1 PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN DEBIT AIR MENGGUNAKAN WATER FLOW SENSOR G1/2 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535 TUGAS AKHIR ADINDA PERMATA SARI 112411032 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
2 PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN DEBIT AIR MENGGUNAKANWATER FLOW SENSOR G1/2 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535 Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya ADINDA PERMATA SARI 112411032 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
i PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN DEBIT AIR MENGGUNAKAN WATER FLOW SENSOR G1/2 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535 Kategori Nama : Tugas Akhir : Adinda Permata Sari NIM : 112411032 Program Studi Departemen Fakultas : D-3 Metrologi dan Instrumentasi : Fisika : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Diluluskan di Medan, Juli 2014 Komisi Pembimbing : Diketahui/Disetujui oleh KetuaD-3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU Pembimbing, Dr. Diana Alemin Barus M.Sc Dr. Kerista Sebayang MS NIP. 19660729 199203 2 002 NIP. 19580023 198001 1 001
ii PERNYATAAN PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN DEBIT AIR MENGGUNAKAN WATER FLOW SENSOR G1/2 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2014 Adinda Permata Sari 112411032
iii PENGHARGAAN Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, berkah, serta hidayah-nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada untuk mendapat gelar Ahli Madya pada Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih serta penghargaan yang sebesar-besarnya kepada ayahanda Drs. Marasi Tambunan dan ibunda tersayang Eli Serimastati Siregar, S.pd yang telah membimbing dengan penuh cinta dan kasih sayang, memelihara dan memperhatikan penulis sejak kecil serta selalu mencukupi segala keperluan baik secara moril maupun materil hingga akhirnya penulis mampu menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini yang berjudul PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN DEBIT AIR MENGGUNAKAN WATER FLOW SENSOR G1/2 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega 8535 Selanjutnya penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, baik secara moril dan materil dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini. Terima kasih saya ucapkan kepada : 1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 2. IbuDr. Diana Alemin Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
iv 3. IbuDra. Ratna Askiah S, M.Si, selaku Sekretaris Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Bapak DR.Kerista Sebayang MS, selaku Dosen Pembimbing, yang telahmembantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. 6. Abang dan Adik tersayang, Hari Surya Darma SE, Akbar Habibi SE, Rian Ramadan dan Hannum Anggina Dia yang telah memberikan doa dan dorongan kepada penulis. 7. Teman-teman seperjuangan Nisa, Vadhya, Anie, Astrit,, Irfa, Wana, Nuril, Jepri, Mesti, Faqih, Fadhly, Cahya, Ivon, Iki, Oca, Maya, Dira, dan Yuni. 8. Abang, Kakak dan teman-teman UKM Robotik Sikonek Bang Budi, Bg Oki, Bg Rhobby, Bg Reza, Bang Hamdan, Bang Kharis, Bang Teguh, Bang arif, Kak Widya, Kak Nur, Bobby, Ibnu, Iqbal, Royan, Ratu. 9. Sahabat tercinta Bobby Romanzah, Yessi Novia Aprilia, yang selalu sabar mendengarkan keluh kesah saya, memberikan solusi, memberikan masukan,doa, dan semangat dalam penyusunan tugas akhir ini. 10. Dan seluruh pihak yang banyak membantu tetapi tidak bisa penulis sebutkan namanya satu persatu terima kasih banyak. Penulisan Tugas Akhir ini sudah selesai, namun penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan didalamnya karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis.untuk itu diharapkan kritik dan saran yang bersifat
v membangun demi perbaikan dan penyempurnaan laporan ini.semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua yang membaca sebagai wacana dalam memperluas cakrawala pengetahuan. Kiranya Allah SWT memberikan hidayah-nya kepada kita semua sehingga sukses dalam menggapai cita-cita yang diinginkan.amin. Medan, Juli 2014 Hormat Kami, Penulis
vi ABSTRAK Pada Tugas Akhir ini penulis membahas tugas akhir yang berjudul Perancangan Alat Pengukuran Kecepatan Air Menggunakan Water Flow Sensor G1/2 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535. Alat ini berfungsi untuk mengetahui kebocoran pada saluran pipa air dimana sistem tersebut menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535, Water Flow sensor G1/2, dan LCD. Sensor Flowmeter yang digunakan terdiri dari dua buah yang diletakkan dengan posisi yang berbeda dandengan cara membandingkan volume air yg lewat pada sensor flowmeter pertama dengan volume air pada sensor kedua. waktu perambatan tersebut yang akan dikonversi ke dalam bentuk Liter. Pengujian dilakukan dengan memasukkan air dengan volume 500 ml, 1000 ml, 1500ml dan 2000ml dengan membandingkannya antara sensor 1 dan sensor 2 terhadap volume standar.hasil yang didapatkan bahwa peletakan sensor menentukan kesalahan yang terbaca pada saat pengujian hal ini dapat ditunjukkan pada persen kesalahan yang terdapat pada datasheet dari sensor flowmeter G1/2 tersebut. Dengan hasil pengujian ini dapat dipastikan bahwa kedudukan atau posisi vertikal tidak dapat menjamin pembacaan kecepatan air, diakibatkan pengaruh gravitasi bumi.
