LAPORAN KERJA PRAKTIK

SISTEM MONITORING SUHU TUBUH REALTIME

BERBASIS ARDUINO UNO

MENGGUNAKAN SENSOR DS18B20

Periode 5 Juni – 28 Juli, 2017

Oleh :

Yasir Rizki

(NIM : 1104144093)

Dosen Pembimbing Akademik

M. Saladin Prawirasasra, ST., MT.

(NIP : 14800031)

PRODI S1 TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS TELKOM

2017

ii

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTIK

SISTEM MONITORING SUHU TUBUH REALTIME

BERBASIS ARDUINO UNO

MENGGUNAKAN SENSOR DS18B20

DI LIPI SERPONG

(Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia)

Periode 5 Juni – 28 Juli, 2017

Oleh :

Yasir Rizki

(NIM : 1104144093)

Mengetahui,

Pembimbing Akademik

(M. Saladin Prawirasasra, ST., MT.)

NIP. 14800031

Pembimbing Lapangan

(Suryadi, S.Si)

NIP. 198204122006041003

iii

ABSTRAK

Dewasa ini penggunaan mikrokontroler semakin meluas, kemajuan

teknologi semakin membumikan perangkat tersebut, hal itu tidak lain karena

keefektifan dan kepraktisan dari mikrokontroler. Sebelum penggunaan

mikrokontroller meluas, perusahaan maupun perseorangan harus menggunakan

mainboard dan komponen yang banyak hanya untuk melakukan satu program, hal

itu menyebabkan cost menjadi tidak reliable.

Oleh sebab itu, ditemukanlah mikrokontoller pada 1971 untuk

menyederhanakan komponen dan proses dalam melakukan sebuah perintah.

Menggunakan IDE (Integrated Development Environment) serta bahasa yang

mudah dimenegerti menjadikan mikrokontroller semakin populer.

Saat ini banyak produsen mikrokontroller didunia, seperti Atmel dengan

seri Arduino-nya, Intel, serta perusahaan lainnya. Namun, mikrokontroller juga

membutuhkan disiplin ilmu lain agar penggunaan menjadi maksimal.

Penggunaan mikrokontroller berbasis Arduino dipilih karena bersifat open

source, murah, dan mudah dalam penggunaan, dengan mempelajari Arduino dan

mengaplikasikan dalam proyek sederhana menjadi langkah awal untuk mempelajari

sistem mikrokontroller yang kompleks.

Kata Kunci : Mikrokontroller, IDE, Arduino, Program

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T., atas

rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan hasil Kerja

Praktik selama melaksanakan di Lembaga Ilmu Pengetauan Indonesia (LIPI) dalam

rangka memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kerja Praktik.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada

semua pihak yang telah memberikan bimbingan dan kerjasama dalam penyusunan

laporan ini, diantaranya :

1. Dosen Pembimbing Akademik Kerja Praktik : Bapak M. Saladin

Prawirasasra, ST., MT.

2. Bapak Suryadi S.Si., selaku Pembimbing Lapangan di LIPI Serpong.

3. Keluarga khususnya kepada Ayah dan Ibu penulis yang selalu memberikan

support dan semangat selama pelaksanaan Kerja Praktik di LIPI Serpong

4. Annisa Ananda Sholehah yang selalu memberikan dukungan moril dan

semangat dalam penyusunan laporan.

5. LIPI Serpong yang telah memberikan kesempatan untuk melaksanakan

Kerja Praktik.

6. Serta rekan-rekan seperjuangan dalam melaksanakan segala proses kerja

praktik dan penyusunan laporan.

Dalam penulisan laporan ini, penulis menyadari masih banyak sekali

kekurangan dan kesalahan, baik dari segi tanda baca maupun dalam hal konten dan

isi yang dimuat. Kritik dan saran sangat dibutuhkan agar kedepannya laporan ini

dapat membangun karakter dan motivasi khususnya kepada penulis dan pembaca

secara umumnya.

Serpong, 20 Juli 2017

Penulis

v

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................ii

ABSTRAK .........................................................................................................iii

KATA PENGANTAR .......................................................................................iv

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

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

DAFTAR TABEL .............................................................................................viii

