Transcript
Page 1: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED

TUGAS AKHIR

PUTRI HAPSARI SIBAGARIANG

152411014

PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 2: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

PUTRI HAPSARI SIBAGARIANG

152411014

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DANINSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 3: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

i

PENGESAHAN TUGAS AKHIR

Nama : Putri Hapsari Sibagariang

Judul : Termometer Digital Berbasis Infrared

Kategori : Tugas Akhir

NIM : 152411014

Program Studi : D3 Metrologi dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU

Disetujui di

Medan, Juli 2018

Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Pembimbing

Instrumentasi FMIPA USU

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc

NIP. 19660729199203200 NIP. 196505171993031009

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 4: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

ii

PERNYATAAN

TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan

dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2018

Putri Hapsari Sibagariang

152411014

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 5: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

iii

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur saya ucapkan Kepada TuhanYang Maha Esa yang telah melimpahkan

berkatnya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuia waktu yang telah ditetapkan.

Projek II ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada

Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi Dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.Adapun judul Tugas

Akhir ini adalah :

TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED

Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan,

motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati

pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua penulis dan serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan

moril maupun materil, semangat dan doa yang begitu besar kepada penulis.

2. Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga Metrologi

dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Drs. SyahrulHumaidi, M.Sc selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu

dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan

Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara.

5. Abangda Fransius Simanjuntak yang memberikanbantuan dan bimbingan untuk

membuat alat untukmenyelesaikanTugas Akhir ini.

6. Semuapihak yang turut membantu dalam pengerjaan Laporan Tugas Akhir yang tidak

dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir I ini masih jauh

dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang

bersifatnya membangun dalam penyempurnaan Tugas Proyek ini.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 6: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

iv

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang

bermanfaat bagi pembaca.

Medan, Juli 2018

Hormat Saya,

Putri Hapsari Sibagariang

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 7: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

v

TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED

ABSTRAK

Telah dibuat alat Termometer digital berbasis infrared menggunakan sebuah sensor

Infra merah yang digunakan untuk mendeteksi suhu. Termometer digital infrared ini juga

menggunakan AT MEGA 328P yang berfungsi sebagai pengolah data. Kelebihan dari alat ini

dari termometer digital non-infrared atau termometer jenis lainnya, alat ini dapat mendeteksi

suhu suatu objek tanpa menyentuhnya dan juga menghasilkan suhu yang lebih akurat. Cara

penggunaannya hanya diarahkan ke media atau benda yang akan diukur suhunya, maka alat

ini akan membaca suhu dari media tersebut.

Kata-Kunci : Inframerah, Mikrokontroller, Suhu, Termometer.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 8: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

vi

DIGITAL THERMOMETER BASED INFRARED

ABSTRACT

An infrared thermometer has been created by using a Infrared sensor that is used to

detect the temperature. This infrared digital thermometer also uses AT MEGA 328P which

function as a data processor. The advantages of this tool from non-infrared digital

thermometer and other types of thermometers, this tool can detect the temperature of an

object without touching it and produce a more accurate temperature. The usage only directed

to the medi or objects will be measured temperature, then this tool will detect the temperature

of the media.

Key words: Infrared, Microcontroller, Temperature, Thermometer

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 9: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

vii

DAFTAR ISI

Halaman Sampul

Halaman Sampul Dalam

Lembar Persetujuan...............................................................................................i

Lembar Pernyataan ............................................................................................... ii

Lembar Penghargaan ............................................................................................ iii

Abstrak .................................................................................................................. v

Abstract ................................................................................................................. vi

Daftar Isi ............................................................................................................... vii

Daftar Gambar .................................................................................................... .. ix

Daftar Tabel ........................................................................................................ .. x

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 1

1.3 Tujuan Penulisan ............................................................................................. 1

1.4 Batasan Masalah ............................................................................................. 2

1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................................... 2

BAB II Landasan Teori ......................................................................................... 4

2.1 Mikrokontroler ................................................................................................ 4

2.1.1 ATMEGA 328P ........................................................................................... 5

2.2 Sensor. ............................................................................................................. 7

2.2.1 Sensor Suhu Inframerah ............................................................................... 7

2.3 LCD................................................................................................................. 8

