Download - 04540018 Muhammad Zohri

1

PENGUKUR KETINGGIAN AIR BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89C51 MELALUI SMS

SKRIPSI

Oleh:

MUHAMAD ZOHRI

NIM: 04540018

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MALANG

MALANG

2009

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

2



SKRIPSI

Diajukan Kepada :

Universitas Islam Negeri Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam

Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Oleh:

Muhamad Zohri

NIM: 04540018

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MALANG

MALANG

2009

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

3

HALAMAN PERSETUJUAN



SKRIPSI

Oleh:

Muhamad Zohri

NIM: 04540018

Telah Disetujui untuk DiujiMalang, 5 Januari 2009

Pembimbing I

Drs. M. Tirono, M.SiNIP. 131 971 849

Pembimbing II

Ahmad Barizi, M.ANIP. 150 283 991

Mengetahui

Ketua Jurusan Fisika

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Malang


PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

4

HALAMAN PENGESAHAN



SKRIPSI

Oleh:

Muhamad ZohriNIM: 04540018

Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Skripsi dan

Dinyatakan Diterima Sebagai Salah Satu Persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Tanggal 20 Januari 2009

Susunan Dewan Penguji : Tanda Tangan

1. Penguji Utama : Ahmad Abtokhi, M.Pd ( )NIP. 150 327 245

2. Ketua Penguji : Irjan, M.Si ( )NIP. 150 381 861

3. Sekr. Penguji : Drs. M. Tirono, M.Si ( )NIP. 131 971 849

4. Anggota Penguji : Ahmad Barizi, M.A ( )NIP. 150 283 991

Mengetahui dan Mengesahkan

Ketua Jurusan


PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

5

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan kerendahan hati kupersembahkan karya kecil ini untuk orang-orang

yang selalu memberikan motivasi, kasih sayang dan do’anya yang begitu tulus

kepadaku dan semoga dibalas olehNYA.

Ayahanda dan ibunda yang tercinta tidak ada kata yang pantas untuk

menggambarkan kata Syukur dan terimakasih atas kerja keras mengasuh,

mendidik, membimbing dan berdo’a yang tiada henti dengan penuh kasih sayang

dan kesabaran.

Saudara-saudaraku tersayang “kak saiful, kak nirliana, adik sodikin,terimakasih

atas semangat dan dorongannya sehingga saudara mu ini bisa menyelesaikan

tugas kuliah, semoga kita semua menjadi anak yang sholeh dan berbakti kepada

orang tua.

Teman2 seperjuangan di Forum Kajian Keislaman Kontemporer (FK3 UIN) dan

gema pembebasan (GP UIN Malang) yang tidak kenal lelah, putus asa, dalam

mengemban dakwah demi tegaknya kalimat Allah dimuka bumi ini. Semoga kita

tetap sabar dan istiqomah menapaki jalan hidup yang diwariskan oleh para Nabi

dan Rasul. Sahabat, Jangan sia – siakan hidup di dunia, Bangun rumah dakwah,

Jika kau diluaskan harta, kembalikan di jalan dakwah Jika kau diluaskan waktu,

hibahkan di jalan dakwah Jika kau diluaskan tenaga, berikan untuk lapangnya

jalan dakwah Jika kau diluaskan pikiran, gunakan untuk merenungi ayat – ayat-

Nya Jika kau diluaskan usia, maksimalkan berikan yang terbaik untuk-Nya.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

6

MOTTO

Artinya: Bagi manusia ada malaikat-malaikat yang selalu mengikutinyabergiliran, di muka dan di belakangnya, mereka menjaganya atas perintah Allah.Sesungguhnya Allah tidak merubah keadaan sesuatu kaum sehingga merekamerobah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. dan apabila Allahmenghendaki keburukan terhadap sesuatu kaum, Maka tak ada yang dapatmenolaknya; dan sekali-kali tak ada pelindung bagi mereka selain Dia. (Ar-Ra'd/13:11)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

7

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat, taufiq dan hidayahNya,

penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si.). Penulis menyadari bahwa banyak pihak

yang telah berpartisipasi dan membantu dalam menyelesaikan penulisan skripsi

ini. Untuk itu, iringan doa da ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis

sampaikan, utamanya kepada:

1. Prof. Dr. H. Imam Suprayogo selaku Rektor Universitas Islam Negeri (UIN)

Malang.

2. Prof. Drs. Sutiman Bambang Sumitro, SU., DSc selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Malang.

3. Drs. M. Tirono. Selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Malang dan selaku Dosen Pembimbing I, karena atas bimbingan, bantuan

dan kesabaran beliau penulisan skripsi ini dapat terselesaikan

4. Ahmad Barizi, M.A selaku pembimbing II yang senantiasa mengarahkan dan

membimbing penulisan skripsi yang berhubungan dengan Agama.

5. Bapak dan ibu dosen Fisika yang senantisa memberikan ilmu dan informasi

yang berhubungan dengan penulisan skripsi ini.

6. Ayah dan Ibunda tercinta yang sepenuh hati memberikan dukungan moril

maupun sprituil serta ketulusan do’anya sehingga penulis skripsi ini dapat

terselesaikan.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

8

7. Teman-teman Fisika, terutama angkatan 04 yang telah memberikan dukungan,

bantuan dan loyalitas serta kerjasamanya selama penulisan skripsi ini.

8. Teman-teman di FK3 UIN Malang dan Gema Pembebasan yang telah

membantu segala-galanya terutama motivasinya. yang tidak bisa penulis

sebutkan di sini satu persatu. Semoga Allah Swt. membalas semua amal baik

kalian dengan balasan yang berlipat ganda.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan menambah khasanah ilmu

pengetahuan. Amin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Malang, Januari 2009.

Penulis

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

9

DAFTAR ISI

Halaman Judul ....................................................................................................... i

Halaman Pengajuan.............................................................................................. ii

Halaman Persetujuan .......................................................................................... iii

Halaman Pengesahan........................................................................................... iv

Halaman Persembahan..........................................................................................v

Halaman Motto .................................................................................................... vi

Kata Pengantar ................................................................................................... vii

Daftar Isi ............................................................................................................... ix

Daftar Tabel......................................................................................................... xii

Daftar Gambar ................................................................................................... xiii

Daftar Lampiran ..................................................................................................xv

Abstract ............................................................................................................... xvi

Abstrak............................................................................................................... xvii

BAB I : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ...............................................................................3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................3

1.4 Batasan Masalah..................................................................................3

1.5 Manfaat Penelitian ..............................................................................3

1.6 Sistematika Penulisan .........................................................................4

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air dan Banjir......................................................................................6

2.2 Resistivitas ..........................................................................................8

2.3 Osilator ..............................................................................................10

2.4 ADC 0808/0809 ................................................................................12

2.5 Mikrokontroler ..................................................................................14

2.5.1 Penjelasan Fungsi Pin AT89C51 .............................................15

2.5.2 Masukan dan Keluaran AT89C51............................................18

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

10

2.5.3 Osilator .....................................................................................18

2.5.4 Data Memori (EEPROM) dan RAM........................................19

2.5.5 Timer dan Counter ...................................................................20

2.5.6 Port Komunikasi Serial AT 89C51 ..........................................21

2.5.7 Penentu Mode Komunikasi Serial ............................................21

2.6.8 Perhitungan Baund Rate...........................................................22

2.8 Siemens C35 ......................................................................................22

2.6.1 AT Command...........................................................................23

2.6.2 SMS (Short Message Service)..................................................23

2.6.3 PDU (Protocol Data Unit) untuk kirim SMS ke SMS Centre.24

2.6.3 PDU (Protocol Data Unit) untuk terima SMS dari SMS Centre

..................................................................................................25

2.8 Liquid Crystal Display (LCD) ..........................................................26

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Bentuk Penelitian ..............................................................................28

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ...........................................................28

3.3 Alat dan Bahan ..................................................................................28

3.4 Perancangan dan Pembuatan Alat ....................................................29

3.4.1 Perancangan Mekanik (sensor) ................................................30

3.4.2 Perancangan Elektronik ...........................................................31

3.4.3 Pembuatan Program (Software) ...............................................33

3.5 Teknik Pengambilan Data .................................................................35

3.5.1 Pengujian Mekanik (sensor).....................................................35

3.5.2 Pengujian Alat ..........................................................................36

3.6 Teknik Analisis Data.........................................................................37


3.6.2 Pengujian Alat ..........................................................................38

BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian .................................................................................39


4.1.2 Pengujian Alats ........................................................................41

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

11

4.2 Pembahasan.......................................................................................43


4.2.2 Pengujian Alat ..........................................................................44

BAB V : PENUTUP

1. Kesimpulan .......................................................................................45

2. Saran..................................................................................................46

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN-LAMPIRAN

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

12

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Pengganti Port 3.........................................................................15

Tabel 2.2 Mode Operasi Timer/Counter 0 dan 1 ...................................................19

Table 3.1 Pengujian Mekanik (sensor)...................................................................34

Table 3.2 Pengujian Alat ........................................................................................35

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

13

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerapatan Arus Pada silinder ...............................................................9

Gambar 2.2 Rangkaian Osilator Tak Stabil ...........................................................11

Gambar 2.3 Konpigurasi Pin ADC 0808/0809 ......................................................12

Gambar 2.4 Diagram pin Mikrokontroller Atmel 51 .............................................15

Gambar 2.5 Konfigurasi Osilator Menggunakan Kristal .......................................19

Gambar 2.6 Deskripsi Pin LCD .............................................................................26

Gambar 3.1 Diagram Blok Rancangan Sistem Pengukur Ketinggian air Berbasis

Mikrokontroler AT89C51 melalui SMS ...........................................29

Gambar 3.2 Perancangan Mekanik (Sensor) ..........................................................30

Gambar 3.3 Perancangan elektronik ......................................................................32

Gambar 3.4 Flowchart Software Pengukur Ketinggian Air Barbasis

Mikrokontroler AT89C51 Melalui SMS...........................................34

Gambar 3.5 Pengujian Mekanik (Sensor) ..............................................................35

Gambar 3.6 pengujian Alat ....................................................................................36

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

14

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Tabel Hasil Pengujian.........................................................................47

Lampiran 2 Perhitungan Hasil Pengujian ..............................................................48

Lampiran 3 Gambar Rangkaian Keseluruhan dalam protel ...................................50

Lampiran 4 Listing Program Assambler ................................................................51

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

15

ABSTRAK

Zohri, Muhamad. 2009. Pengukur Ketinggian Air Berbasis MikrokontrolerAT89C51 Melalui SMS. Skripsi. Jurusan Fisika. Fakultas Sains danTeknologi. Universitas Islam Negeri (UIN) Malang.Pembimbing: (1) Drs. M. Tirono, M.Si. (2) Ahmad Barizi, M.A.

