PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN SKRIPSI

Transkripsi

1 PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN SKRIPSI FITRIANA LUBIS DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains FITRIANA LUBIS DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 PERSETUJUAN Judul : PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN Kategori : SKRIPSI Nama : FITRIANA LUBIS Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Agustus 2013 Diketahui : Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Dr. Marhaposan Situmorang Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc Nip Nip

4 PERNYATAAN PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus2013 FitrianaLubis

5 PENGHARGAAN Segala puji bagi Allah SWT atas rahmat dan hidayah yang telah dilimpahkan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam kepada junjungan nabi besar Muhammad SAW, yang penulis harapkan syafaatnya di hari kelak, Amin. Terima kasih yang tidak terhingga penulis sampaikan kepada ayah tercinta Drs.H. Suaidi Lubis dan mama tersayang Dra. Roslina Simorangkir, yang telah setia, sabar dan tulus mendidik penulis. Terima kasih atas do a, pengetian dan kasih sayang yang tak terhingga serta dukungan baik moril maupun materil yang tidak mungkin terbalas. Dalam penulisan skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dukungan dan nasehat-nasehat dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua jurusan. 2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberi bimbingan, motivasi dan masukannya demi sempurnanya skripsi ini. 3. Bapak/ Ibu Staff pengajar dan Pegawai di Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. 4. Kepada rekan-rekan kerja saya di BMKG Polonia yang telah mendukung penulisan skripsi saya.

6 5. Kepada teman-teman seperjuangan di Fisika Ekstensi FMIPA USU Stambuk 2011 serta teman-teman saya di D-III Akademi Meteorologi dan Geofisika yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 6. Semua yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih buat motivasi dan dukungannya. Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna dan masih banyak kekurangan. Untuk itu penulis memohon maaf atas kesalahan dan kekurangan yang terdapat di dalamnya dan semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada semua pembacanya. Amin. Medan, Agustus 2013 Penulis

7 PEMBUATAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA (ATMOSFER) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 DI STASIUN METEOROLOGI POLONIA MEDAN ABSTRAK Tekanan udara didefenisikan sebagai berat dari suatu kolom udara. Tekanan udara adalah salah satu faktor yang mempengaruhi cuaca sehingga diperlukan alat yang dapat mengukur tekanan udara. Alat yang dibuat dalam penelitian ini adalah alat ukur tekanan udara yang pengamatannya oleh pengamat cuaca dapat dilakukan dengan bantuan sensor dan mikrokontroller dan kemudian diolah di dalam PC (Personal Computer). Sensor yang digunakana dalah sensor HP03 yang menggunakan interface I2C untuk komunikasi dengan mikrokontroller. Sistem pemrosesan data menggunakan IC Mikrokontroller ATMega 8535 yang diprogram menggunakan bahasa C. Data diinterfacekan ke computer dengan pemograman Visual Basic 6.0 melalui system komunikasi serial untuk ditampilkan di computer dan disimpan. Penelitian ini menghasilkan sistem pengukuran tekanan udara yang berbasis mikrokontroller ATMega Sistem ini dibandingkan dengan barometer air raksa di Stasiun Meteorologi Polonia Medan dan menghasilkan ketelitian sebesar 0, %. Kata kunci:tekananudara, sensor HP03, mikrokontrolleratmega 8535

8 MAKING AIR PRESSURE (ATMOSPHERE)GAUGES BASED ON ATMEGA 8535 MICROCONTROLLER IN METEOROLOGICAL STATION POLONIA MEDAN ABSTRACT Air pressure is defined as the weight of a column of air. Air pressure is one of the factors that affect weather that required a tool that can measure air pressure. Tool created in this study is a measure of air pressure observations by weather observers can be done with the help of sensors and a microcontroller and then processed in a PC (Personal Computer). The sensor used is the HP03 sensor uses I2C interface for communication with the microcontroller. Data processing system using IC ATMega 8535 microcontroller is programmed using C language. The data is interfaced to a computer with Visual Basic 6.0 programming via serial communication system for display on a computer and stored. This research resulted in air pressure measurement system based ATMega 8535microcontroller. The system is compared with a mercury barometer in Meteorological Station PoloniaMedan and produced accuracy of %. Keywords:Air pressure, HP03 sensor, ATMega 8535 microcontroller

9 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv-v vi vii viii x xi BAB I Pendahuluan Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian TempatdanWaktuPenelitian AlatdanBahan SistematikaPenulisan 3 BAB II Landasan Teori PengaruhTekananUdara (Atmosfer) TerhadapCuacadan

10 Penerbangan Barometer Air Raksa Jenis-Jenis Barometer Air Raksa SyaratPenempatan Barometer Air Raksa CaraPemasangan Barometer Air Raksa Cara MembacaTekananUdara (Atmosfer) Cara Membawa (Transport) Koreksi-Koreksi KelebihandanKekurangan Barometer Air Raksa Sensor HP Mikrokontroller 15 BAB III Rancangan Alat Diagram Blok Rangkaian Diagram AlirSistemPengukurTekananUdara Diagram Alir Program Visual Basic Program BahasaPemogramanATMega PemogramanBahasa Visual Basic 6.0PadaKomputer 33 BAB IV Data dananalisa Data Pengambilan Data Pengambilan Data Test Point MikrokontrollerATMega Pengambilan Data Test Point IC HIN PengujianPengiriman Data Serial Pada Interface RS Pengujian Data TekananUdara 45

11 BAB V Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 48 DAFTAR PUSTAKA 50 LAMPIRAN 52

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Fungsi Pin Pada Sensor HP03 15 Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B 19 Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C 20 Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D 20 Tabel 4.1 Data Test Point Mikrokontroller ATMega Tabel 4.2 Data Test Point IC HIN Tabel 4.3 Pengukuran Tekanan Udara 46

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Barometer Air Raksa 7 Gambar 2.2 Skematik Sensor HP03 14 Gambar 2.3 Konfigurasi IC Mikrokontroller ATMega Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 21 Gambar 3.2 Rangkaian Sensor HP03 22 Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMega Gambar 3.4 Rangkaian Konverter RS Gambar 3.5 Diagram Alir Sistem Pengukuran Tekanan Udara 27 Gambar 3.6 Diagram Alir Program Visual Basic Gambar 4.1 Grafik Hasil Keluaran IC Max 232 Level RS Gambar 4.2 Grafik Hasil Keluaran IC Max 232 Level TTL 44 Gambar 4.3 Tampilan Tekanan Udara Pada Monitor PC (Personal Computer) 44

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN A : Gambar Keseluruhan Rangkaian 52 LAMPIRAN B : Barometer Module 53