2.3.1 Cara Kerja LCD .......................................................................................... 9

BAB III Perancangan Alat dan Pembuatan Sistem............................................... 11

3.1 Umum ............................................................................................................. 11

3.2 Tujuan Perancangan ........................................................................................ 11

3.3 Diagram Blok .................................................................................................. 12

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 10: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

viii

3.4 Flowchart Sistem ............................................................................................ 13

3.5 Rangkaian LCD dan Mikrokontroler...............................................................14

3.6 Rangkaian Sensor dan Mikrokontroler............................................................14

3.7 Rangkaian Keseluruhan Sistem.......................................................................15

BAB IV Pengujian rangkaian dan Data Pengujian ............................................... 16

4.1 Pengujian Mikrokontroler ............................................................................... 16

4.2 Pengujian LCD................................................................................................ 17

4.3 Pengujian Sensor..............................................................................................18

4.4 Pengujian Rangkaian Keseluruhan...................................................................18

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 20

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 20

5.2 Saran ............................................................................................................... 20

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 21

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 11: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sistem Minimum ............................................................................... 4

Gambar 2.2 Rangkaian Sistem Minimum ............................................................. 5

Gambar 2.3 Pin MAP ATMEGA 328P ................................................................ 7

Gambar 2.4 Sensor Suhu Inframerah .................................................................... 8

Gambar 2.5 LCD(Liquid Crystal Display) ........................................................... 8

Gambar 3.1 Blok Diagram .................................................................................... 12

Gambar 3.2 Flowchart sistem ............................................................................... 13

Gambar 3.3 Rangkaian LCD dan ATMEGA 328P .............................................. 14

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor dan ATMEGA 328P ............................................ 14

Gambar 3.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem ........................................................ 15

Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Mikrokontroler ATMEGA 328P .................... 16

Gambar 4.2 Hasil Pengujian LCD Display ........................................................... 17

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 12: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pin-Pin LCD ........................................................................................ 9

Tabel 4.1 Data Sensor .......................................................................................... 18

Tabel 4.2 Pengujian Keseluruhan Sistem ............................................................ 19

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 13: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan, akhir-akhir ini bidang

elektronika mengalami kemajuan yang pesat. Dengan kemajuan tersebut, membuat

manusia selalu berusaha memanfaatkan teknologi yang ada untuk mempermudah

kehidupannya. Misalnya dalam hal pengukuran suhu, pengukuran suhu biasa dilakukan

secara manual, yaitu dengan menyentuh objek. Termometer adalah sebuah alat yang

digunakan untuk mengetahui suhu suatu benda. Termometer digital berbasis inframerah

merupakan alat ukur untuk mengukur suhu suatu benda atau zat tanpa menyentuh objek.

Dalam pemanfaatannya termometer digunakan diberbagai bidang, dari bidang

perdagangan, industri sampai dengan perusahaan kesehatan.

Berdasarkan dari penjelasan diatas, maka penulis mencoba merancang dan membuat

suatu alat termometer digital berbasis inframerah dengan menggunakan mikrokontroler

sebagai pengendali. Pada termometer digital ini menggunakan sensor MLX 90614

sebagai sensor suhu. Setelah disensor lalu hasil akan keluar pada EEPROM

(electrically erasablle programmable read-only memory) mikrokontroler ATMega328P.

Pada saat termometer digital diarahkan ke benda maka nilainya akan secara otomatis

tampil pada LCD (liquid Crystal Display).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut ke

dalam bentuk skripsi sebagai Tugas Akhir dengan judul “Termometer Digital

Berbasis Infrared”.

1.3 Batasan Masalah

Untuk meruncingkan persoalan, penulis membatasi perancangan alat ini sebagai berikut:

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 14: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

2

1. Sensor yang digunakan adalah sensor suhu inframerah.

2. Tampilan menggunakan LCD 16x2

1.4 Tujuan dan Manfaat Penulisan

Tujuan dan manfaat dilakukan Tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk merancang alat yang bekerja memantau suhu dan memadamkan api

2. Membangun prototype alat pendeteksi api dan pemadam api.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika

laporan ini sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan

penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan acuan

projek akhir I, serta komponen yang perlu diketahui untuk

mempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok

dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir

dari program yang akan diisikan ke Mikrokontroller.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 15: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

