S42190-Radityo Adi Prabowo

91 Pages·2012·5 MB·Indonesian

UNIVERSITAS INDONESIA

SISTEM PENGUKUR MODULUS YOUNG BERBASIS
MIKROKONTROLER

SKRIPSI

RADITYO ADI PRABOWO
0706262653

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM STUDI FISIKA
DEPOK
JUNI 2012

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
UUNNIIVVEERRSSIITTAASS IINNDDOONNEESSIIAA

SSIISSTTEEMM PPEENNGGUUKKUURR MODULUS YOUNG BBEERRBBAASSIISS
MIKROKONTROLER

SKRIPSI

Diajukan sseebbaaggaaii ssaallaahh ssaattuu ssyyaarraatt uunnttuukk mmeemmppeerroolleehh ggeellaarr ssaarrjjaannaa sains

RADITYO ADI PRABOWO
0706262653

FFFAAAKKKUUULLLTTTAAASSS MMMAAATTTEEEMMMAAATTTIIIKKKAAA DDDAAANNN IIILLLMMMUUU PPPEEENNNGGGEEETTTAAAHHHUUUAAANNN AAALLLAAAMMM
PROGRAM STUDI FISIKA
DEPOK
JUNI 2012

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
KATA PENGANTAR

Bismillahi rahman nir rahiim, puji syukur kepada Allah SWT karena
dengan rahmat-Nya segala kenikmatan dan anugerah di dunia ini terjadi dan tak
lupa shalawat serta salam untuk Rasulullah Nabi Muhammad SAW. Karena
dengan nikmat dan anugerah-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan
baik.
Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat
untuk mencapai gelar Sarjana Sains Jurusan Fisika pada Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak mungkin selesai tanpa dukungan ,
bimbingan, dorongan, inspirasi dan doa dari banyak pihak. Tanpa mereka
sangatlah sulit skripsi ini dapat diselesaikan. Untuk itu penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya dan sebesar-besarnya
kepada :
(cid:1) Dr. Prawito sebagai pembimbing skripsi, terima kasih atas bimbingan,
inspirasinya dan arahannya selama perencanaan, pelaksanaan,
penulisan, sidang hingga revisi tugas akhir / skripsi ini.
(cid:1) Dr. Santoso Soekirno sebagai penguji I dan Dr. Sastra Kusuma Wijaya
sebagai penguji II yang telah meluangkan waktu untuk berdiskusi dan
memberi arahan kepada penulis.
(cid:1) Pak Parno yang telah membatu membuat alat tugas akhir/skripsi dan
selalu memberi masukan.
(cid:1) Mama dan Papa tercinta yang tidak pernah bosan memberi dorongan
semangat dan ”omelan” sehingga akhirnya tugas akhir/skripsi ini dapat
selesai. Juga tidak lupa adik-adikku, Mita dan Anto yang selalu
membantuku.
(cid:1) My lovely Eryana Purnarini yang selalu ada buatku dan selalu memberi
inspirasi dan semangat terus sedari 30 Januari 2006. I love you babe.
iv

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
(cid:1) Dosen-dosen Fisika UI yang telah memberi ilmu selama 5 tahun ini.
(cid:1) Teman-teman Fisika UI yang telah bersama bahu-membahu selama 5
tahun ini melewati segala rintangan.
(cid:1) Sahabat peminatan Instrument Elektronika 2007, Ady, Vani, Ferdi,
Wahid, Deki, Singkop, Arif, Jumari, Husni, Rhusda, Yulia dan Imas.
(cid:1) Rino, Chandra dan kak Aziz yang telah berjuang bersama di CCNA.
(cid:1) Anak-anak WS yang selalu bisa buat tertawa, sahabat peminatan
Instrument Elektronika 2007, bung Ichwan, bung Imam, bung hendro,
jeng Nitta, jeng Ully, bung Yussuf, bung Aji, bung rifqo.
(cid:1) Teman-teman main futsal selama 5 tahun ini Awen, Riki, Willem,
Gangga, JB, Bowo, Rangga, Igan, Torkis dan teman-teman yang nama
tidak disebutkan karena terlalu banyak.
(cid:1) My bro from ”HARAJUYUBRADOKA”, Bram, Justin, Yuda, Cendo,
Hafid dan Jaka yang selalu memberi inspirasi, semangat dan
pengalaman-pengalaman hidup yang luar biasa.
(cid:1) The Beatles, Queen, Red Hot Chilli Paper, AC/DC, Chuck Berry,
Randy Newman, Louis Armstrong, Olivia Ong, Rod Stewart, Black
Eyed Peas, Depapepe, Avicii, LMFAO, Abdul & The Coffea Theory,
Gn’R, Endah N Rhesa, John Mayer. Thanks for inspiring and boosting
me with beautiful and wonderful song.
(cid:1) Seluruh pihak yang telah membantu pembuatan skripsi ini. Merci...
Penulis sadar bahwa skripsi ini masih mempunyai banyak kekurangan,
semoga kedepannya skripsi ini dapat dikembangkan dan berguna bagi orang
banyak.
Depok, 19 Juni 2012

Penulis
v

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
ABSTRAK

Nama : Radityo Adi Prabowo
Program Studi : S1 Fisika Instrumentasi Elektronika
Judul : SISTEM PENGUKUR MODULUS YOUNG BERBASIS
MIKROKONTROLER

Modulus Young atau konstanta elastis adalah salah satu tolak ukur
keelatisitasan suatu material. Oleh sebab itu sangat penting untuk mengetahui nilai
modulus Young suatu material sebelum material tersebut digunakan dalam
kehidupan sehari-hari. Untuk mempermudah mendapatkan nilai modulus Young
suatu material, dibuatlah alat/sistem pengukur modulus Young berbasis
mikrokontroler. Dengan menggunakan sensor gaya untuk mendeteksi gaya dan
potensiometer untuk mendeteksi perubahan panjang, maka didapatkan nilai
modulus Young. Mikrokontroler berfungsi mengatur dan memantau sensor gaya
dan potensiometer. Selain itu mikrokontroler digunakan untuk sebagai alat hitung
data yang nantinya akan menghasilkan nilai modulus Young secara otomatis.

Kata kunci: potensiometer, sensor gaya, elastisitas, mikrokontroler, linier, stress,
strain, modulus Young
vii

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
ABSTRACT

Name : Radityo Adi Prabowo
Program Study : Bachelor Degree of Physics
Topic : MICROCONTROLLER BASED MEASUREMENT SYSTEM
FOR YOUNG MODULUS

Young’s modulus or elastic modulus is one of material elasticity benchmark.
Therefore, it is really important to know the value of Young modulus before the
material used in daily basis. To get the value of young’s modulus easier, the
author made Young’s modulus measurement equipment/system based on
microcontroller. By using force sensor to detect the force and potentiometer to
detect the change of length, the value of young’s modulus can be known.
Microcontroller is used for regulated and monitoring force sensor and
potentiometer. Moreover, microcontroller is used as function as calculating data
which will lead to produce Young’s modulus value automatically.

Keywords: potentiometer, force sensor, elasticity, microcontroller, linear, stress,
strain,Young’s modulus

viii

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012
DAFTAR ISI

Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................................i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii
KATA PENGANTAR ...........................................................................................iv
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ..............................vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT ........................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...........................................................................................................ix
DAFTAR TABEL .................................................................................................xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1
1.2 Pembatasan Masalah .............................................................................. 2
1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................... 2
1.4 Metodologi Penelitian ............................................................................ 2
1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................. 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 5
2.1 Mechanical Properties ........................................................................... 5
2.2 Hukum Hooke ....................................................................................... 7
2.3 Modulus Young ..................................................................................... 8
2.3.1 Stress (Tegangan) ....................................................................... 9
2.3.2 Strain (Regangan) ...................................................................... 9
2.3.3 Elastisitas .................................................................................. 10
2.3.4 Teknik Pengukuran Modulus Young ....................................... 11
2.4 Mikrokontroler ATMega 8535 ............................................................ 13
2.4.1 Arsitektur AVR ......................................................................... 17
2.4.2 Analog Digital Converter .......................................................... 18

ix

Sistem pengukur..., Radityo Adi Prabowo, FMIPA UI, 2012