ALARM SMS PEMANTAU KETINGGIAN AIR NON CONTACT SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 TUGAS AKHIR

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ALARM SMS PEMANTAU KETINGGIAN AIR NON CONTACT SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret

Disusun Oleh: ZIA MANFALUTI NIM. M3308060

PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET commit to user 2011


digilib.uns.ac.id

ALARM SMS PEMANTAU KETINGGIAN AIR NON CONTACT SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret

Disusun Oleh: ZIA MANFALUTI NIM. M3308060

PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET commit to user 2011 i


digilib.uns.ac.id

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN ABSTRACT

Zia Manfaluti, 2011. SMS ALARM MONITORING WATER

ELEVATION

NON

CONTACT

SYSTEM

ATMega8535

MICRO

CONTROLLER BASED. D3 Program Computer Science Faculty of

Mathematics and Natural Sciences University of Sebelas Maret Surakarta. One alternative to the flood early warning system to be more effective is the use of SMS (Short Message Service). SMS is a facility located in the cellular phone. In addition to the cost of SMS is cheap, people will more quickly receive a flood warning, and it is also very efficient. The use of noncontact sensor system for the time has been gaining popularity, the results obtained when using the sensor can be in real time, but it can minimize the error factor. In

designing

the

SMS

Alarm

Monitoring

Water

Altitude

ATMEGA8535 Microcontroller-based literature study was conducted with data collection and retrieval of information delivery technologies existing flooding and direct observation of the warning models are already available. This tool use a microcontroller system ATMEGA8535 as its main controller. It was used as input GP2D12 infrared sensors, and output via SMS sent to mobile phones through a visual basic interface and LCD. Results of the study Alarm Monitoring SMS Water Altitude ATMEGA8535 Microcontroller based monitoring system has been made noncontact water level microcontroller-based system using sensors GP2D12 ATMEGA8535 with output sent via cell phone SMS sending form that

contains the status of the normal water level elevation, alert, and danger. Keywords: monitoring the height of water level, the microcontroller ATMEGA8535, GP2D12 sensors, alarm SMS.

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

HALAMAN ABSTRAK

Zia Manfaluti, 2011. ALARM SMS PEMANTAU KETINGGIAN

AIR NON CONTACT SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMega8535. Program Studi D III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Salah satu alternatif sistem peringatan dini kebanjiran ini agar lebih efektif adalah menggunakan SMS (Short Message Service). SMS merupakan fasilitas yang terdapat dalam telepon seluler. Selain dengan biaya SMS yang murah, masyarakat akan lebih cepat menerima peringatan banjir, dan juga sangat efisien. Penggunaan non contact system untuk sensor saat ini mulai popular, hasil yang didapat jika menggunakan sensor dapat secara real time, selain itu dapat meminimalkan faktor kesalahan. Dalam merancang Alarm SMS Pemantau Ketinggian Air berbasis Mikrokontroler ATMega8535 ini dilakukan dengan studi pustaka pengumpulan dan pencarian data tentang teknologi pengiriman info banjir yang sudah ada dan observasi langsung model peringatan yang sudah tersedia. Sistem alat ini menggunakan mikrokontroler ATMega8535 sebagai pengendali utamanya. Sebagai masukan digunakan sensor infra merah GP2D12, dan output melalui SMS yang dikirim ke telepon seluler melalui interface visual basic dan LCD. Hasil dari penelitian Alarm SMS Pemantau Ketinggian Air berbasis Mikrokontroler ATMega8535 ialah telah dibuat sistem pemantau ketinggian air non

contact

system

berbasis

mikrokontroler

ATMega8535

dengan

menggunakan sensor GP2D12 dengan keluaran dikirim melalui telepon seluler berupa pengiriman SMS yang berisi status level ketinggian air normal, siaga, dan bahaya. Kata kunci: pemantau ketinggian level air, mikrokontroler ATMega8535, sensor GP2D12, alarm SMS.

commit to user v


digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO

Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. (QS. Al. Insyirah)

Tidak ada hal yang tidak mungkin, untuk mengatasi ketidak mungkinan itu adalah niat dan bismillah.

Allah tidak akan membebani seseorang, seseorang, kecuali sesuai dengan kesanggupannya (QS. Al. Baqarah : 286)

Jangan pernah berhenti bermimpi, karena mungkin suatu saat nanti mimpi kalian akan menjadi kenyataan (Bambang Pamungkas)

Allah tidak pernah menuntut kita untuk berhasil, Allah hanya mengharuskan mengharuskan kita untuk berusaha.

Sekarang atau akan menyesal di kemudian hari.

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk:

Allah SWT Orang tua saya, Ibu dan Ayah Kakak dan Adik Orang yang saya cintai, yang mudah2an kelak menjadi pendamping hidup saya Sahabat karib saya, Dodi, Rosyid, Me2th, Verry, Adi, Nanda Febry, terima kasih atas bantuannya selama pembuatan alat Teman seperjuangan dalam satu atap Tekomp 08 Teman2 kos Bonanza, mohon maaf bila kos jadi kotor Teman2 Jak Solo Raya, Kuliah bukan jadi penghalang tuk dukung PERSIJA Jak Mania dan Jak Angel seluruh dunia, PERSIJA SAMPE MATI

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur panjatkan kehadiran Allah SWT, atas limpahan karunia, rahmat, dan hidayahnya, sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir dan laporannya yang berjudul “ALARM SMS PEMANTAU KETINGGIAN AIR NON CONTACT SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535” dengan sebaik-baiknya. Laporan tugas akhir ini disusun sebagai pelengkap salah satu syarat mencapai gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuian Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis mengucapkan terima kasih dan memberikan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

1.

