Aplikasi Peringatan Dini Ketinggian Air Pada Bak Penampungan Air Di Universitas Advent Indonesia Menggunakan Mikrokontroller AVR Mega 32

Aplikasi Peringatan Dini Ketinggian Air Pada Bak Penampungan Air Di Universitas Advent Indonesia Menggunakan Mikrokontroller AVR Mega 32 Antonius Maryo Manurung, Yusran Tarihoran dan Elmor Wagiu Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Advent Indonesia Abstrak

Departement Maintenance adalah salah satu department yang ada di

Universitas Advent Indonesia yang khusus bergerak di bidang perbaikan dan perawatan fasilitas kampus. Salah satunya bergerak dalam bidang pengolahan air yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Skripsi akan diimplementasikan di bak pusat penampungan air di Universitas Advent Indonesia, laporan penelitian itu sendiri mengenai alat peringatan ketinggian air berbasis Mikrokontroller AVR mega 32. Alat ini berguna untuk membantu kinerja petugas air yang selalu standby di bak air. Timbulnya ide ini karena banyak masalah yang terjadi di department air maka akan digunakan alat peringatan ketinggian air di bak penampungan. Adapun alat ini berfungsi untuk memudahkan dalam pengawasan terhadap ketinggian air dengan menggunakan sensor ultrasonic, mikrokontroller avr mega 32 dan modem gsm yang nantinya akan secara otomatis mengirimkan informasi kondisi ketinggian air yang telah berkurang, sehingga penjaga air dapat melakukan perbaikan secara cepat dan menghasilkan kinerja yang lebih efektif dan efisien. Kata-kata Kunci: Mikrokontroller AVR mega32, Modem GSM “Wavecom”, Sensor Ultrasonic

Early Warning Application for Water Reservoirs Volume at Adventist University of Indonesia Using AVR Microcontroller Mega 32 Abstract Maintenance department is one of the department in the Universitas Advent Indonesia which is specially engaged in repairing and maintenancing the of campus facilities. One of them is engaged in processing water used in our daily lives. This thesis will be implemented in a tub of water reservoirs in the center of the Adventist University of Indonesia, the study reports itself regarding the water level warning device based on microcontroller AVR mega 32. This tool is useful to help the performance of the officer that always standby the water in a water bath. This idea came because many of the problems that occur in the water department, it will use the tool warning water level in the tank. The tool used to facilitate the monitoring of the water level by using ultrasonic sensors, microcontroller AVR mega 32 and modem gsm which will automatically transmit information about the condition of water level has decreased, so the keepers of water can make improvements quickly and generate performance that more effective and efficient. Keywords: Mega32 AVR microcontroller, GSM modem "Wavecom" Ultrasonic Sensor

Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016

Pendahuluan Departemen ini merupakan salah satu Department yang berperan penting dalam segala aktivitas kampus yang bergerak dibidang perbaikan, perawatan dan pemeliharaan untuk fasilitas kampus. Salah satunya adalah penggunaan air di Universitas Advent Indonesia yang setiap harinya harus selalu dikontrol oleh petugas air. Air yang digunakan oleh warga kampus berasal dari mata air gunung yang ditampung dalam bak penampungan di Universitas Advent Indonesia. Bak penampungan ini sering mengalami masalah, salah satunya air kotor (keruh), pipa pecah, sumbat karena kotoran ranting daun, batu, akar dan kekurangan air (musim kemarau) karena air yang didapat berasal dari mata air gunung yang jauh dari kampus. Masalah yang sering dialami mengakibatkan volume air yang ditampung pada bak penampungan sering kali tidak dapat mencukupi kebutuhan sehari-hari. Petugas air wajib naik ke atas gunung untuk menelusuri jalur pipa air sampai di penampungan di lokasi mata air dengan mengeceknya secara teliti, dikarenakan milik kampus yang berada di atas gunung bergabung dengan milik masyarakat. Setiap hari petugas air harus mengecek debit air yang dibutuhkan karena warga kampus membutuhkan air yang tidak sedikit, hampir setiap saat semua menggunakan air dengan jumlah yang banyak. Untuk menangani masalah air yang sering terjadi dan membantu kinerja yang belum maksimal dan masih menggunakan cara manual dalam mendapatkan informasi. Maka dibentuk pekerja khusus untuk menangani air dari Departemen Maintenance dan alat teknologi yang dapat membantu memberikan informasi secara cepat dan akurat tanpa harus datang mengecek keadaan bak penampungan setiap saat. Alat teknologi yang diperlukan adalah suatu alat yang dapat mengirimkan informasi kepada kepala departemen dan petugas air bila terjadi suatu masalah yang terjadi di bak penampungan, alat teknologi itu akan secara otomatis akan mengirimkan informasi dalam bentuk sms ke handphone petugas air. Dengan perkembangan teknologi saat ini dan untuk membantu kinerja Departement Maintenance maka suatu tantangan bagi penulis untuk merancang suatu alat yang memiliki kemampuan untuk mengirimkan informasi ke nomor petugas air dalam bentuk sms dengan peringatan ketinggian air yang ada di bak penampungan. Untuk itu penulis mengadakan penelitian dengan judul: “Aplikasi Peringatan Dini Ketinggian Air Pada Bak Penampungan Air Di Universitas Advent Indonesia Menggunakan Mikrokontroller Avr Mega 32” Mikrokontroller Mikrokontroller merupakan suatu terobosan teknologi dari Mikroprosesor dan Mikrokontroller yang terbaru, yang saat ini memenuhi kebutuhan pasar. Mikrokontroller atau mikroprosesor adalah suatu piranti yang digunakan untuk pengolahan data-data biner (digital) yang didalamnya merupakan gabungan dari rangkaian-rangkaian elektronik yang dikemas dalam bentuk suatu chip IC

(Integrated Circuit). Menurut

Winoto

(2010:3),

“Mikrokontroller

adalah

sebuah

sistem

microprosesor dimana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan

peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap dipakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.” 54

Aplikasi Peringatan Dini Ketinggian Air Pada Bak Penampungan Air Di Universitas Advent Indonesia Menggunakan Mikrokontroller AVR Mega 32

Mikrokontroller Avr mega 32 adalah salah satu dari keluarga ATmega dengan populasi pengguna cukup besar. Memiliki memori flash 32k dan 32 jalur input output, serta dilengkapi dengan ADC 8 kanal dengan resolusi 10-bit dan 4 kanal PWM. Sebuah chip dengan fitur cukup lengkap untuk mendukung beragam aplikasi dan sangat memadai untuk berinteraksi dengan LCD dan keypad. Berikut ini merupakan bagian ATmega 32: Arsitektur CPU ATMEGA32 Fungsi utama CPU adalah memastikan pengeksekusian instruksi dilakukan dengan benar. Oleh karena itu CPU harus dapat mengakses memori, melakukan kalkulasi, mengontrol peripheral, dan menangani interupsi. Ada 32 buah General Purpose Register yang membantu ALU bekerja. Untuk operasi aritmatika dan logika, operand berasal dari dua buah general register dan hasil operasi ditulis kembali ke register. Status and Control berfungsi untuk menyimpan instruksi aritmatika yang baru saja dieksekusi. Informasi ini berguna untuk mengubah alur program saat mengeksekusi operasi kondisional. Instruksi dijemput dari flash memory. Setiap byte flash memory memiliki alamat masing-masing. Alamat instruksi yang akan dieksekusi senantiasa disimpan Program Counter. Ketika terjadi interupsi atau pemanggilan rutin biasa, alamat di Program Counter disimpan terlebih dahulu di stack. Alamat interupsi atau rutin kemudian ditulis ke Program Counter, instruksi kemudian dijemput dan dieksekusi. Ketika CPU telah selesai mengeksekusi rutin interupsi atau rutin biasa, alamat yang ada di stack dibaca dan ditulis kembali ke Program Counter. Program Memori ATMEGA 32 memiliki 32 KiloByte flash memori untuk menyimpan program. Karena lebar intruksi 16 bit atau 32 bit maka flash memori dibuat berukuran 16K x 16. Artinya ada 16K alamat di flash memori yang bisa dipakai dimulai dari alamat 0 heksa sampai alamat 3FFF heksa dan setiap alamatnya menyimpan 16 bit instruksi. SRAM Data Memori ATMEGA32 memiliki 2 KiloByte SRAM. Memori ini dipakai untuk menyimpan variabel. Tempat khusus di SRAM yang senantiasa ditunjuk register SP disebut stack. Stack berfungsi untuk menyimpan nilai yang di push. EEPROM Data Memori ATMEGA32 memiliki 1024 byte data EEPROM. Data di EEPROM tidak akan hilang walaupun satuan daya ke sistem mati. Parameter sistem yang penting disimpan di EEPROM. Saat sistem pertama kali menyala paramater tersebut dibaca dan sistem diinisialisasi sesuai dengan nilai parameter tersebut. Interupsi Sumber interupsi ATMEGA32 ada 21 buah. Saat interupsi diaktifkan dan interupsi terjadi maka CPU menunda instruksi sekarang dan melompat ke alamat rutin interupsi yang terjadi. Setelah selesai mengeksekusi intruksi-instruksi yang ada di alamat rutin interupsi CPU kembali melanjutkan instruksi yang sempat tertunda. I/O Port ATMEGA32 memiliki 32 buah pin I/O. Melalui pin I/O inilah ATMEGA32 berinteraksi dengan sistem lain. Masing-masing pin I/O dapat dikonfigurasi tanpa mempengaruhi fungsi pin I/O yang lain. Setiap pin I/O memiliki tiga register yakni: DDxn, PORTxn, dan PINxn. Kombinasi nilai DDxn dan PORTxn menentukan arah pin I/O. 55


