PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI DATA VIA FREKUENSI RADIO BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUTNO UNO SKRIPSI

■

■

■ _=S-:

i

•''j

i•

t

if',i 2i

?

PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI DATA

"... “

i i

^.

VIA FREKUENSI RADIO

BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUTNO UNO

- :

r

3 S -

"

SKRIPSI

'1

■

Sebagai saiah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Bidang Studi Fisika

.■

.

:• * •* *

.

Olfib:

ZIPRI

08101002041 .

.

'■V'.

- .

■

JURUSAN FISiKA

FAKULTAS MATETMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

.>v'

'

r

v

i

SM l

, ■

■

' i

2017

:vv ^

V

£*/■ Ux

7%

f

%(r PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI DATA

VIA FREKUENSI RADIO

BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO

SKRIPSI

Sebagaisalahsatusyarat untukmemperoleh gelar SarjanaSainsBidangStudiFisika

ZIPRI 08101002041

JURUSANFISIKA

FAKULTASMATETMATIKADANILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITASSRIWIJAYA

INDRALAYA 2017

LEMBARPENGESAHAN

PERANCANGAN SISTEMKOMUNIKASI DATA VIA FREKUENSI RADIO

BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO

SKRIPSI

Sebagaisalahsatusyaratuntukmemperolehgelar SarjanaSainsBidangStudi Fisika

Oleh:

Zipri 08101002041

Indralaya,5 April2017

PembimbingII PembimbingI,

Dira.YnlinarAdnan M.T. ilehS. Si.M.Si.

NIP. 19600929 199203 2001 NIP 730518 199802 1 001

engetahui usanFisika

Drs.-Bfltaviaftus Cakra Satva.M.T NIP. 19651001 199102 1 001

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH

Yangbertandatangandibawah ini:

Zipri NamaMahasiswa

08101002041

Matematikadan IlmuPengetahuanAlam/Fisika NIM

Fakultas/Jurusan

Menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri dan karya ilmiah ini belum pernah diajukan sebagai pemenuhan persyaratan untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata (SI) dari Universitas Sriwijaya maupun perguruan tinggi lain. Semua informasi yang dimuat dalam skripsi ini yang berasal dari penulis lain baik yang dipublikasikan atau tidak telah diberikan penghargaan dengan mengkutip namasumberpenulis secara secarabenar. Semua isidariskripsiini sepenuhnyamenjaditanggungjawabsayasebagipenulis.

Demikianlahsuratpernyataanini sayabuatdengansebenarnya.

Indralaya, Maret2017

Penulis

iii

kau jadi demam. Tubuh manusia meningkatkan suhu badannya untuk membunuh virus itu.

Pemanasan adalah

"Penyisihan"

Jika kita tak Saat kau terkena virus,

Planet Bumi bekerja dengan cara yang sama.

umat manusia global merupakan demamnya,

virusnya. Kita membuat planet kita sakit, merupakan satu satunya harapan kita,

mengurangi populasi sendiri, hanya ada dua cara akhir atau virus Lagi pula hasilnya tetap sama, Tubuh itu membunuh virus,

masalah ini.

membunuh tubuh itu.

virusnya akan mati.

Tapi, jika virus bisa menjadi vaksin dan menjinakkan virus yang lain sehingga

tidak akan ada lagi penyebab kerusakan.

Sebaik-baik manusia adalah yang bermanfaat bagi orang lain.

Skripsi ini saya persembahkan kepada:

Kedua orang tuaku tercinta Adik-adikku tersayang Keluarga besarku Sahabat-sahabatku Almamaterku

KATAPENGANTAR

Segala puji syukur saya panjatkan kehadiran Allah SWT. Karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan skripsi dengan judu “Perancangan Sistem Komunikasi Data Via Frekuensi Radio Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno” dapatterselesaikan.

Saya menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini tidak lepas dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada orang-orang yang sudah banyak membantu selama ini, terutamakepada:

1. Kedua orang tua saya yang saya sayangi dan adik-adik saya yang sangat saya cintai dan saya banggakan yang senantiasa mendoakan dan memberikandukungankepadasaya.

