Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH
MEMANFAATKAN TRANDUSER ULTRASONIC
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA328
SKRIPSI
CUT ARDILLA
150821038
DEPARTEMENT S1 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2017
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH
MEMANFAATKAN TRANDUSER ULTRASONIC
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA328
SKRIPSI
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
CUT ARDILLA
150821038
DEPARTEMENT S1 FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2017
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH
AKSESORIS MEMANFAATKANTRANDUSER
ULTRASONIC BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328
Kategori : SKRIPSI
Nama : CUT ARDILLA
Nomor Induk Mahasiswa : 150821038
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Agustus 2017
Diketahui/disetuji oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Ketua,
Dr. Perdinan Sinuhaji, MS Drs.Kurnia Brahmana, M.Si
NIP.195903101987031002 NIP. 196009301986011001
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH AKSESORIS
MEMANFAATKAN TRANDUSER ULTRASONIC BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2017
Cut Ardilla
150821038
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil‟alamin,
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat allah Swt atas segala anugerah
dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH AKSESORIS
MEMANFAATKAN TRANDUSER ULTRASONIC BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328” skripsi ini disusun sebagai syarat
akademis dalam menyelelesaikan studi program strata satu (S1) jurusan Fisika
instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa selama proses hingga terselesaikannya penyusunan
Skripsi ini banyak mendapat kontribusi dari berbagai pihak. Dengan kerendahan
hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya atas
segala bantuan, dukingan secara saran yang telah diberikan. Oleh karena itu dalam
kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai ketua Departemen Fisika
FMIPA USU
Bapak Drs.Kurnia Brahmana, M.Si sebagai pembimbing yang telah
bekontribusi membantu penulis dalam memberikan ide, saran, kritik dan
bimbingannya kepada penulis selama penulis mengerjakan skripsi ini
Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
Kedua orang tua tercinta Ayahanda Helmizar dan Ibunda Nurmalasari
yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan penuh kepada
penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Terima kasih buat Saudara-saudara saya, Andini Desvira Rizqi, Cut
Anggita, Teuku Syahrial, Dan Seluruh Karyawan tempat saya bekerja pada
saat ini yang membuat saya semakin semangat dalam mengerjakan Skripsi
ini.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas
semua bantuannya dalam menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dikatakan dari sempuna,
untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi
penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan
semoga bermanfaat bagi yang membutuhkan.
Medan, Agustus 2017
Cut Ardilla
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH AKSESORIS
MEMANFAATKAN TRANDUSER ULTRASONIC BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA328
ABSTRAK
Pada umumnya tenaga paramedis di rumah sakit melakukan dekontaminasi
instrument bedah secara manual dengan menggunakan air biasa, hal ini dapat
membahayakan petugas paramedis karena akan berdampak pada terjadinya
nosocomial yang diakibatkan oleh tertularnya virus atau bakteri yang terdapat
pada instrument medis tersebut.Ultrasonic cleaner merupakan sebuah alat
pembersih dengan menggunakan metode ultrasound, metode ini menggunakan
vibrasi atau getaran yang dihasilkan dari transduser ultrasonic untuk memecah
partikel yang menempel pada obyek melalui media air. Fungsi kerja alat ini
digunakan untuk membersihkan instrumen dari bercak- bercak pasca bedah
sebelum dimasukkan dalam sterilisator autoclave. Proses ini dilakukan untuk
menghindari adanya kontak langsung antara petugas paramedis dengan
instrument medis yang dimungkinkan adanya virus atau bakteri yang
menempel pada instrumen pasca bedah.Setelah melakukan proses studi
literature, perencanaan, percobaan, pembuatan modul, pengujian alat, dan
pendataan, secara umum dapat disimpulkan bahwa alat “Ultrasonic Cleanear
berbasis mikrokontroler ATMEGA”dapat digunakan dan sesuai dengan
perencanaan.
Kata Kunci : Pembersih, Transduser Ultrasonic Cleanear, Mikrokontroler,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DESIGN OF TEMPERATURE SETTING AND WEIGHT BODY MEASURING OF BABY INCUBATOR BASE ON MIKROKONTROLER ATMEGA8535
ABSTRACT
Incubator is an instrument for keeping warm of premature baby after born so that can adapt to around. The main feature of incubator is room temperature controlling for keep warming baby so it will not be hypothermia. The temperature controlling is not enough for caring premature baby, there are another procedure like monitoring baby’s weight regularly.
The system aims to acquire design of temperature control of incubator with range 32oC – 37oC and design of weight scale with range 0 – 6 kg. It uses Mikrokontroler ATmega8535 as overall system controller, the temperature sensor uses DS18B20, and fan DC 5V as temperature controller. For the weight scales using loadcell sensor.
From the result of sensor testing is known that the system can read room condition and weight. Incubator heat has been well enough with range 32oC – 37oC. The loadcell reading has good with 4% maximal error.
Keyword: Ds18b20, fan, incubator, loadcell, Mikrokontroler Atmega8535
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN i
PERNYATAAN ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK iv
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL ix
DAFTAR GAMBAR x
LAMPIRAN
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................. 2
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................ 2
1.5 Manfaat Penelitian .............................................................................. 2
BAB 2 LANDASAN TEORI ............................................................................... 4
2.1 Sensor Ultrasonic ............................................................................... 4
2.2 Prinsip Kerja Sistem Ultrasonic .......................................................... 5
2.3 Jenis-Jenis Ultrasonic ......................................................................... 6
2.3.1 Sensor Ultrasonic PING ................................................................ 6
2.3.2 Instalasi Sensor Ultrasonic PING ................................................. 7
2.3.3 Sensor Ultrasonic Devantech SRF04 ............................................ 8
2.3.4 Sensor Ultrasonic HC-SR04 .......................................................... 8
2.3.5 Generator Ultrasonic ..................................................................... 9
2.3.6 Spesifikasi Sensor Ultrasonic PING ............................................. 10
2.4 Transduser .......................................................................................... 10
2.4.1 Pengertian Transduser ................................................................... 10
2.4.2 Fungsi Tranduser .......................................................................... 11
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.4.3 Klasifikasi Tranduser Listrik ........................................................ 11
2.4.4 Karakteristik Dasar Tranduser ...................................................... 12
2.5 Karakteristik Tekanan Bunyi ............................................................. 15
2.6 Sensivitas Peneriamaan Tranduser Ultrasonic ................................... 16
2.7 Magnetostrictive ................................................................................. 16
2.8 Piezoelectric ....................................................................................... 18
2.9 Atmega328 ......................................................................................... 19
2.9.1 Konfigurasi ATmega328 .............................................................. 19
2.9.2 Fitur ATmega328 .......................................................................... 20
2.10 Catu Daya ......................................................................................... 22
2.11 Aspek Macrokospik Dari Kebersihan .............................................. 26
2.11.1 Dispersi dan Peningkatan Pembubaran Solidfilms dan Cairan ... 27
2.11.2 Penghapusan Kontaminan Berlapis dan Gelembung Udara ....... 27
2.11.3 Sistem Pembersihan Ultasonic .................................................... 29
2.12 Ultasonic Cleaner .............................................................................. 31
2.12.1 Prinsip Ultrasonic Cleaner .......................................................... 31
2.12.2 Karakteristik Proses Pembersihan Ultrasonic Cleaner ............... 31
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM .................................................................... 36
3.1 Diagram Blok .................................................................................... 36
