Post on 02-Oct-2021
PENGUKUR pH LARUTAN KIMIA BERBASIS
INTERFACING KOMPUTER DAN MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
ALFIN GHAZALI
160821002
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2018
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGUKUR pH LARUTAN KIMIA BERBASIS
INTERFACING KOMPUTER DAN MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar
Sarjana Sains
ALFIN GHAZALI
NIM. 160821002
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2018
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
i
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ii
PERNYATAAN
PENGUKUR pH LARUTAN KIMIA BERBASIS INTERFACING
KOMPUTER DAN MIKROKONTROLER ATMEGA8535
SKRIPSI
Saya Mengakui Bahwa Skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
sumber kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya
Medan, Oktober 2018
Penulis
ALFIN GHAZALI
NIM. 160821002
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
iii
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan Skripsi ini dengan judul “Pengukur pH Larutan Kimia
Berbasis Interfacing Komputer dan Mikrokontroler Atmega8535”.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
Sarjana (S1) pada Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
ALam, Universitas Sumatera Utara, Medan. .
Penulis menyadari bahwa terlaksananya pembuatan dan penyusunan
Skipsis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
• Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
• Bapak Dr.Perdinan Sinuhaji, MS, selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Bapak Prof.Dr.Marhaposan Situmorang, Ph.D, selaku dosen pembimbing.
• Seluruh Bapak/Ibu Dosen, Staff dan Pegawai Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan moril dan materil
serta doa selama pendidikan.
• Teman – teman seperjuangan di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Dan semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
Skripsi ini.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua, dan
mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya dapat membangun
demi kesempurnaan Skripsi ini.
Medan, Oktober 2018
Penulis
Alfin Ghazali
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
iv
ABSTRAK
Banyak cara yang sering dilakukan untuk menentukan nilai pH dan sifat dari suatu
larutan kimia, salah satunya yaitu dengan menggunakan kertas lakmus, kertas
indikator, dan pH meter. Penggunaan kertas lakmus dirasa kurang efektif karena
tidak dapat menyatakan angka akurat dari pH suatu larutan serta mudah
terkontaminasi menyebabkan perubahan warna kurang akurat begitu juga dengan
kertas indikator perubahan warna dari nilai kertas terkadang sulit dibaca dan akan
memudar setelah diangkat dari larutan jadi pengukuran nilai pH asam basa dari
larutan tersebut kurang akurat. Sedangkan pH meter tidak bisa menyimpan hasil
dari pengukuran suatu larutan. Teknologi yang digunakan untuk menyelesaikan
permasalahan diatas adalah Mikrokontroler Atmega8535 yang fungsinya sebagai
pusat pengendalian sistem. Mikrokontroler Atmega8535 menerima masukan dari
sensor pH, hasil dari pembacaan sensor pH ditampilkan ke dalam PC dan dapat
disimpan di PC dalam bentuk database.
Kata Kunci : Pengontrolan, Sensor pH, Visual Basic
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
v
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... i
PERNYATAAN .............................................................................................. ii
PENGHARGAAN .......................................................................................... iii
ABSTRAK ...................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix
BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1. Latar belakang Masalah ............................................................ 1
1.1. Rumusan Masalah .................................................................... 2
1.2. Batasan Masalah ....................................................................... 2
1.3. Tujuan ....................................................................................... 2
1.4. Manfaat ..................................................................................... 3
1.5. Metodologi Penelitian .............................................................. 3
1.6. Sistematika Penulisan Laporan................................................. 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 5
2.1. Mikrokontroler Atmega8535 .................................................... 5
2.2. Sensor pH ................................................................................. 9
2.3. Push Button .............................................................................. 10
2.4. LCD (Liquid Cristal Display) 16x2 .......................................... 11
2.5. USB to TTL .............................................................................. 14
2.6. Regulator .................................................................................. 14
2.7. Pemrograman Visual Basic 6.0 ................................................ 15
BAB 3 METODE PENELITIAN ............................................................... 19
3.1. Perancangan Sistem .................................................................. 19
3.1.1. Spesifikasi Sistem ......................................................... 19
3.1.2. Perancangan Diagram Blok .......................................... 19
3.1.3. Perancangan Hardware ................................................ 21
3.1.4. Perancangan Program ................................................... 26
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
vi
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 31
4.1. Pengujian Power Supply ............................................................. 31
4.2. Pengujian Mikrokokntroler Atmega8535 ................................... 32
4.2.1. Pengujian Sensor pH ....................................................... 32
4.2.2. Pengujian LCD ................................................................ 34
4.2.3. Pengujian Push Button .................................................... 34
4.2.4. Pengujian USB to TTL ................................................... 35
4.3. Hasil Pengujian Sistem Pengukur pH Larutan ........................... 37
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 39
5.1. Kesimpulan ................................................................................ 39
5.2. Saran ........................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 40
LAMPIRAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1. Mikrokontroler Atmega8535 .................................................................... 5
2.2. Konfigurasi Pin Atmega8535 .................................................................... 6
2.3. Blok Diagram Fungsional Atmega8535 ................................................... 7
2.4. Sensor pH .................................................................................................. 9
2.5. Simbol Push Button .................................................................................. 10
2.6. Push Button ............................................................................................... 11
2.7. Modul LCD Karakter 16 x 2 ..................................................................... 12
2.8. USB to TTL .............................................................................................. 14
2.9. Regulator LM2596 .................................................................................... 15
2.10. Tampilan Visual Basic 6.0 ...................................................................... 16
2.11. Komponen standarVisual Basic 6.0 ........................................................ 16
2.12. Ilustrasi konsep pemrograman Visual Basic ........................................... 18
3.1. Blok Diagram Sistem ................................................................................ 20
3.2. Rangkaian Keseluruhan Sistem ................................................................ 21
3.3. Rangkaian Push Button ............................................................................. 22
3.4. Rangkaian Sensor pH ................................................................................ 22
3.5. Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535 .................................................. 23
3.6. Rangkaian LCD ......................................................................................... 24
3.7. Rangkaian USB to TTL ............................................................................ 25
3.8. Rangkaian Regulator ................................................................................. 25