2. Bapak Dr. Iskhaq Iskandar, M.Sc. selaku DekanFakultas Matematika dan IlmuPengetahuanAlamUniversitas Sriwijaya.

3. Bapak Drs. Octavianus Cakra Satya, M.T Selaku Ketua Jurusan Fisika Universitas Sriwijaya

4. Bapak Khairul Saleh, S.Si., M.Si. selaku Sekertaris Jurusan Fisika Fakultas MIPA sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan, bimbingan,motivasi,perhatian, saransertakritik.

5. Ibu Dra. Yulinar Adnan, M.T selaku Dosen pembimbing Akademik sekaligus Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, masukan, saransertamotivasi.

6. Bapak Drs. Muhammad Irfan, M.T., Bapak Dr. Fiber Monado, S.Si., M.Si., Hadi, S.Si., M.T. sebagai Dosen Penguji yang telah memberikan kritikdansaran.

7. SeluruhDosenPengajarJurusanFisikaFMIPAUniversitas Sriwijayayang telahmenyumbangilmunya.

8. Kawan-kawan Fisika 2010, terimakasih atas kerjasamanya dan wamiyangkalianberikandimasakuliah.

warna-

9. The best Top’10: Sulandri, Zepi Arianto, Sandi Satria, Agus Artomi, Ari Setiadi, Rohimin, Bahtiar, Mauliana Risty R., Devi Teri Hariyani, Erin Aprianti.

10. Rendi Fradika A., Rohimin, dan Ari Oktaza atas bantuannya saat pengambilandatadi KarangEndah.

11. Sri Minarsih, Alip Kusaini, T. Raja Maskahar, Muhammad Afriza, AR.

Haderani, terimakasihbanyakatasbantuankalian.

12. Seluruh stafADM dan TU Jurusan Fisika FMIPA Universitas Sriwijaya yangselalumemberikankelancarandalamberbagai urusanperkuliahan.

13. Semua pihak yang sudah membatu penulis selama penelitian dan penulisan skripsi.

Penulis menyadaribahwasanya dalam penulisan skripsi ini masih banyak terdapat kesalahan. Oleh karena itu penulis senantiasa mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan skripsi ini dan untuk kedepannya. Semogatugasakhirinibermanfaatbagi siapapunyangmembacanya.

Indralaya, Maret2017

Penulis

PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI DATA VIA FREKUENSI RADIO

BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO

Oleh:

ZIPRI 08101002041

ABSTRAK

Penelitian ini merancang sistem komunikasi data berbasis mikrokontroler Arduino Uno dankomputersecarawireless menggunakan2 buahmodulxbeepro s2 sebagai receiver dan transmitter. Sistem ini mengirimkan data sensor LDR menggunakanxbee transmitter danArduino Uno kexbeereceiver yang dipasang di komputer (laptop) dan data disimpan dalam bentuk database notepad yang disertai dengan waktu dan tanggal. Pada kondisi lapangan terbuka tanpa penghalang antara receiver dan transmitter alat ini bisa mentransmisikan data dengan jarak rata-rata sejauh 1320 meter dan pada kondisi dengan penghalang maksimal satudindingbetonalatinibisamentransmisikandatadenganjarakrata- ratasejauh350 meter, sertadapatmenerimadatasesuai dengandatayangdikirim.

Namun,padasaatreceivingdatamasihterjadidelayselama 1 detik.

KataKunci: ArduinoUno,xbeepros2, sensorLDR.

vii

DATA COMMUNICATIONS SYSTEM DESIGN VIA RADIO FREQUENCY

BASED ON MICROCONTROLLER ARDUINO UNO

By:

ZIPRI 08101002041

ABSTRACT

This research is to design a data communication system based on microcontroller arduino uno and Computer by wireless using 2 xbee pro s2 mudules as a receiver and transmitter. This system sends data of LDR sensor using the xbee transmitter and Arduino Uno to xbee receiver that is installed to Computer (laptop) andthe dataisstored inadatabaseform notepadwithtime and date. On the conditionofanopen fieldwith no obstructions betweenreceiverand transmitter ofthis device can transmitdata at an average distance as far as 1320 meters and in conditions with obstructions maximum one concrete wali this device can transmit data at an average distance as far as 350 meters, and can receivedataaccordingtothe datasent. However, atthe time ofreceivingthe data isstillgoingondelayfor 1 second.