Clear Timer on Compare Match (CTC) CTC adalah salah satu mode Timer/Counter1, selain itu ada Normal mode, FastPWM mode, Phase Correct PWM mode. Pada CTC mode maka nilai TCNT1 menjadi nol jika nilai TCNT1 telah sama dengan OCR1A atau ICR1. Jika nilai top ditentukan OCR1A dan interupsi diaktifkan untuk Compare Match A maka saat nilai TCNT1 sama dengan nilai OCR1A interupsi terjadi. CPU melayani interupsi ini dan nilai TCNT1 menjadi nol. USART

General I/O, pin PD1 dan PD0 ATMEGA32 berfungsi untuk mengirim dan menerima bit secara serial. Pengubahan fungsi ini dibuat dengan mengubah nilai beberapa register serial. Untuk menekankan fungsi ini, pin PD1 disebut TxD dan pin PD0 disebut RxD. Nilai UBRR dan clock sistem menentukan laju bit pengirim dan penerima serial. Jenis-jenis Mikrokontroller Mikrokontroller memiliki ciri khas dan karakteristik masing-masing, secara teknisi mikrokontroller ini terbagi menjadi 2 yaitu: RISC merupakan kependekan dari Reduced Instruction Set Computer. Instruksi yang dimiliki terbatas, tetapi memiliki fasilitas yang lebih banyak. CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer. Instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya.

Gambar Mikrokontroller AVR mega 32 Fungsi Port Pada Mikrokontroller ATmega AVR 32 Mikrokontroller AVR mega 32 adalah produk atmel seri AVR yang merupakan system programmable, artinya dapat kita program secara berulang-ulang, yang artinya AVR mega32 memiliki kapasitas memory flash sebesar 32 Kb. Untuk selanjutnya berikut akan dibahas mengenai penjelasan port pada AVR mega 32.

Gambar Konfigurasi Pin AVR mega 32 56


Seperti gambar diatas AVR mega 32 memiliki 4 Port yaitu PORTA, PORTB, PORTC, PORTD dan terdiri dari 32 pin I/O (input/output) yang mana masing-masing port mempunyai 8 pin (0-7), dari 32 pin ini kita bisa menjadikannya sebagai masukan (input) atau keluaran (output) dengan mengeset DDR (Data Direction R egister ). VOH (output high voltage) ialah tegangan pada pin I/O mikrokontroler ketika ia mengeluarkan logika “1” dengan besar sekitar 4.2V dan arus sebesar 20mA (IOH). Setiap pin I/O mikrokontroler AVR memiliki internal pull up. Misalnya Port B dikonfigurasi sebagai input dan internal pull-up diaktifkan maka DDRB==00H dan PORTB=00H. Untuk mendeteksi input pada salah satu port, dapat digunakan fungsi PINx, sedangkan mendeteksi per pin pada suatu port dapat digunakan fungsi Pinx.bit. Selain menjadi fungsi I/O port juga memiliki fungsi khusus yaitu: • PORTA berfungsi khusus sebagai masukan ADC (analog digital converter) sebanyak 8 channel (10bit). • PORTB berfungsi khusus sebagai Timer/Counter, Komparator Analog & SPI. • PORTC berfungsi khusus sebagai Komparator Analog dan Timer Oscillator. • PORTD berfungsi khusus sebagai Komparator Analog, Interrupt External serta Komunikasi serial. Biasanya juga dipakai sebagai PWM untuk driver motor (OC1A & OC1B) Selain itu beberapa kaki-kaki diantaranya antara lain: • VCC merupakan pin sumber tegangan sebesar 5 Volt DC • GND merupakan pin ground • RESET merupakan pin untuk mereset mikrokontroller • XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal (Crystaloscillator) • AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC • AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC • Memory pada Mikrokontroller Bagian yang sangat penting dalam pemograman chip mikrokontroller adalah manajemen memori, karena memori dalam mikrokontroller sangat terbatas berbeda dengan komputer yang mempunyai bermega-mega bahkan giga byte memori. • Random Access Memory (RAM) o Memori ini digunakan untuk menyimpan data dari program. RAM bekerja lebih cepat dibanding memori non-volatile, dan tidak ada keterbatasan pada kemampuan read/write. • Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) o EPROM bekerja lebih cepat dibandingkan dengan EEPROM, dan kemampuan untuk read/write dapat lebih sering dilakukan. • Electrically Erasable Programable Read Only Memory (EEPROM) o EEPROM adalah jenis memori yang relatif pelan, dan memiliki kemampuan read/write yang terbatas. Beberapa mikrokontroler mempunyai EEPROM yang terintegrasi pada chipnya. • Field Programming/Reprogramming o Memory ini mendukung teknologi ISP (In-System Programming) yang artinya mikrokontroller dapat di program ditempat, tanpa harus melepaskan dari sistem yang dikontrol. Field 57


• •

•

Programming/reprogramming ini menggunakan memori non-volatile untuk menyimpan program. One Time Programmable (OTP) o One Time Programmable adalah jenis mikrokontroler yang hanya dapat diprogram sekali dan tidak dapat dihapus atau dimodifikasi. Program Counter (PC) o Adalah komponen yang bertugas menunjukkan ke ALU alamat program memori yang harus diterjemahkan kode programnya dan dieksekusi. Static Random Access Memory (SRAM) o Adalah RAM yang bertugas menyimpan data sementara sama seperti RAM pada umumnya mempunyai alamat dan ruang data.

Sensor Ultrasonik Pengertian sensor ultrasonik adalah“Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu didepannya, frekuensi pada daerah gelombang suara dari 40KHz hingga 400 KHz.” Maka sensor ultrasonic adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Sensor ultrasonic berfungsi sebagai input element. Sensor ultrasonic akan memancarkan sinyal ke permukaan penghalang, dan permukaan penghalang itu akan memantulkan sinyalnya. Sensor penerima akan menerima sinyal dari pantulan tersebut yang nantinya sinyal itu akan dioper ke ADC.

Gambar Sensor Ultrasonik Prinsip kerja sensor ultrasonik adalah “Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).” Modem Pengertian Modem adalah “Modem berasal dari singkatan Modulator Demodulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah 58


sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan keduaduanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah.” Berdasarkan pemasangan pada perangkat komputer modem terdiri dari dua jenis, yaitu: - Modem internal Modem internal dipasangkan pada bagian dalam CPU misalnya pada slot PCI (pada motherboard tertentu sudah dilengkapi modem dari pabriknya). - Modem external Modem external dipasang pada bagian luar CPU, umumnya dipasangkan pada Serial port atau USB pada CPU.

Gambar mikrokontroler AVR Mega 32

Wavecom GSM Pengertian Wavecom GSM sebagai modem yang dikutip dari digilib.its.ac.id “sebuah modul yang dapat digunakan sebagai komunikasi via wireless GSM, Dengan alat ini kita dapat dengan mudah mengirimkan data berupa SMS, atau data GPRS. Wavecom dapat dihubungkan dengan Komputer dengan menggunakan komunikasi data serial RS 232. Dengan menggunakan AT-command sebagai perintah untuk mengirimkan data. AT Command AT-Command adalah perintah/instruksi yg diterima/dikenali oleh modem GSM agar mau menjalankan fungsinya. Modem GSM bisa berupa HP atau M1206B seperti di atas. Setting Baudrate Modem GSM: Hal pertama yang dilakukan agar mikrokontroller bisa berkomunikasi dengan modem GPRS yaitu menyamakan Baudrate. Baudrate default M1206B = 115200 Bps. Untuk mengubah nya kita gunakan Hyperterminal bawaan windows. Perintah yang di mengerti modem adalah “AT Command”. Disebut AT Command karena perintahnya didahului oleh “AT” (Atention). Contoh beberapa AT command untuk Modem GSM: AT+CPBF: cari no telp. AT+CPBR: membaca buku telp. 59


AT+CPBW: menulis no telp di buku telp. AT+CMGF: menyeting mode SMS text atau PDU AT+CMG: melihat semua daftar sms yg ada. AT+CMGR: membaca sms. AT+CMGS: mengirim sms. AT+CMGD: menghapus sms. AT+CMNS: menyeting lokasi penyimpanan ME (hp) atau SM (SIM Card) AT+CGMI: untuk mengetahui nama atau jenis ponsel AT+CGMM: untuk mengetahui kelas ponsel AT+COPS: untuk mengetahui nama provider kartu GSM AT+CBC: untuk mengetahui level baterai AT+CSCA: untuk mengetahui alamat SMS Center Dalam proses pengiriman atau penerimaan SMS, terdapat 2 mode yaitu: Mode SMS text Mode SMS PDU (Protocol Data Unit). Mode yang paling mudah digunakan yaitu mode teks (kode ASCII) tapi mode PDU (kode hexa) lebih powerfull. Konektor RS-232 Penjelasan Konektor RS-232 yang di kutip dari http://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 “Perangkat RS-232 dapat diklasifikasikan sebagai Data Terminal Equipment (DTE) atau Alat Komunikasi Data (DCE), ini mendefinisikan pada setiap perangkat yang kabel akan mengirim dan menerima setiap sinyal. Standar dianjurkan tapi tidak membuat wajib D-miniatur 25 pin konektor.” Pada umumnya dan sesuai standar, terminal dan komputer memiliki konektor laki-laki dengan fungsi pin DTE, dan modem memiliki konektor perempuan dengan fungsi pin DCE. Perangkat lain mungkin memiliki kombinasi gender konektor dan definisi pin. Banyak terminal yang diproduksi dengan terminal perempuan tetapi dijual dengan kabel dengan konektor laki-laki pada setiap akhir, terminal dengan kabel yang memenuhi rekomendasi dalam standar. Standar ini menetapkan 20 koneksi sinyal yang berbeda. Karena sebagian besar perangkat hanya menggunakan beberapa sinyal, konektor yang lebih kecil sering dapat digunakan. Untuk teknologi PC produsen terkemuka mulai awal untuk menggantikan pernah umum konektor DB-25M oleh konektor lebih kompak dan dengan demikian agak lebih murah DE-9M untuk perangkat mereka. Sebagai tugas pin perlu kental urutan pin terasa berbeda dipilih untuk itu varian mekanik (untuk ini lihat port serial). Konektor tipe ini menjadi standar de-facto untuk PC dan juga untuk banyak perangkat DTE lainnya. Hadirnya 25 pin konektor D-sub tidak selalu menunjukkan suatu compliant interface RS-232-C.

