PENYESUAI KADAR OKSIGEN DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

Transkripsi

1 PENYESUAI KADAR OKSIGEN DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI WIHARJA GINTING DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

2 2 PENYESUAIKADAR OKSIGEN DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains WIHARJA GINTING DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

3 i PERSETUJUAN Judul : Penyesuai Kadar Oksigen Dalam Ruangan Berbasis Mikrokontroler Kategori : Skripsi Nama : Wiharja Ginting Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, 12 Juli 2016 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Dr.Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc NIP Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. NIP Ketua, Dr.Marhaposan Situmorang NIP

4 ii PERNYATAAN PENYESUAI KADAR OKSIGEN DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya. Medan, 12 Juli 2016 WIHARJA GINTING

5 iii PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat- Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Penyesuai Kadar Oksigen Dalam Ruangan Berbasis Mikrokontroler yang disusun sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. dan Dr.Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc sebagai Dosen pembimbing saya dalam menyelesaikan tugas akhir saya. Terima kasih atas semangat, bimbingan, dukungan dan doa dari Bapak. 2. Kepada seluruh staf dan pegawai Departemen Fisika, trimakasih telah banyak membantu saya dalam study selama ini. 3. Kepada Orang Tua dan keluarga saya yang tidak pernah letih menyuport saya dalam segala hal. 4. Kepada teman seperjuangan Fisika 2010, manis dan pahit kita lalui bersama, trimakasih semuanya. 5. Kepada Pak Alkins yang telah membantu dalam perancangan alat saya, terima kasih atas bantuan bapak. 6. Kepada staf dan pegawai BARISTAND, terima kasih telah mengkalibrasi Alat saya. 7. Kepada Adek-adek di bawah setambuk saya, trima kasih atas dukungan dan keperdulian kalian selama ini. 8. Kepada Abang dan kakak di atas stambuk saya, terimakasih atas suport dan saran-saran selama ini.

6 iv PENYESUAI KADAR OKSIGEN DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ABSTRAK Telah dirancang sebuah alat Penyesuai Kadar Oksigen Dalam Ruangan Berbasis Mikrokontroler. Alat ini terdiri dari sensor O 2, mikrokontroler ATmega 8535, Motor DC, dan Buzzer. Alat ini di gunakan untuk mengukur kadar O 2 dalam ruangan, memperbaharui O 2 dalam ruangan, dan memperingatkan minimnya kadar O 2 dalam ruangan. Cara kerja alat ini adalah sensor mengukur kadar O 2 dalam ruangan dan membatasi nilai minimum kadar O 2 dalam ruangan. Nilai minimum berfungsi untuk mengaktifkan motor DC untuk memperbaharui O 2 dalam ruangan. Di beri nilai minimum tidak layak konsumsi kadar O 2 dalam ruangan untuk peringatan bahaya. Kata kunci :Mikrokontroler ATmega 8535, Sensor O 2, nilai minimum, Motor DC.

7 v OXYGEN ADAPTATION IN THE ROOM CONTROL MICROCONTROLLER ABSTRACT Has designed a device controller Indoor Oxygen adaptation Based Microcontroller. This device consists of the O 2 sensor, microcontroller ATmega8535, DC motors, and Buzzer. This tool is used to measure the levels of O 2 in the room, renewing O 2 indoors, and warned of the lack of O 2 levels in the room. The way the device is measuring sensor O 2 levels indoors and restrict the minimum value of O 2 levels in the room. The minimum value is used to activate the DC motor to renew O 2 indoor. Rated minimum levels of O 2 consumption is not feasible in the room for danger warning. Keywords : ATmega8535 Microcontroller, Sensor O 2, minimum value, DC Motor

8 vi DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstrack Daftar isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman i ii iii iv v vi viii ix BAB I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian 3 BAB II Landasan Teori 2.1 Oksigen Sensor Figaro KE-Series Fiture Aplikasi Mikrokontroler Mikrokontroler AVR Atmega Arsitektur AVR ATmega Konfigurasi pin Mikrokontroler ATmega Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATMega Peta Memori ATmega Memori Program dan Data Status Register Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA

9 vii BAB III Perancangan dan Sistem Kerja Rangkaian 3.1 Diagram Blok Rangkaian Catu Daya Rangkaian LCD Rangkaian OP AMP LM Rangkaian BUZZER Rangkaian FAN Rangkaian Lengkap 30 BAB VI Hasil dan Analisis 4.1 Pengujian Alat Pengukuran Sensor Figaro SK Pengujian Tampilan pada LCD Pengujian Motor DC Pengujian alaram / Buzzer Analisa pengujian Pengukuran O Pengukuran O2 udara bebas terhadap panas 39 ( tabung tanpa tutup ) Pengukuran O2 udara bebas terhadap panas 41 ( tabung ditutup ) Pengontorlan O2 42 BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 44 Daftar Pustaka 45 Lampiran Pengujian Alat Gambar Alat secara keseluruhan Table ralat data Surat keterangan uji banding alat udara ambien Datasheet Figaro KE-Series

10 viii Daftar Table Table 2.1 Spesifikasi Sensor 8 Tabel 2.2 Deskripsi pin-pin AVR ATmega Tabel 4.1 Data pengukuran kadar O2 terhadap panas (kotak terbuka) 39 Tabel 4.2 Data pengukuran kadar O2 terhadap panas (kotak tertutup) 41 Tabel 4.3 Data pengukuran kadar O2 terhadap nyala lilin (kotak tertutup) 42

11 ix Daftar Gambar Gambar 2.1 Dimensi Sensor Oksigen Figaro KE-Series 7 Gambar 2.2 Karakteristik Sensitivitas 9... (nilai-nilai khas dibawah kondisi tes standar) Gambar 2.3 Grafik konsentrasi Figaro KE Gambar 2.4 Blok Diagram dan Arsitektur ATmega Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega Gambar 2.6 Memori AVR ATmega Gambar 2.7 Status Register 19 Gambar 2.8 Chip IC Mikrokontroler ATmega 8535, OP Amp LM Gambar 2.9 LCD Display 22 Gambar 2.10 Figaro KE Gambar 2.11 IRF z44 dan Bd Gambar 2.12 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 25 Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Catu Daya 26 Gambar 3.3 Rangkaian LCD 27 Gambar 3.4 Rangkaian OP AMP LM Gambar 3.5 Rangkaian BUZZER 29 Gambar 3.6 Rangkaian FAN 30 Gambar 3.7 Rangkaian Lengkap 31 Gambar 4.1 Tampilan input PENYESUAIAN 36 KADAR OKSIGEN Gambar 4.2 Tampilam LCD KADAR OKSIGEN 36 KADAR : % Gambar 4.3 Motor DC aktif pada saat kadar Oksigen <18 % 37 Gambar 4.4 Buzzer aktif pada saat kadar Oksigen < 17 % 38 Gambar alat secara keseluruhan LAMPIRAN