Ir. Ari Handono Ramelan, M. Sc, Ph. D, selaku Dekan Fakultas MIPA UNS.

2.

Drs. YS. Palgunadi, M. Sc, selaku kepala program studi D III Ilmu Komputer Fakultas MIPA UNS.

3.

Viska Inda Variani, S. Si, M. Si, selaku pembimbing akademik yang telah membimbing selama perkuliahan.

4.

Fendi Aji Purnomo, S. Si, selaku pembimbing tugas akhir yangtelah membimbing selama tugas akhir berlangsung.

5.

Febri Arief S dan Astia Adi Pratama, terima kasih atas bantuannya selama pembuatan tugas akhir.

Penulis menyadari bahwa karya ini masih sangat jauh dari sempurna, untuk itulah kritik dan saran yang konstruktif sangat diharapkan untuk adanya pengembangan selanjutnya.

Surakarta, Juni 2011

commit to user viii

Penulis.


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iii HALAMAN ABSTRACT .................................................................................... iv HALAMAN INTISARI ........................................................................................ v HALAMAN MOTTO ........................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... vii KATA PENGANTAR .......................................................................................... viii DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xv BAB I

PENDAHULUAN ................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang Masalah………………………………………… 1 1.2 Perumusan Masalah……………………………………………... 1 1.3 Batasan Masalah………………………………………………… 2 1.4 Tujuan…………………………………………………………… 2 1.5 Manfaat…………………………………………………………. 2 1.6 Metodologi Penelitian…………………………………………… 2 1.7 Sistematika Penulisan…………………………………………… 3

BAB II

LANDASAN TEORI………………………………………………… 4 2.1 Power Supply……………………………………………………. 4 2.1.1 Transformator…………………………………………….4 2.1.2 Dioda Penyearah………………………………………… 5 2.1.3 Regulator………………………………………………… 6 2.2 Sensor Infra Merah GP2D12……………………………………. 7 2.3 Mikrokontroler AVR ATMega8535…………………………….. 9 commit to user ATmega8535………………... 9 2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler ix


digilib.uns.ac.id

2.3.2 Konfigurasi Pin ATMega8535…………………………... 9 2.3.3 Status Register ATMega8535…………………………… 10 2.4 Perintah AT Command…………………………………............. 11 2.5 Bascom…………………………………………………………...13 2.5.1 Penulisan Program Bahasa Bascom……………………... 13 2.5.2 Tipe Data………………………………………………… 14 2.6 LCD……………………………………………………………... 15 BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN………………………………….. 16 1.1 Analisa Kebutuhan………………………………………………. 16 1.1.1 Perangkat Keras (Hardware)…………………………….. 16 1.1.2 Perangkat Lunak (Software)…………………………….. 17 1.1.3 Peralatan Perndukung…………………………………… 17 1.2 Perancangan Sistem……………………………………………... 18 1.2.1 Diagram Blok……………………………………………. 18 1.2.2 Desain Sensor Tinggi level Air………………………….. 19 1.3 Perancangan Perangkat Keras…………………………………… 20 1.3.1 Rangkaian Catu Daya…………………………………….20 1.3.2 Rangkaian MAX232……..……………………………… 20 1.3.3 Rangkaian Sensor GP2D12……………………………… 21 1.4 Perancangan Program…………………………………………… 21 1.5 Sirkuit PCB……………………………………………………… 22 1.6 Tahap Penyelesaian………………………...…………………….22 BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA………………………………… 24 5.1 Pengujian Hardware……………………………………………... 24 5.1.1 Pengujian Handphone………………………………….... 24 5.1.2 Pengujian Sensor GP2D12………………………………. 25 5.1.3 Pengujian LCD…………………………………………... 26 5.2 Pemasukan Program Bascom ke Mikrokontroler ATMega 8535……………………………………………………………... 26 5.3 Pembuatan Program Visual Basic………………………………..29 commit to user 5.4 Pengujian Rangkaian Keseluruhan……………………………… 31 x


BAB V

digilib.uns.ac.id

PENUTUP…………………………………………………………… 34 5.1 Kesimpulan……………………………………………………… 34 5.2 Saran…………………………………………………………….. 34

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………… 35 LAMPIRAN…………………………………………………………………….. 36

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1

Blok diagram power supply……………………

4

Gambar 2.2

Bagian-bagian transformator…………………..

5

Gambar 2.3

Penyearah gelombang penuh…………………..

5

Gambar 2.4

Regulator IC 7812 dan 7805…………………...

7

Gambar 2.5

Sensor GP2D12………………………………..

7

Gambar 2.6

Skema rangkaian sensor………………………..

8

Gambar 2.7

Perbandingan antara jarak dan tegangan……….

8

Gambar 2.8

Pin ATMega8535……………………………….

10

Gambar 2.9

Status register ATMega8535…………………….

10

Gambar 2.10 LCD 16X2……………………………………….

15

Gambar 3.1

Blok diagram system……………………………

18

Gambar 3.2

Desain sensor tinggi level air……………………

19

Gambar 3.3

Rangkaian catu daya…………………………….

20

Gambar 3.4

Rangkaian MAX232…………………………….

