PERANCANGAN SISTEM PENGHITUNG VOLUME BAHAN BAKAR SEPEDA MOTOR DENGAN OUTPUT ALARM DAN SUARA BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 SECARA SOFTWARE TUGAS AKHIR MUHAMMAD IQBAL 092408028 PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 31
32 PERANCANGAN SISTEM PENGHITUNG VOLUME BAHAN BAKAR SEPEDA MOTOR DENGAN OUTPUT ALARM DAN SUARA BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 SECARA SOFTWARE TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
33 PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN SISTEM PENGHITUNG VOLUME BAHAN BAKAR SEPEDA MOTOR DENGAN ALARM DAN SUARA BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 SECARA SOFTWARE Kategori Nama : TUGAS AKHIR : MUHAMMAD IQBAL No Induk Mahasiswa : 092408028 Program Studi Departement Fakultas : DIPLOMA III (D3) FISIKA : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2012 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi D3 Fisika Ketua, Pembimbing (Dr. Susilawati, M.Si.) (Drs.M. Firdaus, M.Si) NIP.197412072000122001 NIP. 195406071983031001
34 PERNYATAAN PERANCANGAN SISTEM PENGHITUNGAN VOLUME BAHAN BAKAR SEPEDA MOTOR DENGAN DENGAN OUTPUT ALARM DAN SUARA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA SOFTWARE TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 19 Juli 2012 MUHAMMAD IQBAL 092408028
35 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkat Rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr.Sutarman,M.Sc,selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU. 2. Ibu Dr.Susilawati,M.Si, selaku ketua Program studi D3 Fisika Instrumentasi. 3. Bapak Drs.M. Firdaus, M.Si, selaku dosen pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga laporan ini dapat diselesaikan dengan baik. 4. Seluruh Dosen/Staf pengajar pada program studi D3 Fisika Instrumentasi. 5. Kedua Orang tua saya yang sangat saya sayangi Ayahanda Basyaruddin dan Ibunda Marwiyah, serta kepada kedua adik saya Rizki Fakhrurazi dan Khairul Abdillah yang telah memberikan dukungan moril dan materil kepada penulis. 6. Seluruh rekan-rekan Fisika Instrumentasi D-III yang telah banyak membantu terwujudnya perancangan proyek yaitu : Yogi Pramana,
36 Aswan Afif, Mhd Ridho, Zulkarnain, Bangkit Kesuma Wardana, Faisal Ari Fitra, Fuad Said Harahap dan Daftari serta teman teman yang lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu sehingga Tugas Akhir ini bisa selesai dengan sukses, Ucapan Terima kasih special terutama untuk bang Oki Handinata yang telah banyak membantu penulis. Serta ucapan khusus terutama bagi orang orang yang penulis kasihi yang juga mendukung penulis baik langsung ataupun tidak langsung dalam bentuk moril maupun materil serta do a restu yang ditujukan kepada penulis, sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Sepenuhnya penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, masih terdapat kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca, dimana saran dan kritik tersebut dapat dimanfaatkan untuk kemajuan pengetahuan pada saat ini maupun di masa yang akan datang. Semoga laporan ini berguna bagi pembaca, akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih. Medan, Juli 2012
37 Penulis ABSTRAK Sistem Penghitung volume bahan bakar sepeda motor secara otomatis merupakan suatu otomatisasi yang diterapkan pada alat transportasi darat yaitu sepeda motor guna untuk memantau volume bahan bakar pada suatu kendaraan yang semula pemantauan menggunakan sistem analog kini beralih ke sistem digital untuk mempermudah pengendara dalam melihat jumlah bahan bakar yang tersedia pada kendaraan serta memperhitungkan jarak tempuh dari bahan bakar yang tersedia dan memberikan informasi berupa suara. Aplikasi ini hanyalah sebuah prototype yang membutuhkan penyempurnaan dan bantuan pabrikasi agar dapat diproduksi secara luas. Sistem penghitung volume bahan bakar sepeda motor otomatis ini mempunyai tiga bagian umum yaitu sensor ultrasonic sebagai pengukur ketinggian/volume bahan bakar, IC suara ISD2560 sebagai sumber pengolah suara, dan otak yaitu bagian mikrokontroler ATMEGA8535. Mikrokontroler ini yang akan mengendalikan semua jalannya sistem yang terdapat pada sistem penghitung volume bahan bakar sepeda motor. Yaitu mengendalikan masukan sistem yang berupa sensor-sensor, mengendalikan sebuah tampilan berupa teks, dan ISD2560 yang dimanfaatkan sebagai sumber suara. Tujuan tugas akhir ini adalah merancang dan mengimplementasikan sistem penghitung volume bahan bakar otomatis dengan menggunakan mikrokontroler ATMEGA8535 dan sensor ultrasonic. Basis pengetahuan dari sistem penghitung ini berisi pengkodean aksi yang harus dilakukan berdasarkan informasi dari sensor.
