merancang sistem peringatan dini banjir berdasarkan pada input dari sensor ultrasonik

1.3.Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari dibuatnya alat ini adalah :

1. Merancang si ste m peri ng ata n d ini ba njir dengan mengetahui level ketinggian air di Sei Sri Bilah yang menggunakan sensor ultrasonik yang di kontrol melalui Android.

2. Mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya dibidang sistem kendali alat dan mengimplementasikan ilmu yang didapat selama kuliah agar lebih bermanfaat.

1.4.Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah :

1.Sensor pengukur ketinggian air yang digunakan yaitu menggunakan sensor ultrasonik.

2.Rangakaian Mikrokontroller yang di gunakan adalah mikrokontrollerATMega8.

3. Tidak membahas tentang rumus ketinggian air.

4. Dalam laporan tugas akhir ini hanya membahas tentang

Mikrokontroler ATmega 8, sensor ultrasonik, Buzzer, Ketinggian air yang dikontrol melalui android, Module bluetooth Hc-05.

1.5 Metode Penulisan

Adapun metode penulisan yang digunakan dalam menyusun dan menganalisa proyek ini adalah:

(16)

1.Studi literatur yang berhubungan dengan perancanangan dan pembuatan alat ini.

2.Perencanaan dan pembuatan alat

Merencanakan peralatan yang telah dirancang baik software maupun hardware.

3.Pengujian alat

Peralatan yang telah dibuat kemudian diuji apakah telah sesuai yang telah direncanakan.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penyusunan laporan, maka dalam hal ini penulis membagi dalam beberapa bab, serta memberikan gambaran secara garis besar isi dari tiap-tiap bab.

BAB 1 : PENDAHULUAN

Bab ini berisikan latar belakang masalah, tujuan dan manfaaat penelitian, identifikasi masalah, pembatasan masalah, rumusan masalah, metode penelitian, serta sistematika penulisan.

BAB 2 : LANDASAN TEORI

Bab ini merupakan landasan teori yang membahas tentang teoriteori yang mendukung dalam penyelesaian masalah.

BAB 3 : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

Meliputi metode, bahan alat, perancangan dan pengambilan data penelitian.

(17)

BAB 4 : PENGUJIAN DAN HASIL

Meliputi hasil penelitian dan pembahasan.

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

Berisikan kesimpulan tentang hasil rancangan yang telah dibuat serta saran dalam pengembangan rancangan tersebut.

(18)

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1.Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

2.2 Sensor Ultrasonic

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).

(19)

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.

Gambar 2.1 sensor ultrasonic HC-SR04

2.3. Motor Servo

Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros

(20)

motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.

Gambar 2.2. Motor servo

2.4. Modul Bluetooth HC-05

Modul HC-05 adalah modul bluetooth yang dapat berfungsi sebagai master atau sebagai slave. modul HC-05 memiliki dua mode kerja yaitu mode AT Command dan mode Data..

Berikut ini adalah keterangan untuk kedua mode tersebut :

• AT Command. Pada mode ini, modul HC-05 akan menerima instruksi berupa perintah AT Command. Mode ini dapat digunakan untuk mengatur konfigurasi modul HC-05. Perintah AT Command yang dikirimkan ke modul HC-05 menggunakan huruf kapital dan

(21)

diakhiri dengan karakter CRLF (\r\n atau 0x0d 0x0a dalam heksadesimal).

• Data. Pada mode ini, modul HC-05 dapat terhubung dengan perangkat bluetooth lain dan mengirimkan serta menerima data melalui pin TX dan RX. Konfigurasi koneksi serial pada mode ini menggunakan baudrate:

9600 bps, data: 8 bit, stop bits: 1 bit, parity: None, handshake:

None. Adapun password default untuk terhubung dengan modul HC-05 pada mode Data adalah 0000 atau 1234.

Gambar 2.3. Modul Bluetooth HC-05

Keterangan pin out di atas adalah sebagai berikut:

• EN fungsinya untuk mengaktifkan mode AT Command Setup pada modul HC-05. Jika pin ini ditekan sambil ditahan sebelum memberikan tegangan ke modul HC-05, maka modul akan mengaktifkan mode AT Command Setup. Secara default, modul HC-05 aktif dalam mode Data.

