RANCANG BANGUN ALAT UKUR JARAK MENGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN LCD TUGAS AKHIR BENYAMIN BENNY SITEPU NIM. 142411045 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
RANCANG BANGUN ALAT UKUR JARAK MENGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN LCD TUGAS AKHIR DisusunSebagai Salah SatuSyarat UntukMenyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
LEMBAR PENGESAHAN Yang bertandatangan di bawah ini, Dosen Pembimbing dan Ketua Program Studi Diploma 3 Metrologi dan Instrumentasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,, menyatakan bahwa Laporan Project Akhir II dari : NAMA : BENYAMIN BENNY SITEPU NIM : 142411045 Dengan Judul : RANCANG BANGUN ALAT UKUR JARAK MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN LCD Telah selesai diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam siding pertanggung jawaban laporan project akhir II, pada tanggal 27 juli 2017, di Ruang Laboratorium Metrologi. Ketua Program Studi Dosen Pembimbing Dr. Diana AleminBarus, M.Sc Dr. Diana AleminBarus, M.Sc NIP. 196607291992032002 NIP. 196607291992032002
KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya ucapkan dan sembahkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena atas berkat dan rahmat-nya, saya dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma 3 pada program studi Metrologi Dan Instrumentasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,. Pada tugas akhir 2 ini, penulis mengambil judul : RANCANG BANGUN ALAT UKUR JARAK MENGGUNAKAN SENSORULTRASONIK BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN LCD Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini, sehingga memerlukan bantuan berbagai pihak dalam penyusunan laporan ini. Untuk itu, izinkanlah penulis menyampaikan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Tuhan Yang Maha Esa, atas berkah dan rahmat-nya yang telah Ia curahkan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 2. Drs. Kerista Sebayang, M.S, sebagai dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan juga selaku Dosen Pembimbing di Tugas akhir 2 ini. 4. Drs. Takdir Tamba,M.Eng. Sc selaku Dosen Penguji dalam sidang Tugas akhir 2 ini. 5. Ayahanda Serasi Sitepu dan Ibund tercinta Sungkunen Pinem yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir 2 ini. 6. Abangda Francius Simanjuntak yang memberikan bantuan dan bimbingan untuk membuat alat untuk menyelesaikan Tugas Akhir 2 ini. 7. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi Dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
8. Silvia Aloyna yang telah membantu dan memberi dukungan untuk menyelesaikan Tugas akhir 2 ini. 9. Teman-teman Metrologi 14, terkhusus untuk Metro A 2014 yang telah memberikan dukungan. Terkhusus juga untuk Sam, William, Dimas, Theo, Indra Pejel, Armin 10. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Laporan Tugas Akhir 2 ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis menyadari, masih banyak kekurangan dalam laporan tugas akhir 2 ini. Untuk itu penulis membutuhkan kritik serta saran yang membangun untuk menyempurnakan laporan ini. Semoga laporan ini berguna baik sebagai referensi maupun bahan panduan. Amin Medan, 27 Juli 2017 Hormat saya, Benyamin Benny Sitepu
ABSTRAK Pengukuran panjang menggunakan alat ukur panjang manual sering kali menghasilkan hasi lukur yang kurang akurat. Hal ini disebabkan oleh faktor kesalahan parallax pada manusia. Untuk itu dirancanglah sebuah alat ukur panjang yang memanfaatkan gelombang ultrasonic dari sensor HC-SR04 yang akan membantu mengurangi kesalahan nilai akhibat parallax error. Hasil pengukuran ditampilkan dalam liquid crystal display 16 x 2 untuk memudahkan pembacaan. Perancangan ini dikendalikan melalui kit Arduino Uno R3 berbasis ATMEGA 328 P yang diimplementasikan dalam sebuah plat plastik sebagai tempat rangkaian. Kata Kunci: HC-SR04, Arduino Uno, Ultrasonic Ruler, LCD
ABSTRACT The manual distance measuring instrument, in fact, having a problem with its data because of parallax error repeatedly. To decrease the error, the ultrasonic distance range (ultrasonic ruler) was designed. Using the HC-SR04, this instrument will help peoples measuring accurately. The data displayed on LCD module (liquid crystal display) sized 16 x 2. This instrument controlled by Arduino Uno R3 Kit based on ATMEGA 328 P, and implemented on the plastic plat as it place and cover. Keywords: HC-SR04, Arduino Uno, Ultrasonic Ruler, LCD
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. RumusanMasalah... 2 1.3. Tujuan Penulisan... 2 1.4. Batasan Masalah... 3 1.5. Metode Penulisan... 3 1.6. Sistematika Penulisan... 3 BAB II. LANDASAN TEORI... 5 2.1. Gelombang Ultrasonik Sebagai Alat Ukur Panjang... 8 2.2. Ultrasonic Ranging Module HC-SR04... 9 2.2.1. Konfigurasi PIN HC-SR04... 15 2.2.2. PrinsipKerja Sensor Ultrasonik HC-SR04... 16 2.3. Arduino Uno R3 Kit... 18 2.3.1 SpesifikasiArduino Uno R3 Kit... 21 2.4. LCD (Liquid Crystal Display)... 24 2.4.1. Pengalamatan pada Display LCD... 25 2.4.2. Prinsip Kerja Liquid Cystal Display... 25 2.5. Potensiometer... 27 2.6. Software Arduino 1.6... 30 BAB III. PERANCANGAN SISTEM... 37 3.1. Diagram Blok Sistem... 37 3.2. Layout Rangkaian Ultrasonic Ruler... 38 3.3. Flowchart Sistem... 39
BAB IV. ANALISIS DAN PENGUJIAN... 41 4.1. Pengujian Sensor HC-SR04... 41 4.1.1. Pengukuran Jarak Objek Secara Langsung... 41 4.1.2. Pengukuran Jarak Objek dengan Bantuan Mistar baja... 41 4.2. PengujianFungsi LCD... 42 4.3. Analisis Data Hasil Pengukuran... 43 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 45 5.1. Kesimpulan... 45 5.2. Saran.... 46 DAFTAR PUSTAKA.47 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Nama Gambar Halaman 2.1. Profil Pengukuran 6 2.2. Sensor Ultrasonik HC-SR04 11 2.3. Sistem Pewaktu pada Sensor HC-SR04 11 2.4. Cara Kerja Sensor Ultrasonik 14 2.5. Arduino Uno 18 2.6. Pengalamatan Pada LCD 25 2.7. Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya 27 2.8. Tampilan Awal Software Arduino 1.6 31 3.1. Diagram Blok Sistem Ultrasonic Ruler 37 3.2. Rangkaian Ultrasonic Ruler 38 3.3. Flowchart Sistem Ultrasonic Ruler 39
DAFTAR TABEL Nomor Tabel Nama Tabel Halaman 2.1 Konfigurasi PIN HC-SR04 15 2.2 Spesifikasi Arduino Uno R3 21 4.1 Data Hasil Pengukuran Jarak Objek Secara Langsung 41 4.2 Data Pengukuran Objek dengan Bantuan Mistar Baja 42