PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALARM DAN INFORMASI SUARA SEBAGAI INDIKATOR PADA VOLUME BAHAN BAKAR LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Oleh : RAINHARD GABRIEL FANDY FATURRAHMAN NIM : 1105062088 NIM : 1205063306 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat-nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan Tugas Akhir dengan judul PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALARM DAN IFORMASI SUARA SEBAGAI INDIKATOR PADA VOLUME BAHAN BAKAR ditulis guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Jurusan teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. Selama penulisan laporan ini, penulis banyak memperoleh bimbingan, nasehat dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. M. Syahruddin, ST, MT, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Junaidi, ST, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 4. Afritha Amelia, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya untuk memberikan saran dalam penulisan Tugas Akhir ini. iii
5. M. Rusdi, ST, MT, selaku Dosen Wali Kelas TK-6A yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada seluruh anak didiknya. 6. Seluruh Dosen dan Staf Pengajar yang berada di Politeknik Negeri Medan. 7. Orang Tua penulis yang telah memberikan dukungan moril dan material serta doa dalam menyelesaikan laporan ini. 8. Windy Cita Angmaro Pakpahan yang telah rela menyumbangkan suaranya untuk direkam pada alat TA kami. 9. Erwin Yohannes dan Sarido Sitanggang, walaupun sudah membantu tetapi sangat membuat gula naik. 10. Teman-teman satuangkatan TK-6A, TK-6B, TK-6C dan TK-6D. Penulis menyadari bahwa pembuatan Laporan Tugas Akhir ini memiliki kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca untuk penyempurnaan Laporan Tugas Akhir ini. Demikianlah Laporan Tugas Akhir ini, semoga dapat bermanfaat bagi penulis dan semua pihak yang membaca. Medan, 15 September 2014 Hormat kami, Penulis Fandi Faturrahman iv
ABSTRAK Seseorang membutuhkan kenyamanan dalam berkendara. Namun, masih banyak kejadian yang pernah dialami seseorang yang lupa mengisi bahan bakar sepeda motornya meskipun sudah terdapat indikator penunjuk volume bahan bakar pada sepeda motor, karena lalai maupun kurang akuratnya indikator yang menunjukkan volume bahan bakar pada sepeda motor. Dalam hal ini, sistem alarm dan informasi suara yang dipasang pada sepeda motor bisa dijadikan suatu solusi yang dapat menjawab permasalahan tersebut. Sistem alarm dan informasi suara yang dipasang pada sepeda motor ini dihubungkan pada kabel keluaran dari sensor tekanan atau pelampung yang ada pada tangki yang terhubung ke indikator volume bahan bakar yang digunakan sebagai input berupa tegangan. Dengan memanfaatkan mikrokontroler ATmega8535 yang memiliki ADC internal, maka informasi ini akan diproses untuk memanggil data yang telah disimpan pada IC suara ISD2560 kemudian dikeluarkan dalam bentuk bunyi pada pengeras suara. Pada saat system alarm ini dipasang pada sepeda motor, kinerjanya sangat dipengaruhi oleh sensor atau pelampung dari tangki. Artinya, jika data yang dikeluarkan dari sensor tidak akurat, maka alat ini pun akan bekerja sesuai apa yang dibaca oleh sistem. Dengan adanya sistem ini, diharapkan dapat membantu seseorang untuk lebih mudah mengetahui volume sisa bahan bakar dalam tangki sehingga dapat mengurangi resiko kelalaian mengisi bahan bakar sepeda motor. Kata Kunci : Sensor jarak, indikator volume bahan bakar, mikrokontroler ATmega8535, IC suara ISD2560, pengeras suara v
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Batasan masalah... 2 1.3 Tujuan Umum... 3 1.4 Tujuan Khusus... 3 1.5 Metode penulisan dan Pengumpulan Data... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 4 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Mikrokontroler AT89S52... 6 vi
2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega8535... 7 2.1.2 Konfigurasi PIN Mikrokontroler ATMega8535... 10 2.2Sensor Jarak... 12 2.2.1 Mode 1 - SRF05 - trigger dan echo terpisah... 13 2.2.2 Mode 2 SRF05 trigger dan echo dalam 1 pin... 14 2.3ISD 2560... 14 2.4LCD 20 BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM 3.1 Diagram Blok... 24 3.2 Cara Kerja LCD... 26 3.3 Cara Kerja ISD2560... 29 3.4 Cara Kerja Sensor Jarak SRF05... 31 3.5 Sistem Minimum Mikrokontroler AVR ATMega8535... 34 3.6 Cara Kerja Rangkaian Keseluruhan... 36 3.7 Flowchart dan Pembahasan Program... 39 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Sensor jarak SRF-05... 47 4.1.1 Analisa Program... 51 4.2 Pengujian ISD2560... 56 4.3 Pengujian LCD... 57 vii
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 58 5.2 Saran... 59 DAFTAR PUSTAKA... xiv LAMPIRAN viii
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Diagram Blok Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535... 9 2.2 Konfigurasi PIN Mikrokontroler ATMega8535... 10 2.3 Timing Diagram SRF05 mode trigger dan echo yang terpisah... 13 2.4 Timing Diagram SRF05 mode trigger dan eco yang jadi satu... 14 2.5 Diagram Blok dan Koneksi PIN ISD2560... 16 2.6 Timing Proses Rekam... 19 2.7 Timing Proses Putar Ulang Suara... 20 2.8 Bentuk Fisik LCD M1632... 21 2.9 Konfigurasi LCD M1632... 21 3.1 Diagram Blok... 24 3.2 Rangkaian LCD... 28 3.3 Rangkaian ISD 2560... 29 3.4 Rangkaian SRF 05... 31 3.5 Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535... 35 3.6 Rangkaian Alat Keseluruhan... 36 3.7 Flowchart... 39 3.8 Tangki bahan bakar... 49 3.9 Pengujian ISD2560 dan Speaker... 56 4.1 Pengujian pada LCD... 58 ix
