SISTEM MONITORING TINGGI MUKA AIR TANDON BERBASIS SENSOR ULTRASONIK

SISTEM MONITORING TINGGI MUKA AIR TANDON BERBASIS SENSOR ULTRASONIK SKRIPSI Untuk memenuhi sebagai persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Fisika oleh Masrur Fuadi 06620003 PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2012

KATA PENGANTAR Assalamu alaikum wr.wb. Alhamdulillahi rabbil alamiin, penulis bersyukur kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih dan Penyayang serta senantiasa mencurahkan Rahmat dan Hidayah kepada hamba-nya sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Sholawat serta salam semoga tercurahkan kepada baginda Nabi Muhammad SAW, utusan Allah yang telah membimbing umat manusia menuju jalan kebenaran yang haq dan kita nanti syafaatnya besok di hari akhir. Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, mulai dari persiapan hingga Skripsi ini selesai dikerjakan. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Musa Asyarie, selaku Rektor UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 2. Bapak Prof. Drs. H. Akh. Minhaji, M.A.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 3. Ibu Nita Handayani, S.Si, M.Si, selaku Kepala Jurusan Program Studi Fisika 4. Bapak Thaqibul Fikri Niyartama, M.Si, selaku Dosen Penasehat Akademik Penulis. 5. Ibu Widayanti, M.Si selaku Dosen Pembimbing penulisan skripsi penulis, terimakasih atas motivasi, saran dan koreksi yang telah diberikan. 6. Bapak Frida Agung Rakhmadi, M.Sc, yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Terimakasih atas pinjaman sensor serta beberapa alat yang telah digunakan dalam penelitian. v

7. Segenap dosen Program Studi Fisika Fakultas Sain dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta yang telah mengajarkan dan membagikan ilmunya. 8. Seluruh staf dan karyawan dibagian Tata Usaha Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 9. Mas Edi selaku tentor yang mengajarkan keahliannya dalam pembuatan sistem dari awal hingga akhir. 10. Ayah dan ibunda tercinta yang selalu memberi dukungan, memintakan do a untuk penulis dalam menjalankan kehidupan ini dan tidak bosan dalam menasihati penulis 11. Kakakku Nurul Faizah, yang menjadi motivator bagi penulis untuk dapat terus menuntut ilmu. 12. Seluruh temen-teman Fisika angkatan 2006, dyas, Yamyam Suriba, Jheng Tom2, Sayba, muna, pak danang, muse, furqonuddin, roik, madeceng, dan temen-temen fisika yang lainnya semoga kebersamaan kita selama ini akan terus terjalin. Dengan segala keterbatasan penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Untuk itu Saran dan kritik yang konstruktif dari semua pihak sangat penulis harapkan demi perbaikan dan peningkatan skripsi ini.akhirnya, penulis hanya bisa mendoakan semoga Allah membalas semua kebaikan-kebaikan mereka semua selama ini. Aamiin. Wassalamu alaikum wr.wb. Yogyakarta, 05 Juli 2012 Penulis vi

MOTTO Di dalam Setiap masalah dan kesulitan yang datang telah terdapat solusi, tinggal bagaimana kita untuk menggalinya Menikmati disetiap langkah kehidupan kan menumbuhkan rasa syukur yang mendalam kehadirat Tuhan YME WAKTU TERBAIK untuk menanam pohon adalah LIMA atau SEPULUH TAHUN YANG LALU dan WAKTU TERBAIK KEDUA adalah SEKARANG vii

PERSEMBAHAN Skripsi ini kupersembahkan untuk Ayah dan ibunda tercinta Kakanda Nurul faizah Segenap keluarga dan kerabat saya di manapun berada Seluruh teman fisika uin Yogyakarta Teman-teman Alien Segenap pembimbing Asrama Diponegoro viii

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN... KATA PENGANTAR... MOTTO... PERSEMBAHAN... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... i ii iii iv v vii viii ix xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... xv xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan Penelitian... 4 1.5 Manfaat Penelitian... 4 1.6 Keaslian Penelitian... 4 ix

