PERANCANGAN ALAT KONTROL KRAN AIR WUDHU MENGGUNAKAN SISTEM SENSOR ULTRASONIK US-016 BERBASIS ATMega8535 SKRIPSI ABDUL HALIM

Transkripsi

1 PERANCANGAN ALAT KONTROL KRAN AIR WUDHU MENGGUNAKAN SISTEM SENSOR ULTRASONIK US-016 BERBASIS ATMega8535 SKRIPSI ABDUL HALIM DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 PERANCANGAN ALAT KONTROL KRAN AIR WUDHU MENGGUNAKAN SISTEM SENSOR ULTRASONIK US-016 BERBASIS ATMega8535 SKRIPSI Diajukan untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhui Syarat Mencapai Gelar Sarjana Sains ABDUL HALIM DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PERSETUJUAN Judul : Perancangan alat kontrol kran air wudhu menggunakan sistem sensor ultrasonik us-016 berbasis ATmega8535 Kategori : Skripsi Nama : Abdul Halim Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, 2016 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc Dr. Marhaposan Situmorang NIP NIP Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP

4 PERNYATAAN PERANCANGAN ALAT KONTROL KRAN AIR WUDHU MENGGUNAKAN SISTEM SENSOR ULTRASONIK US-016 BERBASIS ATMega8535 SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing di sebutkan sumbernya. Medan, 2016 Abdul Halim

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirabbil alamiin, segala puji dan syukur kepada Allah Subhanahu wa Ta ala yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul Perancangan Alat Kontrol Kran Air Wudhu Menggunakan Sistem Sensor Ultrasonik Us-016 Berbasis ATmega 8535 sesuai dengan waktu yang di tetapkan. Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah, Muhammad SAW semoga kita mendapatkan syafa atnya di kemudian hari kelak. Aamiin. Dalam penyelesaian skripsi ini penulis menyampaikan rasa hormat dan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, semangat dan petunjuk yang sangat berarti dan berharga bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada: 1. Terkhusus kepada Ayahanda tercinta H.Lasidi dan Ibunda tercinta Halideriati terima kasih yang sebesar-besarnya atas kasih sayang, kepercayaan dan motivasinya sampai penulisan skripsi ini selesai. Juga kepada kakak, abang dan adikku tercinta Yulida, S.Pt, Herlambang, S.E, dan Fajar Ikhsan yang memberikan semangat dan dana kepada penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang. sebagai dosen pembimbing pertama yang telah berkontribusi meluangkan waktunya dalam pemeriksaan isi, analisis data, pembahasan pada skripsi ini. Terimakasih juga atas masukan-masukan dan ilmu yang telah beliau berikan semasa kuliah. 3. Bapak Drs.Takdir Tamba M.Eng.Sc sebagai dosen pembimbing kedua yang telah memberikan masukan dan ilmu kepada penulis. 4. Teman-teman seperjuangan Fisika stambuk 2012 yang telah menjadi acuan semangat untuk menyelesaikan skripsi ini. 5. Kepala Laboratorium Fisika Dasar, Laboran, Koordinator dan Para Asisten yang telah menjadi partner dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Bang Ridho dan Muhammad Iqbal selaku Guru dan teman yang telah banyak membantu untuk menyelesaikan Skripsi ini. Penulis

6 PERANCANGAN ALAT KONTROL KRAN AIR WUDHU MENGGUNAKAN SISTEM SENSOR ULTRASONIK US-016 BERBASIS ATMega8535 ABSTRAK Telah dilakukan rancang bangun sistem sensor ultrasonik us-016 untuk mengontrol kran air wudhu. Pelaksanaan kegiatan meliputi pembuatan dan pengujian alat. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian mikrokontroler ATmega8535 dan sensor ultrasonik us-016. Us- 016 sebagai piranti yang akan mengaktifkan driver relay & optocoupler untuk membuka katup water pump. Referensi jarak yang digunakan mulai dari 15 cm sampai dengan 25 cm. jika ada objek yang tertangkap pada jarak cm maka ATmega8535 akan mengirim perintah ke driver agar membuka water pump. Alat kontrol ini menggunakan sumber listrik PLN, selanjutnya tegangan PLN agan diubah ke 5 dan 12 volt menggunakan regulator. Untuk meminialisir pemakaian listrik maka digunakan relay untuk memutus aliran listrik jika tidak ada objek yang terdeteksi oleh Us-16. Kata kunci : ATmega8535, Us-016, Optocoupler, Relay

7 CONTROL WATER FAUCET ABLUTION DESIGN USING US-016 ULTRASONIC SENSOR SYSTEM BASED ATMega8535 ABSTRACT It has been designed us-016 ultrasonic sensors system to control water faucet ablution. Implementation activities include the manufacture and testing tools. Tests performed include testing of the microcontroller ATmega8535 and us-016 ultrasonic sensor. Us-016 as a tool that would enable the relay and optocoupler driver to open the valve of the water pump. Reference distances are used ranging from 15 cm to 25 cm. if there is an object captured at a distance of cm, then ATmega8535 will send commands to the driver to open the water pump, This control means using the power source voltage PLN, PLN here in after agan changed to 5 and 12 volts using a regulator. To minimalism electricity consumption then used the relay to cut off electricity if no objects are detected by Us-16 Keywords: ATmega8535, Us-016, Optocoupler, Relay

8 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan... i Pernyataan... ii Penghargaan... iii Abstrak... iv Abstract... v Daftar Isi... vi Daftar Tabel...xiiiii Daftar Gambar... ix Daftar Lampiran... x BAB 1 Pendahuluan Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB 2 Dasar Teori Sensor Ultrasonik Prinsip kerja sensor ultrasonik Timing Diagram sensor Ultrasonik ATMega Arsitektur ATMega Fitur ATMega Konfigurasi ATMega Peta Memori Status register (SREG) Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-AVR Karakteristik Dalam BASCOM Tipe Data Variabel Alias Konstanta Array Operasi-Operasi Dalam BASCOM Optocoupler Pengertian Optocoupler... 25

9 2.4.2 Prinsip Kerja dari Rangkaian Optocoupler Relay BAB 3 Perancangan Sistem Diagram Block Cara Kerja Alat Rangkaian Mikrokontroller ATMega Rangkaian Driver (Optocoupler & Relay) Rangkaian Sensor Ultrasonik (Us-016) Diagram Alir Sistem Mikrokontroler ATMega BAB 4 Pengujian Alat dan Program Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega Pengujian Rangkaian Regulator Pengujian Rangkaian Relay Pengujian Rangkaian Sensor Ultrasonik Us BAB 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran Daftar Pustaka... 42

10 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1. Konfigurasi Pin Port B ATMega Konfigurasi Pin Port D ATmega Karakter Spesial Tipe data BASCOM Tabel Operator Relas Hasil Pengujian Relay Hasil Pengujian Ultrasonik us

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1. Timing diagram pengoperasian sensor ultrasonik Us Sensor Ultrasonik Us Diagram Blok Fungsional ATmega Pin ATMega Status Register ATMega Bentuk fisik Sensor Optocoupler Simbol Optocoupler Skema relay elektromekanik Blok diagaram sistem otomasi kran air wudhu Rangkaian Sistem Minimum ATMega Rangkaian Regulator Rangkaian Catu Daya Rangkaian Driver (Optocoupler & Relay) Rangkaian Sensor Ultrasonik (Us-016) ke Mikrokontroler Diagram Alir Sistem Mikrokontroler Pengujian Mokrokontroller Menggunakan ProgISP Hasil Pembacaan output tegangan regulator L

12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1. Listing program dari sensor ultrasonik us Listing program dari seluruh sistem Gambar Komponen Gambar Alat Secara Keseluruhan... 45