i
LAPORAN S K R I P S I
RANCANG BANGUN ALAT PENGATUR SUHU AIR SECARA
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328P
Lutfiyan Noor Widodo
NIM. 201452020
DOSEN PEMBIMBING
Mohammad Dahlan, S.T., M.T.
F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2019.
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Lutfiyan Noor Widodo
NIM : 201452020
Tempat & Tanggal Lahir : Jepara, 31 Agustus 1996
Judul Skripsi/Tugas Akhir : Rancang Bangun Alat Pengatur Suhu Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega 328P Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi/Tugas Akhir* ini berdasarkan hasil penelitian, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini. Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi dengan cara penulisan referensi yang sesuai.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak manapun.
Kudus, 10 Agustus 2019 Yang memberi pernyataan,
Materai 6000
Lutfiyan Noor Widodo NIM. 201452020
v
RANCANG BANGUN ALAT PENGATUR SUHU AIR SECARA
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328P
Nama Mahasiswa : Lutfiyan Noor Widodo
NIM : 201452020
Pembimbing :
1. Mohammad Dahlan, S.T., M.T. 2. F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
RINGKASAN
Dalam kehidupan sehari – hari saat ini hampir setiap manusia membutuhkan air panas untuk keperluan hidup, seperti halnya mandi, memasak, dan juga mencuci pakaian, ataupun digunakan untuk keperluan yang lainnya. Tujuan dari penelitian ini adalah penulis ingin membuat rancang bangun alat pengatur suhu air yang dapat mengubah suhu air secara instan dan otomatis dengan jangka waktu lebih cepat dan efisien.
Penelitian menggunakan metode research and development, yang di harapkan dapat menghasilkan sebuah alat pengatur suhu otomatis berbasis mikrokontroler atmega 328 P. tahapan yang dilakukan adalah pencarian referensi – referensi penelitian sebelumnya, lalu perancangan hardware dan software pembuatan alat, kemudian akan dilakukan pengujian alat dan pengambilan data, sistem yang digunakan untuk memperoleh suhu yang diharapkan, adalah sistem pencampuran air panas dengan air normal.
Hasil pengujian dapat di tarik kesimpulan bahwa lama waktu yang di perlukan untuk pencampuran suhu air normal dengan suhu air panas guna untuk mendapatkan suhu yang di kehendaki memerlukan rata – rata waktu selama 02.01 menit dan waktu yang di perlukan untuk mendapatkan suhu yang benar – benar stabil rata –rata memerlukan waktu 09.10 menit.
vi
RANCANG BANGUN ALAT PENGATUR SUHU AIR SECARA
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328P
Student Name : Lutfiyan Noor Widodo
Student Identity Number : 201452020
Supervisor :
3. Mohammad Dahlan, S.T., M.T. 4. F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
ABSTRACT
In everyday life as it is today almost every human needs hot water for the necessities of life such as for cooking, bathing, washing clothes, and agriculture or used for ether thing. The purpose of this research is the writer wants to make a design of a water temperature regulator that can change water temperature instantly and automatically with a faster and more effective time periode.
This research uses research and development methods, an automatic temperature control device based on a microcontroller AT Mega 328P. The steps that need to be done are looking for research, then designing hardware and software for making tools, then testing and taking data, the system used to obtain the desired temperature, is the process of mixing hot water with normal water.
From the test and the results of this study if can be concluded that the length of mixing water temperature from normal temperature and to hot temperature, to get the desired temperature takes about 02.01 minutes and to get a truly stable temperature takes 09.10 minutes.
Keywords : Water Hitter, Sensor DS18B20, Mixing Water Temperature
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga hasil skripsi telah terselesaikan. Dalam laporan hasil skripsi ini, mengambil judul ” Rancang Bangun Alat Pengatur Suhu Air Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega 328P”. Adapun tujuan dari
dibuatnya laporan hasil skripsi ini adalah sebagai satu tugas mata kuliah untuk menempuh jenjang S1 (Strata 1) pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. Demi kelancaran dalam penyelesaian laporan Skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak terutama kepada Bapak Wisnutoyo dan Ibu Khusniyatun selaku orang tua penulis yang telah memberikan bantuan moril maupun materil dan do’anya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah membantu antara lain:
1. Bapak Dr. H. Suparnyo, S.H., M.S. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.
2. Bapak Mohammad Dahlan, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus dan juga Pembimbing I yang telah memberikan arahan dalam penyelesaian skripsi ini..
3. Bapak Mohammad Iqbal, S.T., M.T. selaku Ketua program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus.
4. Ibu F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd. selaku Pembimbing II yang telah memberikan arahan dalam penyelesaian skripsi ini.
5. Seluruh Dosen dan Staff Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus yang telah membantu dan memberikan ilmunya selama ini.
6. Teman – teman kuliah khususnya Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus yang telah memberikan motivasi dan bantuannya.
Penulis menyadari adanya kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penulisan laporan hasil skripsi ini, karena itu penulis menerima kritik, saran dan masukan dari pembaca sehingga penulis dapat lebih baik di masa yang akan datang.