vii DAFTAR ISI PERSETUJUAN...... i PERNYATAAN...... ii PENGHARGAAN...... iii ABSTRAK...... vi DAFTAR ISI...... vii DAFTAR GAMBAR...... x DAFTAR TABEL...... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang...... 1 1.2. Rumusan Masalah...... 2 1.3. Batasan Masalah...... 2 1.4. Tujuan Penulisan...... 3 1.5. Sistematika Penulisan.... 3 BAB II LANDASAN TEORI
viii 2.1. Defenisi Debit...... 5 2.2.Tenik Pengukuran...... 5 2.3. Water Flow Sensor G1/2... 7 2.4. Mikrokontroler ATMega8535... 9 2.4.1. Konfigurasi PIN ATMega 8535... 13 2.4.2. Port-port ATMega 8535 dan Fungsinya... 14 2.5. Peta Memory ATMega8535... 16 2.5.1. Program Memory... 16 2.5.2. Data Memory...... 17 2.5.3. EEPROM Data memory... 17 2.5.4 Status Register (SREG)... 18 2.6. Pengaplikasian LCD.... 19 BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 3.1. Diagram Blok Sistem.... 21 3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega 8535... 22 3.3. Pengaplikasian LCD...... 23 3.4. Flowchart Program...... 25 BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISA PROGRAM
ix 4.1. Umum...... 26 4.2. Pengujian Sensor Flowmeter... 26 4.3. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535... 26 4.4. Pengujian LCD...... 27 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan...... 32 5.2. Saran...... 33 DAFTAR PUSTAKA.......34 LAMPIRAN A : Gambar Alat LAMPIRAN B : Data LAMPIRAN C : Program
x DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Water Flow Sensor G1/2... 7 Gambar 2.2. Mechanic Dimensi Water Flow Sensor G1/2... 8 Gambar 2.3. Blok Diagram ATMega 8535... 11 Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATMega 8535... 13 Gambar 2.5. Peta Memory Data... 16 Gambar 2.6. EEPROM Data Memory... 17 Gambar 2.7. Satatus Register ATMega 8535... 17 Gambar 2.9. Gambar LCD... 19 Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem... 21 Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535... 22 Gambar 3.3. Rangkaian Skematik LCD... 23 Gambar 3.4. Flowchat Program... 25 Gambar 4.1. Program LCD... 27 Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Flowmeter Pertama dan Kedua... 31
xi DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Konversi Volume dan Waktu dapat mengethui Debit Air... 6 Tabel 2.2. Komponen Sensor... 8 Tabel 2.3. Spesifikasi Sensor... 9 Tabel 2.4. Deskripsi Pin pada LCD... 20 Tabel 4.1. Pengujian Sensor 1 dan Sensor 2 terhadap standar Volume... 29 Tabel 4.2. Persen Error Sensor 1 dan Sensor 2... 30 Tabel 4.3. Nilai Rata-rata Sensor 1 dan Sensor 2... 31