rancang bangun alat ukur kadar garam (salinitas) …

44
1 RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) DENGAN SENSOR SALINITAS BERBASIS MIKROKONTOLLER ATMEGA 8 LAPORAN PROJEK AKHIR 2 M RIZKI SIREGAR 152411018 PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Upload: others

Post on 02-Oct-2021

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

1

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM

(SALINITAS) DENGAN SENSOR SALINITAS BERBASIS

MIKROKONTOLLER ATMEGA 8

LAPORAN PROJEK AKHIR 2

M RIZKI SIREGAR

152411018

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 2: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

2

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM

(SALINITAS) DENGAN SENSOR SALINITAS BERBASIS

MIKROKONTOLLER ATMEGA 8

LAPORAN PROJEK AKHIR 2

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh

gelar Ahli Madya

M RIZKI SIREGAR

152411018

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 3: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

3

PENGESAHAN LAPORAN PROJEK AKHIR 2

Judul : Rancang Bangun Alat Ukur Kadar Garam

(Salinitas) Dengan Sensor Salinitas Berbasis

Mikrokontoller Atmega 8

Kategori : Laporan Projek Akhir 2

Nama : M Rizki Siregar

Nomor Induk Mahasiswa : 152411018

Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Metrologi Dan Instrumentasi

Fakultas : MIPA - Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, 12 Juli 2018

Ketua Program Studi Pembimbing,

Dr. Diana A. Barus, M.Sc Junedi Ginting, S.Si, M.Si

NIP. 196607291992032002 NIP. 197306222003121001

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 4: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

4

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS)

DENGAN SENSOR SALINITAS BERBASIS MIKROKONTOLLER

ATMEGA 8

ABSTRAK

Salah satu parameter yang mempengaruhi kualitas air laut adalah

salinitas.Salinitas berpengaruh langsung pada biota air laut terkait dengan toleransi

biota air lautterhadaptekananosmotik.Untuk mengurangi tingkat kematian yang

disebabkan toleransi ikan terhadap tekanan osmotik,maka pengukuran salinitas

menjadi syarat mutlak.Penelitian yang dilakukan ini mengenai rancang bangun alat

ukur salinitas berdasarkan pada metode penentuan konduktivitas.

Penentuan konduktivitas dilakukan dengan cara mengukur

teganganny.Pengukuran tegangan dilakukan dengan cara mengalirkan arus dengan

cara mengukur tegangannya.Pengukuran tegangan dilakukan dengan cara

mengalirkan arus dengan tegangan 9 volt melalui elektroda yang dimasukkan ke

dalam air laut.Beda potensial antara ujung-ujung elektroda diukur sebagai tegangan

masukkan sensor.Data keluaran sensor berupa data analog,sehingga dibutuhkan ADC

0804 untuk mengubahnya menjadi data digital.

Kata kunci : konduktivitas,salinitas,tekanan osmotik

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 5: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

5

DESIGN SUSTAINABILITY TOOLS (SALNITAS) BASED SENSOR WITH

SIGNIFICANT BASED MICROCONTROLLER SENSOR

AT MEGA 8

ABSTRACT

One of the parameters affecting seawater quality is salinity. Salinity affects the

marine biota directly related to the tolerance of marine biota to osmotic pressure. To

reduce mortality caused by fish tolerance to osmotic pressure, the salinity

measurement is the absolute requirement. is about the design of salinity measurement

tools based on conductivity determination method.

Determination of conductivity is done by measuring

voltagenya.Pengukuran voltage is done by flowing the current by measuring the

voltage. Voltage measurement is done by flow current with 9 volts voltage through

electrodes inserted into sea water. The potential difference between the ends of

electrodes is measured as a voltage enter the sensor. The sensor output data is

analogue data, so it takes ADC 0804 to convert it into digital data.

Microcontroller AT Mega 8 is used as the controller of this tool with the sensor

Salinitas.Dengan error of 5% and accuracy of 95%.

Keywords: conductivity, salinity, osmotic pressure

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 6: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

6

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan

Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan

penyusunan laporan projek akhir 2 ini dengan judul Rancang Bangun Alat Ukur

Kadar Garam (Salinitas) Dengan Sensor Salinitas Berbasis Mikrokontoller Atmega

8.Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih

yang sebesar- besarnya untuk semua pihak yang telah membimbing dan membantu

saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa

tersusunnya projek akhir 2 ini dari doa, 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. Bapak Dr. Kerista Sebayang M.S, selaku Dekan FMIPA USU.

2. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi

dan Instrumentasi FMIPA USU

3. Bapak Junedi Ginting M.Si, selaku Sekretaris Program Studi D3 Metrologi dan

Instumentasi FMIPA USU dan pembimbing yang telah meluangkan waktunya

selama penyusunan laporan projek akhir 2 ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi

FMIPA USU.

5. Yang teristimewa ayahanda tercinta Gusverdi Siregar dan ibunda tercinta Ibu

Yessi Sebayang , saudara kandung saya Reza Hidayah Siregar, dan juga seluruh

keluarga besar yang berada di Mandailing Natal yang selalu memberikan

dukungan dalam doa, motivasi, nasehat, moril serta materi kepada saya sehingga

saya dapat menyelesaikan amanah yang diberikan sejak awal kuliah.

6. Rekan-rekan kuliah dan seperjuangan yang saya sayangi D3 Metrologi dan

Instrumentasi stambuk 2015, abang/kakak senior, adik-adik junior dan juga

Hasemeleh (Julia dan Claudia). Terima kasih atas ide, saran, dukungan, dan

kerja samanya selama ini.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 7: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

7

7. Teman sekelas saya XII ATP SMKN 1 MBG, pejuang mimpi (Ali dan Jon) yang

selalu mensupport dan saya membantu dalam pengerjaan Projek Akhir 2 ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir 2 ini

masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari

pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga

laporan ini menambah wawasan yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang

bermanfaat bagi pembaca.

Medan, 12 Juli 2018

Hormat Saya,

M Rizki Siregar

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 8: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

8

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR i

ABSTRAK ii

ABSTRACT iii

PENGHARGAAN iv

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

DAFTAR SINGKATAN xi

Bab 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penulisan 2

1.5 Manfaat Penulisan 3

1.6 Sistematika Penulisan 3

Bab 2. TINJAUAN

PUSTAKA

2.1 Mikrokontroller 5

2.1.1 Mikrokontroller ATmega8 8

2.1.2 Karakteristik ATmega8 8

2.1.3 Konfigurasi Pin ATmega8 13

2.2 Sensor 16

2.2.1 Sensor Salinitas 16

2.3 LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 18

2.3.1 Fungsi Pin LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 19

2.3.2 Penulisan Data Register Perintah LCD (Liquid 19

Crystal Display)

2.3.3 Pembacaan Data Register Perintah LCD (Liquid 19

Crystal Display)

2.3.4 Pembacaan Data Register Perintah LCD (Liquid 20

Crystal Display) M1632

2.4 Power Supply 20

2.4.1 Adaptor 12 volt 20

Bab 3. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat 25

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 9: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

9

3.2 Blok Diagram Sistem Rangkaian 25

3.3 Fungsi Blok Sistem 25

3.4 Flowchart Alat 27

3.5 Gambaran Umum 28

3.6 Skema Rangkaian Keseluruhan 28

Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Alat 32

4.1.1 Pengujian Sensor Salinitas 32

4.1.2 Pengujian LCD 32

4.1.3 Pengujian Mikrokontroller Atmega 8 33

4.1.4 Program Alat 34

4.2 Hasil Pengujian Alat 36

4.2.1 Keadaan Ketika Alat Baru Dihidupkan 36

4.2.2 Data Hasil Pengukuran Alat Ukur Salinitas

4.3.3 Perhitungan Trata-rata 37

4.4 Analisa Percobaan 38

Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 39

5.2 Saran 39

DAFTAR PUSTAKA 29

LAMPIRAN 41

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 10: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

10

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

2.1 Fungsi Khusus Port B ATmega 8 9

2.2 Fungsi Khusus Port C ATmega 8 10

2.3 Fungsi Khusus Port D ATmega 8 10

2.4 Koneksi Antara Modul LCD dengan 12

Data Percobaan 26

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 11: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

11

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Gambaran Umum Mikrokontroller 5

2.2 Atmega 8 7

2.3 Karakteristik ATmega 8 8

2.4 Ilustrasi Rangkaian Salinitas 11

2.5 LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2 12

2.6 Adaptor 12 Volt 15

3.1 Diagram Blok Sistem 16

3.3 Flow Chart Alat 18

3.4 Rangkaian Keseluruhan Sistem 20

4.1 Pengujian Program Sensor Salinitas 21

4.2 Pengujian LCD 22

4.3 Skematik Sistem 23

4.5 Tampilan Awal Alat 25

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 12: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

12

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1 Sebelum Pengukuran Salinitas 30

2 Hasil Pengukuran Salinitas 31

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 13: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

13

DAFTAR SINGKATAN

LCD = Liquid Crystal Display

IC = Intergrated Circuit

CPU = Central Processing Unit

ROM = Read-only Memory

RAM = Random Access Memory

I/O = Input/Outout

EPROM = Electrically Erasable Programmable Read-only Memory

ADC = Analog-to-Digital Converter

AVR = Automatic Voltage Regulator

DIP = Dual In-line Packaging

PWM = Pulse Width Modulation

GPIO = General Purpose Input Output

USART = Universal Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and

Transmitter

GND = Ground

AREF = Analog Refence

ALU = Arithmetic Logic Unit

RISC = Reduce Instruction Set Computer

MHz = Megahrtz

SPI = Serial Peripheral Interface

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 14: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

14

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air laut mengandung 3,5% garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan

organik dan partikel-partikel tak terlarut. Keberadaan garam-garaman mempengaruhi

sifat fisis air laut (seperti: densitas, kompresibilitas, titik beku, dan temperatur

dimana densitas menjadi maksimum) beberapa tingkat, tetapi tidak menentukannya.

Beberapa sifat (viskositas, daya serap cahaya) tidak terpengaruh secara signifikan

oleh salinitas. Dua sifat yang sangat ditentukan oleh jumlah garam di laut (salinitas)

adalah daya hantar listrik (konduktivitas) dan tekanan osmosis.

Garam-garaman utama yang terdapat dalam air laut adalah klorida (55%),

natrium (31%), sulfat (8%), magnesium (4%), kalsium (1%), potasium (1%) dan

sisanya (kurang dari 1%) teridiri dari bikarbonat, bromida, asam borak, strontium

dan florida. Tiga sumber utama garam-garaman di laut adalah pelapukan batuan di

darat, gas-gas vulkanik dan sirkulasi lubang-lubang hidrotermal (hydrothermal vents)

di laut dalam.

Menurut teori, zat-zat garam tersebut berasal dari dalam dasar laut melalui proses

outgassing, yakni rembesan dari kulit bumi di dasar laut yang berbentuk gas ke

permukaan dasar laut. Bersama gas-gas ini, terlarut pula hasil kikisan kerak bumi dan

bersama-sama garam-garam ini merembes pula air, semua dalam perbandingan yang

tetap sehingga terbentuk garam di laut. Kadar garam ini tetap tidak berubah

sepanjang masa. Artinya kita tidak menjumpai bahwa air laut makin lama makin

asin.

