Bab ini menjelaskan tentang teori-teori pendukung dalam penelitian.
Adapun teori pendukung dalam penelitian ini yaitu tentang generator photovoltaic, Maximum Power Point Tracking (MPPT), rangkaian DC-DC Converter, Arduino (hardware dan software), sensor arus dan tegangan, serta Liquid Crystal Display
BAB 3 METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang perancangan alat, diagram blok, diagram alir, skematik serta sistem kerja dari masing-masing rangkaian.
BAB 4 HASIL DAN ANALISIS
Bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisis penelitian yang telah dibuat.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab penutup yang berisikan kesimpulan dan saran.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Photovoltaic
Panel surya menghasilkan listrik menggunakan efek fotovoltaik. Dua lapisan bahan semi-konduktor digabungkan untuk memperoleh efek tersebut. Satu lapisan merupakan lapisan tipe-n yang kelebihan elekron (muatan negatif) dan lapisan lainnya merupakan lapisan tipe-p yang kelebihan hole (muatan positif). Ketika terkena sinar matahari maka lapisan tipe-n akan menyerap foton dan meningkatkan elektron-elektron menyebabkan beberapa elektron berpindah ke lapisan tipe-p.
Akibat aliran dari elektron ke hole sehingga menghasilkan medan listrik. Satu sel surya hanya menghasilkan sedikit energi listrik. Untuk menghasilkan jumlah yang besar, maka sel-sel tersebut dihubungkan bersama membentuk modul fotovoltaik.
Beberapa modul fotovoltaik dihubungkan membentuk satu susunan disebut panel surya.
Panel surya dihubungkan seri dapat membentuk solar array. Ketika dihubungkan secara seri beberapa panel memungkinkan memperoleh arus yang lebig tinggi untuk dijalankan pada tegangan yang lebih tinggi. Solar array yang dihubungkan secara paralel akan mendapatkan tegangan rata-rata dari semua panel surya dan menjumlahkan daya dari setiap panel untuk menghitung jumlah daya maksimum solar array. (Michael, 2012)
(a) (b)
Gambar 2.1 (a) Panel surya dihubungkan seri dan (b) Panel surya dihubungkan paralel
Photovoltaic adalah teknologi yang menghasilkan daya listrik arus searah (DC) yang terbuat dari bahan semikonduktor ketika menerima energi foton.
Selama cahaya matahari menyinari sel surya maka akan menghasilkan daya listrik dan ketika tidak menerima cahaya maka listrik akan berhenti. (Antonio, 2003)
2.1.1 Prinsip Kerja Panel Surya
Sel surya terbuat dari berbagai bahan semikonduktor dan dilapisi dengan aditif khusus. Bahan yang paling banyak digunakan untuk berbagai jenis fabrikasi adalah kristal silikon, mewakili lebih dari 90% produksi modul PV komersial global dalam berbagai bentuknya.
Sel surya merupakan komponen dasar dari panel photovoltaic. Sebuah sel surya terdiri dari sambungan p-n yang terbuat dari dua lapisan silikon yang berbeda diolah dengan sejumlah atom-atom yang tidak stabil. Pada lapisan-n, atom dengan lebih dari satu elektron valensi disebut sebagai donor, dan dalam lapisan-p dengan lapisan-p dengan kurang dari satu elektron valensi dikenal sebagai akseptor. Ketika dua lapisan tersebut bergabung, maka terhubung elektron bebas dari lapisan-n tersebar ke lapisan-p, berpindah daerah yang bermuatan positif oleh para donor.
Demikian juga, hole-hole bebas dilapisan-p menyebar di lapisan-n, berpindah daerah yang dibebankan secara negatif oleh akseptor. Ini menimbulkan medan listrik antara dua lapisan yang merupakan aliran beda potensial. Kesetimbangan tercapai di persimpangan ketika elektron dan hole tidak bisa melewati beda potensial dan akibatnya tidak bisa bergerak. Medan listrik menarik elektron dan hole kearah yang berlawanan sehingga arus dapat mengalir dalam satu arah: elektron dapat berpindah dari sisi-p ke sisi-n dan hole-hole ke arah yang berlawanan.