3.2 Flowchart ............................................................................................ 38
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN .................................................................. 39
4.1 Perancangan Penelitian ....................................................................... 39
4.2 Hasil Percobaan .................................................................................. 39
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 43
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 43
5.2 Saran ................................................................................................... 43
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.9 Arduino UNO ....................................................................................... 22
Tabel 2.12 Perbandingan Proses Pembersihan Pada Industri ............................... 34
Tabel 4.1 Hasil Percobaan .................................................................................... 39
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Sensor Ultrasonic Dan Konfigurasi Pin ........................................... 4
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic ....................................................... 5
Gambar 2.3 Sensor Ping ....................................................................................... 8
Gambar 2.4 Tranduser Elektronika ...................................................................... 11
Gambar 2.5 Karakteristik Tekanan Bunyi ........................................................... 15
Gambar 2.6 Sensivitas Penerimaan Sensor Ultrasonic Transduser ..................... 16
Gambar 2.7 Magnetostrictive ............................................................................... 17
Gambar 2.8 Piezoelectric ..................................................................................... 18
Gambar 2.9 Pin Atmega328 ................................................................................. 21
Gambar 2.10 Tampilan Framework Arduino Uno ............................................... 25
Gambar 2.11 Kondisi Awal Dan Berevolusi Dari Sistem Pembersihan .............. 28
Gambar 2.12 Sistem Industri Untuk Pembersih Ultrasonic .................................. 33
Gambar 3.1 Diagram Blok ................................................................................... 36
Gambar 3.2 Flowchart .......................................................................................... 38
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Era modern seperti saat ini muncul berbagai masalah yang sangat
beragam. Salah satu masalah yang terjadi adalah masalah perkembangan
teknologi yang perkembangannya sangat pesat. Berbagai inovasi dan kreativitas
dituangkan menjadi suatu alat ataupun piranti lunak untuk membantu
memudahkan aktivitas keseharian manusia. Dengan disusunnya makalah ini
difokuskan membahas mengenai sensor dan tranduser yang penggunaannya sudah
sangatlah banyak dalam kehidupan sehari-hari. Sensor sendiri ada banyak jenis
dan modelnya, begitupun dengan tranduser. Salah satu contoh adalah sensor suhu
yang kerjanya dipengaruhi oleh suhu, sensor air yang kerjannya dipengaruhi oleh
air, sensor cahaya yang kerjanya dipengaruhi oleh cahaya, dan sebagainya. Tanpa
adanya pengaplikasian sensor dan tranduser mungkin pekerjaan manusia dalam
kehidupan sehari-hari tidaklah akan mudah seperti saat ini.
Pada dasarnya,Gelombang ultrasonik dihasilkan oleh suatu tranduser yang
biasanya bekerja berdasarkan konversi energi listrik menjadi energi
mekanik.Gelombang ultrasonik akan terdifraksi sedemikian besar didalam udara
sehingga untuk mendapatkan perambatan yang konsisten dari tranduser kebenda
uji,kedua permukaan benda yang berhimpitan harus diberi zat perantara yang
dapat menghantarkan gelombang ultrasonik yang berupa cairan. Ada dua jenis
transduser yang digunakan dalam ultrasonik untuk alat pembersihan,yaitu
magnetostrictive dan piezoelektrik.
Dalam Tugas Akhir ini dibuat suatu alat untuk mengukur frekuensi dengan
memanfaatkan gelombang ultrasonik.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai
berikut :
1. Merancang suatu mekanisme yang akan menghasilkan getaran dari
frekuensi 20 kHz – 40 kHz untuk mengarahkan getaran ke objek benda
yang akan dibersihkan dengan memanfaatkan sensor ultrasonik.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2. Merancang sistem kontrol yang dapat bekerja otomatis sebagai mesin
pembersih aksesoris.
1.3. Batasan Masalah
Untuk membatasi masalah-masalah yang ada, maka penulis membatasi ruang
lingkup masalah sebagai berikut:
1. Pembahasan rancangan dalam penelitian ini hanya sebatas alat miniatur
saja yang tidak terlalu mempermasalahkan hasil akhir dari tingkat
kebersihan tersebut.
2. Rancangan alat menggunakan komponen-komponen elektronika yaitu :
Mikrokontroller ATMEGA328, Tranducer, dan sensor Ultrasonik.
1.4.Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini sebagai berikut:
1. Merancang suatu alat miniatur mesin pembersih dengan memanfaatkan
tranducer ultrasonik dan melakukan pengujian.
2. Untuk menghitung jumlah frekuensi yang dihasilkan oleh sensor
ultrasonik yang telah dirancang.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai berikut:
1. Dengan penelitian ini mencoba mengaplikasikan kinerja alat pembersih
tersebut dengan alat elektronika yang berbasis C ATmega328.
2. Dengan bantuan sistem alat digital pembersih yang menggunakan
gelombang ultrasonic ini,kita tidak perlu repot menggosok atau mengeruk
kotoran yang nempel pada barang yang sulit untuk dibersihkan.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat ini sebagai
berikut :
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang
akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika
penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa, serta pembahasan
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, tempat
penelitian, diagram alir penelitian dan prosedur penelitian
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa yang
diperoleh dari penelitian
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari
penelitian dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran
fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini
didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat
dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi
tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan
gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).
Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat
yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini
akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika
sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan
menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah
gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali
gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor,
kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan
waktu gelombang pantul diterima.
Gambar 2.1 Sensor Ultasonik Dan Konfigurasi Pin
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.2 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik
Pada awalnya sebuah sinyal akan dipancarkan oleh pemancar sensor
ultrasonic.Sinyal yang telah dipancarkan berfrekuensi lebih dari 20kHz,
sedangkan sinyal yang biasa digunakan untuk mengukur jarak suatu benda adalah
40kHz. Sinyal tersebut akan dibangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonic.
Kemudian sinyal yang telah dipancarkan tersebut akan merambat sebgai sinyal
atau gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 340 m/s.
Sinyal yang merambat akan dipantulkan dengan objek didepannya dan akan
diterima oleh receiver atau bagian penerima ultrasonic. Setelah sinyal tersebut
sampai di receiver ultrasonic, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk
menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus S =340 x t/2, dimana S
adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih
waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh
bagian penerima ultrasonic.
Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik
dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik
nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di
permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di
permukaan zat cair. Akan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh
tekstil dan busa.
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Besar amplitudo sinyal elekrik yang dihasilkan unit sensor penerima tergantung
dari jauh dekatnya objek yang dideteksi serta kualitas dari sensor pemancar dan
sensor penerima. Proses sensing yang dilakukan pada sensor ini menggunakan
metode pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan obyek sasaran.
Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan cara mengalikan setengah waktu
yang digunakan oleh sinyal ultrasonik dalam perjalanannya dari rangkaian Tx
sampai diterima oleh rangkaian Rx, dengan kecepatan rambat dari sinyal
ultrasonik tersebut pada media rambat yang digunakannya,yaitu udara.
Pembersihan ultrasonik memberikan banyak keuntungan:
Presisi
- Karena efisien menembus rongga dan celah, energi ultrasonik bisa bersih Jenis
bagian tak terbatas, sering satu-satunya metode pembersihan yang memenuhi
spesifikasi.
Kecepatan
- Lebih cepat dari metode pembersihan lainnya, sistem ultrasonik dengan cepat
menghilangkan tanah dan Kontaminasi, membersihkan seluruh rakitan tanpa
pembongkaran.
Konsistensi
- Apakah potongan yang harus dibersihkan itu sederhana atau kompleks,
besar atau kecil, ultrasonik Pembersihan menawarkan tingkat
konsistensi yang tak tertandingi.
2.3 Jenis-jenis Sensor Ultrasonik
2.3.1 Sensor Ultrasonik PING
Sensor ini memiliki frekuensi 40KHz, di produksi oleh parallax dan biasanya
digunakan untuk kontes robot cerdas. Kelebihan sensor ini adalah hanya
membutuhkan 1 sinyal (SIG) selain 5V dan Ground. Sensor ini mendeteksi jarak
dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik 40Khz selama 200 mikro sekon
kemudian mendeteksi pantulannya.
Sensor ini memancarkan gelombang ultrasonik sesuai dengan control dari
microcontroller. Spesifikasi sensor ultrasonik PING:1 Kisaran pengukuran 3 cm –
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3 m2. Input trigger – positive TTL pulse, 2 us min, 5 us tipikal3. Echo hold off
750 us dari of trigger pulse4. Delay before next measurement 200 us5. Brust
indikator LED menampilkan aktivitas sensor gelombang ini melalui udara dengan
kecepatan 344 m/s kemudian mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor.
Ping mengeluarkan pulsa output high pada pin SIG setelah memancarkan
gelombang ultrasonik dan setelah gelombang pantulan terdeteksi Ping akan
membuat output low pada pin SIG. Lebar pulsa High (tIN) akan sesuai dengan
lama waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2x jarak ukur dengan obyek.
Maka jarak yang diukur ialah [(tIN s x 344 m/s) : 2] meter. Sistem minimal
mikrokontroller ATMega 8535 dan software basic stamp Editor diperlukan untuk
memprogram mikrokontroller dan mencoba sensor ini.
Keluaran dari pin SIG ini yang dihubungkan ke salah satu port di kit
mikrokontroller. Berikut contoh aplikasi sensor PING pada mikrokontroler BS2,
dimana pin SIG terhubung ke pa pin7, dan memberikan catu daya 5V dan ground.
fungsi SIG OUT untuk mentrigger ping, sedangkan fungsi SIG IN digunakan
untuk mengukur pulsa yang sesuai dengan jarak dari objek target.
2.3.2 Instalasi Sensor Ultrasonic PING
Sensor ultrasonic ping akan bekerja jika mendapat suplay tegangan sebesar 5 V
DC. Dimana tegangan 5 V DC dihubungkan dengan konektor Vcc dan ground
pada sensor. Untuk konektor SIG dapat dihubungkan dengan mikrokontroler.
Konektor SIG adalah sebagai control sensor ini dalam pendeteksian objek
sekaligus pembacaan jarak objek dengan sensor ini. Progamer dapat mensetting
sensor ini dengan jarak yang telah ditentukan sesuai dengan ring deteksi dari
sensor ultrasonic ping ini sesuai dengan kebutuhan penggunaan dari sensor
tersebut. Ketika sensor disetting jaraknya maka dengan jarak yang telah
ditentukanlah sensor akan bekerja dalam pendeteksian objek. Kisaran jarak yang
dapat di baca sensor ultrasonic ping ini adalah 3 cm sampai 3 m.Selain range jarak
antara 3 cm sampai 3 m yang mampu dideteksi oleh sensor ultrasonik ping, sudut
pancaran dari sensor jarak ultrasonic ping adalah dari 0 derajat sampai dengan 30
derajat.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.3 Sensor PING
2.3.3 Sensor Ultrasonik Devantech SRF04
Sensor jarak merupakan sensor yang wajib ada pada robot terkini. Devantech
SRF04 adalah salah satu sensor jarak yang paling banyak digunakan pada kontes
robot di indonesia selain ping Devantech. SRF04 ultrasonik range finder
memberikan informasi jarak dari kisaran 3 cm – 3 m. Harga sensor ini tidak lebih
dari Rp 360.000,00. Anda juga dapat membeli SRF05 yang harganya lebih murah
dibandingkan SRF04 dengan kualitas yang tidak jauh berbeda.
Kit ini sangat mudah untuk dirangkai dan membutuhkan sumber daya yang kecil
sekali, yang sangat ideal untuk aplikasi mobil robot pencari jarak ini bekerja
dengan cara memancarkan pulsa suara dengan kecepatan suara ( 0,9 ft/milidetik ).
Gambar 2.3 Sensor devantceh SRF04
2.3.4 Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi
sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat
ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif
dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor
dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.
Gambar 2.3 sensor ultrasonik HC-SR04
Cara menggunakan alat ini yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif pada
pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik
dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk
mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu
ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda
tersebut. Rumus untuk menghitungnya sudah saya sampaikan di atas.
Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04.
Gambar 2.3 sistem pewaktu pada sensor HC-SR04
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.3.5 Generator Ultrasonik
Generator ultrasonik mengubah ener listrik dari garis yang biasanya bergantian
Arus pada 50 atau 60Hz ke listrik Energi pada freque ultrasonik Ncy Hal ini
dilakukan dalam a Banyak cara oleh berbagai produsen peralatan. Generator
ultrasonik saat ini hampir semuanya digunakanTeknologi solid state Ada beberapa
inovasi yang relatif baru dalam teknologi generator ultrasonik yang mungkin
Meningkatkan efektivitas pembersihan ultrasonik peralatan. Ini termasuk Output
gelombang persegi, Perlahan atau cepat pulsing ul Energi trasonik dinyalakan dan
dimatikan dan Modulasi atau "sweeping" Frekuensi output generator di sekitar ce
Frekuensi operasi ntral Yang paling maju Generator ultrasonik memiliki ketentuan
untuk penyesuaian G berbagai parameter output untuk menyesuaikan Keluaran
energi ultrasonik untuk tugas itu.
Output gelombang persegi
Menerapkan gelombang persegi siGnal ke resu transduser ultrasonik Dalam
output akustik yang kaya Harmonik Hasilnya adalah sistem pembersihan multi
frekuensi yang bergetar secara simultan diBeberapa frekuensi yang merupakan
harmonisa fu Frekuensi ndamental Operasi multi frekuensi Menawarkan manfaat
dari semua frekuensi combin Di dalam tangki pembersih ultrasonik tunggal.
2.3.6 Spesifikasi sensor ultrasonik PING
1. Kisaran pengukuran 3 cm – 3 m
2. Input trigger – positive TTL pulse, 2 us min, 5 us tipikal
3. Echo hold off 750 us dari of trigger pulse
4. Delay before next measurement 200 us
5. Brust indikator LED menampilkan aktivitas sensor
2.4 Transduser
2.4.1 Pengertian Tranduser
Transducer adalah suatu peralatan / alat yang dapat mengubah suatu
besaran ke besaran lain, seperti besaran listrik, mekanik, kimia, optic
(radiasi) atau thermal (panas).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.4 Tranduser Elektronika
2.4.2 Fungsi Transduser
Mengkonversi energi listrik bergantian ke energi mekanik yang bergetar
untuk diproduksi
Gelombang tekanan positif dan negatif pada medium berair (1)
Transduser bergetar pada frekuensi resonan karena frekuensi tinggi
Sumber generator elektronik; Menginduksi vibrasi diafragma yang
diperkuat ,(Rentang frekuensi dari 20 sampai 80 kHz)
2.4.3 Klasifikasi transduser listrik
Transduser listrik dapat dibagi dalam dua katagori yaitu transduser pasif dan
transduser aktif.Transduser pasif bekerja berdasarkan prinsip pengontrolan energi,
transduser ini bekerjanyaatas dasar perubahan parameter listrik (resistansi,
induktansi atau kapasitansi), oleh karena itu supaya dapat bekerja diperlukan
penggerak atau sumber dari luar yang berbentuk energi listrik sekunder. Contoh:
pemakaian strain gauge digerakkan sumber listrik arus searah, LVDT
(transformator diferensial) digerakkan oleh sinyal gelombang pembawa, Contoh
lain: RTD (resistance thermal detector), Potensiometerdan NTC.
Transduser aktif adalah devais yang dapat membangkitkan sendiri, bekerja
menurut hukum kekekalan energi.Tranduser aktif dapat membangkitkan sinyal
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
output listrik yang ekuivalen tanpa adanya sumberenergi dari luar. Contoh: piezo
electric, termocouple, photovoltatic dan termistor.
Keuntungan transduser listrik meliputi:
a. Output listrik dapat diperkuat menurut keperluan.
b. Output dapat dilihat dan direkam secara jarak jauh, selain dapat dibaca
atau dilihat untuk beberapa transduser dapat diproses bersama-sama.
c. Output dapat diubah tergantung keperluan pemeragaan atau mengontrol
alat lain. Besarnya sinyal dapat dinyatakan dengan tegangan atau
arus.
Informasi frekuensi atau pulsa. Output yang sama dapat diubah menjadi
format digital, pemeragaan digital, pencetakan (print out) atau
penghitungan dalam proses (on-linecomputation). Karena output dapat
dimodifiksi atau diperkuatmaka sinyal output tersebut dapat direkam pada
osilograp perekam multichannel misalnya, pada transduser listrik yang
digunakan secara bersamaan.
d. Sinyal dapat dikondisikan atau dicampur untuk mendapatkan kombinasi
output dan transduser sejenis, seperti contohnya pada komputer on
line,atau
pada sistem kontrol adaptif.
e. Ukuran dan bentuk transduser dapat disesuaikan dengan rancangan
alat an
berat serta volume optimum.
f. Dimensi dan bentuk desain dapat dipilih agar tidak mengganggu sifat
yangdiukur seperti misalnya pada pengukuran turbulensi arus, ukuran
transduserdapat dibuat kecil sekali, ini akan menaikkan frekuensi natural
dan menjadilebih baik. Contohnya pada transduser piezo elektrik miniatur
yang digunakan untuk mengukur getaran.
2.4.4 Karakteristik Dasar Transduser
Transduser dirancang untuk meraba besaran ukur yang spesifik atau hanya
tanggap terhadap besaran ukur tertentu saja. Pemilihan karakteristik transduser
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
listrik dan mekanik sangat penting, untuk pemakain tertentu dalam instrumen
suatu penelitian perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
a. Kokoh (ruggedness) kemampuan untuk bertahan pada beban lebih,
denganpengamanproteksi beban lebihyang dapat mencegah pemakaian
beban lebih.
b. Linieritas, Kemampuan menghasilkan karakteristik input-output yang
simetris dan linier.
c. Kemampuan ulang, kemampuan menghasilkan sinyal output yang tepat
sama bilamengukur besaran ukur sama secara berulang dalam kondisi
lingkungan samapula.
d. Instrumentasi memuaskan, memberikan sinyal output analog yang
tinggi dengan perbandingan sinyal terhadap noise yang besar; dalam
banyak hal lebih disukaibesaran digital.
e. Stabilitas dan keandalan tinggi, kesalahan pengukuran minimum,
tidakterpengaruh temperatur, getaran dan variasi keadaan lingkungan.
f. Tanggapan dinamis (dynamic response) baik: Output dapat dipercaya
terhadapinput bila diambil sebagai fungsi waktu. Efek ini dianalisa
sebagai tanggapanfrekuensi.
g. Karakteristik mekanik yang baik dapat mempengaruhi unjuk kerja statis
kuasistatis dan keadaan dinamis.
h. Minimumkan noise yang bersatu dengan devais integrated,
minimumkan asimitri dan kerusakan lain.
Efek utamanya adalah :
1. Histerisis mekanik, mengakibatkan tanggapan elemen sensor yang tidak
sempurna, yang terjadi pada dimensi transduser strain. Sifat ini
bergantungpada bahan yang dipakai.
2. Kental atau merayap (creep): disebabkan karena adanya aliran kentalbahan
elemen sensor. Besarnya semakin naik bila beban naik dan temperatur
naik. Bahan yang mempunyai titik leleh rendah memperlihatkan harga
sifatmerayap/mengalir yang besar.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3. Sifat elastis yang tertinggal (after effect): Perubahan bentuk yang
masihberlanjut bila beban diberikan dengan konstan dan kalau beban
dilepas makabentuk secara perlahan-lahan akan kembali keasalnya, dan
hilang sisaperubahan bentuknya.
Gambar 2.4 Konstruksi Transducer Ultrasonic
Konstruksi transducer ultrasonic terdiri dari bagian utama yaitu elemen aktif,
dan wear plate (plat logam).
1. Element aktif dari transducer ultrasonic adalah piezoelectric yang
berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dalam
bentuk gelombang suara ultrasonic. Piezoelectric yang digunakan dalam
transducer ultrasonic pada umumnya berbahan ceramic, akan tetapi untuk
aplikasi atau keperluan khusus yang membutuhkan performansi tinggi
elemen piezoelectric pada transducer ultrasonic ini dibuat dari bahan
polymer atau composite. Pada beberapa transducer selain element
piezoelectric juga ditambahkan backing yang berfungsi untuk
mengendalikan atau meredam getaran frekuensi ultrasonic dari element
aktif piezoelectric agar tidak tembus ke bagian belakang transducer,
sehingga pancaran energi ultrasonic hanya kedepan saja.
2. Wear plate (plat logam) dalam transducer ultrasonic berfungsi untuk
melindungi elemen piezoelectric pada saat transducer bekerja. Wear plate
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ini harus mampu bekerja pada getaran dengan frekuensi tinggi (frekuensi
ultrasonic) dan tahan terhadap korosi, karena transducer ultrasonic
sering digunakan pada perangkat tanpa pelindung (sensor dalam posisi
terbuka).
Dalam aplikasinya ada beberapa hal yang harus diketahui dari suatu transducer
ultrasonic.
2.5 Karakteristik Tekanan Bunyi
Gambar 2.5 Karakteristik Tekanan Bunyi
Karakteristik tekanan bunyi (Sound Pressure Level; SPL) pada
penggunaan transducer ultrasonic yang mengindikasikan volume dan daya
dari suara ultrasonic yang dihasilkan transducer. Secara matematis
tekanan bunyi (Sound Pressure Level; SPL) dapat diformulasikan sebagai
berikut.
Ket :
Dimana P : tekanan bunyi (Pa) dan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Po : referensi daya bunyi (20µPa)
2.6 Sensitivitas Penerimaan Transducer Ultrasonic
Gambar 2.6 Sensitivitas Penerimaan Transducer Ultrasonic
Sensitivitas penerimaan gelombang ultrasonic dari transducer ini akan
memepengaruhi performansi penggunaan sensor ultrasonic. Sensitivitas
transducer ultrasonic ini dapat diekpresikan dalam persamaan matematis
berikut.
Ket :
Dimana S : tegangan sensor (V) dan
So : referensi tegangan bunyi (V/Pa).
2.7 Magnetostrictive
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Magnetostrictive transduser menggunakan prinsip magnetostriction dimana
material tertentu Memperluas dan kontrak kapan Ditempatkan di altern Ating
medan magnet
Gambar 2.7 Magnetostrictive
Bergantian energi listrik dari Generator ultrasonik pertama kali diubah menjadi
alternating medan magnet melalui penggunaan kumparan kawat.Magnet bolak
lapangan kemudian digunakan untuk Menginduksi getaran mekanik pada
Frekuensi ultrasonik dalam strip resonan nikel atau lainnya Bahan
magnetostrictive yang menempel pada permukaan menjadi bergetar. Karena
Bahan magnetostrictive berperilaku identik dengan ma Bidang gnetic baik po
Kecenderungan, frekuensi Energi listrik yang diaplikasikan pada transduc Er
adalah 1/2 dari frekuensi keluaran yang diinginkan. Transduser magnetik pertama
kali memasok a Sumber kuat getaran ultrasonik untuk tinggi Aplikasi daya seperti
pembersihan ultrasonik.
Karena kendala mekanis yang melekat pada Ukuran fisik perangkat keras dan juga
Listrik dan komplikasi magnetik, daya tinggi Transduser magnetostrictive Ers
jarang beroperasi di Frekuensi jauh di atas 20 kilohertz. Piezoelectri C transduser,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
di sisi lain, dapat dengan mudah Beroperasi dengan baik ke dalam kisaran
megahertz.
Transduser magnetik adalah genelary Kurang efisien Daripada piezoelectri
mereka C rekan-rekan Ini Terutama disebabkan oleh fakta bahwa Transduser
magnetostrictive kembali Mengikuti konversi energi ganda Dari listrik ke
magnetik dan kemudian dari magnetik Untuk mekanik Beberapa effi
Ketergantungan hilang di masing-masing konversi. Histeresis magnetik Ffects
juga mengurangi efisiensi magnetostrictive Transduser
2.8 Piezoelectric
Transduser piezoelektrik berubahbAlternating energi listrik di Dengan energi
mekanis Melalui penggunaan efek piezoelektrik di mana H bahan tertentu chan
Dimensi ge bila a Muatan listrik diterapkan pada mereka.
Gambar 2.8 Piezoelectric
Energi listrik pada frekuensi ultrasonik adalah Dipasok ke transduser oleh
ultrasonik generator. Energi listrik ini diterapkan Elemen piezoelektrik Di
transduser yang mana bergetar. Getaran ini diperkuat oleh reso Massa transduser
dan diarahkan ke dalam Cairan melalui pl Makan. Piezoelectri awal C transduser
digunakan Seperti piezoelektrik Bahan seperti kristal kuarsa alami Dan barium
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
titanat yang rapuh dan Tidak stabil Piezoele awal Transduser ctric adalah, oleh
karena itu, tidak bisa diandalkan. Transduser hari ini Menggabungkan lebih kuat,
lebih efisien Ent dan keramik pi yang sangat stabil Bahan ezoelektrik yang
Berkembang sebagai hasil usaha AS Angkatan Laut dan penelitiannya
mengembangkan sonar maju Transponder di tahun 1940an.Sebagian besar
transduser digunakan saat ini untuk pembersihan ultrasonik Memanfaatkan efek
piezoelektrik
Radiasi Pancaran Gelombang Ultrasonic
Yang dimaksud dengan radiasi pancaran adalah sudut pancaran dari
gelombang ultrasonic yang dihasilkan transducer ultrasonic. Hal ini perlu
diperhatikan karena akan mempengaruhi kulitas penerimaan dan pancaran
dari transducer ultrasonic. Ada beberapa transducer ultrasonic yang
dilengkapi horn untuk memfokuskan pancaran gelombang ultrasonic,
sehingga performasi pancaran gelombang utrasonic dari transducer lebih
optimal.
2.9 ATmega328
2.9.1 Konfigurasi Pin ATmega328
ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa
tipe mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain
ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, yang membedakan
antara mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya
GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll). Dari
segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil
dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi
memori dan periperial lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang
lainnya karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan
ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit
dibandingkan mikrokontroler diatas.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.9 Pin Mikrokontroler Atmega328
2.9.2 Fitur ATmega328
ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai
arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mana setiap
proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed
Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur
antara lain:
1. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only
Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanen
karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya
dimatikan.
2. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.
3. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse
Width Modulation) output.
4. 32 x 8-bit register serba guna.
5. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS.
6. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang
menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.
7. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus
clock.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.9 Arduino UNO R3 ATmega328
Board Arduino Unomemiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :
1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin
baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang
memungkinkan sebagai bufferuntuk beradaptasi dengan tegangan yang
disediakan dari board sistem.
Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang
menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino
Karena yang beroperasidengan 3.3V.
Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan
pengembangannya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Tabel 2.9 Arduino Uno
2.10 Catu Daya
Uno Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu
daya eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non-
USB) daya dapat datang baik dari AC-DC adaptor ataubaterai. Adaptor ini
dapat dihubungkan dengan cara menghubungkannya plugpusat-positif
2.1mm ke dalam board colokan listrik. Lead dari baterai dapat
dimasukkan ke dalam headerpin Gnd dan Vin dari konektor Power.
Board dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 - 20 volt. Jika diberikan
dengan kurang dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyuplai kurang
dari 5 volt dan boardmungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari
12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak board. Rentang yang
dianjurkan adalah 7 - 12 volt.
Pin catu daya adalah sebagai berikut:
VIN. Tegangan input ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya
eksternal (sebagai lawan dari 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya
lainnya diatur). Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau,
jika memasok tegangan melalui colokan listrik, mengaksesnya melalui pin
ini.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
5V. Catu daya diatur digunakan untuk daya mikrokontroler dan
komponen lainnya di board. Hal ini dapat terjadi baik dari VIN melalui
regulator on-board, atau diberikan oleh USB .
3,3 volt pasokan yang dihasilkan oleh regulator on-board. Menarik arus
maksimum adalah 50 mA.
GND
1. Memory
ATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk loading file.
Ia juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM
2. Input & Output
Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input
atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan
digitalRead(). Mereka beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau
menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal dari 20-50
KΩ. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima(RX) dan
mengirimkan (TX) data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin yang
sesuai dari chip ATmega8U2 USB-to-Serial TTL.
Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu
interupsi pada nilai yang rendah, tepi naik atau jatuh, atau perubahan
nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi untuk rincian.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan
analogWrite () fungsi.
SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung
komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI.
LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin
adalah nilai TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu
off.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Uno memiliki 6 input analog, diberi label A0 melalui A5, masing-masing
menyediakan 10 bit resolusi yaitu 1024 nilai yang berbeda. Secara default
sistem mengukur dari tanah sampai 5 volt.
TWI: A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung komunikasi
TWI
Aref. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan
analog Reference().
Reset.
3. Komunikasi
Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan
komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini
menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin
digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran boardini
komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual
untuk perangkat lunak pada komputer. FirmwareArduino menggunakan
USB driver standar COM, dan tidak ada drivereksternal yang dibutuhkan.
Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino
termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan
dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di boardakan berkedip
ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB
ke komputer. ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI)
dan SPI. Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada
sistem.
4. Komunikasi
Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan
komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini
menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin
digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran boardini
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual
untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware Arduino menggunakan
USB driverstandar COM, dan tidak ada drivereksternal yang dibutuhkan.
Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino
termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan
dikirim ke boardArduino. RX dan TX LED di boardakan berkedip ketika
data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke
komputer. ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan
SPI. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak FLIP Atmel (Windows)
atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat
firmwarebaru. Atau Anda dapat menggunakan header ISP dengan
programmer eksternal.
5. Perangkat Lunak (Arduino IDE)
Lingkungan open-source Arduinomemudahkan untuk menulis kode dan
meng-uploadke board Arduino. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X,
dan Linux. Berdasarkan Pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber
terbuka lainnya.
Gambar 2.10 Tampilan Framework Arduino UNO
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
6. Otomatis Software Reset
Tombol reset Uno Arduino dirancang untuk menjalankan program yang
tersimpan didalam mikrokontroller dariawal. Tombol reset terhubung ke
Atmega328 melalui kapasitor 100nf. Setelah tombol reset ditekan cukup lama
untuk me-reset chip, software IDEArduino dapat juga berfungsi untuk meng-
uploadprogram dengan hanya menekan tombol uploaddi software IDEArduino.
7. Modul SD Card
SD Card Board untuk kartu SD standar. Hal ini memungkinkan sistem untuk
menambahkan penyimpanan dan data logging untuk penyimpanan data sistem,
sehingga data-data yang dihasilkan dari sistem yang kita buat dapat secara
otomatis tersimpan dalam memory ini.
Gambar 2.10 Modul SD-Card
Spesifikasi Modul SD-Card:
Board untuk standar kartu SD dan Micro SD (TF) kartu
Berisi tombol untuk memilih slot kartu flash
Dudukan langsung pada Arduino Uno.
2.11 Aspek Macroscoopik Dari Kebersihan
Kebersihan, secara umum, terdiri dari kontaminan permanen dari substrat, yang
secara permanen menghilangkan kontaminan,mungkin permukaan benda apapun.
Untuk melakukan pembersihan, harus melakukan pekerjaan untuk menghapus
kontaminan, melanggar ikatan kimia dan mengatasi kekuatan daya tarik listrik dan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Van der Waals, dan pastikan bahwa pemindahan ini bersifat permanen, mencegah
daya tarik menarik listrik kembali.
Oleh karena itu, pembersihan substrat bukanlah tugas yang mudah, terutama jika
yang dibutuhkan tingkat kebersihannya tinggi, kontaminannya bersifat kimiawi,
objek yang harus dibersihkan memiliki ceruk dan rongga atau tidak bisa
mengalami abrasi kimia atau mekanis.
Dalam sistem pembersihan dengan ultrasound, yang melakukan
pembersihan menghilangkan kontaminan dan penahanan mereka jauh dari
substrat (biasanya dengan chemicalhelp) adalah dua fenomena propagasi
suara dengan intensitas tinggi: Cavitation dan momentum transfer.
Perilaku makroskopis fenomena ini
Dalam proses pembersihan adalah sebagai berikut :
Meningkatkan dispersi dan pelarutan film padat dan cairan
Erosi
Kelelahan dan kerusakan lapisan kontaminan
Pelepasan gelembung udara dari lubang dan alur kecil
2.11.1 Dispersi dan peningkatan pembubaran solidfilms dan cairan
Kondisi awal dan berevolusi substrat yang direndam dalam bahan kimia
statis mandi. Karena aksi bak mandi hanya terjadi di antarmuka, melalui
pembubaran, saat mandi bereaksi dengan kontaminan membentuk lapisan
jenuh, yang menyebabkan laju disolusi berkurang atau bahkan stagnasi
proses, membuat tindakan mekanis penting. Bila objek yang akan
dibersihkan memiliki geometri yang kompleks,dengan rongga dan celah-
celah, sering kali agitasi mekanis yang dihasilkan oleh gelembung udara,
baling-baling atau pengaduk tidak cukup, membutuhkan penggunaan
ultrasound.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.11 Kondisi awal dan berevolusi dari sistem pembersihan
dimana substrat harus dibersihkan dan pembersih kimia bersifat statis.
Erosi
Di antara segudang kontaminan, kita memiliki inerts kimia, yang paling
sulit
untuk menghapus karena kebutuhan untuk menggunakan tindakan
mekanis yang kuat. Untuk aplikasi ini, Sistem pembersihan ultrasonik
sangat sesuai karena erosi yang dihasilkan oleh kavitasi,menghindari
kontak langsung objek yang harus dibersihkan dengan sikat atau agen
fisik eksternal lainnya.
2.11.2 Penghapusan Kontaminan Berlapis Dan Gelembung Udara
Dalam propagasinya, gelombang ultrasonik menghasilkan ekspansi dan
kontraksi gelembung udaray ang mungkin terjebak dalam lubang dan
rongga, sering kali mencegah pembersihan benda secara menyeluruh
dengan cara menghalangi
akses pembersih kimia. Siklus ini menyebabkan kelelahan kontaminan
berlapis dan memudahkannya penghilangan gelembung yang terjebak oleh
tegangan permukaan (selama ekspansi, volume meningkat, dan
Akibatnya, gaya apung yang menghilangkan gelembung)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.11 Fenomena kavitasi dan Momentum transfer
Memaksimalkan Proses Pembersihan Ultrasonik
Parameter Proses
Aplikasi pembersihan ultrasonik yang efektif memerlukan pertimbangan sejumlah
Parameter. Sementara waktu, suhu dan kimia tetap penting dalam pembersihan
ultrasonik Berada dalam teknologi pembersihan lainnyaAda faktor lain yang mu
Harus dipertimbangkan untuk memaksimalkan Efektivitas prosesnya. Yang
terpenting adalah variabel-variabel yang mempengaruhi intensitas Kavitasi
ultrasonik dalam cairan.
Memaksimalkan Kavitasi
Memaksimalkan kavitasi cairan pembersih tersebut Jelas sangat penting bagi
keberhasilan Proses pembersihan ultrasonik. Beberapa vaRiables mempengaruhi
cavitasi Intensitas Suhu adalah paramete tunggal yang paling penting untuk
dipertimbangkan dalam memaksimalkan kavitasi intensitas. Ini karena begitu
banyak sifat cair Es yang mempengaruhi intensitas kavitasi terkait dengan suhu.
Perubahan suhu menghasilkan perubahan viskositas,Kelarutan gas di Cairan, laju
difusi gas terlarut di cair, dan tekanan uap, yang semuanya mempengaruhi
Intensitas kavitasi. Di murni efek kavitasinya Dimaksimalkan sekitar 160 ° F.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Viskositas cairan harus Diminimalkan untuk maximuM kavitasi efek Cairan
kental adalah Lamban dan tidak bisa merespon dengan cepat Cukup untuk
membentuk gelembung kavitasi dan ledakan kekerasan. Itu Viskositas
kebanyakan cairan adalah dikurangi sebagai suhu meningkat.
2.11.3 Sistem Pembersihan Ultrasonic
Komponen dasar sebuah bank transduser ultrasonik dipasang pada
diafragma yang memancar, sebuah listrik Generator, dan tangki diisi
larutan berair.
Pembersih ultrasonik hanyalah tangki logam (stainless steel) yang
memiliki transduser piezo-keramik yang terikat ke bagian bawah atau
samping. Transdusernya adalah digabungkan ke generator ultrasonik.
Gambar 2.11 Tangki pembersihan ultrasonik
2.12 Ultrasonic Cleaner
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.12.1 Prinsip Ultrasonic Cleaner
Energi listrik frekuensi tinggi diubah menjadi gelombang ultrasuara
dengan menggunakan randuser T ultrasonik, yang terikat pada basis S. S.
Air Tank.
Gelombang suara frekuensi tinggi ini menciptakan banyak Bubuk Vakum
Mikroskopik yang tak terhitung jumlahnya, yang dengan cepat
berkembang dan runtuh. Fenomena ini adalah KAVITASI. Gelembung ini
bertindak seperti sikat kecepatan tinggi miniatur, menggerakkan cairan ke
semua bukaan dan relung menit dari Objek yang terbenam di cair.
Penggosokan Cavitation yang intens membersihkan semua kotoran dan
tanah dari benda yang direndam dan benda dibersihkan dengan sempurna.
Benda yang rumit bisa jadi dibersihkan dengan pembongkaran lengkap
atau sedikit.
2.12.2 Karakteristik Proses Pembersihan Ultrasonic Cleaner
Ultrasonic Cleaner menggunakan gelembung kavitasi yang disebabkan
oleh tekanan frekuensi tinggi gelombang (suara) yang merangsang cairan.
Rangsangan menghasilkan kekuatan tinggi pada kootoran yang melekat
pada substrat seperti logam, plastik, kaca, karet, dan keramik. Rangsangan
ini juga menembus lubang buta, retak, dan wadahnya. Tujuannya adalah
untuk benar-benar menghapus semua jejak kotoran yang erat melekat atau
tertanam pada permukaan benda padat. Air atau pelarut lain dapat
digunakan, tergantung pada jenis kotoran dan benda yang dibersihkan.
Kotoran dapat mencakup debu, minyak, pigmen, karat, minyak, ganggang,
jamur, bakteri, kapur skala, senyawa polishing, bahan fluks, sidik jari, lilin
jelaga dan bahan pelepas cetakan, kotoran biologis seperti darah, dan
sebagainya. Ultrasonic Cleaner dapat digunakan untuk berbagai macam
bentuk benda, ukuran dan bahan, dan tidak memerlukan bagian yang akan
dibongkar sebelum pembersihan. Objek tidak boleh menempel dibagian
bawah alat ini selama proses pembersihan , karena akan menghambat
kavitasi yang akan membersihkan bagian dari objek yang tidak
bersentuhan dengan air.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Dalam Ultrasonic Cleaner, obyek yang akan dibersihkan ditempatkan
dalam wadah yang berisi solusi yang cocok (dalam larutan berair atau
organik, tergantung pada aplikasi). Dalam pembersih air, bahan kimia
yang ditambahkan adalah surfaktan (misalnya deterjen laundry) yang
memecah tegangan permukaan dasar air. Ultrasound menghasilkan
transduser dibangun ke dalam wadah, atau diturunkan ke dalam cairan,
menghasilkan gelombang ultrasonik dalam cairan dengan mengubah
ukuran dalam reaksi dengan sinyal listrik berosilasi pada frekuensi
ultrasonik. Hal ini menciptakan gelombang kompresi dalam cairan dari
tangki yang „merobek‟ cairan terpisah, meninggalkan jutaan mikroskopis
„void‟ atau „gelembung vakum parsial‟ (kavitasi). Gelembung ini runtuh
dengan energi yang sangat besar, suhu dan tekanan pada urutan 5.000 K
dan 20.000 lbs per inci persegi dicapai. Namun, mereka begitu kecil,
yang mereka lakukan tidak lebih dari membersihkan dan menghilangkan
kotoran dari permukaan benda yang dibersihkan . Semakin tinggi
frekuensi, semakin kecil node antara titik kavitasi, yang memungkinkan
untuk membersihkan detail yang lebih rumit.Transduser ultrasonik
menunjukkan ~ 20 kHz dan 40 kHz ~ susunan. Unsur-unsur aktif (dekat
bagian atas) adalah dua cincin timbal zirkonat titanat, yang melesat ke
tanduk penghubung aluminium.
Jenis utama dari sistem pembersihan dapat dibagi menjadi 8 kelompok:
1. Alkaline
2. Dengan pelarut
3. Dengan emulsi
4. Dengan mandi garam cair
5. Ultrasonik
6. AC id
7. Mekanika
8. Dengan pengawetan
Pemilihan sistem pembersihan biasanya ditentukan oleh variabel berikut :
Sifat kontaminan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sifat benda yang harus dibersihkan
Tingkat kebersihan yang dibutuhkan
Geometri dari benda yang harus dibersihkan
Kuantitas dan frekuensi
Kebutuhan proses otomatis
Batasan dan standar lingkungan
Biaya dan anggaran tersedia
Teknologi pembersihan ultrasonik menggunakan kavitasi dan momentum transfer,
yang diinduksi.Fenomena oleh perambatan gelombang akustik dengan intensitas
tinggi, dengan frekuensi di atas manusia. Batas yang dapat didengar (kurang lebih
18 kHz) di media cair.Ini adalah metode non-abrasif yang paling efisien Untuk
pembersihan dan tidak menggunakan pembubaran kimia dari substrat. Terkait
dengan metode lain sebagai pembersih alkali, asam atau emulsi, pembersihan
ultrasonik mampu mengeluarkan lebih banyak kompleks.
Kontaminan tanpa mengorbankan integritas atau merusak permukaan yang sedang
dibersihkan.Terutama efektif dalam membersihkan benda-benda dengan rongga,
lubang dan ceruk.Saat ini banyak digunakan di industri pengerjaan logam,
otomotif, dirgantara dan optik, untuk menghilangkan logam dan lemak.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.12 Sistem Industri Yang Khas Untuk Pembersihan Ultrasonik Dengan
Dua Tangki Pembersih
Tabel 2.12 Perbandingan Antara Proses Pembersihan Utama Yang Digunakan
Pada Industri Pengerjaan Logam.
Bagian-bagian Ultrasonic cleaner memiliki bagian-bagian sebagai berikut:
1. Bak cuci yang dilengkapi keranjang, penutup, dan katup pembuangan air,
pada bak cuci terdapat tombol pengatur waktu, tombol start/stop, lampu
displai untuk waktu, dan kabel listrik untuk menghubungkan jaringan
elektroni pada bak cuci dengan regulator tegangan listrik.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2. Jaringan elektronik pengubah energi listrik menjadi getaran; bagian ini
terdapat disalah satu bagian badan alat, berfungsi untuk mengubah energi
listrik yang diberikan pada alat ini menjadi getaran dengan frekuensi
sangat tinggi.
3. Regulator tegangan listrik, merupakan pelengkap alat “ultra sonic cleaner”
yang berfungsi untuk mengubah arus listrik dua arah dengan tegangan
220-240 volt menjadi arus listrik dua arah dengan tegangan 100 volt.
Bagian ini sangat penting untuk menjalankan “ultra sonic cleaner” karena
alat ini dibuat dan diperuntukkan bagi pengguna di Jepang yang memiliki
arus listrik dengan tegangan 100 volt.
Cara pemakaian Ultrasonic Cleanser
1. Memastikan bak dalam keadaan bersih dan katup air tertutup;
2. Mengisi bak dengan air kran hingga mencapai batas yang ada di dalam
bak;
3. Menambahkan deterjen netral sebanyak ± 2 sendok makan;
4. Memasukkan peralatan yang akan dicuci ke dalam keranjang, kemudian
memasukkan keranjang dan peralatan yang ada di dalamnya ke dalam bak;
5. Menghubungkan kabel listrik ke sumber listrik;
6. Mengatur waktu pencucian selama ± 20 menit tergantung dari tingkat
kekotoran alat yang dicuci;
7. Menekan tombol “start”. Pencucian akan berlangsung selama waktu yang
kita tentukan. Setelah waktu pencucian selesai getaran akan berhenti.
Aplikasi
1. Industri : Semi-Konduktor, Komponen Elektronik, Berharga
Bagian & mekanisme
2. Kedokteran : Gigi & Instrumen Bedah.
3. Optik : Kacamata, Bingkai Tontonan, Lensa
4. Perhiasan : Untuk semua jenis perhiasan, Batu Mulia dll
5. Laboratorium : Untuk Barang pecah belah, Filter Pembersihan & HPLC
Mobile
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Memilih Solusi Pembersihan dan Solusi Pembersihan
Analisis aplikasi harus dilakukan pada bagian-bagian yang harus dibersihkan
sebelum membeli ultrasonik sistem. Analisis ini harus mempertimbangkan bahan
konstruksi, jumlah bagian, tanah untuk Dihilangkan,dan keduanya berair
dan pendekatan pembersihan pelarut. Langkah ini sangat penting untuk
memastikan ultrasonik yang tepat dengan sistem pembersihan disediakan.
Sistem pembersih ultrasonik dirancang untuk digunakan secara khusus dengan
yang tertentu larutan pembersih.
Sistem berair biasanya terdiri dari tangki terbuka yang memungkinkan bagian
dibenamkan, dan kompleks sistem mungkin terdiri beberapa tangki recirculating
Sistem pompa dan saringan, tahap bilas dan pengeringan serta Aksesoris lainnya.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok
Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari
satu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan
setiap blok komponen mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram
blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan
cara kerja dari suatu sistem. Dengan diagram blok kita dapat menganalisa
cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara
umum. Adapun diagram blok sistem yang dirancang seperti yang
diperlihatkan pada gambar 3.1.
3.1 Diagram Blok Kerja Sistem
Cara Kerja Blok Diagram
1. Pertama power supplay menyuplay tegangan ke semua rangakaian
sebelum menjalankan alat
2. chamber harus terisi dengan air terlebih dahulu.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3. kemudian pilih timer sebagai pewaktu pembersihan kemudian
pemilihan mode pembersihan disini ada dua pemilihan mode yaitu
mode low dan high ,
4. setelah itu AVR akan memproses inputan yang berjutuan untuk
memerintahkan untuk bekerjan lalu mendraiver rangkaian pembangkit
frekuensi untuk bekerja. frekuensi disini berfungsi sebagai pemicu agar
dapat memberikan inputan yang dibutuhkan oleh transduser agar
dapatbekerja sehingga ultrasound transduser bekerja dengan cara
mengeluarkangetaran/vibrasi ,sehingga menghasilkan gelembung
ultrasound yang berfungsi untuk memecah partikel atau kotoran yang
menempel pada obyek,
5. lcd character disini berfungsi untuk menampilkan timer dan pemilihan
timer dan digunakan untuk pemilihan frekuensi.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3.2 FLOWCHART
Cara Kerja diagram alir
Mikrocontroler sebelumnya akan melakukan proses initialisasi LCD, selanjutnya
kita melakukan setting timer ada dua pilihan timer yaitu 5 dan 10 menit setelah
selesai melakukan pemilihan timer selanjutnya melakukan pemilihan pemilihan
mode, ada dua mode pembersihan yaitu mode low dan mode high kemudian tekan
enter driver on proses pembersihan berjalan sesuai settingan ketika timer sudah
tercapai timer off transduser off proses pembersihaan selesai.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 4 PENGUJIAN ALAT
4.1 Perancangan Penelitian
Rancangan penelitian model alat ini menggunakan metode pre-eksperimental
dengan jenis penelitian After Only Design. Pada rancangan ini, peneliti hanya
melihat hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya. Tetapi disini sudah ada
kelompok control, walaupun tidak dilakukan rendomisasi. Kelemahan dari
rancangan ini adalah tidak tahu keadaan awalnya, sehingga hasil yang didapat
sulit disimpulkan.
4.2 Hasil Percobaan
4.2.1 Hasil Percobaan
Pengambilan data dengan cara menyesuaikan settingan Frekuensi
Objek yang dibersihkan :
1.Cincin
Frekuensi : 20 kHz
Tabel 4.2 hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda
yang Di
Bersihkan
60 kotor
120 kotor
180 kotor
Frekuensi : 30 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda
yang Di
Bersihkan
60 kotor
120 kotor
180 kotor
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Frekuensi : 40 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda
yang Di
Bersihkan
60 Sedikit bersih
120 Sedikit bersih
180 Sedikit bersih
Frekuensi : 50 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda
yang Di
Bersihkan
60 bersih
120 bersih
180 bersih
2.Kacamata
Frekuensi : 20 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda
yang Di
Bersihkan
60 kotor
120 kotor
180 kotor
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Frekuensi : 30 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda
yang Di
Bersihkan
60 kotor
120 kotor
180 kotor
Frekuensi : 40 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda yang Di
Bersihkan
60 Sedikit bersih
120 Sedikit bersih
180 Sedikit bersih
Frekuensi : 50 Khz
Tabel hasil pengukuran
t
(detik)
Hasil Benda yang Di
Bersihkan
60 bersih
120 bersih
180 bersih
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 5 PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarakan hasil perencanaan, pembuatan modul, penulisan dan analisa data
dapat disimpulkan sebagai berikut ini:
1. Dari hasil pengujian alat,dapat disimpulkan bahwa rata-rata hasil
pengukuran kebersihan objek yang di uji adalah pada frekuensi 50 kHz
dan dengan waktu 180 detik.
2. Vibrasi yang dihaslkaan oleh transduser dapat melunturkan kotoran yang
menempel pada instrument.
5.2 Saran
Penelitian ini dapat dikembangkan:
1. Dapat ditambahkan pembuangan air dan sirkulasi air otomatis
2. Dapat ditambahkan heater agar kotoran yang sulit dibersihkan mudah
terangkat
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR PUSTAKA
Malvino,Albert Paul.2003.Prinsip-Prinsop Elektronika. Jakarta: SalembaTeknika
Tulisanterkini “Ultrasonic” 29 Juni 2017
Bhisop, Owen. 2004. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga
Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontrorel
Perancangan Sistem
http://tulisanterkini.com/artikel/biologi/1408-ultrasonic-cleaner-usc.html
Elektronika-dasar “ Tranducer “ 30 Juni 2017
http://elektronika-dasar.web.id/transducer-ultrasonic/
mrc.magicnet “ Ultrasonic Cleaning” 3 Juli 2017
http://mrc.magicnet.co.il/data/MagicNetFiles/General//Ultrasonic20Cleaning.pdf
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LAMPIRAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Kinerja Sistem Keseluruhan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar Alat
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA