skripsi - · pdf filelembar pengesahan judul skripsi : rancang bangun sistem peringatan dini...

26
RANCANG BANGUN SISTEM PERINGATAN DINI TSUNAMI BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 8535 (DESIGN OF TSUNAMI EARLY WARNING SYSTEM BASED ON MICROCONTROLLER AVR ATMEGA 8535) SKRIPSI OLEH MARIO ENSTEIN POLI NIM : 020213044 UNIVERSITAS SAM RATULANGI FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO MANADO 2010

Upload: doanhanh

Post on 02-Feb-2018

246 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

RANCANG BANGUN SISTEM PERINGATAN DINI TSUNAMI

BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 8535

(DESIGN OF TSUNAMI EARLY WARNING SYSTEM BASED ON MICROCONTROLLER AVR ATMEGA 8535)

SKRIPSI

OLEH

MARIO ENSTEIN POLI

NIM : 020213044

UNIVERSITAS SAM RATULANGI

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

MANADO

2010

Page 2: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

RANCANG BANGUN SISTEM PERINGATAN DINI TSUNAMI

BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 8535

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Program Studi S1 Teknik Elektro Di Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi

OLEH

Mario Enstein Poli NIM : 020213044

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SAM RATULANGI

MANADO

2010

Page 3: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis

Mikrokontroler AVR ATMega 8535.

Nama : Mario Enstein Poli

NIM : 020213044

Program Studi : S1 Teknik Elektro

Jurusan : Teknik Elektro Universitas Sam Ratulangi

Menyetujui:

Pembimbing I,

Vecky C. Poekoel, ST., MT.

NIP: 19670510 199702 1 001

Ketua Jurusan Teknik Elektro Unsrat,

Ir. Hans. F. Wowor, M.Kom.

NIP: 19581017 198303 1 001

Dekan Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi

Prof. DR. Ir. Ellen J. Kumaat, MSc, DEA

NIP: 19600709 198603 2 001

Tanggal Lulus: 10 Februari 2010

Pembimbing II,

Dringhuzen J. Mamahit, ST., M.Eng.

NIP: 19761121 200312 2 001

Page 4: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

Skripsi ini diSkripsi ini diSkripsi ini diSkripsi ini dipersembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai CintaCintaCintaCinta Kasih dan Kesetiaan..Kasih dan Kesetiaan..Kasih dan Kesetiaan..Kasih dan Kesetiaan..

Untuk Adikku Untuk Adikku Untuk Adikku Untuk Adikku

“Bermegahlah dalam kesengsaraan itu menimbulkan ketekunan, dan ketekunan

menimbulkan tahan ujipengharapan tidak akan pernah mengecewakan”

“Kesulitan Adalah Harga Yang Pant

persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai Kasih dan Kesetiaan..Kasih dan Kesetiaan..Kasih dan Kesetiaan..Kasih dan Kesetiaan..!!!!

Untuk Mama dan Papa TersayangUntuk Mama dan Papa TersayangUntuk Mama dan Papa TersayangUntuk Mama dan Papa TersayangUntuk Adikku Untuk Adikku Untuk Adikku Untuk Adikku Ria & Leo sertaRia & Leo sertaRia & Leo sertaRia & Leo serta KeponakankKeponakankKeponakankKeponakank

UntukUntukUntukUntuk Seluruh Keluarga BesarkuSeluruh Keluarga BesarkuSeluruh Keluarga BesarkuSeluruh Keluarga Besarku

“Bermegahlah dalam setiap kesengsaraan, dan ketahuilah bahwa kesengsaraan itu menimbulkan ketekunan, dan ketekunan

tahan uji dan tahan uji menimbulkan pengharapan dan pengharapan tidak akan pernah mengecewakan”

Ingatlah Bahwa : “Kesulitan Adalah Harga Yang Pantas Dibayar Untuk Sebuah Kesuksesan”

persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai persembahkan kepada setiap insan yang menghargai

Untuk Mama dan Papa TersayangUntuk Mama dan Papa TersayangUntuk Mama dan Papa TersayangUntuk Mama dan Papa Tersayang KeponakankKeponakankKeponakankKeponakanku u u u DanielDanielDanielDaniel

Seluruh Keluarga BesarkuSeluruh Keluarga BesarkuSeluruh Keluarga BesarkuSeluruh Keluarga Besarku

setiap kesengsaraan, dan ketahuilah bahwa kesengsaraan itu menimbulkan ketekunan, dan ketekunan

menimbulkan pengharapan dan

as Dibayar Untuk Sebuah Kesuksesan”

Page 5: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

ABSTRAK

Untuk memprediksi tsunami maka dibuatlah sistem peringatan dini

tsunami yang berfungsi memberikan informasi kemungkinan bencana tsunami

sebelum bencana itu terjadi. Dua bagian penting dari sistem ini yaitu sensor untuk

mendeteksi gejala alam dan infrastuktur jaringan komunikasi untuk memberikan

peringatan dini kepada wilayah yang diancam bahaya agar proses evakuasi dapat

dilakukan secepat mungkin. Untuk mengaplikasikan sistem ini secara menyeluruh

dibuatlah Tsunami Early Warning System yang memerlukan dana cukup besar.