3.9. Flowchart Sistem Mikrokontroler Atmega8535 ....................................... 27
3.10. Flowchart SistemVisual Basic ................................................................ 29
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply Menggunakan LM2596 .................. 31
4.2. Pengujian Rangkaian Sensor pH ............................................................... 33
4.3. Pengujian Rangkaian Push Button ............................................................ 35
4.4. Pengujian USB to TTL.............................................................................. 36
4.5. Data Pengukuran Dalam Bentuk Excel ..................................................... 36
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
viii
4.6. Grafik Hasil Pengujian pH Larutan .......................................................... 38
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1. Konfigurasi pin LCD 16x2........................................................................ 13
4.1. Hasil Pengujian Power Supply .................................................................. 31
4.2. Hasil Pengujian Sensor pH........................................................................ 33
4.3. Hasil Pengujian LCD ................................................................................ 34
4.4. Hasil Pengujian Push Button ..................................................................... 35
4.5. Pengujian Larutan ..................................................................................... 37
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dalam kehidupan sehari-hari akan ditemukan senyawa dalam tiga keadaan
yaitu asam, basa, dan netral. Banyak cara yang sering dilakukan untuk
menentukan ukuran pH dan sifat dari senyawa tersebut, salah satunya yaitu
dengan menggunakan kertas lakmus, kertas indikator, dan pH meter. Ada dua
macam kertas lakmus, yaitu lakmus merah dan lakmus biru. Lakmus merah jika
dicelupkan kedalam larutan asam akan berwarna merah dan bila dicelupkan
kedalam larutan basa akan berwarna biru sedangkan kertas lakmus biru dalam
larutan asam akan berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru. Kertas
lakmus merah maupun biru dalam larutan netral tidak berubah warna. Cara
berikutnya menggunakan kertas indikator yaitu dengan cara mencelupkan kertas
indikator kedalam larutan yang akan diuji kemudian mengamati perubahan warna
yang bervariasi pada kertas indicator tersebut. Ketiga, menggunakan pH meter
dengan mencelupkan kedalam larutan kemudian mengamati nilai pH yang terlihat
pada layar monitor pH meter tersebut
Penggunaan kertas lakmus dirasa kurang efektif karena tidak dapat
menyatakan angka akurat dari pH suatu larutan serta mudah terkontaminasi
menyebabkan perubahan warna kurang akurat begitu juga dengan kertas indikator
perubahan warna dari nilai kertas terkadang sulit dibaca dan akan memudar
setelah diangkat dari larutan jadi pengukuran nilai pH asam basa dari larutan
tersebut kurang akurat. Sedangkan pH meter tidak bisa menyimpan hasil dari
pengukuran suatu larutan.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi mengalami kemajuan yang
pesat. Dengan adanya kemajuan tersebut, membuat manusia selalu berusaha
memanfaatkan teknologi yang ada untuk mempermudah segala aktivitas salah
satunya yaitu mengatasi permasalahan diatas dalam mengetahui nilai pH dari
suatu larutan.
Teknologi yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan diatas adalah
Mikrokontroler Atmega8535 yang fungsinya sebagai pusat pengendalian sistem.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2
Mikrokontroler Atmega8535 menerima masukan dari sensor pH, hasil dari
pembacaan sensor pH ditampilkan ke dalam PC dan dapat disimpan di PC dalam
bentuk database.
Berdasarkan pemikiran dan gagasan di atas maka muncul ide untuk
merancang dan membuat sistem yang mampu menjalankan fungsi tersebut dalam
bentuk proyek skripsi yang berjudul ”Pengukur pH Larutan Kimia Berbasis
Interfacing Komputer dan Mikrokontroler Atmega8535”.
1.2. Rumusan Masalah
• Bagaimana Merancang Pengukur pH Larutan Kimia Berbasis Interfacing
Komputer dan Mikrokontroler Atmega8535?
• Bagaimana Membuat Pengukur pH Larutan Kimia Berbasis Interfacing
Komputer dan Mikrokontroler Atmega8535?
1.3. Batasan Masalah
Dalam merancang dan membuat skripsi ini diberikan batasan-batasan
masalah sebagai berikut :
• Perancangan dan pembuatan sistem ini berbasis interfacing komputer dan
mikrokontroler atmega8535.
• Sensor yang digunakan untuk membaca larutan yaitu sensor pH.
• Menggunakan USB to TTL untuk menghubungkan mikrokontroler dengan PC.
• Menggunakan visual basic di PC untuk menampilkan hasil pengukuran pH
larutan.
• Menggunakan LCD untuk menampilkan sifat dari suatu larutan
• Menggunakan Push Button untuk mengirim data ke PC
• Sebanyak 5 larutan kimia yang akan diuji
1.4. Tujuan
• Untuk mengetahui perancangan pengukur pH larutan kimia berbasis interfacing
komputer dan mikrokontroler Atmega8535.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3
• Untuk mengetahui pembuatan pengukur pH larutan kimia berbasis interfacing
komputer dan mikrokontroler Atmega8535
1.5. Manfaat
• Mempermudah dalam pengukuran pH suatu larutan
• Mempermudah dalam membaca nilai pH suatu larutan
• Mempemudah dalam menyajikan hasil pengukuran pH larutan
• Dapat Menyimpan hasil pengukuran larutan dalam bentuk database
1.6. Metodologi Penelitian
Dalam penulisan skripsi ini penulis mengumpulkan data yang dilakukan
sebagai berikut :
• Pengumpulan data dengan cara melakukan studi ke perpustakaan dengan jalan
mencari buku-buku atau informasi yang berhubungan dengan proyek ini.
• Mengadakan konsultasi dan arahan/bimbingan dari dosen pembimbing serta
sumber-sumber lain yang dapat dijadikan sebagai acuan dan perbandingan
dalam merancang dan membuat proyek ini.
• Mencari data-data yang diperlukan dalam pembuatan proyek ini dengan
menggunakan fasilitas internet.
1.7. Sistematika Penulisan Laporan
Untuk mempermudah pembahasan dan penulisan laporan ini, penulis
membuat susunan bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika
penulisan laporan dengan urutan sebagai berikut :
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan, manfaat, metodologi penelitian serta sistematika penulisan
laporan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang teori-teori dan prinsip-prinsip yang menunjang pembuatan
tugas proyek ini.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4
BAB 3 METODE PENELITIAN
Bab ini berisikan tentang proses perancangan dan pembuatan alat. Mulai dari
perancangan dan pembuatan sistem secara hardware atau software
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM
Bab ini berisi tentang pengujian dan analisa dari masing masing rangkaian yang
terdapat pada sistem ini. Data yang telah didapatkan akan diolah menjadi
kesimpulan berbentuk data sistematik.
BAB 5 PENUTUP
Dalam bab ini menjelaskan simpulan berisi tentang rangkuman cara kerja sistem
dan saran untuk perbaikan mutu kinerja sistem yang lebih baik kedepannya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Mikrokontroler Atmega8535
Mikrokontroler adalah IC yang dapat diprogram berulang kali, baik ditulis
atau dihapus. Biasanya digunakan untuk pengontrolan otomatis dan manual pada
perangkat elektronika. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler sangat banyak
digunakan terutama dalam pengontrolan robot. Seiring perkembangan elektronika,
mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga
ikut berubah. Salah satunya adalah mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc
processor) ATmega8535 yang menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction
Set Computing) dimana program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan
satu siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi program. Secara umum, AVR
dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny, keluarga AT90Sxx,
keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-
masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan
instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Bentuk fisik
mikrokontroler atmega8535 seperti terlihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Mikrokontroler Atmega8535
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
6
Gambar 2.2. Konfigurasi Pin Atmega8535
Berdasarkan gambar 2.2. secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535
dapat dijelaskan sebagai berikut :
• VCC Input sumber tegangan (+)
• GND Ground (-)
• Port A (PA7 - PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to
Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC
tidak digunakan.