38 DAFTAR ISI Persetujuan... ii Pernyataan... iii Penghargaan... iv Abstrak... Daftar isi... vi Daftar Gambar... viii Daftar Tabel... ix BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Tujuan Penulisan... 3 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Metode Pengumpulan Data... 4 1.5 Sistematika Penulisan... 5 BAB II: LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroler ATMEGA8535... 7 2.1.1 Konfigurasi PIN ATMEGA 8535... 11 2.1.2 Peta Memori ATMEGA8535... 13 2.1.3 Program memori... 13 2.1.4 Data Memori... 14 2.1.5 EEPROM Data Memori... 15 2.1.6 Status Register... 15 2.2 Sensor Ultrasonic... 17 2.3 ISD2560... 21
39 2.3.1 Pengolah Sinyal Suara... 21 2.3.2 Ciri Ciri ISD2560... 21 2.3.3 Deskripsi PIN... 23 2.3.4 Mode Operasional... 26 2.3.5 Mode Deskripsi Operasional... 27 2.4 LCD... 28 2.5 Catu Daya... 30 BAB III: RANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok & Cara Kerja Rangkaian Sistem... 31 3.2 Perangkaian Rangkaian Catu Daya... 32 3.3 Rangkaian Sensor Ultrasonic... 33 3.4 Perancangan Rangkaian Sensor Ultrasonic dengan Mikrokontroler AVR ATMEGA8535... 36 3.5 Perancangan Rangkaian LCD... 38 3.6 Perancangan Rangkaian ISD2560... 40 BAB IV: PENGUJIAN RANGKAIAN 4.1 Pengujian & Analisa Rangkaian Sensor Ultrasonic... 41 4.2 Flow Chart... 44 4.2.1 Pengujian Rangkaian Power Supply... 45 4.2.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA8535... 46 4.2.3 Pengujian Rangkaian LCD... 47 4.3 Analisa Program... 47 4.4 Program... 49 BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 61 5.2 Saran... 62
40 Daftar Pustaka DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMEGA 8535... 10 Gambar 2.2 Konfigurasi PIN ATMEGA 8535... 12 Gambar 2.3 Peta Memori Program... 14 Gambar 2.4 Peta Memori Data... 14 Gambar 2.5 EPPROM Data Memori... 15 Gambar 2.6 Status Register... 15 Gambar 2.7 Sensor Ultrasonic... 17 Gambar 2.8 Blok Sensor Ultrasonic Dengan Tampilan Seven Segment... 19 Gambar 2.9 Ilustrasi Cara Kerja Sensor... 20 Gambar 2.10 Skematik Hub PIN... 20 Gambar 2.11 Diagram Blok ISD2560... 22 Gambar 2.12 Konfigurasi PIN ISD 2560... 23 Gambar 2.13 LCD karakter 2x 16... 28 Gambar 2.14 Rangkaian Penurun Tegangan dan penghasil Tegangan DC... 30 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Penghitung... 31 Gambar 3.2 Rangkaian Catu Daya... 33 Gambar 3.3 Rangkaian Transmiter Ultrasonic... 34 Gambar 3.4 Rangkaian Receiver Ultrasonic... 34 Gambar 3.5 Jarak antara TX-RX... 35 Gambar 3.6 Keluaran Pulsa Ultrasonic... 35 Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Ultrasonic dgn Mikrokontroler AVR ATMEGA8535... 36 Gambar 3.8 Rangkaian LCD... 38 Gambar 3.9 Rangkaian ISD2560... 40 Gambar 4.1 Flowchart dari Output Suara & Display Digital... 44
41 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Deskripsi PIN ISD2560... 24 Tabel 2.2 Mode Operasional... 27 Tabel 4.1 Data jarak Deteksi Berbagai Halangan... 41 Tabel 4.2 Data Sensor Ultrasonic... 43