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Keterangan Kaki LCD M1632... 22 3.1 Tabel Pin... 37 4.1 Hasil Pengukuran Jarak Sensor Ke Bensin... 50 x
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Masih banyak kejadian yang pernah dialami seseorang yang lupa mengisi bahan bakar sepeda motornya meskipun sudah terdapat indikator volume bahan bakar pada sepeda motor. Kejadian tersebut dikarenakan kelalaian pengendara maupun kurang akuratnya indikator volume bahan bakar pada sepeda motor tersebut. Sehingga dapat menimbulkan kecelakaan, kemacetan dan gangguan lainnya di jalan raya. (Prasetya, dkk, 2001) Agar pengendara tidak mengalami kejadian tersebut, maka dibuatlah suatu alat untuk mengingatkan pengendara tersebut jika bahan bakar pada sepeda motornya sudah hampir habis. Sistem alarm dan informasi suara dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Dengan cara membuat sensor jarak, untuk mengetahui volume dari bahan bakar tersebut, sensor akan memberikan tanda dari jarak sensor ke bahan bakar melalui LCD, sehingga kita tidak memerlukan pelampung lagi dan pelampung hanya digunakan pada masa lalu. (Prasetya, dkk, 2001). Pada saat itu alat yang mereka gunakan masih menggunakan pelampung dan tidak ada nya microcontroler dan IC Suara. Keunggulan alat yang akan kami buat adalah dengan menggunakan Microcontroler. Dengan memanfaatkan Microcontroler ATMega 8535 dan ISD 2560, informasi yang telah disimpan akan mengeluarkan peringatan dalam bentuk bunyi atau suara. Alarm tersebut akan 1
2 berbunyi berulang kali jika pengendara menghiraukan untuk mengisi bahan bakar sepeda motornya. Dengan adanya sistem ini, diharapkan dapat membantu pengendara sepeda motor untuk mengingatkan mengisi bahan bakar sepeda motornya tersebut. 1.2 BATASAN MASALAH Batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut : 1. Proyek tugas akhir ini akan diuji pada tangki buatan dan LCD. 2. Kalibrasi volume bahan bakar dan metode pemanggilan data pada IC suara. Menggunakan ISD 2560 untuk mengeluarkan informasi suara. PERUMUSAN MASALAH Permasalahan yang ditangani dari pembuatan proyek akhir ini adalah bagaimana agar dapat menyalakan alarm yang ada di dalam tangki bahan bakar sepeda motor. 1. Bagaimana cara mengetahui sensitifitas dari sensor jarak yang digunakan. 2. Bagaimana cara mengintegrasikan antara blok mikrokontroller dan alarm. 3. Bagaimana cara agar informasi suara yang keluar dari alat bisa didengarkan oleh pengendara.
3 1.3 TUJUAN UMUM Tujuan dari proyek akhir ini adalah untuk membantu para pengendara sepeda motor agar yang ingin melakukan perjalanan jarak jauh maupun dekat tidak mengalami kehabisan bahan bakar saat di tengah perjalanan mereka dan mengurangi hal-hal yang tidak diinginkan lainnya. 1.4 TUJUAN KHUSUS 1. Untuk mengetahui sensifitas dari sensor jarak yang digunakan. 2. Untuk mengintegrasikan antara blok microcontroler dan alarm. 3. Untuk mengupayakan agar informasi suara yang dikeluarkan dari alat bisa didengarkan oleh pengendara. 1.5 METODE PENULISAN DAN PENGUMPULAN DATA Pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Mempelajari prinsip kerja dasar dari sistem pengontrolan tekanan dan alarm, yang dilanjutkan dengan pembelajaran tentang karasteristik piranti masukan (sensor jarak), pengolahan sinyal masukan, mikrokontroller ATMEGA8535. 2. Melengkapi alat-alat dan bahan yang diperlukan dan yang akan dipelajari 3. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing. 4. Bertukar ide dan referensi dengan rekan tim tugas akhir atau dengan rekan program studi teknik telekomunikasi. 5. Melakukan simulasi pada alat ini
4 1.6 SISTEMATIKA PENULISAN Adapun sistematika pembahasan yang digunakan dalam penulisan laporan Tugas Akhir sebagai berikut : BAB 1 : PENDAHULUAN Dalam bab ini akan menjelaskan latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metode penulisan dan pengumpulan data dan sistematika penulisan laporan tugas akhir. BAB 2 : DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas mengenai dasar teori dan teori terapan dari komponen yang digunakan dalam rangkaian keseluruhan sistem elektronik dan mekanik. Literaturliteratur yang mendukung akan disertakan untuk pemahaman yang baik. BAB 3 : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu blok diagram dari rangkaian, diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMEGA8535.
5 BAB 4 : PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN Pada bab ini berisikan hasil-hasil pengujian dan pengukuran serta analisa hasil pengujian dan pengukuran sistem yang meliputi aliran data, rancangan fisik, blok diagram alat, serta analisa rangkaian secara menyeluruh. BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi mengenai kesimpulan dan saran yang didapatkan dari aplikasi yang dibuat pada Tugas Akhir ini serta saran untuk pengembangan selanjutnya