3

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja

alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk

mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke

Mikrokontroller.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari

pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah

rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya

pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 16: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 MIKROKONTROLER

Mikrokontroler adalah mikroprosesor yang telah dilengkapi dengan memori, IO, dan

peripheral dalam satu chip [1]. Dengan kelengkapan tersebut sebuah mikrokontroler

dapat melakukan komputasi juga pegontrolan suatu sistem secara mandiri . Namun

diperlukan rangkaian tambahan untuk melakukan eksekusi program yang ada di dalam

mikrokontroler tersebut. Rangkaian ini biasa disebut dengan rangkaian sistem minimum

mikrokontroler.

Sistem minimum atau yang biasa disingkat sismin. Merupakan suatu rangkaian dasar

pada rangkaian mikrokontroler yang merupakan syarat minimum dari suatu

mikrokontroler untuk bekerja. Rangkaian sistem minimum pada dasarnya terdiri dari

komponen kristal, kapasitor nonpolar dan rangkaian suplai tegangan. Perhatikan gambar

:

Gambar 2.1 sistem minimum

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 17: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

5

Gambar 2.2 rangkaian sistem minimum

Rangkaian sistem minimum berfungsi sebagai pengatur clock pada mikrokontroler.

Rangkaian ini sebagai rangkaian penabuh yang digunakan untuk satuan frekuensi pada

mikrokontroler. Juga berfungsi sebagai rangkaian minimum untuk melakukan

pemrograman mikrokontroler. Komponen yang berfungsi untuk membangkitkan

frekuensi ini adalah komponen kristal. Ada berbagai tipe mikrokontroler yang beredar

di pasaran, dalam tugas akhir ini digunakan mikrokontroler ATmega 328P.

2.1.1 ATMEGA 328P

AT-Mega 32P merupakan jenis mikrokontroler yang memiliki performa tinggi dengan

konsumsi daya rendah. Mikrokontroler ini merupakan mikrokontroler seri 8 bit yang

dimiliki oleh Atmel AVR [2].ATMega328 memiliki beberapa fitur antara lain :

1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

2. 32 x 8-bit register serba guna.

3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

4. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan

2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 18: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

6

5. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena

EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

6. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

7. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width

Modulation) output.

8. Master / Slave SPI Serial interface.

Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori

untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan

pararelism. Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur

tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil

dari memori program.

Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap

satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi

pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari

register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode

pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data Ketiga

register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register

Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua

instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari

instruksi 16-

bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan

dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakan

untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi,

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 19: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

7

ADC, USART, SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini

menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh. Pada gambar 2.3 dapat dilihat PIN

MAP ATmega 328P.

Gambar 2.3 Pin Map ATmega 328P

2.2 SENSOR

Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi gerak, panas, cahaya

atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik. Transduser sendiri

memiliki arti mengubah, resapan dari bahasa latin traducere Bentuk perubahan yang

dimaksud adalah kemampuan merubah suatu energi kedalam bentuk energi lain. Sensor

yang sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain sensor

cahaya atau sinar, sensor suhu, serta sensor tekanan.

2.2.1 SENSOR SUHU INFRAMERAH

Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat

mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor

infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai

IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor

inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 20: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

8

Gambar 2.4 Sensor suhu inframerah

2.3 LCD(Liquid Crystal Display)

Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan

tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam

belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2.

Gambar 2.5 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat pada table

2.1.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 21: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

9

Tabel 2.1 Pin-pin LCD

No.Pin Nama Pin I/O Keterangan

1 VSS Power Catu daya, ground (0v)

2 VDD Power Catu daya positif

3

V0 Power

Pengatur kontras, menurut datasheet, pin

iniperlu dihubungkan dengan pin vss melalui

resistor Variabel.

4 RS Input

Register Select

RS = HIGH : untuk mengirim data

RS = LOW : untuk mengirim

instruksi

5 R/W Input

Read/Write control bus R/W = HIGH : mode

untuk membaca data di LCD

2.3.1 Cara kerja LCD

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4bit

atau 8 bit. Jika jalur data 4 bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7.