Kata kunci: Tinggi Air, Mikrokontroler AT89C51, SMS (Short MessagesService)

Banjir yang terjadi dikota-kota besar hampir datang setiap tahun, terutamamusim hujan. Pada semua peristiwa banjir yang diturunkan Allah Swt. kepadamanusia dibagi menjadi dua sebab. pertama, musibah sebagai malapetaka yangterjadi di luar kontrol manusia seperti gunung meletus, gempa bumi, sunami,meluapnya air laut dan lain sebagainya. kedua, fasad merupakan peristiwa yangterjadi akibat kesalahan manusia sendiri. Jumlah kerugian yang diakibatkan begitubanyak, disebabkan banjir datang secara tiba-tiba. di antara masalah yangdihadapi adalah bagaimana mengetahui ketinggian air dari jarak jauh pada sungaiataupun penampung air. Karena itu kami mencoba membuat sebuah alat yangdapat menginformasikan ketinggian air dengan sensor prinsip potensiometer geserdan memamfaatkan fasilitas SMS (Short Messages Service) pada HP (HandPhone) dengan tujuan memiliki ketelitian (akurasi) yang cukup baik dandiharapkan bisa digunakan untuk menginformasikan banjir dan volume air sejakdini melalui SMS.

Alat ukur ini terdiri dari dua rancangan, yaitu rancangan mekanik (sensor)dan rancangan elektronik. Rancangan mekanik terdiri dari simulator penampungair, pelampung sensor yang mengikuti perubahan tinggi air dan lengan sensoryang disambungkan dengan sensor prinsip potensiometer geser, sedangkanrancangan elektronik terdiri dari: sensor prinsip potensiometer geser, OsilatorNE55ADC 0808/0809, Mikrokontroler AT89C51, kabel data RS-232 dan HandPhone Siemens C35. Pengambilan data pengujian mekanik (sensor) dilakukandengan mencari hambatan pada simulator dengan ketinggian air yang sudahditentukan. Sedangkan pengambilan data pengujian alat dengan mencariketinggian air yang terukur pada alat dan dibandingkan dengan ketinggian airsebenarnya.

Hasil analisis data pengujian mekanik didapat hubungan yang linier antarahambatan sensor dengan ketinggian air dan hasil analisis data pengujian alatantara ketinggian air sebenarnya dengan ketinggian air yang terukur oleh alatmenunjukkan bahwa prosentase kesalahan relatif (KR) sebesar 1.41 %.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Banjir sebenarnya bukan merupakan masalah baru, korban dan kerugiannya

semakin bertambah, namun kemampuan kecepatan antisipasi pemerintah dan

masyarakat masih sangat kurang. Kota-kota besar seperti Jakarta, Bandung,

Surabaya merupakan daerah rawan banjir setiap tahunnya. Padahal mobilitas

masyarakat di daerah tersebut sangat tinggi. Jadi dapat dipastikan banjir akan

mempengaruhi segala aktifitas masyarakat. di antaranya kegiatan perekonomian

lumpuh untuk sementara waktu, akses jalan macet, PLN memutuskan jaringan

listrik, banyak rumah yang terendam. Banyak warga yang tidak sempat

menyelamatkan barang berharga mereka karena banjir datang tiba-tiba

(Bojonegoro.com, 2008), Ir. Hari Sidarta Dirjen. Sumber Daya Air mengatakan

bahwa Jumlah sungai induk di Indonesia saat ini tercatat 5.590 sungai dan 600

sungai diantaranya memiliki potensi banjir dan terkena imbas banjir seluas 1,7

juta hektar yang meliputi kawasan industri dan perdagangan serta permukiman

seluas 502 ribu ha, pertanian dan perkebunan seluas 974 ribu ha serta prasarana

transportasi seluas 2.941 ha. (Kimpraswil.net.2008). Sebagaimana firman Allah

Swt. di bawah ini:

”Telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena perbuatantangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka sebahagian dari(akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar). (Ar-ruum/30: 41)”

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

17

Salah satu masalah yang dihadapi di antaranya adalah bagaimana mengetahui

ketinggian air dari jarak jauh, misalnya pada sebuah penampung air atau daerah

aliran sungai (DAS). Karena untuk mengetahui berapa ketinggian air, masyarakat

harus pergi melihat ketinggian air secara langsung sehingga hal ini tidak efektif

apalagi kalau tempatnya jauh dan datang hujan. Karena itulah, kami mencoba

membuat sebuah alat yang dapat menginformasikan ketinggian air dengan

memamfaatkan fasilitas SMS (Short Messages Service) pada HP (Hand Phone).

Pada penelitian yang dahulu dilakukan oleh mahasiswa Politeknik Negeri

Malang (POLINEMA) pada tahun 2007 dengan judul “Mengukur Level

Ketinggian Air Bendungan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 melalui SMS”

dengan menggunakan 2 lempengan tembaga sebagai sensor. Prinsip dari

lempengan tembaga itu sendiri yaitu apabila kedua lempengan tembaga tersebut

terhubung dengan media air maka akan mengeluarkan output tegangan 5 Volt.

Kemudian dihubungkan ke rangkaian driver Sensor, lalu ke Mikrokontroler

AT89S51 data diproses dan ditampilkan melalui seven segmen dan dikirim

datanya melalui SMS. Jadi penelitian terdahulu masih bersifat analog sehingga

data yang dihasilkan kurang teliti dan sensor tembaga yang digunakan relatif

mahal. Dengan demikian peneliti menyarankan agar menggunakan sensor lain

yang lebih presisi atau ketelitiannya tinggi dan harganya murah.

Pada penelitian ini penulis mencoba menggunakan sensor prinsip

potensiometer geser yang terbuat dari lilitan kawat. Perubahan pada ketinggian air

akan menyebabkan perubahan hambatan (resistansi) pada sensor. Data dari sensor

berupa sinyal atau tegangan akan diubah dari analog menjadi informasi digital

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

18

oleh ADC 0808/0809 yang nantinya akan diproses oleh Mikrokontroler

AT89C51, kemudian ditampilkan pada LCD sebagai display dan datanya dikirim

melalui SMS. Dari uraian di atas maka perlu dilakukan penelitian dengan

menggunakan sensor yang relatif murah dan diharapkan memiliki tingkat akurasi

yang cukup baik dengan judul “Pengukur Ketinggian Air Berbasis

Mikrokontroler AT89C51 Melalui SMS“.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan di atas, maka rumusan masalah dari penelitian ini

adalah:

1. Bagaimana membuat sistem pengukur ketinggian air melalui SMS ?

2. Bagaimana mengetahui akurasi pengukur ketinggian air melalui SMS ?

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini dapat

dirumuskan sebagai berikut:

1. Membuat sistem pengukur ketinggian air melalui SMS.

2. Mengetahui akurasi pengukur ketinggian air melalui SMS.

1.4 Manfaat Penelitian

Alat ini diharapkan bisa digunakan untuk menginformasikan banjir dan

volume air sejak dini melalui SMS.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

19

1.5 Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah dan dapat terselesaikan dengan baik, maka

diperlukan batasan masalah yang meliputi:

1. Penelitian ini terbatas pada pembuatan alat pengukuran ketinggian air.

2. Sensor yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor prinsip

potensiometer geser.

3. Mikrokontroler yang digunakan adalah AT89C51

4. Ketinggian air yang akan diukur oleh sensor dibatasi sepuluh data.

(Suntoyo,1990)

5. Hand Phone yang digunakan siemens C35

6. Tidak membahas perubahan sinyal pada jaringan seluler

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran secara umum mengenai skripsi ini maka

sistematika dan pembahasan ini disusun sebagai berikut :

BAB I : Pendahuluan, adapun isi dari bab ini adalah mengenai latar

belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian

dan batasan masalah

BAB II : Kajian pustaka, isi dari bab ini adalah mengenai Air dan banjir,

Resistivitas, Osilator, ADC 0808/0809, Mikrokontroler AT89C51,

Liquid Cristal Display (LCD). Hand Phone Siemens C35.

BAB III : Metodologi penelitian, dalam bab ini di bahas mengenai bentuk

penelitian, lokasi dan waktu penelitian, alat dan bahan, perancangan

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

20

dan pembuatan alat, teknik pengambilan data dan teknik analisis

data.

BAB IV : Hasil dan pembahasan, dalam bab ini dibahas mengenai hasil

pengujian mekanik (sensor), pengujian alat dan pembahasan

mengenai pengujian mekanik (sensor), pengujian alat.

BAB V : Penutup, isi dari bab ini adalah mengenai kesimpulan dan saran dari

hasil penelitian

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

21

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air dan Banjir

Air yang diturunkan Allah Swt. sudah ditentukan kadarnya baik kuantitas

maupun kualitasnya untuk memenuhi kebutuhan manusia dan mahluk hidup yang

lain. Seperti untuk konsumsi air minum, keperluan rumah tangga, pertanian,

peternakan, industri, dan lain sebagainya. Air yang begitu banyak mamfaatnya

bagi manusia dan mahluk hidup yang lain disamping itu juga, dapat

mendatangkan mudharat atau kerusakan bagi manusia dan kehidupan itu sendiri.

Seperti banjir sebagaimana yang telah terjadi pada masa umat terdahulu yang

digambarkan dalam Al-Qur’an di bawah ini:

”Tetapi mereka berpaling, Maka kami datangkan kepada mereka banjiryang besar dan kami ganti kedua kebun mereka dengan dua kebun yangditumbuhi (pohon-pohon) yang berbuah pahit, pohon Atsl dan sedikit dari pohonSidr” (Qs. Saba’/34: 16 ).