Sehubungan dengan itu diadakan alternatif penelitian untuk merancang dan

membuat sistem peringatan dini tsunami dengan biaya yang relatif murah, maka

dibuatlah Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR

ATMega 8535.

Untuk dapat mendeteksi dan menyampaikan informasi, Sistem Peringatan

Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535 memiliki bagian-

bagian sistem yaitu sebagai berikut: Mikrokontroler AVR ATMega 8535 yang

merupakan fungsi kontrol atau otak dari sistem; Sensor Ultrasonik SRF04 sebagai

sensor jarak dari tinggi-rendah level permukaan air laut; Sensor Gempa yang

berfungsi untuk membaca gempa; Handphone sebagai media komunikasi

menggunakan SMS untuk menginformasikan potensi Tsunami sebelum bencana

itu terjadi; LCD sebagai indikator tampilan keadaan dan level permukaan air laut;

LED dan Buzzer sebagai indikator keadaan. Sistem ini dirancang menggunakan

Bahasa Pemrograman C dengan CodevisionAVR C Compiler sebagai downloader

program.

Hasil perancangan dan kerja dari sistem adalah sebagai berikut: saat

keadaan normal, mikrokontroler AVR ATMega 8535 akan mengerjakan proses

untuk membaca level permukaan air. Tinggi rendah permukaan air dalam satuan

panjang (cm) ditampilkan secara real time di LCD dan indikator LCD akan

menuliskan kata “TINGGI AIR Jarak = … cm” serta LED berwarna hijau akan

menyala. Perubahan tinggi rendah permukaan air laut tidak berpengaruh karena

kondisi keadaan alam normal; Saat gempa terjadi maka sensor gempa akan

mengaktifkan program interupsi untuk mengerjakan program mendeteksi keadaan

kemungkinan tsunami, LED hijau akan mati dan LED Kuning akan Menyala serta

tampilan pada LCD akan menuliskan “Jarak > … cm DETEKSI TSUNAMI”.

Pada keadaan ini sistem akan membaca perubahan dari naik turunnya air laut;

Apabila air laut surut secara tiba-tiba melebihi jarak yang telah ditentukan maka

sistem membaca potensi tsunami akan terjadi dan LCD akan menampilkan

karakter “AWAS TSUNAMI”, bersamaan dengan itu Sistem akan menyalakan

LED berwarna merah dan Buzzer akan berbunyi, juga secara otomatis

mikrokontroler akan mengaktifkan transistor saklar yang terhubung dengan

handphone untuk mengirimkan SMS pesan “PESAN: AWAS TSUNAMI” ke

pusat pesan dan ke nomor tujuan yang telah di set terlebih dahulu.

Kata Kunci : Tsunami, Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535, Sensor Ultrasonik

SRF04, Sensor Gempa, SMS, Bahasa Pemrograman C

Page 6: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

ABSTRACT

An early warning system was made to give prediction of tsunami

information before the tsunami disaster occurred. Two main parts of the system

are the sensor to detect nature phenomena and communication network

infrastructure to provide early warning to the danger areas for the fast evacuation

process. To apply that whole system, a Tsunami Early Warning System was

developed which require substantial funding. Hence, an alternative research was

made to design create a low cost tsunami early warning systems, which named

Tsunami Early Warning System Based on AVR Microcontroller ATMega 8535.

To be able to detect and give an information, the Tsunami Early Warning

System Based on Microcontroller AVR ATMega 8535 has parts of the system

namely: AVR Microcontroller ATMega 8535 as controller or the brain of system;

SRF04 Ultrasonic sensor as a proximity sensor of low-high sea water surface;

earthquake sensor which is used to read the earthquake; handphone as a

communication device using SMS to inform potential tsunami disaster before it

happens; LCD display as an indicator of sea level and conditions; LED and

Buzzer as an indicator of the situation. This system was designed using C

programming language with a CodevisionAVR C compiler as program

downloader.