Gambar Rangkaian Transceiver RS-232 60


Sebagai contoh, pada IBM PC asli, laki-laki D-sub adalah RS-232-C DTE port (dengan antarmuka lingkaran non-standar saat ini pada pin reserved), tapi perempuan konektor D-sub pada model PC yang sama adalah digunakan untuk Port Printer Centronics Paralel. Beberapa komputer pribadi menempatkan tegangan non-standar atau sinyal pada beberapa pin dari port serial mereka. Menurut kutipan yang di ambil dari christianto.tjahyadi.com adalah “Ada sejumlah rangkaian transceiver RS232 yang biasa digunakan untuk komunikasi antara mikrokontroler dengan divais lain seperti PC atau divais lain yang menggunakan RS232.” Untuk menekan harga, dapat digunakan rangkaian dengan dua transistor seperti yang tampak pada gambar berikut.

Gambar Rangkaian Transceiver RS-232 Dalam rangkaian lain digunakan Max232 dari Maxim. Rangkaian ini sangat stabil dan digunakan untuk rancangan yang professional. Divais ini tidak mahal, menyediakan dua kanal RS232. Setiap output transmitter dan input receiver dilindungi terhadap kejutan elektrostatik hingga 15kV. Divais ini dapat beroperasi dengan catu tunggal 5V.

SMS (Short Message Service) Short Message Service (SMS), merupakan layanan pesan singkat atau Surat masa singkat yang biasa disingkat sebuah layanan yang dilaksanakan dengan sebuah ponsel untuk mengirim atau menerima pesan-pesan pendek. SMS adalah sebuah teknologi yang memungkinkan untuk mengirim maupun menerima pesan antar telepon bergerak/ponsel (Yunianto, 2006, p71). SMS pertama hadir di Eropa pada tahun 1992. Standar awalnya diterapkan dengan menggunakan GSM (Global System for Mobile Communications). Namun teknologi SMS saat ini sudah sangat berkembang, dimana tidak hanya digunakan pada sistem jaringan GSM, melainkan juga pada sistem jaringan CDMA, TDMA bahkan pada telepon rumah (fixed phone). Besar data yang ditampung oleh sms sangatlah terbatas, untuk itulah satu kali sms hanya dapat menampung 140 octets atau sekitar 1120 bits ( 140 * 8), atau bisa di sebut menjadi 160 karakter, dan ada 70 karakter untuk non-latin seperti jepang dan cina. Jika sms yang dikirim jumlahnya melebihi 160 karakter, maka ponsel akan memecah sms tersebut sebesar 160 karakter, tetapi ponsel penerima akan menggabungkan pecahan sms tersebut menjadi satu sms. Jenis-jenis data yang dikirim oleh SMS antara lain: 61


• • • • •

Pesan yang berupa text Ringtone ponsel Bisnis card Konfigurasi WAP Gambar (wallpaper, logo operator, maupun animasi)

Analisa dan Perancangan System Universitas Advent Indonesia memiliki sebuah bak penampungan air yang setiap harinya dikelola oleh Departement Maintenance. Didalam proses pengelolahan air setiap harinya departemen ini sering mengalami masalah dalam mengatasi persediaan air di dalam bak penampungan. Untuk menangani masalah ini akan dirancang alat yang dapat mengirimkan informasi ketinggian bak penampungan air agar dapat memberikan hasil kinerja yang lebih maksimal dan baik. Perancangan ini merupakan suatu proses disaat release, alat akan berfungsi dengan baik sesuai dengan program yang di masukan. Perancangan penelitian ini bertujuan untuk memberikan sebuah informasi dengan menggunakan sebuah alat teknologi yaitu dengan menggunakan Mikrokontroller Avr mega32, Sensor Ultrasonik, Modem GSM, RS-232, dan Handphone.

