BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang dan Permasalahan Pada dasarnya, sebuah pengukuran dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan informasi yang akurat tentang suatu objek yang diukur. Pengukuran dapat terjadi dengan bantuan sebuah alat ukur untuk mengubah informasi tersebut menjadi angka- angka yang akan ditanggapi oleh indera manusia, sehingga pengukuran memiliki arti penting bagi manusia untuk menggambarkan sesuatu dalam bentuk kuantitatif. Lord Kevin (Koes S.2009) menyatakan Bila anda dapat mengukur apa yang anda bicarakan serta menyertakannya dalam bentuk angka, maka anda dapat mengerti apa yang anda bicarakan. Tetapi bila anda tidak dapat mengukurnya dann tidak dapat menyatakannya dalam bentuk angka, maka pengetahuan anda tidak memuaskan bahkan mengecewakan. Begitu halnya dengan sebuah cairan yang berada pada media yang cukup besar, akan sangat sulit diprediksi tinggi/ kedalamannya tanpa menggunakan sebuah alat ukur. Pengukuran secara sederhana dapat dilakukan dengan sebuah alat ukur seperti mistar, atau meteran, tapi hal tersebut akan menyulitkan apabila pengukuran dilakukan pada cairan dalam jumlah banyak dan pada daerah yang berbahaya. Misalnya pengukuran ketinggian atau kedalaman kolam lumpur pada area pengeboran, air laut, dan sebagainya, memerlukan instrumentasi lain yang dapat memudahkan pengukuran di tempat dan tidak membahayakan. Instrumentasi pengukuran ketinggian level cairan sudah banyak dikembangkan dengan menggunakan berbagai macam sensor dan kelebihannya. Namun, kebanyakan dari instrumentasi pengukuran tersebut masih menggunakan supply PLN 220V, sehingga akan sulit untuk berpindah tempat dari satu titik ke titik lainnya karena perlunya memindahkan sambungan listrik. Selain itu, diperlukan instrumentasi yang dapat memback-up data di pusat, sehingga apabila listrik atau supply pusat mati, maka data masih tersimpan didalam alat di lokasi pengukuran. Kemudian data bisa langsung dikirim ke pusat, dan melanjutkan pengisian data. Oleh karena latar belakang tersebut, penulis bermaksud 1
2 mengembangkan sebuah proyek akhir dengan judul Pengukur Ketinggian Level Cairan Pada Kolam Berbasis Mikrokontroller Atmega8. B. Tujuan Proyek Akhir Adapun tujuan dari pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang dan mengimplementasikan rangkaian sensor level cairan dengan menggunakan potensiometer multiturn dan Mikrokontroler ATMega8. 2. Membuat alat ukur untuk mengukur ketinggian level cairan pada kolam lumpur di area pengeboran secara digital dan mudah dibawa kemanamana (portable). 3. Membuat sebuah alat ukur ketinggian level cairan dengan penyimpanan data hasil pengukuran yang dapat dilihat kembali setelah catudaya dimatikan. C. Manfaat Proyek Akhir Adapun manfaat dari pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Instrumentasi ini dapat digunakan untuk mengukur ketinggian berbagai cairan, seperti, air, dan lumpur. 2. Aplikasi dari proyek akhir ini dapat digunakan di area pengeboran untuk mengetahui ketinggian level lumpur. 3. Penggunaan potensiometer sebagai sensor level dapat dimanfaatkan untuk mengukur ketinggian cairan yang berbuih. D. Batasan Masalah Pembatasan masalah digunakan untuk mempermudah pelaksanaan maupun penulisan proyek akhir sehingga tidak menyimpang dari judul proyek akhir. Lingkup pembatasan masalah dalam laporan proyek akhir ini dibatasi pada: 1. Sistem yang dibuat menggunakan mikrokontroler ATMega8 dan menggunakan pemograman bahasa C pada software CvAVR. 2. Menggunakan sensor potensiometer multiturn 10 kali.
3 3. Sistem ini dirancang menggunakan pelampung. 4. Penyimpanan data menggunakan memori EEPROM internal setiap ada perubahan nilai. E. Tinjauan Pustaka Tertulis dalam karya Koes S.(2009) dalam tulisan berjudul alat ukur dan instrumen ukur, bahwa Lord Kevin menyatakan : Bila anda dapat mengukur apa yang anda bicarakan serta menyatakannya dalam bentuk angka, maka anda mengerti apa yang anda bicarakan. Tetapi bila anda tidak dapat mengukurnya dan tidak dapat menyatakannya dalam bentuk angka, maka pengetahuan anda tidak memuaskan atau bahkan mengecewakan. Pengukuran ketinggian level cairan telah banyak dikembangkan oleh para ahli maupun mahasiswa. Beberapa prmbangkan alat tersebut, diantaranya: Proyek akhir dengan judul Alat Pengukur Tinggi Muka Air Sungai Berbasis Mikrokontroler AT89S51 karya Aswadi Novrian, Teknik Elektro UNDIP, membatasi permasalahannya sebagai berikut : 1. Sistem yang dibuat menggunakan mikrokontroler AT89S51. 2. Menggunakan sensor tahanan geser atau tranducer potensiometer. 3. Pengubah analog ke digital menggunakan ADC0804, yang merupakan IC CMOS 8 bit. 4. Sistem ini dirancang menggunakan pelampung dan pemberat pada salah satu sisinya. 5. Data yang diterima disimpan dalam RAM dan ditampilkan di LCD 16 x 2 baris dan tidak disimpan pada EEPROM. 6. Sistem dianggap bekerja secara ideal sehingga adanya kerusakankerusakan komponen diabaikan. Amir Supriyanto (2007) mahasiswa fakultas MIPA Universitas Lampung, membuat alat dengan judul Rancang Bangun Sistem Alat Ukur Tinggi Permukaan Fluida Menggunakan Gelombang Radio Berbasis Mikrokontroller. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat yang dirancang dapat melakukan pengukuran ketinggian permukaan fluida yang dikirimkan melalui gelombang
4 radio FM, yang ditampilkan pada layar LCD dengan baik. Di samping itu, sensor ketinggian permukaan fluida dapat digunakan untuk mengukur beberapa jenis fluida (yang berifat elektrolit). Pengembangan alat juga dilakukan oleh Sumardi mahasiswa teknik elektro Universitas Diponegoro dengan judul Implementasi Sensor Level untuk Alat Ukur Volume Cairan Serba Guna dengan menggunakan sensor ultrasonic (PING) dan menggunakan ATMega 8535. Sensor level cairan ini mampu mengukur ketinggian level dari 0 300 cm, dan dapat mengukur volume cairan dalam silinder dan kotak. Aldea Steffani Maharani mahasiswi Teknik elektro Universitas Diponogoro melakukan pengembangan alat yang berjudul Pengukuran Ketinggian Permukaan Air Dengan Sensor Potensiometer Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535, secara keseluruhan sistem kerja alat sama dengan proyek akhir yang dibuat oleh penulis. Perbedaannya terletak pada mikrokontroler yang digunakan, sistem catu daya yang menggunakan AC, dan tidak adanya penyimpanan data pada EEPROM. Penelitian yang dilakukan oleh penulis memiliki perbedaan dari penelitian sebelumnya. Penulis menggunakan sensor level dengan memanfaatkan potensiometer multiturn sebagai pengukur ketinggian cairan, mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8 dengan bahasa pemrograman C pada AVR, serta menggunakan memori eeprom sebagai tempat penyimpanan data. F. Metodologi Proyek Akhir Pembuatan piranti dan laporan proyek akhir ini menggunakan metodologi sebagai berikut: 1. Menentukan topik yang akan diangkat dilatarbelakangi pada pengaplikasian otomasi dan sistem digital untuk pembuatan instrumentasi pengukur ketinggian level cairan secara digital. 2. Melakukan kajian dan studi literatur yaitu mempelajari artikel, karya ilmiah, jurnal, datasheet, serta buku yang terkait dengan ATMega8, sensor level, dan potensiometer multiturn. Studi litelatur juga dilakukan dengan
5 mempelajari bahasa pemrograman menggunakan Bahasa C pada AVR untuk program kalibrasi penentuan nilai awal adc dan tampilan pada LCD. 3. Membuat perancangan sistem meliputi perancangan minimum sistem ATMega8, rangkaian komparator sebagai indikasi perlu penggantian batu baterai sebagai sumber catu daya, dan merancang mekanik pemasangan sensor dan bandul di lapangan, serta perangkat lunak menggunakan bahasa pemrograman C pada AVR yang didownload ke mikrokontroler AtMega8. 4. Melakukan pengujian dan kalibrasi dengan cara pengambilan dan pengolahan data menggunakan alat yang dibuat dan memastikan bahwa alat tersebut telah bekerja dengan baik dan hasilnya sesuai dengan keinginan. 5. Menganalisa data hasil pengujian alat dan menuliskan pada laporan proyek akhir. G. Sistematika Penulisan Laporan Laporan Proyek akhir ini tersusun atas lima (5) bab. Adapun sistematika penulisan laporana adalah sebagai berikut : 1. BAB I Pendahuluan, membahas tentang latar belakang, maksud dan tujuan, batasan masalah, tinjauan pustaka, metode pengumpulan data, dan sistematika penulisan. 2. BAB II Dasar Teori, membahas tentang dasar-dasar teori yang digunakan dalam perancangan alat yang dibuat. 3. BAB III Perancangan Alat, membahas tentang prinsip dasar mekanisme cara kerja alat sehingga dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. 4. BAB IV Pengujian dan Pembahasan, Mmmbahas tentang hasil pengujian dari alat yang telah dibuat, apakah sesuai dengan yang diharapkan atau tidak. 5. BAB V Penutup, membahas tentang kesimpulan dan saran, sehingga proyek akhir ini dapat dikembangkan lebih lanjut.