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Halaman 2.1 Tinjauan Pustaka... 5 2.2 Landasan Teori... 8 2.2.1 Sensor Ultrasonik... 8 2.2.2 Karakteristik Statik Sensor... 14 a. Linearitas (Linearity)... 15 b. Sensitivitas (Sensitivity)... 17 c. Repetabilitas (Repetability)... 18 d. Akurasi (Accuracy)... 19 2.2.3 SRF05 Ultra-sonic Ranger... 20 2.2.4 Mikrokontroler AT89S52... 21 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)... 26 3.1.1 Alat dan bahan yang digunakan... 26 3.1.2 Prosedur Pembuatan Perangkat Keras... 28 A. Pembuatan Desain Blok... 28 B. Pembuatan Skema Rangkaian... 29 C. Pembuatan Layout Rangkaian... 33 D. Mencetak Layout pada PCB... 33 E. Mengebor PCB... 33 F. Pemasangan Komponen... 34 3.2 Perancangan Perangkat Lunak... 34 3.3 Karakterisasi Sistem Sensor... 36 3.3.1 Langkah Karakterisasi Sensor... 38 3.4 Pengujian Monitoring Tinggi Muka air... 40 x

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Halaman 4.1 Hasil Penelitian... 41 4.1.1 Sistem Monitoring... 41 4.1.2 Karakterisasi Sensor... 42 a. Linearitas (Linearity)... 44 b. Sensitivitas (Sensitivity)... 44 c. Repeatabilas (Repeatability)... 45 d. Akurasi (Accuracy)... 46 4.1.3 Pengujian Sistem Monitoring Tinggi Air... 47 4.2 Pembahasan... 48 BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan... 53 5.2 Saran... 54 DAFTAR PUSTAKA... 55 LAMPIRAN... 57 xi

DAFTAR TABEL Halaman Table 2.1 Perbedaan Penelitian... 7 Tabel 4.1 Pengujian Sistem Monitoring Tinggi Air... 47 Tabel 4.2 Karakteristik Sistem Monitoring... 51 xii

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Pengukuran jarak ultrasonik... 10 Gambar 2.2 Tranduser ultrasonik piezoelektrik... 11 Gambar 2.3 Efek piezoelektrik pada kristal kuarsa... 12 Gambar 2.4 Sensor piezoelektrik dibuat dengan menerapkan elektroda pada kutub bahan kristal... 14 Gambar 2.5 Grafik linearitas... 15 Gambar 2.6 Grafik penentuan error reatability sensor... 19 Gambar 2.7 Bentuk fisik SRF05... 20 Gambar 2.8 Konfigurasi pin AT89S52... 22 Gambar 3.1 Gambar prosedur pembuatan perangkat keras... 28 Gambar 3.2 Gambar desain blok sistem... 28 Gambar 3.3 Rangkaian catu daya... 30 Gambar 3.4 Rangkaian minimum AT89S52... 30 Gambar 3.5 Rangkaian interface SRF05... 31 Gambar 3.6 Rangkaian buzzer... 32 Gambar 3.7 Rangkaian interface LCD... 32 xiii

Gambar 3.8 Skema rangkaian keseluruhan system... 33 Gambar 3.9 Diagram alir prosedur kerja sistem peringatan dini ketinggian air waduk... 34 Gambar 3.10 Skema pengujian sistem... 36 Gambar 3.11 Langkah karakterisasi sensor... 38 Gambar 3.12 Format tabel data pengujian stimulus... 38 Gambar 3.13 Format grafik pengujian stimulus... 39 Gambar 3.14 Format tabel data pengujian sistem... 40 Gambar 4.1 Hasil pembuatan layout rangkaian... 41 Gambar 4.2 Layout pada PCB... 42 Gambar 4.3 Sistem monitoring tinggi muka air... 42 Gambar 4.2 Grafik hubungan pulsa echo sensor terhadap permukaan air... 43 Gambar 4.4 Grafik repetability... 45 Gambar 4.6 Grafik Accuracy... 46 xiv

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Proses pembuatan sistem peringatan... 57 Lampiran 2 Proses pengujian sistem... 59 Lampiran 3 Potongan kode program... 60 Lampiran 4 Perhitungan analisa data... 64 Lampiran 5 Datasheet sensor SRF04... 70 Lampiran 6 Datasheet sensor SRF05... 75 Lampiran 7 Datasheet LCD TOPWAY LMB16A... 79 Lampiran 8 Datasheet AT89S52... 80 xv

SISTEM MONITORING TINGGI MUKA AIR TANDON BERBASIS SENSOR ULTRASONIK Masrur Fuadi 06620003 ABSTRAK Telah dibuat sistem monitoring tinggi muka air tandon menggunakan sensor ultrasonik SRF05. Mikrokontroler AT89S52 digunakan sebagai sistem kontrol sinyal masukan dan keluaran serta LCD 16x2 sebagai penampil datanya. Pengujian dilakukan dengan memberikan variasi jarak sensor terhadap muka air dari 2cm sampai 31cm.. Sistem yang telah dibuat dilakukan karakterisasi agar layak digunakan sebagai alat ukur ketinggian air. Karakterisasi static yang dilakukan meliputi: linieritas, sensitivitas, repeatabilitas dan akurasi. Hasil analisis data dari karakterisasi sensor yang telah diperoleh, menunjukkan bahwa sistem sensor ini mempunyai liniearitas dengan nilai korelasi antar variabel sebesar r²=0,999, nilai sensitivitas sebesar 57,665μS, zero offset sebesar 25,18μS, repeatability sebesar 96,904% dan besarnya nilai akurasi adalah 99,9%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem yangtelah dibuat mampu mengukur ketinggian air (dari 1cm sampai 30cm) sesuai dengan ketinggian yang terpantau pada mistar kemudian menampilkan ketinggian air terukur dan status ketinggiannya pada LCD. Sistem yang telah dibuat dapat memberi peringatan dengan menyalakan buzzer sebagai larm ketika tinggi muka air talah mencapai 15cm. Kata kunci: Monitoring, Tandon, Ultrasonik, Sensor SRF05, LCD dan Mikrokontroler AT89S52 xvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Air mempunyai peranan sangat penting dalam kelangsungan kehidupan mahluk hidup di bumi. Air akan sangat bermanfaat bagi kehidupan di bumi dalam jumlah yang proporsional. Manusia memanfaatkan air untuk berbagai kebutuhan, pada rumah tangga misalnya untuk dikonsumsi, mandi, mencuci dan sebagainya. Selain itu, air juga digunakan pada industri untuk pembangkit listrik tenaga air, transportasi, irigasi dan lain-lain. Jumlah air yang kurang atau berlebihan dapat berdampak berbagai hal. Contoh pada industri kimia terdapat proses pemisahan cairan (destilasi) yang membutuhkan pengaturan level ketinggian cairan, apabila ada perubahan (deviasi) laju aliran masukan yang disebabkan perubahan tekanan aliran inlet atau juga disebabkan timbulnya gaya gesek pada pipa saluran, maka akan mengakibatkan perubahan debit masukan yang membuat level cairan berubahubah. Masalah yang muncul ketika level ketinggian cairan dalam tandon penampung tidak diketahui, sehingga dimungkinkan terjadi keadaan tandon yang meluap atau kosong dikarenakan kurangnya pengawasan terhadap tangki penampung. Hal ini dapat mengganggu stabilitas dalam proses pemisahan cairan tersebut. 1 1 Bakhtiar Indra K. Penerapan Metode Auto Tuning PI Relay Feedback Ziegler-Nichols pada Pengendalian Level Ketinggian Cairan Menggunakan Mikrokontroler ATmega 8535. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang. 1

2 Berdasarkan uraian diatas, monitoring ketinggian muka air/cairan sangat diperlukan. Sistem monitorig level ketinggian permukaan air dapat menggunakan berbagai metode, diantaranya dapat menggunakan kawat resistansi dan tahanan geser. Dengan menggunakan kawat resistansi, senyawa yang terdapat dalam air dapat mempengaruhi nilai resistivitasnya. Selain itu, kawat resistansi dapat terokorosi dikarenakan kawat tersebut dimasukkan kedalam air dalam mengukur ketinggian air. Begitu juga dengan menggunakan tahanan geser, untuk mengukur ketinggian air alat ukur bersentuhan dengan air sehingga hasil pengukurannya kurang presisi dan alat cenderung lebih mudah rusak. Pada perkembangannya, sistem monitoring tinggi/level cairan dapat menggunakan metode ultrasonik. Yaitu dengan memanfaatkan cepat rambat gelombang ultrasonik pada udara. Penggunaan sensor ultrasonik memiliki berbagai keuntungan dibandingkan dengan menggunakan kawat resistansi dan tahanan geser, disamping hasil pengukuran lebih presisi, keuntungan yang lain adalah sensor ultrasonik dapat mengukur level ketinggian air tanpa bersentuhan dengan airnya. 2 2 Ahmat Wiwit Legowo. 2007. Pembuatan Program pada Sistem Telemetri Multi Stasiun Ketinggian Permukaan Air Menggunakan Gelombang Ultrasonik dengan Borland Delphi 7.0. FMIPA Universitas Diponegoro, Semarang.

3 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan suatu masalah yang relevan dengan judul yang ada yaitu : 1. Bagaimana membuat sistem monitoring tinggi muka air menggunakan sensor ultrasonik?. 2. Bagaimana karakteristik sistem sensor yang dibuat? 3. Bagaimana hasil pengujian sistem monitoring tinggi muka air menggunakan sensor ultrasonik?. 1.3 Batasan Masalah Penelitian ini dibatasi dengan beberapa hal sebagai berikut : 1. Sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik SRF05. 2. Mikrokontroler AT89S52 sebagai pemroses data dan pengatur dari seluruh kegiatan sistem yang dibuat. 3. Informasi ketinggian air akan ditampilkan melalui LCD berupa nilai ketingian air dalam satuan cm (centi meter) dan level status air (aman dan bahaya) dan buzzer sebagai peringatan. 4. Pengujian alat dilakukan pada sebuah ember sebagai penampung air. 5. Mengabaikan parameter-parameter yang kemungkinan mempengaruhi dalam proses pengukuran.

4 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian yang akan dilakukan adalah : 1. Membuat sistem monitoring tinggi muka air menggunakan sensor ultrasonik SRF05. 2. Mengkarakterisasi sistem sensor ultrasonik SRF05 yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian/level air. 3. Menguji sistem monitoring tinggi muka air menggunakan sensor ultrasonik SRF05. 1.5 Manfaat Penelitian Sistem monitoring tinggi muka air tandon diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain: 1. Menginformasikan ketinggian muka air pada penampungan. 2. Memberi peringatan jika tinggi muka air melebihi batas yang ditentukan. 3. Menjaga stabilitas distribusi air dari penampungan. 1.6 Keaslian Penelitian Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diberikan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Telah dibuat seperangkat sistem monitoring tinggi muka air menggunakan sensor ultrasonik SRF05 yang mampu mengukur ketinggian muka air dari 1 cm sampai 30 cm. 2. Sensor ultrasonik SRF05 yang digunakan pada penelitian ini memiliki karakteristik, yakni: a. Koefisien korelasi linier 0,999 b. Sensitivitas sebesar 57,67μS/cm c. Zero offset 25,18 μs d. Repeatability 96,904% e. Accuracy 99,9% 3. Sistem dapat menampilkan nilai ketinggian dalam satuan cm dan status ketinggiannya pada LCD serta memberikan peringatan dengan menyalakan buzzer ketika ketinggian muka air telah mencapai batas yang telah ditentukan (15 cm). 53