20

Gambar 3.5

Rangkaian sensor GP2D12………………………

21

Gambar 3.6

Flowchart sensor…………………………………

21

Gambar 3.7

Mengatur letak komponen……………………….

23

Gambar 4.1

Pengujian handphone Sony Ericsson W200.……

24

Gambar 4.2

LCD menampilkan jarak………………………...

26

Gambar 4.3

Menuliskan program di BASCOM-AVR…………

27

Gambar 4.4

Proses compile program……………………………

27

Gambar 4.5

Konfigurasi AVRDude…………………………..

28

Gambar 4.6

Proses download program………………………..

28

Gambar 4.7

Pembuatan form program di visual basic………...

29

Gambar 4.8

Penulisan code program di visual basic………….

29

Program saat dijalankan…………………………. commit to user Gambar 4.10 Level air normal………………………………….

30

Gambar 4.9

xii

31


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.11 Level air siaga……………………………………

31

Gambar 4.12 Level air bahaya………………………………….

32

Gambar 4.13 Jawaban OK dari AT Command…………………

32

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1

Perintah AT Command…………………………

12

Tabel 2.2

Instruksi dasar bascom………………………….

14

Tabel 2.3

Bentuk tipe data…………………………………

15

Tabel 2.4

Deskripsi pin LCD………………………………

15

Tabel 4.1

Hasil pengujian handphone sony ericsson W200.

25

Tabel 4.2

Hasil pengujian sensor GP2D12………………..

25

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1.

Listing program bascom…………………………

37

Lampiran 2.

Code program visual basic………………………

39

commit to user xv


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Salah satu bencana alam yg sampai saat ini selalu terjadi di Indonesia ialah banjir. Sudah tidak terhitung berapa banyak korban jiwa dan kerugian materi akibat dari bencana banjir. Faktor keamanan dan keselamatan menjadi hal yang paling utama di masyarakat dalam menghadapi bencana banjir. Untuk meningkatkan faktor keamanan dan keselamatan inilah dibutuhkan sebuah sistem yang mampu memberikan peringatan dini sebelum banjir melanda. Sistem yang ada sekarang menggunakan telemetri (teknologi pengukuran jarak jauh dan pelaporan informasi kepada perancang atau operator sistem), namun sistem telemetri tersebut mengharuskan adanya operator sistem untuk terus memantau ketinggian air. Hal ini membuat sistem ini mungkin masih kurang efektif. (http://www.digilib-ampl.net) Salah satu alternatif sistem peringatan dini kebanjiran ini agar lebih efektif adalah menggunakan SMS (Short Message Service). SMS merupakan fasilitas yang terdapat dalam telepon seluler. Selain dengan biaya SMS yang murah, masyarakat akan lebih cepat menerima peringatan banjir, dan juga sangat efisien. Penggunaan non contact system untuk sensor saat ini mulai popular, hasil yang didapat jika menggunakan sensor dapat secara real time, selain itu dapat meminimalkan faktor kesalahan.

1.2. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, perumusan masalah yang diambil adalah bagaimana membuat suatu sistem alarm SMS sebagai pemantau ketinggian air menggunakan sensor GP2D12 non contact system berbasis mikrokontroler ATMega8535.

commit to user 1

2 digilib.uns.ac.id


1.3. Batasan Masalah Baatasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8535. b. Menggunakan sensor infra merah GP2D12. c. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah BASCOM AVR. d. Menggunakan telepon seluler sebagai informasi ketinggian air.

1.4. Tujuan Tujuan dari pembuatan alat ini adalah membuat alarm SMS yang ditujukan ke nomor handphone tertentu dalam pemantau ketinggian air non contact system dengan sensor GP2D12 berbasis mikrokontroler ATMega8535.

1.5. Manfaat Manfaat dari pembuatan alat ini adalah: a. Dapat memeberikan informasi secara cepat tentang ketinggian air melalui telepon seluler. b. Memberikan kemudahan bagi petugas penjaga pintu air untuk memantau ketinggian air di pintu air.

1.6. Metodologi Penelitian Dalam pembuatan tugas akhir ini, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: a. Studi pustaka, pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan pencarian data tentang teknologi pengiriman info banjir yang sudah ada. b. Observasi (melihat langsung model peringatan yang sudah tersedia). c. Prosedur pembuatan alat :

Perancangan/Pere ncanaan alat

Pengujian alat

commit to user

Analisis

Hasil

3 digilib.uns.ac.id


1.7. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini dapat dijelaskan seperti berikut: a. BAB I

PENDAHULUAN Berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan laporan.

b. BAB II

LANDASAN TEORI Memuat tinjauan pustaka yang berisi teori-teori yang mendukung dalam pembuatan tugas akhir.

c. BAB III

DESAIN DAN PERANCANGAN Memuat data-data yang diperlukan dalam perancangan suatu system.

d. BAB IV

IMPLEMENTASI DAN ANALISA Memuat tentang langkah dan hasil analisa dan pembahasan dari pengujian tentang alat yang dibuat.

e. BAB V

PENUTUP Berisi kesimpulan dan saran.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Power Supply Catudaya atau power supply merupakan suatu rangkaian elektronik yang mengubah arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah. Hampir semua peralatan elektronik membutuhkan catudaya agar dapat berfungsi. Beberapa radio atau tape kecil menggunakan baterai sebagai sumber tenaga namun sebagian besar menggunakan listrik PLN sebagai sumber tenaganya. Untuk itu dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat mengubah arus listrik bolak balik dari PLN menjadi arus listrik searah. Ada banyak jenis atau variasi rangkaian catudaya dengan segala kelebihan dan kekurangannya. Namun secara prinsip rangkaian catudaya terdiri atas transformator, regulator, kapasitor, dan beban. (http://www.e-dukasi.net).