DAFTAR ISTILAH ..........................................................................................ix

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

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

1.2 Lingkup Penugasan .....................................................................................2

1.3 Target Pemecahan Masalah ........................................................................2

1.4 Metode Pemecahan Masalah ......................................................................2

1.5 Rencana dan Penjadwalan Kerja ................................................................3

1.6 Ringkasan Sistematik Penulisan Laporan ...................................................4

BAB II PROFIL INSTANSI ............................................................................5

2.1 Profil Instansi ..............................................................................................5

2.1.1 Latar Belakang Berdirinya P2F LIPI ..................................................5

2.1.2 Visi dan Misi Fisika LIPI ....................................................................5

2.1.3 Tugas dan Fungsi Fisika LIPI .............................................................6

2.1.4 Tujuan dan Sasaran .............................................................................7

2.2 Struktur Organisasi Instansi ........................................................................8

2.3 Lokasi/Unit Pelaksana Kerja ......................................................................9

2.4 Gedung Lokasi Kerja Praktik .....................................................................10

2.5 Ruangan Kerja Praktik ................................................................................10

BAB III KEGIATAN KERJA PRAKTEK .....................................................11

3.1 Dasar Teori .................................................................................................11

3.1.1 Mikrokontoler .....................................................................................11

3.1.2 Komponen Penyusun Sistem ..............................................................11

3.1.3 Sistem Monitoring Suhu .....................................................................13

3.1.4 Alert System ........................................................................................14

vi

3.2 Pembahasan Kegiatan .................................................................................14

3.2.1 Briefing Awal ......................................................................................14

3.2.2 Presentasi Kemajuan ...........................................................................15

3.2.3 Pemilihan Topik Proyek......................................................................15

3.2.4 Perancangan dan Realisasi Alat ..........................................................16

3.2.5 Kendala dalam Perancangan Alat .......................................................20

3.3 Analisis Kritis .............................................................................................21

3.2.1 Pelajaran yang Diambil Selama KP ....................................................21

3.2.2 Analisis Terhadap Pemecahan Masalah ..............................................21

3.2.3 Kendala yang Dialami Selama Pelaksanaan KP .................................22

BAB IV SIMPULAN DAN SARAN ................................................................23

4.1 Simpulan .....................................................................................................23

4.2 Saran ...........................................................................................................23

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................24

LAMPIRAN .......................................................................................................25

Lampiran 1 : Copy Surat Lamaran ke Perusahaan ...........................................25

Lampiran 2 : Copy Balasan Surat Lamaran dari Perusahaan ...........................26

Lampiran 3 : Lembar Penilaian Pembimbing Lapangan ..................................28

Lampiran 4 : Lembar Penilaian Pembimbing Akademik .................................29

Lampiran 5 : Logbook Kegiatan .......................................................................30

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.2 : Struktur Organisasi Pusat Penelitian Fisika LIPI Serpong ........8

Gambar 2.3 : Peta Lokasi Pelaksanaan Kerja Praktik .....................................9

Gambar 2.4 : Gedung Lokasi Kerja Praktik ....................................................10

Gambar 2.5 : Ruangan Kerja Praktik ..............................................................10

Gambar 3.1 : Arduino UNO ............................................................................11

Gambar 3.2 : DS18B20 ...................................................................................12

Gambar 3.3 : LCD 16x2 ..................................................................................13

Gambar 3.4 : Baterai 9 V.................................................................................13

Gambar 3.5 : Buzzer ........................................................................................13

Gambar 3.6 : Kegiatan Presentasi Dasar Mikrokontroler ...............................15

Gambar 3.7 : Flowchart Sistem .......................................................................16

Gambar 3.8 : Simulasi Rangkaian ...................................................................16

Gambar 3.9 : Software Arduino ......................................................................17

Gambar 3.10 : Sistem yang Telah Terkonfigurasi ............................................19

Gambar 3.11 : Presentasi Akhir Alat.................................................................20

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.5 : Rencana dan Penjadwalan Kerja .......................................................3

Tabel 3.1 : Spesifikasi Teknis Arduino UNO .....................................................4

Tabel 3.2 : Jadwal dan Attitude Kerja .................................................................14

Tabel 3.3 : Tabel Konfigurasi LCD ....................................................................17

Tabel 3.4 : Perintah Pemrogaman .......................................................................19

ix

DAFTAR ISTILAH

KP : Kerja Praktik

LIPI : Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

PUSPIPTEK : Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

IDE : Integrated Development Environment

SK : Surat Keputusan

P2F : Pusat Penelitian Fisika

PCB : Printed Circuit Board

LFN : Lembaga Fisika Nasional

P3FT : Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan

LPND : Lembaga Pemerintah Non Departemen

IPTEK : Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

HAKI : Hak Atas Kekayaan Intelektual

CPU : Central Processing Unit

I/O : Input Output

ADC : Analog to Digital Converter

AVR : Alv and Vegard’s Risc

MCS : Memory Channel Storage

ARM : Acorn RISC Machine

USB : Universal Serial Bus

PWM : Pulse Width Modulation

ICSP : In Circuit Serial Programming

MHz : Mega Hertz

KB : Kilo Bite

DC : Direct Current

SRAM : Static Random Access Memory

EPROM : Erasable Programmable Read-Only Memory

LED : Light-Emitting Diode

DQ : Data Quality

LCD : Liquid Crystal Display

Tubes : Tugas Besar

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penugasan

Mata Kuliah Kerja Praktik (KP) adalah mata kuliah wajib yang dilaksanakan

pada semester genap sesuai SK Rektor No. 024/AKD27/WR1/2014 Pasal 12

tentang Aturan Akademik Universitas Telkom. Kegiatan Mata Kuliah ini

dilaksanakan bersifat praktik nyata dan mandiri dengan memahami keterkaitan

antara teori, metoda, teknik dan realita di tempat kerja. Program ini memiliki tujuan

utama agara mahasiswa/i memiliki wawasan mengenai dunia kerja sebagai bekal

setelah menyelesaikan perkuliahan.

Teknik Fisika sebagai salah satu disiplin ilmu yang berkaitan dengan riset dan

teknologi membutuhkan sebuah sarana untuk dapat mengaplikasikan ilmu yang

didapat dibangku kuliah. Oleh sebab itu, penulis melaksanakan kegiatan kerja

praktik pada lembaga yang mengedepankan aspek riset dan teknologi yakni

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia / LIPI.

LIPI atau Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia telah menghasilkan banyak

terobosan dalam bidang teknologi, melaksanakan riset secara komprehensif, serta

mengaplikasikan dalam kehidupan berbangsa dan bernegara. Dalam

pelaksanaannya, penulis memilih bidang Instrumentasi dan Optoelektronika karena

bidang tersebut banyak dibutuhkan oleh Indonesia.

Pemilihan bidang tersebut sangatlah tepat, selain karena efek kebermanfaatan

yang panjang bagi Indonesia, juga dilengkapi dengan berbagai sarana lengkap yang

disediakan oleh LIPI. Diharapkan, dengan lengkapnya fasilitas didukung dengan

peneliti yang mumpuni, dapat menjadikan mahasiswa/i menjadi seorang engineer

yang profesional, beretika, bermoral, serta memiliki wawasan yang luas.

2

1.2 Lingkup Penugasan

Kegiatan kerja praktik dilaksanakan selama 40 hari kerja, ditempatkan di area

PUSPIPTEK (Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi), Pusat Penelitian

Fisika (P2F), bidang Instrumentasi dan Optoelektronika.

1.3 Target Pemecahan Masalah

Selama melaksanakan praktik, penulis diberi tugas membuat proyek sederhana

berbasis platform Arduino Uno. Target Pemecahan masalahnya meliputi :

1. Mengenal sedikit tentang dasar-dasar mikrokontroller

2. Mempelajari fungsi dari Arduino Uno

3. Mampu membuat proyek sederhana berbasis pada Arduino Uno

4. Mempresentasikan hasil kerja secara rutin tiap minggunya

1.4 Metode Pelaksanaan Tugas

Dalam melaksanakan proyek sederhana berbasis Arduino, metode yang

digunakan sebagai berikut :

1. Konsultasi secara berkelompok

2. Studi mandiri

3. Progress report dalam bentuk presentasi kepada pembimbing lapangan

Adapun metode yang digunakan dalam penulisan laporan ini adalah study

literature dan Eksperimen, yang diuraikan sebagai berikut :

1. Mengidentifikasi masalah

2. Mencari referensi berdasarkan literatur yang ada

3. Melakukan eksperimen proyek sebagai dasar pembuatan laporan

3

1.5 Rencana dan Penjadwalan Kerja

Pelaksanaan tugas kerja praktik dilaksanakan di LIPI, Serpong dibagi dalam

jadwal berikut :

JADWAL KEGIATAN

Minggu 1 Pengenalan dengan pembimbing, membereskan urusan

administrasi, membeli komponen.

Minggu 2 Presentasi mengenai dasar-dasar mikrokontroler, memilih topik

proyek mandiri.

Minggu 3 Presentasi topik yang dipilih, serta langkah yang harus diambil.

(Penulis = Sistem Monitoring Suhu Tubuh Realtime berbasis

Arduino UNO Menggunakan Sensor DS18B20).

Minggu 4 Pengerjaan proyek, simulasi awal pada Project Board/Bread Board,

serta presentasi mengenai kemajuan proyek.

Minggu 5 Pembuatan alat papan PCB, melakukan soldering dan wiring, serta

fiksasi koding IDE Arduino, serta presentasi mengenai kemajuin

proyek.

Minggu 6 Proyek selesai, mendemontrasikan alat.

Minggu 7 Penyusunan laporan akhir.

Tabel 1.5 Rencana dan Penjadwalan Kerja

4

1.6 Ringkasan Sistematika Laporan

1.6.1 BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang penugasan, lingkup penugasan, target

pemecahan masalah, metode pemecahaan masalah, rencana dan

penjadwalan kerja, serta ringkasan sistematika penulisan laporan.

1.6.2 BAB II PROFIL PERUSAHAAN

Bab ini menjelaskan tentang sejarah Pusat Penelitian Fisika (P2F) LIPI,

visi dan misi, tugas dan fungsi, tujuan dan sasaran, struktur organisasi,

lokasi, dan ruangan kerja.

1.6.3 BAB III KEGIATAN KP DAN PEMBAHASAN KRITIS

Bab ini menjelaskan tentang deskripsi dan analisis kritis mengenai tugas

selama melakukan kerja praktik.

1.6.4 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran selama melakukan kerja praktik.

5

BAB II

PROFIL INSTANSI

2.1 Profil Instansi

2.1.1 Sejarah Berdirinya Pusat Penelitian Fisika LIPI

Pusat Penelitian Fisika - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2FLIPI)

pada awalnya bernama Lembaga Fisika Nasional (LFN) yang didirikan pada

tahun 1967. Pada tahun 1986 dilakukan reorganisasi di lingkungan Lembaga

Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dimana sesuai dengan tugas dan fungsi

barunya LFN berganti nama menjadi Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika

Terapan (P3FT) hingga tahun 2001. Pada tahun 2001 kembali LIPI melakukan

reorganisasi dimana P3FT menjadi Pusat Penelitian Fisika - Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (P2F-LIPI) hingga sekarang. Sebagai salah satu

Lembaga Pemerintah Non-Kementerian (dahulu Lembaga Pemerintah Non

Departemen (LPND)) eselon II maka perlu mempunyai dokumen Rencana

Strategis (Renstra) yang memuat VISI, MISI, lingkungan strategis, kebijakan,

dan arahan program P2F-LIPI. Dokumen rencana strategis ini, kemudian disebut

Renstra Implementatif P2F-LIPI 2010-2014 merupakan panduan dan pijakan

lembaga dan menjadi acuan bagi seluruh staf peneliti dan staf pendukungnya

dalam melakukan kegiatan-kegiatannya lima tahun ke depan. Disamping itu

dokumen ini juga merupakan acuan bagi pertanggungjawaban mengenai

akuntabilitas kinerja instansi pemerintah dalam menjalankan tugas pokok dan

fungsinya.

2.1.2 Visi dan Misi Fisika LIPI

VISI Pusat Penelitian Fisika– LIPI adalah :

Menjadi pusat penelitian berkelas dunia yang menghasilkan IPTEK

berbasis fisika guna memajukan ilmu pengetahuan dan meningkatkan daya saing

nasional.

6

Dalam mendukung VISI LIPI :

”Menjadi lembaga ilmu pengetahuan berkelas dunia yang mendorong

terwujudnya kehidupan bangsa yang adil, makmur, cerdas, kreatif, integratif,

dan dinamis yang didukung oleh ilmu pengetahuan dan teknologi yang humanis”

MISI Pusat Penelitian Fisika – LIPI adalah :

Untuk mencapai VISI yang telah ditetapkan diatas, maka ditetapkan MISI

Pusat Penelitian Fisika–LIPI sebagai berikut:

Menciptakan ‘great science’ (terobosan ilmiah) di bidang fisika.

Meningkatkan invensi dan inovasi di bidang IPTEK berbasis fisika untuk

memperkuat daya saing industri dan ekonomi nasional

Meningkatkanpendayagunaan hasil-hasil penelitian dalam memberikan

solusi terhadap masalah-masalah aktual nasional.

Menyiapkan bahan untuk perumusan kebijakan nasional bidang IPTEK

berbasis fisika.

Meningkatkan kinerja manajemen penelitian dan pelayanan masyarakat.

2.1.3 Tugas dan Fungsi Fisika-LIPI

Tugas dan fungsi Pusat Penelitian Fisika-LIPI sesuai dengan SK Kepala

LIPI No.1151/M/2001, Tanggal 5 Mei 2001 :

1.Tugas Pokok

Pusat Penelitian Fisika – LIPI mempunyai tugas melaksanakan penyiapan

bahan perumusan kebijakan, penyusunan pedoman, pemberian bimbingan

teknis, penyusunan rencana dan program, pelaksanaan penelitian bidang fisika

serta evaluasi, dan penyusunan laporan.

7

2. Fungsi

Untuk menyelenggarakan tugas pokok tersebut, Pusat Penelitian Fisika-LIPI

mempunyai fungsi :

Penyiapan bahan perumusan kebijakan penelitian bidang fisika

Penyusunan pedoman, pembinaan, dan pemberian bimbingan teknis

Penelitian bidang fisika

Penyusunan rencana, program, dan pelaksanaan penelitian bidang fisika

Pemantauan pemanfaatan hasil penelitian bidang fisika

Pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi bidang fisika

Evaluasi dan penyusunan laporan penelitian bidang fisika

Pelaksanaan urusan tata usaha

2.1.4 Tujuan dan Sasaran

Tujuan :

1. Meningkatkan kapasitas dan kualitas penelitian ilmu pengetahuan dan

teknologi berbasis fisika.

2. Meningkatkan invensi dan inovasi

3. Meningkatkan penyebaran dan pemanfaatan hasil kegiatan penelitian.

4. Meningkatkan kesiapan dalam merumuskan kebijakan dibidang ilmu

pengetahuan dan teknologi

5. Meningkatkan kegiatan penelitian yang mendukung terciptanya lingkungan

yang berkualitas dan berkelanjutan.

Sasaran :

1. Meningkatnya kualitas pengetahuan peneliti di bidang kompetensi fisika.

2. Meningkatnya kualitas hasil penelitian bidang fisika (produk HAKI).

3. Meningkatnya keterlibatan peneliti dalam kegiatan ilmiah internasional.

4. Meningkatnya hasil litbang yang dipakai masyarakat.

5. Meningkatnya jumlah kerjasama ilmiah

8

6. Tersedianya dokumen kajian ilmiah/rancangan kebijakan nasional dalam

memajukan IPTEK

7. Terwujudnya manajemen organisasi yang efektif, efisien, dan taat azas

8. Terbinanya Sumber Daya Manusia penelitian dan seluruh jajaran

pendukungnya.

2.2 Struktur Organisasi Instansi

Gambar 2.2 Struktur Organisasi Pusat Penelitian Fisika LIPI Serpong

Kepala Pusat Penelitian Fisika : Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng.

