data acquisition kelembapan tanah menggunakan …

DATA ACQUISITION KELEMBAPAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR YL69 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8

TUGAS AKHIR

ANNISAH HANDAYANI

152411015

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018


DATA ACQUISITION KELEMBAPAN TANAH

MENGGUNAKAN SENSOR YL69 BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS DAN MEMENUHI SYARAT

MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA

ANNISAH HANDAYANI

152411015

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM


MEDAN

2018


i

PENGESAHAN TUGAS AKHIR

Nama : ANNISAH HANDAYANI

NIM : 152411015

JUDUL : Data Acquisition Kelembapan Tanah Menggunakan Sensor

Yl69 Berbasis Mikrokontroler Atmega 8

Kategori : Tugas Akhir

Program Studi : D3 Metrologi dan Instrumentasi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) USU

Disetujui di

Medan, Juli 2018

Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Pembimbing

Instrumentasi FMIPA USU

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Dr. Marhaposan Situmorang

NIP. 19660729199203200 NIP. 19551030 198003 1 003


ii

PERNYATAAN

DATA ACQUISITION KELEMBAPAN TANAH MENGGUNAKAN

SENSOR YL69 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8

TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwatugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali

beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing di sebutkan sumbernya.

Medan,16 Juli 2018

Annisah Handayani

152411015


iii



ABSTRAK

Pada tugasakhir ini telah dibuat Perancangan alat pengukur kelembapan tanah

yang berbasis mikrokontroler ATMega8 dengan sensor kelembapan tanah YL69

yang dihubungkan pada generator sinyal. Bila kelembapan tanah berubah maka

impedansi sensor akan berubah, sehingga frekuensi sinyal keluaran generator

berubah sesuai dengan kelembapan tanah. Frekuensi ini dideteksi untuk

mengetahui tingkat kelembapan tanah.

Kata Kunci :Kelembapan tanah, Mikrokontroler ATMega 8, Sensor YL69


iv

DATA ACQUISITION OF SOIL MOISTURE USING YL69 SENSOR

BASED ON ATMEGA8 MICROCONTROLLER

ABSTRACT

In Project this has been made The design of soil moisture meter based on

microcontroller ATMega8 with YL69 soil moisture sensor connected to the signal

generator. When the soil moisture changes then the sensor impedance will change,

so that the output signal generator frequency changes in accordance with soil

moisture. This frequency is detected to determine the moisture level of the soil.

Keywords: Soil Moisture, Microcontroller ATMega 8, Sensor YL69.


v

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah

melimpah kan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan

serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas proyekini

sesuia waktu yang telah ditetapkan.Sholawat dan salam semoga senantiasa

tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa

petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai

gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga (III) Fisika Instrumentasi

Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Sumatera Utara.Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :



Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian,

bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan

dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua penulis dan serta saudara kandung yang telah

memberikan bantuan moril mau pun materil, semangat dan do’a yang

begitu besar kepada penulis.

2. Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Diploma Tiga

Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan

Alam.


vi

3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorangselakudosenpembimbing, yang telah

banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi

dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Abangda Fathurrahmanyang memberikanbantuan dan bimbingan untuk

membuat alatuntukmenyelesaikanTugasAkhirini.

6. Semuapihak yang turutmembantudalampengerjaanLaporanTugasAkhir

yang tidakdapatdisebutkansatupersatu

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir II ini

masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran

dari pembaca yang bersifatnya membangun dalam penyempurnaan Tugas Proyek

ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi

ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.

Amin Yaa Rabbal’alamin

Medan,Juli 2018

ANNISAH HANDAYANI


vii

DAFTAR ISI

PENGESAHAN TUGAS AKHIR .................................................................... i

ABSTRAK .........................................................................................................ii

ABSTRACT .......................................................................................................ii

PENGHARGAAN .............................................................................................iv

DAFTAR ISI ......................................................................................................v

DAFTAR TABEL .............................................................................................vi

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................vii

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................viii

DAFTAR SINGKATAN ...................................................................................ix

BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................. 1

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

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................2

1.3 TujuanPenulis ....................................................................................2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................3

1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 4

2.1 PengertianSensor ...............................................................................4

2.1.1 SensorYL69 ..............................................................................5

2.1.2 PrinsipKerja YL69 ...................................................................6

2.2. LCD ..................................................................................................7


viii

2.2.1 Cara kerja LCD ....................................................................... 9

2.3Bahasa C ..............................................................................................9

2.3.1 Tipe Data ...................................................................................10

2.4Mikrokontroler ATMega 8 ................................................................. 13

2.5 USB TO TTL .................................................................................... 15

2.5.1 Konfigurasi ATMega 8 .................................................................. 17

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ............................................. 21

3.1 Umum ................................................................................................ 21

3.2 TujuanPerancangan ............................................................................21

3.3 Diagram Blok Rangkaian ...................................................................22

3.4 Fungsi Diagram Blok .........................................................................22

3.5 Flowchart Sistem ................................................................................23

3.6 RangkaianMikrokontroler ATMega8 .................................................24

3.7RangkaianSkematik LCD (Liquid Crystal Display)………………..25

BAB 4HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 26

4.1 Hasil ................................................................................................ 26

4.1.1Tujuan Pengujian Alat…........................…………………......26

4.1.2Peralatan Pengujian….......................................……………..26

4.1.3 Prosedur Pengujian….......................................……………..26

4.1.4 Pengujian Alat..................................................……………...27

4.1.5 Data Hasil Pengujian….......................................…………...28

4.1.6 Hasil Pengujian Rangkaian LCD......................……………..29


ix

4.2 Pembahasan…..................................……………………………...29

4.2.1 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8.............……………..29