Keywords: ArduinoUno,XBeepro s2,LDRsensor.

NO DAHAR:

TANGGAL : DAFTARISI

Halaman HALAMANJUDUL... i

LEMBARPENGESAHAN...

PERNYATAAN KEASLIANKARYAILMIAH KATAPERSEMBAHAN...

KATAPENGANTAR...

ABSTRAK...

ABSTRACT...

DAFTARISI...

DAFTARTABEL...

DAFTARGAMBAR...

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang...

1.2 Rumusan masalah ...

1.3 TujuanPenelitian...

1.4 BatasanMasalah ...

1.5 ManfaatPenelitian...

ii iii iv v vii viii

IX XI

xii

1 1 1 2 2 BAB2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 GelombangRadio ... 3

2.2 Sensor 5

2.2.1 SensorLDR 6

2.2.1.1 KarakteristikSensorLDR 2.2.1.2PrinsipKeijaLDR...

7 7 2.3 XBeePro ...

2.4 MikrokontrolerArduinoUnoR3....

2.4.1 Konfigurasi PinATMega328P 2.5 BahasaPemrograman...

BAB 3 METODEPENELITIAN

3.1 WaktudanTempat ...

7 9 10 12

14

ix

3.2 AlatdanBahanPenelitian... 14 3.3 Metode Penelitian...

3.3.1 Algoritma ...

3.3.2 Flowchart ...

3.4 MetodeperancanganAlat...

3.4.1 Perancangan PerangkatKeras{Hardware)...

3.4.2 Perancangan PerangkatLunak(Software)...

3.5 Algoritma ...

3.6 Flowchart ...

3.7 DesainAlat...

BAB 4 HASILDAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Rancangan...

4.1.1 HasilRancanganPerangkatKeras(Hardware)...

4.1.2HasilRancangan PerangkatLunak(Software)...

4.1.2.1 Konfigurasi ModemMenggunakanX-CTU...

4.1.2.2 ProgramMikrokontrolerMenggunakanIDE Arduino...

4.1.2.3 PenyimpananDataMenggunakanRealterm...

4.2 DataHasil Pengujian...

4.2.1 DataPengujianJarakTransmisi...

4.2.1.1 DataPengujianJarakTransmisiAntara Receiver dan Transmitterdi LapanganTerbuka...

4.2.1.2 DataPengujianJarakTransmisiAntaraReceiver di Dalam Ruangandan Transmitterdi Lapangan Terbuka...

4.2.2DataPengujianTransmisiData...

4.3 Pembahasan...

BAB5 PENUTUP

5.1 Kesimpulan...

5.2 Saran...

15 15 16 16 16 17 17 18 19

20 20 21 21

25 27 28 28

29

30 31 34

36 36

DAFTARPUSTAKA 37

LAMPIRAN 39

DAFTARTABEL

Halaman Tabel 2.1 SpesifikasimodulXBeePro...

Tabel2.2 PendefinisianPinATMega328P Tabel 4.1 Pengujian1/0ADCArduino...

Tabel4.2 Transmisiantarareceiverdantransmitterdi lapanganterbuka.... 29 Tabel4.3 Transmisiantarareceiverdidalamruangandantransmitterdi

lapanganterbuka...

Tabel 4.4 Pengujiantransmisi data

8 11 27

30 31

xi

DAFTARGAMBAR

Halaman Gambar2.1 Spektrum gelombangelektromagnetik... 4

Gambar2.2 LightDependentResistor (LDR)...

Gambar2.3 ModulXBee Pro...

Gambar2.4 BoardArduinoUnoR3...

Gambar2.5 DiagramPinATMega328P...

Gambar2.6 TampilanUtamaSoftwareArduino...

Gambar3.1 DiagrambloktahapperancanganHardware Gambar3.2 Flowchartprogram...

Gambar3.3 Desainalatkomunikasi...

Gambar4.1 Foto hasilrancanganalat...

6 8 10 11 13 16 18 19 20

I

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Pada umumnya dibidang riset, pengambilan data pada pengukuran suatu parameterfisis adayang dilakukanpertahun,per bulan, perminggu,per hari,per jam, per menit, bahkan ada yang per detik, dan masih dilakukan secara manual.