Kepala Bidang Pengelolaan dan Diseminasi : Agus Suheri, S.T Hasil Penelitian Kepala Subbidang Pengelolaan : Kasni Rokhmawati, M.T.I. Hasil Penelitian Kepala Subbidang Diseminasi : TH. Ningsi Astuti, S.E. dan Kerja Sama

9

Kepala Bidang Sarana Penelitian : Heri Kresnadi, M.Eng.

Kepala Subbidang Sarana Penelitian : Imam Syaifullah, S.IP. Fisika Khusus Kepala Subbidang Sarana Penelitian : Suryadi, S.Si. Fisika Umum Kepala Bagian Tata Usaha : Dr. Agus Sukarto Wismogroho, M.Eng.

Kepala Subbagian Keuangan : Iin Pardini, S.E.

Kepala Subbagian Kepegawaian : Nana Sukmana, S.AP.

Kepala Subbagian Umum : Bambang Hermanto, M.Si.

2.3 Lokasi/Unit Pelaksanaan Kerja

Lokasi pelaksanaan Kerja Praktik berada di Pusat Penelitian Fisika Lipi, Jl.

Kawasan Puspiptek No. 441-442, Setu, Muncul, Setu, Kota Tangerang Selatan,

Banten 15314.

Gambar 2.3 Peta Lokasi Pelaksanaan Kerja Praktik

10

2.4 Gedung Lokasi Kerja Praktik

Gambar 2.4 Gedung Lokasi Kerja Praktik

2.5 Ruangan Kerja Praktik

Gambar 2.5 Ruangan Kerja Praktik

11

BAB III

KEGIATAN KERJA PRAKTIK DAN PEMBAHASAN KRITIS

3.1 Dasar Teori

3.1.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol

rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program didalamnya.

Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk

mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas

biaya. Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit),

memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog to Digital Converter

(ADC) yang sudah terintegrasi didalamnya.

Mikrokontroller yang ada saat ni berbasis 8-bit, 16-bit, dan sudah ada yang

berbasis 32-bit dan beruperasi pada frekuensi clock rate mulai dari orde kHz

hingga orde ratusan MHz. Penggunaaan dan pemilihan frekuensi clock juga

aakan berpengaruh pada pasokan daya yang dibutuhkan. Semakin besar

frekuensi clock yang digunakan, maka daya yang dikonsumsi juga semakin

besar. Berdasarkan jenis arsitektur yang digunakan, mikrokontrooler terbagi

atas MCS, AVR dan ARM.

3.1.2 Komponen Penyusun Sistem

1. Arduino UNO & USB Serial

Arduino Uno adalah produk Atmel berbasis mikrokontroler Atmega 328.

Memiliki 14 pin input/output, dimana 6

pin berfungsi pula sebagai output PWM, 6

analog input, resonator keramik 16 MHz,

koneksi USB, power jack, ICSP, dan

tombol reset. Pemrogaman Arduino

menggunakan bahasa C dengan

menggunakan Arduino Software.

Gambar 3.1 Arduino UNO

12

Spesifikasi Teknis Arduino UNO :

Spesifikasi Atmega 328

Tegangan Pengoperasian 5 V

Tegangan input yang disarankan 7 – 12 V

Batas tegangan input 6 – 20V

Jumlah pin I/O digital 14 pin digital (6 diantaranya

output PWM)

Jumlah pin input Analog 6 pin

Arus DC tiap pin I/O 40 mA

Arus DC untuk pin 3.3 V 50 mA

Memori Flash 32 KB (Atmega328) sekitar 0.5

KB digunakan oleh bootloader

SRAM 2 KB (Atmega328)

EPROM 1 KB (Atmega328)

Clock Speed 16 MHz

Tabel 3.1 Spesifikasi Teknis Arduino UNO

Didalam board arduino terdapat loader yang berfungsi memudahkan

ketika akan memprogram arduino. Fungsi dari arduino UNO dalam proyek

kali sebagai otak yang akan membaca suhu dari sensor DS18B20 dan

mengaktifkan buzzer serta LED.

2. DS18B20 & Resistor 4.7kΩ

Untuk pembacaan suhu, penulis

menggunakan sensor DS18B20 waterprof yang

memiliki rentang pengoperasian suhu -55oC

hingga +125 oC, dengan akurasi ±0.5 oC (rentang

-10 oC hingga +85 oC). Menggunakan mode

parasit dengan mengghubungkan resistor 4.7kΩ

Gambar 3.2 DS18B20 pada VCC dan pin DQ.

13

3. LCD 16x2

LCD dengan karakter 16x2

digunakan sebagai penampil data suhu yang

dibaca oleh mikrokontroler Arduino dari

sensor suhu DS18B20. Dalam

penggunaannya menggunakan potensiometer

Gambar 3.3 LCD 16x2 10k sebagai pengatur kecerahan dari layar.

4. Baterai 9 V & Socket Arduino

Menggunakan baterai 9V sebagai sumber daya dari arduino UNO,

agar sistem dapat berdiri sendiri stand

alone dan tidak bergantung dari daya

laptop. Untuk menghubungkan daya

baterai menggunakan socket yang

dihubungkan dengan Arduino dan saklar

sebagai pengatur On/Off.

Gambar 3.4 Baterai 9 V

5. Buzzer & LED

Buzzer digunakan sebagai indikator ketika

suhu telah mencapai set point, selain menggunakan

buzzer, penulis juga mengunakan LED sebagai

indikator.

Gambar 3.5 Buzzer

3.1.3 Sistem Monitoring Suhu

Setelah semua komponen tersedia, langkah selanjutnya adalah

pembuatan sistem monitoring suhu. Berbagai macam komponen yang

tersedia dikonfugarasikan menjadi satu. Dengan input berupa panas

yang dibaca oleh sensor DS18B20, data suhu diolah oleh mikrokontroler

Arduino dan ditampilkan pada LCD 16x2, serta output berupa nyala

14

LED dan bunyi Buzzer ketika suhu telah mencapai set point yang

ditetapkan.

3.1.4 Alert System

Pada dasarnya, data output yang ditampilkan pada LCD sudah cukup

dikatakan sebagai sistem monitoring. Namun, tanpa adanya sistem alert

alat tersebut hanya berfungsi sebagai termometer biasa. Agar alat dapat

memberitahukan batas panas (contoh : Suhu Tubuh Pasien) maka

penulis menggunakan alert system berupa nyala lampu LED dan Buzzer

agar dapat memberitahu user ketika mencapai set point dan akan

berhenti berbunyi ketika suhu yang dideteksi sensor turun dibawah set

point.

3.2 Pembahasan Kegiatan

3.2.1 Briefing Awal

Kegiatan pertama setelah administrasi telah selesai adalah briefing

awal dengan pembimbing, kegiatan dini dilakukan sebelum memulai

proyek. Kegiatan pertama yang dibahas adalah mengenai seluk-beluk

kegiatan di LIPI, atitude serta kebiasaan kerja di LIPI. Dikarenakan

kegiatan dimulai saat bulan Ramadhan, maka jadwal serta attitude kerja

seperti tabel berikut :

Jadwal dan Attitude Kerja LIPI

Jam Kerja 07.30 – 16.00 (senin-kamis), 07.30 – 16.30 (jumat)

* khusus bulan Ramadhan :

07.30 – 14.30 (senin-kamis), 07.30 – 15.00 (jumat)

Istirahat 12.00 – 13.00 (senin-kamis), 11.00 – 13.00 (jumat)

Seragam Kemeja dan Sepatu

Presensi Tertulis & Online

Tabel 3.2 Jadwal dan Attitude Kerja

Selanjutnya, pembimbing memberi tugas kelompok untuk mempelajari

dasar-dasar mikrokontroler dan platform yang akan digunakan.

15

3.2.2 Presentasi Kemajuan

Setelah belajar kelompok mengenai dasar-dasar mikrokontroler,

penulis bersama tim dipersilahkan untuk mempresentasikan hasil

belajar dan diskusi kepada Pembimbing Lapangan : Bapak Suryadi S.Si.

Gambar 3.6 Kegiatan Presentasi Dasar Mikrokontroler

Tahap ini sangat penting, karena langkah selanjutnya adalah

penentuan topik masing-masing proyek yang dikerjakan secara mandiri.

Dengan memahami dasar-dasar mikrokontroler, diharapkan apabila

mengalami kendala dalam pembuatan alat, tiap individu mampu

mengatasinya sendiri.

3.2.3 Pemilihan Topik Proyek

Setelah dinilai cukup oleh Pembimbing, kegiatan selanjutnya adalah

pemilihan topik yang akan dikerjakan, proyek tersebut bersifat mandiri.

Tujuannya tidak lain agar tiap individu memiliki pemahaman sesuai

dengan topik yang diminati. Dalam hal ini, penulis memilih topik

Monitoring Suhu Tubuh Realtime Menggunakan Sensor DS18B20.

Alasan penulis memilih topik tersebut, karena penulis terinspirasi agar

dapat menciptakan alat pemantau suhu tubuh pasien demam secara

realtime, dengan menetapkan set point pada alat tersebut, diharapkan

16

keluarga yang menemani pasien demam dapat beristirahat dengan cukup

karena tidak harus memeriksa suhu tubuh secara berkala dengan alat

yang sudah ada seperti termometer.

3.2.4 Perancangan dan Realisasi Alat

Sebelum melakukan pembuatan alat, sebelumnya penulis membuat

flowchart cara kerja sistem, tahap ini didefinisikan input dari

mikrokontroler berupa sensor suhu, inisialisasi port oleh

mikrokontroler, tampilan data suhu pada LCD, untuk kemudian

mengambil langkah yang

dibutuhkan untuk membuat

buzzer berbunyi dan LED

menyala dengan menetapkan

set point terlebih dahulu.

Setelah flowchart di acc oleh

pembimbing lapangan.

Langkah selanjutnya adalah

membuat simulasi rangkaian

pada papan Project Board.

Selanjutnya penulis me-

running program pada software

Arduino yang telah terinstal.

Gambar 3.7 Flowchart sistem

Gambar 3.8 Simulasi Rangkaian

17

Dengan mendifinisikan library pada

perintah pemrogaman, memudahkan dan

mempersingkat perintah yang digunakan.

Definisi library yang digunakan antara

lain :

LCD <LiquidCrystal.h>

One Wire <OneWire.h>

Dallas Temperature <Dallas Temperature.h>

Gambar 3.9 Arduino Software

Untuk menjalankan LCD, menggunakan pin seperti tabel berikut :

Arduino LCD

Arduino pin 13 RS

Arduino pin 12 E

Arduino pin 11 D4

Arduino pin 10 D5

Arduino pin 9 D6

Arduino pin 8 D7

+5 V VCC

GND GND, R/W

Tabel 3.3 Tabel Konfigurasi LCD

Perintah pemrogaman yang diberikan antara lain :

// Library #include <LiquidCrystal.h> #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> // Pin LCD LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8); // Buzzer Port 6, LED 5 enum BUZZER = 6, LED = 5;

18

// Port Data DS18B20 const int ONE_WIRE_BUS = 7; // Setup OneWire OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); // Dallas DallasTemperature sensors(&oneWire); DeviceAddress insideThermometer = 0x28, 0xEA, 0x10, 0x72, 0x03, 0x00, 0x00, 0xCF ; /**************************************************/ void setup() // Memulai Program LCD 16x2 lcd.begin(16, 2); // Memulai Sensor sensors.begin(); // Buzzer dan LED Output pinMode(BUZZER, OUTPUT); pinMode(LED, OUTPUT); //Set resolusi sensor ke 9 bit (berbeda tiap sensor) sensors.setResolution(insideThermometer, 9); /**************************************************/ void printTemperature(DeviceAddress deviceAddress) float tempC = sensors.getTempCByIndex(deviceAddress); if (tempC < 20.0) digitalWrite(BUZZER, LOW); digitalWrite(LED, LOW); else if(tempC >= 20.0 && tempC < 34.0) digitalWrite(BUZZER, LOW); digitalWrite(LED, LOW); else if(tempC > 34.0) digitalWrite(BUZZER, HIGH); digitalWrite(LED, HIGH); else

19

digitalWrite(BUZZER, LOW); digitalWrite(LED, LOW); /**************************************************/ void loop() int i; lcd.setCursor(0, 0); for (i = 0; i < 16; i ++) // Perintah pembacaan suhu sensors.requestTemperatures(); printTemperature(insideThermometer); lcd.print("Temp:"); lcd.print(sensors.getTempCByIndex(0)); // byIndex // 0 mengacu IC pertama pada kabel

Tabel 3.4 Perintah Pemrogaman

Setelah simulasi program menggunakan project board berhasil

dilakukan, penulis melakukan soldering pada papan PCB, soldering

dimaksudkan agar rangkaian lebih kuat dan tidak mudah goyah apabila

dipindahkan, proses soldering ini merupakan tahap akhir dari perancangan

sistem.

Langkah terakhir

adalah melakukan

pengetesan akhir. Sistem

mampu menyalakan

LED dan Buzzer ketika

suhu telah mencapai set

point, dan secara

otomatis off ketika suhu

Gambar 3.10 Sistem yang telah terkonfigurasi turun dibawah

set point.

20

Gambar 3.11 Presentasi Akhir Alat

Pada 13 Juli 2017, penulis mempresentasikan hasil alat yang telah

terkonfigurasi dihadapan pembimbing : Bapak Suryadi. Saat percobaan

penulis menetapkan set point sebesar 34oC dengan tujuan agar lebih cepat

mencapai suhu set point karena saat percobaan mengandalkan suhu tubuh.

LED dan Buzzer menyala, data suhu dapat ditampilkan realtime pada LCD.

Target telah tercapai.

3.2.5 Kendala dalam Perancangan Alat

Adapun kendala dalam perancangan alat adalah sebagai berikut :

1. Terbatasnya jumlah pin Arduino UNO, dengan terbatasnya jumlah pin

Arduino yang hanya berjumlah 14, mengakibatkan penulis harus

menyatukan kabel yang memiliki fungsi sama agar tidak menggunakan

banyak pin.

2. Coding, Proses peng-codingan sistem Arduino tidaklah mudah, pada

awalnya sering kali penulis mengalami error saat mengupload ke Board

Arduino.

21

3.3 Analisis Kritis

3.3.1 Pelajaran yang diambil selama Pelaksanaan Kerja Praktik

Banyak pelajaran berharga yang penulis dapatkan ketika

melaksanakan kegiatan Kerja Praktik di Pusat Penelitian Fisika (P2F)

LIPI, antara lain:

1. Kemandirian dan Efektifitas. Sejak awal pelaksanaan, tim penulis

yang terdiri dari 7 orang, diperintahkan untuk belajar mandiri.

Dengan belajar mandiri, penulis sedikit-banyak paham mengenai

bahasan yang akan dibahas pada pertemuan rutin dengan

pembimbing.

2. Memahami realitas dunia kerja. Dengan melaksanakan Kerja

Praktik (KP) di LIPI Serpong, penulis memahami akan realitas

duinia kerja, khususnya dibidang penelitian.

3. Belajar menjadi seorang Profesional. Banyak pelajaran berharga

yang penulis ambil, khususnya dari Pembimbing : Bapak Suryadi,

S.Si., yang tanggap saat diminta bantuan, baik oleh rekan kerja

maupun mahasiswa, dan juga profesional dalam menjalankan

pekerjaan beliau sebagai peneliti, maupun Kepala Subbidang

Pengelolaan Hasil Penelitian di Pusat Penelitian Fisika.

3.3.2 Analisis Terhadap Pemecahan Masalah

1. Instrumentasi Kontrol merupakan bidang yang luas dan

membutuhkan disiplin ilmu yang banyak. Dalam praktik

menggunakan mikrokontroler, merupakan satu dari sekian banyak

aplikasi mikrokontroler yang ada.

2. Pengalaman berharga yang didapatkan saat melaksanakan Tubes

(Tugas Besar) ternyata sangat berharga dalam pembuatan proyek

yang dilaksanakan di LIPI.

3. Dalam setiap pengambilan keputusan, dibutuhkan ketelitian,

terutama dalam hal mikro dan membutuhkan perhatian khusus.

22

4. Segala kendala yang dihadapi penulis, mampu men-developt penulis

menjadi seorang yang profesional, berkarakter, jujur dan memiliki

integritas.

3.3.3 Kendala yang dialami selama Kerja Praktik

Kendala yang dialami saat pelaksanaan Kerja Praktik meliputi :

1. Sulitnya akses internet dan jaringan ponsel. Harus diakui tidak

mudah terhubung ke jaringan internet saat berada di Kantor,

beberapa kali penulis terganjal dengan akses internet saat mencari

referensi proyek yang digunakan, pun dengan jaringan ponsel yang

digunakan.

2. Sulitnya Akses Transportasi. Akses transportasi umum yang

melewati kantor (bus) tidak sebanyak bus yang melewati instansi

lain dalam kompleks PUSPIPTEK, hal tersebut berdampak pada

mobilitas yang sedikit terhambat.

23

BAB IV

SIMPULAN DAN SARAN

4.1 Simpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil antara lain :

1. Arduino UNO sangat bermanfaat, khususnya dalam membuat prototipe

prgram.

2. Pemrogaman Arduino memiliki bahasa yang mudah dimengerti, dan

memiliki kemudahan karena telah banyak library yang tersedia di Internet,

dikarenakan sistem Arduino itu sendiri yang Open Source.

3. Program Kerja Praktik, sangat bermanfaat bagi diri tiap mahasiswa dalam

mengembangkan potensi dirinya menjadi engineer yang berkualitas dan

berintegritas.

4.2 Saran

1. Lebih banyak lagi mencari referensi mengenai sensor suhu DS18B20,

Arduino, dan hal yang berkaitan agar dapat mengembangkan sistem

manajemen suhu yang lebih advance.

2. Lebih banyak lagi berlatih simulasi menggunakan Arduino UNO, agar

semakin mengerti sistem Arduino.

24

DAFTAR PUSTAKA

[1] Made Sanjaya, Panduan Praktis Pemrogaman ROBOT VISION Menggunakan

MATLAB dan IDE Arduino Ed. I. Andi : Yogyakarta, 2016.

[2] Gembong Edhi S., Aplikasi Mikrokontroler AT89S51, Universitas Narotama :

Surabaya, 2008.

[3] Kenneth J Ayala, The 8051 Microcontroller : Architecture, Programming and

Aplications. Wesh Publishing Company : USA, 1991.

[4] “Belajar Arduino dan LCD.” http://www.arduino.web.id/2012/03/belajar-

arduino-dan-lcd.html. 28 Maret 2012. 8 Juni 2017.

[5] Konstantin Dimitrov, “Arduino Thermometer With DS18B20.” https://create.

arduino.cc/projecthub/TheGadgetBoy/ds18b20-digital-temperature-sensor-and-

arduino-9cc806. 22 November 2016. 15 Juni 2017.

[6] G. Gridling, Bettina Weiss, “Introduction to Microcontrollers.”

https://ti.tuwien.ac.at/ecs/teaching/courses/mclu/theory-

material/Microcontroller.pdf. 26 February 2007. 21 Juli 2017.

[7] LIPI, “Sejarah Berdirinya Pusat Penelitian Fisika LIPI.”

http://www.fisika.lipi.go.id/. 17 Juli 2017.

[8] Gembong Edhi S., “Mikrokontroler Pendahuluan.”

https://student.uigm.ac.id/assets/file/Materi/slide-mikro.pdf. 23 Juli 2017.

[9] “Arduino UNO Technical Specifics.” www.arduino.org/products/boards/

arduino-uno. 25 Juli 2017.

[10] Maxim Intregated, “DS18B20 Datasheet.” https://www.maximintegrated.

com/en/products/analog/sensors-and-sensor-interface/DS18B20.html. 25 Juli

2017.

25

LAMPIRAN

Lampiran 1 : Copy Surat Lamaran ke Perusahaan/Instansi

26

Lampiran 2 : Copy Surat Balasan dari Perusahaan/Instansi

27

28

Lampiran 3 : Lembar Penilaian Pembimbing Lapangan

29

Lampiran 4 : Lembar Berita Acara Presentasi dan Penilaian Pembimbing

Akademik

30

Lampiran 5 : Logbook kegiatan

31