laporan kerja praktik sistem monitoring suhu tubuh...
TRANSCRIPT
LAPORAN KERJA PRAKTIK
SISTEM MONITORING SUHU TUBUH REALTIME
BERBASIS ARDUINO UNO
MENGGUNAKAN SENSOR DS18B20
Periode 5 Juni – 28 Juli, 2017
Oleh :
Yasir Rizki
(NIM : 1104144093)
Dosen Pembimbing Akademik
M. Saladin Prawirasasra, ST., MT.
(NIP : 14800031)
PRODI S1 TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS TELKOM
2017
ii
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTIK
SISTEM MONITORING SUHU TUBUH REALTIME
BERBASIS ARDUINO UNO
MENGGUNAKAN SENSOR DS18B20
DI LIPI SERPONG
(Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia)
Periode 5 Juni – 28 Juli, 2017
Oleh :
Yasir Rizki
(NIM : 1104144093)
Mengetahui,
Pembimbing Akademik
(M. Saladin Prawirasasra, ST., MT.)
NIP. 14800031
Pembimbing Lapangan
(Suryadi, S.Si)
NIP. 198204122006041003
iii
ABSTRAK
Dewasa ini penggunaan mikrokontroler semakin meluas, kemajuan
teknologi semakin membumikan perangkat tersebut, hal itu tidak lain karena
keefektifan dan kepraktisan dari mikrokontroler. Sebelum penggunaan
mikrokontroller meluas, perusahaan maupun perseorangan harus menggunakan
mainboard dan komponen yang banyak hanya untuk melakukan satu program, hal
itu menyebabkan cost menjadi tidak reliable.
Oleh sebab itu, ditemukanlah mikrokontoller pada 1971 untuk
menyederhanakan komponen dan proses dalam melakukan sebuah perintah.
Menggunakan IDE (Integrated Development Environment) serta bahasa yang
mudah dimenegerti menjadikan mikrokontroller semakin populer.
Saat ini banyak produsen mikrokontroller didunia, seperti Atmel dengan
seri Arduino-nya, Intel, serta perusahaan lainnya. Namun, mikrokontroller juga
membutuhkan disiplin ilmu lain agar penggunaan menjadi maksimal.
Penggunaan mikrokontroller berbasis Arduino dipilih karena bersifat open
source, murah, dan mudah dalam penggunaan, dengan mempelajari Arduino dan
mengaplikasikan dalam proyek sederhana menjadi langkah awal untuk mempelajari
sistem mikrokontroller yang kompleks.
Kata Kunci : Mikrokontroller, IDE, Arduino, Program
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T., atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan hasil Kerja
Praktik selama melaksanakan di Lembaga Ilmu Pengetauan Indonesia (LIPI) dalam
rangka memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kerja Praktik.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada
semua pihak yang telah memberikan bimbingan dan kerjasama dalam penyusunan
laporan ini, diantaranya :
1. Dosen Pembimbing Akademik Kerja Praktik : Bapak M. Saladin
Prawirasasra, ST., MT.
2. Bapak Suryadi S.Si., selaku Pembimbing Lapangan di LIPI Serpong.
3. Keluarga khususnya kepada Ayah dan Ibu penulis yang selalu memberikan
support dan semangat selama pelaksanaan Kerja Praktik di LIPI Serpong
4. Annisa Ananda Sholehah yang selalu memberikan dukungan moril dan
semangat dalam penyusunan laporan.
5. LIPI Serpong yang telah memberikan kesempatan untuk melaksanakan
Kerja Praktik.
6. Serta rekan-rekan seperjuangan dalam melaksanakan segala proses kerja
praktik dan penyusunan laporan.
Dalam penulisan laporan ini, penulis menyadari masih banyak sekali
kekurangan dan kesalahan, baik dari segi tanda baca maupun dalam hal konten dan
isi yang dimuat. Kritik dan saran sangat dibutuhkan agar kedepannya laporan ini
dapat membangun karakter dan motivasi khususnya kepada penulis dan pembaca
secara umumnya.