Gambar Blok Diagram Sms Center Penampungan Air

Skema Rangkaian Prinsip kerja dari sebuah rangkaian, seperti rangkaian mikrokontroller avr mega 32 di bak air penampungan, adalah ketika ketinggian air kurang dari 3 meter sensor ultrasonic akan mengirimkan informasi ke mikrokontroller dan mikrokontroller tersebut akan secara otomatis memberikan perintah atau informasi ke modem untuk mengirimkan informasi berbentuk sms ke nomor yang sudah diset dalam program.

Gambar Skema Rangkaian 62


Keterangan skema rangkaian : - Sensor memberikan pantulan kepada permukaan air di bak penampungan. - Sensor menerima pantulan balik dari permukaan air bak penampungan. - Sensor memberikan respon terhadap Mikrokontroller I/0. - RS-232 sebagai penghubung Mikrokontroller dengan Modem GSM. - Modem mendapatkan informasi dari Mikrokontroller - Modem memberikan respon balik untuk pengiriman informasi yang sedang berlangsung. - Maintenance mendapatkan informasi. Flowchart Mikrokontroller AVR mega 32

Gambar Flowchart Software Dalam pemograman mikrokontroller avr mega 32 ini perlu menggunakan suatu software yang dapat mendukung jalannya pemograman yaitu: NS-one dan driver USB serial adapter di komputer. Aplikasi NS-one

Gambar Aplikasi NS-one 63


NS-One dapat digunakan untuk mengembangkan beragam aplikasi membuat koding, membaca input dari beragam sensor, dan mengendalikan beragam lampu, motor dan output fisik lainnya. Proyek NS.One dapat berdiri sendiri, dan NS.One mendukung seluruh fitur yang disediakan chip mikrokontroler AVR mega32 dan memiliki sejumlah kelebihan, diantaranya: 32 pin I/O Digital (Arduino: 14) 8 pin Input Analog (Arduino: 6) 3 pin Interupsi Eksternal (Arduino: 2)

interaktif,

Mendukung Serial UART TTL dan RS232 (Arduino: UART TTL) Berikut adalah layout dari board NS-One, beserta dengan pin mapping untuk referensi pemrograman dengan development tool lain, seperti: Code Vision AVR, BASCOM-AVR, AVRStudio, dan yang lainnya.

Gambar Layout Board NS-one Pada board terpasang sebuah LED (active LOW), yakni pada pin 21 (PC5). Dalam hal komunikasi serial, NS-One menyediakan koneksi secara UART TTL dan UART RS232. Untuk opsi UART RS232, pastikan jumper Serial Enable (JP0) pada posisi kanan dan tengah. Koneksi UART RS232 dapat dilakukan melalui konektor DB9 maupun pin header RS232. Berikut adalah contoh koneksi kabel serial RS232, bila pengguna akan membuatnya.

Gambar Koneksi Kabel Serial

USB Serial Adapter

Untuk pemrograman menggunakan USB Serial Adapter, pastikan terinstall di komputer dengan Update Driver Manager. Saat memprogram pastikan jumper Serial Enable (JP0) pada posisi kiri dan tengah. Pemasangan USB Serial Adapter adalah sebagai berikut:

64


Gambar USB Serial Adapter IMPLEMENTASI Instalasi Software Langkah pertama dalam pemrograman mikrokontroller harus mempersiapkan semua kebutuhan terutama perangkat lunak (software). Software yang diinstall adalah NS.One dan USB adapter. Untuk perangkat lunak yang digunakan penulis sebagi berikut: NS.One Perangkat lunak yang mengunakan software open source anduino (modifikasi) dengan hasil kompilasi (file.hex), yang sering digunakan dalam mengembangkan aplikasi alternative, membaca input dari sensor dan output fisik lainnya.

Gambar Instalasi Aplikasi NSOne USB Adapter Hubungkan kabel serial atau USB/RS232 dengan board NS.One, pastikan sudah terinstall dengan baik dan dikenal oleh Windows, yang biasanya driver di install sebelum kabel serial terhubung dengan komputer. Setelah penginstallan berhasil dengan baik dapat dilihat melalui control panel Device Maneger.

65


Gambar Instalasi Driver USB Serial Port Pemograman Mikrokontroller Dalam proses pembuatan koding atau sering disebut dengan pemograman koding. Dalam hal ini diperlukan sebuah perangkat lunak atau software yang berfungsi sebagai pendukung dalam pembuatan program, salah satu proses program yang dilakukan oleh penulis dalam penelitiannya dengan menggunakan NS.One yaitu sebagai berikut: Didalam menjalankan program ini masih dibutuhkan pengaturan agar software dan alat dapat support. Pengaturan NS.One dapat dilihat sebagai berikut:

Gambar Pemograman NS-One 66


Langkah pertama untuk konfigurasi software adalah memilih chip yang sesuai.Dalam hal ini kita memilih opsi NS.One/32. Langkah berikutnya adalah memilih port serial yang akan digunakan untuk mengupload program hasil dari kompilasi ke dalam chip. Langkah berikutnya setelah koding siap untuk dikirim ke board NS.One adalah melakukan proses kompilasi dangan Gambar Seting Port dan Board menekan tombol verify, proses ini akan memeriksa seluruh sintaksis dari program agar menjadi kompitabel dengan hardware NS.One. Setelah beberapa detik akan terlihat sebuah pesan “Done compiling” di status bar dan “Binary Sketch Size” di notifikasi area. Program siap untuk di upload ke board NS.One.

Gambar Program siap upload Langkah berikutnya pastikan board NS.One sudah mendapat catu daya (LED merah akan menyala), dan sudah terhubung dengan komputer melalui kabel serial yang terpilih. Perhatikan setelah beberapa detik pada saat proses upload berlangsung, tampak LED hijau dan LED kuning pada board akan menyalah bergantian. Setelah selesai upload, program langsung dijalankan dan akan terlihat LED pada board NS.One dengan pin 21(PC5) akan berkedip dengan jedah 1 detik. KESIMPULAN Hasil dari perancangan alat peringatan dini ketinggian air dalam bak penampungan ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: Dari hasil percobaan yang telah di uji alat ini hanya dapat memberikan informasi yaitu suatu peringatan dini untuk ketinggian air dalam bak penampungan Universitas Advent Indonesia. Alat penditeksi ketinggian air berbasis Mikrokontroller Atmega AVR 32 ini diimplementasikan di Universitas Advent Indonesia. Informasi yang diberikan berbentuk sms ke petugas Departement Maintenance. Dari hasil uji coba sensor ultrasonic yang digunakan mampu mendeteksi pergerakan permukaan air pada jarak 3cm sampai dengan 2,5 meter.

67


Referensi

1. Budioko.T, (2005), “Belajar dengan mudah dan cepat pemograman bahasa c dengan sddc pada mikrokontroller AT89x051/AT89c51/52”, Jogjakarta: Gava media 2. Datasheet, ATmega8/16/32/8535 www.atmel.com: diunduh tanggal 15 April 2015 3. Konfigurasi Pin AVR mega 32 www.tutorial-mikrokontroller.com: diunduh tanggal 5 Mei 2013 4. Mikrokontroller www.aliexpress.com: diunduh tanggal 5 Mei 2015 5. Mikrokontroller http:// nextsys.web.id /edukasi/mikrokontroller: diunduh tanggal 5 Mei 2015 6. Next System, (2015).http://edukasi.nextsys.web.id: diunduh tanggal 26 Februari 2015 7. Pengertian Mikrokontroller http://atmelmikrokontroler.wordpress.com: diunduh tanggal 20 April 2013 8. RS-232 http://en.wikipedia.org/wiki/RS-232:diunduh: tanggal 21April 2015 9. Sensor Ultrasonik http://tiyoavianto.com/ sensor-ultrasonik.html: diunduh tanggal 20 April 2015 10. Wahidin, (2010), Apliaksi SMS dengan PHP untuk Orang Awam, Maxikom: Palembang. 11. Winoto. A, (2010), Mikrokontroller AVR ATmega8/32/16/8535.Bandung: Informatika Bandung

68

Aplikasi Peringatan Dini Ketinggian Air Pada Bak Penampungan Air Di Universitas Advent Indonesia Menggunakan Mikrokontroller AVR Mega 32

Recommend Documents