Secara ideal, salinitas merupakan jumlah dari seluruh garam-garaman dalam

gram pada setiap kilogram air laut. Secara praktis, adalah susah untuk mengukur

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 15: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

15

salinitas di laut, oleh karena itu penentuan harga salinitas dilakukan dengan meninjau

komponen yang terpenting saja yaitu klorida (Cl). Kandungan klorida ditetapkan

pada tahun 1902 sebagai jumlah dalam gram ion klorida pada satu kilogram air laut

jika semua halogen digantikan oleh klorida. Penetapan ini mencerminkan proses

kimiawi titrasi untuk menentukan kandungan klorida

Kandungan garam pada sebagian besar danau, sungai, dan saluran air alami

sangat kecil sehingga air di tempat ini dikategorikan sebagai air tawar. Kandungan

garam sebenarnya pada air ini, secara definisi, kurang dari 0,05%. Jika lebih dari itu,

air dikategorikan sebagai air payau atau menjadi saline bila konsentrasinya 3 sampai

5%. Lebih dari 5%, ia disebut brine.

1.2. Rumusan Masalah

Laporan proyek ini membahas tentang perancangan Rancang Bangun Alat

Ukur Kadar Garam(Salinitas) dengan sensor salinitas berbasis mikrokontroller

Atmega 8,dimana alat ini mampu membaca kadar garam dengan baik.

1.3. Tujuan Penulisan

Penulisan laporan proyek ini adalah untuk:

1. Membuat alat ukur kadar alkohol garam.

2.Menguji alat ukur kadar alkohol garam menggunakan sensor salinitas.

1.4. Batasan Masalah

Desain peralatan dibatasi :

1.Menggunakan sensor Salinitas

2.Mikrokontroller yang digunakan adalah ATMega 8

3.LCD digunakan sebagai penampil persentase kadar garam

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 16: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

16

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penulis membuat

sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengukur kadar garam

dengan sensor salinitas berbasis Atmega 8, maka penulis menulis Project Akhir 2 ini

dengan urutan sebagai berikut

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi judul latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan

pembahasan, metodologi pembahasan, sistematika penulisan dan relevansi dari

penulisan tugas akhir ini.

BAB II : LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk

pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain

tentang Pengukur Kadar Garam Dengan sensor salinitas Berbasis AT Mega 8.

BAB III : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

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 Atmega 8.

BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA

Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan

lain-lain.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan

kemungkinan pengembangan alat.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 17: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

17

DAFTAR PUSTAKA

Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber literatur yang digunakan

dalam pembutan Projek Akhir 2 ini.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler sering disebut sebagai mikrokomputer atau embedded system.

Mikrokontroler dipandang sebagai suatu sistem yang terdiri atas input,program dan

output. Mikrokontroler dapat diatur oleh sebuah program. Proses untuk memasukkan

program ke dalam mikrokotroler disebut dengan download dan alat yang digunakan

disebut dengan downloader. Seperti sistem komputer nilai tambah sistem

mikrokontroler dapat dilipatgandakan melalui program. Mikrokontroler diproduksi

dalam bentuk rangkaian terpadu (IC) seperti gambar dibawah ini.

Masukan Keluaran

Gambar 2.1 Gambaran Umum Mikrontroler

(Sumber: www.immersa-lab.com)

Secara sederhana mikrokontroler adalah mikroprosesor yang dilengkapi

dengan periperal dan peralatan pendukung yang di dalam mikroprosesor tidak

dilengkapi. Dalam sistem tertanam berbasis mikroprosesor, pengantara periferal dan

peralatan pendukung dalam mikrokontroler direalisisasikan dengan serpih rangkaian

terpadutambahan di luar mikroprosesor itu. Mikrokontroler menerapkan arsitektur

Harvard, dalamarsitektur ini penjemputan instruksi dapat dilaksanakan secara

bersamaan dengan pemindahan data. Tetapi dalam kebanyakan mesin dengan

arsitektur Harvard juga memori tersebut dihubungkan ke bus bersama sehingga

paralelismenya sangat berkurang. Secara umum, mikrokontroler mengandung tujuh

MIKROKONTROLER

UNIT

PEMROSES

UNIT

MEMORI

UNI

T I/O

UNIT

PENDUKUNG

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 18: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

18

komponen : Prosesor (CPU), ROM, RAM, bandar (port) I/O, Rangkaian Interupsi,

Timer, dan Bus yang dihubungkan.

a) Prosesor : (CPU) melaksanakan penjemputan intruksi dari memori

mendekodekan dan menjalankannya dan mengarahkan perpindahan data antar

register atau antara register dan memori.

b) ROM : digunakan untuk menyimpan data yang bersifat permanen. Dalam

mikrokontroler program disimpan dalam ROM, atau EPROM atau Flash

EPROM. Ada mikrokontroler yang dapat ditambah ROM eksternal di luar serpih

mikrokontroler. Disamping ROM untuk program juga digunakan EEPROM

untuk menyimpan data.

c) RAM : digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara. Dalam

mikrokontroler, RAM yang tersedia sangat sedikit yang sebagiannya digunakan

lagi sebagai register prosesor, dikatakan register dipetakan sebagai memori.

