ALAT UKUR DIGITAL BERBASIS ATMega328P

ALAT UKUR DIGITAL

Desember 18, 2024

 

ALAT UKUR DIGITAL BERBASIS ATMEGA328P

Alandra Surya Seta Santosa, Haidar Faozan Azhiema, Muhammad Iqbal Ramdhani, Shafira Az Zahra Dzatin Nithaqaini

Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknologi Rekayasa Elektronika, Politeknik Negeri Semarang

JL. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275





wedanguwuh57@gmail.com

accelpro.452@gmail.com

miqbalramdhani52@gmail.com

shafirazzahr@gmail.com

 

Intisari-Jurnal ini membahas mengenai perancangan prototipe sebuah sistem otomatis yang mampu mengukur jarak dengan cepat dan akurat. Sistem ini memanfaatkan mikrokontroler ATMega328P sebagai otak pengendali utama. Sensor ultrasonik HC-SR04 berperan sebagai input utama untuk mendeteksi jarak. Ketika sensor mendeteksi barang dengan jarak 2-400 cm (jarak akurat), mikrokontroler akan memberikan perintah kepada Display Module. Module akan menunjukkan hasil pengukuran yang di dapatkan. Dengan MAX7219 8 Digit Seven Segment Module dan Sensor Ultrasonik HC-SR04, hasil yang ditunjukkan akan akurat, hasil yang didapatkan akan berupa desimal dimana ini akan membantu dalam pengukuran jika dibutuhkan hasil yang sangat detail dan akurat.

Kata Kunci: Alat Ukur Digital, Sensor Ultrasonik HC-SR04, ATMega328P, Mikrokontroler, Seven Segment Module

 

I.               PENDAHULUAN

A.   LATAR BELAKANG

Perkembangan zaman bukan berarti apa yang lama akan selamanya seperti itu, maka pada kesempatan kali ini, kami memiliki ide untuk membuat ALAT UKUR DIGITAL dimana yang biasanya kita mengukur dengan penggaris atau meteran, sekarang cukup dengan alat sensor ultrasonik dan akan mendapatkan hasil pengukurannya. Untuk saat ini dengan alat sensor HC-SR04, kita hanya bisa membuat alat ukur jarak pendek Dimana jarak efektif nya hanya kisaran 2-400cm.

 

B.    RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian di atas, terdapat beberapa perumusan masalah yang harus diperhatikan, yaitu :

1.     Apakah bisa alat tersebut digunakan untuk mengukur diameter, volume atau pengukuran selain jarak?

2.     Apa yang terjadi jika jarak pengukuran lebih dari 4 meter?

3.     Bagaimana sistem dapat membantu menghemat waktu?

 

C.   TUJUAN

1.     Mengembangkan ide untuk membuat alat ukur digital yang dapat menghemat waktu

2.     Memberikan solusi untuk ketidakakuratan dalam penggunaan alat ukur seperti penggaris atau meteran lainnya

 

II.            METODOLOGI

Tahap pertama adalah mengenali sistem Alat Ukur Digital, termasuk komponen utama seperti mikrokontroler ATMega 328P, MAX7219 8 Digit Seven Segment Module, dan sensor ultrasonik HC-SR04. Pada tahap ini juga dirancang konsep dasar sistem, seperti komponen yang digunakan, cara kerja, dan kriteria kinerja yang diharapkan.

Setelah itu, dibuat diagram blok sistem dan dipilih komponen elektronik yang sesuai, seperti mikrokontroler, Display Module untuk menunjukkan hasil pengukuran, sensor ultrasonik untuk mendeteksi jarak barang, serta sumber daya. Kemudian dilakukan perancangan rangkaian elektronika untuk mengintegrasikan semua komponen.

Langkah berikutnya adalah menulis program untuk mikrokontroler ATMega 328P menggunakan bahasa pemrograman assembly. Program ini bertugas mengatur logika sistem, seperti mendeteksi barang dalam jarak 2-400 cm dengan sensor ultrasonik, mendisplay hasil pengukuran jarak pada MAX7219 8 Digit Seven Segment Module atau kita sebut saja Display Module.

Setelah perangkat dirakit, program diunggah ke mikrokontroler dan sistem diuji untuk memastikan fungsionalitasnya. Pada tahap akhir, dilakukan pengambilan dan analisis data dari hasil pengujian, terutama akurasi sensor, untuk memastikan sistem bekerja sesuai spesifikasi yang dirancang.

 

 

III.         KAJIAN PUSTAKA

A.   KOMPONEN

1.     Mikrokontroler Microchip Atmega 328P


Gambar 1. Mikrokontroler Microchip Atmega 328P

Mikrokontroler AVR (Alfand Vegaard’s RISC Processor) ATMega 328P adalah mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel yang menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Keunggulan utama arsitektur ini adalah hampir semua instruksinya dapat dieksekusi hanya dalam satu siklus clock. Mikrokontroler ini dilengkapi dengan 8 Kbyte in-System Programmable Flash, memungkinkan memori program untuk dibaca dan ditulis ulang melalui koneksi serial yang dikenal sebagai Serial Peripheral Interface (SPI).

Mikrokontroler AVR memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lainnya. Salah satu keunggulannya adalah kemampuan mengeksekusi program dengan sangat cepat karena sebagian besar instruksinya diselesaikan dalam satu siklus clock. Hal ini menjadikannya lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler keluarga MCS 51 yang menggunakan arsitektur Complex Instruction Set Computer (CISC). ATMega 328P mampu mencapai throughput hingga 1 Million Instructions Per Second (MIPS) per MHz, yang membuatnya hemat daya meskipun memiliki kecepatan eksekusi tinggi. Mikrokontroler ini juga mudah diprogram dan diprogram ulang melalui berbagai platform, termasuk prototipe Arduino dan aplikasi Arduino IDE.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.     Sensor Ultrasonik HC-SR04


Gambar 2. Sensor Ultrasonic HC-SR04

HC-SR04 adalah sensor ultrasonik yang digunakan untuk menentukan jarak antara sensor dan sebuah objek. Sensor ini mampu mengukur jarak dalam rentang 2 hingga 450 cm. Prinsip kerja sensor ini adalah dengan mengirimkan pulsa sinyal ultrasonik sebesar 20 KHz melalui pemancar. Jika ada objek padat di depannya, sinyal ultrasonik tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh penerima. Penerima akan mengukur lebar pulsa pantulan dalam bentuk PWM dan menghitung perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan sinyal. Pada penelitian ini, sensor akan digunakan untuk mengukur jarak terhadap makanan kucing dengan ukuran tertentu.

 

3.     MAX7219 8 Digit Seven Segment Module

 

Gambar 3. MAX7219 8 Digit Seven Segment Module

MAX7219 8-Digit Seven Segment Module adalah sebuah modul elektronik yang menggunakan chip MAX7219 untuk mengendalikan hingga 8 digit tampilan seven-segment LED atau matriks LED 8x8. Modul ini dirancang untuk menyederhanakan pengendalian tampilan numerik dan alfanumerik dengan meminimalkan jumlah pin yang dibutuhkan dari mikrokontroler.

Modul ini sering digunakan dalam proyek elektronik seperti jam digital, penghitung (counter), papan skor, atau sistem tampilan data lainnya.

 

MAX7219 berkomunikasi dengan mikrokontroler menggunakan protokol serial sederhana yang terdiri dari 16 bit data:

·        8 bit pertama: Menentukan alamat register yang akan diakses.

·        8 bit kedua: Menentukan data yang akan ditampilkan atau diatur.

Mikrokontroler mengirimkan data ini melalui pin DIN, dengan sinkronisasi melalui pin CLK dan konfirmasi akhir menggunakan CS/LOAD.

 

B.    DIAGRAM BLOK


Gambar 4. Diagram Blok

 

C.   DIAGRAM ALIR SISTEM


Gambar 5. Diagram Alir Sistem

 

D.   RANGKAIAN SKEMATIK SISTEM


Gambar 6. Rangkaian Skematik Sistem

E.    PROGRAM

 


 

 

 

 

 

 

 

 

IV.          HASIL DAN PEMBAHASAN

A.   GAMBAR PROTOTYPE


B.    CARA KERJA

Alat ukur digital akan memerlukan daya terlebih dahulu, letakkan barang di depan sensor ultrasonic (HC-SR04), setelah barang diletakkan di depan sensor, maka sensor akan mendeteksi dan mengirimkan hasil ke dalam ATMega328P, ATMega328P akan menerima dan mengeluarkan hasilnya ke Display module. Display Module akan menunjukkan hasil dari Sensor HC-SR04 ke jarak dengan satuan cm

C.   HASIL


V.             KESIMPULAN

Pada percobaan ini, alat yang dibuat telah berhasil dalam mengimplmentasikan system alat ukur digital berbasis Atmega328P menggunakan prototype. Pengembangan alat ini pembuatan perangkat elektronik yang semakin cerdas dan efisien.

VI.          REFERENSI

1.     Anas Kuzechie : https://youtu.be/dIIBG7Qz-_E?si=0aJcixqORdCR3OQD

 

2.     Monk, S. (2012). Programming Arduino: getting started with sketches (Vol. 14, p. 162). New York, NY, USA: McGraw-Hill.

VII.       LINK PPT

https://www.canva.com/design/DAGY5rbAdPM/aeY-7ICpnjoHTTk9YhX3kg/edit?utm_content=DAGY5rbAdPM&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton

 

VIII.    LINK YOUTUBE

https://youtu.be/Ji9XZF5tPOU?si=lkqGG9hL1Qr_lIRK

 


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

SISTEM LAMPU PENERANGAN JALAN OTOMATIS DENGAN SENSOR LDR BERBASIS ATMega8535

Gambar
PROTOTYPE PENERANGAN JALAN OTOMATIS   DENGAN SENSOR LDR  BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 KELAS EK–2A KELOMPOK A6   Khusna Khasanatur Rovi’ a 1 , Muhammad Rafi Wildana 2 , Naufal Oqy Asmara 3 , Rois Munawar Nur Ichsan 4   Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang 2024/2025 Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275   ABSTRAK – Penggunaan penerangan jalan yang tidak efisien sering menyebabkan pemborosan energi listrik, seperti lampu yang tetap menyala di siang hari atau terlambat menyala pada malam hari. Proyek ini bertujuan merancang sistem penerangan jalan otomatis menggunakan sensor LDR berbasis mikrokontroler ATmega8535 . Sistem ini bekerja dengan mendeteksi intensitas cahaya lingkungan melalui sensor LDR sebagai input, yang kemudian diolah oleh mikrokontroler untuk mengaktifkan atau mematikan lampu melalui relay. Metode otomatisasi ini memungkinkan lampu jalan menya...
Baca selengkapnya

SISTEM PEMANTAUAN SUHU DAN KELEMBABAN PADA SUATU RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR DHT22 BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO ATMEGA328P

Gambar
SISTEM PEMANTAUAN SUHU DAN KELEMBABAN PADA SUATU RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR DHT22 BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO ATMEGA328P          Dosen Pengampu : DR. Samuel Beta K.,Ing.Tech, M.T.     Kelompok 2 RE-2C : Ahmad Abi Ridwan                4.34.23.2.02 Hilmy Ade Gyasi                    4.34.23.2.11 M. Riyadh Ayyasi                   4.34.23.2.15 Zahra Nurani Rahmawati       4.34.23.2.25     PROGRAM STUDI TEKNOLOGI REKAYASA ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2024     KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, nikmat dan keberkah...
Baca selengkapnya

ATAP OTOMATIS DENGAN SENSOR HUJAN BERBASIS ATMEGA 8535

Gambar
Atap Otomatis Dengan Sensor Hujan Berbasis ATMega 8535 Habib Husein Baydawi 1 , Muhammad Adi Saifullah 2 ,Flaurecita Gadis Bermana 3   Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275   1 habibhusein414@gmail.com 2adisaifullah004@gmail.com 3 cflaurecita@gmail.com   Intisari- Jurnal ini membahas mengenai perancangan prototype sebuah sistem otomatis yang mampu merespons perubahan cuaca, khususnya hujan. Sistem ini memanfaatkan mikrokontroller ATMega 8535 sebagai otak pengendali utama. Sensor hujan berperan sebagai input utama yang mendeteksi adanya hujan. Ketika sensor mendeteksi air, mikrokontroller akan memberikan perintah kepada aktuator (Motor DC)   untuk menutup atap otomatis. Proses sitem kerja secara garis besar adalah sebagai berikut: sensor hujan mengirimkan sinyal ke komparator yang akan membandingkan nilai ambang batas yang telah diten...
Baca selengkapnya