ABSTRAK
Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang bermanfaat dalam kehidupan manusia dan salah satu faktor penting dalam menunjang pembangunan suatu daerah, sehingga perlu adanya penyediaan dan penyaluran tenaga listrik secara optimal baik segi kualitas maupun kuantitas. Oleh karena itu konsumen yang letaknya jauh dari titik pelayanan akan cenderung menerima tegangan relatif lebih rendah, bila dibandingkan dengan tegangan yang diterima konsumen yang letaknya dekat dengan pusat pelayanan, maka perlu di buat alat untuk menstabilkan tegangan tersebut, maka dibuatlah alat pengaturan tegangan.
Sistem pengendali utama pada alat ini adalah mikrokontroler, dimana mikrokontroler bertugas memberi sinyal pulsa pada motor servo untuk bergerak sesusai dengan ADC yang dikirimkan oleh sensor tegangan dan mikrokontroler diprogram dengan logika fuzzy, sehingga motor servo menggerakan autotransformator untuk mendapatkan tegangan keluaran yang diinginkan yaitu sesuai toleransi berdasarkan SPLN tahun 1995 dan SNI tahun 2003 tentang tegangan standar yaitu -10% dan +5%.
Dari hasil pengujian dan perhitungan tegangan keluaran dari alat ini diperoleh kesalahan tegangan rata-rata tanpa beban adalah 3,18%, beban lampu 100 watt adalah 2,46%, beban kipas angin adalah 2,90%, dan beban lampu dan kipas angin adalah 1,67%. Pada pengujian osiloskop memperlihatkan semakin besar tegangan masukan maka gelombang sinusoidal semakin halus karena daya meningkat seiring dengan kenaikan tegangan pada masukan, sehingga gelombang sinusoidal semakin halus.
RANCANG BANGUN ALAT PENGATURAN TEGANGAN MENGGUNAKAN AUTOTRANSFORMATOR DAN MOTOR SERVO
DENGAN METODELOGIKA FUZZYBERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535
Oleh:
Insan Sarip
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah dilakukan oleh orang lain dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana yang disebutkan di dalam daftar pustaka. Selain itu saya menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.
Apabila pernyataan saya tidak benar maka saya bersedia dikenai sangsi sesuai dengan hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, 17 Mei 2013
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Batu Ngaras Kecamatan Bengkunat Kabupaten Pesisir Barat pada tanggal 27 April 1990 dari pasangan Azwar dan Yus’a Penulis merupakan anak kelima dari lima bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SDN 1 Kota Batu Ngaras pada tahun 2002. Penulis melanjutkan ke SMPN 1 Pesisir Tengah yang diselesaikan pada tahun 2005. Pada tahun 2008 penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Umum di MAN Krui. Pada tahun 2008 juga penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur PKAB (Penelusuran Kemampuan Akademik dan Bakat.
MOTTO
“Akar pendidikan itu rasanya pahit, tapi buahnya
manis (Aristoteles)”
“Barangsiapa bersungguh
-sungguh, sesungguhnya
kesungguhannya itu adalah untuk dirinya sendiri.”
(QS Al-Ankabut [29]: 6)
"Tidak ada masalah yang tidak bisa diselesaikan
selama ada komitmen bersama untuk
menyelesaikannya
”
“
Hari ini harus lebih baik dari hari kemarin dan hari
Atas ridho;
Dengan rasa hormat, cinta dan kasih sayangku
Ku dedikasikan karya sedarhana ini untuk Bapak dan Ibu
Tercinta
Az
war & Yus’a
Terima kasih atas cinta, kasih sayang dan do’anya
“Ya Tuhanku! Ampunilah aku, ibu bapakku dan kasihilah mereka keduanya, sebagaimana mereka berdua telah
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI………. xiv
DAFTAR TABEL………. xvii
DAFTAR GAMBAR………. xviii
I. PENDAHULUAN……….. 1
1.1 Latar Belakang……… 1
1.2 Tujuan………. 3
1.3 Manfaat………... 3
1.4 Rumusan Masalah……….. 4
1.5 Batasan Masalah………. 4
1.6 Hipotesis……….. 4