(22)

• Vcc adalah pin yang berfungsi sebagai input tegangan. Hubungkan pin ini dengan sumber tegangan 5V.

• GND adalah pin yang berfungsi sebagai ground. Hubungkan pin ini dengan ground pada sumber tegangan.

• TX adalah pin yang berfungsi untuk mengirimkan data dari modul ke perangkat lain (mikrokontroler). Tegangan sinyal pada pin ini adalah 3.3V sehingga dapat langsung dihubungkan dengan pin RX pada arduino karena tegangan sinyal 3.3V dianggap sebagai sinyal bernilai HIGH pada arduino.

• RX adalah pin yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim ke modul HC-05. Pembagi tegangan tersebut telah menggunakan 2 buah resistor.Resistor yang digunakan sebagai pembagi tegangan pada tutorial ini adalah 1K ohm dan 2K ohm.

Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada bagian implementasi koneksi antara modul HC-05 dan arduino UNO.

• STATE adalah pin yang berfungsi untuk memberikan informasi apakah modul terhubung atau tidak dengan perangkat lain.

2.5.Mikrokontroler AVR Atmega8

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya

(23)

digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan

512 byte.

Konfigurasi Pin ATmega 8 dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATmega 8

ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya.

Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8.

a. VCC : Merupakan supply tegangan digital.

b. GND : Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding.

(24)

c. Port B (PB7...PB0) : Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi- directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin 7 yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan.

d. Port C (PC5…PC0) : Port C merupakan sebuah 7-bit bi- directional I/O port yang di dalam masingmasing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pinnya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).

e. RESET/PC6 : Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya.

Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset.

f. Port D : Merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

(25)

g. AVcc : Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC.

h. AREF : Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

2.5.1.SPESIFIKASI ATmega 8

1. Kinerja tinggi, rendah daya Atmel®AVR® 8-bit Microcontroller.

2. Advanced RISC Architecture

a. 130 Instruksi Powerfull - Kebanyakan Single-jam Siklus Eksekusi b. 32 × 8 General Purpose Kerja Register c. Operasi Fully Static

d. Sampai dengan 16MIPS throughput di 16MHz e. On-chip 2-siklus Multiplier

3. segmen Memory Tinggi Ketahanan Non-volatile a. 8Kbytes In-System Self-programmable memori program flash b. 512bytes EEPROM

c. SRAM 1Kbyte internal

d. Menulis / Erase Cycles: 10.000 Flash / 100.000 EEPROM e. Data retensi: 20 tahun pada 85 ° C / 100 tahun pada 25 ° C f. Opsional Boot Kode Bagian dengan Independent Lock

Bits g. In-System Programming secara On-chip Program Boot

h. Benar Operasi Baca-Sementara-Write

i. Kunci Pemrograman untuk Security Software.

(26)

4. Fitur Peripheral

a. Dua 8-bit Timer / Counter dengan Prescaler terpisah, satu Bandingkan Modus

b. Satu 16-bit Timer / Counter dengan Prescaler terpisah, Bandingkan Mode, dan Tangkap

c. Mode

d. Real Time Counter dengan Oscillatorterpisah e. Tiga Saluran PWM

f. 8-channel ADC di TQFP dan QFN /MLF paket g. Delapan Saluran 10-bit Akurasi

h. 6-channel ADC dalam paket PDIP i. Enam Saluran 10-bit Akurasi

j. Byte berorientasi Dua-kawat Serial Interface k. Programmable Serial USART

l. Master / Slave SPI Serial Interface

m. Programmable Watchdog Timer dengan terpisah On-chip Oscillator

n. On-chip Analog Comparator

5. Fitur Mikrokontroler Khusus

a. Power-on ulang dan Programmable Brown-out Detection b. Internal dikalibrasi RC Oscillator

(27)

d. Lima Mode Sleep: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save ,Power-down, dan

e. Bersiap 6. I / O dan Paket

a. 23 Programmable I / O Garis

b. 28-lead PDIP, 32-lead TQFP, dan 32-pad QFN / MLF 7. Tegangan Operasi

a. 2.7V - 5.5V (ATmega8L) b. 4.5V - 5.5V (ATmega8) 8. Kelas Kecepatan

a. 0 - 8MHz (ATmega8L) b. 0 - 16MHz (ATmega8) 9.

a. Aktif: 3.6mA

b. Menganggur Mode: 1.0mA c. Power-down Mode: 0.5μA

2.6. Android

Android adalah suatu sistem operasi yang berjalan pada smatphone saat ini dan menyesuaikan spesifikasi di kelas low-end hingga high-end.