Dalam ayat di atas yang dimaksud dengan ’arimi adalah air dan satu

pendapat mengatakan adalah wadi (lembah). Dalam hal ini termasuk masalah

idhafah (menyandarkan) isim dengan sifatnya, banyak ulama’ (di antara mereka

adalah Ibnu Abbas, Waab bin Munabbib, Qatadah dan Adh-Dhahhak) yang

mengatakan bahwa, tatkala Allah Swt. hendak menghukum mereka dengan banjir

besar, maka dia mengirimkan kepada bendungan itu (bendungan Ma’rib) binatang

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

22

melata yang disebut al-Juradz (tikus besar) yang masuk kedalam bendungan itu

dan membuat lubang-lubang sehingga bendungan itu runtuh dan menimpa mereka

(Ibnu Katsir: juz 22: 562)

Pada semua peristiwa banjir yang diturunkan Allah Swt. kepada manusia

dibagi menjadi dua sebab. Pertama, musibah sebagai malapetaka yang terjadi di

luar kontrol manusia seperti gunung meletus, gempa bumi, sunami, meluapnya air

laut dan lain sebagainya. Kedua, fasad merupakan peristiwa yang terjadi akibat

kesalahan manusia sendiri. Diantaranya: tidak adanya sumur resapan, kurangnya

area terbuka hijau yang memungkinkan air hujan meresap kedalam tanah

dikarenakan penebangan hutan yang sembarangan dan pembangunan gedung-

gedung di kota yang tidak teratur, ditambah lagi dengan sungai yang penuh

sampah, karena pembuangan limbah rumahtangga dan limbah industri yang

sembarangan dan lain sebagainya. Dengan demikian mengakibatkan air sungai

atau bendungan meluap dan rusak kemudian banjir.

Banjir yang datang secara tiba-tiba mengakibatkan banyak korban kerugian

harta maupun jiwa. Dengan demikian perlu sejak dini untuk melakukan langkah-

langkah dalam menyelesaikan masalah banjir yang diakibatkan kesalahan manusia

sendiri. Diantaranya, membuat sumur resapan secukupnya, memperluas daerah

terbuka hijau, menanam pohon di daerah yang gundul, mengontrol masyarakat

dan industri dengan mendidik dalam pembuangan dan pengolahan sampah.

Adapun banjir karena musibah menjadi kewajiban Cendekiawan muslim untuk

berpikir bagaimana membuat teknologi yang dapat digunakan untuk mengukur

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

23

ketinggian air dari jarak jauh sehingga informasi banjir di sungai atau bendungan

dapat diketahui dengan cepat. sebagaimana firman Allah Swt. di bawah ini:

“Hai jama'ah jin dan manusia, jika kamu sanggup menembus (melintasi)penjuru langit dan bumi, Maka lintasilah, kamu tidak dapat menembusnya kecualidengan kekuatan” (QS. Ar-Rahman/55:33).

Kata bi sulthân disini bukan diartikan politics of fower semata, tetapi bisa

diartikan sebagai ”kekuatan” IPTEK (Ilmu Pengetahuan dan Teknologi). Seperti

teknologi Mikrokontroler sebagai pusat kontrol sistem dan HandPhone sebagai

media yang menginformasikan ketinggian air di sungai atau bendungan dengan

memanfaatkan fasilitas SMS. Sehingga seorang lurah atau pemimpin disuatu

daerah dapat menginformasikan secara cepat ketinggian air di daerah tersebut.

Dengan demikian masyarakat bisa antisipasi sejak dini sebelum banjir datang.

2.2 Resistivitas

Resistivitas merupakan besaran resiprok (kebalikan) dari konduktivitas,

dimana perubahan resistevitas hampir secara linear terhadap suhu di dalam sebuah

ruangan bersuhu kamar. Adapun untuk bahan-bahan seperti aluminium, tembaga

dan perak. Konduktivitasnya meningkat nilainya sekitar 0,4 persen untuk setiap

kenaikan suhu sebesar 1 K. Sedangkan untuk beberapa jenis logam, resistivitas

jatuh secara seketika ke nilai nol pada titik suhu beberapa kelvin; sifat ini

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

24

merupakan superkonduktivitas. Seperti tembaga dan perak bukan merupakan

superkonduktor (untuk titik-titik suhu dibawah 1,14 K).

Dengan merupakan konduktivitas e adalah kerapatan muatan dan e

adalah mobilitas elektron memiliki hubungan seperti pada rumus dibawah ini:

ee (1)

Dan Ev ee (2)

Dengan ev adalah kecepatan mengambang elektron dan E merupakan

medan listrik. Dengan demikian pada suhu yang lebih tinggi akan menyebabkan

getaran yang lebih besar pada struktur internal kristalin, sehingga hambatan bagi

pergerakan elektron menjadi semakin besar, mengakibatkan kecepatan

mengambang elektron yang lebih kecil, mobilitas elektron yang lebih rendah,

mengakibatkan konduktivitas yang lebih rendah pula menurut persamaan (1), dan

tentunya resistivitas yang lebih tinggi. Asumsikan bahwa J dan E bernilai

seragam, untuk suatu daerah ruangan berbentuk silinder, karena kedua besaran ini

seragam;

S

JSdSJI . (3)

Dan a

b

a

b abbaab LELEdLEdLEV .... (4)

Gambar 2.1 kerapatan arus seragam J dan intensitas medan listrik E pada daerahberbentuk silinder dengan panjang L dan luas penampang S.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

25

Atau V = EL

Sehingga,LVE

SIJ

Rasio antara beda potensial kedua ujung silinder terhadap arus yang

memasuki ujung silinder yang lebih positif telah kita ketahui adalah tahanan

listrik (resistansi) silinder dari teori rangkaian dasar oleh karenanya:

V = IR (5)

Dimana;

SLR

(6)

Dimana;

R = Hambatan total (ohm)

L = Panjang (m)

= Konduktivitas (siemen per meter) atau (mho)

S = Luas penampang (m2) (William H. 2006:118-119)

2.3. Osilator

Rangkaian osilator merupakan rangkaian yang mampu membangkitkan

pulsa sekaligus mengatur tundaan waktu. Dalam ragam operasi tundaan waktu,

waktu dikemudikan dengan teliti menggunakan sebuah resistor dan kapasitor

ekstern. Untuk beropersi takstabil sebagai osilator, frekuensi bebas, dan daur aktif

(duty cycle) dikemudikan dengan teliti oleh dua resistor dan satu kapasitor ekstern

seperti pada gambar dibawah ini:.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

26

Gambar 2.2 Rangkaian Osilator Tak Stabil(DataSheet, 2002:5)

Besarnya periode osilasi merupakan penjumlahan periode dari pengisian

dan pengosongan dari kapasitor C. Selang waktu yang dibutuhkan selama

keluarannya tetap tinggi saat pengisian kapasitor C, dinyatakan dalam persamaan:

T tinggi = 0,695(RA+RB)C (2.2)

Sedangkan selang waktu untuk keluaran rendah saat pengosongan kapasitor C

dinyatakan dalam persamaan:

Trendah = 0,695 RBC (2.3)

Dari kedua persamaan di atas, didapatkan selang waktu osilasi total (T)

yang merupakan penjumlahan dari Ttinggi dan Trendah yaitu:

T= 0,695 (RA+2RB)C (2.4)

Sehingga frekuensi yang dihasilkan dari osilator astabil tersebut adalah:

CRRTf

BA 24,11

(2.5)

(The Electronics Club, 2007)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

27

2.4 ADC (Analog to Digital Converter) 0809

ADC merupakan rangkaian yang mampu mengubah sinyal atau tegangan

analog menjadi informasi digital yang nantinya akan diproses lebih lanjut oleh

computer atau mikrokontroler. ADC 0809 memerlukan acuan Vref untuk referensi

tegangan masukan. Untuk memudahkan rangkaian dan meminimalkan harga, -

Vref dihubungkan ke ground dan +Vref dihubungkan ke Vcc (catu +5 volt

komputer). Selanjutnya untuk memudahkan perhitungan, Vcc dianggap tepat

5,000 volt atau 5000 mV.

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ADC 0808/0809(National Semiconductor, 1999:6)

Fungsi masing-masing pin dari ADC0809 dijelaskan sebagai berikut:

1. In0-In7

Pin ini digunakan sebagai jalur masukan analog yang tersusun secara

multipleks. Yang selanjutnya jalur input mana yang akan digunakan tergantung

dari sinyal yang diberikan pada pin ADD A,B,C.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

28

2. ADD A,B,C

Pin ini berfungsi sebagai jalur sinyal masukan yang berfungsi untuk

mengkodekan alamat masukan 8 jalur analog. Kombinasi dari ketiga pin ini

menentukan masukan analog yang valid untuk dikonversi.

3. ALE

Pin ini apabila diberi sinyal high akan menyatakan bahwa alamat masukan

yang dipilih adalah valid.

4. Start

Pin ini menyatakan untuk memulai konversi salah satu inputan analog yang

dipilih.

5. EOC

Pin ini memberi sinyal isyarat ketika proses konversi telah selesai dilakukan.

6. Enable

Pin ini berfungsi menerima isyarat masukan untuk proses pengambilan data

digital hasil konversi.

7. D0-D7

Pin ini merupakan jalur data digital hasil dari proses konversi.

8. Reff(+) dan Reff(-)

Pin ini berfungsi sebagai jalur tegangan referensi bagi sinyal input pada

masing masing masukan.

9. Clock

ADC0809 bersifat rasiometrik, artinya linear antara masukan, acuan, dan

keluaran. Jika Vreff dihubungkan ke VCC, maka akan menghasilkan keluaran 255

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

29

dan masukan nol Volt akan menghasilkan keluaran nol. Karena +Vref

dihubungkan ke VCC (5 Volt), maka satu angka LSB setara dengan masukan

5/256 atau sama dengan 19,3 mV. Nilai inilah yang merupakan ketelitian dari

ADC yang akan digunakan.

Urutan-urutan pemakaian (operasional) dari ADC0809 adalah:

1. Menyiapkan sinyal analog di kanal yang dipilih (IN0 sampai dengan IN7),

kemudian memberi logika alamat sesuai dengan nomor kanal: A2, A1, dan A0

digunakan untuk memilih alamat atau kanal 0 sampai dengan 7.

2. Memberi sinyal Address Latch Enable (ALE), yaitu perubahan logika 0 ke 1.

3. Pulsa 0-1-0 (L-H-L) di kaki START memulai pengukuran.

4. Pengukuran selesai bila pada kaki End Of Convertion (EOC) ada perubahan

dari logika 0 ke logika 1.

5. Keluaran (8 bit) dapat dibaca dengan cara memberi logika 1 di kaki Output

Enable (OE).

2.5. Mikrokontroller AT89C51

Mikrokontroler AT89C51 merupakan mikrokontroler 8 bit berteknologi

memori non-volatile dari Atmel yang kompitibel dengan Mikrokontroler MCS-

51TM.