Serpong, 20 Juli 2017
Penulis
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................ii
ABSTRAK .........................................................................................................iii
KATA PENGANTAR .......................................................................................iv
DAFTAR ISI ......................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................viii
DAFTAR ISTILAH ..........................................................................................ix
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................1
1.1 Latar Belakang Penugasan ..........................................................................1
1.2 Lingkup Penugasan .....................................................................................2
1.3 Target Pemecahan Masalah ........................................................................2
1.4 Metode Pemecahan Masalah ......................................................................2
1.5 Rencana dan Penjadwalan Kerja ................................................................3
1.6 Ringkasan Sistematik Penulisan Laporan ...................................................4
BAB II PROFIL INSTANSI ............................................................................5
2.1 Profil Instansi ..............................................................................................5
2.1.1 Latar Belakang Berdirinya P2F LIPI ..................................................5
2.1.2 Visi dan Misi Fisika LIPI ....................................................................5
2.1.3 Tugas dan Fungsi Fisika LIPI .............................................................6
2.1.4 Tujuan dan Sasaran .............................................................................7
2.2 Struktur Organisasi Instansi ........................................................................8
2.3 Lokasi/Unit Pelaksana Kerja ......................................................................9
2.4 Gedung Lokasi Kerja Praktik .....................................................................10
2.5 Ruangan Kerja Praktik ................................................................................10
BAB III KEGIATAN KERJA PRAKTEK .....................................................11
3.1 Dasar Teori .................................................................................................11
3.1.1 Mikrokontoler .....................................................................................11
3.1.2 Komponen Penyusun Sistem ..............................................................11
3.1.3 Sistem Monitoring Suhu .....................................................................13
3.1.4 Alert System ........................................................................................14
vi
3.2 Pembahasan Kegiatan .................................................................................14
3.2.1 Briefing Awal ......................................................................................14
3.2.2 Presentasi Kemajuan ...........................................................................15
3.2.3 Pemilihan Topik Proyek......................................................................15
3.2.4 Perancangan dan Realisasi Alat ..........................................................16
3.2.5 Kendala dalam Perancangan Alat .......................................................20
3.3 Analisis Kritis .............................................................................................21
3.2.1 Pelajaran yang Diambil Selama KP ....................................................21
3.2.2 Analisis Terhadap Pemecahan Masalah ..............................................21
3.2.3 Kendala yang Dialami Selama Pelaksanaan KP .................................22
BAB IV SIMPULAN DAN SARAN ................................................................23
4.1 Simpulan .....................................................................................................23
4.2 Saran ...........................................................................................................23
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................24
LAMPIRAN .......................................................................................................25
Lampiran 1 : Copy Surat Lamaran ke Perusahaan ...........................................25
Lampiran 2 : Copy Balasan Surat Lamaran dari Perusahaan ...........................26
Lampiran 3 : Lembar Penilaian Pembimbing Lapangan ..................................28
Lampiran 4 : Lembar Penilaian Pembimbing Akademik .................................29
Lampiran 5 : Logbook Kegiatan .......................................................................30
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.2 : Struktur Organisasi Pusat Penelitian Fisika LIPI Serpong ........8
Gambar 2.3 : Peta Lokasi Pelaksanaan Kerja Praktik .....................................9
Gambar 2.4 : Gedung Lokasi Kerja Praktik ....................................................10
Gambar 2.5 : Ruangan Kerja Praktik ..............................................................10
Gambar 3.1 : Arduino UNO ............................................................................11
Gambar 3.2 : DS18B20 ...................................................................................12
Gambar 3.3 : LCD 16x2 ..................................................................................13
Gambar 3.4 : Baterai 9 V.................................................................................13
Gambar 3.5 : Buzzer ........................................................................................13
Gambar 3.6 : Kegiatan Presentasi Dasar Mikrokontroler ...............................15
Gambar 3.7 : Flowchart Sistem .......................................................................16
Gambar 3.8 : Simulasi Rangkaian ...................................................................16
Gambar 3.9 : Software Arduino ......................................................................17
Gambar 3.10 : Sistem yang Telah Terkonfigurasi ............................................19
Gambar 3.11 : Presentasi Akhir Alat.................................................................20
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.5 : Rencana dan Penjadwalan Kerja .......................................................3
Tabel 3.1 : Spesifikasi Teknis Arduino UNO .....................................................4
Tabel 3.2 : Jadwal dan Attitude Kerja .................................................................14
Tabel 3.3 : Tabel Konfigurasi LCD ....................................................................17
Tabel 3.4 : Perintah Pemrogaman .......................................................................19
ix
DAFTAR ISTILAH
KP : Kerja Praktik
LIPI : Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
PUSPIPTEK : Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
IDE : Integrated Development Environment
SK : Surat Keputusan
P2F : Pusat Penelitian Fisika
PCB : Printed Circuit Board
LFN : Lembaga Fisika Nasional
P3FT : Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan
LPND : Lembaga Pemerintah Non Departemen
IPTEK : Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
HAKI : Hak Atas Kekayaan Intelektual
CPU : Central Processing Unit
I/O : Input Output
ADC : Analog to Digital Converter
AVR : Alv and Vegard’s Risc
MCS : Memory Channel Storage
ARM : Acorn RISC Machine
USB : Universal Serial Bus
PWM : Pulse Width Modulation
ICSP : In Circuit Serial Programming
MHz : Mega Hertz
KB : Kilo Bite
DC : Direct Current
SRAM : Static Random Access Memory
EPROM : Erasable Programmable Read-Only Memory
LED : Light-Emitting Diode
DQ : Data Quality
LCD : Liquid Crystal Display
Tubes : Tugas Besar
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penugasan
Mata Kuliah Kerja Praktik (KP) adalah mata kuliah wajib yang dilaksanakan
pada semester genap sesuai SK Rektor No. 024/AKD27/WR1/2014 Pasal 12
tentang Aturan Akademik Universitas Telkom. Kegiatan Mata Kuliah ini
dilaksanakan bersifat praktik nyata dan mandiri dengan memahami keterkaitan
antara teori, metoda, teknik dan realita di tempat kerja. Program ini memiliki tujuan
utama agara mahasiswa/i memiliki wawasan mengenai dunia kerja sebagai bekal
setelah menyelesaikan perkuliahan.