54 5.2 Saran Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh disadari bahwa sistem monitoring tinggi muka air tandon yang telah dibuat memiliki beberapa kekurangan. Oleh sebab itu untuk mengembangkannya menjadi alat yang lebih sempuna disarankan untuk dilakukan beberapa hal sebagai berikut: 1. Sebaiknya pengujian sistem dilakukan pada beberapa variasi penampung air. 2. Disarankan untuk memperhitungkan parameter-parameter yang mempengaruhi proses pengukuran. 3. Sistem pengukuran yang dirancang sebaiknya dikalibrasi dengan alat ukur standar yang terkalibrasi. 4. Agar ditambahkan program untuk merekam ketinggian air yang terukur seiring berjalannya waktu pengukuran, sehingga dapat menampilkan grafik ketinggian air dari waktu ke waktu. 5. Disarankan untuk menambahkan sistem pengiriman peringatan ketinggian air melalui gelombang radio agar jangkauan informasi dan peringatan dapat lebih jauh.

DAFTAR PUSTAKA Abdurohman, M. 2010. Pemograman Bahasa Assembly. Andi, Yogyakarta. Anonim 1. Introduction to LCD Programming. di http://8052.com/tutlcd.htm. Pada tanggal 10 Desember 2011 Anonim 2. 2001. 8-bit Microcontroller with 8K Bytes In-System Programmable Flash AT89S52. Atmel Corp. North America. Anonim 3. 2003. Devantech SRF04 Ultrasonic Range Finder(#28015). Prallax, Inc. California. USA. Anonim 4. 2006. SRF05 - Ultra-Sonic Ranger. Prallax, Inc. California. USA. Anonim 5. 2011. Devantech SRF05. Di http://www.acroname.com/robotics/ parts/r271-srf05.html pada tanggal 5 Juli 2012 Anwar, S.C. 2012. Perangkat Sistem Pengukuran Konsentrasi Gas Metana (CH4) pada Biogas dari Hasil Fermentasi Enceng Gondok (eichornia crassipes) Berbasis Sensor TGS 2611. F. Saintek. UIN Suka. Yogyakarta. Fajar, J.F. 2009. Handout Mata Kuliah Instrumentasi Terapan. Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta. Fraden, J. 2003. Handbook of Modern Sensors. Third Edition. Springer- Verlag, Inc., New York. Hadihardjadja, J. 1997. Pengembangan Sumber Daya Air. Gunadarma, Jakarta. Indra, Bakhtiar K. Penerapan Metode Auto Tuning PI Relay Feedback Ziegler-Nichols pada Pengendalian Level Ketinggian Cairan Menggunakan Mikrokontroler ATmega 8535. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang. Isaacs, A. 1995, Kamus Lengkap Fisika, Erlangga Jakarta Legowo, A.W. 2007. Pembuatan Program pada Sistem Telemetri Multi Stasiun Ketinggian Permukaan Air Menggunakan Gelombang 55

56 Ultrasonik dengan Borland Delphi 7.0. FMIPA Universitas Diponegoro, Semarang. Morris, A S. 2001. Measurement and Instrumentation Principles. Third Edition. Butterworth-Heinemann, India. Novrian, A. Alat Pengukur Tinggi Air Sungai Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang. Oxford University, 1995, Kamus Lengkap Fisika, Erlangga, Jakarta. Prodi Fisika. Handout Mata Kuliah Sensor dan Tranduser, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta. Rockstroh, J. 16-bit Division. Di http://8052.com/div16.php pada tanggal 10 Desember 2011 Searz dan Zemansky. 2000. Fisika Universitas. edisi ke-10. Erlangga, Jakarta. Setiawan, I. 2009. Buku Ajar Sensor dan Transduser, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang. Tipler, Paul A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik, jil. 1, ed. 3, Erlangga, Jakarta. Usman. 2008. Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89S52. Andi, Yogyakarta. Wiranto. 2008. Pengembangan Sensor Ketinggian Air (Water Level) Dengan Menggunakan Pendekatan Elektroda Resistansi, skripsi. Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor (IPB).