Hampir semua vendor saat ini mengembangkan produknya dengan sistem operasi Android, karena peminatnya yang semakin meningkat tajam.

(28)

Seiring berkembangnya jaman tentu kita sebagai manusia butuh peralatan yang canggih dan efisien untuk keperluan sehari-hari. Oleh karena itu ada baiknya anda mulai menggunakan perangkat dengan sistem operasi ini, karena teknologi android pun sudah berkembang pesat. Android juga sebuah sistem operasi pada handphone yang bersifat terbuka dan berbasis pada sistem operasi Linux. Android bisa digunakan oleh setiap orang yang ingin menggunakannya pada perangkat mereka.

• Kelebihan Android

a. Multitasking – Kalau anda pernah merasakan keunggulan dari Symbian yang bisa membuka beberapa aplikasi sekaligus, begitu juga Android yang mampu membuka beberapa aplikasi sekaligus tanpa harus menutup salah satunya.

b. Akses mudah terhadap ribuan aplikasi Android lewat Playstore.

Anda bisa mendownload berbagai aplikasi gratis.

• Kelemahan Android

a. Mudah pecah, karena kebanyakan SmartPhone Android bahannya aluminium. Hanya beberapa yang memakai besi.

b. Kualitas Android tergantung merk dan harga.

(29)

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1.Diagram Blok Sistem

Supply

Android HC-05 motor Servo

Atmega8

HCSR04 Buzzer

Gambar 3.1 Diagram blok system

3.1.1.Fungsi-fungsi diagram blok

1. Blok Android sebagai penampil hasil dan pengontrol

2. Blok HC-05/modul bluetooth sebagai mastet/slave (penerima perintah)

3. Blok Power Supply sebagai pemberi tegangan ke seluruh system 4. Blok buzzer sebagai indicator pemberitahuan

5. Blok Atmega8 sebagai pengolah data dan pemberitahuan 6. Blok Sensor Ultrasonik HCSR-04 sebagai pendeteksi level air 7. Blok Motor Servor sebagai output.

(30)

3.2.Rangkaian Regulator 7805

Regulator 7805 berfungsi sebagai penstabil tegangan, dan mempertahankan output tetap 5 volt. Rangkaian Regulator 7805 dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2.Rangkaian Regulator 7805

Keunggulan Regulator 7805

Jika dibandingkan dengan regulator tegangan lain, seri 78XX ini mempunyai keunggulan di antaranya:

1. Untuk regulasi tegangan DC, tidak memerlukan komponen elektronik tambahan .

2. Aplikasi mudah dan hemat ruang

3. Memiliki proteksi terhadap overload (beban lebih), overheat (panas lebih), dan hubungsingkat.

4. Dalam keadaan tertentu, kemampuan pembatasan arus peranti 7805 tidak hanya melindunginya sendiri, tetapi juga melindungi rangkaian yang ditopangnya.

(31)

Kekurangan Regulator 7805

1. Tegangan input harus lebih tinggi 2-3 Volt dari tegangan output sehingga IC 7805 kurang tepat jika digunakan untuk menstabilkan tegangan battery 6 Volt menjadi 5 Volt.

2. Seperti halnya regulator linier lain, arus input sama dengan arus output. Karena tegangan input harus lebih tinggi dari tegangan output maka akan terjadi terjadi panas pada IC regulator 7805 sehingga diperlukan heatsink (pendingin) yang cukup.