4.2.1 Interfacing LCD......….......................................……………..29

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 31

5.1 Kesimpulan ........................................................................................31

5.2 Saran ...................................................................................................31

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


10

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel Judul Halaman

2.1 Data Untuk Pin LCD ............................................................ 8

2.2 TipeData BilanganBerkoma1 ............................................... 2

2.3 FungsiAlternatif Port B ....................................................... 18

2.4 FungsiAlternatif Port C ........................................................ 19

2.5 FungsiAlternatif Port D ....................................................... 20

4.1 Pengujian Hasil RH Tanah Ke ............................................ 28

4.2 Pengujian Hasil RH Tanah Basah ........................................ 28


11

DAFTAR GAMBAR

Nomor GambarJudul Halaman

2.1 Konstruksi Sensor YL69 .......................................................... 6

2.2 Grafik Sensor YL6962.3 PrinsipKerjaSensor YL69 ................ 7

2.4 Sensor YL69 ............................................................................. 7

2.5 LCD 16x ................................................................................... 27

2.6 ATMega8 ................................................................................. 15

2.7 Konfigurasi Pin ATMega8 ....................................................... 17

3.1. Diagram Blok ........................................................................... 22

3.2 Flowchart Sistem ...................................................................... 23

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 ................................ 24

3.4 Rangkaian Skematik LCD ........................................................ 25

4.1 Rangkaian Alat ......................................................................... 27

4.2 Tampilan LCD .......................................................................... 29


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

YL69 atau Kelembapan Tanah adalah salah satu alat yang digunakan untuk

mengukur tingginya suhu suatu benda dengan cepat dan dapat menyatakannya

dengan angka. Sensor YL69 sengaja dibuat untuk mempermudah aktivitas

manusia, contohnya dalam mengukur suhu suatu tempat supaya manusia bisa

menyiapkan apa-apa yang dibutuhkan agar dia bisa bertahan tinggal di tempat

itu.Karya yang luar biasa ini dicetuskan oleh empat Fisikawan, yaitu Andreas

Celcius dari Swedia, Lord Kelvin dari Inggris, Daniel Gabriel Fahrenheit dari

Jerman, dan Reamur dari Prancis. Celcius menetapkan air membeku pada 0oC

(titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada 100oC (titik atas), Kelvin

menetapkan air menbeku pada 273 K (titik bawah) dan menetapkan air mendidih

pada 373 K (titik atas), Fahrenheit menetapkan air membeku pada 32oF (titik

bawah) dan menetapkan air mendidih pada 212oF (titik atas), sedangkan Reamur

menetapkan air membeku 0oR (titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada

80oR (titik atas).

Salah satu sifat fisika tanah yang sangat berpengaruh terhadap proses-

proses dalam tanah, seperti pelapukan dan penguraian bahan organik dan bahan

induk tanah, reaksi-reaksi kimia , dll. Juga mempengaruhi pertumbuhan tanaman

melalui perubahan kelembaban tanah, aerase, aktiivitas mikroorganisme,

ketersediaan unsur hara, dll.tanah-tanah yang banyak kandungan bahan organik

dan berwarna gelap akan mengabsorbsi 80 % radiasi surya yang masuk.

Tanah yang banyak mengandung mengabsorbsi kuarsa ± radiasi surya yang

masuk.Lapisan tanah atas sampai kedalaman 50 cm selalu berubah-ubah atau

mengalami fluktuasi Kedalaman > 50 cm sampai 1 meter tidak banyak mengalami

perubahan temperatur.Perubahan termperatur tanah tergantung pada banyaknya

panas yang diterima dari matahari. Hal ni dipengaruhi oleh cuaca, bentuk daerah

dan keadaan tanah.


2

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan

tersebut sebagai judul Tugas Akhir dengan judul

“DATA ACQUISITION KELEMBAPAN TANAH MENGGUNAKAN

SENSOR YL69 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8”

Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler Atmega8, dan sensor YL69

serta LCD sebagai tampilan hasil ukurnya.

1.3 Tujuan Penulisan

Penulisan laporan proyek ini adalah untuk :

1. Membuat dan mengetahui cara kerja alat ukur Data Acquistian Kelembapan

Tanah Dengan Sensor YL69 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8

2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi

pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui.

3. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan Program Diploma Tiga

(D-III) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.

1.4 Batasan Masalah

Pembatasan masalah dalam tugas akhr ini mengacu pada Kelembapan Tanah

Digital Dengan Sensor YL69 Berbasis Mikrokontroler Atmega 8 dengan batasan -

batasan sebagai berikut:

1. Sensor YL69 hanya digunakan sebagai pendeteksi kelembapan tanah

2. rancangan perangkat keras (hardware) yang terdiri dari mikrokontroler,

pengkondisi sinyal, ATMega8, Sensor YL69, dan LCD.

3. Bahasa pemrograman yang digunakan pada mikrokontroler adalah bahasa C.

4. Display atau penampil nilai data menggunakan LCD (liquid crystal display).

5. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8.

6. Rentang suhu yang dapat dikur -200 ºC hingga +1200 ºC


3

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat

sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja data acquastion

kelemapan tanah dengan menggunakan sensor YL69 berbasis Mikrokontroler

Atmega8 maka penulis menulis tugas akhir ini sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang , rumusan masalah,

Tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2 DASAR TEORI

Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan

acuan projek tugas akhir, serta komponen yang perlu diketahui

untuk mempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini.

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram

blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan

diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler

Atmega8.

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem

kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan

untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang

diisikan ke mikrokontroler Atmega8.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari

pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah

rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan .


4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Tinjauan pustaka sangat membantu untuk dapat memahami suatu sistem. Selain

dari pada itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam merencanakan

suatu system.Dengan pertimbangan hal-hal tersebut, maka tinjauan pustaka

merupakan bagian-bagian yang harus dipahami untuk semua pembahasan

selanjutnya. Pengetahuan yang mendukung perencanaan dan realisasi alat

meliputi mikrokontroler Atmega8 dan Sensor YL69.

2.1. Pengertian Sensor

Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi gerak, panas,

cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus

listrik. Sensor sendiri adalah komponen penting pada berbagai peralatan. Sensor

juga berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi dan juga untuk mengetahui

magnitude. Transduser sendiri memiliki arti mengubah, resapan dari bahasa latin

traducere Bentuk perubahan yang dimaksud adalah kemampuan merubah suatu

energi kedalam bentuk energi lain. Energi yang diolah bertujuan untuk menunjang

daripada kinerja piranti yang menggunakan sensor itu sendiri. Sensor sendiri

sering digunakan dalam proses pendeteksi untuk proses pengukuran.