Struktur sel surya telah dijelaskan sejauh ini dan prinsip operasinya berikutnya. Foton dari radiasi matahari bersinar di sel. Tiga kasus berbeda dapat terjadi: beberapa foton dipantulkan dari permukaan atas sel dan jari-jari logam.
Mereka yang tidak dapat melewati substrat. Sebagian dari mereka, biasanya yang memiliki lebih sedikit energi, melewati sel tanpa menimbulkan efek apa pun.
Gambar 2.2 Struktur sel surya
Hanya mereka yang punya tingkat energi di atas celah pita silikon dapat menciptakan pasangan elektron-hole. Ini pasangan dibuat di kedua sisi sambungan p-n. Beban minoritas (elektron dalam sisi-p, hole di sisi-n) disebarkan ke persimpangan dan terbawa berlawanan arah (elektron menuju sisi-n, hole ke arah sisi-p) oleh medan listrik, menghasilkan arus di sel, yang dikumpulkan oleh kontak logam di kedua sisi.
Ini dapat dilihat pada gambar di atas, Gambar 2.2 Ini adalah arus yang dihasilkan cahaya yang tergantung langsung pada iradiasi: jika lebih tinggi, maka mengandung lebih banyak foton dengan energi yang cukup untuk membuat lebih banyak pasangan elektron-hole dan akibatnya lebih banyak arus dihasilkan oleh sel surya. (David, 2010)
2.1.2 Karakteristik Panel Surya
Sel surya merupakan semikonduktor yang mampu mengubah energi matahari menjadi energi listrik dalam bentuk tegangan/arus DC. Dalam implementasi, kinerja sel surya dalam mencapai nilai daya maksimumnya sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Hubungan arus dan tegangan pada sel surya memiliki sifat unik, yaitu kombinasi antara sumber tegangan dan sumber arus. Dalam implementasi umumnya sel surya tersedia dalam bentuk modul dan array. Pemasangan beban secara langsung pada modul surya akan membuat modul surya beroperasi pada nilai arus dan tegangan tertentu. Perkalian kedua besaran tersebut akan menghasilkan daya yang merupakan daya modul surya pada kondisi lingkungan dan pembebanan tertentu.
Persamaan eksponensial untuk memodelkan sel photovoltaic diturunkan dari hukum
fisika pn junction dan secara umum diterima sebagai representasi karakteristik sel ditunjukkan oleh persamaan (2.1)
Gambar 2.3 Rangkaian Ekivalen photovoltaic
( ( ) ) ( )
(2.1)
Dimana :
Iph adalah arus hubung singkat
Is adalah arus reverse saturation dari diode (A) Q adalah muatan elektron (1,602x10-19 C) V adalah tegangan diode (V)
K adalah konstanta Boltzman (1,381x10-23 J/K) T adalah suhu junction dalam Kelvin (K) N faktor idealitas dari diode
Rs adalah tahanan seri dari diode Rsh adalah tahanan shunt dari diode
Berdasarkan persamaan karakteristik photovoltaic tersebut dapat diperoleh kurva hubungan antara arus keluaran (I) dan tegangan keluaran (V) serta daya keluaran (P) dengan tegangan keluaran (V) seperti dalam gambar 2.4 dan 2.5.
Gambar 2.4 Kurva Karakteristik I-V pada Photovoltaic
Gambar 2.5 Kurva Karakteristik P-V pada Photovoltaic
Seperti yang dapat dilihat dari Gambar 2.4 (a), grafik hubungan antara I dan V dipengaruhi oleh radiasi. Dimana terdapat 3 buah kurva I-V yang terbentuk dengan nilai radiasi (λ) yang bervariasi dengan suhu (T) yang dijaga konstan. Sedangkan gambar 2.4 (b) menunjukkan pengaruh yang terjadi jika nilai T bervariasi dan λ dijaga konstan. Gambar 2.5 (a) menunjukkan 3 buah kurva P-V dengan nilai T yang bervariasi dan λ konstan. Sedangkan Gambar 2.5 (b) menunjukkan 3 buah kurva P-V denga niali λ yang bervariasi dan T konstan. Variasi nilai λ serta T dapat dilihat pada grafik dengan satuan W/m2 dan ℃.
