MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SEBAGAI PENDETEKSI GEMPA MENGGUNAKAN SENSOR GETARAN SW-420

MIKROKONTROLER ATMEGA 8535  SEBAGAI PENDETEKSI GEMPA MENGGUNAKAN SENSOR GETARAN SW-420

Disusun Oleh :

1. Alvin Naufal Aulia          3.32.23.3.04

2. Mahendra Bimo Saputra 3.32.23.3.13

3. Muhammad Rifai            3.32.23.3.17

4. Rahmad Seva Febrianto  3.32.23.3.19

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2024

MIKROKONTROLER ATMEGA 8535  SEBAGAI PENDETEKSI GEMPA MENGGUNAKAN SENSOR GETARAN SW-420 

Desember 19, 2024

MIKROKONTROLER ATMEGA 8535  SEBAGAI PENDETEKSI GEMPA MENGGUNAKAN SENSOR GETARAN SW-420 

KELAS EK-2D KELOMPOK D6

                Alvin Nauval1, Mahendra Bimo Saputra2, MuhammadRifai3, Rahmat Seva Febrianto4

Program Studi Teknologi Rekayasa Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang 2024/2025
Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275

ABSTRAK -Sensor SW-420 digunakan untuk mendeteksi getaran yang melebihi ambang batas tertentu. Data yang diterima sensor diolah oleh ATmega8535 untuk menentukan tingkat intensitas getaran. Sistem ini dilengkapi dengan LED indikator dan buzzer sebagai alarm peringatan dini. 

Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu mendeteksi getaran dengan akurasi tinggi dan merespon secara cepat terhadap perubahan intensitas getaran. Sistem ini diharapkan dapat menjadi solusi sederhana dan efektif dalam memberikan peringatan dini gempa untuk aplikasi skala kecil seperti rumah atau gedung bertingkat.Dengan memanfaatkan bahasa assembly sebagai dasar pemrograman, sistem ini mampu berjalan dengan efisien dan responsif. 

Kata Kunci: SW-420, ATmega 8535, Mikrokontroler

I.                       PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Teknologi deteksi gempa yang ada saat ini umumnya menggunakan perangkat canggih dengan biaya yang cukup tinggi. Hal ini menjadi tantangan bagi masyarakat di daerah terpencil atau untuk kebutuhan individu yang memerlukan solusi deteksi gempa yang lebih terjangkau. Oleh karena itu, diperlukan inovasi teknologi yang sederhana, efektif, dan ekonomis untuk mendeteksi getaran gempa secara real-time.

Mikrokontroler ATmega8535 merupakan salah satu perangkat elektronik yang handal untuk aplikasi pengolahan data, terutama untuk sistem yang membutuhkan pemrosesan cepat dan efisien. Dalam penelitian ini, sensor getaran SW-420 digunakan sebagai alat utama untuk mendeteksi getaran yang terjadi. Sensor ini memiliki sensitivitas yang cukup baik untuk mendeteksi perubahan intensitas getaran di sekitarnya. Data yang diperoleh kemudian diolah oleh mikrokontroler ATmega8535 untuk menentukan apakah getaran yang terdeteksi merupakan indikasi gempa.

Dengan memanfaatkan teknologi ini, diharapkan sistem yang dirancang mampu memberikan peringatan dini berupa alarm suara, indikator visual. Sistem ini diharapkan dapat menjadi solusi praktis untuk meningkatkan kewaspadaan masyarakat terhadap risiko gempa, khususnya di lingkungan rumah tangga atau bangunan kecil.

                      B.    RUMUSAN MASALAH

                             1.Bagaimana merancang sistem pendeteksi gempa yang sederhana, efektif, dan                                            ekonomis menggunakan mikrokontroler ATmega8535 dan sensor getaran SW-420?

                             2.Bagaimana cara sensor SW-420 mendeteksi getaran dan mentransfer data ke                                            mikrokontroler untuk di olah secara real time?

                             3.Bagaimana menentukan ambang batas getaran yang dapat di jadikan indikasi awal                                    terjadinya gempa bumi

                             4.Bagaimana mengintegrasikan mikrokontroler dengan perangkat output seperti                                          buzzer,Led, untuk memberikan peringatan dini kepada pengguna

                             5.Bagaimana menguji tingkat akurasi dan kecepatan respon sistem dalam mendeteksi                                  getaran yang mengindikasikan gempa? 