Sensor yang sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik

antara lain sensor cahaya atau sinar ataupun sensor suhu, serta sensor

tekanan.Dari pengertian sensor yang telah saya jabarkan diatas wajar jika alat

tersebut menjadi alat yang banyak diminati oleh berbagai pabrikan elektronik.

Salah satu pabrikan yang tengah gencar menggunakan sensor pada produk mereka

adalah pabrikan handphone dengan model touch screen. Sensor tekanan pada

berbagai handphone sekarang ini membutuhkan adanya dukungan dari sensor

tekanan. Selain pada gadget dengan teknologi canggih tersebut, sensor tekanan

juga biasa diaplikasikan kepada berbagai alat elektronik lain seperti kalkulator

serta remot. Adanya tekanan pada tombol-tombol pada kalkulator ataupun remot

bekerja dengan mengubah daya tekan tersebut menjadi daya atau sinyal listrik.


http://komponenelektronika.biz/pengertian-sensor.html

http://komponenelektronika.biz/sensor

http://komponenelektronika.biz/sensor-cahaya.html

http://komponenelektronika.biz/sensor-suhu.html

http://komponenelektronika.biz/sensor-tekanan.html

http://komponenelektronika.biz/sensor-tekanan.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor

5

Dengan pengertian sensor beserta kinerja dari sensor tekanan diatas dapat diambil

kesimpulan bahwa sensor memiliki banyak andil pada berbagai teknologi. Pada

sensor suhu sendiri terdapat empat jenis sensor yang sering dipakai yaitu

thermocouple, resistance temperature detectore, IC sensor dan termistor. Pada

komponen thermocouple terdapat dua komponen transduser panas dan juga

dingin. Kedua transedur tersebut berfungsi untuk membandingkan objek serta

untuk mendapatkan hasil akan suhu dari objek. Platina menjadi pilihan utama

pada komponen resistence temperature detectore karena memiliki tahanan suhu,

stabilitas, kelinearan, reproduktifitas, serta stabilitas. Termistor merupakan

resistor yang tahan terhadap panas, serta IC sensor sensor suhu dengan rangkaian

yang menggunakan chipsilikon guna mendeteksi tingkat suhu yang terdapat pada

objek.

2.1.1 Sensor YL69

Sensor YL69 atau sensor kelembapan tanah merupakan alat yang dipakai

untuk mengukur Ph atau kelembapan tanah. Prinsip kerja dari alat pengukur ph

tanah yaitu menghasilkan keluaran berupa besaran listrik yang disebabkan adanya

air yang berada di antara kapasitor sensor tersebut. Sensor kelembapan tanah

dengan ambang batas kelembaban yg bisa diatur. Output Digital : Tinggi saat

kelembaban tanah dibawah ambang batas. Output Analog : Untuk pengukuran

kelembaban tanah yg lebih akurat. sensor ini memiliki 4-pin, yaitu GND (untuk

ground), VCC (3.3 - 5Volt), AO (keluaran analog yang akan dibaca oleh

Arduino), dan DO (dapat diatur sensitivitasnya menggunakan knb pengatur, dan

menghasilkan logika digital HIGH/LOW pada level kelembaban tertentu). Untuk

saat ini, hanya tiga pin yang kita manfaatkan, yaitu GND, VCC dan AO.


6

Gambar 2.1 Konstruksi Sensor YL69

Gambar 2.2 Grafik Sensor YL69

2.1.2 Prinsip Kerja YL69

Sensor YL69 merupakan sensor yang mengimplementasikan prinsip

kerja sensor resistif. Sensor ini terdiri dari dua elektrode yang nantinya akan

membaca kelembaban didaerah sekitarnya, sehingga arus melewati dari satu

elektrode ke elektrode yang lain. Besar nilai arus dipengaruhi oleh besar

kecilnya resistansi akibat kembaban yang berada disekitar elektrode. Jika

resistansi besar maka kelembaban dari tanah kecil, sedangkan jika resistansi

kecil maka arus yang melewati elektrode semakin banyak dan menunjukkan

bahwa kelembababan tinggi. Sensor Higrometer YL-69 dapat mengukur

kelembapan tanah pada area yang tidak terlalu luas [8]. Oleh karena itu

penempatan sensor harus tepat .


7

Gambar 2.3 Prinsip Kerja Sensor YL69

Gambar 2.4 Sensor YL69

2.2 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi untuk menampilkan karakter angka,

huruf ataupun simbol dengan lebih baik dan dengan konsumsi arus yang rendah.

Dalam aplikasinya, LCD 2×16 terbagi menjadi beberapa bagian bentuk, ada yang

memakaibacklight, ada juga yang tidak. Kemudian yang memakai backlight, ada

yang berwarna hijau dan ada juga yang berwarna biru. Tapi intinya sama, pin

yang digunakan sama.

Gambar 2.5 LCD 16×2

(Sumber :https://mikrokontrolerindonesia.files.wordpress.com)


8

Karena LCD sudah dilengkapi perangkat kontrol sendiri yang menyatu dengan

LCD, maka kita mengikuti aturan standar yang telah disimpan dalam

pengontrolan tersebut.konfigurasi pin yang terdapat dalam LCD adalah:

Tabel 2.1. Data untuk pin LCD

Pin Simbol Nilai Fungsi

1 Vss – Power supply 0 volt (ground)

2 Vdd/Vcc – Power supply Vcc

3 Vee – Seting kontras

4 RS 0/1 0: intruksi input / 1: data input

5 R/W 0/1 0: tulis ke LCD / 1: membaca dari LCD

6 E 0–>1 Mengaktifkan sinyal

7 DB0 0/1 Data pin 0








15 VB+ – Power 5 Volt (Vcc) Lampu latar (jika

ada)

16 VB- – Power 0 Volt (ground) Lampu latar (jika

ada)


9

2.2.1 Cara kerja LCD (Liquid Crystal Display)

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari

4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai

dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan

sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam

pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan

sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode

4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-

bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap

nibblenya). Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca

status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir setiap aplikasi

yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8

jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4,

DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit

merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface

LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.