Dari kedua gambar tersebut dapat diketahui bahwa, semakin besar radiasi, maka nilai arus, tegangan, dan daya akan semakin besar. Pada Gambar 2.5, dapat dilihat bahwa kurva P-V memiliki titik puncak atau dapat dikatakan daya maksimal yang mampu dihasilkan oleh photovoltaic. Dimana titik puncak ini dipengaruhi oleh nilai λ dan T.
2.2 Maximum Power Point Tracking (MPPT)
Panel surya memiliki titik operasi optimal untuk menghasilkan daya maksmimum yang disebut Maximum Power Point (MPP). Titik ini ditentukan oleh keadaan lingkungan (temperatur sel dan intensitas matahari) dan beban yang terhubung. Perubahan dari keadaan lingkungan dan beban yang terhubung cenderung membuat titik operasi menyimpang dari titik daya maksimum. Bila sebuah panel surya dihubungkan langsung dengan beban, titik operasi akan berubah bergantung pada beban.
Oleh karena itu, perubahan kurva I-V harus dilacak/dicari secara berkelanjutan supaya dapat beroperasi pada titik maksimal sesuai dengan perubahan lingkungan. Proses ini dinamakan Maximum Power Point Tracking (MPPT). MPPT dapat dibedakan menjadi dua kategori yaitu MPPT tidak langsung (indirect) contohnya metode Fractional Open-Circuit Voltage dan MPPT langsung (direct) contohnya metode Perturb and Observe dan Incremental Conductance. Masing-masing metode memiliki perbedaan dari implementasinya, kompleksitas dan kemampuan untuk mendeteksi MPP dalam respon yang cepat dan dalam harga.
Dengan menggunakan MPPT dapat meningkatkan efisiensi dari sistem hingga mencapai 30% dibanding tanpa menggunakannya. Umumnya metode MPPT mengukur arus dan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya pada waktu tertentu.
Algoritma yang spesifik mengambil informasi dan mengkalkulasikan pengaturan yang harus diterapkan pada rangkaian supaya panel surya dapat menghasilkan daya yang lebih besar. Pengaturan ini biasanya diberikan dalam bentuk duty cycle yang mengatur DC-DC konverter. (Jäger, 2014)
Sistem photovoltaic memiliki keluaran dengan karakteristik yang berubah-ubah atau dikatakan nonlinear seperti pada kurva P-V di Gambar 2.4, dimana titik puncaknya berubah seiring dengan berubahnya radiasi dan suhu. Agar photovoltaic memiliki efisiensi yang tinggi, maka photovoltaic diharuskan memiliki keluaran yang stabil pada titik maksimumnya. Photovoltaic tidak akan secara otomatis bekerja pada titik kerja maksimumnya, melainkan harus dikendalikan. Letak dari titik maksimum ini tidak diketahui, melainkan harus dicari. Maka, peran dari Maximum Power Point Tracking (MPPT) dibutuhkan untuk melacak keberadaan titik kerja maksimum yang dapat dihasilkan dari photovoltaic dan menjaga agar selalu berada pada titik tersebut.
2.2.1 Incremental Conductance
Metode Incremental Conductance (ICM) merupakan MPPT jenis langsung karena menentukan tegangan operasi optimal berdasarkan pengukuran arus, tegangan, daya keluaran secara langsung. Algoritma ini adalah algoritma yang paling sering digunakan dalam pengaplikasian sistem PV karena kesederhanaan dan pengimplementasiannya yang mudah. ICM bekerja berdasarkan gradien kurva P-V atau kurva P-I karakteristik sel surya.
Titik kerja maksimum sel surya terletak pada nilai tegangan yang berbeda untuk setiap kondisi lingkungan yang berbeda, disebut VMPP. Karakteristik P-V sel surya merupakan fungsi daya terhadap tegangan, mencapai titik maksimum ketika gradiennya bernilai nol.
(2.2)
Karena P = V.I
( )
(2.3)
(2.4)
(2.5)
Jadi, dapat juga dituliskan seperti berikut :
∆I/∆V = -I/V, pada MPP
∆I/∆V > -I/V, sebelah kiri dari MPP
∆I/∆V < -I/V, sebelah kanan dari MPP
Dengan demikian, MPP dapat dilacak dengan membandingkan perhitungan sesaat (I / V) dengan konduktansi inkremental (ΔI / ΔV) seperti yang ditunjukkan pada persamaan (2.5). Setelah MPP tercapai, keluaran photovoltaic dipertahankan pada titik ini, kecuali jika terjadi perubahan pada ΔI yang mengindikasikan adanya perubahan pada kondisi atmosfer dan MPP. Algoritma ini menentukan atau menambahkan D untuk melacak MPP baru. Nilai penambahan menentukan seberapa cepat MPP dilacak. Pelacakan dapat dicapai dengan cepat jika penambahan lebih besar, namun sistem mungkin tidak beroperasi dengan tepat di MPP.