Sebagaimana terlihat pada table deskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel

bus, dalam hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan

penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8bit dikirim

ke LCD secara 4bit atau 8bit pada satu waktu

Jika mode 4bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat

sepenuhnya 8bit (pertama dikirim 4bit MSB lalu 4bit LSB dengan pulsa clock EN setiap

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 22: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

10

nibblenya). Jalur control EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroler

mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke

kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur control lainnya (RS dan R/W) atau

juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset

ke “0” dan tunggu beberapa saat, dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS

berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah

perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS

dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan

ditampilkan dilayar.

Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”.

Jalur control R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan

dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan

melakukan query data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status,

lainnya merupakan instruksi penulisan, Jadi hamper setiap aplikasi yang menggunakan

LCD, R/W selalu di set ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur.Mengirimkan data

secara parallel baik 4bit atau 8bit merupakan 2 mode operasi primer.

Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi

merupakan hal yang paling penting. Mode 8bit sangat baik digunakan ketika kecepatan

menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/0

(3pin untuk control, 8pin untuk data).Sedangkan mode 4bit minimal hanya

membutuhkan 7bit (3pin untuk control, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk

memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroler dan

LCD. Jika bit ini diset (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 23: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

11

BAB III

PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

3.1 UMUM

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting didalam penyelesaian

pembuatan suatu alat ukur. Pada perancangan dan pembuatan alat ini akan ditempuh

beberapa langkah yang termasuk kedalam langkah perancangan antara lain pemilihan

komponen yang sesuai dengan kebutuhan serta pembuatan alat. Dalam

perancangan ini dibutuhkan beberapa petunjuk yang menunjang pembuatan alat seperti

buku buku teori, data sheet atau buku lainnya dimana buku petunjuk tersebut memuat

teori- teori perancangan maupun spesifikasi komponen yang akan digunakan dalam

pembuatan alat, melakukan percobaan serta pengujian alat.

3.2 TUJUAN PERANCANGAN

Tahap terpenting dalam pembuatan suatu alat adalah perancangan.Hal- hal yang perlu

diperhatikan dalam perancangan suatu alat meliputi prinsip kerja rangkaian, spesifikasi

komponen yang terdapat pada rangkaian sehingga tidak terjadi kerusakan pada saat

pemasangan komopnen.Tujuan perancangan adalah untuk memudahkan dalam

pembuatan suatu alat serta mendapatkan suatu alat yang baik seperti yang diharapkan

dengan memperhatikan penggunaan komponen dengan harga ekonomis serta mudah

didapat dipasaran. Selain itu, itu perancangan juga bertujuan untuk membuat solusi dari

suatu permasalahan dengan penggabungan prinsip- prinsip elektronik dan mekanik,

serta dengan literatur dengan produk yang ada.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 24: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

12

3.3 DIAGRAM BLOK

Diagram blok sangat efektif untuk menyederhanakan sistem yang rumit agar mudah

dimengerti. Dalam tugas akhir ini sistem terdiri atas blok diagram yang terlihat pada

gambar 3.1.

Gambar 3.1 Blok Diagram

Adapun fungsi masing masing blok diagram pada gambar 3.1 adalah sebagai berikut :

1. Blok Sensor

Berfungsi sebagai inputan data ke mikrokontroler yang kemudian akan diproses

untuk melakukan kerja tertentu

2. Blok Mikroprosesor

Berfungsi sebagai pemroses sinyal sensor dan pengontrol yang memiliki tujuan

tertentu yang terdiri atas mikrokontroler dan sistem minimum

3. Blok PSU

Berfungsi sebagai Power Supply untuk menyuplai tegangan ke mikrokontroler.