Gambar 2.1. Blok diagram power supply

2.1.1 Transformator Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan. (http://www.e-dukasi.net)

commit to user 4

5 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.2. Bagian-bagian transformator (http://www.e-dukasi.net)

2.1.2 Dioda Penyearah Pada penyearah ini digunakan gelombang penuh dengan dua buah diode penyearah (penyearah jembatan). Penyearah ini mempunyai puncak tegangan yang sama dengan penyearah setengah gelombang dan memiliki nilai rata-rata yang lebih tinggi dari penyearah gelombang penuh dengan dua dioda. Dioda adalah komponen semikonduktor yaitu dapat berfungsi sebagai konduktor dan isolator. Dioda dapat menjadi konduktor bila dibias forward (diberi tegangan maju ) dan menjadi isolator bila dibias reverse (diberi tegangan balik). Dalam teknik elektronika dikenal satu jenis bahan yang dinamakan bahan setengah penghantar (semikonduktor). Bahan jenis ini pada dasarnya adalah suatu bahan penyekat juga, tetapi dengan kenaikkan temperatur (suhu kamar) bahan ini akan berlaku sebagai penghantar, mempunyai peranan sangat penting dalam teknik elektronika. Contohnya adalah germanium dan silikon, dua jenis bahan yang menjadi bahan baku dalam pembuatan dioda dan transistor.

Gambar 2.3 Penyearah Gelombang Penuh

commit to user

6 digilib.uns.ac.id


Unsur germanium yang bervalensi empat bila dicampurkan unsur yang bervalensi tinggi akan menghasilkan suatu bahan yang mempunyai kelebihan elektron. Hal ini disebabkan pola kristal dari susunan atomnya, sehingga hanya empat buah elektron atom lain yang diikat, sisa elektron lainnya bergerak bebas menjadi electron merdeka (bebas). Dalam hal ini unsur germanium tersebut dinamakan germanium jenis N, yaitu Germanium yang kaya dengan muatan negatif (kelebihan elektron). Sebaliknya bila dicampuri dengan unsur lain yang bervalensi lebih rendah, maka elektron terluar dari atom germanium ada yang tidak mendapat pasangan. Dan karena pola kristal yang dianutnya, maka salah satu elektron terluarnya seolah-olah mengikat tempat yang kosong. Tempat yang kosong ini disebut lubang (hole) yang dapat dianggap sebagai suatu muatan positif. Sehingga hasilnya adalah germanium jenis P, yaitu germanium yang kaya dengan muatan positif (kelebihan lubang atau hole). Sebagaimana diketahui, aliran listrik sebenarnya adalah gerakan electron yang mengalir pada suatu penghantar, yaitu dari kutub negatif menuju kutub positif. Bila diandaikan bahwa lubang atau hole juga bergerak, maka dapat dikatakan pula bahwa aliran listrik adalah gerakan dari hole-hole tersebut, yaitu dari kutub positif menuju kutub negatif. Bila bahan germanium jenis P disambungkan dengan jenis N, maka akan terjadi suatu dioda (p-N junction) dimana germanium jenis P berfungsi sebagai anoda, sedangkan germanium jenis N berfungsi sebagai katoda.

2.1.3 Regulator Regulator merupakan rangkaian yang digunakan untuk menjaga tegangan keluaran tetap stabil meskipun terjadi perubahan tegangan atau pada kondisi beban yang berubah-ubah. Rangakaian regulator ini telah banyak dibuat dalam bentuk IC, seperti IC Regulator Tiga Terminal LM 78XX. Besarnya tegangan teregulasi tergantung dari dua angka setelah nomor seri 78, misalnya 7812 dimana tegangan keluaran adalah 12 Volt.

commit to user

7 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.4. Regulator IC 7812 dan 7805

2.2 Sensor Infra Merah GP2D12

Sharp GP2D12 adalah sensor jarak analog yang menggunakan inframerah

untuk mendeteksi objek antara 10 cm dan 80 cm. Fitur dari sensor ini adalah: a. Tinggi kekebalan terhadap cahaya dan warna objek b. Tidak ada sirkuit kontrol eksternal yang diperlukan c. Sensor termasuk lubang pemasangan nyaman d. Kompatibel dengan semua BASIC Stamp ® dan mikrokontroler SX

Gambar 2.5. Sensor GP2D12

(Datasheet sensor GP2D12)

commit to user

8 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.6. Skema rangkaian sensor GP2D12

(Datasheet sensor GP2D12)

Output yang dihasilkan oleh sensor GP2D12 tidak linier, berikut

perbandingan antara jarak dan tegangan: Grafik Pengujian GP2D12-IR 3 2.5

V (volt)

2 1.5 1 0.5 0 0

10

20

30

40

50

60

Jarak (cm)

Gambar 2.7. Perbandingan antara jarak dan tegangan

(Fendi Aji Purnomo, 2008) commit to user

70

80


9 digilib.uns.ac.id

2.3 Mikrokontroler AVR ATMega8535 Mikrokontroler ATMega8535 merupakan salah satu mikrokontroler 8 bit buatan Atmel untuk keluarga AVR.