Berdasarkan Data Sheet (1997:4), secara umum konfigurasi yang dimiliki

mikrokontroler AT89S52 adalah sebagai berikut :

1. Sebuah CPU 8 bit dengan menggunakan teknologi dari Atmel

2. 4K byte Downloadable Flash Memory

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

30

3. 2K byte EEPROM

4. Sebuah port serial dengan control full duplex (Universal Asynchronous

Receiver Transmiter) UART

5. 128 byte RAM internal

6. 32 I/O yang dapat dipakai semua

7. 2 buah Timer/Counter 16 bit

8. SPI Serial Interface

9. Programmable Watchdog Timer

10. Dual Data Pointer

11. Frekuensi kerja 0 sampai 33 MHz

12. Tegangan operasi 2,7 Volt sampai 6 Volt

13. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian, dan operasi

Boolean (bit)

2.5.1 Penjelasan Fungsi Pin AT89C51

Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin seperti yang ditunjukkan

dalam gambar 2.8 dibawah ini:.

Gambar 2.4. Diagram pin Mikrokontroller Atmel 51(National Semiconductor, 1999:6)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

31

Fungsi- fungsi pin AT89C51 dijelaskan sebagai berikut:

1. Pin 1 sampai 8

Pin 1-8 adalah port 1 yang merupakan saluran atau Bus I/O 8 bit dengan

internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan. Port ini

juga digunakan sebagai saluran alamat saat pemrograman dan verifikasi.

2. Pin 9

Pin 9 merupakan masukan untuk mereset mikrokontroler dengan cara

memberi masukan logika tinggi.

3. Pin 10 sampai 17

Pin 10-17 merupakan port 3 yang merupakan saluran atau Bus I/O dua arah

dengan internal pull-up dan memiliki saluran pengganti jika fungsi pengganti

tidak diaktifkan, maka dapat digunakan sebagai saluran 8 bit serbaguna. Adapun

fungsi penggantinya terdapat pada tabel 2.2 berikut ini:

Tabel 2.1 Fungsi Pengganti Port 3

Bit Nama Fungsi Alternatif

P3.0 RXD Untuk menerima data port serial

P3.1 TXD Untuk mengirim data port serial

P3.2 INT0 Interupsi Eksternal 0

P3.3 INT1 Interupsi Eksternal 1

P3.4 T0 Input eksternal Waktu/ pencacah 0

P3.5 T1 Input eksternal Waktu/ pencacah 1

P3.6 WR Tanda untuk menulis data eksternal

P3.7 RD Tanda untuk membaca data eksternal

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

32

4. Pin 18

Pin 18 merupakan pin masukan ke rangkaian osilator internal dan hanya

memerlukan kristal untuk mengaktifkan osilator internal dan dapat pula

menggunakan osilator eksternal.

5. Pin 19

Pin 19 merupakan pin keluaran dari rangkaian osilator internal. Pin ini

digunakan apabila memakai kristal.

6. Pin 20

Pin 20 merupakan pin yang menghubungkan mikrokontroler dengan

ground rangkaian.

7. Pin 21 sampai 28

Pin 21-28 merupakan port 2 yang berfungsi sebagai I/O 8 bit. Dengan

pullup.Pada saat pengaksesan memori ekternal, maka port ini akan mengirimkan

bit tinggi alamat.

8. Pin 29

Program Store Enable (PSEN) merupakan sinyal baca untuk mengaktifkan

memori program eksternal.

9. Pin 30

Address Latch Enable (ALE/PROG) merupakan pulsa yang berfungsi

untuk menahan alamat rendah (A0-A7) dalam port 0 selama proses baca/tulis

memori eksternal. Frekuensi ALE adalah 1/6 kali frekuensi osilator, dan

digunakan sebagai pewaktu. Pin ini juga berfungsi sebagai saluran program

selama dilakukan pemrograman jika menggunakan memori program eksternal.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

33

10. Pin 31

External Access Enable (EA/VPP) untuk mengatur penggunaan memori

program eksternal dan internal. Pin ini harus dihubungkan dengan ground bila

menggunakan memori program eksternal dan dihubungkan dengan VPP sebesar

12 Volt jika menggunakan memori program eksternal.

11. Pin 32 sampai 39

Port 0 yang terdiri atas pin 32 sampai 39 merupakan saluran

masukan/keluaran. Port 0 merupakan saluran alamat rendah (A0-A7) yang

dimultipleks dengan saluran bus data (D0-D7).

12. Pin 40

Vcc merupakan saluran masukan untuk catu daya positif sebesar 5 Volt

DC dengan toleransi kurang lebih 10 %.

2.5.2 Masukan dan Keluaran AT89C51

Untuk masukan dan keluaran terdapat 4 buah port yang masing-masing 8

bit. Saluran ini bersifat bidirectional (dua arah) yang berarti dapat difungsikan

sebagai masukan atau keluaran, serta dapat dialamati per bit. Port 3 selain

digunakan sebagai port masukan dan keluaran juga dapat digunakan sebagai

fungsi pengganti sebagaimana yang terdapat dalam tabel 2.2.

2.5.3. Osilator

Jantung dari AT89C51 adalah rangkaian yang membangkitkan pulsa clock

yang mesinkronkan semua operasi i33nternal. Mikrokontroler AT89C51 memiliki

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

34

osilator internal (on chip oscillator) yang dapat digunakan sebagai sumber clock

(pewaktu) bagi CPU. Untuk menggunakan internal diperlukan sebuah kristal atau

resonator keramik antara pin XTAL1 dan pin XTAL2 dan sebuah kapasitor ke

ground. Konfigurasinya dapat dilihat pada gambar 2.8 berikut:

Gambar 2.5 Konfigurasi Osilator Menggunakan Kristal(Sumber : Atmel, 2001:4)

2.5.4 Data Memori (EEPROM) dan RAM

Berbeda dengan mikrokontroler standard MCS-51, mikrokontroler Atmel

AT89C51 juga dilengkapi dengan data memori yang berupa EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). EEPROM yang

dimaksud ini besarnya 2 kilo byte (2K) dan dipakai untuk penyimpanan data.

Sedangkan RAM yang ada pada mikrokontroler AT89C51 adalah berkapasitas

256 byte dan kompatibel dengan RAM yang ada pada mikrokontroler standard

MCS-51. Pada lower 128 lokasi memori dibagi menjadi 3 bagian:

1. Register bank 0 – 3

Lokasi bank register dimulai dari alamat 00H – 1 H yang terdiri dari 32

bytes. Register bank ini terdiri dari 4 buah register 8 bit yang dapat dipilih melalui

pengaturan program status word register.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

35

2. Bit Addressing

Terdiri dari 16 bytes yang dimulai dari 20H – 2FH. Masing- masing dari 128

bit lokasi ini dapat dialamati secara langsung yaitu dari 00H sampai 7FH.

3. Scratch Pad Area

Lokasi dari alamat 30H – 7FH atau sebanyak 80 bytes yang dapat digunakan

sebagai alamat bagi RAM.

a. Register fungsi khusus

Register fungsi khusus atau Special Function Register (SFR) merupakan

register dengan fungsi-fungsi khusus sebanyak 21 yang terletak pada alamat 80H

hingga FFH. Register ini dapat diakses dengan pengalamatan langsung, dan

beberapa dari register ini juga mampu dialamati dengan pengalamatan bit.

b. Memori program internal

Memori program internal atau Programmable and Erasable Read Only

Memory (PEROM) merupakan memori yang digunakan untuk menyimpan

instruksi-instruksi MCS-51. Flash PEROM sebesar 4 kilo byte ini dapat ditulis

ulang atau dihapus menggunakan sebuah perangkat programmer. (Andi, P. 2003)

2.5.5 Timer dan Counter

Dalam mikrokontroler AT89C51 terdapat dua buah pewaktu/pencacah

(timer/counter 16) 16 bit yang dapat diatur melalui perangkat lunak, yaitu

pewaktu/pencacah 0 dan pewaktu/pencacah 1. Timer/counter ini diatur oleh

special function register yaitu Timer/Counter Control (TCON alamat 88H) dan

Timer/Counter Mode Control (TMOD alamat 89H). Selain itu nilai byte bawah

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

36

dan byte atas dari Timer/Counter disimpan dalam register TL dan TH. Dengan

memberikan nilai tertentu pada register TMOD dapat dipilih mode operasi untuk

Timer/Counter 0 dan Timer/Counter 1 seperti terlihat dalam Tabel 2.3.

Tabel 2.2 Mode Operasi Timer/Counter 0 dan 1

Mode Timer/Counter0 Timer/Counter1

0 13 bit Timer 13 bit Timer

1 16 bit Timer 16 bit Timer

2 8 bit auto-reload 8 bit auto-reload

(MCS-51 User’s Manual, 1989:56)

2.5.6 Port Komunikasi Serial AT 89C51

AT89C51 mempunyai port serial yang dapat digunakan dalam empat mode

kerja yang berbeda. Dari empat mode tersebut, 1 mode diantaranya bekerja secara

sinkron dan 3 lainnya bekerja secara asinkron.

2.5.7 Penentu mode komunikasi Serial

Mode 0: Mode ini bekerja secara sinkron, data dikirim atau diterima

melalui kaki P.3.1(Tx1). Dipakai untuk menyalurkan detak pendorong

data serial, dan dikirim/diterima 8 bit sekaligus mulai dari bit LSB sampai

bit MSB. Kecepatan pengiriman data (baud rate) 1/12 Frekuensi Kristal.

Mode 1: Seperti mode 0 namun data dikirim/diterima 10 bit sekaligus (1

bit start, 8 bit data, dan 1 bit stop) bit stop diterima RB8 dalam register

SCON. Baud rate bisa diatur sesuai dengan keperluan.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

37

Mode 2: Sama seperti mode 0 dan 1 namun data dikirim/diterima 11 bit

sekaligus yang terdiri dari 1 bit start, 8 bit d ata, 1 bit sebagai pengirim

yang bisa diatur, dan 1 bit stop. Baud rate 1/32 atau 1/64 Frekuensi kristal.

Mode 3: Mode ini sama dengan mode 2 namun baud rate bisa diatur

sesuai dengan keperluan seperti mode 1. Pada mode asinkron (mode 1,2

dan 3) port serial bekerja secara full duplex.

