Perancangan Alat Pemantau Ketinggian Air.

(1)

ABSTRAK

Telah dilakukan perancangan dan realisai sistem pembuatan pemantauan

ketinggian air dengan menggunakan sensor pelampung yang dihubungkan pada

potensiometer menggunakan ATMega16. Alat ini dapat dimanfaatkan sebagai alat

bantu untuk memantau ketinggian air pada suatu tangki atau bak penampungan

air. Sehingga pemantauan tidak perlu dilalakukan dengan kontak fisik antara

manusia dengan tempat penampungan itu sendiri.

Perangkat kerasa alat ini terdiri dari board ATMega16, Lampu LED,

potensiometer, dan pelampung. Pelampung akan memutarkan potensiometer

seiring dengan bergeraknya pelampung sesuai tinggi air. Ketika potensiometer

berputar maka tegangan yang dihasilkan akan di olah di program ADC yang ada

dalam mikrocontroller. Lalu tegangan yang sudah di olah akan menyalakan lampu

LED. Nyala lampu LED sesuai dengan tegangan yang di berika oleh

potensiometer. Prinsip kerja alat ini menggunakan bahasa C yang telah di

(2)

ABSTRACT

Realisai the design and manufacture of systems monitoring the water levels using

a sensor vest that is connected to a potentiometer using ATMega16. This tool can

be used as a tool to monitor the level of water in a tank or water tanks. So that

monitoring does not need dilalakukan with physical contact between humans and

the shelter itself.

The device consists of fixed and this tool ATMega16 board, LED, potentiometer,

and buoys. Buoys will rotate along with the movement of a potentiometer

according to high-water buoys. When rotating the potentiometer voltage generated

will be in if the program is in mikrocontroller ADC. Then the voltage would have

been if the LED lights. LED lights in accordance with the voltage at berika by

potentiometer. The working principle of this tool using the C language which has

(3)

DAFTAR ISI

Abstrak ... i

Kata Pengantar ... iii

Daftar isi ... v

Bab 1 Pendahuluan ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan ... 2

1.4 Pembatasan Masalah ... 3

1.5 Sistematika Laporan ... 3

Bab II Kerangka Teoritis ... 5

2.1 Microcontroller ATMega 16 ... 5

2.1.1 Penjelasan fungsi pin ATMega16... 7

2.1.2 Sistem clock ... 14

2.1.4 Program memori ... 16

(4)

2.1.6 Stack pointer ... 21

2.1.7 Timer/counter ... 22

2.1.8 Sumber reset ... 23

2.2 Potensiometer ... 25

2.2.1 Konstruksi potensiometer ... 26

2.3 LED ... 28

2.3.1 Sirkuit LED ... 28

Bab III Perancangan dan Pemodelan ... 30

3.1 Perancangan perangkat keras ... 30

3.1.1 Blok Diagram ... 30

3.1.2 Sensor Pelampung ... 40

3.1.3 Potensiometer ... 41

3.1.4 ATMega 16... 42

3.1.5 LED ... 43

3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 44

3.2.1 Diagram alir ... 44

(5)

Bab IV Data Pengamatan dan Analisa ... 50

4.1 Pengujian perangkat keras ... 50

4.1.1 Pengujian potensiometer ... 50

4.1.2 Pengujian LED ... 51

4.2 Pengujian perangkat lunak ... 51

Bab V Kesimpulan dan Saran ... 55

5.1 Kesimpulan ... 55

5.2 Saran ... 55

Daftar Pustaka ... 56

Lampiran ... 57

Listing Program... A1

(6)

Daftar tabel

Tabel 2.1

Fungsi khusus

port

A ... 8

Tabel 2.2

Fungsi khusus

port

B ... 9

Tabel 2.3

Fungsi khusus

port

C ... 10

Tabel 2.4

Fungsi khusus

port

D ... 11

(7)

Program pada ADC Vision AVR:

/*****************************************************

This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.04.8b Evaluation

Automatic Program Generator

http://www.hpinfotech.com

Project :

Version :

Date : 29/07/2010

Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only

Company :

Comments:

Chip type : ATmega16

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 12,000000 MHz

Memory model : Small

(8)

Data Stack size : 256

*****************************************************/

#include <mega16.h>

#include <delay.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x00

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)

{

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

delay_us(10);

// Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete

while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

return ADCW;

}

void main(void)

(9)

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization

PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

// Port C initialization

(10)

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0

PORTD=0x00;

DDRD=0xFF;

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

// Mode: Normal top=FFh

// OC0 output: Disconnected

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization

(11)

// Mode: Normal top=FFFFh

// OC1A output: Discon.

// OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=0x00;

(12)

// Clock value: Timer2 Stopped

// Mode: Normal top=FFh

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0x00;

TCCR2=0x00;

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=0x00;

MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x00;

// Analog Comparator initialization

(13)

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC Clock frequency: 12000 kHz

// ADC Voltage Reference: AREF pin

// ADC Auto Trigger Source: ADC Stopped

ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0x87;

while (1)

{

// Place your code here

temp= read_adc(0);

vin=((float) temp * 0.00488);

//vin=(float(temp) * (5 volt/1024))

if((vin>=2.2)&&(vin<2.3))

{

PORTD=0b00000000;

(14)

(15)

if((vin>=0.5)&&(vin<0.75))

{PORTD=0b11111110;

delay_ms(50);

PORTD=0b11111111;

delay_ms(50);}

if((vin>=0.25)&&(vin<0.5))

{PORTD=0b11111111;

delay_ms(50);}

};

}

(16)

(17)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di era globalisasi ini perkembangan teknologi berkembang begitu pesat

seiring dengan kemajuan pola pikir sumber daya manusia yang semakin maju.

Keinginan untuk selalu menciptakan suatu hasil karya mengalami perubahan

secara bertahap yang bersifat kompetitif agar dapat menciptakan kemudahan

bagi manusianya sendiri yang didukung dengan perangkat - perangkat

berteknologi tinggi. Hal itu tidak akan tercapai apabila suatu industri masih

menggunakan sistem manual yang mayoritas menggunakan jasa tenaga kerja manusia.

Dalam kehidupan sehari – hari, manusia sering perlu melakukan

pengukuran terhadap ketinggian air. Misalnya dalam suatu pabrik yang

memiliki tangki – tangki penyimpanan air yang harus selalu terpantau

volumenya atau ketinggian permukannya. Contoh lainnya pada Stasiun

Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) yaitu untuk mengetahui seberapa

banyak Bahan Bakar Minyak (BBM) yang masih tersisa di dalam tangki. Sama

halnya di PDAM yaitu untuk mengetahui seberapa banyak sisa air dalam bak

penampungan. Dalam rumah tangga terkadang juga membutuhkan dalam

pengukuran ketinggian air misalkan untuk mengetahui isi penampungan air

(18)

2 Untuk memantau ketinggian air ini ada beberapa cara, dari cara

tradisional dan cara modern. Sebelum ditemukannya suatu cara modern,

manusia menggunakan semacam tongkat panjang atau galah untuk mendeteksi

nilai ketinggian air. Cara tradisional ini memiliki kelemahan yaitu untuk

mengukur tangki yang memiliki kedalaman yang cukup dalam akan

mengalami kesulitan dan pengukuran dengan cara ini tidak dapat dilakukan

secara terus menerus karena faktor keterbatasan fisik yang ada pada manusia.

Dengan metode modern yang memanfaatkan teknologi ada beberapa

cara untuk mengukur ketinggian air tersebut salah satunya yaitu dengan

menggunakan sensor pelampung yang dihubungkan pada potensiometer yang

dipasang di atas tangki. Dengan sensor tersebut tingkat pendeteksian akan

menunjukkan hasil yang lebih akurat tanpa manusia itu harus langsung

bersentuhan fisik dengan alat atau tempat penyimpanan air tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana cara membuat sistem pemantau ketinggian air dengan

menggunakan pelampung yang dihubungkan pada potensiometer

(19)

3 1.3 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir yang dibuat adalah merancang suatu sistem

untuk memantau ketinggian air dalam tangki dengan menggunakan

pelampung yang dihubungkan pada potensiometer sebagai sensor dan

lampu LED sebagai indicator.

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam pembuatan tugas akhir ini dibatasi yaitu:

Percobaan menggunakan maket serta bentuk tangki yang kecil yang

digunakan hanya sebagai prototype.

1.5 Sistematika Laporan

Untuk memudahkan dalam memahami isi dari tugas akhir ini maka

diuraikan penulisannya sebagai berikut:

Bab 1: Pendahuluan

Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan,

pembatasan masalah, manfaat penelitian, sistematika laporan.

Bab 2: Landasan Teori

Berisi tentang dasar-dasar teori yang mendukung perancangan

(20)

4 Bab 3: Perancangan alat

Berisi tentang dasar dari perancangan software maupun hardware

dan prinsip kerja.

Bab 4: Data Pengamatan dan Analisa

Berisi tentang hasil program aplikasi dari segi fungsi maupun

sistem yang digunakan.

Bab 5: Kesimpulan dan Saran

(21)

56

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan data pengamatan dan analisa data dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

 Sistem yang dirancang berupa alat pemantau ketinggian air sudah

berhasil direalisasikan dan sudah dapat berfungsi dengan cukup

baik, hal ini ditunjukkan dengan hasil tampilan pada lampu LED

dapat berfungsi sesuai dengan diagram alir pada program

CodeVisionAVR yang telah dibuat.

5.2. Saran

Setelah mengevaluasi Tugas Akhir ini, diharapkan Tugas Akhir ini dapat

dikembangkan lebih lanjut dengan beberapa saran sebagai berikut :

 Perlu adanya penelitian penggunaan perangkat keras yang lain

untuk indikator agar didapatkan hasil yang lebih baik lagi.

 Pembuatan pelampung harus dikembangkan lebih baik lagi agar

setiap bentuk tangki berubah penempatan pelampung tidak harus

(22)

56

DAFTAR PUSTAKA

1. Andrianto,Heri.2008.Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16 Menggunakan Bahasa C.Bandung:Informatika.

2. Away, Gunadi Abdia.2008.Delphi for Accounting.Bandung: Informatika.