Gambar 2.6 Diagram Alir Algoritma Incrementel Conductance
Algoritma metode konduktansi incremental memiliki masukan V(k) dan I(k).
Mula-mula algoritma ini mnghitung perbedaan tegangan dengan tegangan sampling
sebelumnya V(k-1), yaitu ∆V= V(k) - V(k-1). Begitu juga dengan menghitung perbedaan arus I(k) dengan arsu sampling sebelumnya I(k-1), yaitu ∆I= I(k) - I(k-1).
Sesuai dengan prinsip dasar algoritma ini mpp terjadi ketika ∆I/∆V=-I/V.
2.3 DC-DC Converter
Secara umum, konverter DC-DC berfungsi untuk mengkonversikan daya listrik searah (DC) ke bentuk daya listrik DC lainnya yang terkontrol arus, atau tegangan, atau dua-duanya. DC / DC modern dirancang untuk memberikan daya yang efisien konversi untuk menghasilkan catu daya DC yang terkontrol, aman, dan diatur dengan baik untuk beragam instrumen elektronik, perangkat dan sistem.
Boost Converter, seperti namanya, konverter step-up atau boost mengubah tegangan input yang lebih rendah menjadi tegangan output yang lebih tinggi stabil.
Diagram sirkuit yang disederhanakan dan arus utama dan bentuk gelombang tegangan ditunjukkan pada Gambar 2.7
Gambar 2.7 Diagram sikuit Boost Converter
(2.6)
Gambar 2.8 Skema dan Karakteristik Sederhana Boost Converter
Dengan S1 tertutup, arus mengalir melalui induktor L1 yang meningkat secara linear pada rasio VIN / L1. Selama periode ini, arus beban disuplai dari energi yang tersimpan di C1. Kapan saklar dibuka lagi, energi yang tersimpan di induktor menyebabkan tegangan output tinggi ditumpangkan ke tegangan input. Arus yang dihasilkan mengalir melalui freewheeling diode D1 untuk memasok beban dan juga mengisi ulang C1. Arus melalui induktor jatuh linear dan proporsional ke (VOUT - VIN) / L1. Derivasi dari fungsi transfer adalah mirip dengan yang di bagian sebelumnya, hanya persamaan dasar yang disusun ulang: ( Steve, 2015)
Pada kondisi ON : EnergiIN = VIN tON
Pada kondisi OFF : EnergiOUT = (VOUT - VIN) tOFF
Buck Converter, seperti namanya, konverter step-down atau buck mengubah voltase input yang lebih tinggi menjadi tegangan output yang lebih rendah stabil.
Dalam topologi berikut, elemen switching direpresentasikan sebagai switch sederhana. Pada kenyataannya, mereka dapat berupa transistor, P-FET atau N-FET, dengan atau tanpa driver yang sesuai dengan persyaratan desain rinci. Diagram sirkuit yang disederhanakan dan arus utama dan bentuk gelombang tegangan ditunjukkan pada Gambar. 2.10.
Gambar 2.9 Diagram sikuit Buck Converter
(2.7) Cara paling sederhana untuk memahami sirkuit ini adalah dengan memikirkan L1 dan C1 membentuk low pass filter. Ketika saklar S1 ditutup, tegangan melintasi beban perlahan-lahan naik sebagai kapasitor C1 terisi hingga L1. Jika S1 kemudian dibuka, energi yang tersimpan di medan magnet induktor dijepit ke 0V di ujung sakelar induktor dengan diode D1, sehingga energi tidak punya pilihan selain melepaskan ke kapasitor dan beban, menyebabkan tegangan melintasi beban untuk perlahan-lahan menurun. Tegangan output rata-rata adalah rasio tanda / ruang sinyal kontrol PWM dikalikan dengan tegangan input. ( Steve, 2015)
Pada kondisi ON : EnergiIN = (VIN- VOUT) tON
Pada kondisi OFF : EnergiOUT = VOUT tOFF, dimana tOFF = T - tON
Gambar 2.10 Skema dan Karakteristik Sederhana Buck Converter
Buck-Boost Converter adalah jenis converter DC-DC yang memiliki besaran tegangan output yang lebih besar atau lebih kecil dari tegangan inputnya. Operasi Buck-Boost dimengerti dalam hal reluktansi induktor untuk memungkinkan perubahan arus yang cepat. Dari keadaan awal ketika saklar terbuka, arus melalui induktor adalah nol. Ketika saklar tertutup, dioda menahan arus mengalir ke sisi kanan rangkaian sehingga mengalir melalui induktor. Induktor akan menaikkan arus perlahan-lahan meningkat dengan mengurangi penurunan tegangan.
Gambar 2.11 Diagram Sirkuit Buck-Boost Converter
2.3.1 Mosfet
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah suatu transistor dari bahan semikonduktor (silikon) dengan tingkat konsentrasi ketidakmurnian tertentu. Tingkat dari ketidakmurnian ini akan menentukan jenis transistor tersebut, yaitu transistor MOSFET tipe-N (NMOS) dan transistor MOSFET tipe-P (PMOS). Bahan silicon digunakan sebagai landasan (substrat) dari penguras (drain), sumber (source), dan gerbang (gate). Selanjutnya transistor dibuat sedemikian rupa agar antara substrat dan gerbangnya dibatasi oleh oksida silikon yang sangat tipis. Oksida ini diendapkan di
atas sisi kiri dari kanal, sehingga transistor MOSFET akan mempunyai kelebihan dibanding dengan transistor BJT (Bipolar Junction Transistor), yaitu menghasilkan disipasi daya yang rendah.
Gambar 2.12 Mosfet 2.3.2 Induktor
Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry.
Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk menahan arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi.
Induktor harusnya tidak dalam keadaan jenuh dalam keadaan normal dan memiliki lilitan dan inti yang kecil supaya memiliki efisiensi yang baik. Nilai induktansi yang besar cenderung mahal dan memberikan respon muatan transien yang buruk. Akan tetapi, induktansi yang besar memberikan riak (ripple) arus yang kecil dan memberikan konduksi berkelanjutan pada beban kecil. Induktansi yang kecil akan memberikan riak arus yang besar, meningkatkan kehilangan dalam switching dan riak pada output. Konduksi tidak berkelanjutan pada beban kecil dimana mengubah fungsi transfer yang mengarah pada ketidakstabilan. Akan tetapi, induktansi yang kecil memiliki respon transien yang baik, efisiensi yang tinggi, ukuran yang kecil dan harga yang murah. (Keith Billing, 2011)
2.3.3 Dioda
Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur).
Dioda sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang
tidak linear dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan.
Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan. Berbagai jenis dioda yang dibuat sesuai dengan fungsinya tanpa meninggalkan karakteristik serta spesifikasinya, seperti dioda penyearah (rectifier), dioda emisi cahaya (LED), dioda Zenner, photodioda, dioda Schottky dan dioda signal. Dioda Schottky adalah salah satu dioda yang memiliki tegangan maju (forward bias) yang lebih rendah daripada dioda umumnya yaitu berkisar antara 0,2 hingga 0,4 Volt. Dioda Schottky banyak digunakan pada rangkaian switching berkecepatan tinggi seperti power supply switching dan rangkaian detektor radio frekuensi tinggi. (Branko Dokic, 2015)
2.4 Mikrokontroler Arduino
Mikrokontroler adalah IC (Integrated Circuit) single chip yang didalamnya terkandung RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), mikroprosesor, dan piranti I/O (Input/Output) yang saling terkoneksi, serta dapat deprogram berulang kali, baik ditulis atau dihapus. Ada banyak jenis mikrokontroler yang masing-masing memiliki series sendiri.
Arduino adalah salah satu mikrokontroler yang paling banyak digunakan, dan dikatakan sebagai platform dari physical computing yang bersifat open source.
Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi juga kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Envirinment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload kedalam memory mikrokontroler. Arduino berevolusi menjadi platform karena menjadi pilihan dan acuan. Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu :
1. Hardware; papan input/output (I/O)
2. Software; software arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan computer, contoh program dan library untuk pengembangan program.