LAMPIRAN Lampiran 1 Proses pembuatan sistem monitoring 1. Gambar dimensi SRF05 Tampak muka Tampak samping 57

58 2. Gambar proses pengeboran PCB 3. Gambar PCB yang telah di bor 4. Gambar Sistem yang telah jadi

59 Lampiran 2 Proses pengujian sistem 1. Proses pengujian sistem 2. Pengujian sistem peringatan ketinggian 3. Pengujian pulsa echo output

60 Lampiran 3 IN_RANGE: JB P3.2,OUT_RANGE CLR TR0 CLR TF0 CALL BACA_DATA Potongan kode program ;--------------------------------------------------------- BACA_DATA: CALL AMBIL_DATA CALL TAMPILKAN CALL WAIT_PULSE RET AMBIL_DATA: MOV 40H,TH0 MOV 41H,TL0 MOV 42H,#0F1H MOV 43H,#0F0H MOV A,41H CLR C SUBB A,43H MOV 45H,A MOV A,40H SUBB A,42H MOV 44H,A MOV 46H,#0 MOV 47H,#58 HITUNG: CLR C MOV 51H,#00h MOV 50H,#00h MOV B,#00h BAGI_1: INC B MOV A,47H RLC A MOV 47H,A MOV A,46H RLC A MOV 46H,A JNC BAGI_1 BAGI_2: MOV A,46H RRC A MOV 46H,A MOV A,47H RRC A MOV 47H,A CLR C MOV 07h,44H MOV 06h,45H MOV A,45H SUBB A,47H

61 MOV MOV 45H,A A,44H SUBB A,46H MOV JNC 44H,A BAGI_3 MOV 44H,07h MOV BAGI_3: 45H,06h CPL C MOV A,50H RLC A MOV MOV 50H,A A,51H RLC A MOV 51H,A DJNZ B,BAGI_2 MOV 46H,05h MOV RET 47H,04h TAMPILKAN: MOV R2,#0 MOV R3,#0 MOV R4,#32 MOV A,R4 SUBB A,50H MOV R4,A MOV R3,A CLR C MOV A,R4 SUBB A,#15 JC AMAN BUZER: MOV 56H,#1 CLR C CLR P3.0 CLR P3.3 AMAN: MOV 56H,#0 CLR C SETB P3.0 SETB P3.3 TAMPIL: CALL INIT_LCD CALL CLEAR_LCD MOV DPTR,#PESAN1 CALL KIRIM_PESAN MOV A,R2 ADD A,#48 CALL WRITE_TEXT MOV A,R3 ADD A,#48 CALL WRITE_TEXT MOV DPTR,#PESAN2 CALL KIRIM_PESAN

62 CALL BARIS_BAWAH MOV DPTR,#PESAN3 CALL KIRIM_PESAN MOV A,56H CJNE A,#0,BAHAYA MOV DPTR,#PESAN4 CALL KIRIM_PESAN RET BAHAYA: CJNE A,#1,KEMBALI MOV DPTR,#PESAN5 CALL KIRIM_PESAN RET KEMBALI: NOP RET ;--------------------------------------------------------- INIT_LCD: CLR RS MOV P2,#38H SETB EN CLR EN LCALL WAIT_LCD CLR RS MOV P2,#08H SETB EN CLR EN LCALL WAIT_LCD CLR RS MOV P2,#0EH SETB EN CLR EN LCALL WAIT_LCD CLR RS MOV P2,#06H SETB EN CLR EN LCALL WAIT_LCD RET CLEAR_LCD: CLR RS MOV P2,#01H SETB EN CLR EN LCALL WAIT_LCD RET KIRIM_PESAN: MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR CJNE A,#0FH,LANJUT_TEXT RET LANJUT_TEXT: CALL WRITE_TEXT