3.3.Rangkaian Mikrokontroler Atmega8

Rangkaian mikrokontroller merupakan pusat pengendalian dari bagian input dan keluaran serta pengolahan data. Pada sistem ini digunakan mikrokontroller jenis Atmega8 yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:

a. Kristal 8 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock.

b. Kapasitor 22 pF pada pin XTAL1 dan XTAL2.

c. Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin reset.

d. Port masukan dan keluaran yang digunakan yaitu :

1. PortC.0 digunakan sebagai Penerima data dari remote (receiver)

2. PortA.1, PortB.1 -PortB.4 digunakan sebagai data input basis transistor pada driver relay.

(32)

Skema rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATmega 8 dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8

3.4.Rangkaian Sensor Ultrasonik

Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Ultrasonik

(33)

Pada rancangan ini menggunakan sensor jarak yaitu sensor ultrasonic.

Tipe sensor ultrasonic yaitu HCSR 04. Cara kerja sensor pada rangkaian adalah sebagai berikut: Sensor akan memancarkan sebuah gelombang ultrasonic dengan frekuensi 40 kHz kemudian sensor akan mendeteksi pantulan gelombang ultrasonic tersebut jika mengenai suatu objek pemantul. 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. ketika kita memberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz.

Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo.

Pengujian rangkaian sensor Ultrasonik dengan cara menggukur tinggi air sungai, Dari bejana 1 air di isi penuh lalu di alirkan dengan bantuan pompa DC ke bejana 2 untuk mengukur ketinggian air yang dikirimkan ke mikrokontroler pada saat air mendekati sensor maka data akan di liat dan dikontrol melalui android. ketika air sudah mencapai titik tinggi diatas 12 cm maka buzzer (Alarm) akan mulai berbunyi sebagai pengingat bahwa tinggi air bendungan sudah mulai mendekati sensor,di ketinggian 16 cm pintu bendungan akan terbuka sedikit demi sedikit.

(34)

3.5.Flowchart Sistem

start

inisialisasi

Bluetooth available?

data = read data

t

If data = A y

Data=read data integer

Servo = data

Buzzer matii

t

If tinggi air > 14

y

Buzzer aktif

selesai

Gambar 3.5 Flowchart Sistem

(35)

BAB 4 PENGUJIAN DAN HASIL

4.1.Pengujian Rangkaian Regulator 7805

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply 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. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar +5 Volt, tetapi +5.03Volt. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni.Selain itu, tegangan jala- jala listrik yang digunakan tidak stabil.Pengujian Regulator 7805 dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Pengujian Regulator 7805

NO Inputan (volt) Output (volt)

1 9 5.03

2 12 5.03

3 15 5.03

4 18 5.03

5 10 5.03

(36)

4.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler

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.

Informasi Signature Mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler

Atmega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

(37)

4.3.Pengujian Rangkaian Sensor Ultrasonik

Pengujian rangkaian sensor ultrasonik dengan cara menggukur tinggi air sungai, Dari bejana 1 yang mengisi air dengan bantuan pompa DC ke bejana 2 untuk mengukur ketinggian air yang dikirimkan ke mikrokontroler pada saat air mendekati sensor maka data akan di liat dan dikontrol melalui android.

Pengujian ini bertujuan, baik atau tidaknya sensor untuk di gunakan, berikut adalah data ketika air mulai mendekati sensor yang dilihat dan di pantau di android , ketika air sudah mencapai titik tinggi diatas 12 cm maka buzzer(Alarm) akan mulai berbunyi sebagai pengingat bahwa tinggi air sungai sudah mulai mendekati sensor,di ketinggian 16 cm pintu bendungan akan terbuka sedikit demi sedikit.

Kemudian pada alat saya ini, pengaplikasian sensor Ultrasonik ini sebagai pendeteksi level ketinggian air sungai Sri Bilah RantauPrapat.

Table 4.2.Pengujian Ketinggian Air Sungai

No. Ketinggian Air Keterangan Pintu Air Sungai

1 1 cm Pintu tertutup

(38)

12 12 cm buzzer mulai aktif

13 13 cm Bunyi buzzer semakin keras

16 16 cm Pintu bendungan dibuka perlahan

(39)

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.Kesimpulan

Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dengan alat replika percobaan sistem peringatan dini banjir ini, kita dapat mengantisipasi dampak bahaya banjir yang disebabkan curah hujan yang tidak menentu disekitar wilayah Sei Sri Bilah RantauPrapat.