• Port B (PB7 - PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan
PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada
proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pada buku
petunjuk ”AVR ATMega8535”.
• Port C (PC7 - PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port ini
selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.
• Port D (PD7 - PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1
juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi
serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a buku petunjuk
”AVR ATMega8535”.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
7
• RESET Input reset.
• XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal.
• XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.
• AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.
• AREF Tegangan referensi untuk ADC.
Gambar 2.3. Blok Diagram Fungsional Atmega8535
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
8
Dari gambar 2.3. dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian-bagian
sebagai berikut :
• Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A,Port B,Port C dan Port D.
• ADC 8 channel 10 bit.
• Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.
• CPU yang terdiri atas 32 buah register.
• Watchdogtimer dengan osilator internal.
• SRAM sebesar 512 byte.
• Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.
• Interruptinternal dan eksternal
• Port antarmuka SPI (Serial Peripheral Interface).
• EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
• Antarmuka komparator analog.
• Port USART untuk komunikasi serial
Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut,
• Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
• Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) sebesar 512 byte.
• ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
• Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
• Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
9
2.2. Sensor pH
Sensor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk merubah
besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa di analisa dengan
menggunakan rangkaian listrik. Pada prinsipnya sistem sensor pH (pH meter)
terdiri dari elektroda pH yang digunakan untuk mendeteksi banyaknya ion H+
dari suatu cairan. Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan elektroda
potensiometrik. Elektroda ini memonitor perubahan voltase yang disebabkan oleh
perubahan aktivitas ion hidrogen (H+) dalam larutan. Elektroda pH yang paling
modern terdiri dari kombinasi tunggal elektroda referensi (reference electrode)
dan elektroda sensor (sensing electrode) yang lebih mudah dan lebih murah
daripada elektroda tepisah. Elektroda kombinasi ini mempunyai fungsi yang sama
dengan elektroda pasangan. Keluaran dari pH meter sudah dikalibrasi dalam mV
dan kondisi ideal dari elektroda pH pada suhu 25˚C. Dengan memonitor
perubahan tegangan yang disebabkan oleh perubahan aktifitas ion hidrogen (H+)
dalam larutan maka pH larutan dapat diketahui. Tegangan keluaran dari elektroda
akan menunjukkan 0mV ketika dipakai untuk mengukur pH 7.00 (netral).Sensor
pH ditempatkan dengan kodisi ujung Elektroda pH masuk dalam air. Bentuk fisik
dari sensor pH seperti terlihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4. Sensor pH
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
10
2.3. Push Button
Push Button merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk
menghubungkan dan memutuskan dua titik atau lebih dalam suatu rangkaian
elektronika. Prinsip kerja push button ini adalah kerja sesaat maksudnya jika
tombol ditekan sesaat maka akan kembali pada posisi semula. Berdasarkan
fungsinya push button terbagi atas 3 tipe kontak :
• Kontak NO (Normally Open = Kondisi terbuka)
Tombol jenis ini biasanya digunakan untuk menghubungkan arus pada suatu
rangkaian kontrol atau sebagai tombol start. Fungsi mengalirkan arus pada
tombol ini terjadi apabila pada bagian knop nya ditekan sehingga kontaknya
saling terhubung dan aliran listrik akan terputus apabila knopnya dilepas
karena terdapat pegas.
• Kontak NC (Normally Close = Kondisi Tertutup)
Tombol jenis ini adalah jenis kontak tertutup biasanya di gunakan untuk
memutus arus listrik yaitu dengan cara menekan knopnya sehingga kontaknya
terpisah, namun kalau knop di lepas maka akan kembali pada posisi semula.
Tombol jenis ini digunakan untuk tombol stop.
• Kontak NO dan NC
Kontak pada tombol tekan jenis ini merupakan gabungan antara kontak NO
dan kontak NC, mereka bekerja secara bersamaan dalam satu poros. Jika
tombol di tekan maka kontak NO yang semula terbuka (open) dan kontak NC
yang terhubung (close) akan berbalik arah yaitu kontak NO akan menjadi
terhubung (close) dan Kontak NC akan menjadi terbuka (open). Jika knop pada
tombol di lepaskan maka akan kembali ke posisi semula.
Simbol push button terlihat seperti gambar 2.5.
Gambar 2.5. Simbol Push Button
Bentuk fisik push button seperti terlihat pada gambar 2.6.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
11
Gambar 2.6. Push Button
2.4. LCD (Liquid Cristal Display) 16 x 2
Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi
sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid
Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan
teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi
memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau
mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi
sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan
elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan
lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan
listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri
dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya
vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan
lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul
yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap
dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Bentuk LCD 16 x 2 seperti
terlihat pada gambar 2.7.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
12
Gambar 2.7.Modul LCD Karakter 16 x 2
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat mikrokontroler yang
berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display).
Mikrokontroler pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan
memori dan register. Memori yang terdapat pada LCD adalah:
• DD (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat
karakter yang akan ditampilkan.
• CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori
untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat
diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
• CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk
menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan
karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat
LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal
mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter
dasar yang ada dalam CGROM.
Register kontrol yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah:
• Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari
mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses
penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display)
dapat dibaca pada saat pembacaan data.
• Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau
keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut
keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display)
diantaranya adalah:
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
13
• Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan
menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus
data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
• Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan
jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan
yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
• Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis
data, sedangkan high baca data.
• Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
• Pin VEE berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke
ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5V.
Konfigurasi pin pada LCD 16x2 seperti terlihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1. Konfigurasi pin LCD 16x2
PIN Name Function
1 VSS Ground Voltage
2 VCC +5V
3 VEE Contrast Voltage
4 RS Register Select
0 = Instruction Register
1 = Data Register
5 R/W Read/Write, to choose write or read mode
0 = wirte mode
1 = read mode
6 E Enable
0 = Start to lacht data to LCD Character
1 = disable
7 DB0 LSB
8 DB1 -
9 DB2 -
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
14
10 DB3 -
11 DB4 -
12 DB5 -
13 DB6 -
14 DB7 MSB
15 BPL Back Plane Light
16 GND Ground Voltage
2.5. USB to TTL
USB TTLadalah modul pengunduh (downloader) dari PC atauNotebook ke IC
mikrokontroler AVRyang memiliki fitur pemrograman ISP(In System
Programming) melalui portUSB dari PC/Notebook. Selain itumodul ini pun
memiliki fitur pengubahUSB to Serial TTL, sehingga mikrokontroler yang
berlevel tegangan TTLdapat langsung berkomunikasi via USB dengan komputer.
