MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI ANNISA FITRI

Transkripsi

1 1 MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI ANNISA FITRI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

2 2 MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ANNISA FITRI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

3 PERSETUJUAN Judul : Mengukur getaran mobil dengan mengunakan Sensor accelerometer MPU6050 dengan Interface grafik pada PC. Kategori : Skripsi Nama : Annisa Fitri Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, Mei 2015 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. Dr. Bisman P.M.Eng.Sc NIP NIP Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP iii

4 PERNYATAAN MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2015 ANNISA FITRI iv

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirobbil alamin Segala puji dan syukur kepada Allah Subhanahuwata ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Sholawat beriring salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah sallalahu alaihiwassalam sang pembawa petunjuk, penerang dan menjadi inspirasi tauladan bagi penulis. Dalam penyelesaian skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan, petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak yang sangat berarti dan berharga bagi penulis. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih sebesar besarnya kepada pihak yang telah terkait atas selesainya skripsi ini, diantaranya kepada: 1. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin,M.Eng,Sc selaku pembimbing 1 yang telah memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas akhir ini, yang telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk penulis, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini 2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku pembimbing 2 yang telah memberikan masukan dan telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk penulis, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini 3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Fisika yang telah membierikan nasihat kepada penulis. 4. Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Terima kasih atas ilmu dan bimbingannya selam ini semoga ilmunya akan selalu memberikan manfaat bagi banyak orang. 5. Ayahanda M.Husni Thamrin dan Ibunda Zairina Ningsih, terima kasih atas segala kasih sayang, kepercayaan, semangat moril dan materil untuk penulis kuliah, belajar, sampai penelitian. Juga kepada kakanda dan adinda tercinta Fathia Rahma dan M.Fahrul Azmi yang keduanya selalu v

6 6. memberikan semangat senyuman untuk penulis segera menyelesaikan penelitian ini. 7. Keluarga Besar Atok Saulan ahlan, Uncu, Wo lila, Wo isa, Pebi, alm Wo imah serta Keluarga Besar Nyaik Rohani, Cing Yanti, Cing didi, Cing Jali,dll untuk dukungan moril dan materilnya serta waktu dan tenaga yang diberikan kepada penulis. 8. Sahabat seperjuangan Tiara, Bibah, Nia, Ray, Aini, bunda Lia, Sanaun, Widya, Amal, Elsa, Maizal, Nurheinida, Kharisma muhammad, Rahmat Faisal, Brilian dan teman-teman angkatan 2010 lainnya serta kepada bang Oki hadinata, bang Arbi dan Kak Sally irvina senior yang terus membantu penulis selama penelitian ini berjalan, dan kepada adik junior Fisika 2011,2012 dan D-3 Metrologi 2011 yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya, terima kasih atas saran dan dukungannya. 9. Teman-teman SMP Muhammadiyah 01, SMA Negri 7, Adzkia, Teknik Geofisika USK 2012 dan KERTAS USK terimakasih banyak atas dukungan dan bantuan yang tak bisa penulis bayar dengan materi. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifatnya membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal alamin Medan, 17 Maret 2015 Penulis vi

7 MENGUKUR GETARAN MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACCELEROMETER MPU6050 DENGAN INTERFACE GRAFIK PADA PC ABSTRAK Telah dilakukan suatu perancang alat ukur getaran mobil menggunakan sensor accelerometer MPU 6050 dan grafik pada PC sebagai perangkat antarmukanya. Sebagai media komunikasinya digunakan jaringan nirkabel yang mana hasil pengukuran getaran mobil akan dikirimkan ke komputer melalui jaringan wireless pada frekuensi 433,31 MHz dengan Modul KYL 1020-U. Getaran yang terukur oleh accelerometer MPU6050 akan membaca seberapa besar getaran mobil yang disebabkan oleh kondisi permukaan jalan, dalam hal ini digunakan pita kejut jalan (polisi tidur), dalam satuan percepatan yaitu m/s 2. Sebagai pusat penggolahan data digunakan mikrokontroller AVR ATMega8535. Pengukuran getaran mobil ini dilakukan dengan menguji alat pada mobil Daihatsu Terrios Dari hasil pengukuran dapat diketahui bahwa pada saat mobil melewati polisi tidur maka amplitudo percepatan dari mobil Daihatsu Terrios ,2 m/s 2. Modul wireless ini mampu mengirim data dengan baik pada jangkauan radius 100 m. Kata kunci : getaran, MPU-6050, modul KYL 1020-U vii

8 MEASURING CAR VIBRATION BY USING ACCELEROMETER MPU6050 SENSOR WITH GRAPHICS INTERFACE IN PC ABSTRACT The design of measurement equipment of car vibration using accelerometer MPU6050 and graphics in PC as its interface has been conducted. As its communication media, wireless network were used that the measurement result of car vibration would be sent to the computer by wireless network in MHz frequency with KYL 1020-U module. Measured vibration by MPU6050 accelerometer would be measuring how big the car vibration is caused by street surface condition, in this case the shocking ribbon were used, in acceleration unit m/s 2. As data processing centre, it used AVR ATMega8535 microcontroller. The measurement of car vibration underwent in car Daihatsu Terrios From the testing result, it can be shown that when the car through the shocking ribbon the amplitude of acceleration measured for Daihatsu Terrios m/s 2. This wireless module could work properly in sending the data for 100 m radius. Keywords: vibration, MPU-6050, KYL 1020-U module viii

9 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstrac Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Grafik Daftar Lampiran iii iv v vii viii ix xi xii xiii xiv BAB 1 Pendahuluan Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat penelitian Lokasi Penelitian 3 BAB 2 Tinjauan Pustaka Geratan Jalan Raya Sensor Mikrokontroller Modul Wireless Bahasa pemograman dengan CodeVisionAVR Delphi7 21 BAB 3 Metode Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian Perancangan Alat Flowchart pada mikrokontroller 28 ix

10 BAB 4 Hasil dan Pembahasan Pengujian Rangkaian Pengujian Keseluruhan Rangkaian 32 BAB 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 40 Daftar Pustaka 41 x

11 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1 Fungsi pin-pin port B Fungsi pin-pin port D Tabel pengujian wireless 31 xi

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Gambar Pengintegralan sederhana terhadap suatu sinyal Gambar Blok Diagram ATMega Gambar Konfigurasi pin ATMrga Gambar Peta memori program Gambar Peta memori data Ganbar Status Register ATMega Gambar Diagram blok rangkaian Gambar Sistem mikrokontroller ATMega Gambar Sistem Sensor MPU Gambar Sistem minimum Wireless 1020-U Gambar Bagan Pengambilan data dari wireless KYL 31 xii

13 DAFTAR GRAFIK Nomor Judul Halaman Grafik 1 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios Grafik hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrrios Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mobil Daihatsu terrios Grafik pembesaran hasil percepatan pada mobil daihatsu Terrios 38 7 Grafik Hubungan accelerometer dengan waktu pada mesin mobil daihatsu terrios 39 xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran 1 Lampiran A 43 2 Lampiran B 66 3 Lampiran C 68 xiv