SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE

Transkripsi

1 SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE TUGAS AKHIR REYFALDI HERMAWAN PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

2 SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya REYFALDI HERMAWAN PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

3 PERSETUJUAN Judul : Perancangan Pemantau Kapasitas Tong Air Menggunakan Sensor Ultrasonic dengan Sms Gateway Berbasis Atmega 8535 Secara Hardware Kategori : Tugas Akhir Nama : Reyfaldi Hermawan Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Diploma 3 ( D-3) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di Medan, April 2015 Disetujui Oleh Prodi D-3 Fisika FMIPA USU Ketua, Pembimbing, Dr. Susilawati, M.Si NIP Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. NIP

4 PERNYATAAN SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2015 REYFALDI HERMAWAN

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirobbil alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuia waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis. Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do a yang begitu besar kepada penulis. 2. Bapak Dr. Sutarman, M. Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Bapak Drs. Perdinan Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

6 5. Bapak Drs. Takdir Tamba, M. Eng.Sc, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 7. Seluruh teman terkhusus kekasih tercinta Devi Larasati yang sudah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 8. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaikan Tugas Akhir yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat ny membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal alamin Medan, Mei 2015 Penulis

7 SISTEM PERANCANGAN PEMANTAU KAPASITAS TANGKI AIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC DENGAN SMS GATEWAY BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE ABSTRAK Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah untuk mengaplikasikan Codevision AVR pada mikrokrontroler ATMega 8535 untuk mengkonversi data dari sensor ultrasonic yang mendeteksi/menghitung ketinggian level air, dimana mikrokontroller akan meneruskan data yang telah dikonversi pada LCD dan modem GSM Wavecom. Kemudian modem wavecom akan mengirimkan data berupa pesan singkat kepada penerima yang sudah ditentukan. Kata kunci : Codevision AVR, Mikrokontroler ATMega8535, Sensor Ultrasonic, Modem GSM Wavecom

8 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii Abstrak v Daftar Isi vi Daftar Tabel viii Daftar Gambar ix Bab 1 Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metodologi Penulisan Sistematika Penulisan 4 Bab 2 Landasan Teori 2.1. Mikrokontroler ATMega Fitur ATMega Konfigurasi Pin ATMega Peta Memori ATMega Status Register (SREG) ATMega Modem GSM AT-Command Short Message Service (SMS) Database Microsoft Office Access LCD Sensor Ultrasonic Komunikasi serial Karakteristik Sinyal Port Serial Koneksi ke RS232 Port Bahasa Pemrograman Mikrokontroler Software ATMega8535 Editor dan Simulator Software ATMega8535 Editor Software Downloader Software Desain PCB Eagle 4.13r Bab 3 Perancangan Sistem 3.1. Diagram Blok Sistem Rangkaian Sensor Ultrasonic Rangkaian Mikrokontroller ATMega

9 3.4. Perancangan Perancangan Rangkaian LCD Rangkaian Wavecom Fastrack Flowchart System 41 Bab 4 Hasil dan Pengujian 4.1. Pengujian dan Analisa Rangkaian Sensor Ultrasonic Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega Interfacing LCD 2x Pengujian Koneksi Modul GSM Wavecom dengan Mikrokontroller ATMEGA8535 via serial max Bab 5 Penutup 5.1. Kesimpulan Saran 74 Daftar Pustaka 75 Lampiran

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Penjelasan Pin pada Port B 9 Tabel 2.2 Penjelasan Pin pada Port D 10 Tabel 2.3 Tabel Set AT-Command 17 Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD 21 Tabel 2.5 Konfigurasi Pin LCD 21 Tabel 2.6 Konfigurasi LCD 22 Tabel 2.7 Koneksi Null Mode 29 Tabel 4.1. Data Jarak deteksi Berbagai Halangan 43

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Konfigurasi Pin ATmega8535 PDIP 8 Gambar 2.2 Peta Memori Program 11 Gambar 2.3 Peta Memori Data 12 Gambar 2.4 EEPROM Data Memory 12 Gambar 2.5 Status Register ATMega Gambar 2.6 Modem Gsm Fastrack M1306b 16 Gambar 2.7 LCD 19 Gambar 2.8 Konfigurasi Pin LCD 20 Gambar 2.9 Sensor Ultrasonic 24 Gambar 2.10 Blok Sensor Ultrasonic dengan Tampilan Seven Segment 25 Gambar 2.11 Ilustrasi cara kerja sensor 26 Gambar 2.12 Skematik hubungan pin 26 Gambar 2.13 Level Tegangan RS232 pada Pengiriman Huruf A Tanpa Bit Paritas 28 Gambar 2.14 IC MAX Gambar 2.15 Penggunaan ic max 232 dalam rangkaian sebagai Komunikasi Serial 31 Gambar 2.16 Tampilan Code Vision AVR 32 Gambar 2.17 Tampilan Ponyprog Gambar 2.18 Tampilan software Eagle 4.13r 33 Gambar 3.1 Diagram Blok System 35 Gambar 3.2. Rangkaian Receiver ultrasonic 36 Gambar 3.3. Jarak antara Tx Rx 36 Gambar 3.4 Keluaran Pulsa Ultrasonic 37 Gambar 3.5 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA Gambar 3.6 Rangkaian LCD 39 Gambar 3.7 Rangkaian Modul GSM dengan Mikrokontroller 40 Gambar 3.8 Flowchart System (Diagram Alir) 41 Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroler 45