2.5.8 Perhitungan Baund Rate

Untuk mode 0 =12.kristalfrek

Untuk Mode 2 = KristalxFrekuensiSMOD

322

Untuk mode 1 dan 3 = )1(32

2 anTimerLajuLimpahxSMOD

2.6 Siemens C35

Siemens C35 merupakan salah satu merek posel yang dapat berkomunikasi

dengan PC dan MCU melalui suatu interface tertentu, sehingga suatu pengiriman

dan penerimaan data dapat terjadi antara MCU dan PC dengan ponsel Siemens

C35. melalui ponsel Siemens C35 pengguna dapat mengirim dan menerima suatu

pesan singkat atau SMS (Short Message Service). Tabel 2.4 menunjukkan fungsi-

fungsi Pin out pada ponsel Siemens C35. namun dari semua Pin out ponsel yang

dibutuhkan untuk berkomunikasi dengan interface lain hanyalah pin Tx, Rx dan

GND.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

38

2.6.1 AT Command

Perintah AT (Hayes AT Command) digunakan untuk berkomunikasi dengan

terminal (modem) melalui gerbang serial pada komputer. Dengan penggunaan

perintah AT, dapat diketahui atau dibaca kondisi dari terminal, seperti mengetahui

kondisi sinyal, kondisi baterai, mengirim pesan, membaca pesan, menambah item

pada daftar telepon dan sebagainya. Pada tabel 1 diperlihatkan beberapa jenis

perintah AT yang berhubungan dengan penanganan pesan-pesan SMS. (Gupta, P.

2003)

Tabel 2.3. Beberapa jenis perintah AT yang digunakan

AT COMMAND Fungsi

AT + CMGS Mengirim pesan

AT + CMGR Membaca pesan

AT + CMGF Format pesan

AT + CMGD Menghapus pesan

AT + CNMI Prosedur indikasi pesan baru

AT + CPMS Pemilihan target memori

AT + CSMS Pemilihan layanan pesan

2.6.2 SMS (Short Message Service)

SMS merupakan salah satu layanan pesan teks yang dikembangkan dan

distandarisasi dan oleh suatu badan yang bernama ETSI (European

Telecomunication Standards Institute) sebagai bagian dari pengembangan GSM.

Fitur SMS ini memungkinkan perangkat Stasiun Seluler Digital seperti ponsel

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

39

untuk dapat mengirim dan menerima pesan-pesan teks dengan panjang sampai

160 karakter melalui jaringan GSM. (ETSI, 1996). Layanan SMS (melalui

jaringan GSM) mendukung jangkauan nasional dan internasional dengan waktu

keterlambatan yang sangat kecil, memungkinkan layanan SMS cocok untuk

dikembangkan dalam berbagai aplikasi.

2.6.3 PDU (Protocol Data Unit) untuk kirim SMS ke SMS Centre

PDU untuk mengirim SMS terdiri dari 8 sub header, yaitu;

1. Nomor SMS centre. Terdiri dari 3 sub header:

Jumlah pasangan SMS centre dalam bilangan heksa.

Nasional/Internasional kode (81 kode Nasional, 91 kode Internasional)

No SMS centre sendiri dalam pasangan heksa dibolak balik, jika ada

bilangan heksa yang tidak memiliki pasangan maka dipasangkan dengan

huruf F dedepannya.

2. Tipe SMS

Untuk SEND tipe SMS = 1, jadi bilangan heksanya adalah 01

3. Nomer referensi SMS

Nomer referensi biarkan 0 heksanya 00 . biasanya diberikan secara

otomatis oleh ponsel atau gateway

4. Nomer ponsel penerima, terdiri dari 3 sub header;

Jumlah bilangan heksa nomer ponsel yang dituju

Nasional/Internasional kode (81 kode Nasional, 91 kode Internasional)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

40

Nomer ponsel yang dituju dalam pasangan heksa dibolak-balik jika ada

nomer yang tidak memiliki pasangan maka ditambah huruf F didepannya.

5. Bentuk SMS

0 00 dikirim sebagai SMS

1 01 dikirim sebagai telex

2 02 dikirim sebagai fax

6. Skema enconding I/O, ada dua skema enconding, yaitu:

Skema 7 bit ditandai dengan angka 0 00

Skema 8 bit ditandai dengan angka lebih besar dari 0 diubah ke

heksa.

7. Jangka waktu sebelum expired

Jika tidak ada batas waktu pengiriman SMS maka dibiarkan kosong (di-skip)

jika diisi dengan bilangan tertentu yang kemudian diubah dalam bilangan

heksa maka mewakili jumlah waktu validitas SMS tersebut.

8. Isi SMS, terdiri dari 3 subheader, yaitu:

Panjang isi (jumlah huruf isi SMS). Misalnya untuk kata “hello” ada 5

huruf 05

Isi SMS sesuai dengan skema encoding yang dipakai dalam pasangan

bilangan heksa.

2.6.4 PDU (Protocol Data Unit) untuk SMS terima dari SMS Centre

Terdiri dari 8 header sama seperti SMS kirim untuk SMS centre, terdiri dari;

Nomer SMS centre.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

41

Tipe SMS untuk terima = 4 04.

Nomer ponsel pengirim.

Bentuk SMS.

Skema Encoding

Tanggal dan waktu SMS diterima di SMS centre, diwakili oleh 12

bilangan heksa (6 pasangan) yang mewakili yy//mm//dd hh:mm:ss

Batas waktu validitas jika tidak dibatasi dilambangkan dengan 00.

Isi SMS. (Lingga. 2006)

2.7 LCD M1632

LCD (Liquid Crystal Display) merupakan suatu jenis tampilan visual yang

menggunakan daya rendah dengan pengontrol kontras dan kecerahan. LCD

M1632 mempunyai kemampuan menampilkan 16x2 karakter dengan pembangkit

karakter ROM/RAM, sehingga dapat dengan mudah di-interface-kan dengan

mikrokontroler (Seiko Instrumen Inc, 1987:3). Deskripsi pin LCD ditunjukkan

dalam gambar di bawah ini:

Gambar 2.6. Deskripsi Pin LCD Tipe M1632(LCD Module M1632 User Manual)

a. Kaki 1 (GND): kaki ini berhubungan tegangan +5 volt yang merupakan

tegangan untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632

keluaran Hitaci, kaki ini adalah (VCC).

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

42

b. Kaki 2 (VCC): kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (Ground) dari

modul LCD (khusus untuk modul M1632 keluaran Hitachi, kaki ini adalah

GND).

c. Kaki 3 (VEE/VLCD): Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung

pada V5. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada

tegangan 0 volt.

d. Kaki 4 (RS): Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk

akses ke Register Data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke

Register Perintah, logika dari kaki ini adalah 0.

e. Kaki 5 (R/W): Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD

sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD

sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan

pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke

Ground.

f. Kaki 6 (E): Enble Clock LCD, kaki yang mengaktifkan clock LCD. Logika 1

pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data.

g. Kaki 7-14 (D0-D7): Data Bus kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian

dimana aliran data sebanyak 4 bit ataupun 8 bit mengalir saat proses penulisan

maupun pembacaan data.

h. Kaki 15 (Anoda): berfungsi untuk tegangan positif dari Backlight modul LCD

sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki Backlight). (Ze

Xiamen, 1999:4)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

43

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Bentuk Penelitian

Bentuk penelitian ini adalah perancangan dan pembuatan alat pengukur

ketinggian air berbasis Mikrokontroler AT89C51 melalui SMS (Short Messages

Service).

3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi

Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN)

Malang.

3.3 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam rancang bangun ini adalah:

1. Resistor variebel

2. Gabus (sesuai rangkaian)

3. Pelampung (sesuai rangkaian)

4. Capasitor (sesuai rangkaian)

5. ADC 0808/0809

6. Kuproks 1A

7. IC NE555

8. Mikrokontroler AT89C51

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

44

9. Kristal 11,0592 MHz

10. LCD Dot Matrik 16x2

11.Transformator 1 A

12. Hand Phone siemens C35

13. Multimeter

3.4 Perancangan dan Pembuatan Alat

Perancangan dan pembuatan alat pada penelitian ini terdiri dari tiga bagian,

yaitu: perancangan mekanik (Sensor), perancangan elektronik dan perancangan

perangkat lunak (Sofware). Di bawah ini merupakan diagram blok rangkaian

secara umum:

Gambar 3.1 Diagram Blok Rancangan Sistem Pengukur Ketinggian air BerbasisMikrokontroler AT89C51 melalui SMS.

Sesuai dengan gambar 3.1 diatas maka dapat dijelaskan masing-masing bagian

blok diagram adalah sebagai berikut :

ADC 0808

Osilator

LCD

Sensor MCU

AT89C51PDF C

reate

! 3 T

rial

www.scan

soft.c

om

45

a. Sensor : Sensor yang digunakan adalah sensor yang terbuat dari

lilitan kawat kuningan dengan prinsip potensiometer

geser

b. Osilator : Berfungsi sebagai penghasil frekuensi pada ADC 0808

c. ADC 0808 : Pengubah data analog menjadi data digital

d. MCU AT89C51 : Berfungsi sebagai pusat kontrol sistem

e. LCD : Berfungsi sebagai tampilan data hasil pengukuran

f. Hand Phone : Berfungsi sebagai transmisi data hasil pengukuran melalui

SMS

3.4.1 Perancangan Mekanik (Sensor)

Pada perancangan mekanik (sensor) pengukur ketinggian air ini, sensor

diletakkan pada simulator penampung air yang terbuat dari mika warna bening

dengan ketebalan 2 mm dengan panjang 30 cm, lebar 20 cm dan tinggi 30 cm.

Sensornya menggunakan pelampung yang terbuat dari plastik berbentuk bulat

lonjong dan dikombinasikan dengan gabus berbentuk kotak, pelampung ini di

kombinasikan dengan lengan panjang 10 cm yang terbuat dari besi lurus menuju

sensor yang terbuat dari lilitan kawat.