d) Timer : adalah counter (pencacah) yang digunakan untuk membangkitkan pulsa

atau deretan pulsa pada saat-saat tertentu atau dengan frekuensi tertentu. Pulsa

ini digunakan untuk sebagai inetrupsi internal untuk memulai atau mengakhiri

kegiatan tertentu. Dalam kebanyakanmikrokontroler, pencacah ini adalah

pencacah naik, berbeda dengan pencacah turun yang diterapkan dalam sistem

mikroprosesor.

e) Bandar I/O : Terdiri atas Port Paralel dan Port Seri yang mempunyai

kemampuan tristate. Pada sebagian mikrokontroler disediakan bandar

masukan/keluaran analog. Fungsi bandar ini pada umumnya dipilih

(dikonfigurasi) sebagai masukan/keluaran paralel/seri analog. Arah aliran data

pada Port masukan/keluaran pada umumnya dipilih melalaui register arah (Data

Direction Register, disingkat DDR). Port ini juga dipetakan sebagai memori.

f) Interupsi : interupsi dapat dibedakan atas interupsi perangkat lunak yang

dibangkitkan oleh interupsi yang ditanamkan dalam program dan interupsi

perangkat keras yang dibangkitkan oleh sinyal perangkat keras yang baik yang

berasal dari sumber internal seperti timer atau sumber eksternal dari port seri

atau paralel.

g) Bus : adalah saluran yang melakukan (membawa) sinyal-sinyal perangkat keras.

Sebagaimana dalam mikroprosesor, bus dibedakan atas bus data, alamat dan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 19: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

19

kontrol. Bus data melakukan data antara register dan memori atau I/O, bus ini

bersifat dua arah.

2.1.1 Mikrokontroller ATmega 8

Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil (“special purpose computers”)

di dalam satu IC yang berisi CPU, memori, timer, saluran komunikasi serial dan

parallel, Port input/output, ADC. Mikrokontroler digunakan untuk suatu tugas dan

menjalankan suau program (Andrianto,heri.2013).

Pada saat ini penggunaan mikrokontroller dapat kita temui pada berbagai

peralatan, misalnya peralatan yang terdapat di rumah, seperti telpon digital,

microwave oven, televisi, mesin cuci, sistem keamanan rumah, PDA, dan lain-lain.

Mikrokontroler dapat kita gunakan untuk berbagai plikasi misalnya untuk

pengendalian, otomasi industri, akuisisi data, telekomunikasi dan lain-lain. Saat ini

keluarga mikrokontroler yang ada di pasaran yaitu Intel 8048 dan 8051(MCS51),

Motorola 68HC11, Microchip PIC, Hitachi H8, dan Atmel AVR. ATmega328 adalah

micro controller keluaran Atmel yang merupakan anggota dari keluarga AVR 8-bit.

Mikro kontroller ini memiliki kapasitas flash (program memory) sebesar 32 Kb

(32.768 bytes), memori (static RAM) 2 Kb (2.048 bytes), dan EEPROM (non-

volatile memory) sebesar 1024 bytes. Kecepatan maksimum yang dapat dicapai

adalah 20 MHz. mikrokontroler ATMega8 merupakan mikrokontroler keluarga AVR

8bit. Beberapa tipe mikrokontroler yang “berkeluarga” sama dengan ATMega8 ini

antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, dll. Yang

membedakan antara mikrokontroler yang saya sebutkan tadi antara lain adalah,

ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer,

counter, dll). Dari segi ukuran fisik, ATMega8 memiliki ukuran fisik lebih kecil

dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler yang saya sebutkan diatas. Namun

untuk segi memori dan periperial lainnya ATMega8 tidak kalah dengan yang lainnya

karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535,

ATMega32, dll, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan mikrokontroler.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 20: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

20

Gambar 2.2 ATmega 8(Sumber:

https://setiaagungw.blogspot.co.id/2016/10/dasar-mikrokontoller-microcontroller.html 2.1.2 Karakteristik ATmega8

ATMega8 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8bit. Beberapa tipe

mikrokontroler yang “berkeluarga” sama dengan ATMega8 ini antara lain

ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, dll. Yang membedakan antara

mikrokontroler yang saya sebutkan tadi antara lain adalah, ukuran memori,

banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll). Dari

segi ukuran fisik, ATMega8 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan dengan

beberapa mikrokontroler yang saya sebutkan diatas. Namun untuk segi memori dan

periperial lainnya ATMega8 tidak kalah dengan yang lainnya karena ukuran memori

dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32, dll, hanya saja

jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan mikrokontroler.

Gambar 2.3 Karakteristik ATmega 8 (Sumber: http://microcontrollerslab.com/atmega328-microcontroller)

Berikut ini adalah karakteristik dari Atmega 8:

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 21: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

21

1) Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.

2) ADC sebanyak 6 saluran dengan 4 saluran 10 bit dan 2 saluran 8 bit.

3) Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding.

4) CPU dengan 32 buah register

5) Watchdog timer dan oscillator internal.

6) SRAM sebesar 1K byte.

7) Memori flash sebesar 8K Bytes system Self-programable Flash

8) Unit interupsi internal dan eksternal.

9) Port antarmuka SPI.

10) EEPROM sebesar 512 byte.

11) Port USART ( Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver

and Transmitter ) untuk komunikasi serial.

2.1.3 Konfigurasi Pin AT mega 8

ATmega8 memiliki 28 pin atau kaki, Masing-masing pinnya mempunyai

fungsi dan kegunaannya tersendiri. Baik sebagai Port, Catu daya, dan fungsi lainnya.