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535 a. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D b. ADC 10 bit sebanyak 8 Channel c. Tiga buah timer / counter d. 32 register e. Watchdog Timer dengan oscilator internal f. SRAM sebanyak 512 byte g. Memori Flash sebesar 8 kb h. Sumber Interrupt internal dan eksternal i. Port SPI (Serial Pheriperal Interface) j. EEPROM on board sebanyak 512 byte k. Komparator analog l. Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter)

2.3.2 Konfigurasi Pin ATMega8535 Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Konfigurasi pin pada mikrokontroler ini adalah: a. VCC merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya b. GND merupakan Pin Ground c. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC d. Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI e. Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus, yaitu komparator analog dan Timer Oscillator f. Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu commit to user komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial

10 digilib.uns.ac.id


g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal i. AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC

Gambar 2.8. Pin ATMega8535

(Datasheet ATMega8535)

2.3.3 Status Register ATMega8535 Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler.

Gambar 2.9. Status Register ATMega8535 a.

Bit7 --> I (Global Interrupt Enable), Bit harus di Set untuk mengenable semua jenis interupsi. commit to user



b.

Bit6 --> T (Bit Copy Storage), Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan instruksi BLD.

c.

Bi5 --> H (Half Cary Flag)

d.

Bit4 --> S (Sign Bit) merupakan hasil operasi EOR antara flag -N (negatif) dan flag V (komplemen dua overflow).

e.

Bit3 --> V (Two's Component Overflow Flag) Bit ini berfungsi untuk mendukung operasi matematis.

f.

Bit2 --> N (Negative Flag) Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis menghasilkan bilangan negatif.

g.

Bit1 --> Z (Zero Flag) Bit ini akan menjadi Set apabila hasil operasi matematis menghasilkan bilangan 0.

h.

Bit0 --> C (Cary Flag) Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi menghasilkan carry.

2.4. Perintah AT Command Menurut Adi (2007, http://javaku.wordpress.com) AT Command adalah perintah-perintah yang digunakan dalam komunikasi dengan serial port. Dengan AT Command kita dapat mengetahui vendor dari Handphone yang digunakan, kekuatan sinyal, membaca pesan yang ada pada SIM Card, megirim pesan, mendeteksi pesan SMS baru yang masuk secara otomatis, menghapus pesan pada SIM Card dan masih banyak lagi. Command diperkenalkan oleh Dennis Hayes pada tahun 1977 yang dikenal dengan “smart modem”. Tabel dibawah ini merupakan beberapa perintah-perintah dalam AT Command:

commit to user



Tabel 2.1. Perintah AT Command AT Command

Keterangan

AT

Mengecek apakah Handphone telah terhubung

AT+CMGF

Untuk menetapkan format mode dari terminal

AT+CSCS

Untuk menetapkan jenis encoding

AT+CNMI

Untuk mendeteksi pesan SMS baru masuk secara otomatis

AT+CMGL

Membuka daftar SMS yang ada pada SIM Card

AT+CMGS

Mengirim pesan SMS

AT+CMGR

Membaca pesan SMS

AT+CMGD

Menghapus pasan SMS

ATE1

Mengatur ECHO

ATV1

Mengatur input dan output berupa naskah

AT+CGMI

Mengecek Merek HP

AT+CGMM

Mengecek Seri HP

AT+CGMR

Mengecek Versi Keluaran HP

AT+CBC

Mengecek Baterai

AT+CSQ

Mengecek Kualitas Sinyal

AT+CCLK?

Mengecek Jam (waktu) pada HP

AT^SCID

Mengecek ID SIM CARD

AT+CGSN

Mengecek Nomor IMEI

AT+CLIP=1

Menampilkan nomor telepon pemanggil

AT+CLCC

Menampilkan nomor telepon yang sedang memanggil

AT+COPN

Menampilkan Nama Sumua Operator di dunia

AT+COPS?

Menampilkan nama operator dari SIM yang digunakan

AT+CPBR=

Membaca nomor telepon yang disimpan pada buku telepon (SIM CARD) ‘n’ adalah nomor urut penyimpanan

AT+CPMS=<md> Mengatur Memori dari HP ‘md’ adalah memori yang digunakan ME = Memori HP to user commit



Dalam pengakses AT Command hal pertama yang harus dilakukan adalah memastikan komputer dan handset telah terhubung melalui port COM (menggunakan kabel RS232) atau melalui COM virtual pada Windows (biasanya menggunakan kabel USB sebagai port COM, khusus penggunaan kabel USB pastikan bahwa driver kabel tesebut sudah terinstal). Untuk membaca perintah dari komputer, sebuah handphone memiliki kode sendiri. Perintah yang ditulis di visual basic untuk mengirim SMS dalam alat ini adalah sebagai berikut: MSC.Output = "AT+CMGS=" & Len(TxtSend(DNo, xData)) / 2 - 1 & Chr(13) Tunda 0.1 MSC.Output = TxtSend(DNo, xData) & Chr(26) Keterangan: AT+CMGS

= Perintah AT Command untuk mengirim SMS

(TxtSend(Dno, xData))

= Isi dari SMS dan nomer hp pengirim.

Tunda 0.1

= Delay pengiriman SMS

Chr(26)

= Karakter ASCCI, yaitu karakter dari ctrl+z

2.5 Bascom Bascom AVR merupakan editor list program yang berbasis bahasa basic. Bascom AVR lebih mudah dengan adanya dukungan dari bahasa pemprograman tingkat tinggi yang sangat mempermudah kita dalam membuat sebuah program.