Cara kerjanya adalah: Perubahan ketinggian air pada simulator akan

menyebabkan berubahnya pelampung pada sensor yang disebabkan oleh tekanan

air pada simulator. Kemudian dengan pergerakan naik dan turunnya pelampung

menyebabkan resistansi sensor menjadi besar ataupun kecil. Jadi semakin

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

46

ketinggian air pada simulator meningkat menyebabkan resistansi pada sensor

meningkat pula. Demikian juga sebaliknya. Seperti pada gambar 3.1 di bawah ini:

Gambar 3.2 Perancangan Mekanik (Sensor)

3.4.2 Perancangan Elektronik

Pada perancangan elektronik ini, terdiri dari sensor prinsip potensiometer

geser yang terbuat dari lilitan kawat kuningan dengan resistansi 100 Ω. sensor

disambungkan ke ADC sebagai inputan pada pin 26. ADC (Analog Digital

Konverter) sebagai pengubah sinyal sensor dari analog ke digital. Pada penelitian

ini menggunakan ADC 0808 dan disambungkan dengan rangkaian timer NE555

astabil sebagai sumber detak pada pin 10 (Clock). Kemudian keluaran ADC

disambungkan ke Mikrokontroler yang digunakan sebagai kontrol sistem melalui

port0.0 sampai port0.7. Pada penelitian ini menggunakan Mikrokontroler

AT89C51 dan tidak dapat melakukan prosesnya tanpa dibantu oleh rangkaian lain

seperti clock yang disambungkan melalui Pin 18 dan Pin 19. Reset yang

disambungkan melalui pin 9. Data yang sudah masuk pada Mikrokontroler akan

ditampilkan pada LCD sebagai display yang disambungkan melalui port1.0

sampai port1.7. Pada penelitian ini menggunakan LCD M1632. komunikasi

malalui kabel data RS-232 yang dilakukan secara asinkron dengan jumlah data 8

bit, noparity, dan menggunakan baud rate sebesar 19.200 bps (bir per second).

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

47

Untuk mengirim data digunakan fasilitas yang ada pada mikrokontroler AT89C51

yaitu fasilitas pada port 3.0 dan port 3.1. Kemudian Hand Phone (HP) sebagai

komunikasi data melalui SMS menggunakan Siemens C35. Seperti pada gambar

3.3 di bawah ini:

Gambar 3.3 Perancangan elektronik

Adapun cara kerja pada perancangan elektronik ini adalah: Perubahan

ketinggian air pada simulator penampung air akan menyebabkan perubahan

resistansi pada sensor, dengan perubahan resistansi pada sensor akan

menyebabkan perubahan tegangan inputan pada ADC (Analog Digital Konverter)

yang berbentuk analog. Kemudian ADC mengubah tegangan masukan dari sensor

yang berupa sinyal analog menjadi digital. Data dari ADC yang berupa digital

kemudian menuju ke Mikrokontroler untuk diolah, kemudian data dikirim dalam

bentuk SMS melalui Hand Phone Siemens C35. dan ditampilkan sebagai dispaly

melalui LCD.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

48

3.4.3 Pembuatan Program (Software)

Program atau software yang digunakan adalah program assembler yang

merupakan program untuk menjalankan sistem yang dikendalikan oleh

mikrokontroler AT89C51. Dalam pembuatan software diperlukan perancangan

dalam penentuan masukan dan keluaran serta alamat masing-masing pada

mikrokontroler yang untuk selanjutnya dibuat program sumber assembly.

Pertama kali program dijalankan, program akan memanggil sub rutin-sub

rutin diantaranya: Inisialisasi ADC, inisialisasi LCD dan inisialisasi komunikasi

serial untuk menginisialisasi port/jalur yang digunakan sebagai masukan, keluaran

dan intruksi lainnya. Kemudian membaca data sensor yang telah dikonversi oleh

ADC, serta membaca memori data dan menyimpan data.

Selanjutnya program akan menampilkan data hasil pengukuran ketinggian

air yang telah diprogram. Misalnya, ketika data sensor menunjukkan ketinggian

air 10 cm, pada hambatan 7 ohm, kemudian mengubah tegangan referensi ADC

0808/0809 menjadi desimal 64 yang menjadi data alat. Kemudian mikrokontroler

akan menginstruksikan agar menampilakn pada LCD ’data alat = 062’ pada baris

pertama dan baris kedua “10 cm“. Kemudian melalui port serial Mikrokontroler

AT89C51 memerintahkan Hand Phone agar mengirim data ketinggian air yang

terukur 10 cm melalui SMS. Jika data sensor tidak menunjukkan ketinggian air 10

cm maka program akan kembali membaca data sensor. Begitu seterusnya sampai

membaca 10 data sensor yang dimulai dari 10 cm sampai dengan 19 cm.

Pembuatan program sumber assembly mengacu pada flowchart yang ditunjukkan

pada gambar 3.4 berikut:

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

49

Gambar 3. 4 Flowchart Software Pengukur Ketinggian Air BarbasisMikrokontroler AT89C51 Melalui SMS

Baca data dari sensor

Tampilan hasil Pengukuran

Baca memori datadan Simpan data

Inisialisasi ADCInisialisasi LCD

Inisialisasi Port Serial

10 Cm?

KirimSMS

Start

No

No

No

yes

yes

yes

11 Cm?

12 Cm?

13 Cm?

15 Cm?

14 Cm?Cm?

19 Cm?

17Cm?

16Cm?

18 Cm?

yes

yes

yes

yes

yes

yes

yes

No

No

No

No

No

No

No

Selesai

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

50

3.5 Teknik Pengambilan Data

3.5.1 Pengujian Mekanik (Sensor)

Pada pengujian mekanik (Sensor) dilakukan untuk mengetahui kemampuan

sensor bekerja pada Simulator Penampung Air, dengan langkah-langkah seperti di

bawah ini:

1. Menyusun rangkaian seperti pada gambar 3.5

2. Menghubungkan sensor pada multimeter

3. Mengubah ketinggian air pada simulator sesuai yang diinginkan

4. Mengamati hasil pengukuran hambatan pada multimeter dan ketinggian air

pada simulator.

5. Mencatat hasil pengukuran sesuai dengan tabel 3.1 dibawah ini:

Gambar 3.5 Pengujian Mekanik (sensor)

Adapun tabelnya seperti dibawah ini:

Tabel 3.1 Pengujian Mekanik (sensor)

No Hambatan (ohm) Ketinggian Air (Cm)

1

2

3

...

......

......

......

......

......

......

......

......

SensorPenampung Air

Multimeter

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

51

Osilator

Sensor MikrokontrolerADC 0809

LCD

3.5.2 Pengujian Alat

Pada pengujian Alat dilakukan untuk mengetahui apakah alat pengukur

ketinggian air mampu bekerja sesuai dengan program yang direncanakan secara

keseluruhan. Langkah-langkah dalam melakukan Pengujian alat adalah sebagai

berikut:

1. Menyusun rangkaian seperti pada gambar 3.6

2. menghubungkan rangkaian mekanik (sensor) dengan rangkaian elektronik.

3. Mengamati pengukuran ketinggian air sebenarnya melalui tampilan LCD atau

SMS dan dibandingkan dengan ketinggian air yang terukur.

4. Mencatat hasil pengukuran sesuai dengan tabel 3.2 di bawah ini:

Gambar 3.6 Pengujian Alat

Adapun tabelnya seperti di bawah ini:

Tabel 3.1 Pengujian Alat (Keseluruhan)

No Ketinggian air

sebenarnya (cm)

Ketinggian air

terukur (cm)

1

2

3

...

......

......

......

......

......

......

......

......

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

52

3.6 Teknik Analisis Data

1. Pengujian Mekanik (Sensor)

Pengujian ini mempunyai tujuan untuk mengetahui hubungan antara

resistansi sensor dengan ketinggian air pada simulator. Analisis yang digunakan

sebagai berikut:

baY^

(3.1)

a dan b adalah konstanta yang bisa diperoleh dari:

22

2

ii

iiiii

XXn

YXXXYa (3.2)

22

ii

iiii

XXnYXYXn

b (3.3)

Dengan :

a = Intersep ( titik potong kurva terhadap sumbu Y ) yaitu^

Y bila X = 0

b = Koefisien regresi (kenaikan atau penurunan^

Y untuk setiap perubahan satu

satuan X)

X = Nilai tertentu dari variable bebas (ketinggian air. cm)

Y = Nilai yang diukur/dihitung pada variable tak bebas (hambatan. ohm)

Kesalahan standard taksiran dihitung dengan menggunakan rumus

berikut:

2

2

n

abS ii (3.4)

Dimana i = Resistansi (ohm)

i = Ketinggian air (cm)

n = banyaknya data (Suntoyo : 1990)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

53

2. Pengujian Alat (Keseluruhan)

Pengujian alat (keseluruhan) ini, mempunyai tujuan untuk mengetahui

kesalahan relatif (KR) rata-rata pada alat. Apabila kesalahan relatif (%) rata-rata

dibawah 5% maka alat tersebut bisa digunakan. Tetapi jika sebaliknya melebihi

5% maka tidak bisa digunakan. Adapun persamaan rumus yang digunakan adalah

sebagai berikut:

%100__

____% xSebenarnyaAirKetinggian

terukurAirKetinggiansebenarnyaairKetinggianKR

n

KRrataRataKesalahan

N

i 1_%

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

54

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Sistem ini pada dasarnya dibangun dengan dua rancangan utama yaitu:

rancangan mekanik (sensor) dan rancangan elektronik. Adapun rancangan

mekanik (sensor) terdiri dari simulator penampung air, pelampung sensor yang

mengikuti perubahan ketinggian air yang menyebabkan perubahan resistansi pada

potensiometer geser. Rancangan elektronik yang terdiri dari sensor prinsip

potensiometer geser, osilator NE555 untuk ADC 0808/0809, Mikrokontroler

AT89C51, kabel data RS-232 dan Hand Phone Siemens C35. kedua rancangan

tersebut akan dijabarkan di bawah ini:

4.1 Hasil Penelitian

1) Pengujian Mekanik (Sensor)

Pada hasil pengujian mekanik (sensor) ini, bertujuan untuk mencari

korelasi (hubungan) antara resistansi sensor prinsip potensiometer geser dengan

ketinggian air pada simulator penampung air. Adapun alat yang digunakan dalam

pengambilan data sensor ini adalah: simulator penampung air, pelampung sensor

yang mengikuti perubahan ketinggian air, potensiometer geser yang mengikuti

perubahan pelampung. Adapun cara pengambilan data sensor ini adalah:

menempatkan sensor pada simulator penampung air, menghubungkan sensor

dengan Multimeter sebagai pengukur hambatan sensor, menuangkan air pada

simulator untuk mengetahui hambatan pada saat ketinggian air baik pada saat naik

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

55

maupun turun. Membaca dan mencatat hasil pengukuran hambatan sensor pada

multimeter dengan menyusaikan ketinggian air yang akan diukur.