Berikut ini saya akan jelaskan Konfigurasi dari Pin Mikrokontroler ATmega8 beserta

fungsinya :

1. VCC : Merupakan supply tegangan untuk digital

2. GND : Merupakan ground untuk smua komponen yang membutuhkan grounding

3.Port B : Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin

dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bit-

directional I/O port dengan inernal pull-up resistor.

Tabel 2.1 Penjelasan pin pada port B

Pin Keterangan

PB.7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

PB.6 VISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

PB.5 VOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

PB.4 SS (SPI Slave Select Input)

PB.3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)OCC

(Timer/Counter0 Output Compare Match Output)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 22: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

22

PB.2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)INT2 (External

Interrupt2 Input)

PB.1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

PB.0 T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)XCK (JSART

External Clock Input/Output)

4. pin 22 sampai dengan pin 29 merupakan pin dari port C. Port C sendiri merupakan

port input atau output. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor

(dapat diatur per bit). Output buffer port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat

mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C

(DDRC) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port C digunakan. Bit-bit DDRC

diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang disesuaikan sebagai input, atau

diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki fungsi-fungsi

alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel II.6:

Tabel 2.2 Penjelasan pin pada port C

Pin Keterangan

PC.7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2)

PC.6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1)

PC.1 SDA (Two-Wire Serial Bus Data Input/Output

Line)

PC.0 SCL (Two-Wire Serial Bus Clock Line)

5. Port D terdiri dari14 sampai dengan pin 20 merupakan pin dari port D. Merupakan

8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor

(dapat diatur per bit). Output buffer port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat

mengendalikan display LED secara langsung.

Tabel 2.3 Penjelasan pin pada port D

Pin Keterangan

PD.0 RDX (UART input line)

PD.1 TDX (UART output line)

PD.2 INT0 (external interrupt 0 input)

PD.3 INT1 (external interrupt 1 input)

PD.4 OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 23: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

23

PD.5 OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output)

PD.6 ICP (Timer/Counter1 input capture pin)

PD.7 OC2 (Timer/Counter2 output compare match output)

2.2 Sensor

adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan

lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi

besaran listrik disebut Transduser. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan

ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat

memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

2.1 Sensor Salinitas

Sensor salinitas merupakan sensor yang digunakan dalam pembacaan kualitas

kadar garam. Bahan utama dari sensor salinitas ini terdiri dari dua elektroda yang

dapat Sensor salinitas merupakan sensor yang digunakan dalam pembacaan kualitas

kadar

garam. Bahan utama dari sensor salinitas ini terdiri dari dua elektroda yang dapat

membaca nilai kadar salinitas dengan hasil data karakterisasi. Sensor salinitas

merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suatu besaran fisis.

Sensor salinitas yaitu elektroda yang dicelupkan pada suatu larutan (yang

mengandung kadar garam) dan kemudian dialiri arus listrik. Daya hantar listrik

larutan ini yang kemudian akan menjadi masukan pada rangkaian ADC.

Ketepatan sensor salinitas dapat diperoleh dengan melakukan pengukuran

terhadap kadar salinitas air menggunakan alat ukur dibuat (AUD) dan

membandingkannya dengan pengukuran menggunakan alat ukur standar (AUS)

Refraktometer. Melalui pengukuran ini didapatkan nilai rata-rata salinitas, persentase

kesalahan (Err) dan persentase ketepatan. membaca nilai kadar salinitas dengan hasil

data karakterisasi.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 24: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

24

Gambar 2.4 Ilustrasi Rangkaian Salinitas

2.3 LCD (Liquid Crystal Display) 16x2

LCD (Liquid Crystal Display) merupakan perangkat display yang paling

umum dipasangkan ke mikrokontroler, mengingat ukurannya yang kecil dan

kemampuan menampilkan karakter atau grafik yang lebih baik dibandingkan display

7 segment ataupun alphanumeric.

Gambar 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 (Sumber: http:embeddinator.com/product/16x2-alphanumeric-liquid-crystal-display-lcd)

Pada pengembangan sistem embedded, LCD mutlak diperlukan sebagai

sumber pemberi informasi utama, misalnya alat pengukur kadar gula darah, penampil

jam, penampil counter putaran motor industri dan lainnya. LCD adalah modul

penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang paling

banyak digunakan saat ini adalah LCD M1632 karena harganya cukup murah. LCD

M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan (2 baris x 16 kolom) dengan

konsumsi daya rendah. Untuk menghubungkan LCD M1632 dengan Mikrokontroler

ATMega8535 dapat mengikuti tabel 2.4

Tabel 2.4 Koneksi Antara Modul LCD dengan Mikrokontroler

Pin LCD Keterangan Pin Mikrokontroller Keterangan

1 GND 11 GND

2 +5V 10 VCC

4 RS 22 Port C.0

5 RD 23 Port C.1

6 EN 24 Port C.2

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 25: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

25

11 D4 26 Port C.4

12 D5 27 Port C.5

13 D6 28 Port C.6

14 D7 29 Port C.7

Pada sebuah LCD (Liquid Crystal Display) dapat ditampilkan angka-angka, huruf-

huruf, bahkan symbol tertentu. LCD mempunyai kegunaan yang lebih dibandingkan

dengan seven-segment LED. Ada banyak variasi bentuk dan ukuran LCD yang

tersedia jumlah baris 1-4 dengan jumlah karakter per baris 8, 16, 20,40, dll.

2.3.1 Fungsi Pin LCD (Liquid Cristal Display) 16x2

Fungsi Pin LCD (Liquid Cristal Display) 16x2 antara lain adalah:

1. DB0 – DB7 adalah jalur data (data bus) yang berfungsi sebagai jalur komunikasi

untuk mengirimkan dan menerima data atau instruksi dari mikrokontrooler ke

modul LCD.