4. Blok Kipas Angin

Berfungsi sebagai Pemadam Api.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 25: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

13

2.4 FLOWCHART SISTEM

Gambar 3.2 Flowchart Sistem

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 26: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

14

2.5 RANGKAIAN LCD DAN MIKROKONTROLER

Rangkaian LCD dan mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Rangkaian LCD dan ATmega 328P

3.6 RANGKAIAN SENSOR DAN MIKROKONTROLER

Rangkaian sensor dan mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor dan ATmega 328P

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 27: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

15

3.7 RANGKAIAN KESELURUHAN SISTEM

Rangkaian keseluruhan sistem dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 28: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

16

BAB IV

PENGUJIAN RANGKAIAN DAN DATA PENGUJIAN

4.1 PENGUJIAN MIKROKONTROLER

Pengujian mikrokontroler dapat dilakukan dengan membuat rangkaian seperti gambar

4.1 lalu menghubungkan rangkaian ke komputer via USB dan memasukan program

awal seperti berikut :

void setup() {

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

delay(1000);

}

Gambar 4.1 Rangkaian pengujian Mikrokontroler ATmega 328P

Hasil yang di tampilkan pada pengujian rangkaian diatas Led akan menyala secara

periodik setiap 1 detik

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 29: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

17

4.2 PENGUJIAN LCD

Pengujian LCD dilakukan dengan memasukkan program kedalam mikrokontroler

sebagai berikut :

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(millis() / 1000);

}

Hasil yang di tampilkan pada layar LCD adalah sebagai berikut :

Gambar 4.2 Hasil Pengujian LCD display

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 30: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

18

4.3 PENGUJIAN SENSOR

Pengujian sensor adalah dengan menempatkan sensor sedemikian rupa sehingga gejala

fisis yang akan diukur dapat di baca oleh sensor. Kemudian hasil pembacaan akan di

catat sebagai acuan untuk dilakukan kalibrasi. Kalibrasi dilakukan dengan

membandingkan nilai pembacaan antara sensor dengan alat ukur sebenarnya . data hasil

pembacaan sensor dapat dilihat pada tabel 4.1. dan proses pengkalibrasian dapat dilihat

pada gambar 4.3.

Tabel 4.1 Data Sensor

NO SUHU TERBACA EROR % EROR

TERMOMETER

CELCIUS

STANDART

TERMOMETER

ALAT

1 25 25 0 0

2 30 31 1 3.3

3 35 35 0 0

4 40 41 1 0.25

5 45 46 1 0.2

4.4 PENGUJIAN RANGKAIAN KESELURUHAN

Pengujian keseluruhan rangkaian adalah dengan memasangkan alat dengan berbagai

variasi data yang kemudian dibandingkan hasil dari pembacaan dan output system

sehingga dapat disimpulkan spesifikasi dari alat. Hasil data pengujian keseluruhan dapat

dilihat pada tabel 4.2 dan proses pengambilan data dapat dilihat pada gambar 4.4.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 31: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

19

Tabel 4.2 Pengujian Keseluruhan Sistem

NO SUHU TERBACA EROR % EROR STATUS

KIPAS TERMOMETER

CELCIUS

STANDART

TERMOMETER

ALAT

1 25 25 0 0 MATI

2 30 31 1 3.3 MATI

3 35 35 0 0 HIDUP

4 40 41 1 0.25 HIDUP

5 45 46 1 0.2 HIDUP

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 32: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

20

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari perancangan dan pengujian alat dapat disimpulkan hal hal sebagai berikut :

1. Sensor suhu infrared mampu mengukur suhu dengan akurat

2. Pemanfaatan kipas sebagai penurun suhu berfungsi sesuai dengan semestinya.

3. Dalam pengujian didapat kesalahan maksimum alat sebesar 3 %

5.2 Saran

Untuk Pengembangan selanjutnya perlu diperhatikan hal – hal sebagai berikut :

1. Pengukuran objek dilakukan secara bertahap sampai batas kemampuan alat.

2. Peletakan sensor harus mengarah kepada sumber panas agar pembacaan suhu

lebih akurat.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 33: TERMOMETER DIGITAL BERBASIS INFRARED TUGAS AKHIR …

DAFTAR PUSTAKA

http://ariesz-smkn5bjm.blogspot.co.id/2015/05/mikrokontroler-atmega8.html.

Diakses pada tanggal: 19 Januari 2018 Pukul: 15:12

Agfianto Eko Putra, Teknik antar muka computer : konsep & aplikasi, Penerbit Graha

Ilmu, Yogyakarta, 2002.

Prentice- hall, inc., Englewood Cliffs Nj, Electronic Instrumentasi & Measurement

Tecniques, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1999.

Suhata, ST, VB Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik, Penerbit Elex Media

Komputindo, Jakarta, 2005.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA


Top Related