2. Rangkaian sensor ultrasonik dengan cara menggukur level ketinggian air sungai Sri Bilah, Dari bejana 1 air di isi penuh lalu di alirkan dengan bantuan pompa DC ke bejana 2 untuk mengukur ketinggian air yang dikirimkan ke mikrokontroler pada saat air mendekati sensor maka data akan di liat dan dikontrol melalui android. ketika air sudah mencapai titik tinggi diatas 12 cm maka buzzer (Alarm) akan mulai berbunyi sebagai pengingat bahwa tinggi air bendungan sudah mulai mendekati sensor,di ketinggian 16 cm pintu bendungan akan terbuka dengan bantuan motor servo sebagai penggerak untuk membuka pintu bendungan secara perlahan.

(40)

3. Prinsip Kerja pada Sensor Ultrasonik adalah dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan

eksistensi (jarak) suatu benda atau di pancarkan kemudian di terima balik oleh receiver ultrasonik. Dalam aplikasi alat peringatan dini banjir dengan level ketinggian air pada sungai ini dapat

disimpulkan bahwa ketika sensor mendeteksi jarak permukaan air maka sensor akan mengirim sinyal ke buzzer sebagai indikator pengingat untuk pemantauan ketinggian air yang memberikan datanya secara otomatis yang dikontrol menggunakan android.

5.2.Saran

Dari hasil Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut. Oleh karenanya penulis merasa perlu untuk memberi saran sebagai berikut:

1. Pada Tugas Akhir ini dengan menggunakan Alat- alat sistem peringatan dini banjir dengan level ketinggian air sungai. Agar mengurangi dampak bahaya banjir yang datang dengan curah hujan yang tidak menentu.

2. Sebaiknya Tugas Akhir selanjutnya membahas dan perdalam tentang sensor ultrasonik dan gelombangnya pada laporan.

(41)

DAFTAR PUSTAKA

Chattopadhyay, D. 1989. Dasar Elektronika. Jakarta: UI-PRESS Eko Putra, Agfianto. 2002. Belajar Mikrokontroler AT 89C51/52/55

(Teori dan Aplikasi), Yogyakarta: PT Gava Media

Fitzgerald. A.E. 2010. Dasar- dasar Elektroteknik. Jilid 1. Jakarta.

Zemansky.M.W. 1962. Fisika untuk Universitas 1. Bandung.

Binacipta. Tooley,Michael. 1995. Rangkaian Elektronik.

Jakarta:Erlangga

http://fariedrj.blogspot.co.id/2013/04/ic-regulator-7805.html http://tentangranto.blogspot.co.id/2016/01/sungai-bilah-

rantauprapat-hai-gaes-s.html

http://ferballcompany.blogspot.co.id/2012/05/sensor-ultrasonik.html

http://rndc.or.id/wiki/index.php?title=Komunikasi_Menggunakan_Modul_

Bluetooth_HC-05

http://www.atmel.com/images/atmel-2486-8-bit-avr microcontroller atmega8_l_datasheet.pdf

https://id.wikipedia.org/wiki/Android_(sistem_operasi)

(42)

Lampiran

(43)

Lampiran 1

PROGRAM LENGKAP

#include

<Servo.h>

Servo myservo;

#include <Ultrasonic.h>

Ultrasonic ultrasonic(A4,A5);

char data;

int pos=77;

int jarak;

void setup() { myservo.attach(9);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

if (Serial.available()){

data=Serial.read();

if (data == 'A'){pos=Serial.parseInt();}

if (pos>120){pos=120;}

if (pos<77){pos=77;}

}

jarak=18-(ultrasonic.Ranging(CM));

if (jarak>0){

Serial.print("*B");

(44)

Serial.print(jarak);

Serial.print("*");

} else {}

myservo.write(pos);

delay(10);

}

(45)

Lampiran 2

RANGKAIAN LENGKAP

(46)

Lampiran 3

DATA SHEET MIKROKONTROLLER ATmega 8

(47)

Lampiran 4

DATA SHEET SENSOR ULTRASONIC

(48)