USB to TTL yang digunakan seperti terlihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.8.USB to TTL
2.6. Regulator
Voltage Regulator atau Pengatur Tegangan adalah salah satu rangkaian yang
sering dipakai dalam peralatan Elektronika. Fungsi Voltage Regulator adalah
untuk mempertahankan atau memastikan Tegangan pada level tertentu secara
otomatis. Artinya, Tegangan Output (Keluaran) DC pada Voltage Regulator tidak
dipengaruhi oleh perubahan Tegangan Input (Masukan), Beban pada Output dan
juga Suhu. Tegangan Stabil yang bebas dari segala gangguan seperti noise
ataupun fluktuasi (naik turun) sangat dibutuhkan untuk mengoperasikan peralatan
Elektronika terutama pada peralatan elektronika yang sifatnya digital seperti
Mikro Controller ataupun Mikro Prosesor. Salah satu jenis regulator adalah
regulator LM2596.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
15
• Regulator LM2596
IC LM2596 adalah sirkuit terpadu / integrated circuit yang berfungsi sebagai
Step-Down DC converter dengan current rating 3A. Terdapat beberapa varian
dari IC seri ini yang dapat dikelompokkan dalam dua kelompok:
versi adjustable yang tegangan keluarannya dapat diatur, dan versi fixed voltage
output yang tegangan keluarannya sudah tetap / fixed. Regulator yang dipakai
bertipe fixed voltage 5 Volt. Bentuk fisik dari Regulator LM2596 seperti terlihat
pada gambar 2.9.
Gambar 2.9. Regulator LM2596
2.7. Pemrograman Visual Basic 6.0
Pembuatan program aplikasi menggunakan Visual Basic dilakukan dengan
membuat tampilan aplikasi pada form, kemudian diberi script program di dalam
komponen-komponen yang diperlukan. Form disusun oleh komponen-komponen
yang berada di toolbox, dan setiap komponen yang dipakai harus diatur
propertinya lewat jendela property. Menu pada dasarnya adalah operasional
standar di dalam sistem operasi windows, seperti membuat form baru, membuat
project baru, membuka project dan menyimpan project. Berikut adalah tampilan
Visual Basic 6.0 seperti terlihat pada gambar 2.10.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
16
Gambar 2.10.Tampilan Visual Basic 6.0
Di samping itu terdapat fasilitas-fasilitas pemakaian Visual Basic pada menu.
Untuk lebih jelasnya Visual Basic menyediakan bantuan yang sangat lengkap dan
detail. Toolbox berisi komponen-komponen yang bisa digunakan oleh suatu
project aktif, artinya isi komponen dalam toolbox sangat tergantung pada jenis
project yang dibangun. Komponen standar dalam toolboxseperti terlihat pada
gambar 2.11.
Gambar 2.11. Komponen standarVisual Basic 6.0
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
17
Konsep dasar pemrograman Visual Basic 6.0, adalah pembuatan form dengan
mengikuti aturan pemrograman berbasis objek, yang perlu dipahami adalah istilah
object, property, method dan event sebagai berikut :
• Object: komponen di dalam sebuah program.
• Property: setiap komponen di dalam pemrograman Visual Basic dapat diatur
propertinya sesuai dengan kebutuhan aplikasi. Property yang tidak boleh
dilupakan pada setiap komponen adalah “Name”, yang berarti nama variable
(komponen) yang akan digunakan dalam scripting. Properti “Name” ini hanya
bisa diatur melalui jendela Property, sedangkan nilai peroperti yang lain bias
diatur melalui script seperti Command1.Caption=”Play”
Text1.Text=”Visual Basic”
Label1.Visible=False
Timer1.Enable=True
• Method: Bahwa jalannya program dapat diatur sesuai aplikasi dengan
menggunakan metode pemrograman yang diatur sebagai aksi dari setiap
komponen. Metode inilah tempat untuk mengekpresikan logika pemrograman
dari pembuatan suatu prgram aplikasi.
• Event: Setiap komponen dapat beraksi melalui event, seperti event click pada
command button yang tertulis dalam layar script Command1_Click, atau
eventMouse Down pada picture yang tertulis dengan Picture1_MouseDown.
Pengaturan event dalam setiap komponen yang akan menjalankan semua
metode yang dibuat.
Sebagai ilustrasi sebuah mobil sebagai objek yang memiliki property, method dan
event seperti terlihat pada gambar 2.12.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
18
Gambar 2.12. Ilustrasi konsep pemrograman Visual Basic
Implementasinya dalam sebuah aplikasi misalnya membuat form, maka form
tersebut memiliki property, method, dan event. Sebagaimana pemrograman visual
lain seperti Delphi dan Java, VB juga bersifat eventdriven progamming artinya
dapat menyisipkan kode program pada event yang dimiliki suatu objek.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
19
BAB 3
METODE PENELITIAN
Pada Bab ini akan membahas perancangan sistem, seperti spesifikasi
sistem, perancangan diagram blok, perancangan hardware, dan perancangan
program.
3.1. Perancangan Sistem
3.1.1. Spesifikasi Sistem
Sebelum merancang blok diagram dan rangkaian, terlebih dahulu membuat
spesifikasi awal rangkaian, spesifikasi sistem dari rangkaian ini adalah sebagai
berikut :
• Sumber Tegangan : 220 volt AC
• Power Supply : Adaptor12 Volt DC dan Regulator LM2596
• Software : Bascom AVR 2.0.7.3dan Visual Basic 6.0
• Mikrokontroler : Mikrokontroler Atmega 8535
• Input : Sensor pH dan Push Button
• Media komunikasi : USB toTTL.
• Output : 1 buah LCD 16x2 dan 1 buah PC/Laptop
3.1.2. Perancangan Diagram Blok
Dalam perancangan suatu sistem, terlebih dahulu sistem tersebut
direncanakan dengan membuat diagram blok. Dengan diagram blok, dapat
menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardwareserta softwareyang
dibuat secara umum. Diagram blok merupakan pernyataan hubungan yang
berurutan dari satu atau lebih komponen yang memiliki satu kesatuan tersendiri
dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen lainya. Diagram blok
memiliki arti khusus dengan memberikan keterangan didalamnya. Untuk setiap
blok dihubungkan dengan satu garis yang menunjukkan arah kerja dari setiap
blok yang bersangkutan.
Pada diagram blok sistem ini terdapat beberapa blok, yaitu blok power
supply, blok masukan (input), blok pengendali, blok keluaran (output), dan blok
interface. Diagram blok secara keseluruhan seperti terlihat pada gambar 3.1.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
20
Mikrokontroler
Atmega8535
Sensor pH
LCD
PCUSB to
TTLPush
Button
Regulator
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem
• Blok Power Supply
Pada gambar 3.1 terdapat satu blok power supply yaitu Regulator yang
berfungsi menurunkan tegangan 12 V menjadi 5 Volt.
• Blok Masukan
Pada gambar 3.1., terdapat dua blok masukan yaitu push button dansensor
pH. Push buttonberfungsi sebagai tombol untuk menampilkan hasil nilai pH ke
PC. Sensor pH berfungsi membaca larutansebagai syarat awal untuk mengukur
pH dari suatu larutan,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
21
• Blok Pengendali
Pada gambar 3.1., terdapat satu blok pengendali yaitu mikrokontroler.
