TUGAS AKHIR
ALAT AKUISISI DATA EKONOMIS MENGGUNAKAN ARDUINO DAN LABVIEW
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun Oleh : Nama NIM Jurusan
: Sugianto : 41409110033 : Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCUBUANA JAKARTA 2013
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul ”alat akuisisi data ekonomis menggunakan Arduino dan LabVIEW”. Tugas akhir ini diajukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan pada program studi Sarjana (S1) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercubuana. Penyusunan laporan tugas akhir ini tidak mungkin terlaksana tanpa bimbingan, nasehat, petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan penuh ketulusan penulis mengucapkan banyak terimakasih atas segala bantuan yang telah diberikan. Pada kesempatan ini penulis secara khusus mengucapkan terimakasih kepada : 1. Ayah dan Ibu, yang telah memberikan banyak hal kepada penulis baik itu berupa dukungan moril maupun atas doa-doanya, adikku Deni Suhendar dan Karimah yang telah memberikan dukungan dan doanya. 2. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Mercubuana, sekaligus merupakan pembimbing tugas akhir penulis. 3. Bapak Erin dan Rudias selaku peneliti BPPT yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat belajar lebih banyak mengenai teknik
v
DAFTAR ISI
Halaman . HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i HALAMAN PERNYATAAN................................................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iii ABSTRAK ............................................................................................................... iv KATA PENGANTAR ............................................................................................. v DAFTAR ISI............................................................................................................ vii DAFTAR TABEL ................................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xi BAB I
:
BAB II :
PENDAHULUAN .............................................................................. 1 1.1
Latar Belakang Masalah.............................................................. 1
1.2
Tujuan Penelitian ........................................................................ 2
1.3
Batasan Masalah ......................................................................... 3
1.4
Metodologi Penelitian ................................................................. 3
1.5
Sistematika Penulisan ................................................................. 4
LANDASAN TEORI ......................................................................... 5 2.1
Sensor .......................................................................................... 6 2.1.1
Sensor Suhu LM35 ......................................................... 6
vii
2.2
2.3
2.1.2
Sensor Cahaya ................................................................. 8
2.1.3
Potensiometer .................................................................. 11
Arduino ....................................................................................... 12 2.2.1
Perangkat keras (hardware) Arduino Uno ...................... 15
2.2.2
Perangkat lunak (software) Arduino Uno ....................... 19
Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench (LabVIEW) ................................................................................. 23
BAB III :
PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM .................................. 31 3.1 Sensor………….................................................................. ........... 32 3.1.1 Sensor suhu LM35………………………………………... . 32 3.1.2 Light Dependent Resistor (LDR)………………………… .. 34 3.1.3 Potensiometer…………………………………………….. .. 35 3.2 LabVIEW Interface for Arduino (LIFA) ....................................... 36 3.3 Pemprograman LabVIEW............................................................. 40 3.3.1 Pemprograman Front Panel……………………………....... 41 3.3.2 Pemprograman Block Diagram…………………………… 43
BAB IV :
HASIL UJI DAN ANALISA ............................................................. 47 4.1 Persiapan perangkat keras dan perangkat lunak ......................... 47 4.2 Pengujian tiap elemen ................................................................. 49 4.2.1
Pengujian potensiometer ................................................. 49
4.2.2
Pengujian sensor LM35 .................................................. 51
viii
4.2.3
Pengujian Light Dependent Resistor (LDR) ................... 54
4.2.4
Pengujian program IDE Arduino .................................... 56
4.2.5
Pengujian program LabVIEW………………………. ... 58
4.3 Pengujian alat dan perangkat lunak .......................................... 60
BAB V :
PENUTUP ........................................................................................... 66 5.1 Kesimpulan ................................................................................. 66 5.2 Saran ........................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
Tabel
4.1
: Data pengujian potensiometer ..................................................... 50
Tabel
4.2
: Hasil pengukuran LM35 dengan Voltmeter ............................... 52
Tabel
4.3
: Data resistansi LDR pada kondisi gelap dan terang .................... 54
Tabel
4.4
: Data pengukuran resistansi LDR dan tegangan output ............... 55
Tabel
4.5
: Perbandingan data Termometer, Voltmeter dan LabVIEW ....... 62
Tabel
4.6
: Data pengukuran LabVIEW dan Voltmeter ................................ 64
Tabel
4.7
: Data pengukuran LabVIEW dan Fluxmeter ................................ 64
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar
2.1
: Diagram alur sistem akuisisi data berbasis komputer ................ 5
Gambar
2.2
: Bentuk fisik sensor LM35 .......................................................... 6
Gambar
2.3
: Kurva karakteristik Light Dependent Resistor (LDR) ................ 9
Gambar
2.4
: Bentuk fisik Light Dependent Resistor (LDR) ........................... 10
Gambar
2.5
: Bentuk fisik Potensiometer ......................................................... 12
Gambar
2.6
: Bentuk fisik Arduino Uno .......................................................... 13
Gambar
2.7
: Keterangan pin-pin pada Arduino Uno ...................................... 18
Gambar
2.8
: Tampilan IDE Arduino ............................................................... 21
Gambar
2.9
: Tampilan awal software LabVIEW 2011 ................................... 27
Gambar
2.10 : Tampilan program serial LabVIEW dalam block diagram ........ 29
Gambar
2.11 : Tampilan program serial LabVIEW dalam front panel ............. 29
Gambar
3.1
: Contoh aplikasi akuisisi data menggunakan Arduino dan LM35 31
Gambar
3.2
: Bentuk fisik sensor LM35DZ ..................................................... 32
Gambar
3.3
: Rangkaian 2 buah LM35 yang terkoneksi dengan Arduino ...... 33
Gambar
3.4
: Bentuk fisik Light Dependent Resistor (LDR) ........................... 34
Gambar
3.5
: Rangkaian LDR yang terkoneksi dengan Arduino ..................... 35
Gambar
3.6
: Rangkaian potensiometer yang dihubungkan ke Arduino .......... 36
Gambar
3.7
: LIFA Toolkit yang ada pada VI Package Manager (VIPM) ...... 38
xi
Gambar
3.8
: Letak file kode LVIFA Firmware untuk driver Arduino ............ 39
Gambar
3.9
: Menu ikon yang ada pada front panel LabVIEW ....................... 42
Gambar
3.10 : Tampilan user interface untuk akuisisi data 3 sensor……… ..... 43
Gambar
3.11 : Menu ikon yang ada pada block diagram LabVIEW.................. 44
Gambar
3.12 : Program LabVIEW untuk akuisisi data 3 sensor ........................ 45
Gambar
4.1
: Thermometer KRISBOW KW06-308 ........................................ 48
Gambar
4.2
: Linearitas data pengukuran potensiometer ................................. 51
Gambar
4.3
: Pengukuran sensor LM35 dengan termometer dan multimeter .. 52
Gambar
4.4
: Rangkaian LDR dan resistor 10KΩ ............................................ 55
Gambar
4.5
: Hasil proses verify/compile berhasil ........................................... 57
Gambar
4.6
: Hasil proses upload program ke Arduino Uno berhasil ............. 58
Gambar
4.7
: Contoh pesan kesalahan (error) pada program LabVIEW .......... 59
Gambar
4.8
: Pengujian program VI LabVIEW yang sedang berjalan ............ 60
Gambar
4.9
: Proses akuisisi data Potensiometer, LM35 dan LDR ................. 61
Gambar
4.10 : Hasil pembacaan sensor LDR saat disinari oleh senter .............. 66
xii
