BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Alat ukur adalah sesuatu alat yang berfungsi memberikan batasan nilai atau harga tertentu dari gejala-gejala atau sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi (William D.C, 1993). Pengukuran merupakan hal yang penting dalam dunia ilmu pengetahuan. Pengukuran-pengukuran tersebut antara lain : pengukuran tinggi dari satu titik ke titik lain, pengukuran waktu dari satu kejadian ke kejadian yang lainnya, pengukuran temperatur/suhu suatu daerah, pengukuran kecepatan dari suatu benda dan lain sebagainya.
Untuk mengukur tinggi dari suatu titik ke titik lainnya dapat digunakan mistar atau meteran. Dengan menggunakan mistar atau meteran, maka dapat ditentukan jarak antara satu titik ke titik lainnya. Namun untuk beberapa kasus, penggunaan meteran ini tidak efektif, contohnya untuk menentukan kedalaman laut, maka akan sangat sulit jika menggunakan meteran tersebut.
Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin canggih, khususnya dibidang elektronika analog dan digital. Dimana untuk mengukur tinggi badan, kita biasanya
menggunakan
meteran/Microtoice (pengukur
tinggi
badan
dengan
Universitas Sumatera Utara
2
ketingggian 2 meter dari dasar lantai). Sekarang kita dapat menggunakan sensor ultrasonik dan alat penghitung.
Sensor ultrasonik ini menggunakan kecepatan suara untuk mengukur tinggi. Kecepatan suara diudara adalah 343 m/s, dengan demikian jika diketahui waktu antara pengiriman sinyal dan penerimaan sinyal, maka akan dapat dihitung tinggi antara pemancar dan penerima. Untuk menghitung waktu antara pengiriman sinyal dan penerimaan sinyal, maka harus digunakan alat penghitung. Alat penghitung ini dapat dirancang dengan menggunakan sebuah mikrokontroler. Jadi dengan menggabungkan antara sensor ultrasonik dan sebuah mikrokontroler, maka dapat dirancang sebuah alat pengukur tinggi elektronik.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut kedalam bentuk tugas akhir dengan judul “Perancangan Alat Pengukur Tinggi Badan Otomatis Dengan Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler AT89S51”.
Pada alat ini akan digunakan sepasang sensor ultrasonik yang terdiri dari pengirim dan penerima sinyal ultrasonik, sebuah mikrokontroler AT89S51 yang berfungsi untuk menghitung waktu antara pemancaran dan penerimaan dan display seven segment untuk menampilkan jarak yang terukur.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3. Tujuan Penulisan
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk: 1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga (D-III) Fisika Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara. 2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam ilmu instrumentasi pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui. 3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan terhadap realita. 4. Membuat dan mengetahui cara kerja pengukur tinggi badan berbasis mikrokontroler AT89S51.
1.4. Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas, penulis membuat alat pengukur tinggi badan otomatis dengan menggunakan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan batasan-batasan sebagai berikut: 1
Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AT89S51.
2
Sensor yang digunakan untuk mengukur tinggi adalah sensor ultrasonik yang terdiri dari pengirim dan penerima ultrasonik.
3
Display angka yang menampilkan nilai jarak yang terukur adalah dengan menggunakan seven segment.
Universitas Sumatera Utara
4
1.5. Metoda Pengumpulan Data
Metoda pengumpulan data yang dilakukan oleh penulis adalah : 1. Melakukan studi ke perpustakaan dan internet mengenai teori – teori yang berkaitan dengan tugas akhir ini. 2. Mengumpulkan dan membaca data sheet mengenai komponen yang dipergunakan. 3. Melalui pengujian alat.
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat pengukur jarak dengan menggunakan sensor ultrasonik berbasis mikrokontroler AT89S51, maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut : BAB 1
PENDAHULUAN Bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI Bab ini dijelaskan tentang teori pendukung tentang mikrokontroler AT89S51, ultrasonik, seven segment, dan bahasa pemograman yang digunakan.
BAB 3
RANCANGAN SISTEM Bab ini membahas perancangan dari alat dan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan, untuk perangkat keras itu antara lain
Universitas Sumatera Utara
5
diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan cara kerja rangkaian. Untuk perangkat lunak tentang bahasa program yang digunakan serta diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51. BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN Bab ini membahas tentang pengujian alat, sistem kerja alat, penjelasan mengenai program - program yang digunakan untuk mengaktipkan rangkaian dan penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian
ini
dapat
dibuat
lebih
efisien
dan
dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
Universitas Sumatera Utara
