MERANCANG ALAT UKUR SUHU DAN KELEMBABAN MENGGUNAKAN SENSOR SHT-11 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8 TUGAS AKHIR JESSY RIMNA TARIGAN 122411024 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
MERANCANG ALAT UKUR SUHU DAN KELEMBABAN MENGGUNAKAN SENSOR SHT-11 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8 TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya JESSY RIMNA TARIGAN 122411024 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PERSETUJUAN Judul : Merancang Alat Ukur Suhu dan Kelembaban Menggunakan Sensor SHT-11 Berbasis Mikrokontroler Atmega8 Kategori : Tugas Akhir Nama : JESSY RIMNA TARIGAN Nomor Induk Mahasiswa : 122411024 Program Studi : D3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen : Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Diluluskan di Medan, Juli 2015 Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Dosen Pembimbing Tugas Akhir Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Dr. Kerista Sebayang, M.S NIP. 196607291992032002 NIP. 195806231986011001
PERNYATAAN MERANCANG ALAT UKUR SUHU DAN KELEMBABAN MENGGUNAKAN SENSOR SHT-11 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8 Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2015 Jessy Rimna Tarigan 122411024
ABSTRAK Telah dirancang dan dibuat sebuah alat untuk mengukur suhu dan kelembaban pada daerah tertentu yang sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan kelembaban. Daerah yang dimaksud ialah seperti rumah kaca, gudang penyimpanan, ruang server komputer, dan lain sebagainya. Pada laboratorium tertentu yang menyimpan alat ukur standar juga sangat dibutuhkan alat yang dapat mengukur kelembaban dan suhu. Alat ini menggunakan sensor SHT-11 sebagai sensor suhu dan kelembaban serta mikrokontroler sebagai pusat kendalinya, dan penampilnya menggunakan LCD (liquid Crystal Display). Suhu dan kelembaban yang terukur untuk ruangan laboratorium massa di BSML Medan pada hari dan jam tertentu sebesar 25,40 0 C dan 46,1 %RH. Kata Kunci : Sensor SHT-11, Microcontroller atmega8
ABSTRACT Has designed and created a tool to measure the temperature and humidity in certain areas that are very sensitive to changes in temperature and humidity. The area in question is like a greenhouse, warehouse storage, computer server rooms and so forth. At certain laboratories that store standard measuring devices are also needed a tool that can measure humidity and temperature. This tool uses a sensor SHT - 11 as a temperature and humidity sensor and the microcontroller as the control center, and performers using LCD ( Liquid Crystal Display ). Temperature and humidity are measured for mass laboratory room in BSML Medan on certain days and hours of 25.40 and 46.1 % RH 0C. Keywords : Sensor SHT - 11, Microcontroller Atmega8
PENGHARGAAN Segala hormat dan puji syukur hanya bagi Tuhan yang telah memberikan kekuatan dan berkat bagi penulis, karena kemurahannya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan tugas akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma-3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Adapun judul yang diambil penulis pada Tugas Akhir Merancang Alat Ukur Suhu dan Kelembaban Menggunakan Sensor SHT-11 Berbasis Mikrokontroler Atmega8 Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis menyadari bahwa tersusunnya tugas akhir ini tidak lepas dari perhatian, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak baik bantuan moril maupun material. Maka dengan keikhlasan dan kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukung dan membantu. Untuk itu, izinkanlah Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Orang Tua penulis bapak Drs.Alexander Tarigan dan ibu Dra.Daniwaty br Sukatendel yang sudah membesarkan dan memberikan dukungan serta semangat bagi penulis sehingga bias menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Buat adikku terkasih Adrian Liasta Tarigan, terimakasih untuk dukungannya baik lewat doa dan perhatiannya 3. Dr. Kerista Sebayang M.S, selaku Dosen Pembimbing bagi penulis terima kasih karena bapak telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian laporan ini 4. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam 5. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam 6. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara 7. Seluruh dosen yang berada di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, khususnya yang mengajar di jurusan Metrologi dan Instrumentasi, yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu. 8. Buat sahabat-sahabat saya yang terkasih dan terakrab, terima kasih banyak untuk kalian semua karena kalian selalu memotivasi dan memberikan semangat kepada penulis
9. Seluruh mahasiswa Metrologi dan Instrumentasi stambuk 2012, terima kasih untuk semua hal selama 3 tahun ini, suka duka sudah banyak kita lalui. Semoga kita semua tetap berteman baik walaupun sudah tamat nanti. 10. Adik-adik stambuk 2013 dan 2014, terima kasih juga buat kalian karena selalu memberikan perhatian, dukungan dan memberikan penulis semangat. Penulis menyadari dengan bahwa dengan keterbatasan ilmu dan kemampuan yang penulis miliki, penyusunan laporan ini masih jauh dari kata sempurna. Untuk itu penulis menerima segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak yang dapat menjadi bahan masukan bagi penulis. Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan semoga kita bisa menjadi insane pendidikan yang cerdas seutuhnya. Kiranya Tuhan senantiasa melimpahkan kasih dan anugerahnya bagi kita semua. Medan, Juli 2015 Penulis (JESSY RIMNA TARIGAN)
PERSETUJUAN PERNYATAAN ABSTRAK PENGHARGAAN DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR ISI BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan Penulisan 1.3 Batasan Masalah 1.4 Sistematika Penulisan BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Perangkat Keras 2.1.1 SHT-11 2.1.2 Rangkaian Sistem Minimum AVR Atmega8 2.1.2.1 Arsitektur Mikrokontroller AVR 2.1.2.2 Penjelasan Fungsi PIN Mikrokontroller AVR 2.1.3 Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632 2.1.3.1 Kaki-kaki Modul M1632 2.1.3.2 Akses ke register 2.1.3.3 Struktur Memori LCD 2.2 Perangkat lunak 2.2.1 Bahasa basic menggunakan Code Vision AVR BAB 3 RANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Rangkaian 3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler Atmega8 3.3 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) 3.4 Rangkaian Sensor SHT-11 3.5 Diagram Alir Pemrograman
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN 4.1 Data Pengukuran 4.2 Perhitungan Nilai Kesalahan Alat (Ralat) 4.3 Pengujian Rangkaian Atmega8 4.4 Pengujian sensor SHT-11 4.5 Pengujian LCD 4.6 Pengujian bahasa pemrograman 4.7 Pengujian secara keseluruhan BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1. RANGKAIAN LENGKAP ALAT UKUR SUHU DAN KELEMBABAN 2. DATA SHEET SHT-11 3. DATA SHEET ATMEGA8 4. DATA SHEET IC REGULATOR 7805
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sensor SHT-11... 3 Gambar 2.2 Blok diagram umum sensor... 4 Gambar 2.3 Akurasi RH dan Temperatur pada berbagai tipe... 5 Gambar 2.4 Sistem Minimum AVR ATmega8... 6 Gambar 2.5 Skematik Blok Sistem Mikrokontroller AVR... 7 Gambar 2.6 Pin Atmega8... 8 Gambar 2.7 Timing penulisan data ke register perintah mode 4 bit interface... 12 Gambar 2.8 Timing diagram pembacaan register perintah mode 4 bit interface... 13 Gambar 2.9 Timing diagram penulisan data ke register data mode 4 bit interface... 13 Gambar 2.10 Timing diagram pembacaan data dari register data mode 4 bit... 14 Gambar 3.1 Diagram blok sistem... 16 Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8... 17 Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Konektor yang dihubungkan dari LCD ke mikrokontroler... 18 Gambar 3.4 Pengaplikasian SHT-11 ke mikrokontroler... 18 Gambar 3.5 Diagram alir program... 19 Gambar 4.1 Informasi Signature Mikrokontroller... 21 Gambar 4.2 Gambar SHT-11 kemikrokontroller... 22 Gambar 4.3 Tampilan hasil dari LCD (Liquid Crystal Display)... 22
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Konfigurasi pin sensor SHT-11 Tabel 2.2.Konfigurasi pin port B Atmega 8 Tabel 2.3.Konfigurasi Pin Port D Atmega8