MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK PING)))
PARALLAX BERBASIS MIKROKONTROLLER
AT89S51
SKRIPSI
MUHAMMAD FAJAR
111421031
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SIMULASI SISTEM OTOMASI POMPA UNTUK PENGUKURAN VOLUME MINYAK PADA TANKI DIESEL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR
ULTRASONIK PING))) PARALLAX BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
MUHAMMAD FAJAR 111421031
PERSETUJUAN
Judul : SIMULASI SISTEM OTOMASI POMPA UNTUK PENGUKURAN VOLUME MINYAK PADA TANKI DIESEL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK PING))) PARALLAX BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 Kategori : SKRIPSI
Nama : MUHAMMAD FAJAR Nomor Induk Mahasiswa : 111421031
Program Studi : ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFOMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Drs. Dahlan Sitompul M. Eng Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19670725 200501 1 002 NIP. 19620317 199103 1 001
Diketahui/Disetujui Oleh S1- Ilmu Komputer Ketua,
PERNYATAAN
SIMULASI SISTEM OTOMASI POMPA UNTUK PENGUKURAN VOLUME MINYAK PADA TANKI DIESEL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR
ULTRASONIK PING))) PARALLAX BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan,
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penukis ucapkan kekhadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta karunia sehingga skripsi ini berhasil penulis selesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Dimana skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis hadiahkan ke Nabi besar Muhammad SAW.
Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku pembimbing I dan Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, kritik dan saran yang membangun untuk menyempurkan kajian penelitian ini serta panduan ringkas, dan padat telah diberikan kepada penulis untuk menyelesakan skripsi ini. Selanjutnya kepada para dosen penguji Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku pembanding I dan Bapak Handrizal S,Si, M.Comp, Sc selaku pembanding II atas kritikan dan saran yang sangat berguna untuk skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada jajaran dosen dan staf karyawan ILKOM.
Penulis juga ucapakan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada Ayahanda (Drs.H.M Nurdin) dan Ibunda (Hj. Lili Yuliana), serta kakak dan adik-adik yang selalu memberikan doa, motivasi dan dukungannya baik materi maupun spiritual serta semangat yang diberikan selama kuliah dan menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, karena kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga bermanfaat bagi kita semuanya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih sebanyak-banyaknya.
Medan, Januari 2015
Muhammad Fajar
ABSTRAK
Pengukuran volume minyak pada tanki diesel biasanya dilakukan secara manual yaitu dengan cara melihat ketinggian minyak secara langsung ke tanki penampung yang tertulis pada dinding tanki atau dengan media tongkat sebagai meteran yang dimasukkan kedalam tanki untuk melihat ketinggian permukaan minyak dan untuk laporan masih dicatat secara manual dengan menggunakan buku laporan harian. Namun metode ini tidak efisien karena hal tersebut sering menimbulkan permasalahan bagi petugas operasional pabrik bahan bakar dilapangan untuk mengawasi pengukuran secara langsung dengan jumlah tanki yang lebih banyak akibatnya sering terjadi hal yang merugikan seperti meluapnya minyak dari tanki penampung akibat kurangnya ketelitian pengukuran. Pada penelitian ini penulis membuat suatu alat yang dapat mengukur volume minyak pada tanki diesel melalui kontrol pompa otomatis dengan menggunakan sensor ping sebagai alat ukur dan mikrokontroler sebagai pusat pengendali, kemudian hasilnya akan ditampilakan pada komputer serta data hasil pengukuran disimpan dalam database. Pada penelitian ini alat sudah mampu mengukur volume minyak pada tanki disel dengan persen kesalahan 0.44 %.
ABSTRACT
SIMULATION OF AUTOMATION SYSTEM FOR MEASUREMENT OF VOLUME OIL PUMP IN DIESEL TANK BY USING THE SENSOR
ULTRASONIC PING))) PARALLAX BASED MICROCONTROLLER AT89S51
The measurement the volume of oil in the diesel tank is usually done manually, by looking at an altitude of oil directly to the storage tanks are inscribed on the walls of the tank or the media as a meter stick that is inserted into the tank to see the height of the oil surface and to report still recorded manually by using daily report book. But this method is not efficient because it often causes problems for plant operations personnel to monitor fuel field measurements directly with the number of tanks which consequently more frequent adverse things like overflow of oil from storage tanks due to lack of measurement accuracy. In this study, the authors make a device that can measure the volume of oil in the diesel tank with automatic pump control using ping as a measurement sensor and a microcontroller as the central controller, then the results will be displayed on the computer as well as the measurement result data stored within the database. In this research, the tools are able to measure the volume of oil in the diesel tank with 0,51% error.
