RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS MINYAK
GORENG BERDASARKAN WARNA RGB BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
ANIE AFRILLA
150821008
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS MINYAK GORENG BERDASARKAN WARNA RGB BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat
Mencapai Gelar Sarjana Sains
ANIE AFRILLA
150821008
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kualitas
Minyak Goreng Berdasarkan Warna RGB Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535
Kategori : Skripsi
Nama : Anie Afrilla
Nomor Induk Mahasiswa : 150821008
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Agustus 2017
Komisi Pembimbing
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Awan Maghfirah, S.Si, M.Si Dr. Bisman Peranginangin, M.Eng.Sc NIP. 197909022010121004 NIP. 195609181985031002
Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS
MINYAK GORENG BERDASARKAN WARNA RGB
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2017
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamiin,
Segala puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan berkah, rahmat karunia Nya dan menganugerahkan kemudahan dan kelancaran
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Rancang Bangun
Alat Pendeteksi Kualitas Minyak Goreng Berdasarkan Warna RGB Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535”. Tak lupa juga shalawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah SAW sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Demi kelancaran dalam penyelesaian laporan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak terutama kepada orangtua tercinta Ayahanda Ali Akbar, Ibunda Almh. Rukiah beserta saudara kandung penulis Syaiful, Budiman, Yun Syahputra, Arief Akbar dan Yuliana, yang telah memberikan bantuan moril
maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya skripsi ini atas do’a, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarrnya kepada :
1. Bapak Dr. Bisman Paranginangin dan Awan Maghfirah, S.Si, M.Si, sebagai dosen pembimbing yang telah berkontribusi membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan bimbingannya kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini
2. Bapak Prof. Dr. Marhaposan Situmorang, sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukkannya dalam pengerjaan skripsi ini.
3. Bang Johaiddin Saragih, M.Si, sebagai staf pegawai Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
teman-teman UKM Robotik yang telah memberikan semangat dan bantuannya kepada penulis selama penulis menyelesaikan skripsi ini.
5. Robby Yetsun Jaya, S.Si, yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian skripsi yang penulis kerjakan.
6. Kak Sundari dan Kak Irna yang sangat memotivasi dalam penyelesaian skripsi ini.
7. Sahabat Bestam, Fakhrunnisa, Dian Hermaya, Jepri Purwanto, Vadhya WG, Andriani Nirwana, Astrid Aprilia Hrp, Nuril Akhyar, Adinda, Irfayani, Faqih Harseno Sabil terimakasih atas semangat dan dukungan nya.
8. Sahabat – sahabat tersayang Yusra Laila Nst, Chairul Rizky Akbar, Rosita dan Chaidil Arfan Nst yang telah memberikan motivasi, semangat dan dukungannya.
9. Teman – Teman seperjuangan Nissa, Fatya, Septia, Raihan, Yuni, Yetti, Nurul dan suci yang sudah saling bantu membantu dalam penyelesaian skripsi ini. 10.Abang dan Teman-teman di UKM Robotik Sikonek USU Bang Dwi Budi
Prasetyo, Fadly Tommy, Rizki Mialza dan Riza yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
11.Ibu UKM USU dan keluarga yang telah memberikan semangat dan dukungannya kepada penulis.
12.Teman – Teman mahasiswa Ekstensi Fisika dan Instrumentasi 2015 yang telah memberikan motivasi dan arahan kepada penulis.
13.Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dari para pembaca. Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi penulis dan bermanfaat bagi pembaca.
Aamiin Ya Rabbal’alamin.
Medan, Agustus 2017
ANIE AFRILLA
RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS MINYAK GORENG BERDASARKAN WARNA RGB BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
ABSTRAK
Telah dirancang dan direalisasikan suatu prototype yang digunakan untuk mendeteksi kualitas minyak goreng berdasarkan warna RGB dengan menampilkan hasil pengujiannya pada LCD. Perangkat keras (hardware) dari alat ini terdiri dari sensor photodioda, LED, mikrokontroler ATMega 8535 dan LCD. Sedangkan untuk perangkat lunak (software) yang digunakan adalah bahasa pemrograman C. Sumber cahaya yang digunakan adalah LED merah, hijau dan biru. Proses kerja alat ini adalah cahaya LED yang berada dibawah tabung (wadah) ditangkap oleh sensor photodioda. Dengan memanfaatkan sifat warna yang memiliki panjang gelombang cahaya yang berbeda-beda, maka keluaran daripada warna yang terdeteksi akan berbeda-beda pula. Setelah terbaca oleh sensor photodiode, maka selanjutnya akan diproses oleh mikrokontroller ATMega 8535 yang kemudian ditampilkan ke LCD dalam bentuk nilai bit, persentasi dan nilai tegangan RGB pada minyak goreng yang diujikan.
DESIGN OF DETECTION TOOL COOKING OIL QUALITY BASED ON RGB COLOR WITH MICROCONTROLLER ATMEGA 8535
ABSTRACT
It has been designed and realized a prototype that is used to detect the quality of cooking oil based on the RGB color by showing the results done on the LCD. Hardware of this tool consists of photodiode sensor, LED, microcontroler ATMega 8535 and LCD. As for the sofware that is used programming languange C. Light source used is LED Red, Green and Blue. This tool is work process the LED light under the tube (container) captured by the photodiode sensor. By utilizing the nature of colors that have a different wavelenght of light, then the exodus than the color that is detected will vary as well. Once read by the photodiode sensor, then the next will be processed by mikrokontroller ATMega 8535 which is then shown to the LCD in the form of the value of the bit, RGB values and percentage of voltage on the cooking oil that is to be tested.
DAFTAR ISI
1.6. Metodologi Penelitian ... 3
1.7. Sistematika Penulisan ... 4
2.3.1. Prinsip Kerja Sensor Photodioda ... 14
2.4. Mikrokontroler ATMega 8535 ... 15
2.4.1. Konfigurasi Pin ATMega8535 ... 16
2.5. IC 7805 Regulator Tegangan ... 20
2.6. LED (Light Emitting Diode) ... 21
2.6.1. Cara Kerja LED (Light Emitting Diode) ... 21
2.6.2. Warna-warna LED (Light Emitting Diode) ... 22
2.7. LCD (Liquid Crystal Display) ... 23
2.8. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler dengan CodeVisionAVR ... 25
Bab 3 Perancangan Alat dan Pembuatan Sistem ... 28
3.1. Diagram Blok Sistem ... 23
3.1.1. Fungsi Tiap Blok... 23
3.2. Prosedur Penelitian ... 29
3.2.1. Desain Rangkaian Elektronik ... 29
A. Perancangan Sistem Mikrokontroler... 29
C. Perancangan Rangkaian PSA ... 31
D. Perancangan Rangkaian LCD ... 32
3.3. Diagram Alir (Flowchart) ... 34
Bab 4 Hasil dan Pembahasan ... 35
4.1. Hasil Penelitian ... 35
4.1.1. Pengujian Sensor Photodioda ... 35
4.1.2. Pengujian Mikrokontroler ATMega8535 ... 35
4.1.3. Pengujian Power Supply ... 36
4.1.4. Pengujian Interfacing LCD ... 37
4.2. Hasil Pengukuran Terhadap Sampel Minyak Goreng ... 38
Bab 5 Kesimpulan dan Saran ... 42
5.1. Kesimpulan ... 42
5.2. Saran ... 42
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Spektrum Warna ... 9
Tabel 2. Penjelasan Pin Pada Port A ... 15
Tabel 3. Penjelasan Pin Pada Port B ... 15
Tabel 4. Penjelasan Pin Pada Port C ... 16
Tabel 5. Penjelasan Pin Pada Port D ... 17
Tabel 6. Senyawa Semikondukter LED ... 20
Tabel 7. Tegangan Maju LED ... 21
Tabel 8. Konfigurasi Pin LCD 20x4 ... 22
Tabel 9. Pengujian Sensor Photodioda ... 34
Tabel 10. Pengujian Vin dan Vout ... 37
Tabel 11. Pengujian Pada Minyak Goreng Sampel 1 ... 39
Tabel 12. Pengujian Pada Minyak Goreng Sampel 2 ... 40
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Spektrum Cahaya pada Prisma ... 8
Gambar 2. Mata Melihat Apel Warna Merah ... 8
Gambar 3. Diagram Percobaan Maxwell ... 10
Gambar 4. Spektrum Warna ... 11
Gambar 5. Spektrum Gelombang Elektromagnetik ... 12
Gambar 6. Simbol dan Bentuk Fisik untuk Photodioda ... 13
Gambar 7. Rangkaian Prinsip Kerja Photodioda ... 14
Gambar 8. Aplikasi Sensor Photodioda ... 14
Gambar 9. Konfigurasi Pin dan Bentuk ATMega 8535 ... 19
Gambar 10. IC LM 7805 ... 20
Gambar 11. Polaritas LED ... 22
Gambar 12. Simbol LED ... 22
Gambar 13. LCD (Light Crystal Display) ... 24
Gambar 14. Tampilan Awal Saat Menjalankan Program CodeVisionAVR ... 26
Gambar 15. Diagram Blok Sistem ... 28
Gambar 16. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8535 ... 29
Gambar 17. Sistem Kerja rangkaian SensorPhotodioda ... 31
Gambar 18. Rangkaian PSA ... 31
Gambar 19. Sistem Kerja Rangkaian LCD ... 33
Gambar 20. Diagram Alir (Flowchart) ... 34
Gambar 21. Pengujian Mikrokontroler ATMega8535 ... 36
Gambar 22. Pengujian Power Supply ... 37
Gambar 23. Pengujian LCD ... 38
Gambar 24. Minyak Goreng Sampel 1 ... 39
Gambar 25. Minyak Goreng Sampel 2 ... 40
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Skematik Keseluruhan Rangkaian ... 43
Lampiran 2 Program ... 44
Lampiran 3 Gambar Alat Secara Keseluruhan dan Saat Pengujian 1. Pengujian sensor photodioda menggunakan kertas berwarna kuning ... 48
2. Tampilan alat sebelum menggunakan penutup hitam ... 49
3. Pengujian minyak goreng pada alat secara keseluruhan ... 50
Lampiran 4 Datasheet ... 51 Photodioda
LED
ATMega 8535
