PERANCANGANARGOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN SENSOR OPTOCOUPLER BERBASIS ATMEGA 8535 PROJEK AKHIR II MUHD. NORMANSYAH KABAN 112411030 PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DANINSTRUMENTASIDEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERANCANGANARGOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN SENSOR OPTOCOUPLER BERBASIS ATMEGA 8535 PROJEK AKHIR II Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya PROGRAM STUDI DIPLOMA III METROLOGI DAN INSTRUMENTASIDEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
i PERSETUJUAN Yang bertanda tangan di bawah ini, Dosen Pembimbing Projek Akhir II menyatakan bahwa laporan Projek Akhir II dari: MUHD. NORMANSYAH KABAN NIM: 112411030 Dengan judul: PERANCANGANARGOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN SENSOR OPTOCOUPLER BERBASIS ATMEGA 8535 Telah selesai diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam sidang pertanggungjawaban laporan ProjekAkhir II. Diluluskan di Medan, 21 Juli 2014 Ketua Derpartemen D3 Metrologi dan Instrumentasi Dosen Pembimbing I Projek Akhir II Dr. Diana Alemin Barus M.Sc_ Drs. Takdir Tamba M.Eng.Sc NIP. 19660729 199203 2 002 NIP. 19600603198601 1 002
ii PERNYATAAN PERANCANGANARGOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN SENSOR OPTOCOUPLER BERBASIS ATMEGA 8535 PROJEK AKHIR II Saya mengakui bahwa Projek Akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 21 Juli 2014 Muhd. Normansyah Kaban 112411030
iii PENGHARGAAN Alhamdulillahirabbil alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuaiwaktu yang telah ditetapkan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis Projek Akhir II ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Projek Akhir IIini adalah PERANCANGAN ARGOMETER DIGITAL MENGGUNAKAN SENSOR OPTOCOUPLER BERBASIS ATMEGA 8535 Penulis menyadari bahwa tersusunnya Projek Akhir II ini dari Do a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis dan serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do a yang begitu besar kepada penulis. 2. Ibu Dr. Diana Alemia Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
iv 3. IbuDra. Ratna Askiah S, M.Si, selaku Sekretaris Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam 5. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Projek Akhir II ini. 6. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 7. Abangda Oki Handinata yang telah membantu penulis untuk menyelesaikan Projek Akhir II ini, dan sudah meluangkan waktunya untuk memberi masukanmasukan untuk Projek Akhir II ini. 8. Teman-teman D-III Metrologi dan Instrumentasi yang selama ini sudah memberikan kenangan-kenangan yang mungkin tidak akan terlupakan selama masa perkuliahan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir II ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifatnya membangun dalam penyempurnaan Projek Akhir II ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal alamin Medan, 21 Juli 2014 Hormat Kami, Penulis
v ABSTRAK Seiring dengan kemajuan teknologi sekarang ini banyak peralatan elektronik yang sudah dikontrol secara otomatis. Penggunaan sistem Instrumentasi yang dikontrol secara digital ini banyak juga digunakan baik untuk keperluan industri maupun komersial. Dalam penggunaan dan pemanfaatan sistem Instrumentasi ini pekerjaan manusia akan terselesaikan dengan waktu yang cepat, tepat dan akurat. Oleh karena itu manusia diharapkan mampu mengembangkan dan menggali sumbersumber ilmu yang dapat meningkatkan kinerja perangkat Instrumentasi yang bisa membantu pekerjaan manusia itu sendiri. Tujuan perancangan dan pembuatan alat Argometer ini adalah untuk mempermudah pekerjaan dalam bidang perhitungan serta mengetahui ketetapan pengukuran dan perhitungan ketika berkendaraan menggunakan taksi. Olehkarena itu sebagai mahasiswa di harapkan dapat merancang sesuatu alat yang dapat bekerja secara sistematis.
vi DAFTAR ISI PERSETUJUAN... i PERNYATAAN... ii PENGHARGAAN... iii ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... viii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1.LATAR BELAKANG... 1 1.2.RUMUSAN MASALAH... 1 1.3.TUJUAN PENULISAN... 1 1.4.BATASAN MASALAH... 2 1.5.SISTEMATIK PENULISAN... 2 BAB II LANDASAN TEORI... 4 2.1. Sensor Optocoupler... 4 2.2. Mikrokontroler ATMega 8535... 6 2.2.1. Konfigurasi Pin ATMega8535... 9 2.2.2. Peta Memori ATMega8535... 11 2.2.3. Status Register (SREG)... 13 2.3. Liquis Crystal Display (LCD)... 14 2.4. Motor... 15 2.4.1. Motor DC... 15 2.4.2. Prinsip Kerja Motor... 17 2.4.3. Karakteristik Motor DC... 20 2.5. Bahasa Pemograman Mikrokontroler... 21 2.5.1. CodeVisionAVR... 21 2.6. Software Downloader... 23
vii BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN PROGRAM... 24 3.1. Perancangan Blok Diagram Sistem... 24 3.2. Fungsi Tiap Blok... 24 3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535... 25 3.4. Rangkaian Power Supply... 26 3.5. Pengaplikasian LCD... 27 3.6. Diagram Alir Program... 28 BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA PROGRAM... 29 4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535... 29 4.2. Pengujian Rangkaian Power Supply... 30 4.3. Pengujian Liquid Crystal Display (LCD)... 30 4.4. Pengujian Rangkaian Keseluruhan... 30 4.5. Analisa Program... 31 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 37 5.1. Kesimpulan... 37 5.2. Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN... 39
viii DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman Gambar 2.1. Blok diagram atmega8535... 8 Gambar 2.2. Konfigurasi pin atmega8535... 9 Gambar 2.3. Peta memori program... 11 Gambar 2.4. Peta memori data... 12 Gambar 2.5. EEPROM data memori... 12 Gambar 2.6. Status register atmega8535... 13 Gambar 2.7. Lcd karakter 16x2... 14 Gambar 2.8. Struktur motor dc sederhana... 16 Gambar 2.9. Motor dc... 16 Gambar 2.10. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor... 17 Gambar 2.11. Medan magnet mengelilingi konduktor diantara dua kutub... 17 Gambar 2.12. Reaksi garis fluks... 18 Gambar 2.13. Prinsip kerja motor dc... 19 Gambar 2.14. Kurva torsi vs kecepatan motor dc... 20 Gambar 2.15. ISP-flash programmer... 23 Gambar 3.1. Blok diagram sistem... 24 Gambar 3.2. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler atmega8535... 25 Gambar 3.4. Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari lcd... 26 Gambar 3.5. Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari lcd ke mikrokontroler... 27 Gambar 3.6. Flowchart prinsip kerja sistem... 27