Mikrokontroler yang digunakan adalah Atmega8535 yang berfungsi untuk
memproses/mengolah input dan megendalikan output.
• Blok Output
Pada gambar 3.1.,terdapat dua blok output yaitu LCD dan USB to TTL.
LCD berfungsi untuk menampilkan hasil masukan dari sensor pH yang telah
diolah/dikalkulasi melalui mikrokontroler. USB to TTL berfungsi sebagai
komunikasi antara mikrokontroler dengan PC.
3.1.3. Peracangan Hardware
Perancangan hardware pada tugas akhir ini yaitu dengan membuat
rangkaian keseluruhan sistem seperti terlihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Rangkaian Keseluruhan Sistem
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
22
Cara kerja masing – masing rangkaian yang terdapat pada gambar
3.2.,adalah sebagai berikut :
• Perancangan Rangkaian Push Button
Rangkaian push buttonseperti terlihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3. Rangkaian Push Button
Pada gambar 3.3.,merupakan blok input menggunakan push button. Push
button yang dipakai sebanyak 1 buahyang terhubung dengan pin D6
Mikrokontroler. Push button ini bekerja pada tegangan 0 volt. Cara kerja
rangkaian ini adalah apabila push button ditekan sesaat maka arus akan mengalir
menghasilkan tegangan 0 volt dan Mikrokontroler akan membaca tegangan
tersebut dengan logika 0 (low). Sedangkan ketika push button dilepas arus akan
berhenti menghasilkan tegangan 5 volt dan arduino akan membaca tegangan
tersebut dengan logika 1(high).
• Perancangan Rangkaian Sensor pH
Rangkaian sensor pH seperti terlihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4.Rangkaian Sensor pH
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
23
Pada gambar3.4., merupakan blok input menggunakan sensor pH.Senor pH
ini terhubung ke pin A0 Mikrokontroler. Sensor ini bekerja pada tegangan 5 volt.
Cara kerja rangkaian ini adalah apabila sensor di celupkan ke dalam larutan maka
sensor akan mengirim data berupa analog ke mikrokontroler.
• Perancangan Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535
Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535 terlihat seperti pada gambar 3.5
Gambar 3.5.Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535
Pada gambar 3.5., merupakan blok pengendali. Pengendali yang
digunakan adalah Mikrokontroler Atmega8535 yang berfungsi untuk mengolah
data yang dikirimkan oleh komponen input serta mengendalikan komponen
output. Mikrokontroler ini ini bekerja pada tegangan 5 volt. Input yang diolah
berupa push button dan sensor pH. Push button terhubung dengan pin D6. Data
yang diperoleh dari push button akan disimpan kemudian menampilkan ke PC
untuk mengetahui nilai pH dan Sifat dari suatu larutan yag diuji.Sensor pH
terhubung dengan pin A0. Pin ini berfungsi untuk mengolah masukan dari sensor
pH berupa data Analog yang kemudian akan dirubah dalam bentuk Digital.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
24
Output yang dikendalikan oleh mikrokontroler adalah LCD dan USB to TTL.
LCD terhubung dengan pin C 1 – 6. Pin ini berfungsi untuk menampilkan nilai pH
dan Sifat Larutan ke LCD. USB to TTL terhubung dengan pin serial yaitu pin D 0
dan pin D 1. Pin ini berfungsi untuk mengirimkan data nilai pH dan Sifat Larutan
ke PC.
• Perancangan Rangkaian LCD
Rangkaian LCD seperti terlihat pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rangkaian LCD
Pada gambar 3.6., merupakan blok output menggunakan LCD. LCD ini
berkeja pada tegangan 5 volt. Pin D4 – D7 pada LCD terhubung dengan pin C1-
C4 mikro. Jalur ini berfungsi untuk memberikan data karakter yang ingin
ditampilkan. Pin RS Pada LCD terhubung dengan pin C6 mikro. Jalur ini
berfungsi untuk menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah.
Pin E LCD terhubung dengan pin C5 mikro. Jalur ini berfungsi untuk untuk
menyimpan data, baik masuk atau keluar. Pin VO pada LCD terhubung dengan
resistor. Resistor yang dipakai adalah resistor Variable dengan nilai 3K3 ohm
yang berfungsi untuk mengatur kecerahan pada LCD. LCD disini hanya menulis
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
25
data bukan membaca data sehingga pin RW pada tidak terhubung pada arduino
tetapi langsung dihubungkan ke ground.
• Perancangan Rangkaian USB to TTL
Rangkaian USB to TTL seperti terlihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Rangkaian USB to TTL
Pada gambar 3.7., merupakan blok output. Output yang digunakan untuk
menghubungkan mikro ke PC adalah USB to TTL. Rangkaian USB to TTL ini
terhubung denga pin serial pada mikro yang menggunakan 2 arah karena USB to
TTL bukan hanya mengirimkan data dari PC ke mikro tetapi juga menerima data
dari mikro untuk selanjutnya di tampilkan ke PC. Data yang ditampilkan di PC
berupa Database, Nilai pH, dan Sifat dari Larutan
• Perancangan Rangkaian Regulator
Rangkaian Regulatorseperti terlihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Rangkaian Regulator
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
26
Pada gambar 3.8., merupakan blok power supply. Power supply yang
digunakan adalan Regulator LM2596. Regulator ini berfungsi menurunkan
tegangan menjadi 5 V dan memberikan supply ke Mikro, Sensor pH, LCD, dan
USB to TTL karena semua komponen ini membutuhkan tegangan 5 V. Dengan
menggunakan Regulator ini komponen – komponen tersebut tidak mudah panas
atau tidak cepat menimbulkan kerusakan.
3.1.4. Perancangan Program
Perancangan program pada skripsi ini yaitu dengan merancang flowchart
atau diagram alir yang terdiri dari flowchart pada sistem Mikrokontroler
Atmega8535 dan flowchart pada sistem Visual Basic. Penjelasan masing – masing
flowchart adalah sebagai berikut:
• Flowchart sistem Mikrokontroler Atmega8535
Flowchart pada mikrokontroler Atmega8535 ini menjelaskan urutan
proses kerja sistem yang akan bekerja pada mikro. Flowchart sistem
Mikrokontroler Atmega8535 seperti terlihat pada gambar 3.9.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
27
START
INISIALISASI INPUT DAN
OUTPUT
PERIKSA DATA SENSOR PH
AMBIL DATA RATA-RATA PH 1000X
PERIKSA TOMBOL
APAKAH TOMBOL DITEKAN?
KIRIM DATA PH KE PC
YA
APAKAH DATA PH < 7?
TAMPILKAN NILAI PH DAN SIFAT = ASAM
APAKAH DATA PH >= 7 DAN PH < 8?
TAMPILKAN NILAI PH DAN SIFAT = NETRAL
TIDAK
YA
YA
APAKAH DATA PH >= 8?
TAMPILKAN NILAI PH DAN SIFAT = BASA
YA
TIDAK
TIDAK
END
TIDAK
Gambar 3.9. FlowchartSistem Mikrokontroler Atmega8535
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
28
Pada gambar 3.9.,proses kerja sistem dimulai dari menginisialisasi port input
dan output. Push button dan sensor pH sebagai input, LCD dan USB to TTL sebagai
output. Mikro akan memeriksa data analog yang masuk dari Sensor pH. Data tersebut
dirubah dalam bentuk digital dan dikalkulasikan di dalam mikro. Jika hasil kalkulasi data
pH < 7 maka mikro akan menampilkan nilai pH dan sifat larutan “ASAM” ke LCD
sekaligus akan menampilkan data tersebut ke PC jika Push Button ditekan. pH >= 7 dan
pH < 8 maka mikro akan menampilkan nilai pH dan sifat larutan “NETRAL” ke LCD
sekaligus akan menampilkan data tersebut ke PC jika Push Button ditekan. Sedangkan pH
>7 maka mikro akan menampilkan nilai pH dan sifat larutan “BASA” ke LCD sekaligus
akan menampilkan data tersebut ke PC jika Push Button ditekan. Mikro akan memerika
Push Button. Jika Push Button tidak ditekan maka data tidak akan dikirimkan ke PC.
• Flowchartsistem Visual Basic
Flowchart pada visual basic menjelaskan urutan proses kerja sistem yang
akan bekerja pada visual basic. Flowchart Visual Basic seperti terlihat pada
gambar 3.10.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
29
START
INISIALISASI KOMUNIKASI
SERIAL
PERIKSA KOMUNIKASI SERIAL
APAKAH DATA PH < 7?
TAMPILKAN NILAI PH DAN SIFAT = ASAM
APAKAH DATA PH >= 7 DAN PH < 8?
TAMPILKAN NILAI PH DAN SIFAT = NETRAL
TIDAK
YA
YA
APAKAH DATA PH >= 8?
TAMPILKAN NILAI PH DAN SIFAT = BASA
YA
TIDAK
END
APAKAH ADA DATA MASUK?
YA
TIDAK
SIMPAN DATA
Gambar 3.10. Flowchart SistemVisual Basic
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
30
Pada gambar 3.10., proses kerja sistem dimulai dengan memasukkan inisialisasi
komunikasi serial. Menghubungkan USB to TLL ke PC. Jika sudah terhubung, PC akan
memeriksa data yang masuk dari mikro. Data yang masuk berupa nilai pH dan sifat dari
larutan asam, basa, atau netral. Jika data pH < 7 maka PC akan menampilkan nilai pH,
sifat larutan ASAM, dan warna keasaman serta menyimpan data tersebut dalam bentuk
database. Jika data pH >= 7 dan pH < 8 maka PC akan menampilkan nilai pH, sifat
larutan NORMAL, dan warna NETRAL serta menyimpan data tersebut dalam bentuk
database. Jika data pH > 7 maka PC akan menampilkan nilai pH, sifat larutan BASA, dan
warna kebasahan serta menyimpan data tersebut dalam bentuk database.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
31
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Power Supply
Pengujian rangkaian power supply bertujuan untuk mengetahui tegangan
yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran
dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan
pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 4,89 volt.
Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau
tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar +5 Volt Hasil
tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap
komponen yang digunakan nilainya tidak murni.Selain itu, tegangan jala-jala
listrik yang digunakan tidak stabil. Pada pengujian Power Suplay, tegangan yang
kita butuhkan sebesar 5 volt, pertama masuk tegangan AC sebesar 220 volt dari
PLN, kemudian disalurkan ke travo sehingga tegangan menjadi 12 volt AC,
disaring lagi ke diode sehingga menjadi 12 volt DC, kemudian di hubungkan
dengan Regulator LM 2596 sehingga tegangan menjadi 5 volt DC seperti terlihat
pada gambar 4.1. Gambar pada saat dilakukan pengujian tertera pada lampiran.
Tabel 4.1. menunjukkan hasil pengujian pada power supply.
Gambar. 4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply Menggunakan LM2596
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Power Supply
Tegangan AC Tegangan Trafo Tegangan Regulator
LM 2596
220 Volt 12 Volt 4,89 Volt
Vout
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
32
4.2. Pengujian Mikrokontroler Atmega8535
Pengujian Mikrokontroler Atmega8535 bertujuan untuk membuktikan
bahwa setiap komponen yang tehubung pada mikrokontroler dapat bekerja dengan
baik. Pembuatan bahasa program Mikrokontroler Atmega8535 dirancang pada
Bascom AVR dengan menggunakan bahasa basic. Berikut hasil dari pengujian
mikrokonterl Atmega8535.
4.2.1. Pengujian Sensor pH
Program untuk mendeteksi sensor pH adalah sebagai berikut :
Incr A
If A < 1000 Then
Dataadc = Getadc(0)
Dt = -0.021 * Dataadc
Dt = Dt + 19.92
Dta = Dta + Dt
Else
Ph = Dta / 1000
Dta = 0
A = 0
Kirim = "*"
Kirim = Kirim + Fusing(ph , "#.##")
Kirim = Kirim + "#"
If Ph < 7 Then
Sifat = "ASAM"
Elseif Ph >= 7 And Ph < 8 Then
Sifat = "NETRAL"
Elseif Ph >= 8 Then
Sifat = "BASA"
End If
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
33
Untuk membuktikan bahwa program diatas dapat berjalan dengan baik pada
sensor pH dilakukan pengujian dengan mengukur tegangan keluaran pada
rangkaian sensor pH seperti terlihat pada gambar 4.2.
Gambar 4.2. Pengujian Rangkaian Sensor pH
Hasil pengujian Sensor pH terlihat seperti pada tabel 4.2.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Sensor pH
No Nama
Larutan Tegangan (Volt)
1 HNO3 4,45
2 H2O2 3,42
3 NaOH 1,93
4 KOH 1,93
5 Air Aqua 3
6 Frestea 3,18
7 Pocari
Sweat 3,79
Gambar dari hasil pengujian sensor pH terlampir.
Vout
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
34
4.2.2. Pengujian LCD
Program untuk menjalankan LCD adalah sebagai berikut :
Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.1 , E = Portc.2 , Db4 = Portc.3 , Db5 = Portc.4 ,
Db6 = Portc.5 , Db7 = Portc.6
Config Lcd = 16 * 2
Locate 1 , 1
Lcd "PH : " ; Fusing(ph , "#.##") ; " "
Locate 2 , 1
Lcd "Sifat : " ; Sifat ; " "
End If
Untuk membuktikan bahwa program diatas dapat berjalan dengan baik dilakukan
pengamatan atau melihat langsung teks yang tampil pada LCD. Hasil pengujian
LCD terlihat seperti pada tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil Pengujian LCD
Baris Pertama Baris Kedua
pH : “nilai pH” Sifat : “sifat pH”
Gambar dari hasil pengujian LCD terlampir.
4.2.3. Pengujian Push Button
Program untuk menjalankan push button adalah sebagai berikut :
If Tombol = 0 Then Gosub Send
Untuk membuktikan bahwa program diatas dapat berjalan dengan baik
dilakukan pengukuran tegangan keluaran pada push button seperti terlihat pada
gambar 4.3. Hasil pengujian push button terlihat seperti pada tabel 4.4.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
35
Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Push Button
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Push Button
Kondisi Push
Button
Tegangan Push
Button (V)
Ditekan 0
Dilepas 4.8
4.2.4. Pengujian USB to TLL
Program untuk menjalankan USB to TTL adalah sebagai berikut :
Send:
Led = 1
Print Kirim
Wait 1
Led = 0
Dta = 0
A = 0
Return
Untuk membuktikan bahwa program diatas dapat berjalan dengan baik dilakukan
pengamatan atau melihat langsung tampilan data yang masuk di PC. Software
yang digunakan PC untuk menampilkan data tersebut adalah Visual Basic Versi
6.0. Hasil pengujian keseluruhan seperti terlihat pada gambar 4.1.
Vout
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
36
Gambar 4.4. Pengujian USB to TLL
Pada gambar 4.4. data tersimpan dalam bentuk data base. Data tersebut juga dapat
diubah kedalam bentuk excel dengan cara mengklik tombol export di sudut kanan
bawah pada aplikasi Visual Basic. Hasilnya seperti terlihat pada gambar 4.5.
Gambar 4.5. Data Pengukuran Dalam Bentuk Excel
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
37
4.3. Hasil Pengujian Sistem Pengukur pH Larutan
Pengujian sistem pengukur pH larutan dilakukan dengan beberapa cara yaitu:
• Menggunakan Sensor pH Mikrokontroler Atmega8535
• Menggunakan Sensor pH biasa
• Menggunakan kertas indikator dan kertas lakmus
Ketiga percobaan diatas membandingkan nilai pH dari Sensor pH Mikrokontroler
dengan Sensor pH biasa, kertas lakmus dan kertas indikator. Terdapat 7 larutan
yang akan diuji yaitu H2O2, NaOH, KOH, HNO3, Indodes, Pocari Sweat, dan
Frestea. Hasilnya seperti terlihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5. Pengujian Larutan
No Nama
Larutan
Pengujian Larutan Menggunakan
Sensor
pH
pH Meter
Biasa
Tegangan
(Volt)
Kertas
Indikator Kertas Lakmus
1 HNO3 0,89 0,6 4,45 0 Merah
2 H2O2 2,1 2,1 3,42 2 Merah
3 NaOH 11,38 11,6 1,93 11 Biru
4 KOH 11,63 12,5 1,93 11 Biru
5 Air Aqua 7,79 7,0 3 7
Tidak Ada
Perubahan
Warna
6 Frestea 5,94 6,7 3,18 6 Merah
7 Pocari
Sweat 3,71 3,2 3,79 3 Merah
Terlihat pada tabel 4.5. bahwa :
• Jika nilai pH mendekati angka 0, maka tegangan akan semakin tinggi.
• Jika nilai pH mendekati angka 14, maka tegangan akan semakin kecil.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
38
Dari hasil pengujian diatas didapat data seperti terlihat pada gambar 4.6
Gambar 4.6. Grafik Hasil Pengujian pH Larutan
Gambar 4.6. membuktikan bahwa sistem dapat mendeteksi pH larutan dengan
baik. Kelebihan dari sistem ini terdapat pada Visual Basic yang mana Visual
Basic adalah software untuk menampilkan data yang dikirim dari mikro dan dapat
disimpan yang nantinya dapat dilihat kembali dan dapat diolah sesuai keinginan.
Berbeda dengan alat ukur pH meter yang hanya bisa mengukur larutan dan
mengamati nilai pH dilayar monitor pH meter tersebut.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
39
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil perancangan, pengujian dan analisis sistem pada tugas skripsi ini
dapat disimpulkan bahwa:
• Sensor pH bekerja dengan cara mencelupkan ke suatu larutan. Selama
percobaan belum pernah terjadi kesalahan. Hanya saja sensor pH perlu
dibersihkan atau dicelupkan ke dalam air biasa setiap setelah selesai menguji 1
larutan sehingga sensor tetap dalam keadaan netral dan dapat menguji larutan
berikutnya dengan hasil yang akurat.
• Jika nilai pH larutan mendekati angka 0 maka tegangan yang dihasilkan akan
semakin tinggi sedangkan jika nilai pH mendekati angka 14 maka tegangan
yang dihasilkan akan semakin rendah.
• Push Button yang dipakai sebanyak 1 buah yang berfungsi untuk mengirimkan
data yang tersimpan di Mikro ke dalam PC. Selama proses percobaan belum
pernah terjadi kesalahan saat menekan push button dan hasil tampilan di PC.
• Perbandingan hasil pengujin Sensor pH dengan pH meter, kertas indikator dan
kertas lakmus memiliki nilai pH yang sama.
5.2. Saran
Dari hasil kesimpulan tersebut, penulis menemukan beberapa hal untuk
perbaikan mutu kinerja sistem yang lebih baik kedepannya. Oleh karena itu,
penulis memberikan beberapa saran yaitu :
• Sebaiknya tidak menggunakan Push Button saat menampilkan data ke PC
sehingga dapat menghemat komponen yang digunakan.
• Sebaiknya ditambah menggunakan bluetooth, modem wavecom atau jaringan
sehingga pembacaan pengukuran pH dapat dilakukan tanpa menggunakan
kabel untuk menghubungkan ke PC.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
40
DAFTAR PUSTAKA
Zhanggischan, Ir. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. Jakarta: Gramedia Pustaka
Utama.
Raditya Wibowo, Herry. 2014. Buku Pintar VB Net. Jakarta: PT Elex Media
Komputindo.
Wasito S. 2001. Vademakum Elektronika. Jakarta: Gramedia Pustaka Umum.
Malvino. 1985. Prinsip – Prinsip Elektronika. Jakarta: Erlangga.
Blocher, Dipl.Phys, Richard. 2003. Dasar Elektronika. Yogyakarta: Andi.
Pustaka Elektronik
Diakses pada tanggal 01 Juli 2018
http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/definisi-dan-aplikasi-rfid-radio-
frequency-identification/
Diakses pada tanggal 01 Juli 2018
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/
Diakses pada tanggal 01 Juli 2018
http://elektronika-dasar.web.id/komponen/limit-switch-dan-saklar-push-on/
Diakses pada tanggal 01 Juli 2018
http://elearningelektronika.blogspot.com/2008/05/interfecing-menggunakan-
usb.html
Diakses pada tanggal 01 Juli 2018
http://www.ekowiner.web.id/2015/04/pengertian-dasar-pemrograman-visual-
basic-6.0.html
Diakses pada tanggal 01 Juli 2018
https://artikel-teknologi.com/prinsip-kerja-ph-meter/
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
41
Pengujian Sistem
Pengujian Power Supply Menggunakan LM2596
Pengujian Rangkaian Push Button
Saat Ditekan Saat Dilepas
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
42
• Pengujian Larutan H2O2
(a) (b) (c) (d)
• Pengujian NaOH
(a) (b) (c) (d)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
43
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
44
Program Mikrokontroler Atmega8535
$regfile = "m8535.dat"
$crystal = 12000000
$baud = 9600
Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.1 , E = Portc.2 , Db4 = Portc.3 , Db5 = Portc.4 ,
Db6 = Portc.5 , Db7 = Portc.6
Config Lcd = 16 * 2
Cursor Off
Cls
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
Start Adc
Config Debounce = 30
Config Pind.6 = Input
Config Portd.7 = Output
Portd 0.6 = 1
Tombol Alias Pind.6
Led Alias Portd.7
Dim Dataadc As Word
Dim Dt As Single
Dim Dta As Single
Dim Ph As Single
Dim A As Integer
Dim Kirim As String * 10
Dim Sifat As String * 10
Print "AVR"
Led = 1
Wait 1
Led = 0
Do
Incr A
If A < 1000 Then
Dataadc = Getadc(0)
Dt = -0.021 * Dataadc
Dt = Dt + 19.92
Dta = Dta + Dt
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
45
Else
Ph = Dta / 1000
Dta = 0
A = 0
Kirim = "*"
Kirim = Kirim + Fusing(Ph, "#.##")
Kirim = Kirim + "#"
If Ph < 7 Then
Sifat = "ASAM"
ElseIf Ph >= 7 And Ph < 8 Then
Sifat = "NETRAL"
ElseIf Ph >= 8 Then
Sifat = "BASA"
End If
Locate 1, 1
Lcd "PH : " ; Fusing(ph , "#.##") ; " "
Locate 2, 1
Lcd "Sifat : " ; Sifat ; " "
End If
If Tombol = 0 Then GoSub Send
Loop
Send:
Led = 1
Print Kirim
Wait 1
Led = 0
Dta = 0
A = 0
Return
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
46
Program Visual Basic
Dim posX
Dim posForm As Integer
Dim idxPos As Integer
Dim NewData As Boolean
Dim DataIn As String
Dim Buf As String * 1
Dim dt As String
Dim a As Long
Dim b As Long
Private Sub SaveNewData(dtPH As Single)
Adodc1.Recordset.AddNew
Adodc1.Recordset!Waktu = Now
Adodc1.Recordset!PH = dtPH
Adodc1.Recordset!Sifat = GetSifat(dtPH)
Adodc1.Recordset.Update
Adodc1.Refresh
If chkAutoView.Value = 1 Then
lblWaktu.Caption = Now
lblPH.Caption = dtPH
lblSifat.Caption = GetSifat(dtPH)
imgArrow.Left = posX(dtPH)
End If
End Sub
Private Function GetSifat(dtPH As Single) As String
If dtPH < 7 Then
GetSifat = "ASAM"
ElseIf dtPH >= 8 Then
GetSifat = "BASA"
Else
GetSifat = "NETRAL"
End If
End Function
Private Sub cmdAdd_Click()
SaveNewData txtPHtest.Text
End Sub
Private Sub cmdExport2Excel_Click()
Dim oExcel As Object
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
47
Dim oBook As Object
Dim oSheet As Object
Dim r As Integer
Dim NumberOfRows As Integer
NumberOfRows = Adodc1.Recordset.RecordCount
If NumberOfRows = 0 Then
MsgBox "Data di tabel kosong", 64, "Info"
Exit Sub
End If
Set oExcel = CreateObject("Excel.Application")
Set oBook = oExcel.Workbooks.Add
'- Lakukan pengaturan untuk masing-masing kolom
oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 1).ColumnWidth = 25
oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 2).ColumnWidth = 16
oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 3).ColumnWidth = 16
'- Lakukan pengaturan alignment pada cell
'Set HorizontalAlignment per Cell
oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 1).HorizontalAlignment() = 3
oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 2).HorizontalAlignment() = 3
oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 3).HorizontalAlignment() = 3
Dim DataArray(1 To 500, 1 To 3) As Variant
Adodc1.Recordset.MoveFirst
For r = 1 To NumberOfRows
DataArray(r, 1) = Adodc1.Recordset.Fields("Waktu")
DataArray(r, 2) = Adodc1.Recordset.Fields("PH")
DataArray(r, 3) = Adodc1.Recordset.Fields("Sifat")
Adodc1.Recordset.MoveNext
Next
Set oSheet = oBook.Worksheets(1)
oSheet.Range("A1:C1").Font.Bold = True
oSheet.Range("A1 :C1").Value = Array("Waktu", "PH", "Sifat")
oSheet.Range("A2").Resize(NumberOfRows, 3).Value = DataArray
oBook.SaveAs App.Path & "/Report.xls"
oExcel.Quit
Adodc1.Recordset.MoveFirst
MsgBox "Export to Excel finish", 64, "Info"
End Sub
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
48
Private Sub DataGrid1_Click()
lblWaktu.Caption = DataGrid1.Columns(1).Value
lblPH.Caption = DataGrid1.Columns(2).Value
lblSifat.Caption = DataGrid1.Columns(3).Value
imgArrow.Left = posX(Int(lblPH))
chkAutoView.Value = 0
End Sub
Private Sub Form_Load()
posX = Array(240, 705, 1125, 1560, 1980, 2415, 2850, 3270, 3720, 4155,
4575, 5010, 5445, 5895, 6330)
Dim portUse As Integer
portUse = Baca_Isi_File("port.txt")
If portUse = 0 Then portUse = 5
On Local Error GoTo err
MSComm1.CommPort = portUse
MSComm1.Settings = "9600,N,8,1"
MSComm1.InputLen = 1
MSComm1.RThreshold = 1
MSComm1.SThreshold = 1
MSComm1.PortOpen = True
Form1.Caption = "TABEL PH - Connect"
Connect = True
Exit Sub
err:
Form1.Caption = "TABEL PH - Disconnect"
Connect = False
End Sub
Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)
If MSComm1.PortOpen = True Then MSComm1.PortOpen = False
End
End Sub
Private Sub Mscomm1_OnComm()
If comEvReceive Then
Buf = MSComm1.Input
'Debug.Print Buf
If Buf = "*" Then
dt = ""
ElseIf Buf = "#" Then
NewData = True
DataIn = dt
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
49
Debug.Print "In Data <- " & DataIn
If Val(DataIn) >= 0 And Val(DataIn) <= 14 Then SaveNewData
(Val(DataIn))
dt = ""
Else
If Asc(Buf) > 30 Then dt = dt & Buf
End If
End If
End Sub
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
50
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA