18 BAB III METODOLOGI / PERANCANGAN SISTEM Kajian yang diterapkan pada skripsi ini bersifat analisis dan aplikatif, yaitu tentang penentuan faktor kalibrasi sensor accelerometer ADXL345 pada ketiga sumbu sebagai deteksi posisi/jarak. Dalam proses penentuan faktor kalibrasi sensor ADXL345 digunakan beberapa metodologi untuk mendukung skripsi ini. Adapun metodologi yang digunakan dalam penyelesaian skripsi ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.1 Diagram Alir Metodologi Mulai Selesai Pengambilan data (bit) Konversi data ke nilai percepatan (g) Implementasi, Perhitungan dan Analisa perbandingan hasil perhitungan Pengambilan kesimpulan dan saran
22
Embed
Konversi data ke nilai percepatan (g)eprints.umm.ac.id › 39638 › 4 › BAB III.pdf · 2018-11-08 · Konversi data ke nilai percepatan (g) Implementasi, Perhitungan ... analog
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
18
BAB III
METODOLOGI / PERANCANGAN SISTEM
Kajian yang diterapkan pada skripsi ini bersifat analisis dan aplikatif, yaitu
tentang penentuan faktor kalibrasi sensor accelerometer ADXL345 pada ketiga
sumbu sebagai deteksi posisi/jarak. Dalam proses penentuan faktor kalibrasi sensor
ADXL345 digunakan beberapa metodologi untuk mendukung skripsi ini. Adapun
metodologi yang digunakan dalam penyelesaian skripsi ini adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 Diagram Alir Metodologi
Mulai
Selesai
Pengambilan data (bit)
Konversi data ke nilai percepatan (g)
Implementasi, Perhitungan
dan Analisa perbandingan
hasil perhitungan
Pengambilan kesimpulan
dan saran
19
3.1 Pengumpulan Data
Data-data yang digunakan dalam menyusun skripsi ini berupa data primer dan
data sekunder.
a. Data primer adalah data yang didapatkan dari perhitungan secara manual dan
hasil implementasi alat.
b. Data sekunder adalah data yang didapatkan dari studi literatur (buku, jurnal-
jurnal ilmiah, internet). Data sekunder yang diperlukan pada skripsi ini antara
lain:
Mencari spesifikasi dari alat-alat yang digunakan:
Sensor yang digunakan adalah sensor accelerometer ADXL345.
Mikrokontroller yang digunakan adalah Arduino ATMega 2560.
Sebagai penampil digunakan LCD 2x16 karakter.
Alat ukur sebagai pembanding yang digunakan adalah Laser Distance
Meter.
3.2 Perancangan Perangkat Keras
Secara umum perancangan perangkat keras dari sistem instrumentasi
accelerometer meliputi perancangan sensor accelerometer ADXL345,unit
masukan dan keluaran pada Arduino ATMega 2560. Secara umum perancangan
perangkat keras dapat dilihat pada gambar dibawah :
Gambar 3.2 Diagram Blok Perancangan Instrumentasi Accelerometer.
ArduinoAtmega
2560 Laptop
Sensor
Accelerometer
ADXL345
LCD
20
Penjelasan dari diagram blok sistem pada Gambar 3.2 dapat dijelaskan
sebagai berikut :
1. Sensor accelerometer ADXL345 digunakan untuk mengetahui besarnya
percepatan suatu benda yang kemudian akan dikirim ke mikrokontroller yang
digunakan.
2. Arduino Mega 2560 digunakan untuk menerima data dari sensor, memproses
data secara digital, dan melakukan komunikasi serial antara mikrokontroler
dengan LCD.
3. LCD digunakan untuk menampilkan data posisi/jarak dengan menggunakan
visual C#.
Sensor accelerometer beroperasi pada tegangan 2,0 – 3,6 volt dengan
tegangan tipikal 2,5 volt (Vdd). Keluaran sensor accelerometer berupa tegangan
analog yang merepresentasikan data percepatan dalam satuan gravitasi (g).
Sensor accelerometer ADXL345 memiliki tingkat sensitivitas yang dapat
dipilih yaitu 2 g/ 4 g/ 8 g/ 16 g.
Mikrokontroler ATMega 2560 digunakan untuk membaca sinyal digital dari
sensor accelerometer, kemudian mengubahnya menjadi data digital 8 bit dan
mengolahnya dengan algoritma yang telah ditentukan kemudian mengirimkan hasil
akhir data ke LCD. Secara umum diagram alir pemrograman pada sistem pendeteksi
jarak dapat dilihat pada Gambar 3.3.
21
Gambar 3.3 Diagram Alir Pemrograman Utama Sistem Pendeteksi Jarak.
3.2.1 Rangkaian Perancangan Instrumentasi Accelerometer
Gambar 3.4 Rangkaian Perancangan Instrumentasi Accelerometer
Mulai
Selesai
Menerima data keluaran
sensor (Bit)
Konversi ke nilai percepatan
(g)
Progam utama
(Double integral)
Tampilkan
hasil
RX Serial
TX To
USB
USB
- - - - - - - - - - - - - -
Save grafik dlm
format excel Matlab Jarak
22
Uraian proses pengambilan data :
Gambar rangkaian sensor accelerometer ADXL345 dan arduino mega 2560
dapat dilihat pada gambar 3.4 . Pin SDA dan SCL pada sensor dihubungkan pada
pin SDA dan SCL pada arduino , untuk VCC dan CS pada sensor dihubungkan
dengan sumber +3.3 V pada aduino. ini sebagai supply tegangan yang dibutuhkan
sensor untuk dapat beroperasi. Untuk GND pada sensor dan arduino juga saling
tehubung.
Serial to USB digunakan sebagai interface antara arduino mega dengan
laptop/computer yang digunakan. Dan pin yang dihubungkan adalah Rx pada
arduino dengan Rx pada serial komunikasi ,juga Tx pada arduino dengan Tx pada
serial. Laptop/computer yang digunakan dapat terhubung dengan menggunakan
perantara USB.
Menggunakan software Visual Studio 2015 untuk pembuatan program dan
menampilkan tabel data percepatan. Pada visual studio 2015 tabel yang ditampilkan
adalah tabel data percepatan sensor accelerometer yang akan diuji. tabel data
percepatan sensor accelerometer disimpan dalan format Excel agar mudah dalam
proses analisa.
Setelah mendapatkan data percepatan dari pengujian sensor accelerometer,
kemudian data percepatan dapat dianalisa dengan menggunakan bantuan sotware
Matlab R2017a. Maltab R2017a digunakan untuk mengdukung proses analisa data
percepatan sensor yang telah diuji dan mengubahnya menjadi data Jarak. Pada
software matlab menggunakan metode try and error untuk menganalisa dan
mendapatkan grafik data kecepatan, dan menggunakan metode Runge-Kutta untuk
mengolah data kecepatan menjadi data Jarak.
23
3.2.2 Sensor Accelerometer ADXL345
3.2.2.1 Bagian-bagian Accelerometer ADXL345
Gambar 3.5 Pin-out Accelerometer ADXL345
Penjelasan fungsi setiap pin accelerometer ADXL345 dapat dilihat pada
tabel 3.1 .
Tabel 3.1 Fungsi Pin Accelerometer ADXL345
Pin No Pin Name I/O Details
1. GND Power GND Ground
2. VCC Power IN Positive Power Supply, 5V
Regulated Power
3. CS O/P Chip Select
4. INT1 O/P Interupt 1 Output
5. INT2 O/P Interupt 2 Output
6. SDO O/P Serial Data Output
7. SDA I/O Serial Data Input & Output
8. SCL I/P Serial Communication Clock
24
3.2.3 Mikrokontroler ATmega 2560
3.2.3.1 Komponen Utama Arduino Mega 2560
Gambar 3.6 Pin-out Arduino Mega 2560
Spesifikasi sederhana dari Arduino Mega2560 dapat dilihat pada Tabel 3.2
Tabel 3.2 Spesifikasi Arduino Mega 2560
No. Spesifikasi Keterangan
1 Tegangan Operasi 5V
2 Input Voltage
(disarankan)
7-12V
3 Input Voltage (limit) 6-20V
4 Pin Digital I/O 54 (yang 15 pin
digunakan sebagai output
PWM)
5 Pins Input Analog 16
6 Arus DC per pin I/O 40 mA
7 Arus DC untuk pin
3.3V
50 mA
8 Flash Memory 256 KB (8 KB digunakan
untuk bootloader)
9 SRAM 8 KB
10 EEPROM 4 KB
11 Clock Speed 16 MHz
25
3.2.3.2 Fungsi Tiap Pin Arduino Mega 2560
Serial: 0 (RX) dan 1 (TX); Serial 1: 19 (RX) dan 18 (TX); Serial 2:17 (RX)
dan 16 (TX); Serial 3: 15 (RX) dan 14 (TX). Digunakanuntuk menerima
(RX) dan mengirimkan (TX) data serial TTL. Pin 0 dan 1 juga terhubung ke