63 INC DPTR JMP KIRIM_PESAN RET BARIS_BAWAH: CLR RS SETB EN MOV P2,#0C0H CLR EN CALL WAIT_LCD RET WRITE_TEXT: SETB RS MOV P2,A SETB EN CLR EN LCALL WAIT_LCD RET WAIT_LCD: MOV R0,#0 WAIT_1: MOV R7,#0FH DJNZ R7,$ DJNZ R0,WAIT_1 RET LCD_OUT: CALL INIT_LCD CALL CLEAR_LCD MOV DPTR,#PESAN6 CALL KIRIM_PESAN RET ;---------------------------------------------------------- PESAN1: DB 'Tinggi Air:',0FH PESAN2: DB ' cm',0fh PESAN3: DB 'Status:',0FH PESAN4: DB 'AMAN',0FH PESAN5: DB 'BERBAHAYA',0FH PESAN6: DB 'OUT OF RANGE',0FH ;---------------------------------------------------------- WAIT_PULSE: MOV TH1,#0D8H MOV TL1,#0F0H SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TF1 CLR TR1 RET WAIT_TRIGGER: MOV R6,#10 DJNZ R6,$ RET END

64 Lampiran 4 Perhitungan analisa data 1. Tabel 4.2. Data pengujian stimulus sensor No Jarak Pulsa Echo (μs) Rata-rata Permukaan Pengujian Pengujian Pengujian Air h 2 (cm) 1 2 3 1 2 119 163 159 147.00 2 3 197 191 183 190.33 3 4 275 239 239 251.00 4 5 335 297 297 309.67 5 6 367 383 351 367.00 6 7 445 439 431 438.33 7 8 501 467 467 478.33 8 9 559 553 545 552.33 9 10 613 609 603 608.33 10 11 671 639 639 649.67 11 12 727 723 721 723.67 12 13 785 779 773 779.00 13 14 844 835 835 838.00 14 15 875 889 889 884.33 15 16 955 951 951 952.33 16 17 1013 1007 1007 1009.00 17 18 1075 1063 1061 1066.33 18 19 1123 1121 1121 1121.67 19 20 1181 1155 1149 1161.67 20 21 1245 1233 1235 1237.67 21 22 1301 1299 1291 1297.00 22 23 1359 1347 1347 1351.00 23 24 1415 1403 1403 1407.00 24 25 1471 1463 1461 1465.00 25 26 1527 1525 1519 1523.67 26 27 1585 1583 1583 1583.67 27 28 1649 1639 1639 1642.33 28 29 1705 1723 1667 1698.33 29 30 1763 1745 1753 1753.67 30 31 1819 1809 1809 1812.33 495 29299.67

65 Untuk mempermudah dalam menentukan karakterisasi, maka data diatas dapat dibuat tabel perhitungan sebagai berikut: No X (cm) Y (μs) X² X.Y Y² 1 2 147.00 4 294.00 21609.00 2 3 190.33 9 571.00 36226.78 3 4 251.00 16 1004.00 63001.00 4 5 309.67 25 1548.33 95893.44 5 6 367.00 36 2202.00 134689.00 6 7 438.33 49 3068.33 192136.11 7 8 478.33 64 3826.67 228802.78 8 9 552.33 81 4971.00 305072.11 9 10 608.33 100 6083.33 370069.44 10 11 649.67 121 7146.33 422066.78 11 12 723.67 144 8684.00 523693.44 12 13 779.00 169 10127.00 606841.00 13 14 838.00 196 11732.00 702244.00 14 15 884.33 225 13265.00 782045.44 15 16 952.33 256 15237.33 906938.78 16 17 1009.00 289 17153.00 1018081.00 17 18 1066.33 324 19194.00 1137066.78 18 19 1121.67 361 21311.67 1258136.11 19 20 1161.67 400 23233.33 1349469.44 20 21 1237.67 441 25991.00 1531818.78 21 22 1297.00 484 28534.00 1682209.00 22 23 1351.00 529 31073.00 1825201.00 23 24 1407.00 576 33768.00 1979649.00 24 25 1465.00 625 36625.00 2146225.00 25 26 1523.67 676 39615.33 2321560.11 26 27 1583.67 729 42759.00 2508000.11 27 28 1642.33 784 45985.33 2697258.78 28 29 1698.33 841 49251.67 2884336.11 29 30 1753.67 900 52610.00 3075346.78 30 31 1812.33 961 56182.33 3284552.11 495 29299.67 10415 613047.00 36090239.22 Dengan: X Y = jarak permukaan air terhadap sensor = rata-rata pulsa echo

66 2. Karakterisai a. Linearitas (Linearity) Kemampuan sensor untuk membentuk hubungan antara output dan input yang diwujudkan persamaan garis lurus dapat dilihat pada gambar 4.2 grafik hubungan pulsa echo sensor (μs) terhadap jarak permukaan air (cm). Nilai koefisien korelasi linier (r) diperoleh dengan menggunakan persamaan 4.2 berikut (4.2) 30 613047 495 29299.67 312450 245025 1082707176.67 858470466.78 18391410 14503335 67425 224236709.89 3888075.00 1.51192 13 3888075.00 3888336.426 0.999932767 b. Sensitivitas Sensitivitas sistem sensor dapat dicari dengan menggunakan persamaan linier 4.3 berikut: (4.3) slope (b) dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut: (4.4)

67 30 613047 495 29299.67 30 10415 495 18391410 14503335.00 312450 245025 3888075.00 67425 57.6652 Dan nilai intersep (a) ditentukan dengan persamaan (4.5) 29299.67 10415 495 613047 30 10415 495 305156028.33 303458265 312450 245025 1697763.33 67425 25.180 atau dapat menggunakan persamaan (4.3) berikut 29299.67 30 57.6652 495 30 976.6555556 57.6652 16.50 976.6555556 951.4755284 25.180

68 c. Repeabilitas (Repeatability) Pengujian stimulus input jarak permukaan air terhadap pulsa echo dilakukan sebanyak tiga kali. Dari tiga kali pengukuran tersebut diambil dua data yang memiliki simpangan paling besar kemudian dibuat grafik sebagai berikut: Pulsa echo (us) 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Δ 1723 1809 1667 Data 2 Data 3 0 10 20 30 40 Jarak permukaan air (cm) Gambar 4.3 Grafik repeabilitas Berdasarkan grafik yang terbentuk pada gambar 4.3, diatas maka repeatability dihitung dengan persamaan 4. berikut 100% Δ 10 00% (4.) (4.) 1723 1667 100% 1809 56 1809 100% 0.030956 100% 3.096%

69 sehingga nilai repeatability adalah 100% 3,096% d. Akurasi (Accuracy) Akurasi sensor dapat diketahui dari koefisien korelasi linear grafik berikut: Pulsa echo datasheet (μs) 2000 1800 1600 R = 0.999 1400 1200 1000 800 Series1 600 Linear (Series1) 400 200 0 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 Pulsa echo hasil penelitian (μs) Gambar 4.6. Grafik Accuracy

70 Lampiran 5 Datasheet sensor SRF04

71

72

73

74

75 Lampiran 6 Datasheet sensor SRF05

76

77

78

79 Lampiran 7 Datasheet LCD TOPWAY LMB16A

80 Lampiran 8 Datasheet AT89S52

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

BIODATA PENULIS Nama : Masrur Fuadi Tempat Tanggal Lahir : Magelang 20 September 1987 Jenis Kelamin : Laki-laki Alamat : Kalisari, Tegalrejo Magelang JATENG e-mail : adhie_foe@yahoo.com Riwayat Pendidikan : 1. MI Ma arif Dawung lulus Tahun 2000 di Magelang 2. MTs. Yakti Tegalrejo lulus Tahun 2003 di Magelang 3. MA Ali Maksum lulus Tahun 2006 di Yogyakarta 4. UIN Sunan Kalijaga lulus Tahun 2012 di Yogyakarta