PERANCANGAN VISKOSIMETER DIGITAL UNTUK MENGUKUR VISKOSITAS MINYAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 DENGAN TAMPILAN PC SKRIPSI NURJANNAH

Transkripsi

1 PERANCANGAN VISKOSIMETER DIGITAL UNTUK MENGUKUR VISKOSITAS MINYAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 DENGAN TAMPILAN PC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains NURJANNAH DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 PERANCANGAN VISKOSIMETER DIGITAL UNTUK MENGUKUR VISKOSITAS MINYAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 DENGAN TAMPILAN PC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains NURJANNAH DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN VISKOSIMETER DIGITAL UNTUK MENGUKUR VISKOSITAS MINYAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 DENGAN TAMPILAN PC Kategori : SKRIPSI Nama : NURJANNAH Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 25 Juni 2013 Pembimbing II Pembimbing I Dr. Tulus Ikhsan Nasution, S.Si, M.Sc Dr. Nasruddin M N, M.Eng.SC NIP NIP Medan, Mei 2013 Diketahui/Disetujui oleh : Departemen Fisika FMIPA USU Ketua DR. Marhaposan Situmorang NIP

4 PERNYATAAN PERANCANGAN VISKOSIMETER DIGITAL UNTUK MENGUKUR VISKOSITAS MINYAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 DENGAN TAMPILAN PC SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2013 NURJANNAH

5 PENGHARGAAN Segala puji dan syukur saya ucapkan kepada ALLAH SWT Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan karunia-nya saya berhasil menyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang telah ditetapkan. Selawat dan salam kepada Muhammad SAW. Yang teristimewa yaitu Ayah Bunda Tercinta, Mahyiddin dan Nurhafifah, Kakak dan Adik saya yaitu Mala, Fika, Annisah, Ismail dan dek Wan. Terimakasih atas do a, dukungan serta semangat yang telah diberikan. Dan ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Dr. Nasruddin M N, M.Eng.SC selaku pembimbing yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Dan terimakasih kepada Dr. Tulus Ikhsan Nasution, S.Si, M.Sc selaku co-pembimbing yang telah banyak membantu dalam penelitian dan mengajari banyak hal juga memberi motivasi dan semangat. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Fisika Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs.Syahrul Humaidi M.Sc, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, pegawai di FMIPA USU, dan terimakasih juga kepada kawan-kawan seperjuangan kuliah saya.

6 PERANCANGAN VISKOSIMETER DIGITAL UNTUK MENGUKUR VISKOSITAS MINYAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT8535 DENGAN TAMPILAN PC ABSTRAK Rancangan viskosimeter digital berbasis mikrokontroller ATMega8535 telah dilakukan dengan menggunakan metode bola jatuh, sampel yang digunakan yaitu minyak goreng bermerek (A), minyak goreng curah yang belum dipakai (B), minyak goreng curah sekali pakai (C) dan gliserin. Viskosimeter tersebut telah diujicoba untuk menentukan viskositas yang hasilnya Minyak A = 3,16 x10-3 Poise, Minyak B = 3,30 x10-3 Poise, Minyak C = 3,11 x10-3 Poise, dan Gliserin = 1,28 Poise dan dengan menggunakan viskosimeter konvensional (manual) hasilnya Minyak A = 3,40 x10-3 Poise, Minyak B = 3,60 x10-3 Poise, Minyak C = 2,78 x10-3 Poise, dan Gliserin = 1,20 Poise. Hasil dari viskosimeter digital dibandingkan dengan viskosimeter konvensional (manual) ternyata hasilnya mendekati sehingga dapat dikatakan bahwa alat ini telah mampu mengukur viskositas minyak goreng A, B, C dan gliserin. Dan dengan keberhasilan perancangan viskosimeter digital ini telah dapat menggantikan pengukuran viskositas yang dilakukan secara manual yang mana pengukuran dapat dilakukan dengan cepat, akurat, dan praktis. Kata kunci : Viskosimeter, Viskositas, Mikrokontroller AT8535

7 DESIGN INSTRUMENT OF DIGITAL VISKOSIMETER TO MEASURE VISCOSITY OIL BASE ON MIKROKONTROLER AT8535 WITH THE APPEARANCE OF PC (PERSONAL COMPUTER). ABSTRACT Design digital viscosimeter base on ATMEGA8535 mikrocontroller have been conducted by using ball method fall, used sampel that is cooking oil have brand ( A), bulk cooking oil which not yet been weared ( B), bulk cooking oil once wear ( C) and glycerine. The Viscosimeter have in test-drive to determine viscositas which its result of Oil of A = 3,16 Poise x10-3, Oil of B = 3,30 Poise x10-3, Oil of C = 3,11 Poise x10-3, and Glycerine = 1,28 Poise and by using conventional viscosimeter ( its result manual) of Oil of A = 3,40x10-3 Poise, Oil of B = 3,60 x10-3 Poise, Oil of C = 2,78x10-3 Poise, and Glycerine = 1,20 Poise. Result of from compared to digital viscosimeter of conventional viscosimeter ( manual) in the reality its result come near so that can be said that by this appliance have been able to measure cooking oil viskositas of A, B, C and glycerine. And with efficacy of scheme of this digital viskosimeter have earned to replace measurement of conducted viskositas manually the which measurement can be conducted swiftly is, accurate, and practical. Key Word : Viscosimeter, Viscositas, Mikrokontroller AT8535

8 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Grfafik ii iii iv v vi vii ix x xi Bab 1 Pendahuluan Latar Belakang Batasan Masalah Tujuan Penulisan Manfaat Penelitian Tempat Penelitian Sistematika Penulisan 3 Bab 2 Landasan Teori Minyak Gliserin Fluida Kerapatan (Density) Tegangan Permukaan Kekentalan (Viskositas) Sensor LDR LED 13

9 2.5 Mikrokontroler Blok Diagram dan Arsitektur ATMega Sistem Minimum ATmega8535 (SISMIN) Konstruksi ATmega Liquid Crystal Display (LCD) Akuisisi Data 21 Bab 3 Perancangan dan Kerja Alat Diagram Blok Flowchart Proses Kerja Viskosimeter Rangkaian Mikrokontroler ATMega Display LCD Character 2 x Rangkaian Max Rangkaian Power Supply Perancangan Rangkaian Sensor LDR 30 Bab 4 Hasil dan Pembahasan Pembahasan Sistem Keseluruhan Hasil Pengukuran Viskositas Sampel Hasil Perhitungan Kecepatan 37 Bab 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 42 Daftar Pustaka 44 Lampiran I Lampiran II Lampiran III

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port B 17 Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port C 18 Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port D 18 Tabel 4.1 Minyak Goreng A 34 Tabel 4.2 Minyak Goreng B 35 Tabel 4.3 Minyak Goreng C 35 Tabel 4.4 Gliserin 35 Tabel 4.5 Waktu Tempuh Bola Secara Konvensional (manual) 37 Tabel 4.6 Waktu Tempuh Bola Dalam Mikrokontroller(Digital) 37 Tabel 4.7 Perbandingan Nilai viskositas Minyak Goreng (A, B C) dan Gliserin 40

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gaya bola pada cairan 8 Gambar 2.2 Simbol dan fisik sensor cahaya (LDR) 12 Gambar 2.3 Simbol dan gambar LED 13 Gambar 2.4 Blok diagram fungsional ATMega Gambar 2.5 Kongfigurasi pin AVR ATMega Gambar 2.6 Memori Program 20 Gambar 3.1 Diagram blok perancangan viskometer digital 23 Gambar 3.2 Diagram alir perancangan viskometer digital 24 Gambar 3.3 Rangkaian skematik sistem minimum Mikrokontroller AT Gambar 3.4 Pin-pin modul LCD 27 Gambar 3.5 Rangkaian Max Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply 29 Gambar 3.7 Rangkaian penguji LDR 30 Gambar 4.1 Rangkaianpenguji Mikrokontroller AT

12 DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 4.1 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Bola Jatuh Dalam Minyak A 38 Grafik 4.2 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Bola Jatuh Dalam Minyak B 38 Grafik 4.3 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Bola Jatuh Dalam Minyak C 39 Grafik 4.4 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Bola Jatuh Dalam Gliserin 39 Grafik4.5 Grafik Perbandingan masing-masing Minyak A, B dan C Dalam pengukuran Manual dan Digital 41