Adapun hasil yang didapatkan dalam pengujian sensor ini sebagaimana

ditunjukkan pada table 1 lampiran (1). Data yang diambil dari simulator

penampung air dimulai dari ketinggian 10, 11, 12.....19 cm. dengan selisih 1 cm

sehingga mendapatkan 10 data. Sedangkan hambatan yang dihasilkan mulai dari 7

ohm sampai dengan 64 ohm.

Analisis data mekanik (sensor) antara ketinggian air pada simulator

penampung air dengan hambatan sensor prinsip potensiometer geser terlihat pada

lampiran 2. Menunjukkan antara ketinggian air (masukan) dengan hambatan

sensor (keluaran) terdapat hubungan yang sangat nyata. Dengan sumbu X adalah

resistansi dalam ohm dan sumbu Y merupakan ketinggian air (cm). Diperoleh

persamaan liniernya YX dengan standard kesalahan taksiran

145.0yS . Dari persamaan linier yang dihasilkan, maka kita bisa

memprediksikan nilai Y yang merupakan ketinggian air dengan mencari nilai X

yang merupakan hambatan sensor. Seperti pada gambar 4.1 di bawah ini:

Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengujian Mekanik (Sensor)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

56

Dari gambar 4.1 di atas terlihat bahwa, pada ketinggian air 10 cm, 11 cm,

12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, dan 16 cm mempunyai hubungan yang baik dengan

hambatan sensor yang dimulai pada 7 ohm, 13 ohm, 19 ohm, 25 ohm, 31 ohm dan

47 ohm. Sedangkan pada ketinngian air 16 Cm ke 17 cm hambatan sedikit

meningkat. Kemudian pada ketinggian 17 cm, 18 cm dan 19 cm mempunyai

hubungan yang baik dengan selisih hambatan 6 ohm. Dengan demikian sensor

dapat bekerja dengan baik karena dilihat dari garis lurus linier yang dibentuk.

2) Pengujian Alat

Pada pengujian Alat ini, mempunyai tujuan untuk mencari kesalahan

relative alat (%) alat, ketika rangkaian mekanik (sensor) digabung dengan

rangkaian elektronik. Adapun dalam Pengambilan data alat ini terdiri dari:

simulator penampung air yang dikombinasikan dengan sensor prinsip

potensiometer geser, osilator NE555, ADC 0808/0809, Mikrokontroler AT89C51,

kabel data RS-232 dan Hand phone (HP) Siemens C35. adapun cara kerja

pengujianan alat ini adalah mengkombinasikan simulator penampung air dengan

sensor prinsip potensimeter geser, menghubungkan output sensor ke ADC,

menghubungkan output ADC ke Mikrokontroler AT89C51, menghubungkan

Mikrokontroler ke kabel data RS-232 yang dipasang pada Hand Phone (HP)

Siemens C35, kemudian menyalakan catu daya. Membaca dan mencatat hasil

pengukuran ketinggian air.

Data pengujian sensor yang berupa hambatan yang sudah ditetapkan sesuai

dengan ketinggian air pada simulator berubah menjadi tegangan ADC, kemudian

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

57

%100_.

_____% xSebenarnyaAirH

terukuryangAirKetinggianSebenarnyaAirKetinggianKR

%1.2%10014

3.1414

x

ditampilkan pada LCD sebagai display pada baris pertama seperti “Data Alat =

064”, merupakan data tegangan ADC yang terus bergerak sesuai dengan

perubahan resistansi pada sensor. Dengan menggunakan perhitungan rumus:

“Desimal = 255__

xreferensiteganganmasukantegangan

”. Dengan tegangan referensi adalah 5

Volt, dibaca dengan perubahan tegangan yang dimulai dari 0 Volt menampilkan

dalam bentuk decimal 0 dan pada saat tegangan 5 Volt menampilkan dalam

bentuk decimal 255. Baris kedua adalah ketinggian air yang telah diprogram pada

MCU sesuai dengan hambatan sensor, dan siap dikirim ke Hand Phone melalui

SMS seperti “10 cm”.

Pengujian alat dilakukan dengan mengukur ketinggian air yang telah

diketahui hambatan pada pengujian sensor yaitu 10 cm, 11 cm, 12 cm sampai

dengan 19 cm dan kemudian dibandingkan dengan pengukuran ketinggian air

yang terukur pada alat. Seperti pada ketinggian 11 cm dengan hambatan 13 ohm,

pada alat menunjukkan tinggi air pada simulator 11.0 cm. dan pada ketinggian 19

cm dengan hambatan 52 ohm pada pengujian alat 19.4 cm.

Analisis data untuk pengujian alat, dilakukan dengan menghitung

prosentase Kesalahan Relatif (%) hasil pengukuran alat dari hasil pengukuran

mekanik (sensor) dengan hambatan yang telah ditetapkan. Sebagai contoh dalam

mencari kesalahan relatif pada ketinggian 14 cm, hambatan 13 ohm dengan

pengukuran alat 14.3 cm. adapun perhitungannya adalah:

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

58

n

KRrataRataKesalahan

N

i 1_%

%41.110141.0

Dari table 2. lampiran 2. dapat dilihat bahwa prosentase kesalahan terbesar

adalah 3.5% yaitu pada ketinggian air 17 cm. Hasil pengujian alat untuk pengukur

ketinggian air menunjukkan prosentase kesalahan relatif rata-rata sebesar 1.41%.

di mana didapatkan dari penjumlahan setiap (%) KR pengukuran dibagi 10 data.

Dengan demikian alat ukur dapat digunakan karena (%) kesalahan rata-rata

dibawah 5%.

4.2 Pembahasan.

1) Pengujian Mekanik (sensor)

Dari gambar 4.1. Grafik hasil pengujian mekanik (sensor) terlihat bahwa

sensor prinsip potensiometer geser bekerja secara teratur dengan selisih hambatan

6 ohm, pada ketinggian air 10, 11, ….16 cm dengan hambatan 7 ohm sampai 43

ohm dan ketinggian 17, 18, 19 cm dengan hambatan 52 ohm sampai 64 ohm

berarti selisih hambatannya teratur setiap perubahan 1 cm ketinggian air.

Sedangkan pada ketinggian air 16 cm ke 17 cm hambatan sensor sedikit

meningkat 52 ohm dari 43 ohm, berarti selisih dari hambatan sebelunya adalah 9

ohm dikarenakan lilitan kawat sedikit kurang rapi yang menyebabkan panjang

kawat berubah. Dari pengujian ini dapat diketahui bahwa sensor potensiometer

geser dapat bekerja maksimal, sehingga bisa di perkirakan semakin tinggi

ketinggian air semakin besar pula resistansinya atau sebaliknya. Pada saat

perubahan ketinggian air naik menyebabkan pelampung sensor naik kemudian

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

59

menggeser sensor sehingga panjang kawat lilitan berubah menyebabkan

perubahan resistansi pada kawat. Seperti pada teori dimana hambatan berbanding

lurus dengan panjang kawat yaitu:S

LR

. dimana R adalah hambatan kawat

kuningan dan L adalah panjang kawat kuningan, taskonduktivi dan S = luas

penampang. Maka dalam penelitian ini sejalan dengan teori yang ada.

2) Pengujian Alat

Data hasil pengujian alat yang merupakan perbandingan antara ketinggian

air sebenarnya yang sudah ditetapkan hambatannya pada pengujian sensor dengan

ketinggian air yang terukur menunjukkan bahwa ada beberapa data yang memiliki

prosentase kesalahan relatif terkecil dan terbesar. Kesalahan relatif yang terkecil

0% dan kesalahan relatif yang terbesar 3.5%. Kesalahan relatif yang kecil pada

pengukuran 10, 11, 12, 13, dan 16 cm dengan prosentase kesalahan 0.0%.

sedangkan kesalahan relatif terbesar terjadi pada ketinggian air sebenarnya 17 cm

dengan prosentase kesalahan relatif 3.5%.

Pada prosentase kesalahan relatif terbesar 3.5 % dapat terjadi karena terdapat

factor-faktor yang mempengaruhi, diantaranya adalah kesalahan dalam

menetapkan hambatan pada pengujian mekanik (sensor) dan keadaan air yang

tidak tenang (riak) pada saat menuangkan air ke simulator. Kesalahan dalam

menetapkan hambatan pada pengujian mekanik yang menjadi patokan ketinggian

air sebenarnya terjadi karena kurang ketelitian dalam membaca multimeter.

Begitu juga dalam menuangkan air secara manual ke simulator menyebabkan air

riak (tidak tenang) sehingga mempengaruhi pembacaan sensor yang tidak stabil

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

60

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Alat pengukur ketinggian air berbasis mikrokontroler AT89C51 melalui

SMS terdiri dari 2 rancangan utama, yaitu rancangan mekanik (simulator

penampung air, dan sensor prinsip potensiometer geser) dan rancangan

elektronik (sensor, ADC 0808/0809, Osilator NE555, Mikrokontroler

AT89C51, kabel RS-232 dan HandPhone Siemens C35). Prinsip kerja alat

adalah perubahan ketinggian air pada simulator, menyebabkan perubahan

resistansi pada sensor, dan keluaran sensor berupa perubahan resistansi

menyebabkan perubahan tegangan pada ADC. Selanjutnya tegangan yang

yang berupa data analog dikonversi oleh ADC menjadi data digital,

kemudian diolah oleh MCU dan hasilnya ditampilkan pada LCD serta

dikirim melalui SMS.

2. Alat pengukur ketinggian air berbasis Mikrokontroler AT89C51 malalui

SMS dengan sensor prinsip potensiometer geser memiliki akurasi dengan

nilai prosentase kesalahan relatif rata-rata sebesar 1,41 %.PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

61

5.2 Saran

1. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik hendaknya dibuat sensor prinsip

potensiometer geser yang panjang lengan dan resistansi nya sesuai dengan

ketinggian air yang akan diukur.

2. Pengukur ketinggian air berbasis Mikrokontroler AT89C51 melaui SMS

tidak hanya untuk mengirim data ketinggian air tetapi bisa juga untuk

mengontrol peralatan lainnya, misalnya membuka pintu air pada

bendungan secara otomatis.

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

62

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Paulus. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman dan

Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: Elexmedia Computindo.

Gupta, P., 2003. Short Message Service: What, How, and Where?,

Hayt, William H. 2006. Elektromagnetika Edisi ketujuh. Erlangga : Jakarta

Katsir, Ibnu, Terjemahan Tafsir Al-Qur’an surat Juz1 sampai Juz 30. Pustaka Al-

Qur’an: jakarta

National Semiconductor Corp. 1999. ADC0808/ADC08098 BitμP Compatible

A/D Converters With 8-channel Multiplexer, (Online),

National Semiconductor Corp. 1989. 54LS245/DM54LS245/DM74LS245 Tri State

Oktal Bus Transceivers, (Online), (http://www.datasheetcatalog.com,

diakses 10 Desember 2007).

Suntoyo. 1990. Dasar-Dasar Statistik. Rajawali Pers: Jakarta

Wardhana, Lingga. 2006. Mikrokontroler AVR Seri ATMege8535. CV. Andi

Offset : Yogyakarta

Ze Xiamen, Co Ltd. 1999. ACM1602N Series LCD Module. (Online),

http://www.datasheetcatalog.com,diakses 10 Desember 2007).

http://www. Kimpraswil.net. (diakses 25 februari 2008)

http://www. Bojonegoro.com. (diakses 25 februari 2008)

http://www .The Electronics Club, diakses desember 2007:4)

http://www . National Semiconductor, 1999:6) diakses desember 2007:4)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

63

Lampiran 1

Tabel 1.1 hasil pengujian Mekanik (Sensor)

NoKetinggian Air

(Cm)Hambatan

(Ohm)1. 10 72. 11 133. 12 194. 13 255. 14 316. 15 377. 16 438. 17 529. 18 5810. 19 64

Tabel 1.2 Hasil pengujian alat

NoH. Air Sebenarnya

(Cm)H. Air terukur

(Cm)1. 10 10.02. 11 11.03. 12 12.04. 13 13.05. 14 14.36. 15 15.47. 16 16.08. 17 17.69. 18 18.610. 19 19.5

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

64

Lampiran 2.

Perhitungan Hasil Pengujian

Tabel 2.1 Perhitungan data Pengujian Mekanik (sensor)

NoKetinggian Air

(Y)Hambatan

(X)1. 10 72. 11 133. 12 194. 13 255. 14 316. 15 377. 16 438. 17 529. 18 5810. 19 64

Analisa regresi linear sederhana adalah untuk memperkirakan jumlah

ketinggian air berdasarkan jumlah resistansi digunakan analisis regresi, yang

persamaannya sebagai berikut :

15.0

04.9

22

22

2

^

XXn

YXXYnb

XXn

XYXXYa

bXaY

Jadi Y = 9.04 + 0.15X

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

65

Kesalahan standard taksiran dihitung dengan menggunakan rumus

berikut:

2

2

n

abS ii

145.0S

Tabel 2.1 perhitungan data pengujian Alat (Keseluruhan)

NoData Alat(ADC)

H. Air Sebenarnya(Cm)

H. Air Terukur(Cm)

KR (%)

1. 62 10 10.0 0.02. 74 11 11.0 0.03. 83 12 12.0 0.04. 93 13 13.0 0.05. 106 14 14.3 2.16. 119 15 15.4 2.67. 126 16 16.0 0.08. 139 17 17.6 3.59. 149 18 18.6 3.310. 158 19 19.5 2.611 (%) Kesalahan Rata-rata 1.41

Perhitungan:

%100_.

_._.% xSebenarnyaAirH

AlatAirHSebenarnyaAirHKR

1. %0.0%10010

0.10101

xKR

2. %0.0%10011

0.11112

xKR

3. %0.0%10012

0.12123

xKR

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

66

4. %0.0%10013

0.13134

xKR

5. %1.2%10014

3.14145

xKR

6. %6.2%10015

4.15156

xKR

7. %0.0%10016

0.16167

xKR

8. %5.3%10017

6.17178

xKR

9. %3.3%10018

6.18189

xKR

10. %6.2%10019

5.191910

xKR

n

KRrataRataKesalahan

N

i 1

%_%

%41.1%10010

1.14 xKR ratarata

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

67

Lampiran 3.

Gambar Rangkaian keseluruhan dalam Protel

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

68

Lampiran 4.

Gambar Pengukur Ketinggian Air

Gambar Rangkaian Mekanik (Sensor)

Gambar Rangkaian Alat (keseluruhan)

Gambar rangkaian Alat (keseluruhan)

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

69

Lampiran 5.

Listing Progam Assambler

RS bit P3.7w bit P3.6e bit P3.5START bit P2.1EOC bit P2.2ADDR_A bit P2.3ADDR_B bit P2.4ADDR_C bit P2.5ALE bit P2.6Out_Enable bit P2.7Data_ADC equ p0digit1 equ 70digit2 equ 71digit3 equ 72hasil equ 74;==================================;subroutine untuk inisialisasi LCD;==================================org 00hcall init_LCDljmp program_utamaorg 23h

retiinit_LCD:

clr wcall delaymov A,#03FH ;atur panjang data yang dikirim ke LCDcall instruksicall delaymov A,#06FH ;call instruksimov A,#0DH ;call instruksimov A,#01Hcall instruksiret

;---------------------------; Routine layanan ADC;---------------------------

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

70

init_hp:setb eamov pcon,#80hmov tmod,#20hmov th1,#0fdh ; baudrate 19200 bps kristal 11.0592 MHzsetb tr1mov scon,#50hsetb esret

kirim:clr esmov sbuf,ajnb ti,$clr tisetb esret

delay00:mov r1,#255

loop:mov r2,#255djnz r2,$djnz r1,loopret

kirim_karakter:mov a,#0movc a,@a+dptrcjne a,#255,krmret

krm:inc dptrcall kirimjmp kirim_karakter

datatext: db 'at+cmgs=21',13,255datatext0: db '0001000D91265846565213F2000005E8329AFD06',01Ah,255datatext1: db '0001000D91265846565213F2000005E8329BFD06',01Ah,255datatext2: db '0001000D91265846565213F2000005E8329CFD06',01Ah,255datatext3: db '0001000D91265846565213F2000005E8329DFD06',01Ah,255datatext4: db '0001000D91265846565213F2000005E8329EFD06',01Ah,255datatext5: db '0001000D91265846565213F2000005E8329FFD06',01Ah,255datatext6: db '0001000D91265846565213F2000005E8329GFD06',01Ah,255datatext7: db '0001000D91265846565213F2000005E8329HFD06',01Ah,255datatext8: db '0001000D91265846565213F2000005E8329IFD06',01Ah,255datatext9: db '0001000D91265846565213F2000005E8329JFD06',01Ah,255sendSmS:

call init_hpmov dptr,#datatext

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

71

call kirim_karaktercall delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00call delay00ret

program_utama:Init_ADC:

clr ADDR_Aclr ADDR_Cclr ADDR_B

Mulai_Pengukuran:clr STARTnopsetb STARTsetb ALEcall ldelayclr STARTclr ALE

Pegukuran_Selesai:jnb EOC,Pegukuran_Selesaicall _delaycall _delaysetb Out_Enable ; ambil datacall _delaymov a,Data_ADCmov hasil,alcall konvertcall display_LCDlcall oper_datajmp Init_ADC

;===============================display_LCD:;Barisa:

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

72

clr amov a,#02h ; display baris pertamalcall instruksiclr a

mov a,#'H'call write_datamov a,#'.'call write_datamov a,#'A'call write_datamov a,#'i'call write_datamov a,#'r'call write_datamov a,#' 'call write_datamov a,#'='call write_datamov a,#' 'call write_datamov a,digit1call write_datamov a,digit2call write_datamov a,digit3call write_datamov a,#' 'call write_datamov a,#'C'call write_datamov a,#'m'call write_dataret

Barisb:mov a,#0C0h ; display baris kedualcall instruksiclr a

mov a,digit1call write_datamov a,digit2call write_datamov a,digit3call write_datamov a,#'C'call write_datamov a,#'m'

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

73

call write_dataret

oper_data:mov a,hasilcjne a,#20,bndng0call barisbretbndng0:cjne a,#62,bndng1call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext0call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,a

mov a,#030hmov digit02,acall barisbretbndng1:cjne a,#75,bndng2call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext1call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#031hmov digit02,acall barisbretbndng2:

cjne a,#83,bndng3call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext2call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#032hmov digit02,acall barisbretbndng3:

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

74

cjne a,#94,bndng4call barisbcall sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext3call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#033hmov digit02,a

retbndng4:cjne a,#107,bndng5call barisbcall sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext4call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#034hmov digit02,aretbndng5:cjne a,#120,bndng6call sendSmScall init_hp

mov dptr,#datatext5call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#035hmov digit02,acall barisbretbndng6:cjne a,#126,bndng7call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext6call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#036hmov digit02,a

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

75

call barisbret

bndng7:cjne a,#139,bndng8call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext7call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#037hmov digit02,acall barisbretbndng8:cjne a,#149,bndng9call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext8call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#038hmov digit02,acall barisbretbndng9:cjne a,#158,bndng10call sendSmScall init_hpmov dptr,#datatext9call kirim_karaktermov a,#031hmov digit01,amov a,#039hmov digit02,acall barisbret

;====================================;subroutine menulis instruksi ke LCD;====================================instruksi:

clr rssetb Eclr Wmov p1,A

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

76

clr Esetb Ecall delayret

;===================================;subroutine tulis data ke LCD;==================================write_data:

setb rssetb Eclr wmov p1,Aclr esetb ecall delayret

;================================konvert:

mov R4,Alcall konv_HextoDecmov A,R3add A,#030Hmov digit3,Amov A,R2add A,#030Hmov digit2,Amov A,R1add A,#030Hmov digit1,Aret

konv_HextoDec:push Accpush Bmov A,R4mov B,#10div ABmov R3,B ; sisa bagi(LSB)mov B,#10div ABmov R2,Bmov R1,A ; (MSB)pop Bpop Accret

;================================;=================================

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

77

;subroutine penghasil delay;=================================delay:

mov R7,#1l1:

mov R6,#100l2:

mov R5,#20l3:

djnz R5,l3djnz R6,l2djnz R7,l1ret

;----------------------------------_delay:

mov R5,#50delay1:

mov R7,#0djnz R7,$djnz R5,delay1ret

Ldelay:mov R6,#010hretLd1:call _delaydjnz R6,Ld1ret

end

PDF Cre

ate! 3

Tria

l

www.scan

soft.c

om

Download - 04540018 Muhammad Zohri

Top Related