2.3 Bahasa C

Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada antara

bahasa tingkat rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat

tinggi (bahasa yang berorientasi pada manusia). Seperti yang diketahui, bahasa

tingkat tinggi mempunyai kompatibilitas antara platform. Karena itu, amat mudah

untuk membuat program pada berbagai mesin. Berbeda halnya dengan

menggunakan bahasa mesin, sebab setiap perintahnya sangat bergantung pada

jenis mesin.

Pembuat bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Dennis M. Ritchie

pada tahun 1972. C adalah bahasa pemrograman terstruktur, yang membagi

program dalam bentuk blok. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan dan

pengembangan program. Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali

dipindahkan dari satu jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena

adanya standarisasi bahasa C yaitu berupa standar ANSI (American National

Standar Institut) yang dijadikan acuan oleh para pembuat kompiler.jenis mesin.


10

Pembuat bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Dennis M. Ritchie pada tahun

1972. C adalah bahasa pemrograman terstruktur, yang membagi program dalam

bentuk blok. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembuatan dan pengembangan

program.

Program yang ditulis dengan bahasa C mudah sekali dipindahkan dari satu

jenis program ke bahasa program lain. Hal ini karena adanya standarisasi bahasa

C yaitu berupa standar ANSI ( American National Standar Institut) yang dijadikan

acuan oleh para pembuat kompiler.Kelebihan Bahasa C:

- Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.

- Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua jenis

computer.

- Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya terdapat 32

kata kunci.

- Proses executable program bahasa C lebih cepat

- Dukungan pustaka yang banyak.

- C adalah bahasa yang terstruktur

- Bahasa C termasuk bahasa tingkat menengah

Penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang

berorientasi pada mesin. yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah. melainkan

berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin dengan cepat.

secepat bahasa mesin. inilah salah satu kelebihan C yaitu memiliki kemudahan

dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam

mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.

Kekurangan Bahasa C:

- Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program kadang-kadang

membingungkan pemakai.

- Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.

-

2.3.1 Tipe Data

Tipe data merupakan suatu hal yang penting untuk kita ketahui pada saat

belajar bahasa pemrograman. Kita harus dapat menentukan tipe data yang tepat

untuk menampung sebuah data, baik itu data berupa bilangan numerik ataupun


11

karakter. Hal ini bertujuan agar program yang kita buat tidak membutuhkan

pemesanan kapling memori yang berlebihan. Seorang programmer yang handal

harus dapat memilih dan menentukan tipe data apa yang seharusnya digunakan

dalam pembuatan sebuah program. Secara garis besar tipe data pada bahasa C

dibagi menjadi beberapa bagian antara lain sebagai Berikut

Macam-Macam Tipe Data Pada Bahasa C :

1. Tipe Data Karakter

Sebuah karakter, baik itu berupa huruf atau angka dapat disimpan pada

sebuah variabel yang memiliki tipe data char dan unsigned char. Besarnya data

yang dapat disimpan pada variabel yang bertipe data char adalah (-127)- (127).

Sedangkan untuk tipe data unsigned char adalah dari 0- 255. Pada dasarnya setiap

karakter memiliki nilai ASCII (American Standard Code for Information

Interchange), nilai inilah yang sebetulnya disimpan pada variabel yang bertipe

data karakter ini.

2. Tipe Data Bilangan Bulat

Tipe data bilangan bulat atau dapat disebut juga bilangan desimal merupakan

sebuah bilangan yang tidak berkoma. Pada bahasa C terdapat bermacam-macam

tipe data yang dapat kita gunakan untuk menampung bilangan bulat. Kita dapat

menyesuaikan penggunaan tipe data dengan terlebih dahulu memperhitungkan

seberapa besar nilai yang akan kita simpan. Contohnya seperti berikut, kita akan

melakukan operasi penjumlahan nilai 300 dan 100 dan hasilnya akan disimpan

pada variabel C. Jika dilihat, hasil dari penjumlahan tersebut nilainya akan lebih

besar dari 255 dan nilainya pasti positif, oleh karena itu sebaiknya kita

menggunakan tipe data unsigned int. Namun berbeda halnya jika kita ingin

melakukan operasi pengurangan -5 - 300, jika dilihat hasilnya akan negatif maka

selayaknya digunakan variabel dengan tipe data int.

3. Tipe Data Bilangan Berkoma

Pada bahasa C terdapat dua buah tipe data yang berfungsi untuk menampung

data yang berkoma, tipe data tersebut adalah float dan double. Tipe data double


12

dapat digunakan jika kita membutuhkan variabel yang dapat menampung tipe data

berkoma yang bernilai besar.

Tabel. 2.2 Tipe Data Bilangan Berkoma

Tipe Data Ukuran Jangkauan Nilai

Bit 1 byte 0 atau 1

Char 1 byte -128 s/d 127

Unsigned Char 1 byte 0 s/d 255

Signed Char 1 byte -128 s/d 127

Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Short Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Unsigned Int 2 byte 0 s/d 65.535

Signed Int 2 byte -32.768 s/d 32.767

Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647

Unsigned Long Int 4 byte 0 s/d 4.294.967.295

Signed Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647

Float 4 byte 1.2*10-38

s/d 3.4*10+38

Double 4 byte 1.2*10-38

s/d 3.4*10+38

ditentukan sendiri oleh pemrogram yang digunakan untuk menyimpan nilai,

misalnya nama variable, nama konstanta, nma suatu elemen (misalnya: nama

fungsi, nama tipe data, dll). Identifier punya ketentuan sebagai berikut:

1. Maksimum 32 karakter (bila lebih dari 32 karakter maka yang diperhatikan

hanya 32 karakter pertama saja).

2. Case sensitive membedakan huruf besar dan huruf kecil.


13

3. Karakter pertama harus karakter atau underscore ( _ ). Selebihnya boleh

angka.

4. Tidak boleh mengandung spasi atau blank.

5. Tidak boleh menggunakan kata yang sama dengan kata kunci dan fungsi.

2.4 Mikrokontroler ATMega8

Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya

mikroprosesor sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai

tambahkarena didalamnya sudah terdapat memori dan sistem input/output dalam

suatu kemasan IC. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s RISC processor)

standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-

bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda

dengan instruksiMCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena memiliki

arsitektur CISC (sepertikomputer).

Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan

mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction

SetComputer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction

SetComputer). Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas,

yaitukeluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, Keluarga ATMega, dan AT89RFxx.

Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori,

kelengkapanperiferal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki.Secara umum,

mikrokontroler mengandung tujuh komponen : Prosesor (CPU), ROM, RAM,

bandar (port) I/O, Rangkaian Interupsi, Timer, dan Bus yang dihubungkan.

- Prosesor : Prosesor (CPU) melaksanakan penjemputan intruksi dari memori

mendekodekan dan menjalankannya dan mengarahkan perpindahan data antar

register atau antara register dan memori.

- ROM : digunakan untuk menyimpan data yang bersifat permanen. Dalam

mikrokontroler program disimpan dalam ROM, atau EPROM atau Flash

EPROM.Ada mikrokontroler yang dapat ditambah ROM eksternal di luar serpih

mikrokontroler.Disamping ROM untuk program juga digunakan EEPROM untuk

menyimpan data.


14

- RAM : RAM digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara. Dalam

mikrokontroler, RAM yang tersedia sangat sedikit yang sebagiannya digunakan

lagi sebagai register prosesor, dikatakan register dipetakan sebagai memori.

- Timer : Timer (pewaktu) adalah counter (pencacah) yang digunakan untuk

membangkitkan pulsa atau deretan pulsa pada saat-saat tertentu atau dengan

frekuensi tertentu. Pulsa ini digunakan untuk sebagai inetrupsi internal untuk

memulai atau mengakhiri kegiatan tertentu.Dalam kebanyakan mikrokontroler,

pencacah ini adalah pencacah naik, berbeda dengan pencacah turun yang

diterapkan dalam sistem mikroprosesor.

- Bandar I/O : Terdiri atas Port Paralel dan Port Seri yang mempunyai

kemampuan tristate. Pada sebagian mikrokontroler disediakan bandar

masukan/keluaran analog.Fungsi bandar ini pada umumnya dipilih (dikonfigurasi)

sebagai masukan/keluaran paralel/seri analog. Arah aliran data pada Port

masukan/keluaran pada umumnya dipilih melalaui register arah (Data Direction

Register, disingkat DDR). Port ini juga dipetakan sebagai memori.

- Interupsi : interupsi dapat dibedakan atas interupsi perangkat lunak yang

dibangkitkan oleh interupsi yang ditanamkan dalam program dan interupsi

perangkat keras yang dibangkitkan oleh sinyal perangkat keras yang baik yang

berasal dari sumber internal seperti timer atau sumber eksternal dari port seri atau

paralel.

- Bus : bus adalah saluran yang melakukan (membawa) sinyal-sinyal perangkat

keras. Sebagaimana dalam mikroprosesor, bus dibedakan atas bus data, alamat

dan kontrol. Bus data melakukan data antara register dan memori atau I/O, bus ini

bersifat dua arah.

ATMega8 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8bit. Beberapa tipe

mikrokontroler yang “berkeluarga” sama dengan ATMega8 ini antara lain

ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328. AVR merupakan salah satu

jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam

fungsi.Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seperti MCS51

adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di

dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah

memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena


15

cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan

melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus

seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan 512 byte.

Gambar 2.6 ATMega8

(Sumber :http://giantika.ilearning.me/2014/03/04/atmega8-dan-

atmega8535/)

AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC

yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan

konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan

maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan

ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan

untuk bekerja.Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan

tegangan antara 2,7 - 5,5V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada

tegangan antara 4,5–5,5 V.

2.5 USB TO TTL

Model komunikasi yang termasuk kedalam emulasi serial adalah CDC 232

dimana inrerface ini digunakan untuk mentransfer data yang biasanya akan

ditransfer melalui antar muka RS-232.CDC ini akan membuat virtual

communication port untuk PC ataupun notebook atau dan embedded system untuk

bertukar informasi. Pert COM yang digunakan adalah port serial RS-232 pada

motherboard atau expansi. Untuk berkomunikasi dengan device seiring melewati


http://giantika.ilearning.me/2014/03/04/atmega8-dan-atmega8535/

http://giantika.ilearning.me/2014/03/04/atmega8-dan-atmega8535/

16

RS-232 yang mendukung USB. Tetapi dengan firmware yang tepat, perangkat

USB dapat muncul sebagai Virtual Port COM yang dapat mengakses Serial Port.

Perangkat ini dapat digunakan untuk bertukar data dengan perangkat lain

dengan tujuan apapun. Sebuah contoh clasic misalnya modem yang

memungkinkan PC atau notebook untuk mengirim atau mengirim dan menerima

data melalui saluran telephone dan merespon AT dari PC.COM-Port ini juga

mendukung set perintah khusus vendor untuk akuisisi data , kontrol motor,

mikrokontroller, atau pengguna lainnya. Port USB dengan vitual COM Port

merupakan antar muka atau interface yang memungkinkan aplikasi untuk

mengakss perangkat USB seolah-olah port built-in-serial. Banyak perangkat USB

dengan dukungan vitual COM port yang berfungsi sebagai jembatan yang

mengkonversi antara USB dan RS-232 atau antarmuka sinkron Serial. CD232

merupakan cara cepat untuk menambahkan COM-Port dengan koneksi USB.

Time to Live (TTL) adalah mekanisme yang membatasi umur data dalam

komputer atau jaringan. TTL dapat diimplementasikan sebagai counter atau

timestamp terpasang atau tertanam dalam data. Setelah hitungan peristiwa atau

jangka waktu yang telah berlalu, data akan dibuang. Dalam jaringan komputer,

TTL mencegah paket data dari beredar terun menerus (tanpa batas). Dalam

aplikasi komputasi, TTL digunakan untuk meningkatkan kinerja caching atau

meningkatkan privasi. TTL adalah nilai waktu termasuk dalam paket yang dikirim

melalui TCP / IP berbasis jaringan yang memberitahu penerima berapa lama

waktu untuk terus atau menggunakan paket atau data yang dimasukkan sebelum

waktunya habis dan membuang paket atau data. Time-to-Live (TTL) telah diubah

namanya pada IP versi 6. Dalam hal ini disebut hop limit dan memiliki fungsi

yang sama seperti pada TTL di IPv4. Nilai dari TTL akan muncul pada beberapa

utilitas jaringan seperti Ping, traceroute, dan utilitas jaringan PathPing untuk

mencoba untuk mencapai komputer host yang diberikan atau untuk melacak rute

ke host tersebut.


