Perancangan Pemantau Kapasitas Tong Air Menggunakan Sensor Ultrasonic dengan Sms Gateway Berbasis Atmega 8535 Secara Hardware

(1)

SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR

MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS

GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

REYFALDI HERMAWAN

112408030

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR

MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS

GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

REYFALDI HERMAWAN

112408030

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Perancangan Pemantau Kapasitas Tong Air Menggunakan Sensor Ultrasonic dengan Sms Gateway Berbasis Atmega 8535 Secara Hardware

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Reyfaldi Hermawan

Nomor Induk Mahasiswa : 112408030

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

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, April 2015

Disetujui Oleh

Prodi D-3 Fisika FMIPA USU Pembimbing, Ketua,

Dr. Susilawati, M.Si

(4)

PERNYATAAN

SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2015

(5)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah

melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan

serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini

sesuia waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa

tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa

petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai

gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga Fisika 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 tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan

bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar

kepada penulis.

2. Bapak Dr. Sutarman, M. Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam.

3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

4. Bapak Drs. Perdinan Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi D-3

(6)

5. Bapak Drs. Takdir Tamba, M. Eng.Sc, selaku Dosen Pembimbing yang

telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

6. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Fisika Departemen

Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Sumatera Utara.

7. Seluruh teman terkhusus kekasih tercinta Devi Larasati yang sudah banyak

membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

8. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam

menyelesaikan Tugas Akhir yang namanya tidak dapat penulis sebutkan

satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini

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

dari pembaca yang bersifat ny membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir

ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi

ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan, Mei

2015

(7)

ABSTRAK

Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah untuk mengaplikasikan Codevision AVR pada mikrokrontroler ATMega 8535 untuk mengkonversi data dari sensor ultrasonic yang mendeteksi/menghitung ketinggian level air, dimana mikrokontroller akan meneruskan data yang telah dikonversi pada LCD dan modem GSM Wavecom. Kemudian modem wavecom akan mengirimkan data berupa pesan singkat kepada penerima yang sudah ditentukan.

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v Daftar Isi vi Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Bab 1 Pendahuluan 1.1. Latar Belakang ……… 1 2.1. Mikrokontroler ATMega 8535 ……… 5

2.1.1. Fitur ATMega8535 ……… 6

2.1.2. Konfigurasi Pin ATMega 8535 ……… 7

2.1.3. Peta Memori ATMega 8535 ……… 11

2.1.4. Status Register (SREG) ATMega8535 ……… 13

2.2. Modem GSM ……… 14

2.2.1. AT-Command ……… 16

2.2.2. Short Message Service (SMS)……… 17

2.2.3. Database ……… 18

2.2.4. Microsoft Office Access ……… 18

2.3.LCD ……… 19

2.4.Sensor Ultrasonic ……… 23

2.5.Komunikasi serial ……… 26

2.5.1 Karakteristik Sinyal Port Serial ………….. 27

2.5.2 Koneksi ke RS232 Port ……… 28

2.6.Bahasa Pemrograman Mikrokontroler ……… 31

2.7.Software ATMega8535 Editor dan Simulator ……… 32

2.7.1. Software ATMega8535 Editor ……… 32

2.7.2. Software Downloader ……… 32

2.7.3. Software Desain PCB Eagle 4.13r …………... 33

Bab 3 Perancangan Sistem 3.1. Diagram Blok Sistem ……… 35

3.2. Rangkaian Sensor Ultrasonic ……… 36

(9)

3.4. Perancangan Perancangan Rangkaian LCD ……… 39 3.5. Rangkaian Wavecom Fastrack……… 40 3.6. Flowchart System ……… 41

Bab 4 Hasil dan Pengujian

4.1. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Ultrasonic ……… 43 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 ……… 44 4.3. Interfacing LCD 2x16 ……… 45 4.4. Pengujian Koneksi Modul GSM Wavecom dengan

Mikrokontroller ATMEGA8535 via serial max232 ……… 51

Bab 5 Penutup

5.1. Kesimpulan……… 73

5.2. Saran ……… 74

Daftar Pustaka ……… 75

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Penjelasan Pin pada Port B 9

Tabel 2.2 Penjelasan Pin pada Port D 10

Tabel 2.3 Tabel Set AT-Command 17

Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD 21

Tabel 2.5 Konfigurasi Pin LCD 21

Tabel 2.6 Konfigurasi LCD 22

Tabel 2.7 Koneksi Null Mode 29

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Konfigurasi Pin ATmega8535 PDIP 8

Gambar 2.2 Peta Memori Program 11

Gambar 2.3 Peta Memori Data 12

Gambar 2.4 EEPROM Data Memory 12

Gambar 2.5 Status Register ATMega 8535 13

Gambar 2.6 Modem Gsm Fastrack M1306b 16

Gambar 2.7 LCD 19

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin LCD 20

Gambar 2.9 Sensor Ultrasonic 24

Gambar 2.10 Blok Sensor Ultrasonic dengan Tampilan

Seven Segment 25

Gambar 2.11 Ilustrasi cara kerja sensor 26

Gambar 2.12 Skematik hubungan pin 26

Gambar 2.13 Level Tegangan RS232 pada Pengiriman Huruf “A”

Tanpa Bit Paritas 28

Gambar 2.14 IC MAX232 29

Gambar 2.15 Penggunaan ic max 232 dalam rangkaian sebagai

Komunikasi Serial 31

Gambar 2.16 Tampilan Code Vision AVR 32

Gambar 2.17 Tampilan Ponyprog2000 33

Gambar 2.18 Tampilan software Eagle 4.13r 33

Gambar 3.1 Diagram Blok System 35

Gambar 3.2. Rangkaian Receiver ultrasonic 36

Gambar 3.3. Jarak antara Tx – Rx 36

Gambar 3.4 Keluaran Pulsa Ultrasonic 37

Gambar 3.5 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler

ATMEGA 8535 38

Gambar 3.6 Rangkaian LCD 39