Teknik Fisika sebagai salah satu disiplin ilmu yang berkaitan dengan riset dan
teknologi membutuhkan sebuah sarana untuk dapat mengaplikasikan ilmu yang
didapat dibangku kuliah. Oleh sebab itu, penulis melaksanakan kegiatan kerja
praktik pada lembaga yang mengedepankan aspek riset dan teknologi yakni
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia / LIPI.
LIPI atau Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia telah menghasilkan banyak
terobosan dalam bidang teknologi, melaksanakan riset secara komprehensif, serta
mengaplikasikan dalam kehidupan berbangsa dan bernegara. Dalam
pelaksanaannya, penulis memilih bidang Instrumentasi dan Optoelektronika karena
bidang tersebut banyak dibutuhkan oleh Indonesia.
Pemilihan bidang tersebut sangatlah tepat, selain karena efek kebermanfaatan
yang panjang bagi Indonesia, juga dilengkapi dengan berbagai sarana lengkap yang
disediakan oleh LIPI. Diharapkan, dengan lengkapnya fasilitas didukung dengan
peneliti yang mumpuni, dapat menjadikan mahasiswa/i menjadi seorang engineer
yang profesional, beretika, bermoral, serta memiliki wawasan yang luas.
2
1.2 Lingkup Penugasan
Kegiatan kerja praktik dilaksanakan selama 40 hari kerja, ditempatkan di area
PUSPIPTEK (Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi), Pusat Penelitian
Fisika (P2F), bidang Instrumentasi dan Optoelektronika.
1.3 Target Pemecahan Masalah
Selama melaksanakan praktik, penulis diberi tugas membuat proyek sederhana
berbasis platform Arduino Uno. Target Pemecahan masalahnya meliputi :
1. Mengenal sedikit tentang dasar-dasar mikrokontroller
2. Mempelajari fungsi dari Arduino Uno
3. Mampu membuat proyek sederhana berbasis pada Arduino Uno
4. Mempresentasikan hasil kerja secara rutin tiap minggunya
1.4 Metode Pelaksanaan Tugas
Dalam melaksanakan proyek sederhana berbasis Arduino, metode yang
digunakan sebagai berikut :
1. Konsultasi secara berkelompok
2. Studi mandiri
3. Progress report dalam bentuk presentasi kepada pembimbing lapangan
Adapun metode yang digunakan dalam penulisan laporan ini adalah study
literature dan Eksperimen, yang diuraikan sebagai berikut :
1. Mengidentifikasi masalah
2. Mencari referensi berdasarkan literatur yang ada
3. Melakukan eksperimen proyek sebagai dasar pembuatan laporan
3
1.5 Rencana dan Penjadwalan Kerja
Pelaksanaan tugas kerja praktik dilaksanakan di LIPI, Serpong dibagi dalam
jadwal berikut :
JADWAL KEGIATAN
Minggu 1 Pengenalan dengan pembimbing, membereskan urusan
administrasi, membeli komponen.
Minggu 2 Presentasi mengenai dasar-dasar mikrokontroler, memilih topik
proyek mandiri.
Minggu 3 Presentasi topik yang dipilih, serta langkah yang harus diambil.
(Penulis = Sistem Monitoring Suhu Tubuh Realtime berbasis
Arduino UNO Menggunakan Sensor DS18B20).
Minggu 4 Pengerjaan proyek, simulasi awal pada Project Board/Bread Board,
serta presentasi mengenai kemajuan proyek.
Minggu 5 Pembuatan alat papan PCB, melakukan soldering dan wiring, serta
fiksasi koding IDE Arduino, serta presentasi mengenai kemajuin
proyek.
Minggu 6 Proyek selesai, mendemontrasikan alat.
Minggu 7 Penyusunan laporan akhir.
Tabel 1.5 Rencana dan Penjadwalan Kerja
4
1.6 Ringkasan Sistematika Laporan
1.6.1 BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang penugasan, lingkup penugasan, target
pemecahan masalah, metode pemecahaan masalah, rencana dan
penjadwalan kerja, serta ringkasan sistematika penulisan laporan.
1.6.2 BAB II PROFIL PERUSAHAAN
Bab ini menjelaskan tentang sejarah Pusat Penelitian Fisika (P2F) LIPI,
visi dan misi, tugas dan fungsi, tujuan dan sasaran, struktur organisasi,
lokasi, dan ruangan kerja.
1.6.3 BAB III KEGIATAN KP DAN PEMBAHASAN KRITIS
Bab ini menjelaskan tentang deskripsi dan analisis kritis mengenai tugas
selama melakukan kerja praktik.
1.6.4 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran selama melakukan kerja praktik.
5
BAB II
PROFIL INSTANSI
2.1 Profil Instansi
2.1.1 Sejarah Berdirinya Pusat Penelitian Fisika LIPI
Pusat Penelitian Fisika - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2FLIPI)
pada awalnya bernama Lembaga Fisika Nasional (LFN) yang didirikan pada
tahun 1967. Pada tahun 1986 dilakukan reorganisasi di lingkungan Lembaga
Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dimana sesuai dengan tugas dan fungsi
barunya LFN berganti nama menjadi Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika
Terapan (P3FT) hingga tahun 2001. Pada tahun 2001 kembali LIPI melakukan
reorganisasi dimana P3FT menjadi Pusat Penelitian Fisika - Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (P2F-LIPI) hingga sekarang. Sebagai salah satu
Lembaga Pemerintah Non-Kementerian (dahulu Lembaga Pemerintah Non
Departemen (LPND)) eselon II maka perlu mempunyai dokumen Rencana
Strategis (Renstra) yang memuat VISI, MISI, lingkungan strategis, kebijakan,
dan arahan program P2F-LIPI. Dokumen rencana strategis ini, kemudian disebut
Renstra Implementatif P2F-LIPI 2010-2014 merupakan panduan dan pijakan
lembaga dan menjadi acuan bagi seluruh staf peneliti dan staf pendukungnya
dalam melakukan kegiatan-kegiatannya lima tahun ke depan. Disamping itu
dokumen ini juga merupakan acuan bagi pertanggungjawaban mengenai
akuntabilitas kinerja instansi pemerintah dalam menjalankan tugas pokok dan
fungsinya.
2.1.2 Visi dan Misi Fisika LIPI
VISI Pusat Penelitian Fisika– LIPI adalah :
Menjadi pusat penelitian berkelas dunia yang menghasilkan IPTEK
berbasis fisika guna memajukan ilmu pengetahuan dan meningkatkan daya saing
nasional.
6
Dalam mendukung VISI LIPI :
”Menjadi lembaga ilmu pengetahuan berkelas dunia yang mendorong
terwujudnya kehidupan bangsa yang adil, makmur, cerdas, kreatif, integratif,
dan dinamis yang didukung oleh ilmu pengetahuan dan teknologi yang humanis”
MISI Pusat Penelitian Fisika – LIPI adalah :
Untuk mencapai VISI yang telah ditetapkan diatas, maka ditetapkan MISI
Pusat Penelitian Fisika–LIPI sebagai berikut:
Menciptakan ‘great science’ (terobosan ilmiah) di bidang fisika.
Meningkatkan invensi dan inovasi di bidang IPTEK berbasis fisika untuk
memperkuat daya saing industri dan ekonomi nasional
Meningkatkanpendayagunaan hasil-hasil penelitian dalam memberikan
solusi terhadap masalah-masalah aktual nasional.
Menyiapkan bahan untuk perumusan kebijakan nasional bidang IPTEK
berbasis fisika.
Meningkatkan kinerja manajemen penelitian dan pelayanan masyarakat.
2.1.3 Tugas dan Fungsi Fisika-LIPI
Tugas dan fungsi Pusat Penelitian Fisika-LIPI sesuai dengan SK Kepala
LIPI No.1151/M/2001, Tanggal 5 Mei 2001 :
1.Tugas Pokok
Pusat Penelitian Fisika – LIPI mempunyai tugas melaksanakan penyiapan
bahan perumusan kebijakan, penyusunan pedoman, pemberian bimbingan
teknis, penyusunan rencana dan program, pelaksanaan penelitian bidang fisika
serta evaluasi, dan penyusunan laporan.
7
2. Fungsi
Untuk menyelenggarakan tugas pokok tersebut, Pusat Penelitian Fisika-LIPI
mempunyai fungsi :
Penyiapan bahan perumusan kebijakan penelitian bidang fisika
Penyusunan pedoman, pembinaan, dan pemberian bimbingan teknis
Penelitian bidang fisika
Penyusunan rencana, program, dan pelaksanaan penelitian bidang fisika
Pemantauan pemanfaatan hasil penelitian bidang fisika
Pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi bidang fisika
Evaluasi dan penyusunan laporan penelitian bidang fisika
Pelaksanaan urusan tata usaha
2.1.4 Tujuan dan Sasaran
Tujuan :
1. Meningkatkan kapasitas dan kualitas penelitian ilmu pengetahuan dan
teknologi berbasis fisika.
2. Meningkatkan invensi dan inovasi
3. Meningkatkan penyebaran dan pemanfaatan hasil kegiatan penelitian.
4. Meningkatkan kesiapan dalam merumuskan kebijakan dibidang ilmu
pengetahuan dan teknologi
5. Meningkatkan kegiatan penelitian yang mendukung terciptanya lingkungan
yang berkualitas dan berkelanjutan.
Sasaran :
1. Meningkatnya kualitas pengetahuan peneliti di bidang kompetensi fisika.
2. Meningkatnya kualitas hasil penelitian bidang fisika (produk HAKI).
3. Meningkatnya keterlibatan peneliti dalam kegiatan ilmiah internasional.
4. Meningkatnya hasil litbang yang dipakai masyarakat.
5. Meningkatnya jumlah kerjasama ilmiah
8
6. Tersedianya dokumen kajian ilmiah/rancangan kebijakan nasional dalam
memajukan IPTEK
7. Terwujudnya manajemen organisasi yang efektif, efisien, dan taat azas
8. Terbinanya Sumber Daya Manusia penelitian dan seluruh jajaran
pendukungnya.
2.2 Struktur Organisasi Instansi
Gambar 2.2 Struktur Organisasi Pusat Penelitian Fisika LIPI Serpong
Kepala Pusat Penelitian Fisika : Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng.
