Pada Bab ini akan dibahas teori penunjang dari permasalahan, yaitu membahas mengenai Mikrokontroller Arduino, Sensor Suhu DHT11, Servo, pemantik kompor Quantum, LCD dll.
BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada Bab ini akan dibahas tentang blok diagram system serta metode yang dilakukan dalam mewujudkan pembuatan alat. Pada bab ini juga akan dibahas tentang program dan perancangan hardware.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Bab ini akan dibahas mengenai hasil dari pengujian masing-masing komponen pendukung dalam pembuatan alat, dimana nantinya hasil dari pengujian masing-masing komponen akan bekerja dengan baik atau tidak. Kemudian juga membahas tentang uji coba perangkat secara keseluruhan.
BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan yang dapat dari hasil penelitian berdasarkan rumusan masalah serta saran untuk perkembangan penelitian selanjutnya
6 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Menurut (Jatmiko, 2012) dengan proyeknya Perancangan Mesin Pengering Pakaian Menggunakan Elemen Kapasitas 5 KG, mesin pengering pakaian ini menggunakan elemen panas. Dengan menggunakan alat pengering ini kita dapat mengeringkan pakaian teanpa tergantung pada cuaca, dimana prinsip kerja dari mesin pengering ini adalah hembusan udara panas yang disebabkan oleh kipas angin melalui proses konveksi paksa pada elemen pemanas. Perancangan mesin pengering ini bertujuan untuk mempercepat proses pengeringan dan tidak tergantung pada cuaca, Sangat bermanfaat bagi wirausaha laundry dan UKM batik. Setelah dilakukan pengujian dengan cara mengeringkan berbagai jenis pakaian didapatkan bahwa proses pengeringan tercepat membutuhkan waktu 1,5 jam dan waktu proses pengeringan maksimal selama 3 jam. Biaya yang diperlukan selama proses pengeringan maksimal selama 3 jam adalah Rp. 1.580,-.
Sedangkan menurut (Marpuah, 2010), Perubahan cuaca yang tidak menentu menuntut adanya perkembangan teknologi, hal inilah yang memunculkan ide untuk menciptakan alat pengering pakaian berbasis Mikrokontroller AT89S51 sebagai pengganti pengeringan secara konvensional yaitu dengan cara menjemur dibawah sinar matahari. Tujuan dari proyek ini adalah merancang dan membuat sebuah alat pengering pakaian berbasis Mikrokontroller AT89S51. Alat ini akan mengontrol proses pengeringan secara
otomatis berdasarkan suhu dalam ruang pemanas. Pengering pakaian dipanaskan sampai suhu batas atas (high) yang telah diatur da turun sampai pada temperature minimum (low) begitu seterusnya sampai pakaian kering adalah pakaian kering alat pengering akan mati secara otomatis.
Menurut (Handoko, 2017), Alat ini berjudul Mesin pengering pakaian berbasis Arduino Uno dimana alat ini berbasis mikrokontroller arduino dengan menggunakan LCD sebagai petunjuk pengguna alat ini dilengkapi untuk mengetahui persentase kandungan air dalam pakaian yang dikeringkan. Alat ini juga dilengkapi mengetahui persentase kandungan air dalam pakaian yang dikeringkan. Alat ini juga dilengkapi dengan remot IR sebagai kontrol untuk mengendalikan alat ini. Motor DC sebagai pengerak rak pengering pakaian. Rak pakaian bergerak naik apabila tombol 1 ditekan kemudian motor akan berhenti apabila limit switch atas tertekan pada saat motor berhenti sensor akan mendeteksi pakaian apabila sensor 1, sensor 2, dan sensor 3 mendeteksi pakaian basah, maka lampu dan akan otomatis hidup. Apabila sensor 3 mendeteksi pakaian basah maka lampu dan akan otomatis hidup, sedangkan apabila sensor mendeteksi pakaian sudah kering maka lampu dan akan otomatis mati sedangkan apabila akan menurunkan rak pakaian tekan tombol 2 maka motor akan bergerak turun, motor akan bergerak turun sesuai dengan timer yang sudah dimasukkan didalam program. Mesin ini membutuhkan waktu 60 menit untuk mengeringkan celana olah raga dan waktu terlama adalah mengeringkan pakaian jenis jeans yaitu 360 menit.
8
2.2 Arduino Uno
Menurut (Sulaiman, 2012), Arduino adalah platform pembuatan prototype elektronik yang bersifat open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang interaktif.
Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia. Nama Arduino adalah sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat. Platform Arduino terdiri dari Arduino board, shield, Bahasa pemrograman Arduino, dan Arduino
development environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar
mikrokontroler Atmel AVR ATmega8 berikut turunannya.
