TUGAS AKHIR PENGUKUR LEVEL TANKI AIR DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGUKUR LEVEL TANKI AIR DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO Diajukan guna melengkapi sebagai syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh : Nama : Mahpudin NIM : Program Studi : Teknik Elektro PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2012

2

3

4 KATA PENGANTAR Dengan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Srata Satu (S1) Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana. Dengan selesainya skripsi ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah meluangkan waktunya, maka perkenankan penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT, Koordinator Tugas Akhir / Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana. 2. Bapak Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng, Dosen pembimbing Tugas Akhir. 3. Seluruh Dosen dan staf pengajar di Jurusan Teknik Elektro FakultasTeknik Universitas Mercu Buana Jakarta yang telah memberikan ilmunya pada penulis selama masa perkuliahan. 4. Direksi dan seluruh staf PDAM Tirta Benteng Kota Tangerang yang telah memberikan izin, kesempatan dan kemudahan kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan di Universitas Mercu Buana. 5. Istri dan anak tercinta serta seluruh keluarga besar Alm. Sutisna dan Alm. H. Herman Supena yang telah memberikan waktu, dorongan v

5 moril dan do a restu hingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di Universitas Mercu Buana. 6. Rekan-rekan mahasiswa PKK Teknik Elektro angkatan 11 Universitas Mercu Buana. Semoga bantuan dan do a yang diberikan kepada penulis akan mendapatkan pahala dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini banyak terdapat kekurangan dan penulis terbuka menerima kritik dan saran sehingga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri maupun bagi pembaca. Jakarta, Juni 2012 ( Mahpudin) vi

6 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Pernyataan... ii Lembar Pengesahan... iii Abstrak... iv Kata Pengantar... v Daftar Isi... vii Daftar Tabel... x Daftar Ganbar... xi Daftar Grafik... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Runusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Pengukuran Tinggi Air Pengukuran Tinggi Air... 6 vii

7 2.1.2 Kegunaan Pengukuran Tinggi Air TeknologiPengukuran Tinggi Air Arduino Board ATmega Arduino Duemilanove Pemograman Perangkat Lunak ( Software Reset ) Bahasa C Sensor Ultrasonik LCD ( Liquid Crystal Display ) Rangkaian Relay Prinsip Kerja Relay Relay Sebagai Pengendali Motor AC Motor Kapasitor Motor Shaded Pole Motor Universal BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Gambaran Umum Diagram Blok Perancangan Perangkat Keras Board DF Robot Duemilanove Sensor Ultrasonik viii

8 3.2.3 Prinsip Kerja Pemancar Ultrasonik (Transmitter) Prinsip Kerja Penerima Ultrasonik (Receiver) Rangkaian Power Supplay (PSA) Rangkaian Relay Pengendali Pompa Air BAB IV PENGUJIAN ALAT 4.1 Pengujian Sensor Ultrasonik Hasil Pengujian Pemograman pengujian Sensor Ultrasonik Pengujian ON/OFF Pompa Pemograman Pengujian Pompa Pengujian LCD Pemograman Pengujian LCD Pengujian Keseluruhan Pemograman Pengujian Keseluruhan Hasil Pengujian Keseluruhan Pengujian Level Air BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Lampiran ix

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik 52 Tabel 4.2 Hasil Pengujian ON/OFF Pompa 53 Tabel 4.3 Hasil pengujian Keseluruhan 57 Tabel 4.4 Penaikan Level Air Pada LCD setiap 10 detik 58 Tabel 4.5 Penurunan Level Air Pada LCD setiap 10 detik 59 x

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Arduino Duemilanove 9 Gambar 2.2 Prinsip Kerja SensorUltrasonik 13 Gambar 2.3 Rangkaian Pemancar Gelombang Ultrasonik 15 Gambar 2.4 Rangkaian Penerima Gelombang Ultrasonik 17 Gambar 2.5 LCD HD Gambar 2.6 Relay Yang Tersedia di Pasaran 20 Gambar 2.7 Skema Relay Elektromekanik 21 Gambar 2.8 Prinsip Medan magnet Satu Fasa 23 Gambar 2.9 Grafik Gelombang Arus Medan 24 Gambar 2.10 Medan Magnet pada Stator Motor Satu Fasa 24 Gambar 2.11 Rotor Sangkar 25 Gambar 2.12 Motor Kapasitor 26 Gambar 2.13 Pengawatan Motor Kapasitor 27 Gambar 2,14 Pengawatan dengan Dua Kapasitor 28 Gambar 2.15 Karakteristik TorsiMotor Kapasitor 28 Gambar 2.16 Motor Shaded Pole 29 Gambar 2.17 Penampang Motor Shaded Pole 30 Gambar 2,18 Komutator Pada Motor Universal 31 Gambar 2.19 Stator dan Rotor Motor Universal 31 xi

11 Gambar 3.1 Diagram Blok 33 Gambar 3.2 Skematik Arduino Duemilanove 35 Gambar 3.3 Rangkaian Arduino Duemilanove 36 Gambar 3.4 Prinsip Kerja Ultrasonik 38 Gambar 3.5 Prinsip Pemantulan Sensor Ultrasonik 39 Gambar 3.6 Prinsip Kerja Pemancar Ultrasonik 40 Gambar 3.7 Rangkaian Power Supplay 42 Gambar 3.8 Rangkaian Relay Pengendali Pompa Air 43 Gambar 4.1 Pengujian Sensor Ultrasonik 47 Gambar 4.3 Pengujian Pompa 51 Gambar 4.5 Pengujian LCD 52 Gambar 4.6 Pengujian Keseluruhan 53 xii

12 DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 4.1 Penaikan Level Air pada LCD setiap 10 detik 56 Grafik 4.2 Penaikan Level Air pada LCD setiap 10 detik 57 xiii