2. RS adalah pin yang berfungsi sebagai selektor register (register sellect) yaitu

dengan memberikan logika low (0) sebagai register perintah dan logika high (1)

sebagai register data.

3. R/W adalah pin yang berfungsi untuk menentukan mode baca atau tulis dari data

yang terdapat pada DB0 – DB7. Yaitu dengan memberikan logika low (0) untuk

fungsi read dan logika high (1)untuk mode write.

4. Enable (E), berfungsi sebagai Enable Clock LCD, logika 1 setiap kali pengiriman

atau pembacaan data.

2.3.2 Penulisan Data Register Perintah LCD (Liquid Cristal Display)

Penulisan data ke Register Perintah dilakukan dengan tujuan mengatur

tampilan LCD, inisialisasi dan mengatur Address Counter maupun Address Data.

Kondisi RS berlogika 0 menunjukkan akses data ke Register Perintah. RW berlogika

0 yang menunjukkan proses penulisan data akan dilakukan. Nibble tinggi (bit 7

sampai bit 4) terlebih dahulu dikirimkan dengan diawali pulsa logika 1 pada E

Clock.Kemudian Nibble rendah (bit 3 sampai bit 0) dikirimkan dengan diawali pulsa

logika 1 pada E Clock lagi. Untuk mode 8 bit interface, proses penulisan dapat

langsung dilakukan secara 8 bit (bit 7 … bit 0) dan diawali sebuah pulsa logika 1

pada E Clock.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 26: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

26

2.3.3 Pembacaan Data Register Perintah LCD (Liquid Cristal Display)

Proses pembacaan data pada register perintah biasa digunakan untuk melihat

status busy dari LCD atau membaca Address Counter. RS diatur pada logika 0 untuk

akses ke Register Perintah, R/W diatur pada logika 1 yang menunjukkan proses

pembacaan data. 4 bit nibble tinggi dibaca dengan diawali pulsa logika 1 pada E

Clock dan kemudian 4 bit nibble rendah dibaca dengan diawali pulsa logika 1 pada E

Clock. Untuk Mode 8 bit interface, pembacaan 8 bit (nibble tinggi dan rendah)

dilakukan sekaligus dengan diawali sebuah pulsa logika 1 pada E Clock.

2.3.4 Pembacaan Data Register Data LCD (Liquid Cristal Display) M1632

Pembacaan data dari Register Data dilakukan untuk membaca kembali data

yang tampil pada LCD. Proses dilakukan dengan mengatur RS pada logika 1 yang

menunjukkan adanya akses ke Register Data. Kondisi R/W diatur pada logika tinggi

yang menunjukkan adanya proses pembacaan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7

hingga bit 4) dibaca dengan diawali adanya pulsa logika 1 pada E Clock dan

dilanjutkan dengan data 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang juga diawali

dengan pulsa logika 1 pada E Clock.

2.4 POWER SUPPLY

Power supply atau PSU merupakan suatu komponen komputer yang mempunyai

fungsi sebagai pemberi suatu tegangan serta arus listrik kepada komponen -

komponen komputer lainnya yang telah terpasang dengan baik pada motherboard

atau papan induk, sedang tujuan awal dari penyaluran arus listrik ini adalah agar

perangkat atau komponen - komponen komputer lainnya bisa berfungsi sebagaimana

mestinya sesuai dengan tugasnya.

Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini merupakan arus listrik

dengan jenis AC atau arus bolak balik, namun dengan kelebihannya PSU ini dapat

mengubah arus AC tersebut menjadi arus DC atau merupakan arus yang searah

karena pada dasarnya semua komponen yang terdapat pada perangkat komputer

hanya bisa melakukan pergerakan pada satu aliran listrik.Power Supply yang

digunakain yakni Adaptor 12 volt.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 27: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

27

2.4.1 Adaptor 12 Volt

Adaptor adalah sebuah rangkaian yang berguna untuk mengubah tegangan AC

yang tinggi menjadi DC yang rendah. Adaptor merupakan sebuah alternatif

pengganti dari tegangan DC (seperti ;baterai,Aki) karena penggunaan tegangan AC

lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di

tempat tersebut.

Gambar 2.6 Gambar Adaptor 12 v

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 28: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

28

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Pengujian pengukuran Kadar Garam dilakukan terhadap Air/cairan yang

mengandung garam, dimana hasil pengukuran yang terbaca berupa hasil yang acak.

Pengujian ini dilakukan di :

Tempat : Kantor Prodi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU

Hari, Tanggal : Sabtu, 5 Juni 2018

Pukul : 15.00 WIB - selesai

Pengujian dilakukan dengan metode pengukuran langsung pada sampel yang akan

diuji dengan penunjukan pada alat ukur.

3.2 Blok Diagram Sistem Rangkaian

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

Sensor

Salinitas

Mikrokontroller

ATmega8

LCD

Power Supply Adaptor

(PSA)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 29: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

29

3.3 Fungsi Blok Sistem

Keterangan dari Blok Diagram Sistem diatas adalah sebagai berikut :

1. Sensor Salinitas

Berfungsi untuk mengukur/mendeteksi kandungan kadar garam

2. ATmega 8

Berfungsi sebagai kontrol dan pembaca sinyal yang diberikan oleh sensor.

3. Power Suplay/Adaptor 12 volt

Berfungsi sebagai sumber tegangan keseluruh sistem.

4. LCD

Berfungsi sebagai output untuk menampilkan data.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 30: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

30

3.4 Flowchart Alat

Selesai

Gambar 3.2 Flowchart Alat

Mulai

Iniasalisasi

Read Out

tegangan sensor

Konversi

Tampilkan data

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 31: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

31

3.5 Gambaran Umum

Sistem ini dibuat untuk menampilkan hasil pengukuran kadar garam dari

suatu cairan/larutan yang akan diuji atau diukur. Dimana fungsi dari Power Supply

Adaptor (PSA) adalah sebagai sumber tegangan, ATmega 8 sebagai kontrol dan

pembaca sinyal yang diberikan oleh sensor dan outputnya yang akan ditampilkan

melalui LCD. Untuk melakukan proses pengukuran kandungan kadar garam yang

akurat, maka akan ditambahkan sebuah sensor di dalamnya yaitu sensor salinitas.

Sensor Salinitas akan mendeteksi Kandungan Kadar Garam pada cairan/larutan. Dari

pemaparan di atas, sensor salinitas dengan kemampuan mengukur dan mendeteksi

kadar garam akan menghasilkan nilai atau informasi persentase pada proses

pengukuran kadar garam dalam bentuk digital yang ditampilkan oleh LCD. LCD

16x2 dipilih sebagai penampil atau sebagai informasi yang akan ditampilkan.

Mikrokontroler ATmega 8 digunakan sebagai pengolah data dan pembaca sinyal

yang diberikan oleh sensor karena memiliki 32 buah pin I/O, dan 8 buah ADC

internal, sedangkan sistem hanya menggunakan dua buah ADC untuk sensornya, dua

buah masukan tombol, sebuah penampil LCD. Sistem pengukuran kadar garam yang

dirancang dengan satuan µS/cm.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 32: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

32

3.6 Skema Rangkaian Keseluruhan

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display)

16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat

memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver

untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.

Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan Sistem

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 33: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

33

4.1 Pengujian Alat

4.1.1 Pengujian Sensor salinitas

Dibawah ini adalah gambar pengujian program untuk sensor temperatur

Salinitas dengan menggunakan Software Arduino 1.8.3:

Gambar 4.1 Pengujian Program Sensor Salinitas

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 34: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

34

4.1.2 Pengujian LCD

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang

berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan.

LCD dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan

data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan

Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan

sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat

logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW

adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada

bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program

akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW

selalu diberi logika low ( 0). Hasil percobaan dalam pengujian LCD:

Gambar 4.2 Pengujian LCD

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 35: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

35

4.1.3 Pengujian Mikrokontroller ATmega328

Pada sistem ini menggunakan AT mega 8 sebagai modul utama controller,

modul ini berfungsi untuk melakukan penerimaan data dan pengiriman data. AT mega

berfungsi menghubungkan komunikasi data antara LCD dengan modul sensor. AT

mega 8 menyimpan seluruh data input pada memory EEPROM, tujuannya adalah

ketika ATmega 8 kehilangan power maka seluruh inputan tidak hilang sehingga dapat

menampilkan inputan yang telah disimpan. Berikut ini adalah skematik rangkaian AT

mega8 dengan sistem:

Gambar 4.3 Skematik Sistem Atmega 8

.

4.1.4 Program Alat

Sensor akan membutuhkan waktu yang relatif untuk menyetabilkan tegangan

dan kondisi sensor. Dapat di simpulkan bahwa cara kerja sensor salinitas ini adalah

untuk mendekteksi kadar garam pada cairan/larutan. Kemudian data dikirim ke

mikrokontroller, pada mikrokontroller dikalibrasi untuk mendapatkan nilai yang

sebenarnya. Setelah dikalibrasi data akan ditampilkan di LCD.

Pengujian sistem secara keseluruhan ini dilakukan dengan menggabungkan

semua peralatan ke dalam sebuah system yang terintegrasi. Tujuannya untuk

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 36: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

36

mengetahui bahwa rangkaian yang dirancang telah bekerja sesuai yang diharapkan.

Berikut adalah program keseluruhan:

4.2 #include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystallcd(8, 6, 5, 4, 3, 2);

float salinitas;

float volt;

intsensorValue;

constint numReadings1 = 10;

float readings1[numReadings1];

int readIndex1 = 0;

float total1 = 0;

float average1 = 0;

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

}void loop() {

sensorValue = analogRead(A5);

volt = sensorValue*0.0048887;

salinitas = (volt*14.21)-13.611;

if (salinitas<0){salinitas=0;}

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 37: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

37

total1 = total1 - readings1[readIndex1];

readings1[readIndex1] = salinitas;

total1 = total1 + readings1[readIndex1];

readIndex1 = readIndex1 + 1;

if (readIndex1 >= numReadings1) {readIndex1 = 0;}

average1 = total1 / numReadings1;

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("SalinitsDetktor");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(average1,0);

lcd.print(" ppt");

delay(1000);

}

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 38: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

38

Hasil Pengujian Alat

4.2.1 Keadaaan Ketika Alat Baru Dihidupkan

Untuk menghidupkan alat pertama sekali yaitu di hubungkan ke power supply

maka alat tersebut akan menyala. Tampilan awal yang terdapat pada LCD akan terlihat

seperti gambar dibawah ini :

Gambar 4.5 Tampilan awal Alat ketika baru dihidupkan

4.2.2 Data Hasil Pengujian Pengukuran Kadar Garam

Setelah melakukan penelitian pada pengukuran kadar garam dengan menggunakan

variasi waktu, dan sampel air ½,1,dan 2 sendok makan untuk masing-masing Air 200 ml

yang sudah dituang ke dalam gelas. Dari hasil pengambilan sampel tiap ½ ,1,dan 2

takaran sendok makan selama 1 menit, maka diperoleh data seperti terlihat pada data

percobaan 4.1 di bawah ini:

