alarm sms pemantau ketinggian air non contact

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

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

2011


commit to user

i

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

2011


commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv

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 non-

contact 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 non-

contact 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

v

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

vi

HALAMAN MOTTO

Sesungguhnya bersamaSesungguhnya bersamaSesungguhnya bersamaSesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. (QS. Al. Insyirah)kesulitan ada kemudahan. (QS. Al. Insyirah)kesulitan ada kemudahan. (QS. Al. Insyirah)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 sAllah tidak akan membebani sAllah tidak akan membebani sAllah tidak akan membebani seseorang, kecuali sesuai denganeseorang, kecuali sesuai denganeseorang, kecuali sesuai denganeseorang, kecuali sesuai dengan

kesanggupannya (QS. Al. Baqarah : 286)kesanggupannya (QS. Al. Baqarah : 286)kesanggupannya (QS. Al. Baqarah : 286)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 mengAllah tidak pernah menuntut kita untuk berhasil, Allah hanya mengAllah tidak pernah menuntut kita untuk berhasil, Allah hanya mengAllah tidak pernah menuntut kita untuk berhasil, Allah hanya mengharuskanharuskanharuskanharuskan

kita untuk berusaha.kita untuk berusaha.kita untuk berusaha.kita untuk berusaha.

Sekarang atau akan menyesal di kemudian hari.


commit to user

vii

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

viii

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

Penulis.


commit to user

ix

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

2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler ATmega8535………………... 9


commit to user

x

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

5.4 Pengujian Rangkaian Keseluruhan……………………………… 31


commit to user

xi

BAB V PENUTUP…………………………………………………………… 34

5.1 Kesimpulan……………………………………………………… 34

5.2 Saran…………………………………………………………….. 34

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………… 35

LAMPIRAN…………………………………………………………………….. 36


commit to user

xii

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

Gambar 4.9 Program saat dijalankan…………………………. 30

Gambar 4.10 Level air normal…………………………………. 31


commit to user

xiii

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

xiv

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

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Listing program bascom………………………… 37

Lampiran 2. Code program visual basic……………………… 39


commit to user

1

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

2

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 Analisis Hasil


commit to user

3

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

4

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

5

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

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

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

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

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Jarak (cm)

V (v

olt)

Gambar 2.7. Perbandingan antara jarak dan tegangan

(Fendi Aji Purnomo, 2008)


commit to user

9

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

komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial


commit to user

10

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

11

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

12

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=<n> 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


commit to user

13

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

14

.

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

15

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://id-

evotech.com)

Gambar 2.10 LCD 16X2

(http://id-evotech.com)

Tabel 2.4. Deskripsi pin LCD


commit to user

16

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

17

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, meng-

compile program apakah ada yang salah, dan menyimpan dalam bentuk “.bas”.

2. AVR Dude

AVR Dude digunakan sebagai software downloader program ber-

ekstensi “.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.

Larutan ini dicampur dengan air dengan perbandingan HCl : H2O2 : air adalah


commit to user

18

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

3. Menampilkan output ke LCD, Led, dan mengirim ke handphone penerima


commit to user

19

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

20

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 ke konektor DB9.


commit to user

21

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:

Gambar 3.6. Flowchart sensor


commit to user

22

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 langkah-

langkah 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

23

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

24

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

25

Tabel 4.1 Hasil pengujian handphone sony ericsson W200

Perintah Jawaban Keterangan

ATE1 OK Handphone mendukung fasilitas AT

Command

AT+CMGF=0 OK 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

26

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

27

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

28

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

29

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

30

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

31

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:

Gambar 4.11. Level air siaga


commit to user

32

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 & _

"Level Air dalam kondisi SIAGA !" & vbCrLf


commit to user

33

Private Const msgSmsBahaya = "PERHATIAN !!" & vbCrLf &

"=================" & vbCrLf & vbCrLf & _

"Level Air dalam kondisi BAHAYA !" & vbCrLf

'--------------------------------------------------------------------------------------------


commit to user

34

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.

alarm sms pemantau ketinggian air non contact

Documents