Dengan demikian, pada saat melakukan pengukuran kita harus berada di lokasi pengukuran, baik kondisi siang atau malam, panas atau pun hujan, untuk mendapatkandatayangakuratdanrealtime.

Beberapa pengukuran sebelumnya menggunakan mikrokontroler dengan penyimpanan data berupa Jlashdisk dan ada juga yang menggunakan penyimpananlangsungkekomputerdengan sistemkomunikasimikrokontrolerke komputer via bluetooth. Namun masih ada beberapa kekurangan seperti pada Jlashdisk banyaknya data yang dapat disimpan tergantung dengan kapasitas penyimpanyan Jlashdisk tersebut dan pada bluetooth jarak transmisi datanya masihkurangjauh.

Karenabeberapa haltersebutdi atas makapenulis ingin melakukansedikit perubahan pada sistem transmisi data dari mikrokontroler ke komputer via frekuensi radio untuk mendapatkan hasil pengukuran yang real time,jangkauan transmisi data yang lebihjauh, dan kapasitas penyimpanan data yang lebih besar yaitupadakomputer.

1.2 RumusanMasalah

Rumusan masalah padapenelitianini adalahbagaimanamerancang sistem komunikasi data via frekuensi radio berbasis mikrokontroler ardui.no

datapada mikrokontrolerdapatditampilkandan disimpanke komputer.

uno agar

1.3 Tujuan Penelitian

1. Merancang sistem komunikasi data secara wireless menggunakan frekuensiradio berbasismikrokontralerarduino

2. Dapatmenyimpandatayangdikirimdarimikrokontrolerkekomputer.

uno.

1 UniversitasSriwijaya

2

1.4 Batasan Masalah

Hanya menghasilkan sistem komunikasi data dari mikrokontroler ke komputerviafrekuensi radio berbasismikrokontroler.

1.5 ManfaatPenelitian

Sistem komunikasi data via frekuensi radio ini dapat digunakan untuk mentransmisikan data sensor di lapangan yang dipasang di mikrokontroler untuk dikirim kekomputeragar datayangdiperolehdapatdisimpandi komputer.

Daftar Pustaka

2006, Datasheet:FullyIntegrated, HallEffect-BasedLinearCurrent Sensorwith2.1 kVRMS VoltageIsolationandaLow-ResistanceCurrent Conductor,America,Allegro

Anonim,

Bishop,Owen,2004,Dasar-dasarElektronika,Jakarta,Erlangga

Fitriani, Eliza, 2014, Sistem Pengukuran Temperatur Berbantuan Komunikasi Bluetooth Berbasis Mikrokontroler Basic Stamp-2 dan Komputer, Skripsi, UniversitasSriwijaya,Indralaya

Data Via

Istiyanto, J. E., 2014, Pengantar Elektronika dan Instrumentasi Prndekatan ProjectArduinodanAndroid,Yogyakarta, Audi

Kencana, Rieka, 2013, Perancangan Alat Penentu percepatan Gravitasi Pada GerakJatuhBebasMenggunakanSensorLDR (LightDependentResistor) Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16, Skripsi, Universitas Sriwijaya, Indralaya

Ramdhania, Kamilah, 2013, Rancangan Bangun Alat Ukur Induksi Magnet Menggunakan Sensor Arus Listrik ACS712 Berbasis Mikrokontroler ATMegal6,Skripsi,Universitas Sriwijaya,Indralaya

Susanto, Heri, dkk, 2013, Perancangan Sistem Telemetri wireless Untuk MengukurSuhudanKelembaban BerbasisArduino Uno R3ATMEGA28P danXBeePro,Tanjung Pinang,Universitas MaritimRajaAliHaji

Young, HughD., Roger A., Freedman, 2004, Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid2,Jakarta, Erlangga

Universitas Sriwijaya

J

38

https://www.sparkfun.com/producls/13197Diakses 30 Juni 2015 Pukul10:10 WIB.

http://www.atmel.com, Diakses30Juni 2015 PukullOilOWIB.

http://store.fut-electronics.com/products/arduino-uno-r3Aatest-revision-clone, Diakses30Juni2015PukullOilO WIB.