Alat Ukur Digital Kemiringan Bidang Datar Menggunakan Bi-Axial Joystick Berbasis Arduino Uno

(1)

ALAT UKUR DIGITAL KEMIRINGAN BIDANG DATAR MENGGUNAKAN BI-AXIAL JOYSTICK BERBASIS ARDUINO UNO

TUGAS AKHIR II AMI NOVEL

132411008

PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

TUGAS AKHIR II

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

AMI NOVEL 132411008

PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

HALAMAN PENGESAHAN

AMI NOVEL 132411008

Medan,21juli 2016

Menyetujui

DisetujuiOleh

Program StudiD3 Metrologi dan

Instrumentasi FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Diana Alemin Barus, M.S Dr.Kerista Sebayang,MS

(4)

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawahini :

Nama : Ami Novel

Judul : Alat Ukur Kemiringan Bidang Datar

Menggunakan Bi-Axial Joystick Berbasi Arduino

Uno

Kategori : Tugas Akhir II

Nomor Induk Mahasiswa : 132411008

Program Studi : Diploma Tiga (D3) Metrologi Dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada

kegiatan projek akhir II ini adalah benar karya sendiri dan/atau bukan

merupakan plagiasi.

Apabila dikemudian hari ditemukan bahwa karya tulis ilmiah yang saya

sampaikan bukan karya saya sendiri/plagiasi, saya bersedia menerima sanksi

akademik atau yang lainnya.

Medan, 21 Juli 2016

Yang menyatakan

Ami Novel

(5)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpah

kan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta

kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas projek ini

sesuia waktu yang telah ditetapkan.Sholawat dan salam semoga senantiasa

tercurahkan kepada RasulullahSallallahu’alaihiwassalamsang pembawa

petunjuk dan selalumenjad iinspirasi dan teladan bagi penulis Projek II ini

disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya

pada Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi Instrumentasi Departemen

Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Sumatera Utara.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a,

perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga

dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tuapenulisdansertasaudarakandung yang

telahmemberikanbantuanmorilmaupunmateril, semangatdando’a yang

(6)

2. Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga

Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan

Alam.

3. Bapak Dr Kerista Sebayang ,MS selakudosenpembimbing, yang telah

banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi

dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Pembimbing saya dalam pembuatan projek ini bg Iqbal,beserta teman teman

saya di Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir II

ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan

saran dari pembaca yang bersifat ny membangun dalam penyempurnaan

Tugas Projek ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi

ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, 21Juli2016

Hormat kami,

(7)

ABSTRAK

Telah dibuat alat ukur digital kemiringan suatu benda berbasis mikrokontroler

MC68HC908QB8. Pada saat ini kebanyakan pengukuran terhadapkemiringan

benda masih dilakukan dengan menggunakan waterpas yang merupakan alat

ukur kemiringan manual dan analog. Dengan alat tersebut pengukuran

dirasakan kurang praktis dan kurang akurat. Untuk itu dirancang dan dibuat

alat ukur kemiringan secara digital menggunakan tilt-sensor tipe joystick

Biaxial. Sistem pengendali yang digunakan dalam perancangan alat ukur ini

adalah Arduino Uno. Mikrokontroler tersebut mempunyai ADC 10 bit

sehingga data hasil konversi dapat lebih presisi. Disamping itu alat yang

dirancang tersebut juga dilengkapi dengan penampil LCD 16 x 2 karakter

untuk menampilkan sudut kemiringan yang terukur.

(8)

DIGITAL TOOLS TO MEASURE THE SLOPE OBJECTS USING BI - AXIAL JOYSTICK BASED ARDUINO UNO

ABSTRACT

The design of tilt meter based to the microcontroller Arduino Uno has been

carried out. At present much measrurement of sloping object uses manual and

an

analog water-pass meter which is not practice and less accurately. To solve

this problem was designeddigital sloping meter use Dual Axis tilt sensor

joystick bi axial type. In this design is usedmicrocontroller Arduino Uno as a

control system which has ADC 10 bits so that the convertion resultwill be

more precission. The meter is complited by LCD 16x 2 characters to display

the measured slopingdegree.

(9)

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 TujuanPenulis ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Sistematika Penulis ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sensor ... 5

2.2 Sensor Joystick ... 6

2.2.1 Cara Kerja Joystic ... 6

2.3 Arduino Uno R3 ... 7

(10)

2.4.1Gambaran Mikrokontroller ... 9

2.4.2 Mikrokontroller Arduino Uno ATMega 328 ... 10

2.4.3 Arsitektur ATMEGA 328 ... 10

2.5 Bahasa C ... 12

2.6 Software Arduino IDE ... 14

2.7 LCD (Liquid Crystal Display) ... 14

2.7.1 Cara Kerja LCD ... 15

2.7.2 Tipe Data ... 17

2.7.3 Identifier ... 19

2.8 Kabel Pelangi ... 19

BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN 3.1 Umum ... 20

3.2Tujuan Perancangan ... 20

3.3Diagram Blok Rangkaian ... 21

3.4 Flowchart system ... 22

3.5 Rangkaian Mikrokontroller Arduino Uno R3 ... 23

3.6 Rangkaian LCD ... 24

3.7 Rangkain Skematik ... 25

(11)

BAB IV ANALISI DAN PENGUJIAN

4.1 Hasil ... 27

4.1.1 Tujuan Pengukuran Alat ... 27

4.1.2 Peralatan Pengukuran ... 27

4.1.3 Prosedur Pengukuran ... 27

4.1.4 Pengukuran Alat ... 27

4.1.5 Data Hasil Pengukuran ... 29

4.1.6 Hasil Pengujian Rangkaian LCD ... 29

4.2 Pembahasan ... 30

4.2.1 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno R3 ... 30

4.2.2 Interfacing LCD (2X16) ... 31

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 32

5.2 Saran ... 32

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pin-Pin LCD ... 12

Tabel 2.2 Tipe Data ... 18

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Sensor Kemiringan ... 18

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sensor kemiringan joystick ... 6

Gambar 2.2 Rangkaian joystick BiAxial ... 7

Gambar 2.3 Board Arduino ... 8

Gambar 2.4 IDE Arduino Versi 1.6.5... 9

Gambar 2.5 Arsitektur ATMega 328... 11

Gambar 2.6 LCD 16x2 ... 14

Gambar 2.7 Kabel Pelangi ... 19

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 19

Gambar 3.2 Rangkaian sistem mikrokontroller Arduino ... 23

Gambar 3.3 Rangkaian LCD ... 24

Gambar 3.4 Skematik Rangkaian LCD ... 25

Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Adaptor ... 26

Gambar 4,1 Titik Pengukuran Sensor Kemiringan Pada Pengukuran bidang datar ...28