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
PERNYATAAN KEASLIAN ... iv
RINGKASAN ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR SIMBOL ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Perumusan Masalah ... 3 1.3. Batasan Masalah ... 3 1.4. Tujuan ... 4 1.5. Manfaat ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1. Kajian Pustaka ... 5 2.2. Mikrokontroler Uno ... 5 2.3. Sensor DS18B20 ... 11 2.4. Water Hitter ... 12 2.5. Motor Stepper ... 13 2.6. Buzzer ... 13
2.7. LED (Light Emitting Diode) ... 14
2.8. Push Button Switch ... 15
ix
2.10. Akurasi ... 17
BAB III METODELOGI ... 18
3.1. Study Literature ... 19 3.2. Perancangan Alat ... 19 3.1.1. Perancangan Hardware ... 20 3.1.2. Perancangan Software ... 25 3.1.3. Perancangan Wiring ... 26 3.3. Pengujian ... 26 3.1.1. Pengujian Led ... 26 3.1.2. Pengujian Lcd ... 27
3.1.3. Pengukuran Suhu Sampai Titik Stabil ... 28
3.1.4. Pengukuran Suhu Setelah Suhu Setelah Output Stabil ... 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32
4.1. Hasi Dan Pengujianl ... 32
4.1.1. Alat Yang Di Hasilkan ... 32
4.1.2. Pengujian LED (Light Emitting Diode) ... 35
4.1.3. Pengujian LCD (Liquid Crystal Display) ... 37
4.2. Pembahasan Dan Pengukuran ... 41
4.2.1. Pengukuran Suhu Sampai Titik Stabil ... 41
4.2.2. Pengukuran Suhu Setelah Suhu Stabil ... 44
4.2.3. Analisis ... 48 BAB V PENUTUP ... 50 5.1. Kesimpulan ... 50 5.2. Saran ... 50 DAFTAR PUSTAKA ... 52 LAMPIRAN ... 54
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mikrokontroler Nano dan Mikrokontroler Mini... 7
a) ... G ambar 2.2 Mikrokontroler USB ... 7
b) ... G ambar 2.3 Mikrokontroler Serial ... 8
c) Gambar 2.4 Mikrokontroler Mega ... 8
d) Gambar 2.5 Mikrokontroler Lyly pad ... 9
e) Gambar 2.6 Mikrokontroler FIO ... 9
f) Gambar 2.7 Mikrokontroler BT ... 10
g) Gambar 2.8. IDE Mikrokontroler Uno ... 10
h) Gambar 2.9 Sensor DS18B20 ... 11
i) Gambar 2.10 Water Hitter... 12
j) ... G ambar 2.11 Motor Stepper ... 13
k) ... G ambar 2.12 Buzzer ... 13
l) ... G ambar 2.13 LED ... 14
m) ... G ambar 2.14 Push Button Switch ... 15
Gambar 3.1 Tahap Kegiatan Penelitian ... 18
Gambar 3.2 Blok Diagram Hardware ... 20
Gambar 3.3 Rancang Bangun Alat 3D ... 21
Gambar 3.4 Rancang Bangun Alat Tampak Depan ... 22
Gambar 3.5 Rancang Bangun Alat Tampak Atas ... 23
Gambar 3.6 Rancang Bangun Alat Tampak Samping Kanan ... 24
n) ... G ambar 3.7 Flowchart Program Mikrokontroler Slave ... 25
o) ... G ambar 3.8 Wiring Diagram Kendali Slave ... 26
xi
p) ... G ambar 3.9 Hasil Dari wiring Alat ... 23
q) ... G
ambar 4.1 Keseluruhan Alat ... 32 r) ... G ambar 4.2 Tampak Samping ... 33 s) ... G ambar 4.3 Tampak Depan ... 34 t) ... G ambar 4.4 Led (Light Emitting Diode) Saat Suhu Terlalu Panas ... 35 u) ... G ambar 4.5 Led (Light Emitting Diode) Saat Suhu Terlalu Dingin ... 35 v) ... G ambar 4.6 (Light Emitting Diode) Led Saat Suhu Tercapai ... 36 w) ... G ambar 4.7 Tampilan LCD (Liquid Crystal Display) Suhu A.P ... 37 x) ... y) ... G ambar 4.8 Tampilan LCD (Liquid Crystal Display) Suhu A.N ... 38 z) ... G ambar 4.9 Tampilan LCD (Liquid Crystal Display) Output Terlalu Panas ... 38 aa) ... G ambar 4.10 Tampilan LCD (Liquid Crystal Display) Output Terlalu Dingin ... 39 bb) ... G ambar 4.11 Tampilan LCD (Liquid Crystal Display) Output Tercapai ... 40
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 deskripsi pin LCD 14pin ... 15
Tabel 4.1 Pengujian Led (Light Emitting Diode) ... 36
Tabel 4.2 Pengujian LCD (Liquid Crystal Display) ... 40
Tabel 4.3 Pengukuran Suhu Sampai Titik Stabil ... 41
Tabel 4.4 Perhitungan Nilai Error Set poin Dengan Suhu Output Dari Sensor ... 42
Tabel 4.5 Perhitungan Nilai Error Suhu Output Dari Sensor Dengan Alat Ukur .. 43
Tabel 4.6 Pengukuran Suhu Setelah Suhu Output Stabil ... 45
Tabel 4.7 Perhitungan Nilai Error Suhu Set poin dengan Output Dari Sensor Setelah Suhu Stabil ... 46
Tabel 4.8 Perhitungan Nilai Error Suhu Dari Sensor Output Dengan Alat Ukur Setelah Suhu Stabil ... 47
xiv
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan
Derajat C
∑ Jumlah -
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Program Mikrokontroler UNO ... 54
Foto Kegiatan Penelitian ... 59
Foto Copy Buku Konsultasi Skripsi ... 65
Biodata Penulis ... 70 cc)
xvi
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
LCD : Liquid Crystal DisplayLED : Light Emitting Diode GND : Ground
IDE : Integrated Depelopment Enviroment I/O : Input / Output
A.P : Air Panas A.N : Air Normal
