1

22

21

PERANCANGAN INKLINOMETER BERBASIS SENSOR ADIS16209 DAN ARDUINO PROMINI DI PUSAT PENELITIANFISIKA LIPI

AHMAD JAELANI SIDIQ

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK KOMPUTERPROGRAM DIPLOMAINSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR2015

PERNYATAAN MENGENAI LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan laporan Praktik Kerja Lapangan Pengembangan Sistem Pengukur Tegangan dan Akuisisi Data di Pusat Penelitian Fisika LIPI adalah karya saya dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam betuk apapun ke perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir laporan ini.

Bogor, April 2015

Ahmad Jaelani SidiqNIM J3D112057

RINGKASAN

IRMA RISMAYANTI, Pengembangan Sistem Pengukur Tegangan dan Akuisisi Data di Pusat Penelitian Fisika LIPI. Dibimbing oleh FAOZAN AHMAD.Pengembangan Sistem Pengukur Tegangan dan Akuisisi Data merupakan penelitian berbasis pengukuran ini mengembangkan alat pengukur tegangan untuk dapat menyimpan data hasil pengukuran dan menampilkannya pada Liquid Crystal Display (LCD) dan aplikasi LabVIEW. Alat pengukuran tegangan dibuat dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno dengan tambahan rangkaian pembagi tegangan dan rangkaian penghubung Arduino dengan LCD, serta SD Shield. Bentang tegangan yang dapat diukur sebesar 0v 70v. Hasil pengukuran dapat disimpan pada MicroSD dengan menggunakan SD Shield 2.0. Hasil pengukuran tegangan dikirimkan menuju aplikasi LabVIEW menggunakan komunikasi serial. Hasil pengukuran akan ditampilkan pada LCD 20x4 dan disimpan pada MicroSD, sehingga pengukur dapat menyimpan dan memilih data yang ingin disimpan secara otomatis.

Kata kunci : akuisisi data, arduino, LabVIEW, tegangan.

PENGEMBANGAN SISTEM PENGUKUR TEGANGAN DAN AKUISISI DATA DI PUSAT PENELITIANFISIKA LIPI

IRMA RISMAYANTI

Laporan Praktik Kerja Lapangansebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelarAhli Madya padaProgram Diploma Keahlian Teknik Komputer

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK KOMPUTERPROGRAM DIPLOMAINSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR2014

Judul PKL:Pengembangan Sistem Pengukur Tegangan dan Akuisisi Data di Pusat Penelitian Fisika LIPI

Nama:Irma Rismayanti

NIM:J3D111066

Disetujui oleh

Faozan Ahmad, SSi, MSiPembimbing

Diketahui oleh

Dr Ir Bagus Priyo Purwanto, MAgrShelvie Nidya Neyman, SKom, MSi Direktur Koordinator Progran Keahlian

Tanggal lulus :

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktik Kerja Lapangan (PKL). Laporan ini dilaksanakan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) - Pusat Penelitian Fisika Serpong, Tangerang Selatan.Terima kasih penulis ucapkan kepada orang tua dan keluarga atas doa, kasih sayang dan dukungannya. Terima kasih juga kepada Bapak Faozan Ahmad, SSi, MSi selaku dosen pembimbing, dan Bapak Prabowo Puranto, MSi dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) - Pusat Penelitian Fisika selaku pembimbing lapangan. Serta rekan-rekan Teknik Komputer angkatan 48 yang telah membantu penulis pada saat kegiatan Praktek Kerja Lapangan.Penulis menyadari bahwa dengan segala keterbatasan dan kemampuan penulis, laporan ini masih jauh dari sempurna. Penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Bogor, April 2014

