Pada umumnya untuk melakukan suatu pengukuran jarak pada bendsa padat di atas tanah digunakan alat ukur manual (meteran), yaitu dengan cara menarik rol meteran dari satu tempat ke tempat yang akan dituju. Cara yang demikian ini akan memakan waktu dan tenaga jika jarak yang akan di ukur jauh. Kegiatan ini akan menjadi lebih sulit jika benda yang akan diukur bergerak atau tidak mungkin dilakukan pengukuran secara langsung. Karena lasan inilah maka alat tersebut dipilih untuk mengatasi masalah tersebut yang sesuai dengan perkembangan zaman, dimana saat ini banyak peralatan yang dioperasikan secara otomatis. Dan dengan alat tersebut kita dapat menghemat tenaga dan waktu.
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Kemajuan di bidang elektronika saat ini semakin pesat dengan ditemukannya teknologi-teknologi baru elektronika yang tidak mengenal ruang dan waktu. Kemajuan ini membuat manusia mencari kemungkinan-kemungkinan lain dalam mendapatkan teknologi. Masyarakat dan akademisi dituntut untuk dapat mengikuti dan menciptakan penemuan baru dalam bidang elektronika.
Aplikasi disiplin ilmu elektronika semakin meluas dalam berbagai bidang kehidupan, mulai dari mesin-mesin pabrik hingga peralatan rumah tangga. Adanya peralatan elektronika ini telah mampu mempermudah pekerjaan manusia, sehingga dapat menghemat waktu dan tenaga.
Perkembangan teknologi elektronika yang semakin maju telah mengarah ke teknologi mikrokontroler, yaitu sebuah komponen elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan program yang diisikan ke dalam memori seperti layaknya sebuah komputer sederhana (Andi Nalwan, 2003).
Pada umumnya dalam melakukan pengukuran bahan bakar minyak misalnya pada kendaraan, pangkalan minyak, SPBU atau bahkan pada Depo Pertamina digunakan alat ukur manual. Seperti contoh khususnya Yaitu dengan cara memasukkan besi diameter kecil pada tempat bahan bakar minyak tersebut atau tangki minyak. Hal ini akan memakan banyak waktu, terutama pada Depo Pertamina. Karena ukuran tangki yang dipakai besar, dalam ukuran puluhan ribu liter. Karena alasan inilah maka dipilih alat yang dapat mengatasi kendala tersebut. Seiring dengan perkembangan teknologi dimana hampir semua peralatan dioperasikan dengan otomatis dan digital. Dengan adanya otomatisasi maka peralatan elektronika tersebut dapat aktif dengan sendirinya pada suatu kondisi.
Untuk mengatasi masalah tersebut di atas maka timbul pemikiran untuk merencanakan dan membuat suatu alat ukur dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik. Alat ini bekerja dengan memancarkan gelombang ultrasonik yang diarahkan pada permukaan dari minyak yang terdapat dalam tangki tersebut. Dimana pada permukaan minyak tersebut terdapat benda padat yang dapat memantulkan dari gelombang ultrasonik kemudian menunggu pantulan gelombang ultrasonik dari obyek tersebut. Selang waktu antara pemancaran dan penerimaan itulah yang akan dihitung dan dikonversikan jarak diukur. Jarak antar permukaan minyak dengan tinggi tangki bahan bakar minyak dapat diketahui dengan tampilan pada display, sehingga dapat diketahui volume bahan bakar minyak tersebut tanpa harus naik turun untuk mengetahui volume dari minyak yang terdapat dalam tangki tersebut.
Pemakaian gelombang ultrasonik ini tak terdengar oleh pendengaran manusia, karena indera pendengaran manusia hanya menangkap bunyi dari range 200 Hz – 20 KHz sehingga pendengaran manusia tidak terganggu oleh penggunaan gelombang ultrasonik ini.
Alasan Pemilihan Judul
Alat pengukur ketinggian bahan bakar minyak digital dengan tranduser ultrasonik dan berbasis mikrokontroler adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengetahui tinggi permukaan dari bahan baker. Dan alat ini bisa dipakai pada kendaraan bermotor, pangkalan minyak, SPBU ataupun pada Depo Pertamina. Dimana tinggi dari permukaan bahan bakar minyak tersebut akan terlihat pada LCD yang diletakkan pada bagian luar tangki. Dengan demikian diharapkan petugas terkait akan mudah mengetahui isi bahan bakar minyak yang terdapat pada tangki. Sehingga akan mempermudah mereka dalam pengisian ulang pada tangki tersebut.
Keaslian Penelitian
Pada penelitian ini berjudul judul alat pengukur ketinggiian bahan bakar minyak digital dengan menggunakan trasnduser ultrasonik. Gelombang ultrasosik biasa dipakai sebagai pengukur jarak dan juga digunakan dalam bidang kesehatan. Penggunaan tranduser ultrasonik sebagai pengkur jarak biasanya dibuat dengan menggunakan seven segment sebagai tampilan. Dan penelitian yang pernah ada tidak menggunakan mikrokontroler.
Dalam penelitian ini diharapkan mampu mengatasi permasalahan yang belum dilakukan oleh penelitian sebelumnya, seperti digunakanya mikrokontroler AT89C51 dan penampil LCD (Liquid Crystal Display), tetapi tetap mengacu pada penelitian yang sudah pernah dilakukan sebagaimana tercantum pada daftar pustaka.
Dalam penggunaanya alat ini tidak terbatas sebagai alat ukur saja, tetapi dapat digunakan sebagai alat pendeteksi suatu benda. Dengan catatan benda tersebut dapat memantulkan gelombang ultrasonik dan masih dalam jangkauan pemancaran gelombang ultrasonik.
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Pembahasan tentang gelombang ultrasonik dan trandusernya hanya diberikan secara umum dan hanya dibatasi sifat-sifatnya yang berhubungan dengan perencanaan alat pengukur jarak dengan tranduser ultrasonik ini.
2. Benda padat yang dipakai di permukaan bahan bakar minyak, digunakan bahan plastik yang dapat mengapung di permukaan bahan bakar minyak dan dapat memantulkan gelombang ultrasonik hampir 100 %.
3. Mengkaji hasil penelitian yang sudah dilakukan dengan adanya data yang ditampil LCD.
Tujuan dan Manfaat Tugas Akhir
4. Mempelajari dan Memahami sebuah Mikrokontroler sebagai pengendali jalannya sistem.
5. Memanfaatkan gelombang ultrasonik sebagai alat pengkur jarak ketinggian dan mengetahui beberapa objek sebagai media pemantul.
6. merealisasikan hasil pengukuran ke bentuk tampilan digital.
7. Mempermudah untuk mengetahui volume bahan bakar minyak ataupun zat cair lainnya, sehingga dapat dilakukan pengisian ulang.
8. Sebagai alat alternatif pengukuran bahan bakar minyak.
9. Efisiensi waktu dan tenaga.
10. Akurasi ketepatan volume bahan bakar minyak dibanding dengan cara manual.
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan untuk menyelesaikan tugas akhir adalah :
Metode literature
Studi literatur mengenai transduser ultrasonik, rangkaian monostabil, rangkaian komparator, timer, penguat tegangan, serta penampil.
Merancang dan menguji rangkaian pengirim dan penerima gelombang ultrasonik sebagai sensor jarak.
Pembuatan tempat pengujian alat tersebut.
Menguji kinerja sistem secara keseluruhan serta mengambil data dari hasil perancangan.
Menganalisa hasil dan membuat kesimpulan
Penyusunan laporan tugas akhir.
Gambar 1.1 Blok diagram dari alat pengukur ketinggian bahan bakar minyak dengan tranduser ultrasonic
Kerangka Teori
2. Prinsip dasar ultrasonik
Mengenai karakteristik, parameter, kecepatan, intensitas akustik gelombang suara. Perambatan, pembangkit, gerakan, laju, gelombang ultrasonik.
3. Rangkaian pemancar dan penerima
Diperlukan rangkaian pemancar yang membangkitkan pulsa dengan frekuensi 40 KHz untuk menyulut tranduser pemancar.
4. Mikrokontroler AT89C51
AT89C51 adalah mikrokontroler keluaran Atmel dengan 4 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), AT89C51 merupakan memori dengan teknologi nonvolatile memory, isi memori tersebut dapat diisi ulang maupun dihapus berkali-kali. Memori ini biasa digunakan menyimpan instruksi (perintah) berstandar MCS-51 code. Pada alat ini, mikrokontroler ini digunakan untuk mengatur frekuensi pada tranduser ultrasonik dan Liquid Crystal Display (LCD)
5. Timer
Berfungsi untuk menghitung waktu yang dibutuhkan dalam tranduser ultrasonik menerima pantulan frekuensi yang dipancarkan.
6. Liquid Crystal Display (LCD)
LCD merupakan penampil yang digunakan untuk memberikan informasi bagi pengguna alat. LCD ada yang mempunyai satu baris dan ada yang dua baris, LCD satu baris disebut LCD 1 x 16 dan LCD dua baris biasa disebut LCD 2 x 16, 16 menunjukkan banyaknya karakter yang dapat ditampilkan dalam setiap baris
Sistematika Penulisan
Untuk mengetahui apa yang dibahas dalam penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bagian, yaitu :
BAB I : Pendahuluan
Menjelaskan secara singkat isi tugas akhir yang membahas latar belakang masalah, alasan pemilihan judul, batasan masalah, tujuan dan manfaat tugas akhir, metode penelitian, kerangka teori dan sistematika penulisan.
BAB II : Tinjauan Pustaka
Menguraikan tentang dasar teori yang berhubungan dengan perencanaan alat pengukuran ketinggian bahan bakar minyak pada tangki dengan transduser ultrasonik.
BAB III : Cara Penelitian
Menguraikan tentang perencanaan tentang pembuatan dan rancangan sistem.
BAB IV : Hasil Pengujian dan Pembahasan
Hasil pengjian peralatan dan analisa
BAB V : Penutup
Menguraikan tentang kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan.
