TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI TELEMETRI SUHU BERBASIS ARDUINO UNO. Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Menyelesaikan

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI TELEMETRI SUHU BERBASIS ARDUINO UNO Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) Pada Departemen Teknik Elektro OLEH: EMIL SALIM DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI TELEMETRI SUHU BERBASIS ARDUINO UNO Oleh: EMIL SALIM Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 17 Bulan Desember Tahun 2014 di depan Penguji : 1. RAHMAD FAUZI, S.T, M.T : Ketua Penguji 2. SOEHARWINTO, S.T, M.T : Anggota Penguji Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir Ir. KASMIR TANJUNG, M.T NIP Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si NIP

3 Abstrak Telemetri suhu memberikan kemudahan dalam mengukur suhu jarak jauh dengan pengamatan dari tempat yang aman dan memungkinkan. Telemetri suhu biasanya diterapkan seperti pengukuran suhu pada ruang-ruang maupun peralatan yang sulit untuk dilakukan pengukuran secara langsung, atau mengamati peralatan yang membutuhkan pengawasan terhadap suhu secara time series (continue terhadap waktu). Pada tugas akhir ini, dirancang suatu perangkat Telemetri suhu yang dapat mengukur suhu dengan pengambilan data dilakukan secara time series atau continue terhadap waktu. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai tempat pengolahan data suhu yang diambil dari sensor suhu LM35 dan menggunakan radio frekuensi sebagai media pengiriman data ke PC (Personal Computer). Untuk pengiriman data digunakan modul 433 Mhz RF Link Kit pada bagian transmitter dan receiver pada alat yang dirancang. Hasil dari pengujian dan unjuk kerja dari alat yang dirancang telah menunjukan alat yang dirancang telah bekerja dengan baik, dengan jarak antara transmitter dan receiver maksimal sejauh 100 meter dalam ruang terbuka dan 70 meter apabila diberi penghalang antara transmitter dan receiver, dan mempunyai %Error rata-rata sebesar 0,5%. Kata Kunci : Telemetri, Arduino Uno, RF Modul, Sensor suhu, Mikrokontroler ATMega8 i

4 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis hanturkan kehadiran Allah SWT. yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala jenis cobaan, halangan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW. Terima kasih kepada kedua orang tua tercinta, yaitu Munir dan Ermiati yang telah membesarkan penulis. Semoga buah hatimu ini kelak menjadi orang yang berguna bagi ayah dan bunda serta masyarakat. Begitu juga kepada saudarisaudari tercinta yang telah banyak membantu dan menyemangati penulis. Hanya Allah SWT. yang dapat membalas jasa-jasa kalian semua. Selama masa perkuliahan sampai masa penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis ucapkan terimakasih yang sebesar-sebarnya kepada: 1. Bapak Ir. Kamir Tanjung, MT selaku dosen pembimbing tugas akhir. Semoga ilmu yang penulis dapat dari beliau berguna untuk penulis dan masyarakat kelak. 2. Bapak Soeharwinto, ST. MT selaku dosen wali. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku ketua departemen Teknik Elektro FT-USU dan Bapak Rahmat Fauzi ST, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU. ii

5 4. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan seluruh karyawannya. 5. Teman-teman seperjuangan di Departemen Teknik Elektro USU, yaitu Juniron, Harist, Jakson, Wilfrid, Mangasi, Hermanto, Giat F. Batubara, Charles, Tarulin dan juga teman-teman yang membantu dalam pembuatan tugas akhir ini. 6. Dan juga pihak lainnya yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu. Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kesalahan dan kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan tugas akhir ini. Namun penulis berharap, mudah-mudahan karya ini ada manfaatnya bagi siapapun yang membacanya. Medan, Desember 2014 Penulis iii

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI Pengenalan Arduino Arduino Uno Sistem Komunikasi pada Arduino Uno Arduino Development Envirinment Sensor LM Modul 433 Mhz RF Link Kit Mikrokontroler ATMega Konfigurasi Pin ATMega Komunikasi Serial Karakteristik Sinyal Port Serial Port Komunikasi Serial iv

7 2.5.3 Penghubung Mikrokontroler dengan Port Serial PC Visual Basic BAB III PERANCANGAN SISTEM Spesifikasi Perancangan Rancangan Penelitian Diagram Blok Rangkaian Rangkaian Sensor Suhu Arduino Uno Modul 433 Mhz RF Link Kit Rangkaian Power Supply Rangkaian Mikrokontroler ATMega Rangkaian Driver MAX Rancangan Program Aplikasi Penampil Suhu Diagram Alir BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Pengujian Koneksi Alat Telemetri Suhu dengan Komputer Pengujian Program Aplikasi Tampilan Suhu pada Komputer Pengujian Penyimpanan Data pada Aplikasi Suhu Pengujian Pengukuran Suhu pada Alat dan Termometer Pengukuran Jarak antara Transmitter dan Receiver pada Alat 37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board... 6 Gambar 2.2 Arduino Uno... 7 Gambar 2.3 Arduino Development Environment... 9 Gambar 2.4 Bentuk fisik sensor suhu LM Gambar 2.5 Konfigurasi Pin-Pin Pada Rf 433 Mhz Rf Link Kit Dengan Mikrokontroler Gambar 2.6 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega Gambar 2.8 Level Tegangan RS232 pada pengiriman huruf A Tanpa Bit Paritas Gambar 2.9 a. Port DB9 jantan dan b. Port DB9 betina Gambar 2.10 Susunan Pin Konektor DB Gambar 2.11 IC MAX Gambar 2.12 Tampilan Utama Visual Basic Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Suhu Gambar 3.3 Konfigurasi Pin Arduino Uno dengan Sensor Suhu LM35 dan Modul 433 Mhz RF Link Kit Gambar 3.4 Konfigurasi Pin Transmitter Modul 433 Mhz RF Link Kit dengan Arduino Uno Gambar 3.5 Konfigurasi Pin Receiver Modul 433 Mhz RF Link Kit dengan Mikrokontroler ATMega Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply Gambar 3.7 Rangkaian Mikrokontroler ATMega vi

9 Gambar 3.8 Rangkaian Driver MAX Gambar 3.9 Rancangan Aplikasi Penampil Suhu Gambar 3.10 Diagram Alir Perancangan Program Gambar 4.1 Tampilan Koneksi Alat dengan Komputer Pada HyperTerminal Gambar 4.2 Tampilan Aplikasi Suhu Gambar 4.3 Tampilan Data yang di Simpan pada Notepad Gambar 4.4 Alat Telemetri Suhu yang Telah di Rancang vii

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi ATMega Tabel 2.2 Fungsi Susunan Pin Konektor DB Tabel 4.1 Data Pengukuran Suhu Tabel 4.2 Data Pengujian Pengukuran Jarak Antara Transmitter dan Receiver viii