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian menggunakan Alat uji Salinity Checker

Jumlah

Takaran/sendok

Makan

Waktu(menit) Kadar garam

dengan alat

salinity

checker

Kadar

Garam

dengan

sensor

salinitas

Trata-rata

Persentase

Error %

½ 1 32 µS/cm 34 µS/cm 0,06

1 1 36 µS/cm 40 µS/cm 0,11

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 39: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

39

2 1 40 µS/cm 44 µS/cm 0,1

4.2.3 Perhitungan Trata-rata Persentase Error Pengujian

KR =Hasil pengujian Alat yang dibuat hasil pengujian pembanding X 100%

Hasil Pengujian Alat pembanding

a. Menghitung Trata-rata

Sampel 1 % KR = 34-32µS/cm X 100% = 0,06

32

b. Sampel 2 % KR= 40-36 µS/cm X 100 % =0,11

36

c. Sampel 3 %KR = 44-40 µS/cm X 100% = 0,1

40

4.4 Analisa Percobaan

Dari Hasil Pengujian di atas dapat dilihat, bahwa Banyaknya Garam yang

terdapat pada air sesuai dengan sampel takaran tersebut dapat mempengaruhi nilai

kepekaan /jumlah kandungan garam dalam air tersebut. Dimana bukan hanya sampel air

ini saja yang bisa diukur menggunakan sensor salinitas melainkan seperti

Alkohol,Kecap Asin,air parit,maupun cairan atau larutan apa saja bisa diukur tingkat

Salinitasnya,.Hasil Pengujian tersebut membukttikan bahwa alat ukur Salinitas yang

saya buat tersebut memiliki selisih Nilai Persentase Error yang tidak jauh dengan alat

pembandingnya seperti yang saya persentasekan di atas sehingga nilai kepekaan suatu

sampel yang akan diuji salinitasnya tidak berbanding jauh nilai keakuratannya

dibanding Alat yang biasa digunakan manusia sehari-hari dalam mengukur Salinitas.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 40: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

40

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1 Kesimpulan

Berdasarkan pengujian yang telah diselesaikan, dapat diperoleh kesimpulan

sebagai berikut :

1. Pengujian alat Ukur dengan sensor Salinitas yang dilakukan dengan jumlah takaran

1 sendok makan memiliki Nilai 40 µS/cm , dengan Persentase Error dengan dengan

Salinity Checker yaitu 0,11%

2. AT mega 8 berfungsi sebagai menu utama controller yang melakukan penerimaan

dan pengiriman data pada alat ukur salinitas.

3. Pengujian semua system program alat dilakukan agar rangkaian yng terdapat pada

alat salinitas dapat berjalan dengan baik.

1.2 Saran

Beberapa hal yang dapat disarankan dari pengujian alat pada tugas akhir ini

adalah:

1. Sebaiknya perlu perbaikan sistem keseluruhan dalam proses Pengujian kadar

Garam untuk mendapatkan Hasil yang lebih akurat lagi dan efektif.

2. Sebaiknya Harus lebih memperbanyak data Percobaan Pengujian alat, Sehingga

Tingkat Keakuratannya Sngat Terjamin dan efektif.

3. Sebaiknya diperlukan pengujian kalibrasi pada alat pembanding juga sebelum

memulai pengukuran pada alat yang akan diuji.

4. Perlunya Pendamping/teman pada saat pengujian sehingga dapat dilaksanakan

dengan baik dan lancar dalam melakukan setiap pengujian.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 41: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

41

DAFTAR PUSTAKA

Febriana, Kirana. 2016. Rancang Bangun Sistem Kadar Garam Universitas

Dipenogoro. Semarang

Safitri Dina.2015.Pembuatn Alat Ukur Salinitas .UNP.Padang

.http://eprints.uny.ac.id/6833/1/ARTIKEL...pdf

Diakses pada tanggal 8 Juli 2018

http://Sariilearning.blogspot.co.id/2015/01/pengertian-Mikrokontroller ATMEGA8

o.html

Diaksespadatanggal8 Juli 2018

Dendi, Setiawan. 2008.Kadar Garam Dan Prinsip Sensor SalinitasUniversitas

Brawijaya Malang

Anonim. 2012. Elektronika Dasar LCD (Liquid Crystal Display). http://elektronika-

dasar.we.id/lcd-liquid-cristal-display.html . [10 Mei 2018].

Sucitra, Trisna. 2015. Definisi ATmega328. http://trisnote.blogspot.com/2015/11/at-

mega328.html. [13 Juni 2018]

Sugara, B. 2015. Pengertian Mikrokontroller. http://eprints.polsri.ac.id/pengertian-m-

ikrokontroller.html. [15 Mei 2018].

Trinanda. 2014. Inovasi dan Keatifitas Seputar Teknologi. http://ym-try.blogspot.-

com/2014/02/atmega28.html. [13 Juni 2018]

Wikipedia. 2018. Pengertian Power Supply. https://id.wikipedia.org/wiki/Jagung.

[15 Mei 2018].

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 42: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

42

LAMPIRAN

Lampiran 1. : Sebelum Pengukuran salinitas

A. Sebelum pengukuran salinitas

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 43: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

43

Lampiran 2 : Hasil Pengukuran Salinitas

B Sesudah Pengukuran Salinitas

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 44: RANCANG BANGUN ALAT UKUR KADAR GARAM (SALINITAS) …

44

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA