PENGUKUR pH LARUTAN KIMIA BERBASIS INTERFACING …

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


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


MEDAN

2018


i


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


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


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


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


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


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


viii

4.6. Grafik Hasil Pengujian pH Larutan .......................................................... 38


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


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.


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.


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.


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.


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


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”.


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


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.


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


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.


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.


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:


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 -


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.


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.


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


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.


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.


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.


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,


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


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


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.


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


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


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.


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


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.


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


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.


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


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


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


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.


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


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


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.


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.


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.


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/


http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/


http://elektronika-dasar.web.id/komponen/limit-switch-dan-saklar-push-on/


http://elearningelektronika.blogspot.com/2008/05/interfecing-menggunakan-

usb.html


http://www.ekowiner.web.id/2015/04/pengertian-dasar-pemrograman-visual-

basic-6.0.html


https://artikel-teknologi.com/prinsip-kerja-ph-meter/


http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/definisi-dan-aplikasi-rfid-radio-frequency-identification/

http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/definisi-dan-aplikasi-rfid-radio-frequency-identification/

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/limit-switch-dan-saklar-push-on/

http://elearningelektronika.blogspot.com/2008/05/interfecing-menggunakan-usb.html

http://elearningelektronika.blogspot.com/2008/05/interfecing-menggunakan-usb.html

http://www.ekowiner.web.id/2015/04/pengertian-dasar-pemrograman-visual-basic-6.0.html

http://www.ekowiner.web.id/2015/04/pengertian-dasar-pemrograman-visual-basic-6.0.html

41

Pengujian Sistem

Pengujian Power Supply Menggunakan LM2596

Pengujian Rangkaian Push Button

Saat Ditekan Saat Dilepas


42

• Pengujian Larutan H2O2

(a) (b) (c) (d)

• Pengujian NaOH

(a) (b) (c) (d)


43


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


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


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


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



'- Lakukan pengaturan alignment pada cell

'Set HorizontalAlignment per Cell

oExcel.ActiveSheet.Cells(1, 1).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


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


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


50


PENGUKUR pH LARUTAN KIMIA BERBASIS INTERFACING …

Documents

Transcript of PENGUKUR pH LARUTAN KIMIA BERBASIS INTERFACING …