PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS ATMega8535
TUGAS AKHIR
IRA FADILLAH
112411024
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 METROLOGI DANINSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS ATMega8535
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya Jurusan D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
ii
ii Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, Dosen Pembimbing Tugas Akhir menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir:
Dengan judul:
PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS ATMega8535 Telah selesai diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam sidang pertanggungjawaban laporan tugas akhir.
Diluluskan di Medan,Juli 2014
KetuaProdi D3 Metrologi & Instrumentasi FMIPA USU
Pembimbing,
Dr. Diana A. Barus M.Sc NIP. 19660729 199203 2 002
Dr. Marhaposan Situmorang NIP .195510301980131003
i Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS ATMega 8535
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 17 Juli 2014
IRA FADILLAH
112411024
ii Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyek ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
PERANCANGAN ALAT UKUR TEKANAN UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PRESSURE GAUGE MPX5700 BERBASIS ATMega 8535 Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis. 2. Ibu Dr. Diana A Barus, M.Sc,selaku Ketua Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 5. Kepada Abang Oki Handinata yang telah banyak membantu penulis dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. iii Universitas Sumatera Utara
6. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc sebagai Penguji dalam persidangan meja hijau yang telah memberikan saran dan kritik sehingga Tugas Akhir ini dapat diperbaiki sebagaimanan mestinya. 7. Kepada seluruh staff BSML Regional 1 Medan yang tidak bisa disebutkan satu persatu terkhusus buat Bapak Tanto Kuntoyo yang telah melancarkan ide kepada penulis untuk menyeesaikan tugas akhir ini. 8. Seluruh keluarga besar JOB PERTAMINA-EMP GEBANG Ltd. Pangkalan Susu. Khususnya buat Pak RM Harianto T, AN Harianto, Koesnarto, H.M Syukri, Pak Taufik, Pak Rony Lilipaly dll yang telah memberikan banyak pengetahuan, dukungan serta refrensi sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. 9. Bapak M. Makhrus Amd.Komp beserta keluarga yang telah memberikan dukungan, bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis. 10. Saudara Irvan Syahputra yang telah memberikan dukungan, semangat serta do’a yang begitu besar kepada penulis. 11. Seluruh saudara sekaligus sahabat, yaitu: Iftitah Rahayu, Tri Wahyu Ningsih, Kiki M Sitompul, Diki Wahyudi SH, Silvia Chairunissa, Dita Ulfie K, Taufik Hidayat SE, Sri Herlinawati SE, Meike Editha, Ferdinand A Simarmata Amd.Komp, Abdul Mutholib SE dll, yang telah banyak memberikan doa dan dukungan kepada penulis. 12. Seluruh teman serta sahabat D3 Metrologi dan Instrumentasi Angkatan 2011 antara lain: Mestika, Naimah, Joko, Choky, Steviana, Zuma, Wirda CS, Adinda CS, dan masih banyak lagi yang pasti buat teman-teman seperjuangan yang belum sempat penulis sebutkan yang telah memberikan dukungan dan semangat kepada penulis dalam penulisan tugas akhir ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifatnya membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal’alamin
Medan, 17 Juli 2014 Hormat Saya,
Penulis iv Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Pada tugas akhir ini telah dikembangkan sebuah alat ukur tekanan udara untuk mengetahui suatu tekanan udara dalam ruang tertutup dengan hasil pengukuran berupa satua psi dan dikonversikan ke kPa. Pada alat akur ini, alat pembantu dalam pengukuran tekanan adalah dengan menggunakan sensor pressure gauge seri MPX5700 yang kemudian akan diaplikasikan menggunakan beberapa komponen sehingga menjadi sebuah alat ukur. Sebuah tekan udara akan diberikan dari alat berupa pompa sepeda kemudian tekanan udara akan masuk ke sensor. Keluaran dari sensor kemudian akan masuk ke port ADC pada Mikro dan diubah menjadi data digital. Dari hasil pengujian beberapa sampel diatas maka didapat nilai ADC yang hampir mendekati dengan nilai sebenarnya.
Kata Kunci: Tekanan Udara, Sensor Tekanan, Mikrokontroller ATMega8535
v Universitas Sumatera Utara
ABSTRAC
In this final project has developed an air pressure gauge to determine the air pressure in a confined space with measurement results in the form of satua psi and converted to kPa. At this along tool, a tool to help in the measurement of pressure is to use a gauge pressure sensor MPX5700 series which will then be applied using several components so that it becomes a measuring instrument. An air press will be given in the form of tools bicycle pump then the air pressure will go into the sensor. The output of the sensor will then be entered into the ADC port on Micro and converted into digital data. From the results of testing several samples above the ADC values obtained are almost close to the true value. Keywords: Air Pressure, Pressure Sensors, Microcontroller ATMega8535
vi Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI PERSETUJUAN ........................................................................................... ........
i
PERNYATAAN ....................................................................................................
ii
ABSTRAK .............................................................................................................
v
DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR............................................................................................. ix DAFTAR TABEL .................................................................................................
x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................................
1
1.2 Tujuan Penulisan ............................................................................................
2
1.3Batasan Masalah ..............................................................................................
2
1.4Sistem Penulisan Laporan...............................................................................
2
BAB IILANDASAN TEORI 2.1 Teori Umum ...................................................................................................
4
2.2 Sensor Pressure Gauge MPX5700 ..................................................................
5
2.3 Mikrokontroller ATMega8535 ......................................................................
5
2.3.1 Konfigurasi PIN ATMega8535 ..................................................................
8
2.3.2 Port-Port Pada ATMega8535 Dan Fungsinya ...........................................
9
2.4LCD (Liquid Crystal Display) .......................................................................... 11 2.5Pemrograman C ............................................................................................... 15 2.5.1 Kelebihan dan Kelemahan Bahasa C......................................................... 16 2.5.2 Fungsi Penyusun Bahasa C ........................................................................ 17 2.5.3 Kondisi di Bahasa C................................................................................... 19
BAB IIIANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Rancangan .............................................................................. 20 3.2 Rangkaian Power Supply ................................................................................ 21 3.3Rangkaian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ............................................... 22 3.4Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535..................................................... 23 3.5Pengaplikasian LCD ........................................................................................ 24 3.6Alur Kerja Rangkaian ..................................................................................... 25 vii Universitas Sumatera Utara
BAB IVPENGUJIAN ALAT UKUR DAN ANALISIS PROGRAM 4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply .............................................................. 26 4.2 Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ............................................... 27 4.3Pengujian Mikrokontroler ATMega8535 ...................................................... 29 4.4Pengujian Rangkaian LCD 2x16 .................................................................... 30 4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan .............................................................. 31 4.6 Kalibrasi Alat Ukur Tekanan Udara ............................................................ 31 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 34 5.2 Saran ................................................................................................................ 35 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
viii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konfigurasi Sensor Pressure Gauge MPX5700 .................................
5
Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega8535 ..............................................................
7
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega8535 ............................................................
8
Gambar 2.4 LCD Character 16x2 .......................................................................... 11 Gambar 2.5 Penunjukkan Kolom dan Baris Pada LCD 16x2................................. 12 Gambar 2.6 Spesifikasi LCD 16x2 ......................................................................... 12 Gambar 2.7 Diagram-alir 4 Bit Antarmuka ............................................................ 14 Gambar 2.8 Diagram-alir 8 Bit Antarmuka ............................................................ 14 Gambar 3.9 Diagram Blok Sistem .......................................................................... 20 Gambar 3.10 Rangkaian Power Supply .................................................................. 21 Gambar 3.11 Rangkaian Sensor Pressure Gauge MPX5700 ................................. 22 Gambar 3.12 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535 ....... 23 Gambar 3.13 Rangkaian Skematik Konektor yang Dihubungkan Dari LCD keMikrokontroler .................................................................................................... 24 Gambar 3.14 Alur Proses Kerja Rngkaian.............................................................. 25 Gambar 4.15 Pengujian Sensor Pressure Gauge MPX5700 .................................. 27 Gambar 4.16 Rangkaian Uji Mikrokontroller ATMega8535 ................................. 29 Gambar 4.17 Pengujian Rangkaian Keseluruhan ................................................... 31
ix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin Port B ................................................................................
9
Tabel 2.2Fungsi Pin-pin Port D ................................................................................. 10 Tabel 4.3Hasil Kalibrasi Alat Ukur ........................................................................... 32
x Universitas Sumatera Utara