17

2.5.1 Konfigurasi ATmega8

Gambar 2.7 Konfigurasi pin ATmega8

(Sumber :http://www.circuitstoday.com/avr-atmega8-microcontroller-an-

introduction)

ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang

berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan

dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8.

a. VCC

Merupakan supply tegangan digital.

b. GND

Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan

grounding.

c. Port B (PB7...PB0)

Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port

B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat

digunakan sebagai input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit

directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin

yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan

mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6 dapat

digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input

ke rangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan Fuse bit yang


18

digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat

digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung

pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock.

Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat

digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan maka PB6 dan PB7

(TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran input timer.

Tabel 2.3 Fungsi Alternatif Port B

d. Port C (PC5…PC0)

Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam

masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah

mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C

memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun

mengeluarkan arus (source).

ADC 6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar

10bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa

tegangan analog menjadi data digital. I2C (SDA dan SDL) merupakan

salah satu fitur yang terdapat pada PORTC. I2C digunakan untuk

komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki komunikasi data

tipe I2C seperti sensor kompas, accelerometer nunchuck, dll.


19

e. RESET/PC6

Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin

I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang

terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak

diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level

tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek

dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset

meskipun clock-nya tidak bekerja. RESET merupakan salah satu pin

penting di mikrokontroler, RESET dapat digunakan untuk merestart

program. Pada ATMega8 pin RESET digabungkan dengan salah satu pin

IO (PC6). Secara default PC6 ini di disable dan diganti menjadi pin

RESET. Kita dapat melakukan konfigurasi di fusebit untuk melakukan

pengaturannya.

Tabel 2.4 Fungsi Alternatif Port C

f. Port D (PD7…PD0)

Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor.

Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port

ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya

berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan

I/O.


20

Tabel 2.5 Fungsi Alternatif Port D

USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial dengan

level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial,

sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi untuk

menerima data serial. Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan

fungsi khusus sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan

sebagai selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan

kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama akan

berhenti dan akan menjalankan program interupsi. XCK dapat difungsikan

sebagai sumber clock external untuk USART, namun kita juga dapat

memanfaatkan clock dari CPU, sehingga tidak perlu membutuhkan

external clock. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external

untuk timer 1 dan timer 0. AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan

input untuk analog comparator.

g. Avcc

Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus

dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk

analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja

disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika

ADC digunakan, maka AVcc harus dihubungkan ke VCC melalui low

pass filter.

h. AREF

i. Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.


21

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1 Umum

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting di dalam

penyelesaian pembuatan suatu alat ukur. Pada perancangan dan pembuatan alat ini

akan ditempuh beberapa langkah yang termasuk kedalam langkah perancangan

antara lain pemilihan komponen yang sesuai dengan kebutuhan serta pembuatan

alat. Dalam perancangan ini dibutuhkan beberapa petunjuk yang menunjang

pembuatan alat seperti buku buku teori, data sheet atau buku lainnya dimana buku

petunjuk tersebut memuat teori- teori perancangan maupun spesifikasi komponen

yang akan digunakan dalam pembuatan alat, melakukan percobaan serta

pengujian alat.

Langkah dalam perancangan ini terbagi dalam 2 bagian utama yaitu bagian

perancangan elektronik meliputi semua tahap yang berhubungan dengan

rangkaian misalnya perancangan rangkaian, pemilihan komponen, pencetakan dan

pembuatan layout dan pencetakan di papan PCB (Printed Circuit Board),

pemasangan komponen di PCB serta pengujian alat. Semua langkah- langkah

tersebut dikerjakan secara teratur agar diperoleh hasil yang maksimal.

3.2 Tujuan Perancangan

Tahap terpenting dalam pembuatan suatu alat adalah perancangan. Hal- hal

yang perlu diperhatikan dalam perancangan suatu alat meliputi prinsip kerja

rangkaian, spesifikasi komponen yang terdapat pada rangkaian sehingga tidak

terjadi kerusakan pada saat pemasangan komopnen. Tujuan perancangan adalah

untuk memudahkan dalam pembuatan suatu alat serta mendapatkan suatu alat

yang baik seperti yang diharapkan dengan memperhatikan penggunaan komponen

dengan harga ekonomis serta mudah didapat dipasaran. Selain itu, itu perancangan

juga bertujuan untuk membuat solusi dari suatu permasalahan dengan

penggabungan prinsip- prinsip elektronik dan mekanik, serta dengan literatur.


22

3.3 Diagram Blok Rangkaian

Gambar 3.1. Diagram Blok Data Acquisition Kelembapan Tanah Menggunakan

Sensor YL69 Berbasis Mikrokontroler AtMega8

3.4 Fungsi Diagram Blok

1. Sensor YL69 = Berfungsi sebagai Pendeteksi Kelembapan Tanah

2. ATMEGA8 = Berfungsi sebagai Pembaca Sensor

3. Power Supply = Berfungsi sebagai Sumber Tegangan

Keseluruhan Sistem.

4. USB TO TTL = Berfungsi untuk menghubungkan ke alat komputer

5. LCD = Berfungsi untuk Menampilkan Data.

POWER

SUPPLY

AT

MEGA 8 LCD

SENSOR

YL69

USB TO

TTL

LAPTOP


23

3.5 Flowchart Sistem

Gambar 3.2 Flowchart Sistem

Keterangan :

- Aktifkan sensor pendeteksi tanah

- Sensor YL69 digunakan untuk mendeteksi kelembapan tanah dari sensor itu

MULAI

INISIALISASI

SELESAI

MEMBACA

RH TANAH

PROSES

DATA

TAMPILKAN

LCD

KIRIM KE PC


24

sebenarnya data yang akan di proses belum bisa di baca oleh micro yang

fungsinya digunakan untuk memproses data yang diberikan sensor dengan

diberi rumusan yang telah di tetapkan oleh pengkondisi signal.

- Setelah Signal dikondisikan baru bisa dibaca oleh micro tersebut dan data

yang telah terbaca oleh micro akan ditampilkan oleh LCD dan dikirim ke

komputer.

3.6 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

Rangkaian mikrokontroller merupakan pusat pengendalian dari bagianinput

dan keluaran serta pengolahan data. Pada sistem ini digunakanmikrokontroller

jenis Atmega8 yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:

a. Kristal 8 MHz, yang berfungsi sebagai pembangkit clock.

b. Kapasitor 22 pF pada pin XTAL1 dan XTAL2.

c. Resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF pada pin reset.

d. Port masukan dan keluaran yang digunakan yaitu :

1. PortC.0 digunakan sebagai Penerima data dari remote (receiver)

2. PortA.1, PortB.1 -PortB.4 digunakan sebagai data input basistransistor

pada driver relay.

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8


25

3.7 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display)

Pengoperasian LCD dengan Mikrokontroler ATmega 328 menggunakan

komunikasi 4bit. Setelah sensor pelampung sudah melakukan pengukuran,

variable resistor akan mengirimkan data ke mikrokontroler melalui Port A

kemudian mikrokontroler menerima data ukuran jarak yang terbaca dan

ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah skematik rangkaian LCD.

Gambar 3.4 Skematik Rangkaian LCD 16x2 Karakter

Pada gambar 3.3, pin 1 dihubungkan ke Vcc (5V), pin 2 dan 16 dihubungkan ke

Gnd (Ground),pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD, pin 4

merupakan Register Select (RS), pin 5 merupakan R/W (Read/Write),pin 6

merupakan Enable,pin 11-14 merupakan data. Reset, Enable, R/W dan data

dihubungkan ke mikrokontroler ATmega328. Fungsi dari potensiometer (VR1)

adalah untuk mengatur gelap/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.


26

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Tujuan Pengujian Alat

Pengujian dan analisa merupakan hal terpenting dalam pembuatan suatu

alat. Tujuan dari pegukuran dan analisa adalah untuk mengetahui apakah alat yang

telah dibuat dapat bekerja atau tidak. Terlebih untuk penelitian projek akhir 1 ini,

mencari kesimpulan apakah alat yang dibuat ini lebih efesien hasilnya atau

cenderung merugikan dari alat pendeteksi cahayabiasanya.

4.1.2 Peralatan Pengujian

Proses pengujian akan berjalan dengan baik karena dipersiapkan peralatan-

peralatan yang mendukung. Peralatan tersebut antara lain adalah :

1. Leptop

2. Kabel USB TO TTL

3. Dan Kabel- Kabel Penghubung Lainnya.

4.1.3 Prosedur Pengujian

Memahami pengujian pada masing- masing bagian terpenting dari alat,

perlu dipersiapkan terlebih dahulu peralatan- peralatan yang digunakan langkah-

langkah pengujian dapat dilakukan sebagai berikut :

1. Siapkan semua peralatan yang akan dibutuhkan dan pastikan semua dalam

keadaan baik.

2. Hidupkan leptop dengan menghubungkan kabel usb to ttl ke leptop yang

sudah tersambung pada alat yang akan diuji

3. Lakukan pengujian pada titik yang akan diuji.

4. Dan hasinya akan di tampilkan di LCD yang akan dikirim ke leptop.

5. Hasilnya akan ditampilkan di leptop yang telah diprogram dimana kita

akan mengetahui nilai kelembapan tanah baik itu kering ataupun basah

yang akan diuji.


27

4.1.4 Pengujian Alat

Proses pengujian alat dapat segera dilakukan setelah mengetahui titik- titik

pengujian. Pengaruh impedansi juga perlu diperhatikan dalam melakukan proses

pengujian. Ketidaksesuaian impedansi antara pengujian, kabel, alat pengukur

yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran. Adapun titik- titik yang menjadi alur

proses pengujian pada rangkaian dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Gambar Rangkain Alat


28

4.1.5 Data Hasil Pengujian

Berdasarkan titik pengujian pada gambar 4.1 didapat hasil pengujian seperti

berikut :

Tabel 4.1 Pengujian Hasil RH Tanah Kering

Pengujian Waktu

Pengujian/detik

Hasil RH Tanah

Kering (%)

Kategori

Tanah

1 3 0% Sangat Rendah



Tabel 4.2 Pengujian Hasil RH Tanah Basah

Pengujian Waktu

Pengujian/detik

Hasil RH Tanah

Basah (%)

Kategori

Tanah

1 3 80% Normal

2 5 81% Normal

3 7 81% Normal

Keterangan : Pengujian Kelembapan pada Tanah Kering biasanya persenanya

akan biasa karena tidak ada kadar air yang dideteksi oleh sensor tersebut, beda

halnya dengan Kelembapan pada Tanah yang Basah biasanya persenannya akan

semakin naik karena kadar air yang terkandung pada tanah tersebut. Selain itu

Tanah memiliki Ketegori :

Apabila < 70% berarti tanah tersebut tergolong Sangat Rendah, 70 – 80%

tergolong Rendah, 80 – 90% tergolong Normal/Ideal, 91 – 95% tergolong Tinggi,

96 – 100% tergolong Sangat Tinggi.


29

4.1.6 Hasil Pengujian Rangkaian LCD

Setelah seluruh komponen telah dipasang dengan baik maka pada LCD akan

dihasilkan tampilan sebagai berikut :

1. Kondisi awal LCD

Gambar 4.2 Tampilan LCD

4.2 Pembahasan

4.2.1 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8

ATMega8 merupakan sebuah modul berbasis mikrokontroler ATMega8

yang sudah dilengkapi dengan eksternal crystal osilator, tombol reset, port ISP,

port UART, ADC referensi dan port IO. System minimum ini sangat cocok untuk

aplikasi-aplikasi sederhana seperti membaca tombol, dihubungkan dengan LED,

mengontrol RELAY, mengendalikan LCD, pembacaan sensor-sensor digital

maupun untuk aplikasi yang komplek seperti untuk komunikasi dengan

komputer/laptop, komunikasi dengan MODEM, pengontrolan jarak jauh, PID

kontroler ataupun robotika. Modul sistem minimum ini mempunyai port ISP (In

System Programming) yang digunakan untuk mendownload program.

