rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf

7/23/2019 rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/rancang-bangun-sistem-irigasi-menggunakan-mikrokontrolerpdf 1/14

RANCANG BANGUN SISTEM IRIGASI PERSAWAHAN MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ATMEGA8535 DENGAN INDIKATOR KETINGGIAN AIR

BERBASIS SMS

LAPORAN TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3

oleh

EDWIN JS SITUMORANG

NIM :1105062058

NATAL SILABAN

NIM : 1105062082

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN

2014



iii

ABSTRAK

Irigasi merupakan suatu upaya yang dilakukan manusia untuk

mengairi lahan pertanian khususnya sawah. Pemanfaatan sistem irigasi

digunakan agar pasokan air pada sawah tetap normal. Dalam hal ini kami

merancang alat yang dapat mengetahui level ketinggian air atau jumlah

pasokan air pada sawah dari jarak yang jauh. Kendala pengamatan pada

tempat yang sulit dijangkau tersebut dapat diatasi dengan metode pengukuran

jarak jauh (telemetri). Telemetri merupakan suatu metode pengukuran dari

jarak jauh yang dilakukan dengan menggunakan SMS.

SMS diperoleh dari handphone. Dengan menggunakan aplikasi dan layanan

handphone, melatarbelakangi kami untuk membuat suatu alat yang dapat

digunakan untuk mengukur level ketinggian air pada sawah untuk mencegah

terjadinya kebanjiran dan kekeringan.

Alat ini bekerja jika sensor konduktivitas yang mendeteksi level ketinggian air

aktif, maka secara otomatis modem wavecom yang ada pada transmitter akan

menghubungi nomor receiver, dan kemudian dilanjutkan dengan penampilan

pada layar LCD yang terpasang. Bersamaan dengan itu, apabila air melebihi

kapasitas yang diinginkan, maka secara otomatis pintu air akan terbuka untuk

mengurangi level ketinggian air, kemudian menutup kembali saat ketinggian

air kembali normal. Dan jika kondisi air pada sawah sudah pada titik

terendah, maka air akan dialirkan dari penampungan air yang telah

disediakan, sampai kondisi atau level ketinggian air kembali normal.



iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yesus Kristus atas

berkat dan kasihNya serta pengetahuan, pengalaman, kesehatan dan kesempatan

yang Tuhan berikan kepada penulis, sehingga penulis mampu menyelesaikan

laporan tugas akhir ini.

Laporan yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Irigasi Persawahan

Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8535 Dengan Indikator Ketinggian Air

Berbasis Sms “ ini dimaksudkan sebagai syarat untuk menyelesaikan programpendidikan studi Diploma 3 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik

Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan.

Dalam penulisan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dan

bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun

sumbangan pemikiran. Oleh sebab itu, pada kesempatan ini penulis

menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan

bantuan material, spiritual maupun bimbingan, terutama kepada :

1. M. Syahruddin,ST,MT selaku Direktur Politeknik Negeri Medan.

2. Junaidi, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri

Medan.

3. Suhaili Alifuddin, MEng selaku Ketua Program Studi Teknik

Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan.

4. Elferida Hutajulu, MT selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak

membantu danmembimbingdalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

5. Wiwinta Sutrisno, ST,MT selaku kepala Laboratorium Teknik

Telekomunikasi.

6. Waldemar Banuarea, MT selaku Dosen Penguji I.

7. Sangap Mulyadi, MT selaku Dosen penguji II.

8. Arnita, M.Pd selaku Koordinator Sidang.

9. Seluruh dosen dan Staff pengajar Program Studi Teknik Telekomunikasi

Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan atas bimbingan yang

diberikan selama masa akademik di Politeknik Negeri Medan.



v

10. Kedua Orangtua dan seluruh keluarga penulis yang terkasih yang telah

membantu dan memberikan dukungan baik moril maupun materil.

11. Seluruh teman-teman TK-6D, juga teman-teman seperjuangan TK6-A,

TK6-B dan TK-6C, buat sahabat-sahabat tim futsal KOONG FC, serta

pihak-pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah

memberikan dukungan, bantuan, semangat dan doa untuk menyelesaikan

laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih memiliki

keterbatasan dalam segala hal sehingga mungkin masih banyak kekurangan

ataupun kelemahan dalam penyusunannya. Karena itu, penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penyempurnaan laporan

ini.

Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak

yang membacanya.

Medan, 28 Agustus 2014

Hormat kami

Penulis



vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................... i

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

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

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

DAFTAR ISI ................................................................................................ vi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

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

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

1.2. Rumusan Masalah ................................................................... 1

1.3. Tujuan Penulisan ..................................................................... 2

1.4. Manfaat Penulisan ................................................................... 2

1.5. Metode Penulisan .................................................................... 2

BAB 2 DASAR TEORI ............................................................................ 4

2.1. Mikrokontroler ........................................................................ 4

2.1.1. Mikrokontroler ATMega8535 ........................................ 4

2.1.1.1. Fitur-fitur Mikrokontroler ATMega8535 .................... 5

2.1.1.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8535 ........... 6



vii

2.1.1.3. Blok Diagram Mikrokontroler ATMega8535 ............. 9

2.1.1.4. Organisasi Memori Mikrokontroler ATMega8535 ..... 10

2.1.1.4.1. Memori Data ............................................................ 10

2.1.1.4.2.Memory Program ...................................................... 11

2.1.1.4 3.Memory EEPROM .................................................... 11

2.1.1.5. Timer/Counter ............................................................. 12

2.2. LCD (Liquid Crystal Display) ................................................ 12

2.2.1. Blok Diagram LCD ...................................................... 16

2.3. IC Max 232 ............................................................................. 19

2.3.1. Driver RS-232............................................................... 20

2.3.2. Receiver RS-232 ........................................................... 20

2.4. Motor DC ................................................................................ 21

2.5. Modem GSM Wavecom Fastrack M1306B ............................ 23

2.5.1. Spesifikasi Modem Wavecom Fastrack ....................... 24

2.6. Handphone Samsung GT S5300 ............................................. 24

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN .................................... 26

3.1. Blok Diagram Sistem .............................................................. 26

3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535 ……………. ...... 27

3.3. Rangkaian LCD ....................................................................... 29

3.4. Rangkaian Sistem Switching (Relay) Motor Dc ..................... 29

3.5. Rangkaian Serial MAX232 ..................................................... 34

3.6. Rangkaian Sensor Level Air ................................................... 35

3.7. Rangkaian Modem GSM ........................................................ 37



viii

3.8. Rangkaian Limit Switch .......................................................... 38

3.9. Rangkaian Keseluruhan .......................................................... 39

3.10. Diagram Alir (Flowchart) ..................................................... 41

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA .................................................... 43

4.1. Pengukuran dan Pengujian Hardware ..................................... 43

4.1.1. Set Up Peralatan ........................................................... 43

4.1.2. Pengukuran Tegangan Mikrokontroler ATMega 8535 43

4.1.2. Pengujian Sensor Level Air .......................................... 45

4.1.3. Pengujian Motor DC..................................................... 46

4.2. Pengujian Software ................................................................. 47

4.2.1. Mikrokontroler ATMega 8535 ..................................... 47

4.2.2. Pengujian Sensor Level Air .......................................... 48

4.2.2.1. Penguji Ketika Ketinggian Air Melebihi Batas ......... 48

4.2.2.2. Penguji Ketika Ketinggian Air Pada Batas Normal .. 49

4.2.2.3. Penguji Ketika Ketinggian Air Dibawah Batas ......... 50

4.2.3. Motor DC ...................................................................... 51

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 52

5.1. Simpulan ................................................................................. 52

5.2. Saran ........................................................................................ 53

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 54

LAMPIRAN ................................................................................................. 55



ix

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 2.1. Fungsi Khusus Port B ................................................................. 7

Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port C ................................................................ 7

Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port D ................................................................ 8

Tabel 2.4. Pengalamatan Tampilan 2 Baris 16 Karakter alamat DDRAM . 18

Tabel 2.4.1. Left Shift .................................................................................. 18

Tabel 2.4.2. Right Shift ................................................................................ 18

Tabel 4.1. Pengujian Sensor Level Air ....................................................... 44

Tabel 4.2. Pengukuran Tegangan pada Setiap Sensor Level Air................... 45



x

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8535 ...................... 5

Gambar 2.2. Blok Diagram Mikrokontroler ATMega8535 ........................ 9

Gambar 2.3. Konfigurasi Memori Data Mikrokontroler ATMega8535 ...... 10

Gambar 2.4. Memori Program ATMega 8535............................................... 11

Gambar 2.4. Alamat EEPROM pada ATMega8535 .................................... 11

Gambar 2.6. Pin-pin LCD ............................................................................ 13

Gambar 2.7. Diagram Blok LCD ................................................................. 16

Gambar 2.8. Konfigurasi Pin MAX232 ....................................................... 20

Gambar 2.9. Tipe Operasi Rangkaian MAX232 ........................................... 21

Gambar 2.10. Bentuk Fisik Motor DC Magnet Permanen ........................... 22

Gambar 2.11. Operasi Motor DC Magnet Permanen .................................... 22

Gambar 2.12. Konfigurasi Modem GSM Wavecomm M1360B .................. 24

Gambar 2.13.Bentuk Fisik Samsung Tipe GT S 5300 .................................. 25

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem ............................................................. 26

Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 .............................. 28

Gambar 3.3. Rangkaian LCD ...................................................................... 29

Gambar 3.4. Rangkaian Driver Motor DC .................................................. 30

Gambar 3.5a. Input 0 dan 0 Kondisi Motor diam ....................................... 33

Gambar 3.5b. Input 1 dan 0 Kondisi Motor berputar ke bawah ................. 33

Gambar 3.5c. Input 0 dan 1 Kondisi Motor berputar ke atas ...................... 34

Gambar 3.6. Rangkaian MAX 232 ............................................................. 34



xi

Gambar 3.7. Rangkaian Sensor Level Air .................................................... 36

Gambar 3.8. Modem GSM Wavecom........................................................... 37

Gambar 3.9. Rangkaian Limit Switch ........................................................... 38

Gambar 3.10. Rangkaian Keseluruhan........................................................... 39

Gambar 3.11. Flowchart Program ................................................................. 41

Gambar 4.1. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535 ............................. 44

Gambar 4.2. Rangkaian Sensor Level Air .................................................. 45

Gambar 4.3. Rangkaian Motor DC.............................................................. 47

Gambar 4.4. Hasil dari Program untuk Menampilkan Karakter Ke LCD... 48

Gambar 4.5. Tampilan pada LCD Ketika air Melebihi Batas Normal.......... 49

Gambar 4.6 Tampilan pada LCD Ketika air pada Batas Normal. ............... 50

Gambar 4.7 Tampilan pada LCD Ketika air Dibawah Batas Normal........... 50



xii



1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Masalah

Pemanasan global merupakan fenomena global yang dikhawatirkan dapat

mengancam keberlangsungan hidup mahluk hidup didalamnya. Meningkatnya

suhu global menyebabkan perubahan-perubahan seperti naiknya permukaan air

laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrem dan hilangnya

gletser. Keadaan yang tidak menentu seperti ini memberikan dampak yang besarbagi petani yang belum beradaptasi dengan cuaca ekstrem seperti sekarang

ini.Salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan penggunaan sistem irigasi

persawahan yang membantu mengairi persawahan. Akan tetapi, kendala yang

dihadapi petani tradisional adalah sistem pengawasan persawahan yang dilakukan

secara manual, dibutuhkan pengawasan ekstra terhadap perubahan ketinggian air

sawah yang harus dilakukan secara terus-menerus dan respon yang tanggap dalam

sistem buka tutup pintu pengairan (irigasi), dimana debit airnya sangat melimpah.

Untuk mempermudah pengawasan serta meminimalisai risiko yang

mungkin terjadi akibat kelalaian manusia maka diperlukan perubahan ke sistem

pengawasan otomatisasi pintu irigasi yang bekerja sesuai dengan keadaan cuaca,

adanya air pada sungai, serta ketinggian air persawahan.Untuk itu penulis tertarik

untuk membuat suatu alat yaitu “Rancang Bangun Sistem Irigasi Persawahan

Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8535 Dengan Indikator Ketinggian

Air Berbasis SMS’’.

1.2

Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana merancang alat pengukur level ketinggian airpada sawah

dengan sistem telemetri dengan menggunakan handphone.

1.2.2 Bagaimana membuat alat pengukur level ketinggian air pada sawah

dengan sistem telemetri dengan menggunakan handphone.



2

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah :

1.3.1

Untuk mendeskripsikan perancangan sistem irigasi persawahan

menggunakan mikrokontroler Atmega 8535 dengan indikator ketinggian

air berbasis sms.

1.3.2 Untuk mendeskripsikan pembuatan sistem irigasi persawahan

menggunakan mikrokontroler Atmega 8535 dengan indikator ketinggian

air berbasis sms.

1.4 Manfaat Penulisan

Adapun manfaat dari pembuatan alat ini adalah :

1.4.1 Sebagai rujukan bagi penulis yang akan membahas hal yang sama.

1.4.2 Sebagai pengembangan pengetahuan bagi penulis sendiri.

1.5 Metode Penulisan

Dalam perencanaan dan pembuatan proyek Tugas akhir ini, pengumpulan

data yang kami lakukan yaitu dengan menggunakan beberapa teknik yaitu :

1.5.1 Pembuatan DiagramBlok

Pembuatan diagram blok yang disusun merupakan suatu kunci dasar

menjalankan suatu program kerja dari rancangan.

1.5.2 Pemilihan Komponen

Pemilihan komponen dilakukan berdasarkan survey. Survey tersebutbertujuan untuk memudahkan penulis dalam merancang sistem.

Komponen-komponen yang dipilih merupakan komponen yang masih

banyak dipasaran.

1.5.3 Peralatan yang digunakan

Pada sistem perancangan dan pembuatan proyek yang akan dikerjakan

membutuhkan peralatan yang benar-benar baik dan efisien sesuai dengan

fungsinya.



3

1.5.4 Pengujian Komponen

Sistem pengujian komponen sangat mendukung dalam pembuatan proyek

yang akan dibuat. Hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah fungsi dari

komponen yang akan digunakan itu berfungsi dengan baik atau tidak.

Pengujian komponen dilakukan dengan mnegecek dan mnegukur

komponen-komponen yang digunakan.

1.5.5 Pengujian Rangkaian pada protoboard

Pada pengujian ini dilakukan setelah semua komponen yang di tes

berfungsi dengan baik untuk mengetahui segala kendala-kendala yang ada

sebelum dipasang di papan PCB.

1.5.6 Realisai rancangan

Setelah komponen yang dirangkai telah di uji pada protoboard , maka

komponen-komponentersebut telah layak an. Setelah selesai diuji,

komponen dipasang pada PCB sesuai dengan rangkaian. Setelah semua

terpasang dengan benar maka akan dilakukan pengujian sistem.

1.5.7 Finishing

Setelah semua komponen-komponen yang telah dirangkai dalam satu

rangkaian berjalan dengan baik, maka dilakukan finishing, yaitu berupa

pengecekan pada rangkaian, seperti pengecekan penyolderan apakah sudah

rapi, pengecekan jalur PCB dan lain sebagainya.

Documents

rancang bangun sistem irigasi menggunakan mikrokontroler.pdf