Irma Rismayanti

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBARxi1PENDAHULUAN11.1Latar Belakang11.2Tujuan11.3Batasan Masalah11.4Manfaat22METODE KERJA22.1Lokasi dan Waktu PKL22.2Metode Bidang Kajian23KEADAAN UMUM PUSAT PENELITIAN FISIKA LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI)23.1Sejarah23.2Visi dan Misi Pusat Penelitian Fisika LIPI33.2.1Visi33.2.2Misi33.3Struktur Organisasi43.4Fungsi dan Tujuan53.5Lingkup Kegiatan54PENGEMBANGAN SISTEM PENGUKUR TEGANGAN DAN AKUISISI DATA DI PUSAT PENELITIAN FISIKA LIPI54.1Analisis Masalah54.1.1Blok Diagram64.1.2Kebutuhan Umum74.2Perancangan84.2.1Perancangan Alat84.2.2Perancangan Antarmuka104.3Implementasi114.3.1Pemrograman Mikrokontroler114.3.2Pemograman LabVIEW144.4Pengujian144.4.1Pengujian Mikrokontroler144.4.2Pengujian Program LabVIEW154.4.3Pengujian Alat165SIMPULAN DAN SARAN175.1Kesimpulan175.2Saran17DAFTAR PUSTAKA18LAMPIRAN19

DAFTAR GAMBAR

1 Gedung P2F - LIPI Serpong32 Struktur Organisasi P2F LIPI43 Lingkup Kegiatan P2F54 Blok Diagram65 Flowchart76 Arduino Uno77 SD Shield88 Rangkaian Pembagi Tegangan99 LCD 20x4910 Rangkaian penghubung LCD dan Arduino911 Skema Rangkaian1012 Alat tampak dari atas1013 Alat tampak samping1014 Tampilan antarmuka pada LabVIEW1115 Perhitungan Kalibrasi1216 Pemilihan Board1317 Proses Upload1318 Blok Diagram LabVIEW1419 Pengiriman data melalui Serial Monitor1520 Tampilan isi irma.txt pada MicroSD1521 Tampilan pada LabVIEW16

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Voltmeter adalah alat atau perkakas yang digunakan untuk mengukur besar\tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Voltmeter dibagi menjadi dua, yaitu voltmeter AC dan voltmeter DC. Pada dasarnya, voltmeter AC dan voltmeter DC sama prinsipnya yaitu mengukur beda tegangan. Voltmeter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Sebuah voltmeter dapat menampilkan data hasil pengukuran pada LCD. Jika data hasil pengukuran ingin disimpan dan dianalisis, maka hasil pengukuran harus dicatat oleh pengukur. Pencatatan dilakukan secara manual oleh pengukur dengan menuliskan hasil pengukuran pada kertas ataupun pada file di komputer pengukur. Jika hasil pengukuran tadi hilang, maka pengukur harus mengukur dan mencatat kembali data hasil pengukuran dengan voltmeter.Saat ini penyimpanan data hasil pengukuran dengan voltmeter dilakukan oleh pengukur secara manual. Dengan menggunakan alat otomatis ini, maka seorang pengukur dapat menyimpan hasil pengukuran secara otomatis. Hal inilah yang menjadikan penulis untuk menentukan judul laporan Praktik Kerja Lapangan dengan judul Pengembangan Sistem Pengukur Tegangan dan Akuisisi Data di Pusat Penelitian Fisika LIPI.

Tujuan

Tujuan dari pembuatan pengembangan sistem pengukur tegangan dan akuisisi data ini adalah:1 Mempermudah pengukur untuk mencatat data hasil pengukuran secara otomatis2 Menyajikan data hasil pengukuran dalam bentuk grafik dan meter pada LabVIEW

Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam kegiatan Praktik Kerja Lapangan di Pusat Penelitian Fisika LIPI adalah:1 Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno.2 Alat yang dirancang hanya dapat mengukur tegangan DC. 3 Hasil pengukuran ditampilkan di Liquid Crystal Display (LCD) dan LabVIEW.4 Hasil pengukuran disimpan dalam bentuk file *.txt.5 Bentang ukur tegangan 0 70 volt.

Manfaat

Dengan pembuatan alat ukur tegangan dan akuisisi data dapat bermanfaat bagi Pusat Penelitian Fisika LIPI untuk memudahkan penyimpanan data hasil pengukuran tegangan DC pada rangkaian elektronika ataupun baterai.

METODE KERJA

Lokasi dan Waktu PKL

Kegiatan Praktik Kerja Lapangan (PKL) dilakukan di Pusat Penelitian Fisika LIPI Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang Selatan 15314. PKL berlangsung selama 40 hari masa kerja terhitung mulai tanggal 3 Februari hingga 28 Maret 2014. Waktu pelaksanaan dimulai dari jam 07.30 s.d 16.00 WIB.

Metode Bidang Kajian

Metode yang digunakan dalam merancang alat ukur tegangan dan akuisisi data adalah metode dasar, yaitu pengukuran besaran fisis yang langsung dibaca pada alat ukurnya berbasis mikrokontroler ATMega328 dengan tampilan pada Liquid Crystal Display (LCD) dan LabVIEW, terbagi menjadi empat tahap, yaitu:1 Analisa KebutuhanPada tahapan ini dilakukan analisa kebutuhan untuk pengukuran tegangan di Laboratorium Fisika Instrumentasi. Dalam proses pembuatan alat ukur tegangan, tahap-tahap analisis dan definisi kebutuhan yang digunakan yaitu analisis kebutuhan alat dan analisis kebutuhan sistem.2 PerancanganTahapan ini dilakukan dengan perancangan alat yang dibutuhkan sesuai rancangan yang digunakan dalam pembuatan perangkat alat ukur. 3 ImplementasiTahapan ini adalah tahap perwujudan serangkaian alat dan sistem. Pada tahap ini alat dikoneksikan dengan sistem.4 PengujianPengujian merupakan tahapan akhir yang dilakukan dengan membuka aplikasi LabVIEW untuk pengujian pada mikrokontroler dengan mengirimkan masukan ke port COM pada PC. Dan menghubungkan rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) untuk menampilkan hasil pengukuran.

KEADAAN UMUM PUSAT PENELITIAN FISIKA LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA (LIPI)

Sejarah

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2F-LIPI) 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.

Gambar 1 Gedung P2F - LIPI Serpong

Sebagai salah satu Lembaga Pemerintah Non-Kementrian (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 Restra 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. Di samping dokumen ini juga merupakan acuan bagi pertanggungjawaban mengenai akuntabilitas kinerja instansi pemerintah dalam menjalankan tugas pokok dan fungsinya.

Visi dan Misi Pusat Penelitian Fisika LIPI

VisiMenjadi pusat unggulan dalam penelitian, pengembangan dan penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi berbasis fisika demi terwujudnya kehidupan bangsa yang berkeadilan, makmur, cerdas, kreatif, integratif dan dinamis. MisiUntuk mencapai VISI yang telah ditetapkan diatas, maka ditetapkan MISI Pusat Penelitian Fisika LIPI sebagai berikut:1 Menciptakan great science (terobosan ilmiah) di bidang fisika2 Meningkatkan invensi dan inovasi di bidang IPTEK berbasis fisika untuk memperkuat daya saing industri dan ekonomi nasional3 Meningkatkan pendayagunaan hasil-hasil penelitian dalam memberikan solusi terhadap masalah-masalah aktual nasional4 Menyiapkan bahan untuk perumusan kebijakan nasional bidang IPTEK berbasis fisika5 Meningkatkan kinerja manajemen penelitian dan pelayanan masyarakat.

Struktur Organisasi

Gambar 2 Struktur Organisasi P2F LIPI

1 Kepala Pusat Penelitian Fisika: Dr. Bambang Widiyatmoko,MEng2 Kepala Bagian Tata Usaha : Agus Suheri,ST3 Kepala Subbagian Keuangan: Endang Hamidah4 Kepala Subbagian Umum: Maman Syaefulloh5 Kepala Subbagian Jasa dan Informasi: Prabowo Puranto,MSi6 Kepala Bidang Instrumentasi Fisis dana Optoelektronika: Dr Maria Margaretha Suliyanti7 Kepala Bidang Fisika Bahan Baru: Dr Nanik Indayaningsih8 Kepala Bidang Fisika Industridan Lingkungan: Dr Pramono Nugroho9 Kepala Bidang Sarana Penelitian: Dr Bambang Prihandoko10 Kepala Subbidang Sarana FisikaBahan Baru: Imam Mulyanto,ST11 Kepala Subbidang Sarana Fisika Industri dan Lingkungan: Hardi Jaya