Kepala Bidang Pengelolaan dan Diseminasi : Agus Suheri, S.T Hasil Penelitian Kepala Subbidang Pengelolaan : Kasni Rokhmawati, M.T.I. Hasil Penelitian Kepala Subbidang Diseminasi : TH. Ningsi Astuti, S.E. dan Kerja Sama
9
Kepala Bidang Sarana Penelitian : Heri Kresnadi, M.Eng.
Kepala Subbidang Sarana Penelitian : Imam Syaifullah, S.IP. Fisika Khusus Kepala Subbidang Sarana Penelitian : Suryadi, S.Si. Fisika Umum Kepala Bagian Tata Usaha : Dr. Agus Sukarto Wismogroho, M.Eng.
Kepala Subbagian Keuangan : Iin Pardini, S.E.
Kepala Subbagian Kepegawaian : Nana Sukmana, S.AP.
Kepala Subbagian Umum : Bambang Hermanto, M.Si.
2.3 Lokasi/Unit Pelaksanaan Kerja
Lokasi pelaksanaan Kerja Praktik berada di Pusat Penelitian Fisika Lipi, Jl.
Kawasan Puspiptek No. 441-442, Setu, Muncul, Setu, Kota Tangerang Selatan,
Banten 15314.
Gambar 2.3 Peta Lokasi Pelaksanaan Kerja Praktik
10
2.4 Gedung Lokasi Kerja Praktik
Gambar 2.4 Gedung Lokasi Kerja Praktik
2.5 Ruangan Kerja Praktik
Gambar 2.5 Ruangan Kerja Praktik
11
BAB III
KEGIATAN KERJA PRAKTIK DAN PEMBAHASAN KRITIS
3.1 Dasar Teori
3.1.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol
rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program didalamnya.
Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk
mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas
biaya. Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit),
memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog to Digital Converter
(ADC) yang sudah terintegrasi didalamnya.
Mikrokontroller yang ada saat ni berbasis 8-bit, 16-bit, dan sudah ada yang
berbasis 32-bit dan beruperasi pada frekuensi clock rate mulai dari orde kHz
hingga orde ratusan MHz. Penggunaaan dan pemilihan frekuensi clock juga
aakan berpengaruh pada pasokan daya yang dibutuhkan. Semakin besar
frekuensi clock yang digunakan, maka daya yang dikonsumsi juga semakin
besar. Berdasarkan jenis arsitektur yang digunakan, mikrokontrooler terbagi
atas MCS, AVR dan ARM.
3.1.2 Komponen Penyusun Sistem
1. Arduino UNO & USB Serial
Arduino Uno adalah produk Atmel berbasis mikrokontroler Atmega 328.
Memiliki 14 pin input/output, dimana 6
pin berfungsi pula sebagai output PWM, 6
analog input, resonator keramik 16 MHz,
koneksi USB, power jack, ICSP, dan
tombol reset. Pemrogaman Arduino
menggunakan bahasa C dengan
menggunakan Arduino Software.
Gambar 3.1 Arduino UNO
12
Spesifikasi Teknis Arduino UNO :
Spesifikasi Atmega 328
Tegangan Pengoperasian 5 V
Tegangan input yang disarankan 7 – 12 V
Batas tegangan input 6 – 20V
Jumlah pin I/O digital 14 pin digital (6 diantaranya
output PWM)
Jumlah pin input Analog 6 pin
Arus DC tiap pin I/O 40 mA
Arus DC untuk pin 3.3 V 50 mA
Memori Flash 32 KB (Atmega328) sekitar 0.5
KB digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB (Atmega328)
EPROM 1 KB (Atmega328)
Clock Speed 16 MHz
Tabel 3.1 Spesifikasi Teknis Arduino UNO
Didalam board arduino terdapat loader yang berfungsi memudahkan
ketika akan memprogram arduino. Fungsi dari arduino UNO dalam proyek
kali sebagai otak yang akan membaca suhu dari sensor DS18B20 dan
mengaktifkan buzzer serta LED.
2. DS18B20 & Resistor 4.7kΩ
Untuk pembacaan suhu, penulis
menggunakan sensor DS18B20 waterprof yang
memiliki rentang pengoperasian suhu -55oC
hingga +125 oC, dengan akurasi ±0.5 oC (rentang
-10 oC hingga +85 oC). Menggunakan mode
parasit dengan mengghubungkan resistor 4.7kΩ
Gambar 3.2 DS18B20 pada VCC dan pin DQ.
13
3. LCD 16x2
LCD dengan karakter 16x2
digunakan sebagai penampil data suhu yang
dibaca oleh mikrokontroler Arduino dari
sensor suhu DS18B20. Dalam
penggunaannya menggunakan potensiometer
Gambar 3.3 LCD 16x2 10k sebagai pengatur kecerahan dari layar.
4. Baterai 9 V & Socket Arduino
Menggunakan baterai 9V sebagai sumber daya dari arduino UNO,
agar sistem dapat berdiri sendiri stand
alone dan tidak bergantung dari daya
laptop. Untuk menghubungkan daya
baterai menggunakan socket yang
dihubungkan dengan Arduino dan saklar
sebagai pengatur On/Off.
Gambar 3.4 Baterai 9 V
5. Buzzer & LED
Buzzer digunakan sebagai indikator ketika
suhu telah mencapai set point, selain menggunakan
buzzer, penulis juga mengunakan LED sebagai
indikator.
Gambar 3.5 Buzzer
3.1.3 Sistem Monitoring Suhu
Setelah semua komponen tersedia, langkah selanjutnya adalah
pembuatan sistem monitoring suhu. Berbagai macam komponen yang
tersedia dikonfugarasikan menjadi satu. Dengan input berupa panas
yang dibaca oleh sensor DS18B20, data suhu diolah oleh mikrokontroler
Arduino dan ditampilkan pada LCD 16x2, serta output berupa nyala
14
LED dan bunyi Buzzer ketika suhu telah mencapai set point yang
ditetapkan.
3.1.4 Alert System
Pada dasarnya, data output yang ditampilkan pada LCD sudah cukup
dikatakan sebagai sistem monitoring. Namun, tanpa adanya sistem alert
alat tersebut hanya berfungsi sebagai termometer biasa. Agar alat dapat
memberitahukan batas panas (contoh : Suhu Tubuh Pasien) maka
penulis menggunakan alert system berupa nyala lampu LED dan Buzzer
agar dapat memberitahu user ketika mencapai set point dan akan
berhenti berbunyi ketika suhu yang dideteksi sensor turun dibawah set
point.
3.2 Pembahasan Kegiatan
3.2.1 Briefing Awal
Kegiatan pertama setelah administrasi telah selesai adalah briefing
awal dengan pembimbing, kegiatan dini dilakukan sebelum memulai
proyek. Kegiatan pertama yang dibahas adalah mengenai seluk-beluk
kegiatan di LIPI, atitude serta kebiasaan kerja di LIPI. Dikarenakan
kegiatan dimulai saat bulan Ramadhan, maka jadwal serta attitude kerja
seperti tabel berikut :
Jadwal dan Attitude Kerja LIPI
Jam Kerja 07.30 – 16.00 (senin-kamis), 07.30 – 16.30 (jumat)
* khusus bulan Ramadhan :
07.30 – 14.30 (senin-kamis), 07.30 – 15.00 (jumat)
Istirahat 12.00 – 13.00 (senin-kamis), 11.00 – 13.00 (jumat)
Seragam Kemeja dan Sepatu
Presensi Tertulis & Online
Tabel 3.2 Jadwal dan Attitude Kerja
Selanjutnya, pembimbing memberi tugas kelompok untuk mempelajari
dasar-dasar mikrokontroler dan platform yang akan digunakan.
15
3.2.2 Presentasi Kemajuan
Setelah belajar kelompok mengenai dasar-dasar mikrokontroler,
penulis bersama tim dipersilahkan untuk mempresentasikan hasil
belajar dan diskusi kepada Pembimbing Lapangan : Bapak Suryadi S.Si.
Gambar 3.6 Kegiatan Presentasi Dasar Mikrokontroler
Tahap ini sangat penting, karena langkah selanjutnya adalah
penentuan topik masing-masing proyek yang dikerjakan secara mandiri.
Dengan memahami dasar-dasar mikrokontroler, diharapkan apabila
mengalami kendala dalam pembuatan alat, tiap individu mampu
mengatasinya sendiri.
3.2.3 Pemilihan Topik Proyek
Setelah dinilai cukup oleh Pembimbing, kegiatan selanjutnya adalah
pemilihan topik yang akan dikerjakan, proyek tersebut bersifat mandiri.
Tujuannya tidak lain agar tiap individu memiliki pemahaman sesuai
dengan topik yang diminati. Dalam hal ini, penulis memilih topik
Monitoring Suhu Tubuh Realtime Menggunakan Sensor DS18B20.
Alasan penulis memilih topik tersebut, karena penulis terinspirasi agar
dapat menciptakan alat pemantau suhu tubuh pasien demam secara
realtime, dengan menetapkan set point pada alat tersebut, diharapkan
16
keluarga yang menemani pasien demam dapat beristirahat dengan cukup
karena tidak harus memeriksa suhu tubuh secara berkala dengan alat
yang sudah ada seperti termometer.
3.2.4 Perancangan dan Realisasi Alat
Sebelum melakukan pembuatan alat, sebelumnya penulis membuat
flowchart cara kerja sistem, tahap ini didefinisikan input dari
mikrokontroler berupa sensor suhu, inisialisasi port oleh
mikrokontroler, tampilan data suhu pada LCD, untuk kemudian
mengambil langkah yang
dibutuhkan untuk membuat
buzzer berbunyi dan LED
menyala dengan menetapkan
set point terlebih dahulu.
Setelah flowchart di acc oleh
pembimbing lapangan.
Langkah selanjutnya adalah
membuat simulasi rangkaian
pada papan Project Board.
Selanjutnya penulis me-
running program pada software
Arduino yang telah terinstal.
Gambar 3.7 Flowchart sistem
Gambar 3.8 Simulasi Rangkaian
17
Dengan mendifinisikan library pada
perintah pemrogaman, memudahkan dan
mempersingkat perintah yang digunakan.
Definisi library yang digunakan antara
lain :
LCD <LiquidCrystal.h>
One Wire <OneWire.h>
Dallas Temperature <Dallas Temperature.h>
Gambar 3.9 Arduino Software
Untuk menjalankan LCD, menggunakan pin seperti tabel berikut :
Arduino LCD
Arduino pin 13 RS
Arduino pin 12 E
Arduino pin 11 D4
Arduino pin 10 D5
Arduino pin 9 D6
Arduino pin 8 D7
+5 V VCC
GND GND, R/W
Tabel 3.3 Tabel Konfigurasi LCD
Perintah pemrogaman yang diberikan antara lain :
// Library #include <LiquidCrystal.h> #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> // Pin LCD LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8); // Buzzer Port 6, LED 5 enum BUZZER = 6, LED = 5;
18
// Port Data DS18B20 const int ONE_WIRE_BUS = 7; // Setup OneWire OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); // Dallas DallasTemperature sensors(&oneWire); DeviceAddress insideThermometer = 0x28, 0xEA, 0x10, 0x72, 0x03, 0x00, 0x00, 0xCF ; /**************************************************/ void setup() // Memulai Program LCD 16x2 lcd.begin(16, 2); // Memulai Sensor sensors.begin(); // Buzzer dan LED Output pinMode(BUZZER, OUTPUT); pinMode(LED, OUTPUT); //Set resolusi sensor ke 9 bit (berbeda tiap sensor) sensors.setResolution(insideThermometer, 9); /**************************************************/ void printTemperature(DeviceAddress deviceAddress) float tempC = sensors.getTempCByIndex(deviceAddress); if (tempC < 20.0) digitalWrite(BUZZER, LOW); digitalWrite(LED, LOW); else if(tempC >= 20.0 && tempC < 34.0) digitalWrite(BUZZER, LOW); digitalWrite(LED, LOW); else if(tempC > 34.0) digitalWrite(BUZZER, HIGH); digitalWrite(LED, HIGH); else
19
digitalWrite(BUZZER, LOW); digitalWrite(LED, LOW); /**************************************************/ void loop() int i; lcd.setCursor(0, 0); for (i = 0; i < 16; i ++) // Perintah pembacaan suhu sensors.requestTemperatures(); printTemperature(insideThermometer); lcd.print("Temp:"); lcd.print(sensors.getTempCByIndex(0)); // byIndex // 0 mengacu IC pertama pada kabel
Tabel 3.4 Perintah Pemrogaman
Setelah simulasi program menggunakan project board berhasil
dilakukan, penulis melakukan soldering pada papan PCB, soldering
dimaksudkan agar rangkaian lebih kuat dan tidak mudah goyah apabila
dipindahkan, proses soldering ini merupakan tahap akhir dari perancangan
sistem.
Langkah terakhir
adalah melakukan
pengetesan akhir. Sistem
mampu menyalakan
LED dan Buzzer ketika
suhu telah mencapai set
point, dan secara
otomatis off ketika suhu
Gambar 3.10 Sistem yang telah terkonfigurasi turun dibawah
set point.
20
Gambar 3.11 Presentasi Akhir Alat
Pada 13 Juli 2017, penulis mempresentasikan hasil alat yang telah
terkonfigurasi dihadapan pembimbing : Bapak Suryadi. Saat percobaan
penulis menetapkan set point sebesar 34oC dengan tujuan agar lebih cepat
mencapai suhu set point karena saat percobaan mengandalkan suhu tubuh.
LED dan Buzzer menyala, data suhu dapat ditampilkan realtime pada LCD.
Target telah tercapai.
3.2.5 Kendala dalam Perancangan Alat
Adapun kendala dalam perancangan alat adalah sebagai berikut :
1. Terbatasnya jumlah pin Arduino UNO, dengan terbatasnya jumlah pin
Arduino yang hanya berjumlah 14, mengakibatkan penulis harus
menyatukan kabel yang memiliki fungsi sama agar tidak menggunakan
banyak pin.
2. Coding, Proses peng-codingan sistem Arduino tidaklah mudah, pada
awalnya sering kali penulis mengalami error saat mengupload ke Board
Arduino.
21
3.3 Analisis Kritis
3.3.1 Pelajaran yang diambil selama Pelaksanaan Kerja Praktik
Banyak pelajaran berharga yang penulis dapatkan ketika
melaksanakan kegiatan Kerja Praktik di Pusat Penelitian Fisika (P2F)
LIPI, antara lain:
1. Kemandirian dan Efektifitas. Sejak awal pelaksanaan, tim penulis
yang terdiri dari 7 orang, diperintahkan untuk belajar mandiri.
Dengan belajar mandiri, penulis sedikit-banyak paham mengenai
bahasan yang akan dibahas pada pertemuan rutin dengan
pembimbing.
2. Memahami realitas dunia kerja. Dengan melaksanakan Kerja
Praktik (KP) di LIPI Serpong, penulis memahami akan realitas
duinia kerja, khususnya dibidang penelitian.
3. Belajar menjadi seorang Profesional. Banyak pelajaran berharga
yang penulis ambil, khususnya dari Pembimbing : Bapak Suryadi,
S.Si., yang tanggap saat diminta bantuan, baik oleh rekan kerja
maupun mahasiswa, dan juga profesional dalam menjalankan
pekerjaan beliau sebagai peneliti, maupun Kepala Subbidang
Pengelolaan Hasil Penelitian di Pusat Penelitian Fisika.
3.3.2 Analisis Terhadap Pemecahan Masalah
1. Instrumentasi Kontrol merupakan bidang yang luas dan
membutuhkan disiplin ilmu yang banyak. Dalam praktik
menggunakan mikrokontroler, merupakan satu dari sekian banyak
aplikasi mikrokontroler yang ada.
2. Pengalaman berharga yang didapatkan saat melaksanakan Tubes
(Tugas Besar) ternyata sangat berharga dalam pembuatan proyek
yang dilaksanakan di LIPI.
3. Dalam setiap pengambilan keputusan, dibutuhkan ketelitian,
terutama dalam hal mikro dan membutuhkan perhatian khusus.
22
4. Segala kendala yang dihadapi penulis, mampu men-developt penulis
menjadi seorang yang profesional, berkarakter, jujur dan memiliki
integritas.
3.3.3 Kendala yang dialami selama Kerja Praktik
Kendala yang dialami saat pelaksanaan Kerja Praktik meliputi :
1. Sulitnya akses internet dan jaringan ponsel. Harus diakui tidak
mudah terhubung ke jaringan internet saat berada di Kantor,
beberapa kali penulis terganjal dengan akses internet saat mencari
referensi proyek yang digunakan, pun dengan jaringan ponsel yang
digunakan.
2. Sulitnya Akses Transportasi. Akses transportasi umum yang
melewati kantor (bus) tidak sebanyak bus yang melewati instansi
lain dalam kompleks PUSPIPTEK, hal tersebut berdampak pada
mobilitas yang sedikit terhambat.
23
BAB IV
SIMPULAN DAN SARAN
4.1 Simpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil antara lain :
1. Arduino UNO sangat bermanfaat, khususnya dalam membuat prototipe
prgram.
2. Pemrogaman Arduino memiliki bahasa yang mudah dimengerti, dan
memiliki kemudahan karena telah banyak library yang tersedia di Internet,
dikarenakan sistem Arduino itu sendiri yang Open Source.
3. Program Kerja Praktik, sangat bermanfaat bagi diri tiap mahasiswa dalam
mengembangkan potensi dirinya menjadi engineer yang berkualitas dan
berintegritas.
4.2 Saran
1. Lebih banyak lagi mencari referensi mengenai sensor suhu DS18B20,
Arduino, dan hal yang berkaitan agar dapat mengembangkan sistem
manajemen suhu yang lebih advance.
2. Lebih banyak lagi berlatih simulasi menggunakan Arduino UNO, agar
semakin mengerti sistem Arduino.
24
DAFTAR PUSTAKA
[1] Made Sanjaya, Panduan Praktis Pemrogaman ROBOT VISION Menggunakan
MATLAB dan IDE Arduino Ed. I. Andi : Yogyakarta, 2016.
[2] Gembong Edhi S., Aplikasi Mikrokontroler AT89S51, Universitas Narotama :
Surabaya, 2008.
[3] Kenneth J Ayala, The 8051 Microcontroller : Architecture, Programming and
Aplications. Wesh Publishing Company : USA, 1991.
[4] “Belajar Arduino dan LCD.” http://www.arduino.web.id/2012/03/belajar-
arduino-dan-lcd.html. 28 Maret 2012. 8 Juni 2017.
[5] Konstantin Dimitrov, “Arduino Thermometer With DS18B20.” https://create.
arduino.cc/projecthub/TheGadgetBoy/ds18b20-digital-temperature-sensor-and-
arduino-9cc806. 22 November 2016. 15 Juni 2017.
[6] G. Gridling, Bettina Weiss, “Introduction to Microcontrollers.”
https://ti.tuwien.ac.at/ecs/teaching/courses/mclu/theory-
material/Microcontroller.pdf. 26 February 2007. 21 Juli 2017.
[7] LIPI, “Sejarah Berdirinya Pusat Penelitian Fisika LIPI.”
http://www.fisika.lipi.go.id/. 17 Juli 2017.
[8] Gembong Edhi S., “Mikrokontroler Pendahuluan.”
https://student.uigm.ac.id/assets/file/Materi/slide-mikro.pdf. 23 Juli 2017.
[9] “Arduino UNO Technical Specifics.” www.arduino.org/products/boards/
arduino-uno. 25 Juli 2017.
[10] Maxim Intregated, “DS18B20 Datasheet.” https://www.maximintegrated.
com/en/products/analog/sensors-and-sensor-interface/DS18B20.html. 25 Juli
2017.
25
LAMPIRAN
Lampiran 1 : Copy Surat Lamaran ke Perusahaan/Instansi
26
Lampiran 2 : Copy Surat Balasan dari Perusahaan/Instansi
27
28
Lampiran 3 : Lembar Penilaian Pembimbing Lapangan
29
Lampiran 4 : Lembar Berita Acara Presentasi dan Penilaian Pembimbing
Akademik
30
Lampiran 5 : Logbook kegiatan
31