4.2.2 Interfacing LCD (2x16)

Rangkaian LCD merupakan rangkaian pendukung sebagai media tampilan

yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama dan dapatmenampilkan

karakter ASCII, didalam LCD terdapat sebuah mikroprocessor yang

mengendalikan tampilan. Rangkaian LCD merupakan sebuah rangkaian yang


30

berfungsi untuk menampilkan informasi. Rangkaian ini bekerja pada saat

mendapat masukan data dari mikrokontroller pada pin PD4- PD7. Pada

rangkaian LCD juga dapat digunakan trimpot yang berfungsi sebagai pengatur

kontras (kecerahan LCD). Tegangan yang digunakan pada rangkaian LCD yaitu

5V, dan juga menggunakan resistor 10 k. Jenis LCD yang digunakan adalah

M1632, yaitu terdiri dari 16 baris data dan 2 kolom. Untuk melakukan percobaan

penggunaan LCD biasanya langsung menggunkan program untuk menampilkan

tulisan pada layar LCD.

Berdasarkan pengujian dan system LCD ini yaitu pada saat LCD tidak

mengukur atau melebihi jarak maka LCD akan menampilkan hasil 0,00. Pada saat

pengukuran terdeteksi maka LCD akan memberikan informasi berupa jarak yang

telah diproses.


31

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari Hasil Pengujian Pada Alat Ukur Kelembapan Tanah dengan Sensor

YL69 berbasis Mikrokontroler ATMega 8 dapat disimpulkan :

1. Piranti elektronik yang dibutuhkan dalam rangkaian alat ukur Kelembapan

tanah ini adalah Mikrokontroler ATMega8, Sensor YL69/Sensor Tanah,

Pengkondisi Sinyal, LCD, Kabel USB TO TTL dan Leptop. Alat ini dibuat

dengan merangkai piranti-piranti elektronik yang menjadi suatu sistem

yang dapat mendeteksi Kelembapan pada tanah baik itu tanah kering

ataupun basah pada lingkungan sekitarnya dan akan menampilkannya

secara otomatis.

2. Prinsip kerja alat ukur ini dimana data dari sensor YL69 atau sensor

kelembapan tanah belum bisa dibaca oleh mikro dimana harus ada

pengondisi sinyal terlebih dahulu agar bisa di bacah oleh mikro, setelah

terbaca oleh mikro data akan ditampilkan di LCD dan kemudian hasil

akhirnya akan di kirim ke leptop.

3. Kelembapan pada tanah tergantung suhu disekitarnya baik itu tanah kering

maupun tanah basah.

5.2 Saran

1. Diharapkan alat ini dapat lebih dikembangkan lagi, baik dari segi fungsi

maupun aplikasi.

2. Fungsi dari alat diharapkan bisa diperluas lagi supaya tidak hanya bisa

mengukur suhu tanah pada batasan tertentu.

3. Alat ini juga diharapkan dapat dikembangkan lagi dengan menambahkan

keluaran tidak hanya melalui LCD saja tetapi juga dapat ditambahkan

output suara dan juga dapat dilakukan percetakan data menggunakan print.


DAFTAR PUSTAKA

Prentice- hall, inc., Englewood Cliffs Nj, Electronic Instrumentasi &Measurement

Tecniques, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1999.

Suhata, ST, VB Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik, Penerbit Elex

Media Komputindo, Jakarta, 2005

http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/61928/Chapter%20II.pdf?

sequence=5

Diakses pada tanggal: 8 Juli 2018 Pukul: 15:30

http://www.circuitstoday.com/avr-atmega8-microcontroller-an-introduction


https://mikrokontrolerindonesia.files.wordpress.com


lib.unnes.ac.id/23437/1/5301411063.pdf

Diakses pada :12 Juli 2018 Pukul: 14.00 wib

http://hardiantoe.blogspot.co.id/2015/03/v-behaviorurldefaultvmlo.html

Diakses pada : 13 Juli 2018 Pukul ; 12.03 wib

http://teknikelektronika.com/pengertian-sensoryl69-dan prinsip-kerjanya/

Diakses pada : 14 Juli 2018 Pukul ; 11.20 wib


http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/61928/Chapter%20II.pdf?sequence=5

http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/61928/Chapter%20II.pdf?sequence=5

http://www.circuitstoday.com/avr-atmega8-microcontroller-an-introduction

http://hardiantoe.blogspot.co.id/2015/03/v-behaviorurldefaultvmlo.html

http://teknikelektronika.com/pengertian-sensoryl69-dan%20prinsip-kerjanya/

LAMPIRAN I

Gambar Rangkaian

Gambar Rangkaian Kelembapan Tanah Menggunakan sensor YL69 Berbasis

Mikrokontroler ATMega8


LAMPIRAN II

Tampilan Program

#include <LiquidCrystal.h>

#define up 9

#define down 10

int data;

float tegangan;

float v1,v2,v;

float arus;

int inv=1;

float RH;

LiquidCrystal lcd(8,6,5,4,3,2);

unsigned long previousMillis = 0;

void setup() {

pinMode(up,INPUT);

pinMode(down,INPUT);

digitalWrite(up,HIGH);

digitalWrite(down,HIGH);

Serial.begin(9600);

lcd.begin(16, 2);

}

void loop() {

if (digitalRead(up)==LOW){inv++;}

if (digitalRead(down)==LOW){inv--;}

if (inv>1000){inv=1000;}

if (inv<1){inv=1;}

data=analogRead(A5);

tegangan = 5-(data*0.004887);

RH = tegangan/3*100;

if (RH>100){RH=100;}

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print(" DAQ RH Tanah ");


lcd.print("RH:");

lcd.print(RH,0);

lcd.print("%");


lcd.print("INV:");

lcd.print(inv);

lcd.print("s");

delay(200);

unsigned long currentMillis = millis()/1000;


if (currentMillis - previousMillis >= inv) {

previousMillis = currentMillis;

Serial.print("DATA,TIME,");

Serial.println(RH,0);

}

}


data acquisition kelembapan tanah menggunakan …

Documents