                     C.    TUJUAN

1. Merancang dan mengimplementasikan sistem pendeteksi gempa berbasis mikrokontroler ATmega8535 dengan sensor getaran SW-420.
2. Mengintegrasikan sensor getaran SW-420 dengan mikrokontroler untuk mendeteksi dan mengolah data getaran secara real-time.
3. Menentukan ambang batas getaran yang dapat dijadikan indikasi awal terjadinya gempa bumi.
4. Mengembangkan sistem peringatan dini gempa berupa indikator visual (LED), alarm suara (buzzer).
5. Menguji dan mengevaluasi keakuratan serta responsivitas sistem dalam mendeteksi gempa untuk memastikan kinerjanya dapat diandalkan.

II.                    METODOLOGI

Pembuatan prototype ini dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut:

1. Studi Literatur
   Melakukan penelitian literatur untuk memahami prinsip kerja sensor getaran SW-420, fungsi mikrokontroler ATmega8535, dan teknik pengolahan data getaran. Studi juga mencakup teknologi sistem peringatan dini dan implementasi perangkat keras serta perangkat lunak.

2. Perancangan Sistem

   • Perangkat Keras:
     • Merancang rangkaian elektronik yang melibatkan sensor SW-420, mikrokontroler ATmega8535, LED indikator, buzzer, dan layar LCD.
     • Menentukan komponen pendukung seperti resistor, kapasitor, dan regulator daya untuk memastikan kestabilan sistem.
   • Perangkat Lunak:
     • Menulis program untuk mikrokontroler menggunakan bahasa pemrograman C atau Assembly.
     • Mengimplementasikan logika pengolahan data getaran untuk mendeteksi intensitas getaran dan memicu alarm.

3. Implementasi dan Integrasi

   • Menghubungkan perangkat keras dan mengunggah program ke mikrokontroler ATmega8535.
   • Mengintegrasikan sensor getaran SW-420 untuk mendeteksi perubahan intensitas getaran.
   • Mengatur ambang batas getaran sebagai parameter untuk mendeteksi gempa.

4. Pengujian Sistem

   • Menguji sistem dengan memberikan getaran simulasi pada sensor SW-420 untuk memastikan sensitivitas dan keakuratan deteksi.
   • Mengevaluasi fungsi indikator visual (LED), buzzer, dan layar LCD dalam memberikan peringatan.
   • Melakukan pengujian di berbagai kondisi untuk mengetahui respon sistem terhadap getaran dengan intensitas berbeda.

5. Analisis Data dan Evaluasi

   • Menganalisis data hasil pengujian untuk menentukan tingkat akurasi, kecepatan respon, dan efektivitas sistem.
   • Mengidentifikasi kekurangan dan memperbaiki sistem berdasarkan hasil evaluasi.

6. Dokumentasi dan Pelaporan

• Menyusun laporan akhir yang mencakup seluruh proses perancangan, implementasi, pengujian, dan evaluasi sistem.
• Memberikan rekomendasi untuk pengembangan lebih lanjut.

III.                  TINJAUAN PUSTAKA

A.    ALAT DAN BAHAN

                                        1.     Modul ATmega8535 

    Arduino Uno merupakan platform mikrokontroler yang banyak digunakan untuk pengembangan sistem embedded. Papan ini menggunakan mikrokontroler ATmega8535 sebagai komponen utama untuk pemrosesan data. ATmega328P adalah mikrokontroler 8-bit berbasis arsitektur AVR RISC yang memiliki keunggulan berupa efisiensi daya dan kemampuan pemrosesan cepat.

Gambar 1 ATmega8535

Mikrokontroler berbasis Microchip 8-bit AVR® RISC yang berdaya rendah dan berkinerja tinggi menggabungkan memori Flash yang dapat diprogram sebesar 8 KB, SRAM 512B, EEPROM 512B, dan konverter A/D 8-saluran 10-bit. Perangkat ini mendukung throughput sebesar 16 MIPS pada 16 MHz dan beroperasi antara 4,5-5,5 volt.

Dengan menjalankan instruksi dalam satu siklus clock, perangkat ini mencapai throughput yang mendekati satu MIPS per MHz, yang menyeimbangkan konsumsi daya dan kecepatan pemrosesan.

2.  Sensor SW-420

    Sensor SW-420 terdiri dari elemen mekanis berupa pegas dan pelat konduktif. Ketika terjadi getaran atau guncangan, pegas di dalam sensor bergerak dan menyebabkan kontak antar pelat berubah. Perubahan ini menghasilkan sinyal listrik yang mencerminkan adanya getaran.

Modul sensor SW-420 memiliki rangkaian penguat operasional (op-amp) dan    komparator yang mengubah sinyal getaran menjadi sinyal digital.                          Ketika intensitas getaran melebihi ambang batas yang telah diatur menggunakan  potensiometer pada modul, output sensor akan menjadi HIGH (logika 1).            Jika getaran berada di bawah ambang batas, output akan tetap LOW (logika 0).

Output digital dari sensor SW-420 dihubungkan ke salah satu pin input digital pada mikrokontroler ATmega8535.

Ketika output sensor berubah menjadi HIGH, mikrokontroler mendeteksi bahwa getaran telah terjadi dan memproses sinyal tersebut.                            

3.buzzer

    Buzzer adalah komponen kecil namun efisien untuk menambahkan fitur suara ke proyek/sistem kita. Buzzer sangat kecil dan kompak dengan struktur 2-pin sehingga dapat dengan mudah digunakan pada papan tempat memotong roti, Papan Perf, dan bahkan pada PCB yang menjadikannya komponen yang banyak digunakan di sebagian besar aplikasi elektronik.

Ketika mikrokontroler menerima sinyal dari sensor SW-420 bahwa getaran melebihi ambang batas, mikrokontroler mengatur output pin yang terhubung ke buzzer menjadi HIGH.

Sinyal HIGH ini mengalir ke buzzer, menyebabkan komponen piezoelektrik di dalam buzzer bergetar dan menghasilkan suara.

Ketika getaran berhenti atau tidak lagi melebihi ambang batas, mikrokontroler mengatur output pin ke LOW.Sinyal LOW menghentikan aliran listrik ke buzzer, sehingga suara berhenti.

4.LED 

    Saat pin output mikrokontroler berada pada kondisi HIGH, arus listrik akan mengalir melalui LED.Arus ini menyebabkan LED menyala karena dioda pemancar cahaya pada LED bekerja ketika dialiri arus listrik dalam arah maju (forward bias).

                              B.    DIAGRAM BLOK 

                               D.    SCHEMATIC RANGKAIAN

                                                                     

                                     

      E.    KODE PROGRAM

                                 

                                   

 

IV.                  HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    CARA KERJA RANGKAIAN

1.Sensor getaran akan mengirimkan sinyal LOW ke Arduino saat getaran terdeteksi.

2.Arduino akan membaca sinyal tersebut melalui pin input digital.

Jika sinyal diterima:

LED akan menyala sebagai indikator visual. Buzzer akan berbunyi sebagai indikator suara. Jika tidak ada getaran, LED dan buzzer akan mati.

3. Proses ini berlangsung secara real-time dalam loop program ATMEGA 8535.

V.             SIMPULAN

   Kesimpulan Umum:Proyek ini menunjukkan bahwa penggunaan mikrokontroler            ATmega 8535 dan sensor SW-420 dapat menghasilkan sistem pendeteksi gempa yang    sederhana namun efektif. Meskipun tidak seakurat sistem pendeteksi gempa          profesional, sistem ini dapat memberikan peringatan dini yang berguna dalam mengidentifikasi gempa ringan dan dapat diimplementasikan pada skala yang lebih kecil atau untuk penggunaan pribadi. 

          VI.            LAMPIRAN

   Presentasi                                 https://www.canva.com/design/DAGZjQgbtXY/G8PelxZTxW0AlXI1OqpKEg/edit?utm_content=DAGZjQgbtXY&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton

 

Youtube

                                    https://youtu.be/XRM6Hi0fCAQ?si=lRbV6KqSN5QXtSM3

VII.            REFERENSI

                           Aykanat, S., & Erdem, D. (2018). Introduction to Microcontrollers and Programming.                             Springer.

                           Patel, P. (2017). Design of an Earthquake Detection System Using Microcontroller.