The results of design and operation of the system are as follows: during

normal situation, ATMega 8535 AVR microcontroller will do the sea water level

reading process. Low-high water level in unit length (cm) is displayed in real time

on the LCD and the LCD indicator will write the word "TINGGI AIR Jarak = ...

cm" and the green LED will light up. The changes of sea level will be not

influence because of the affect normal natural conditions; When the earthquake

occurred, it will switch on the interrupt program to running the possibility

detection tsunami program, the green LED will be off and the Yellow one will be

on and the LCD will display "JARAK > ... cm DETEKSI TSUNAMI". In this

situation the system will read the changes of sea level; If the level low tide

suddenly exceeds a predetermined distance, the system read the potential tsunami

will occur and the LCD displays the characters "AWAS TSUNAMI ", along with

the system will turn on a red LED and Buzzer will rings, as well as

microcontroller will automatically activate the transistor switch which connected

to the mobile phone to send SMS "PESAN: AWAS TSUNAMI" to the message

center and to the destination number which have already set.

Keywords: Tsunami, AVR Microcontroller ATMEGA 8535, Ultrasonic Sensor

SRF04, Earthquake Sensor, SMS, C Programming Language

Page 7: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

KATA PENGANTAR

Pujian, Hormat dan Kemuliaan bagi Allah Bapa di surga melalui anak-Nya

Tuhan Yesus Kristus dan terima kasih pada Roh Kudus yang telah memberikan

kekuatan, hikmat, pengertian, kebijaksanaan serta telah menguatkan dan

memampukan penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.

Karya Tulis Ilmiah Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat mutlak

untuk mendapatkan gelar Sarjana di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Sam Ratulangi Manado. Penulis memberi judul “Rancang Bangun

Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535”

sebagai topik utama yang akan dibahas. Skripsi ini merupakan karya ilmiah yang

bersifat terapan yang penerapannya langsung berhubungan dengan kehidupan

manusia sehari-hari.

Tidak lengkap rasanya jika penulis tidak mencantumkan nama-nama

dibawah ini sebagai wujud rasa terima kasih atas semua bentuk kebaikan,

kebijaksanaan dan kasih serta pertolongan yang boleh penulis rasakan selama

proses pendidikan.

1. Mama, Papa dan adikku tersayang, terima kasih untuk selalu menjadi

sahabatku, mendukung, memotivasi, menasehati dan terus mendoakanku.

2. Prof. DR.Ir. Ellen J. Kumaat, Msc, DEA, sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Sam Ratulangi Manado yang telah banyak membantu penulis

dalam mempermudah dan memperepat pengurusan administrasi.

3. Ir. Hans F. Wowor, M.Kom. Ketua Jurusan Teknik Elektro yang banyak

memberikan saran, masukan dan telah banyak membantu penulis.

4. Vecky Poekoel, ST, MT Sebagai dosen pembimbing satu yang telah

memberikan ide, masukan dan saran dalam penyelesaian tugas akhir ini.

5. D. J Mamahit, ST, M.Eng sebagai dosen pembimbing dua yang telah

meberikan berbagai motivasi, masukan dan saran.

6. Ir. Ferry Marentek, MT. (Alm.) sebagai dosen yang telah membimbing

dan memberikan banyak ilmu pengetahuan kepada penulis.

7. Dosen-dosen Kosentrasi Elektronika: Ir. Benny Narasiang; David Pang,

ST dan Aldo Sompie, ST yang telah banyak memberikan pengajaran, ilmu

Page 8: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

pengetahuan bahkan saran dan masukan selama proses perkuliahan serta

penyusunan skripsi ini.

8. Ir. Hardi Gunawan, MASc. Sebagai Pembantu Dekan Bidang Akademik

yang telah melatih ketekunan dan kesabaran Penulis lewat proses birokrasi

dan administrasi yang baru dilewati.

9. Seluruh Staf Dosen dan Pegawai Teknik Elektro.

10. Sahabat-sahabat seangkatanku Elektro 2002 yang tak adil rasanya jika

hanya disebutkan sebagian saja. Terima kasih untuk setiap pertolongan,

bantuan, kasih, persahabatan dan kebersamaan yang ada selama ini.

Teman-teman persahabatan, kebersamaan dan jasa kalian tidak akan

Kulupakan seumur hidupku.

11. Dr. Joy A. Sumakul, PG DipSc, MA. yang telah memberikan ide awal dari

Skripsi ini. Thanks Om Joy, ditunggu ide-ide selanjutnya.

12. Keluarga besar dari Papa Poli-Liwe dan Keluarga besar dari Mama

Sumakul-Suak, terima kasih untuk selalu mendoakan, mendukung dan

memotivasiku.

13. Semua pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian tugas akhir

ini yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.

Karena penulis tahu bahwa tidak dapat membalas kebaikan yang diberikan

maka penulis berdoa dan selalu berharap kiranya Bapa disorga meberikan berkat

dan membalaskan segala kebaikan yang telah diberikan pada penulis.

Sebagai manusia biasa yang penuh dengan segala kekurangan, kelemahan

dan ketidaktahuan, penulis memohon kiritikan, saran dan masukan dari para

pembaca sehingga memberikan pencerahan pengetahuan bagi kita sekalian.

Semoga Karya Tulis Ilmiah Skripsi ini dapat berguna bagi para pembaca

serta terlebih dapat berguna bagi setiap manusia. Kiranya Kasih Karunia, Damai

Sejahterah dan Berkat dari Tuhan Yesus Kristus Selalu menjadi bagian kita

sekalian. Terima kasih. Tuhan Yesus Memberkati.

Manado, Februari 2010

Penulis,

Page 9: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................... vi

DAFTAR ISI ................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xii

DAFTAR ISTILAH...................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xix

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Perumusan Masalah ............................................................ 2

1.3 Pembatasan Masalah .......................................................... 2

1.4 Tujuan…… ......................................................................... 2

1.5 Manfaat…. .......................................................................... 2

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tsunami.. ............................................................................ 3

2.1.1 Sistem Peringatan Dini Tsunami ............................ 5

2.2 Aplikasi mengukur jarak dengan menggunakan SRF 04 ... 6

2.3 Mikrokontroler Secara Umum ............................................ 9

2.3.1 Mikrokontroler keluarga AVR ............................... 10

2.3.2 Mikrokontroler ATMega8535 ................................ 11

2.3.3 Arsitektur ATMega8535 ........................................ 12

2.3.4 Fitur ATMega8535 ................................................. 13

2.3.5 Konfigurasi Pin ATMega8535 ............................... 13

2.3.6 Fungsi port Sebagai Input/Output .......................... 14

2.3.7 Peta memori ............................................................ 16

2.3.8 Status Register (SREG) .......................................... 18

2.3.9 Interrupt .................................................................. 19

2.4 Dasar Pemrograman Bahasa C ........................................... 20

Page 10: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

2.4.1 Pengenal ................................................................. 22

2.4.2 Tipe data ................................................................. 23

2.4.3 Konstanta dan Variabel .......................................... 23

2.4.4 Komentar ................................................................ 24

2.4.5 Pengarah Preprosesor ............................................. 25

2.4.6 Pernyataan .............................................................. 25

2.4.7 Blok pernyataan ...................................................... 25

2.4.8 Fungsi Pustaka ........................................................ 26

2.4.9 Pernyataan IF .......................................................... 26

2.4.10 Pernyataan while .................................................... 27

2.5 Perangkat Lunak CodevisionAVR ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.6 Liquid Cristal Display (LCD) .................................... 30

2.7 Dioda Pemancar Cahaya (LED) ......................................... 32

2.8 Buzzer ................................................................................. 34

2.9 Transistor ............................................................................ 35

2.10 Transistor Sebagai Saklar ................................................... 36

2.11 Battery ................................................................................ 37

2.12 Telepon Seluler ................................................................... 38

2.12.1 Pengertian ............................................................... 38

2.12.2 Fasilitas SMS Pada Telepon Seluler ...................... 39

2.13 Flowchart ............................................................................ 41

2.13.1 Sistem Flowchart.................................................. 42

2.13.2 Program Flowchart ............................................... 42

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ALAT

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ......................................... 44

3.2 Alat dan Bahan yang dibutuhkan ....................................... 44

3.2.1 Perangkat keras ....................................................... 44

3.2.2 Perankat Lunak ....................................................... 45

3.2.3. Mekanik .................................................................. 45

3.3 Perancangan Sistem ............................................................ 46

3.3.1 Cara Kerja Sistem ................................................. 47

Page 11: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

3.4 Perancangan Rangkaian ..................................................... 48

3.4.1 Rangkaian Catu Daya ........................................... 48

3.4.2 Rangkaian LCD .................................................... 49

3.4.3 Rankaian Sensor Ultrasonik SRF 04 .................... 51

3.4.4 Rankaian Led dan Buzzer Sebagai Indikator ....... 51

3.4.5 Rangaian Switch Transistor ke Output Handphone 52

3.4.6 Clock .................................................................... 54

3.4.7 Rancangan Rangkaian Downloader .................... 55

3.4.8 Rancangan Rangkaian Keseluruhan ..................... 57

3.5 Pembuatan Rankaian Elektronik ........................................ 57

3.5.1 Pengetesan Rangkaian pada Papan Percobaan

(Protoboard) ....................................................... 57

3.5.2 Pembuatan PCB .................................................... 57

3.6 Perancangan Mekanik ........................................................ 59

3.7 Perancangan perangkat lunak ............................................. 60

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan perangkat lunak ................................................ 65

4.1.1 Pengujian Mikrokontroler .................................... 65

4.1.2 Pengujian penampil LCD ...................................... 66

4.1.3 Pengujian Program Sensor Ultrasonik .................. 68

4.1.4 Pengujian Program Keputusan .............................. 72

4.1.5 Pengujian Program Interupsi Eksternal ................. 77

4.2 Hasil Rancangan Rangkaian Elektronik ............................. 80

4.3 Meguji Sistem Secara Keseluruhan .................................... 85

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ......................................................................... 92

5.2 Saran ................................................................................... 92

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 94

LAMPIRAN

Page 12: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

2.1 Prioritas Interrupt........................................... ........... 20

2.2 Tipe Data pada Bahasa C .......................................... 23

2.3 Fungsi Pin Pada LCD 2x16................................. ..... 31

2.4 Nama dan fungsi Folwchart....................................... 43

Page 13: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

2.1 Gejala terjadinya Tsunami ......................................... 5

2.2 Prinsip kerja sensor ultrasonik SRF04 ...................... 7

2.3 Bentuk fisik SRF04 ................................................... 7

2.4 Timing Diagram SRF04 ............................................ 8

2.5 Perbandingan Komputer PC dan Mikrokontroler...... 9

2.6 Blok diagram fungsional ATMega8535 .................... 12

2.7 Konfigurasi pin Mikrokontroler ATMega8535 ......... 15

2.8 Konfigurasi memori data AVR ATMega8535 .......... 16

2.9 Memori program AVR ATMega8535 ....................... 17

2.10 Status Register ATMega8535 ................................... 18

2.11 Blok diagram alaur program mikrokontroler AVR dengan

CodevisionAVR .......................................................... 29

2.12 Alur Pemrograman dan Proses Download ................ 30

2.13 Tampilan LCD 2X16 ................................................. 31

2.14 Simbol LED ............................................................... 34

2.15 Buzzer ........................................................................ 34

2.16 Simbol dan hubungan transistor ................................ 36

2.17 Transistor Sebagai Saklar .......................................... 37

2.19 Diagram Proses Pengiriman SMS ............................. 40

3.1 Blok diagram Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis

Mikrokontroler AVR ATmega 8535 ......................... 46

3.2 Skema Rangkaian Catu Daya 5v ............................... 48

3.3 Skema Rangkaian LCD ............................................. 49

3.4 Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF04 ........................ 50

3.5 Led dan Buzzer................................ .......................... 51

3.6 Saklar transistor ......................................................... 52

3.7 Konfigurasi Xtal ........................................................ 54

3.8 ISP Downloader ........................................................ 55

Page 14: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

3.9 Skema Rangkaian Sistem Peringatan Dini Tsunami

Berbasis Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535 ....... 56

3.10 Desain sensor gempa ................................................. 60

3.11 Diagram Alir Prosedur Kerja Sistem keseluruhan .... 60

3.12 Diagram Alir Proses Membaca Jarak ........................ 63

3.13 Diagram Prosedur Kerja Program Membaca Jarak

4.1 Pengujian Rangkaian Input Output ........................... 66

4.2 Pengujian Rangkaian LCD ........................................ 67

4.3 Pengukuran Sensor Ultrasonik Pada Jarak 10 cm ..... 70

4.4 Pengukuran Sensor Ultrasonik Pada Jarak 7 cm ....... 70

4.5 Pengukuran Sensor Ultrasonik Pada Jarak 15 cm ..... 71

4.6 Pengukuran Sensor Ultrasonik Pada Jarak 5 cm ....... 71

4.7 Pengukuran Sensor Ultrasonik Pada Jarak 16 cm ..... 72

4.8 Pengukuran Sensor Ultrasonik Tampilan Karaker AMAN 75

4.9 Pengukuran Sensor Ultrasonik Tampilan Karaker

AWAS TSUNAMI .................................................... 76

4.10 Pengukuran Sensor Ultrasonik Tampilan Karaker AMAN 76

4.11 Pengukuran Sensor Ultrasonik Tampilan Karaker AWAS

TSUNAMI ................................................................. 77

4.12 Sebelum Interupsi Eksternal Terjadi ......................... 79

4.13 Setelah Interupsi Eksternal Terjadi ........................... 80

4.14 Hasil PCB Sistem Mikrokontroler Tampak Leyer Atas 81

4.15 Hasil PCB Sistem Mikrokontroler ............................ 81

4.16 Hasil PCB Downloader ............................................. 82

4.17 Rakaian Elektronik .................................................... 82

4.18 Uji Sistem mikrokontroler ......................................... 85

4.19 Prototipe sistem peringatan dini Tsunami ................. 86

4.20 Air dalam Keadaan Normal ....................................... 87

4.21 Tinggi Air Diukur Mistar .......................................... 87

4.22 Hasil Baca Jarak ........................................................ 88

4.23 Sistem Membaca Gempa ........................................... 88

4.24 Sistem Membaca Tsunami ........................................ 89

Page 15: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

4.25 Tampilan Hasil SMS ................................................. 89

4.26 Hasil Tampilan SMS Diterima .................................. 90

Page 16: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

DAFTAR ISTILAH

Tsunami = Serangkaian gelombang laut yang menjalar akibat

gempa bawah tanah, letusan gunung berapi atau tanah

longsor yang terjadi di bawah laut.

Early Warning System = Sistem Peringatan Dini.

Prototype = Contoh alat.

Magnitudo = Volume/ Besar gelombang/ getaran.

Surface faulting = Cacat Permukaan.

Liquefaction = Pencairan.

Drawdown = Surutnya Air.

Skala = Nilai Berderet sebagai bahan pembanding

Real time = Waktu nyata atau Setiap saat/ waktu

Seismograph = Alat pencatat gempa.

Sea level = Pengukur permukaan air laut.

Buoy = Pengukur gelombang dasar laut.

Meredusir = Mengurangi.

Transmitter = Pemancar.

Receiver = Penerima.

Ultrasonik = Gelombang suara dengan frekuensi tinggi.

echo pulse output = Pulsa keluaran dari sensor SRF-04.

Echo Pulse = Pulsa masukan ke sensor SRF-04.

Chip = Kepingan sirkuit terintegrasi.

Clock = Detak / Denyutan.

Bidirectional = Dua Arah.

Pull-up = Tahanan dalam mikrokontroler.

User friendly = Mudah dikuasai.

Downloader = Alat untuk memprogram mikrokontorler.

Depletion zone = Daerah Penapisan.

Scanning = Pencarian.

Duty cycle = Siklus.

Mikrokomputer = Komputer dalam bentuk kecil.

Page 17: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

CPU = Central Processing Unit (pusat tempat pemrosesan).

Chip = Pengendali perangkat nyata (Device).

Compiler = Penerjemah kode ke dalam bahasa mesin.

Switch = Penukar/ saklar.

ADC internal = Konfersi analog ke digital di dalam Chip.

Kompatibilitas = Kesesuaian / Kemampuan bekerja sama.

Flash Memory = Menyimpan data walaupun power off.

Clock = Detak / Denyutan.

Timer/counter = Pewaktu yang bisa di program secara berkelanjutan.

Timer Oscilator = Pewaktuan pembangkit frekwensi.

Watchdog Timer = Hardware yang berfungsi sebagai alat timer yang

dapat memacu sistem untuk restart suatu program

ketika terdapat kondisi seperti hang atau berhenti

berjalan.

Space data = Ruangan data.

Memory = Tempat menyimpan data.

Flash = Pengisian pemrograman lansung secara cepat.

ROM = Read Only Memory (memori yang datanya permanen/

tidak hilang ketika daya listrik mati).

RAM = Random Access Memory (memori baca tulis yang

datanya akan hilang ketika daya listrik mati).

SRAM = Static Random Access Memory (RAM Statis).

EEPROM = Electrically Erasable Programmable Read Only

Memory (Salah satu tipe chip ROM yang dapat

dihapus dan diprogram kembali dengan memakai

suatu alat khusus).

PEROM = Programmable and Erasable Read Only Memory

(ROM yang dapat ditulis ulang atau dihapus

sebanyak 1000 kali menggunakan teknologi High

Density Non Volatile dari atmel. Program ini akan

dijalankan saat sistem di-reset)

Sleep = Daya sedikit.

Page 18: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

Carry = Luapan (Hasil/ bawaan yang tidak dapat ditampung).

Contrast = Pencahayaan / Ketajaman cahaya.

Input/output = Masukan/keluaran.

Looping = Pengulangan.

Mode sleep = Pengaturan alat secara otomatis untuk tidak

beroperasi.

Ground = Pentanahan.

Program Counter = Register yang bertugas untuk mencatat alamat memori

dimana instruksi akan eksekusi.

Sintaks = Perintah.

Linking = Mengaitkan, mata rantai, hubungan, bawaan.

Cadmium sulfide = Bahan semi konduktor.

Bus data = Jalur data yang dilalui informasi ke dan dari

mikroprosesor.

Read = Membaca, proses pembacaan pada media input.

RISC = Reduced Instruction Set Computing (Rangkaian

instruksi pada mikroprosesor yang terdiri dari

perintah-perintah yang lebih ringkas).

Register = Alamat memori/ data (sekelompok unsur memori

yang bekerja sebagai satu kesatuan).

SREG = Status Register (digunakan untuk menyimpan

informasi dari hasil operasi aritmatika yang terakhir).

Interrupt = Suatu peristiwa yang menyebabkan mikrokontroler

menghentikan program sejenak untuk mengerjakan

proses interrupt tersebut.

CodeVisionAVR = Software khusus untuk mengkopilasikan program

yang dibuat dan untuk mengdowloadnya ke

mikrokontroler.

Case Sensitive = Kata sensitif yang huruf kapital dan huruf kecil di

anggap berbeda.

Konstanta = Nilai data yang tetap/ tidak dapat berubah.

Variabel = Nilai dari data yang dapat berubah-ubah.

Page 19: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

Embedded = Sistem Tambahan dari komponen.

Real time Clock = Sistem pewaktu nyata.

In System Programmer = Pemrograman secara langsung kedalam sistem.

Error = Kesalahan Program.

Download = Pengisian Program ke dalam Chip.

Set point = Nilai awal.

Keypad = Tombol untuk mengimput data/ karakter.

LCD = Liquid Cristal Display (Komponen elektronika yang

berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter,

huruf ataupun grafik).

Enable Clock = Mengaktifkan Pewaktuan.

LED = Light-emitting diode (Dioda Pemancar Cahaya).

Buzzer = Komponen elektronika yang berfungsi untuk

mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.

Indicator = Pemantau yang memberikan petunjuk atau

keterangan.

Alarm = Alat/ komponen bunyi untuk peringatan.

Logic gate = Gerbang Logika.

Depletion zone = Daerah lapisan pembatas.

Cut off = Kondisi dimana arus tidak bisa lewat.

Saturation = Titik Jenuh dari transistor.

GSM = Global System For Mobile Communication.

SMS = Short Message Service.

Flowchart = Bagian Alir.

User = Pengguna.

ASCII = American Standard Code for Internation Interchange

(merupakan suatu standar internasional dalam kode

huruf dan simbol seperti Hex dan Unicode).

Scanning = Pencarian.

Standby = Siap.

Protoboard = Papan Percobaan.

Page 20: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

PCB = Print Circuit Board (Papan rangkaian tercetak untuk

meletakan komponen elektronik).

Layout = Tampilan.

Program Decision = Program Keputusan.

Listing program = Kode Program.

Report = Laporan.

Page 21: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

DAFTAR LAMPIRAN

A. Gambar Proses Pembuatan Prototype Alat.

B. Source Code Program Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis

Mikrokontroler AVR ATMega 8535.

C. DataSheet Mikrokontroler AVR ATMega 8535

D. Microcontroller Application Note AVR033: Getting Started with the

CodeVisionAVR C Compiler.

E. SRF 04 Ultra-Sonic Ranger Technical Specification

F. Motorola Semiconductor Technical Data 74HC244A

G. KEC Semiconductor Technical Data 7805

Page 22: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

DAFTAR PUSTAKA

Atmel. 2006. AT8535 Hardware Description. Atmel Inc, http:/www.atmel.com,

USA.

Gadre, D V. Programming and Costumizing The AVR Microcontroller.

McGraw-Hill.

Kernighan, B and Ritchie, D. 1988. The C Programming Language. New Delhi :

Prantice Hall of India

Bejo, A. 2008. C dan AVR Rahasia kemudahan bahasa C dalam mikrokontroler

ATMega8535. Graha Ilmu: Yogyakarta.

Putra, E. A., 2002. Belajar Mikrokontroler seri AVR ATMEGA 16 ( teori dan

Aplikasi). Gava Media: Yogyakarta

Wardhana, L. 2006. Belajar sendiri mikrokontroler AVR seri ATMega8535.

Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. ANDI: Yogyakarta

Andrianto H. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16

Menggunakan Bahasa C (CodeVisionAVR). Informatika: Bandung.

Soebhakti, H. 2007. Basic AVR Microcontroller Tutorial. Politeknik Batam:

Batam.

Anonymous, 2004. Gempa dan Tsunami Akhir Tahun, Buletin Katulistiwa,

Vol-I Januari 2005.

Page 23: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

Anonymous, 2001. Designing for Tsunamis: Seven Principles for Planning and

Designing for Tsunami Hazards, National Tsunami Hazard Mitigation

Program (NOAA)

GSM Team,2003. Modul Open Mind Wireless Technology&Aplications

Bandung: Laboratory STT Telkom

Albert Paul Malvino, 2003. Prinsip-prinsip Electronika, Salemba Teknika.

Welter C. Bosshar, 1983. Printed Circuit Board Design and Technology. Tata

Mc Graw Hill publishing

Usmany A. 2007. Sistem Retribusi Masuk dan Monitoring di Pelabuhan

Manado Menggunakan Mikrokontroler AT89C51. Universitas Sam

Ratulangi Manado. (Skripsi).

Soleh, Taofik Redi, 2007. Aplikasi Penjualan Menggunakan VB 6.0 dan

Navicat Mysql. Alex Media Komputedo.

Wahyudi, Didin, 2006. Perograman Mikrokontroller AVR ATMega 8535

dengan Bascom-AVR. Mutiara Azzam: Palembang.

Anonymous, 2008. Microcontroller Application Note AVR033: Getting Started

with the CodeVisionAVR C Compiler. Amel

Anonymous, 1997. Motorola Semiconductor Technical Data 74HC244A.

Motorola Inc.

Anonymous, 1998. KEC Semiconductor Technical Data 7805. Corea

Electronics. Co,Ltd.

Anonymous, 2003. SRF 04 Ultra-Sonic Ranger Technical Specification.

Page 24: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

http://bmg.go.id

http://www.acroname.com/robotics/parts/r93-srf04p.pdf

http://putrohari.tripod.com/Putrohari/

Page 25: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Mario Enstein Poli

NIM : 020213044

Program Studi : S1

Jurusan : Teknik Elektro

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya tulis ini benar-benar

merupakan hasil karya saya sendiri; bukan merupakan pengambil-alihan tulisan

atau pikiran orang lain yang saya aku sebagai hasil tulisan atau pikiran saya

sendiri.

Apabila dikemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan,

maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut

Manado, Februari 2010

Yang membuat Pernyataan,

Mario Enstein Poli

Page 26: SKRIPSI -  · PDF fileLEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535. Nama : Mario Enstein Poli

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Mario Enstein Poli merupakan anak pertama

dari dua bersaudara. Dilahirkan di Manado pada tanggal 14 Mei 1984 dari rahim

seorang ibu yang bernama Engelien Sumakul yang telah menjadi satu tubuh

dalam ikatan pernikahan dengan Marthen Julian Poli yang adalah ayah Penulis,

dan mempunyai adik perempuan bernama Anggriani Grace Poli. Penulis

disekolahkan di SD GMIM XIV Manado yang kemudian lulus tahun 1996 dengan

predikat terbaik di angkatannya. Setelah itu melanjutkan pendidikan di SMP

Negeri 1 Manado dan kemudian melanjutkan ke SMU Negeri 2 Manado. Penulis

melanjutkan Studi Perguruan Tinggi di Universitas Sam Ratulangi Fakultas

Teknik Jurusan Teknik Elektro. Selama kuliah Penulis aktif dalam kegiatan

organisasi kemahasiwaan dan pernah terpilih sebagai Ketua Himpunan

Mahasiswa Elektro pada masa Periode Tahun 2006-2007. Ditahun yang sama

Penulis merupakan anggota tim “Robotika Manguni UNSRAT” yang

berangotakan dua orang mahasiswa dan satu orang dosen, dimana tahun 2006

diutus Universitas mengikuti Penataran dan Lokakarya Robotika yang

diselenggarakan oleh Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi bekerjasama dengan

ITS Surabaya. Penulis pernah mengikuti seleksi Mahasiswa Teladan Tingkat

Fakultas Tahun 2006 dan juga tercatat sebagai Asisten Laboratorium Elektronika

dan Instumentasi di tahun 2005-2008. Untuk menyelesaikan Studi Penulis

menghabiskan waktu selama 7 tahun setengah, dimana 2 tahun setengah

melakukan penelitian skripsi untuk merancang dan membuat alat serta program

dari sistem peringatan dini tsunami. Hanya Berkat Kasih Karunia dari TUHAN

YESUS KRISTUS sehingga Penulis dapat menyelesaikan studi S1 di Perguruan

Tinggi.

BIODATA

Nama : Mario Enstein Poli Tempat/tgl lahir : Manado, 14 Mei 1984 Alamat : Jln. 14 Februari Teling Atas Link III No.133 Lorong 2 Mei Kompleks Pasar Kilat Kecamatan Wanea Manado 95119 Telp : +6285256000060; 0431-854441; 0431-846110 Email : [email protected] [email protected] [email protected] website : http://www.scribd.com/marioepoli http://www.facebook.com/marioepoli