Post on 18-Feb-2018
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 1/14
RANCANG BANGUN SISTEM IRIGASI PERSAWAHAN MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ATMEGA8535 DENGAN INDIKATOR KETINGGIAN AIR
BERBASIS SMS
LAPORAN TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3
oleh
EDWIN JS SITUMORANG
NIM :1105062058
NATAL SILABAN
NIM : 1105062082
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 2/14
iii
ABSTRAK
Irigasi merupakan suatu upaya yang dilakukan manusia untuk
mengairi lahan pertanian khususnya sawah. Pemanfaatan sistem irigasi
digunakan agar pasokan air pada sawah tetap normal. Dalam hal ini kami
merancang alat yang dapat mengetahui level ketinggian air atau jumlah
pasokan air pada sawah dari jarak yang jauh. Kendala pengamatan pada
tempat yang sulit dijangkau tersebut dapat diatasi dengan metode pengukuran
jarak jauh (telemetri). Telemetri merupakan suatu metode pengukuran dari
jarak jauh yang dilakukan dengan menggunakan SMS.
SMS diperoleh dari handphone. Dengan menggunakan aplikasi dan layanan
handphone, melatarbelakangi kami untuk membuat suatu alat yang dapat
digunakan untuk mengukur level ketinggian air pada sawah untuk mencegah
terjadinya kebanjiran dan kekeringan.
Alat ini bekerja jika sensor konduktivitas yang mendeteksi level ketinggian air
aktif, maka secara otomatis modem wavecom yang ada pada transmitter akan
menghubungi nomor receiver, dan kemudian dilanjutkan dengan penampilan
pada layar LCD yang terpasang. Bersamaan dengan itu, apabila air melebihi
kapasitas yang diinginkan, maka secara otomatis pintu air akan terbuka untuk
mengurangi level ketinggian air, kemudian menutup kembali saat ketinggian
air kembali normal. Dan jika kondisi air pada sawah sudah pada titik
terendah, maka air akan dialirkan dari penampungan air yang telah
disediakan, sampai kondisi atau level ketinggian air kembali normal.
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 3/14
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yesus Kristus atas
berkat dan kasihNya serta pengetahuan, pengalaman, kesehatan dan kesempatan
yang Tuhan berikan kepada penulis, sehingga penulis mampu menyelesaikan
laporan tugas akhir ini.
Laporan yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Irigasi Persawahan
Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8535 Dengan Indikator Ketinggian Air
Berbasis Sms “ ini dimaksudkan sebagai syarat untuk menyelesaikan programpendidikan studi Diploma 3 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik
Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan.
Dalam penulisan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun
sumbangan pemikiran. Oleh sebab itu, pada kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan
bantuan material, spiritual maupun bimbingan, terutama kepada :
1. M. Syahruddin,ST,MT selaku Direktur Politeknik Negeri Medan.
2. Junaidi, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri
Medan.
3. Suhaili Alifuddin, MEng selaku Ketua Program Studi Teknik
Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan.
4. Elferida Hutajulu, MT selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak
membantu danmembimbingdalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Wiwinta Sutrisno, ST,MT selaku kepala Laboratorium Teknik
Telekomunikasi.
6. Waldemar Banuarea, MT selaku Dosen Penguji I.
7. Sangap Mulyadi, MT selaku Dosen penguji II.
8. Arnita, M.Pd selaku Koordinator Sidang.
9. Seluruh dosen dan Staff pengajar Program Studi Teknik Telekomunikasi
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan atas bimbingan yang
diberikan selama masa akademik di Politeknik Negeri Medan.
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 4/14
v
10. Kedua Orangtua dan seluruh keluarga penulis yang terkasih yang telah
membantu dan memberikan dukungan baik moril maupun materil.
11. Seluruh teman-teman TK-6D, juga teman-teman seperjuangan TK6-A,
TK6-B dan TK-6C, buat sahabat-sahabat tim futsal KOONG FC, serta
pihak-pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
memberikan dukungan, bantuan, semangat dan doa untuk menyelesaikan
laporan tugas akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih memiliki
keterbatasan dalam segala hal sehingga mungkin masih banyak kekurangan
ataupun kelemahan dalam penyusunannya. Karena itu, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penyempurnaan laporan
ini.
Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak
yang membacanya.
Medan, 28 Agustus 2014
Hormat kami
Penulis
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 5/14
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ ii
ABSTRAK ................................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................. iv
DAFTAR ISI ................................................................................................ vi
DAFTAR TABEL ....................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x
BAB 1 PENDAHULUAN ......................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................... 1
1.3. Tujuan Penulisan ..................................................................... 2
1.4. Manfaat Penulisan ................................................................... 2
1.5. Metode Penulisan .................................................................... 2
BAB 2 DASAR TEORI ............................................................................ 4
2.1. Mikrokontroler ........................................................................ 4
2.1.1. Mikrokontroler ATMega8535 ........................................ 4
2.1.1.1. Fitur-fitur Mikrokontroler ATMega8535 .................... 5
2.1.1.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8535 ........... 6
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 6/14
vii
2.1.1.3. Blok Diagram Mikrokontroler ATMega8535 ............. 9
2.1.1.4. Organisasi Memori Mikrokontroler ATMega8535 ..... 10
2.1.1.4.1. Memori Data ............................................................ 10
2.1.1.4.2.Memory Program ...................................................... 11
2.1.1.4 3.Memory EEPROM .................................................... 11
2.1.1.5. Timer/Counter ............................................................. 12
2.2. LCD (Liquid Crystal Display) ................................................ 12
2.2.1. Blok Diagram LCD ...................................................... 16
2.3. IC Max 232 ............................................................................. 19
2.3.1. Driver RS-232............................................................... 20
2.3.2. Receiver RS-232 ........................................................... 20
2.4. Motor DC ................................................................................ 21
2.5. Modem GSM Wavecom Fastrack M1306B ............................ 23
2.5.1. Spesifikasi Modem Wavecom Fastrack ....................... 24
2.6. Handphone Samsung GT S5300 ............................................. 24
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN .................................... 26
3.1. Blok Diagram Sistem .............................................................. 26
3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535 ……………. ...... 27
3.3. Rangkaian LCD ....................................................................... 29
3.4. Rangkaian Sistem Switching (Relay) Motor Dc ..................... 29
3.5. Rangkaian Serial MAX232 ..................................................... 34
3.6. Rangkaian Sensor Level Air ................................................... 35
3.7. Rangkaian Modem GSM ........................................................ 37
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 7/14
viii
3.8. Rangkaian Limit Switch .......................................................... 38
3.9. Rangkaian Keseluruhan .......................................................... 39
3.10. Diagram Alir (Flowchart) ..................................................... 41
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA .................................................... 43
4.1. Pengukuran dan Pengujian Hardware ..................................... 43
4.1.1. Set Up Peralatan ........................................................... 43
4.1.2. Pengukuran Tegangan Mikrokontroler ATMega 8535 43
4.1.2. Pengujian Sensor Level Air .......................................... 45
4.1.3. Pengujian Motor DC..................................................... 46
4.2. Pengujian Software ................................................................. 47
4.2.1. Mikrokontroler ATMega 8535 ..................................... 47
4.2.2. Pengujian Sensor Level Air .......................................... 48
4.2.2.1. Penguji Ketika Ketinggian Air Melebihi Batas ......... 48
4.2.2.2. Penguji Ketika Ketinggian Air Pada Batas Normal .. 49
4.2.2.3. Penguji Ketika Ketinggian Air Dibawah Batas ......... 50
4.2.3. Motor DC ...................................................................... 51
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 52
5.1. Simpulan ................................................................................. 52
5.2. Saran ........................................................................................ 53
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 54
LAMPIRAN ................................................................................................. 55
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 8/14
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 2.1. Fungsi Khusus Port B ................................................................. 7
Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port C ................................................................ 7
Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port D ................................................................ 8
Tabel 2.4. Pengalamatan Tampilan 2 Baris 16 Karakter alamat DDRAM . 18
Tabel 2.4.1. Left Shift .................................................................................. 18
Tabel 2.4.2. Right Shift ................................................................................ 18
Tabel 4.1. Pengujian Sensor Level Air ....................................................... 44
Tabel 4.2. Pengukuran Tegangan pada Setiap Sensor Level Air................... 45
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 9/14
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8535 ...................... 5
Gambar 2.2. Blok Diagram Mikrokontroler ATMega8535 ........................ 9
Gambar 2.3. Konfigurasi Memori Data Mikrokontroler ATMega8535 ...... 10
Gambar 2.4. Memori Program ATMega 8535............................................... 11
Gambar 2.4. Alamat EEPROM pada ATMega8535 .................................... 11
Gambar 2.6. Pin-pin LCD ............................................................................ 13
Gambar 2.7. Diagram Blok LCD ................................................................. 16
Gambar 2.8. Konfigurasi Pin MAX232 ....................................................... 20
Gambar 2.9. Tipe Operasi Rangkaian MAX232 ........................................... 21
Gambar 2.10. Bentuk Fisik Motor DC Magnet Permanen ........................... 22
Gambar 2.11. Operasi Motor DC Magnet Permanen .................................... 22
Gambar 2.12. Konfigurasi Modem GSM Wavecomm M1360B .................. 24
Gambar 2.13.Bentuk Fisik Samsung Tipe GT S 5300 .................................. 25
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem ............................................................. 26
Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 .............................. 28
Gambar 3.3. Rangkaian LCD ...................................................................... 29
Gambar 3.4. Rangkaian Driver Motor DC .................................................. 30
Gambar 3.5a. Input 0 dan 0 Kondisi Motor diam ....................................... 33
Gambar 3.5b. Input 1 dan 0 Kondisi Motor berputar ke bawah ................. 33
Gambar 3.5c. Input 0 dan 1 Kondisi Motor berputar ke atas ...................... 34
Gambar 3.6. Rangkaian MAX 232 ............................................................. 34
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 10/14
xi
Gambar 3.7. Rangkaian Sensor Level Air .................................................... 36
Gambar 3.8. Modem GSM Wavecom........................................................... 37
Gambar 3.9. Rangkaian Limit Switch ........................................................... 38
Gambar 3.10. Rangkaian Keseluruhan........................................................... 39
Gambar 3.11. Flowchart Program ................................................................. 41
Gambar 4.1. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535 ............................. 44
Gambar 4.2. Rangkaian Sensor Level Air .................................................. 45
Gambar 4.3. Rangkaian Motor DC.............................................................. 47
Gambar 4.4. Hasil dari Program untuk Menampilkan Karakter Ke LCD... 48
Gambar 4.5. Tampilan pada LCD Ketika air Melebihi Batas Normal.......... 49
Gambar 4.6 Tampilan pada LCD Ketika air pada Batas Normal. ............... 50
Gambar 4.7 Tampilan pada LCD Ketika air Dibawah Batas Normal........... 50
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 11/14
xii
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 12/14
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Pemanasan global merupakan fenomena global yang dikhawatirkan dapat
mengancam keberlangsungan hidup mahluk hidup didalamnya. Meningkatnya
suhu global menyebabkan perubahan-perubahan seperti naiknya permukaan air
laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrem dan hilangnya
gletser. Keadaan yang tidak menentu seperti ini memberikan dampak yang besarbagi petani yang belum beradaptasi dengan cuaca ekstrem seperti sekarang
ini.Salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan penggunaan sistem irigasi
persawahan yang membantu mengairi persawahan. Akan tetapi, kendala yang
dihadapi petani tradisional adalah sistem pengawasan persawahan yang dilakukan
secara manual, dibutuhkan pengawasan ekstra terhadap perubahan ketinggian air
sawah yang harus dilakukan secara terus-menerus dan respon yang tanggap dalam
sistem buka tutup pintu pengairan (irigasi), dimana debit airnya sangat melimpah.
Untuk mempermudah pengawasan serta meminimalisai risiko yang
mungkin terjadi akibat kelalaian manusia maka diperlukan perubahan ke sistem
pengawasan otomatisasi pintu irigasi yang bekerja sesuai dengan keadaan cuaca,
adanya air pada sungai, serta ketinggian air persawahan.Untuk itu penulis tertarik
untuk membuat suatu alat yaitu “Rancang Bangun Sistem Irigasi Persawahan
Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8535 Dengan Indikator Ketinggian
Air Berbasis SMS’’.
1.2
Rumusan Masalah
1.2.1 Bagaimana merancang alat pengukur level ketinggian airpada sawah
dengan sistem telemetri dengan menggunakan handphone.
1.2.2 Bagaimana membuat alat pengukur level ketinggian air pada sawah
dengan sistem telemetri dengan menggunakan handphone.
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 13/14
2
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah :
1.3.1
Untuk mendeskripsikan perancangan sistem irigasi persawahan
menggunakan mikrokontroler Atmega 8535 dengan indikator ketinggian
air berbasis sms.
1.3.2 Untuk mendeskripsikan pembuatan sistem irigasi persawahan
menggunakan mikrokontroler Atmega 8535 dengan indikator ketinggian
air berbasis sms.
1.4 Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari pembuatan alat ini adalah :
1.4.1 Sebagai rujukan bagi penulis yang akan membahas hal yang sama.
1.4.2 Sebagai pengembangan pengetahuan bagi penulis sendiri.
1.5 Metode Penulisan
Dalam perencanaan dan pembuatan proyek Tugas akhir ini, pengumpulan
data yang kami lakukan yaitu dengan menggunakan beberapa teknik yaitu :
1.5.1 Pembuatan DiagramBlok
Pembuatan diagram blok yang disusun merupakan suatu kunci dasar
menjalankan suatu program kerja dari rancangan.
1.5.2 Pemilihan Komponen
Pemilihan komponen dilakukan berdasarkan survey. Survey tersebutbertujuan untuk memudahkan penulis dalam merancang sistem.
Komponen-komponen yang dipilih merupakan komponen yang masih
banyak dipasaran.
1.5.3 Peralatan yang digunakan
Pada sistem perancangan dan pembuatan proyek yang akan dikerjakan
membutuhkan peralatan yang benar-benar baik dan efisien sesuai dengan
fungsinya.
7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 14/14
3
1.5.4 Pengujian Komponen
Sistem pengujian komponen sangat mendukung dalam pembuatan proyek
yang akan dibuat. Hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah fungsi dari
komponen yang akan digunakan itu berfungsi dengan baik atau tidak.
Pengujian komponen dilakukan dengan mnegecek dan mnegukur
komponen-komponen yang digunakan.
1.5.5 Pengujian Rangkaian pada protoboard
Pada pengujian ini dilakukan setelah semua komponen yang di tes
berfungsi dengan baik untuk mengetahui segala kendala-kendala yang ada
sebelum dipasang di papan PCB.
1.5.6 Realisai rancangan
Setelah komponen yang dirangkai telah di uji pada protoboard , maka
komponen-komponentersebut telah layak an. Setelah selesai diuji,
komponen dipasang pada PCB sesuai dengan rangkaian. Setelah semua
terpasang dengan benar maka akan dilakukan pengujian sistem.
1.5.7 Finishing
Setelah semua komponen-komponen yang telah dirangkai dalam satu
rangkaian berjalan dengan baik, maka dilakukan finishing, yaitu berupa
pengecekan pada rangkaian, seperti pengecekan penyolderan apakah sudah
rapi, pengecekan jalur PCB dan lain sebagainya.