2.5.1 Penulisan Program Bahasa Bascom Program bahasa bascom tidak mengenal aturan penulisan di kolom tertentu, jadi bisa dimulai dari kolom manapun. Berikut contoh penulisan program bahasa bascom:

$regfile = "REG51.DAT" Dim I As Byte Do .

commit to user



. Loop End End

Baris pertama $regfile = “” bukanlah pernyataan. Baris tersebut meminta kompiler untuk menyertakan file yang namanya ada di antara tanda “” dalam proses kompilasi. File-file ini (ber-ekstensi .dat) berisi deklarasi fungsi ataupun variable. File ini disebut header. File ini digunakan semacam perpustakaan bagi pernyataan yang ada di tubuh program.

Tabel 2.2. Instruksi dasar Bascom

2.5.2 Tipe Data Tipe data merupakan bagian program yang paling penting karena tipe data mempengaruhi setiap instruksi yang akan dilaksanakan oleh komputer. Misalnya saja 5 dibagi 2 bisa saja menghasilkan hasil yang berbeda tergantung tipe datanya. Jika 5 dan 2 bertipe integer maka akan menghasilkan nilai 2, namun jika keduanya bertipe float maka akan menghasilkan nilai 2.5000000. commit to user



Tabel 2.3. Bentuk Tipe data No Tipe Data

Ukuran

Range (Jangkauan)

1

Byte

1 byte

0 s/d 255

2

Integer

2 byte

-32768 s/d 32767

3

Word

2 bytes

0 s/d 65535

4

Long

4 byte

-2147483648 s/d 2147483647

5

Single

32 bit

1.5 x 10^–45 s/dto 3.4 x 10^38

6

String

254 byte

-

2.5 LCD LCD merupakan suatu alat yang dapat menampilkan karakter ASCI sehingga kita bisa menampilkan campuran huruf dan angka sekaligus. (http://idevotech.com)

Gambar 2.10 LCD 16X2 (http://id-evotech.com)

Tabel 2.4. Deskripsi pin LCD

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN

3.1. Analisa Kebutuhan 3.1.1 Perangkat Keras (Hardware) Perangkat keras (hardware) yang dibutuhkan untuk membuat alat ini yaitu: 1. Rangkaian Catu Daya Rangkaian ini berfungsi menurunkan tegangan 220V. Dioda digunakan untuk mencegah kerusakan regulator ketika polaritas terbalik. Selain itu terdapat pula regulator LM7805 yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan sebesar 5 Volt. Jadi secara garis besar fungsi rangkaian catu daya adalah untuk menurunkan tegangan dari 220 V AC ke 5 V DC. 2. Minimum Sistem ATMega8535 Rangkaian ini merupakan pengendali utama dari seluruh sistem, atau biasa disebut sebagai CPU board. Rangkaian inilah yang akan dapat berhubungan dengan modul-modul lain. 3. Sensor GP2D12 Sensor ini merupakan sensor jarak analog yang menggunakan infra merah untuk mendeteksi jarak antara 10 – 80 cm. Oleh karena itu sensor ini yang akan mengukur jarak level ketinggian air. 4. Telepon Seluler SE W200 Telepon selular digunakan sebagai pengirim alarm apabila air telah mencapai level ketinggian tertentu Pengiriman pesan ditujukan pada satu nomor GSM. 5. LCD LCD sebagai penampil jarak ketinggian air.

commit to user 16



3.1.2 Perangkat Lunak (Software) Perangkat lunak (software) yang dibutuhkan untuk membuat alat ini yaitu: 1. Bascom AVR Software ini digunakan untuk menuliskan program bascom, mengcompile program apakah ada yang salah, dan menyimpan dalam bentuk “.bas”. 2. AVR Dude AVR Dude digunakan sebagai software downloader program berekstensi “.bas” tadi ke mikrokontroler ATMega8535. 3. Visual Basic Visual Basic sebagai tampilan output di komputer dan program pengiriman sms.

3.1.3 Peralatan Pendukung 1. Solder Alat pendukung yang digunakan untuk memanaskan dan menyambung komponen-komponen elektronika pada PCB. 2. Multimeter Alat yang digunakan untuk mengukur arus (ampere), tegangan (voltage) dan hambatan (resistansi). Alat ini terdiri atas dua kabel penyidik yang berwarna merah dan hitam. Agar bisa bekerja, multimeter ini memerlukan catu daya dari baterai. 3. Cutter dan gunting Alat yang digunakan sebagai pemotong. 4. Tenol Timah yang berfungsi untuk merekatkan komponen pada PCB. 5. Bor Alat yang digunakan untuk membuat lubang pada PCB. 6. Larutan HCl dan H2O2 Cairan ini digunakan untuk melarutkan desain rangkaian pada PCB. user Larutan ini dicampur dengan aircommit dengantoperbandingan HCl : H2O2 : air adalah



1:1:4. Desain PCB yang tidak terblok akan mengelupas dan tembaga akan terlihat jika proses pelarutan selesai dilakukan. 7. Gergaji Alat yang digunakan sebaga pemotong benda yang keras seperti sebagai pemotong PCB.

3.2 Perancangan Sistem 3.2.1 Diagram Blok Perancangan diagram blok ini dimaksudkan untuk mempermudah pembuatan rangkaian.

Gambar 3.1. Blok diagram system

Keterangan: 1. Sumber tegangan sebesar 5 V 2. Mengirimkan besaran tegangan untuk sensor terhalang commit user 3. Menampilkan output ke LCD, Led, dantomengirim ke handphone penerima



3.2.2 Desain Sensor Tinggi Level Air Dikarenakan sinar sensor GP2D12 dapat menembus kedalam air, maka perlu dibuat desain untuk penempatan sensornya dengan dibuat tabung silinder. Digunakan juga pelampung yang mengapung mengikuti ketinggian air untuk memantulkan sinar infra merah dari sensor.

Gambar 3.2. Desain sensor tinggi level air

commit to user



3.3 Perancangan Perangkat Keras 3.3.1 Rangkaian Catu Daya Catu daya yang digunakan adalah trafo step down yang berfungsi menurunkan tegangan dari jala-jala PLN sesuai dengan kebutuhan. Arus yang dihasilkan trafo masih berupa AC (bolak- balik) akan diubah menjadi DC (searah) oleh rangkaian penyearah yang berupa dioda dan difilter oleh kapasitor. LM7805 merupakan pengatur tegangan (5V) keluaran dari sebuah catu daya agar efek dari naik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi tegangan catu daya sehingga menjadi stabil.

Gambar 3.3. Rangkaian catu daya

3.3.2 Rangkaian MAX232

Gambar 3.4. Rangkaian MAX232

Rangkaian MAX232 adalah rangkaian untuk berkomunikasi secara serial dengan memakai IC MAX232 yang dihubungkan commit to user ke konektor DB9.



3.3.3 Rangkaian Sensor GP2D12

Gambar 3.5. Rangkaian sensor GP2D12

Sensor GP2D12 terdiri dari 3 pin, pin pertama dihubungkan ke VCC, pin kedua dihubungkan GND, dan pin tiga kerangkaian dari sensor.

3.4 Perancangan Program Dalam melakukan perancangan software atau program, di awali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu. Flowchart program seperti pada gambar berikut:

commit to user Gambar 3.6. Flowchart sensor



Setelah flowchart dibuat, tahap selanjutnya adalah menuliskan program. Adapun tahapannya adalah sebagai berikut : 1. Menuliskan listing program di software Bascom AVR. Dalam penulisan ini digunakan bahasa bascom, sehingga file ini akan ber-ekstensi “.bas”. 2. Setelah program disimpan dalam ekstensi (.bas), langkah selanjutnya adalah mengecek program yang telah dibuat tadi apakah sudah benar atau belum. Pengecekan ini dilakukan dengan melakukan compile di program Bascom AVR. 3. Untuk tahapan terakhir file yang dimasukkan ke memory program microprocessor/microcontroller

adalah

file.bas

(.bas),

program

akan

didownload ke dalam IC ATM8535 dengan menggunakan program AVR Dude.

3.5 Sirkuit PCB Skema rangkaian PCB diperoleh lewat internet. Setelah mendapatkan skema rangkaian PCB langkah selanjutnya adalah mencetak PCB dengan langkahlangkah sebagai berikut: 1. Print skema rangkaian PCB dengan print laser. 2. Sablon PCB dengan diolesi bensin. 3. Seterika PCB tersebut. 4. Sikat PCB dengan dicelupkan ke dalam air. 5. Larutkan desain PCB pada larutan HCl, H2O2, dan air dengan perbandingan HCl : H2O2 : air = 1 : 1 : 4. 6. Olesi dengan bensin kembali sembari dibersihkan. 7. Bor PCB. 8. Pasang komponen-komponen ke dalam PCB yang telah jadi.

3.6 Tahap Penyelesaian Setelah selesai melakukan perancangan alat-alat, langkah selanjutnya adalah perakitan. Tahap perakitan dimulai dengan urutan sebagai berikut : commit to user



1. Merangkai komponen elektronik Komponen elektronik, minimum sistem ATMega8535, rangkaian selular, sensor infra merah GP2D12, rangkaian LCD dirangkai sesuai dengan perancangan yang telah dibuat. Komponen dipasang pada tempatnya sesuai dengan layout PCB.

2. Mengatur letak komponen Komponen elektronik dan komponen mikrokontroler dipasang ke dalam papan yang terbuat dari akrilik agar lebih rapi dan teratur.

Gambar 3.7. Mengatur letak komponen

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA

4.1 Pengujian Hardware 4.1.1 Pengujian Handphone Pengujian handphone dilakukan dengan cara: 1. Menghubungkan handphone ke port serial PC menggunakan kabel data serial atau USB ke serial. 2. Membuka fasilitas hyper terminal pada windows, pilih port com yang terhubung dengan handphone dan atur setingan portnya sesuai dengan tipe handphone yang digunakan. 3. Mengetikkan perintah ATE1 dan AT+CMGF=0 pada lembar kerja (pastikan port serial telah terkoneksi). 4. Berikut adalah hasil pengujian terhadap handphone Sony Ericsson W200 yang dihubungkan dengan komputer menggunakan kabel data serial dengan memberikan perintah AT (AT-Comamnd).

Gambar 4.1 Pengujian handphone sony ericsson W200

commit to user 24



Tabel 4.1 Hasil pengujian handphone sony ericsson W200 Perintah

Jawaban

ATE1

OK

AT+CMGF=0

OK

Keterangan

Handphone mendukung fasilitas AT Command

Handphone mendukung protokol data jenis PDU

4.1.2 Pengujian Sensor GP2D12 Sensor ini merupakan sensor jarak analog yang menggunakan infra merah untuk mendeteksi jarak antara 10 – 80 cm. Untuk menguji, sensor ini dihubungkan langsung dengan mikrokontroler dan diberi program untuk membaca level tegangan, dengan output ditampilkan ke LCD. Hasil pengujiannya adalah sebagai berikut: Tabel 4.2. Hasil pengujian sensor GP2D12 Jarak (cm)

Tegangan (mv)

10

3000

15

2170

20

1700

25

1400

30

1100

35

1000

40

900

45

800

50

725

55

690

60

640

65

600

70

580

75

550

80

530 commit to user



4.1.3 Pengujian LCD LCD akan menampilan jarak sensor dengan tinggi air. Untuk pengujianya diberikan program sebagai berikut: If Mv < 3000 And Mv > 1700 Then Lcd "10 cm" End If

Gambar 4.2. LCD menampilkan jarak

4.2 Pemasukan Program Bascom ke Mikrokontroler ATMega8535 Proses ini menggunakan downloader mikrokontroler ATMega8535. Untuk proses downloadnya sebagai berikut: 1. Program diketikan ke dalam software BASCOM-AVR, setelah itu lakukan penyimpanan.

commit to user



Gambar 4.3. Menuliskan program di BASCOM-AVR

2. Compile program dengan menekan F7.

Gambar 4.4. Proses compile program

3. Buka software AVRDude lalu masuk ke configuration untuk mengatur konfigurasinya.

commit to user



Gambar 4.5. Konfigurasi AVRDude

4. Masuk ke menu files di AVRDude, masukan program “.hex” lalu tekan execute untuk mendownload.

Gambar 4.6. Proses download program

commit to user



4.3 Pembuatan Program Visual Basic Program visual basic dibuat sebagai interface di komputer dan juga sebagai penghubung untuk mengirim SMS.

Gambar 4.7. Pembuatan form program di visual basic

Gambar 4.8. Penulisan code program di visual basic

commit to user



Setelah program selesai dibuat, berikut tampilan program saat dijalankan:

Gambar 4.9. Program saat dijalankan

Keterangan: a. Level air

: Output pembacaan sensor yang menampilkan level normal, siaga, dan bahaya.

b. Pembacaan sensor : Output dari sensor yg dibuat untuk mempermudah

pembacaan sensor. c. Comm Port

: Setingan com port untuk mikrokontroler.

d. Baud Rate

: Setingan baud rate untuk mikrokontroler.

e. Nomer tujuan

: Isikan nomer handphone penerima

f. Test SMS

: Test pengiriman SMS.

g. AT Command

: Menampilakan perintah AT Command pengiriman SMS.

commit to user



4.4 Pengujian Rangkaian Keseluruhan Untuk pengujian rangkaian keseluruhan dilakukan dengan langkah sebagai berikut: 1.

Sambungkan rangkaian mikrokontroler ke konektor serial, dan sambungkan handphone ke USB melalui kabel data.

2.

Nyalakan power rangkaian mikrokontroler.

3.

Buka program visual basic. a. Saat level air normal maka tampilan program sebagai berikut:

Gambar 4.10. Level air normal b. Saat level air siaga program akan menampilkan sebagai berikut:

commit to user Gambar 4.11. Level air siaga



c. Saat dalam keadaan bahaya, tampilan program sebagai berikut:

Gambar 4.12. Level air bahaya

4.

Bila dalam kolom AT Command terdapat jawaban OK, maka SMS berhasil dikirim ke handphone penerima.

Gambar 4.13. Jawaban OK dari AT Command

5.

Script isi SMS di visual basic adalah sebagai berikut: '-------------- Isi SMS Sesuai Level Ketinggian ------------------------------------Private Const msgSmsNormal = "INFORMASI !!" & vbCrLf & "=================" & vbCrLf & vbCrLf & _ "Level Air dalam kondisi NORMAL" & vbCrLf Private Const msgSmsSiaga = "PERHATIAN !!" & vbCrLf & "=================" & vbCrLf & vbCrLf & _ commitkondisi to userSIAGA !" & vbCrLf "Level Air dalam



Private Const msgSmsBahaya = "PERHATIAN !!" & vbCrLf & "=================" & vbCrLf & vbCrLf & _ "Level Air dalam kondisi BAHAYA !" & vbCrLf '--------------------------------------------------------------------------------------------

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan Berdasarkan dari hasil pengujian dan analisa dari Alarm SMS Pemantau Ketinggian Air berbasis Mikrokontroler ATmega8535, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Telah dibuat sistem pemantau ketinggian air non contact system berbasis mikrokontroler ATMega8535 dengan menggunakan sensor GP2D12. 2. Hasil pantauan ketinggian air dikirim melalui telepon seluler berupa pengiriman SMS.. 3. Prototipe level ketinggian air berupa status normal (10-20 cm), siaga (20-40 cm), dan bahaya (40-50 cm), ketinggian air dihitung dari dasar sampai pelampung yang mengapung.

5.2. Saran Dari alat Alarm SMS Pemantau Ketinggian Air berbasis Mikrokontroler ATmega8535 diharapkan dapat menjadi dasar untuk pengembangan selanjutnya, maka ada beberapa saran yaitu: 1.

Dapat dikembangkan untuk sensor yang memiliki jangkauan yang panjang dan akurasi tinggi.

2.

Dapat dikembangkan untuk otomatisasi buka tutup pintu air.

commit to user 34

ALARM SMS PEMANTAU KETINGGIAN AIR NON CONTACT SYSTEM BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 TUGAS AKHIR

Recommend Documents