DAFTAR ISI
1.6 Metodologi Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 6
2.1 Pengukuran 6
2.2 Gelombang Ultrasonik 7
2.3 Perangkat Keras (Hardware) 7
2.3.2.2.2 Timer/Counter 17 2.4 Perangkat Lunak (Software) Sistem 24
2.4.1 Bahasa Assembly 24
2.4.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 28
2.4.3 Software Downloader 29
2.4.4 Visual Basic 6.0 30
2.4.4.1 Konsep Dasar Pemrograman Dalam Visual Basic 6.0 31 2.5 Bagan Alir Sistem (System Flowchart) 31 2.5.1 Data Flow Diagram (DFD) 32
2.5.1.1 Diagram Konteks 33
2.5.1.2 Diagram Nol 33
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 34
3.1 Analisis Permasalahan 34
3.2 Pemecahan Masalah 34
3.3 Perangkat Keras (Hardware) 34
3.3.1 Diagram Blok 34
3.4.3 Perancangan Antar Muka (Interface) 48 3.4.3.1 Rancangan Menu Utama 48 3.4.3.2 Rancangan Form Koneksi Port 49 3.4.3.3 Rancangan Form Hasil Pengukuran Acquisition Data 50 3.4.3.4 Rancangan Form Tentang (About) 51
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 51 4.1 Pengujian Perangkat Keras (Hardware) 51 4.1.1 Pengujian Mikrokontroler AT89S51 51 4.1.2 Pengujian Sensor Ultrasonik 54 4.1.2.1 Analisis Ketelitian Alat 58 4.1.3 Pengujian Power Supply 60
4.2 Pengujian Perangkat Lunak 60
4.2.1 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware) 61 4.2.2 Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak (Software) 61 4.2.3 Tampilan Interface Sistem 61 4.2.3.1 Tampilam Menu Utama 62 4.2.3.2 Tampilan Form Koneksi Port Serial 62 4.2.3.3 Tampilan Hasil Pengukuran Acquisition Data 63
4.2.3.4 Tampilan About 64
4.3 Hasil Implementasi dan Pengujian 64 4.3.1 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem dan Alat 64
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 65
5.1 Kesimpulan 65
5.2 Saran 65
DAFTAR TABEL
Hal. Tabel 2.1 Fungsi Pin DB9 dan Pin DB25 19 Tabel 2.2 Simbol –simbol Flowchart Program 32
Tabel 2.3 Simbol-simbol DFD 33
Tabel 3.1 Data Eksekusi Program Dalam Satu Siklus 38 Tabel 3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Sistem Akuisisi Data
Pengukuran Volume Minyak 45
DAFTAR GAMBAR
Hal. Gambar 2.1 Pembagian Rentang Frekuensi Gelombang Akustik 7 Gambar 2.2 Sensor Ultrasonic PING))) 9 Gambar 2.3 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic 11 Gambar 2.4 Diagram Waktu Sensor Ultrasonic PING))) 12 Gambar 2.5 Jarak Ukur Sensor Ultrasonic PING))) 13 Gambar 2.6 Arsitektur dan Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51 14
Gambar 2.7 Susunan Pin DB9 21
Gambar 2.8 Skema Diagram Dan Bentuk Fisik IC-Max232 22 Gambar 2.9 Skema Relay Elektromagnetik 23 Gambar 2.10 Motor Pendorong (Pompa) 24 Gambar 2.11 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 28 Gambar 2.12 Tampilan Software Downloader 29 Gambar 2.13 Interface Antar Muka Visual Basic 6.0 30 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 35 Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Power Supply 36 Gambar 3.3 Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler AT89S51 37 Gambar 3.4 Sensor Ultrasonic PING))) 39 Gambar 3.5 Driver Sensor Ultrasonic PING))) 40
Gambar 3.6 Susunan PIN DB9 41
Gambar 3.7 Skema Relay 41
Gambar 3.8 Diagram Alir Sistem 42
Gambar 3.9 Use Case Diagram Aplikasi 44 Gambar 3.10 Activity diagram sistem akuisisi data pengukuran volume minyak 46 Gambar 3.11 DFD Level 0 Proses Sistem Pengukuran Voolume Minyak 47 Gambar 3.12 DFD Level 1 Proses Tampilan Data Volume Minyak
Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 52 Gambar 4.2 Rangkaian Pengujian Sensor Ultrasonik 54 Gambar 4.3 Grafik Data Teori vs Jarak 57 Gambar 4.4 Grafik Data Aktual Praktek vs Teori 58
Gambar 4.5 Tampilan Menu Utama 62
Gambar 4.6 Tampilan Form Menu Koneksi Port 63 Gambar 4.7 Tampilan Form Menu Acquisition Data 63
Gambar 4.8 Tampilan Menu About 64
DAFTAR LAMPIRAN