Fungsi dan Tujuan

Pusat Penelitian Fisika LIPI mempunyai fungsi sebagai berikut:1 Penyiapan bahan perumusan kebijakan penelitian bidang fisika2 Penyusunan pedoman, pembinaan, dan pemberian bimbingan teknis penelitian bidang fisika3 Penyusunan rencana, program, dan pelaksanaan penelitian bidang fisika4 Pemantauan pemanfaatan hasil penelitian bidang fisika5 Pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi fisika6 Evaluasi dan penyusunan laporan penelitian bidang fisika7 Pelaksanaan urusan tata usaha

Lingkup Kegiatan

Gambar 3 Lingkup Kegiatan P2F

PENGEMBANGAN SISTEM PENGUKUR TEGANGAN DAN AKUISISI DATA DI PUSAT PENELITIAN FISIKA LIPI

Analisis Masalah

Masalah pada kajian ini adalah alat pengukur tegangan belum bisa menyimpan data hasil pengukuran secara otomatis. Sistem akuisisi data pada alat ukur tegangan DC diperlukan untuk penyimpanan data hasil pengukuran. Hal ini bertujuan untuk memberikan kemudahan bagi pengguna agar dapat mengukur tegangan dan menyimpan data hasil pengukuran secara otomatis pada file *.txt. Seluruh rangkaian pekerjaan diproses oleh suatu chip mikrokontroler.. Pengembangan sistem pengukur tegangan dan akuisisi data dibuat dengan bentuk kontruksi secara umumnya yang terdiri dari :1 Perangkat keras (hardware) yaitu berupa beberapa sistem mekanik dan rangkaian kontrol.2 Perangkat lunak (software) yaitu alir diagram program yang dibuat untuk mengatur alur kerja sistem mekanik.

Blok DiagramPada Pengembangan Sistem Pengukur Tegangan dan Akuisisi Data di Pusat Penelitian Fisika LIPI menggunakan blok diagram yang dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Blok Diagram

Flowchart perancangan perangkat lunak atau program ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5 Flowchart

Kebutuhan UmumBerdasarkan blok diagram pada Gambar 4, bagian-bagian yang dibutuhkan untuk membangun alat ini, adalah sebagai berikut :1 Rangkaian pembagi tegangan untuk membagi tegangan yang masuk2 Arduino Uno untuk konversi input analog ke digital, menampilkan data ke LCD dan juga untuk mengirimkan data hasil pengukuran ke LabVIEW melalui komunikasi UART. Arduino Uno yang ditunjukkan pada Gambar 6 digunakan sebagai mikrokontroler yang memproses semua data masukan dan menghasilkan keluaran yang sesuai. Arduino Uno memiliki 14 pin digital dan 6 pin analog yang dapat digunakan sebagai masukan atau keluaran. Pada sistem ini, beberapa pin digital dan analog digunakan untuk masukan dari rangkaian pembagi tegangan dan keluaran ke LCD.

Gambar 6 Arduino Uno

3 Rangkaian penghubung Arduino dengan LCD 20x4.4 SD Shield untuk membaca MicroSD dan menghubungkan MicroSD dengan Arduino. SD Card Shield menambahkan penyimpanan untuk proyek Arduino Anda. Mendukung SD, SDHC, atau kartu MicroSD. Gambar 7 menunjukkan SD Shield.

Gambar 7 SD Shield

5 Probe merah dan hitam untuk membaca tegangan masuk.6 MicroSD dengan kapasitas 2Gb untuk penyimpanan data hasil pengukuran.

Perancangan

Pengembangan sistem pengukur tegangan dan akuisisi data secara umum terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).

Perancangan AlatUntuk proses pembuatan hardware pada alat ini meliputi 2 tahap. Tahap yang pertama adalah penyolderan pada PCB bolong untuk membuat skema alur rangkaian pembagi tegangan dan penghubung arduino dengan LCD. Tahap kedua adalah perakitan rangkaian yang sudah dibuat agar dapat terhubung dengan arduino, SD shield dan LCD.1 Tahap Penyolderan PCBProses pembuatan skema rangkaian dan penyolderan di PCB dibagi menjadi beberapa tahap:a Pembuatan rangkaian pembagi tegangan di PCBRangkaian pembagi tegangan yang akan dibuat, menggunakan dua jenis resistor yang bernilai 30 k dan 2,2 k. Rangkaian ini disusun seri. Rangkaian pembagi tegangan ditunjukkan pada Gambar 8.

Gambar 8 Rangkaian Pembagi Tegangan

b Pembuatan rangkaian penghubung LCD dengan arduino Rangkaian penghubung LCD dengan arduino disesuaikan dengan jenis LCD yang digunakan. Untuk alat ini, digunakan LCD 20x4 yang memiliki 16 pin dengan fungsi yang berbeda-beda. Gambar 9 menunjukkan bentuk LCD 20x4 yang akan digunakan untuk menampilkan data hasil pengukuran tegangan.

Gambar 9 LCD 20x4Selain itu, digunakan sebuah potensio linear B10K untuk mengatur kecerahan pada LCD tersebut. Gambar 10 menujukkan rangkaian penghubung LCD dengan arduino.

Gambar 10 Rangkaian penghubung LCD dan Arduino

Tahap perakitan rangkaian Pada proses kedua ini adalah perakitan rangkaian yang sudah dibuat agar lebih rapi dan tersambung sesuai dengan rencana. Tahapan ini perlu diperhatikan kabel (jumper) yang saling terhubung harus selalu terkondisikan dengan baik dan tidak terhubung dengan kabel lain. Pada tahapan ini ada beberapa rangkaian dan modul yang harus dirangkai agar alat ukur tegangan dan akuisisi data dapat digunakan, diantaranya:a Modul Arduino dengan ATMega328b Modul SD Shield ITEAD 2.0c Rangkaian pembagi tegangand Rangkaian penghubung LCD dengan arduino.e Probe merah dan hitam sebagai input tegangan.

Skema rangkaian dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11 Skema Rangkaian

Dengan memperhatikan skema rangkaian, kita dapat merakit rangkaian yang dibutuhkan sehingga menjadi alat ukur tegangan dan akuisisi data yang dapat ditunjukkan pada Gambar 12 dan Gambar 13.

Gambar 12 Alat tampak dari atas

Gambar 13 Alat tampak samping

Perancangan AntarmukaSoftware LabVIEW digunakan untuk merancang antarmuka sistem. Antarmuka ini dibuat untuk mempermudah pengguna agar dapat langsung berkomunikasi dengan perangkat keras. Perancangan pada antarmuka dapat dilihat pada Gambar 14.

Gambar 14 Tampilan antarmuka pada LabVIEW

Sebelum data ditampilkan pada antarmuka ini, kita harus memilih port COM mana yang akan dipakai untuk menerima data hasil pengukuran. Kemudian data hasil pengukuran akan ditampilkan pada meter dan chart. Selain itu, kita dapat menyimpan data hasil pengukuran dalam format *.txt dengan cara menekan tombol save. Jika kita ingin membatasi penyimpanan data, kita tekan lagi tombol save. Dengan itu, data hasil pengukuran akan tersimpan secara otomatis dalam jangka waktu yang diberikan tadi. Lalu tombol delete digunakan untuk menghapus file penyimpan. Jika ingin menyimpan data hasil pengukuran dalam jangka waktu yang berbeda beda dan menyimpannya dalam file yang berbeda, file yang sebelumnya dapat di rename sesuai dengan keinginan dan memulai penyimpanan kembali.

Implementasi

Pemrograman MikrokontrolerPemrograman pada mikrokontroler ATMega328 menggunakan bahasa C++ / C. Program mikrokontroler akan bekerja pada saat alat dihubungkan dengan sumber daya dan probe terhubung dengan alat mendeteksi tegangan. Jika kita ingin mengukur tegangan pada baterai 9 volt, hubungkan probe merah ke kutub positif baterai dan probe hitam ke kutub negatif. Tegangan pada probe merah akan dibaca oleh A1 setelah melewati rangkaian pembagi tegangan, sedangkan tegangan pada probe hitam akan dibaca oleh A2. Kemudian tegangan yang telah diterima oleh A1 dan A2 akan di proses oleh program. Pada proses perhitungan ini, nilai yang terbaca oleh A1 akan disimpan pada variabel valueADC1, sedangkan nilai yang terbaca oleh A2 akan disimpan pada variabel valueADC2. Kemudian nilai valueADC1 akan dikurangi dengan nilai valueADC2. Jika nilai valueADC1 lebih besar dibandingkan nilai valueDC2, maka akan menghasilkan nilai positif yang menandakan bahwa probe terhubung pada kutub yang benar. Namun jika nilai valueADC1 lebih kecil dibanding dengan nilai valueADC2, maka akan menghasilkan nilai negatif yang menandakan bahwa probe terhubung pada kutub yang terbalik, Kemudian hasil pengurangan akan dimasukan pada rumus ADC. Hasil dari perhitungan ini kemudian dimasukkan pada rumus hasil kalibrasi yang diperoleh menggunakan software MatLab. Berikut persamaannya:

value = valueADC1 - valueADC2

vout = (value * 5.0) / 1024.0

kalibrasi = vout * 3.9 + 0.76

Hasil perhitungan kalibrasi ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 15 Perhitungan Kalibrasi

Hasil perkalian dari perhitungan diatas kemudian dikalikan dan dijumlahkan dengan nilai resistor yang terdapat pada rangkaian pembagi tegangan. Berikut persamaannya :

vin = kalibrasi / (R2/(R1+R2))

Hasil dari persamaan diatas akan ditampilkan di Liquid Crystal Display (LCD) dan dikirim ke LabVIEW dengan menggunakan komunikasi UART. Pemrograman menggunakan program IDE 1.0.5, pada program ini perlu menentukan Board Arduino yang digunakan dengan memilih opsi pada menu Tools>Board dan menentukan serial port yang digunakan oleh Board Arduino dengan memilih menu Tools>Serial port. Agar lebih jelas dapat melihat gambar dibawah ini.

Gambar 16 Pemilihan Board

Untuk melakukan upload program ke dalam mikrokontroler ATMega328, pilih tombol upload pada software ataupun dengan menekan tombol dengan icon tanda panah. Proses upload dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 17 Proses Upload

Pemograman LabVIEW

Gambar 18 Blok Diagram LabVIEW

Berdasarkan blok diagram pada Gambar 18, terdapat dua bagian program yaitu didalam kotak dan diluar kotak. Blok program yang berada didalam kotak merupakan program yang senantiasa akan selalu di looping. Blok program yang berada didalam kotak merupakan program yang akan memproses data yang masuk untuk ditampilkan pada meter dan waveformchart .

Pengujian

Pengujian dilakukan untuk mengetahui dan menguji bahwa sistem yang dibangun telah berjalan atau terdapat masalah. Pengujian yang akan dilakukan adalah pengujian terhadap mikrokontroler, pengujian program LabVIEW dan pengujian alat.

Pengujian MikrokontrolerPengujian ini merupakan tahap yang dilakukan setelah tahap implementasi selesai dilakukan pada proses pengujian mikrokontroler dan program arduino. Proses pengujian dilakukan dengan memulai pengukuran tegangan DC dengan menggunakan probe merah dan hitam. Mikrokontroler mulai dijalankan pada saat alat dihubungkan dengan sumber daya dan probe terhubung dengan alat mendeteksi tegangan.Hasil dari perhitungan akan ditampilkan di Liquid Crystal Display (LCD) dan dikirim ke LabVIEW dengan menggunakan komunikasi UART. Program akan mengirimkan data hasil pengukuran dari mikrokontroler melalui serial monitor pada program Arduino. Proses pengiriman data dari mikrokontroler melalui serial monitor pada program Arduino ditunjukkan pada Gambar 19.

Gambar 19 Pengiriman data melalui Serial Monitor

Program akan menyimpan data hasil pengukuran secara otomatis pada file .txt yang ditunjukkan pada Gambar 20.

Gambar 20 Tampilan isi irma.txt pada MicroSD

Pengujian Program LabVIEWProses ini merupakan tahap setelah proses implementasi selesai dilakukan. Pada proses ini menguji bagaimana LabVIEW bekerja. Tahap pengujian ini dimulai ketika probe memberikan masukan pada port masukan di mikrokontroler. Kemudian mikrokontroler mengirimkan data ke port COM, sedangkan pada program LabVIEW membuka gerbang port COM dan menerjemahkan masukan dari mikrokontroler. Pengujian saat program diaktifkan dapat ditunjukkan pada Gambar 21.

Gambar 21 Tampilan pada LabVIEW

Pada saat sedang melakukan proses pengukuran, program akan menerima masukan dari mikrokontroler. Pengiriman data dari mikrokontroler berisi data string berupa data hasil pengukuran.

Pengujian AlatPengujian ini dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran alat yang telah dibuat dengan voltmeter digital. Hasil pengukuran alat ukur dengan voltmeter didapat perbedaan atau selisih. Hasil yang diperoleh dari kedua pengukuran tersebut dapat dilihat pada Table 1.

Table 1 Hasil PengukuranNoSumberV alat(v)Vmultimeter(v)

1Baterai9.509.45

2Baterai9.048.89

3Baterai7.557.5

4Baterai6.716.66

5Baterai5.165.11

Dalam pengukuran besaran fisis menggunakan alat ukur atau instrumen, kalian tidak mungkin mendapatkan nilai benar. Namun, selalu mempunyai ketidakpastian yang disebabkan oleh kesalahan-kesalahan dalam pengukuran. Kesalahan dalam pengukuran dapat digolongkan menjadi kesalahan umum, kesalahan sistematis, dan kesalahan acak. a Kesalahan UmumKesalahan yang dilakukan oleh seseorang ketika mengukur termasuk dalam kesalahan umum. Kesalahan umum yaitu kesalahan yang disebabkan oleh pengamat. Kesalahan ini dapat disebabkan karena pengamat kurang terampil dalam menggunakan instrumen, posisi mata saat membaca skala yang tidak benar, dan kekeliruan dalam membaca skala. b Kesalahan SistematisKesalahan yang disebabkan oleh kesalahan alat ukur atau instrumen disebut kesalahan sistematis. Kesalahan sistematis dapat terjadi karena: Kesalahan titik nol yang telah bergeser dari titik yang sebenarnya. Kesalahan kalibrasi yaitu kesalahan yang terjadi akibat adanya penyesuaian pembubuhan nilai pada garis skala saat pembuatan alat. Kesalahan alat lainnya. Misalnya, melemahnya pegas yang digunakan pada neraca pegas sehingga dapat memengaruhi gerak jarum penunjuk.c Kesalahan AcakSelain kesalahan pengamat dan alat ukur, kondisi lingkungan yang tidak menentu bisa menyebabkan kesalahan pengukuran. Kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh kondisi lingkungan disebut kesalahan acak. Misalnya, fluktuasi-fluktuasi kecil pada saat pengukuran e/m (perbandingan muatan dan massa elektron). Fluktuasi (naik turun) kecil ini bisa disebabkan oleh adanya gerak Brown molekul udara, fluktuasi tegangan baterai, dan kebisingan (noise) elektronik yang besifat acak dan sukar dikendalikan.

SIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembuatan dan pengujian alat yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan:1 Metode yang digunakan untuk merancang alat ini ada empat tahap, yaitu analisis masalah, perancangan, implementasi dan pengujian.2 Penyimpanan data pengukuran ke dalam MicroSD dilakukan setiap 1 detik sekali. 3 LabVIEW digunakan untuk menampilkan data dalam bentuk grafik dan meter. Serta dapat juga menyimpan dan menghapus file hasil pengukuran.

Saran

Berdasarkan hasil pembuatan, pengujian dan presentasi hasil yang telah dilakukan, maka disarankan :1 Penyimpanan data tidak hanya dalam bentuk file dengan format *.txt. Namun akan lebih baik jika dapat disimpan dalam format *.xls agar data hasil pengukuran dapat lebih mudah diolah.2 Gunakan rangkaian pembagi tegangan dengan nilai resistor yang berbeda agar hasil pengukuran menjadi lebih akurat.3 Penambahan tombol untuk mengontrol data yang akan disimpan.

DAFTAR PUSTAKA

Syahban Rangkuti. 2011. Mikrokontroler ATMEL AVR. Bandung(ID): Informatika BandungPutri Ayuningtyas. 2011. Pengaruh Penambahan Selenium Terhadap Komposit Expoxy Resin / Grafit Sebagai Material Pelat Bipolar Untuk Aplikasi Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell [Laporan PKL]. Jakarta(ID): Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.Mochammad Fajar. 2013. Rancang Bangun Alat Ukur Detak Jantung dan Suhu Tubuh Berbasis Mikrokontroler ATMega328 di Departemen Fisika IPB [Laporan TA]. Bogor(ID): Institut Pertanian Bogor.Antonius Rachmat. 2010. Algoritma dan Pemrograman dengan Bahasa C. Yogyakarta(ID):C.V Andi OFFSET

LAMPIRAN

Program Arduino 1.0.5

/* created March 2014 by Irma Rismayanti J3D111066 TEK 3 Pusat Penelitian Fisika - LIPI Serpong - Tangerang Selatan*/

// include the library code:#include #include

File myFile;

// initialize the library with the numbers of the interface pinsLiquidCrystal lcd(4,5,6,7,8,9);

int analogInput1 = A1; int analogInput2 = A2; float vout = 0.0; float vin = 0.0; float R1 = 30000.0; // resistance of R1 !! float R2 = 2200.0; // resistance of R2 !! // set pin numbers: const int buttonPin = 13; // the number of the pushbutton pin const int ledPin = 3; // the number of the LED pin const int chipSelect = 10; // Chip Select Arduino float value = 0.0; // variable to store the value from ADC1-ADC2 float valueADC1 = 0.0; // variable to store the value from ADC A1 float valueADC2 = 0.0; // variable to store the value from ADC A2 float kal = 0.0; // kalibrasi dari matlab

void setup(){ // Open serial communications and wait for port to open: Serial.begin(9600); // declaration of pin modes pinMode(analogInput1, INPUT); pinMode(analogInput2, INPUT); pinMode(buttonPin, INPUT);

// set up the LCD's number of columns and rows: lcd.begin(16, 4); while (!Serial) { ; // wait for serial port to connect. } pinMode(10, OUTPUT); // Chip Select pinMode(ledPin, OUTPUT); // output LED pin Serial.print("\nInitializing SD card..."); if (!SD.begin(10)) { Serial.println("Initialization failed!"); return; } Serial.println("initialization done.");}

void loop(){ // read the value on analog input valueADC1 = analogRead(analogInput1); valueADC2 = analogRead(analogInput2); value = valueADC1 - valueADC2; vout = (value * 5.0) / 1024.0; kal = (vout * 0.79) + 0.086; vin = vout / (R2/(R1+R2));

lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Vin= "); lcd.print(vin); lcd.print("V"); delay(1000); lcd.clear(); Serial.print("Tegangan ="); Serial.print(vin); Serial.println("V"); myFile = SD.open("irma.txt", FILE_WRITE); if (myFile) { myFile.print("Tegangan = "); myFile.print(vin); myFile.println("V"); myFile.close(); //close the file }else{ // if the file didn't open, print an error: myFile.println("error opening irma.txt"); }

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 9 Agustus 1993 di Bogor dengan nama Irma Rismayanti. Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Suherno Hadi Gunawan dan Dadah Hidayati. Pendidikan formal penulis mulai dari TKIT Assalam II pada tahun 1998. Tahun 1999 penulis melanjutkan pendidikan ke SD Islam Karya Mukti Citeureup Kabupaten Bogor. Pada tahun 2005 penulis melanjutkan pendidikan ke SMP Puspanegara Citeureup Kabupaten Bogor. Kemudian pada tahun 2008 penulis melanjutkan pendidikan ke SMA Plus PGRI Cibinong Kabupaten Bogor. Setelah lulus, penulis melanjutkan pendidikannya di Program Diploma Institut Pertanian Bogor Program Keahlian Teknik Komputer melalui jalur USMI.

StartCetak vin pada LCDCetak vin di SerialCetak error opening irma.txtdi SerialInput valueADC1,valueADC2value = valueADC1-valueADC2vout = (value * 5.0) / 1024vin = vout / (R2/(R1+R2))Buka SD CardIrma.txt == 1Simpan nilai vin pada SD CardSelesaiyatidakTampilkan pada LabView