Adapun bagian-bagian papan arduino :
Pin input/output digital
Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Khusus untuk 6 buah pin 3,5,6,9,10 dan 11 dapat berfungsi sebagai pin analog output yang tegangan outputnya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat deprogram antara 0-255, hal ini mewakili nilai tegangan 0-5V.
USB
Konektor USB berfungsi untuk :
- Memuat program dari komputer ke dalam papan - Komunikasi serial antara papan dan computer - Memberi daya listrik kepada papan arduino
Sambungan SV1
Sambungan atau jumper memilih sumber daya papan, apakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB.
Q1-Kristal
Jika mikrokontroler dianggap sebagai otak, maka Kristal adalah jantungnya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim kepada mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detaknya. Kristal dipilih yang berdetak 16 juta kali perdetik (16MHz). Tombol reset untuk memulai program dari awal.
In-Circuit Serial Programming (ICSP)
Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroler secara langsung, tanpa melalui bootloader.
IC-Mikrokontroler Atmega
Komponen utama dari papan Arduino, didalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM. Papan arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 1023, hal itu mewakili nilai tegangan 0-5V.
Software Arduino
Software arduino yang akan digunakan adalah driver dan IDE. IDE arduino adalah software yang canggih ditulis dengan java. IDE arduino terdiri dari : - Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program dalam bahasa processing
- Compiler, sebuah modul mengubah kode program menjadi kode biner
- Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari computer kedalam memori didalam arduino. (Siswo & Anggoro, 2015)
Sebuah perangkat yang dibutuhkan untuk melakukan proses pengontrolan dari Buck Boost Converter yang akan digunakan untuk proses menaikkan dan menurunkan tegangan berdasarkan sinyal PWM (pulse width modulation) yag akan menghasilkan Duty Cycle. Disini mikrokontroller yang dipakai adalah Arduino.
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.
Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Anda bisa membeli papan-papan elektronik yang telah dirakit sepenuhnya di beberapa toko-toko elektronik, namun orang-orang juga bisa mendownload skematiknya dan merancang sendiri papan tersebut. Selama bertahun-tahun tim Arduino meningkatkan desain papan dan merilis beberapa versi baru.
Beberapa bentuk-bentuk arduino ditunjukkan pada gambar 2.13
Gambar 2.13 Jenis-Jenis Arduino
Mereka mungkin berbeda dalam penampilan mereka, tetapi mereka memiliki banyak kesamaan, dan dapat memprogram mereka semua dengan alat dan library yang sama. Selain papan resmi, Anda juga dapat menemukan berbagai tiruan Arduino yang tak terhitung jumlahnya di internet. Semua orang diperbolehkan untuk menggunakan dan mengubah desain papan asli, dan banyak orang membuat versi mereka sendiri dari papan Arduino, misalnya Freeduino, Seeduino, Boarduino, dan Paperduino yang papan sirkuitnya berupa kertas. Sebuah papan Arduino seperti Uno,
Duemilanove, atau Diecimila, membutuhkan Kabel USB untuk menghubungkan Arduino ke komputer, sebuah LED, dan IDE Arduino.
Untuk menghubungkan Arduino ke komputer, hanya memerlukan kabel USB. Kemudian dapat menggunakan koneksi USB untuk berbagai tujuan :
• Mengupload software baru pada papan.
• Berkomunikasi dengan papan Arduino dari komputer Anda.
• Menyalurkan daya ke dalam papan Arduino.
Sebagai perangkat elektronik, Arduino membutuhan daya (power). Salah satu cara untuk menghubungkan daya dengan papan Arduino adalah dengan menghubungkannya ke port USB komputer, akan tetapi hal bukan solusi yang baik dalam beberapa kasus. Beberapa proyek tidak memerlukan komputer untuk menjalankannya, dan akan terasa berlebihan untuk menyalakan sebuah komputer dan menggunakan dayanya hanya untuk menyalakan Arduino. Port USB juga hanya memberikan 5 volt, dan kadang-kadang Anda membutuhkan lebih banyak daya.
Pada bagian gambar 2.9, ada terdapat beberapa soket (disebut juga dengan
Pada bagian gambar 2.9, ada terdapat beberapa soket (disebut juga dengan