Blok diagram Arduino board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada gambar 2.1. Shield adalah sebuah papan yang dapat dipasang diatas Arduino board untuk menambah kemampuan dari Arduino board. Bahasa pemrograman Arduino adalah Bahasa perograman yang umum digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada Arduino board. Bahasa pemrograman Arduino mirip dengan bahasa pemrograman C++. Arduino bisa dilihat pada Gambar 2.1 dibawah ini.
Gambar 2.1 Arduino Uno
2.3 Sensor Suhu Dan Kelembaban DHT11
Menurut (Noviriyadi, 2013), Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban nisbi adalah membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air.
Peralatan elektronik juga menjadi mudah berkarat jika udara disekitarnya memiliki kelembaban yang cukup tinggi. Oleh karena itu, informasi mengenai kelembaban udara pada suatu area tertentu menjadi sesuatu hal yang penting untuk diketahui karena menyangkut efek-efek yang ditimbulkannya.
Informasi mengenai nilai kelembaban udara diperoleh dari proses pengukuran. Alat yang biasanya digunakan untuk mengukur kelembaban udara adalah hygrometer. DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban diudara sekitarnya. Sensor ini sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya, DHT11 ini termasuk sensor yang memiliki
10
kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference. Ukuran yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20meter, dengan spesifikasi: Supply Voltage: +5 V, Temperature range : 0-50o C error of ±2o, Humidity : 20-90% RH ± 5% RH error, dengan sesifikasi digital interfacing
system. Membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi
pengukuran suhu dan kelembaban. Sensor dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini.
Gambar 2.2 Sensor Kelembaban Udara/Humidity (DHT11)
Dari penjelasan (Tabel 1) diatas bahwa struktur yang merupakan cara kerja dari sensor kelembaban udara/Humidity DHT11 memiliki empat buah kaki yaitu: pada bagian kaki (VCC), dihubungkan kebagian VSS yang bernilai sebesar V5, pada board Arduino uno dan untuk bagian kaki GND dihubungkan ke ground
(GND) pada board Arduino uno, sedangkan pada bagian kaki data yang
merupakan keluaran (Output) dari hasil pengolahan data analog dari sensor DHT11 yang dihubungkan ke bagian analog input (pin3), yaitu pada bagian pin
PWM (Pulse Width Modulation) pada board Arduino uno dan yang tak
ketinggalan terdapat satu kaki tambahan yaitu kaki NC (Not Connected), yang tidak dihubungkan ke pin manapun. Sensor kelembaban lain yang banyak dikembangkan adalah jenis sensor serat optic yang menggunakan serat optic
sebagai bahan sensor. Berbagai metode dan bahan untuk sensor telah dikembangkan pada sensor serat optik ini.
Metode pengukuran yang digunakan seperti misalnya; pengukuran serapan gelombang, pengukuran pelemahan gelombang, dan pengukuran intensitas. Material yang digunakan untuk sensor kebanyakan adalah bahan-bahan hydrogel seperti gelatin murni atau gelatin yang didoping, polimer yang didoping CoCl2 + PV A, polianilin dengan nano Co, dan agarose. Pemanfaatan POF (polymer
optical fiber) sebagai sensor kelembaban telah dilakukan oleh Shinzo dengan
konfigurasi probe sensor berbentuk lurus, diperoleh rentang kelembaban yang dapat dideteksi antara 20-90%. Penelitian lain oleh Arregui dengan gel agarosa yang digunakan sebagai pengganti cladding dari probe, diperoleh hasil yang lebih baik. Rentang kelembaban yang mampu dideteksi 10-100% dengan waktu respon 90detik. Oleh karena itu pada penelitian ini telah dirancang dan dibuat sensor kelembaban menggunakan POF dengan modifikasi cladding menggunakan bahan gelatin dan chitosan, kemudian probe dari sensor dibengkokkan membentuk huruf “U”,
Dengan membuat probe sensor bengkok seperti huruf “U” diharapkan hasil yang diperoleh akan lebih baik dari pada hasil-hasil penelitian sebelumnya. Dalam penelitian ini dilakukan juga tentang uji life time untuk mendapatkan tingkat ketahanan suatu sensor terhadap waktu.
2.4 Modul Relay
Menurut (Situmeang, 2013), Relay adalah sebuah peralatan listrik yang dirancang untuk mendeteksi bila terjadi gangguan atau sistem tenaga listrik tidak
12
normal. Relay pengaman merupakan kunci kelangsungan kerja dari suatu sistem tenaga listrik, dimana gangguan segera dapat dilokalisir dan dihilangkan sbelum menimnulkan akibat yang lebih luas. Pada relay terdapat 3 elemen yaitu: elemen pembanding, elemen pengindra dan elemen pengukur.
1. Elemen pembanding
Elemen ini berfungsi menerima besaran setelah terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen pengindra untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan besaran arus kerja relay.
2. Elemen pengindra
Elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran-besaran listrik, seperti arus, tegangan, frekuensi, dan sebagainya tergantung relay yang dipergunakan. Pada bagian ini besaran yang masuk akan dirasakan keadannya, apakah keadaan yang diproteksi itu mendapatkan gangguanatau dalam keadaan normal, untuk selanjutnya besaran tersebut dikirimkan ke elemen pembanding.
3. Elemen pengukur
Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepat pada besaran pengukurannya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal.
Gambar 2.3 Relay 5v
2.5 Kompor Gas
Kompor Gas adalah alat penghasil api yang menggunakan gas sebagai sumber api yang digunakan untuk memanaskan suatu benda. Pemanasan benda padat dapat dilakukan secara langsung diatas api atau secara tidak langsung dengan memakai media tertentu. Pemanasan cairan hanya dapat dilakukan secara tidak langsung melainkan memakai media. Dalam ukuran besar, kompor di pabrik yang membutuhkan proses pemanasan dengan kebutuhan kalori tinggi. Sedangkan untuk skala kecil, kompor digunakan secara luas di setiap rumah tangga untuk memasak. Selain untuk memasak, penulis ingin menggunakan kompor tersebut untuk pengering pakaian. Gambar kompor gas dapat dilihat pada Gambar 2.4 dibawah ini.
14
2.6 Servo
Menurut (T.Simanjuntak, 2008), adalah sebuah motor DC dengan sistem umpan balik tertutup dimana posisi rotor motor servonya akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada didalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor servo. Servo bisa dilihat pada Gambar 2.5 dibawah ini.
Gambar 2.6 Servo
2.7 LCD
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alat-alat elektronik seperti televisi, kalkulator atau pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang digunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2x16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan menampilkan status kerja alat. Fitur LCD 16x2
mempunyai fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah terdiri dari 16 karakter dan 2 baris, mempunyai 192 karakter tersimpan, terdapat karakter generator terprogram, dapat dialamati dengan mode 4 bit dan 8 bit, dan dilengkapi dengan back light. Gambar LCD bisa dilihat pada Gambar 2.6 dibawah ini.
Gambar 2.6 LCD 16x2
2.8 Tombol
Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau
penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu system saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk
emergency. Push button memiliki kontak NC (Normally close) nan No (Normally open). Akan berfungsi sebagai start menjalankan biasanya digunakan pada sistem
pengontrollan motor-motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri. Contoh bisa dilihat pada Gambar 2.7 dibawah ini.
16
2.9 Driver Motor (L298n)
Driver motor L298n merupakan modul driver motor DC yang paling
banyak digunakan atau dipakai di dunia elektronika yang difungsikan untuk mengontrol serta arah perputaran motor DC. ICL298 merupakan sebuah IC tipe H-Bridge yang mampu mengendalikan beban-beban induktif seperti relay,
solenoid, motor DC dan motor stepper. Driver dapat dilihat pada Gambar 2.8
dibawah ini.
Gambar 2.8 Driver Motor L298n
2.10
Kipas angin adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk membuat aliran gas kontinyu seperti udara. Dalam setiap sistem pendingin, yang menggunakan gas sebagai penghantar, kipas angin adalah unit wajib yang menciptakan aliran udara dalam sistem. Sistem ini dapat dilihat dalam kipas angina sederhana yang digunakan dirumah tangga atau kipas pendingin eksternal untuk mesin pembakaran internal. Ketika membutuhkan tekanan yang lebih tinggi
diperlukan blower yang digunakan untuk pengganti kipas angin. dapat dilihat pada Gambar 2.9 dibawah ini.
Gambar 2.9 Fan 12V
2.11 Pemantik Api (Kompor Quantum)
Pemantik Api adalah alat untuk menyalakan api dimana pemantik tersebut menggunakan listrik 3,3V. Jika pemantik api itu dihubungkan dengan 3,3V maka pemantik tersebut aktif yang akan mengeluarkan listrik untuk mengaktifkan kompor. Kompor tersebut akan mengeluarkan gas untuk api yang penting dalam penggunaan kompor tersebut. Pemantik api quantum dapat dilihat pada Gambar 2.10 dibawah ini.
18