APLIKASI SENSOR ULTRASONIK SEBAGAI ALAT UKUR LAJU KENDARAAN DI JALAN RAYA BERBASIS ATMEGA8535 TUGAS AKHIR NOVITA SARI SINAGA 122408048 PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN 2015
APLIKASI SENSOR ULTRASONIK SEBAGAI ALAT UKUR LAJU KENDARAAN DI JALAN RAYA BERBASIS ATMEGA8535 TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli Madya NOVITA SARI SINAGA 122408048 PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN 2015
PERSETUJUAN Judul :Aplikasi sensor ultrasonik sebagai alat ukur laju kendaraan di jalan raya berbasis atmega8535 Kategori : Tugas Akhir Nama : Novita Sari Sinaga NomorIndukMahasiswa : 122408048 Program Studi : Diploma III (D-3) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan IlmuPengetahuanAlam Universitas Sumatra Utara Disetujui di Medan, juli 2015 DisetujuiOleh Ketua Program Studi Pembimbing, Dr. Susilawati, M.Si Tua Raja Simbolon.M.Si NIP. 197412072000122001 NIP : 197211152000121001 i
PERNYATAAN APLIKASI SENSOR ULTRA SONIK SEBAGAI ALAT UKUR LAJU KENDARAAN DI JALAN RAYA BERBASIS ATMEGA8535 TUGAS AKHIR Sayamengakuibahwatugasakhiriniadalahhasilkaryasendiri.Kecualibeberapakutipa ndanringkasan yang masing-masingdisebutkansumbernya. Medan, juli 2015 NOVITA SARI SINAGA NIM. 122408048 ii
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, dengan limpahan berkat-nya penyusunan proyek ini dapat diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 2. Ibu Dr.Marpongahtun,M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Tua Raja Simbolon,M.Si,selaku pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Proyek ini. 5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. 6. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Laporan Proyek ini. 7. Senior kami Fathurrahman yang telah memberikan bantuan berupa ilmu dan motivasi dalam menyelesaikan Laporan Proyek ini. 8. Rekan Fisika Instrumentasi D3 yang memberikan bantuan penulis untuk menyelesaikan Laporan ini. 9. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Laporan Proyek yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. iii
APLIKASI SENSOR ULTRA SONIK SEBAGAI ALAT UKUR LAJU KENDARAAN DI JALAN RAYA BERBASIS ATMEGA8535 ABSTRAK Sistem pengukuran mempunyai peranan penting dalam kehidupan manusia, khususnya untuk mengetahui nilai dari besaran fisis. Pengukuran adalah membandingkan besaran fisis yang belum diketahui nilainya dengan besaran fisis yang telah diketahui nilainya. Hasil pengukuran bersifat universal yang dapat dinyatakan dalam angka dan satuan atau nilai dan satuan, misalnya pengukuran kecepatan, dan lain-lain.penelitian ini bertujuan untuk membuat alat pendeteksi kecepatan benda bergerakmeggunakan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler Atmega8535. MikrokontrolerAtmega8535 berfungsi sebagai tempat memproses tegangan yang diterima dari sensor ultrasonik yang akan dirubah menjadi sebuah data berupa informasi yang akan ditampilkanpada LCD (Liquid Crystal Display). Sensor yang digunakan pada sistem pendeteksi bendabergerak ini terbagi menjadi dua bagian yaitu transmitter sebagai memancarkan sinyal dan receiver sebagai penerima sinyal. LCD yang digunakan pada sistem pendeteksi benda bergerak ini adalahjenis LCD M132 dengan tampilan 2x16 (2 baris dan 16 kolom). Alat ini dapat mendeteksikecepatan benda bergerak jika benda melewati dari sensor pertama sampai ke sensor ke dua. Kata Kunci :MikrokontrolerATM8535, Sensor Ultrasonik,LCD (Liquid Crystal Display) iv
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan... i Pernyataan... ii Kata Pengantar... iii Abstrak... vi Daftar Isi... v Daftar Tabel... vi Daftar Gambar... vii BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang masalah... 1 1.2. Rumusan Masalah... 3 1.3. Tujuan Penulisan... 3 1.4. Batasan Masalah... 4 1.5. Sistematika Penulisan... 4 BAB II. LANDASAN TEORI... 6 2.1. Sensor Ultrasonik... 6 2.1.1.Pemancar ultrasonik (transmitter)... 8 2.1.2. Penerima ultrasonik ( receiver ) 9 2.2. Menggunakan ultrasonik range sensor Hc-SR04 dan SDM-IO... 10 2.2.1. HC-SR04... 11 2.2.2. SDM-IO... 12 2.3. Mikrokontroller ATmega 8535... 13 2.3.1. Asitektur mikrokontroller AVR ATmega 8535... 13 2.3.2. Fitur ATmega8535... 15 2.3.3. Konfigurasi Pin ATmega8535... 16 2.3.4. Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega8535... 18 2.3.5. Peta Memory ATMega8535... 21 2.3.6. Register Serba guna ( General Purpose Register)... 23 2.4. USART.... 24 2.4.1. Status Register (SREG)... 24 BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN... 32 3.1. Diagram Blok Rangkaian... 32 3.1.1. Fungsi Tiap Blok... 33 3.2. Rangkaian Penstabilteganggang(regolator)... 33 3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535... 34 3.4. Perancangan Rangkaian LCD... 35 3.5. Perancang Rangkaian Sensor Ultrasonok Ping... 36 3.6. Perancang Rangkaian Buzzer.... 38 v
3.7. Flowchart Sistem... 39 3.8. Miniatur System Secara Keseluruhan... 40 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 41 4.1.Pengujian Rangkaian Power Supply... 41 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller Atemga8535... 41 4.3.Intefacing LCD 2 x 16... 42 4.4.Pengujian Rangkaian sensor ultrasonik... 44 4.5 Pengujian Rangkaian Buzzer... 46 4.6 Pengujian sistem keseluruhan... 46 BAB V. PENUTUP... 49 5.1.Kesimpulan... 49 5.2. Saran.... 49 DAFTAR PUSTAKA... 47 LAMPIRAN vi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.5.1 Oprasi Dasar LCD 29 Tabel 2.5.2 Konfigurasi PIN LCD. 29 Tabel 2.5.3 Konfigurasi PIN LCD. 30 Tabel 4.6 Data percobaan...... 47 vii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.2 HC-SR 04 dan Siap Digunakan 10 Gambar 2.3 HC-SR04 Terhubung Dengan Arduino 11 Gambar 2.4 SDM-10 Dan Arduino uno 12 Gambar 2.5 Arsitektur ATMega8535 15 Gambar 2.6 Konfigurasi Pin ATMega8535. 17 Gambar 2.7 Organisasi memori ATMega8535 21 Gambar 2.8 (a) Register I/O Sebagai Memori Data 22 (b) Register I/O sebagai I/O 22 Gambar 2.9 Register Serba guna 23 Gambar 2.10 Status Register 25 Gambar 2.11 LCD 2 x 16 27 Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD 28 Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD 29 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 32 Gambar 3.2 Rangkaian Regulator 33 Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega8535 34 Gambar 3.4 Rangkaian LCD 36 Gambar 3.5 Rangkaian Skematik Sensor Ultrasonik 37 Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer 38 Gambar 3.7 Flowchar Sistem 39 Gambar 3.8 miniatur system keseluruhan 40 viii