1.7 Sistematika Penulisan………. 5
II. TINJAUAN PUSTAKA……… 6
2.1 Pengaturan Tengangan…...……… 6
2.2 Autotransformator………... 9
xv
III. METODE PENELITIAN………..……….. 15
3.1 Waktu dan Tempat……… 15
3.2 Alat dan Bahan……… 25
3.3Metode Pengendali Alat Penelitian………. 16
3.3.1 Logika Fuzzy.………. 16
3.3.2 Mikrokontroler ATMega8535...……… 18
3.4 Prosedur Kerja..……… 21
3.4.1 Skema Perancangan Alat……… 22
3.4.2 Perancangan perangkat keras………. 23
3.4.3 Perancangan perangkat lunak………... 26
3.4 Line Diagram Pengukuran……….. 31
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN……… ………... 33
4.1 Realisasi Perancangan Perangkat Keras..……….… 33
4.1.1 Rangkaian Skematik Perangkat Keras………. 33
4.1.2 Realisasi Perangkat Keras………. 34
4.1.3 Pengujian Perangkat Keras………... 37
4.1.3.1 Pengujian Power Supply……….. 37
4.1.3.2 Pengujian Sensor Tegangan………... 37
4.1.3.3Pengujian Liquid Crystal Display(LCD)……….. 39
4.2 Realisasi Perangkat Lunak dan Pengujian.………. 40
4.2.1Pemograman Bahasa C….………. 40
4.2.2Pemograman Logika Fuzzy pada Matlab.……… 43
xvi
V. KESIMPULAN DAN SARAN………. 58
5.1 Kesimpulan………..……… 58
5.2 Saran……….... 59
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Tegangan ... 38
Tabel 4.2 Pengujian ADC ... 39
Tabel 4.3 Hasil Simulasi Logika Fuzzy ... 44
Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran dengan Beban Lampu, Kipas, dan Lampu
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Rangkaian pengontrol gelombang penuh satu fasa……….. 7
Gambar 2.2 Bentuk gelombang pengontrol gelombang penuh………. 7
Gambar 2.3 Simbol Triac……….. 8
Gambar 2.4 Rangkaian pengontrol TRIAC……….. 9
Gambar 2.5 Bentuk gelombang pengontrol TRIAC………. 9
Gambar 2.6 Gambar sederhana autotransformator……… 10
Gambar 2.7 Autotransformator………. 10
Gambar 2.8 Motor Servo……….. 11
Gambar 2.9 Sistem Mekanik Motor Servo... 11
Gambar 2.10 Jalur Kabel Motor Servo... 12
Gambar 2.11 Pensinyalan Motor Servo... 13
Gambar 2.12 Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa... 14
Gambar 3.1 Elemen Fuzzy Kontroler………... 17
Gambar 3.2 Mikrokontroler ATMega8535………... 19
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega8535………. 20
Gambar 3.4 Skema Diagram Tugas Akhir………... 22
xiv
Gambar 3.6 Rangkaian Sensor Tegangan………. 24
Gambar 3.7 Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8535……….. 25
Gambar 3.8 FIS Editor Matlab………. 26
Gambar 3.9 Grafik Member Function ADC……… 27
Gambar 3.10 Grafik Member Function Motor Servo………... 28
Gambar 3.11 Grafik Member Function Tegangan Keluara……….. 28
Gambar 3.12 Rule Editor……….. 29
Gambar 3.13 Rule Viewer…..……….. 30
Gambar 3.14 Surface Viewer…………..………. 30
Gambar 3.15 Rangkaian Transformator……… 31
Gambar 3.16 Pengukuran Aoutotransformator……… 31
Gambar 3.17 Multimeter……….. 32
Gambar 4.1 Rangkaian Perangkat Keras Pengaturan Tegangan Keluaran Menggunakan Autotransformator dan Servo dengan Logika Fuzzy……… 33
Gambar 4.2. Perangkat Keras Alat Pengaturan Tegangan Keluaran Menggunakan Autotransformator dan Servo Dengan Logika Fuzzy………... 34
Gambar 4.3 Tampilan ADC pada LCD………. 36
Gambar 4.4 Bentuk Gelombang Searah (DC)……… 37
Gambar 4.5 Grafik Hasil Pengujian Sensor Tegangan………... 38
Gambar 4.6 Grafik Hasil Pengujian ADC……….. 40
Gambar 4.7 Software Code Vision AVR Evaluation V2.05.3a………. 41
Gambar 4.8 Software Logika Fuzzy pada Matlab……….. 43
xv
Gambar 4.10 Surface Baca ADC Terhadap Putaran Servo……… 45
Gambar 4.11 Surface Baca ADC Terhadap Tegangan Masukan……… 45
Gambar 4.12 Masukan Tegangan 110 Volt……… 52
Gambar 4.13 Masukan Tegangan 120 Volt……… 52
Gambar 4.14 Masukan Tegangan 130 Volt……….... 53
Gambar 4.15 Masukan Tegangan 140 Volt……… 53
Gambar 4.16 Masukan Tegangan 150 Volt……… 53
Gambar 4.17 Masukan Tegangan 160 Volt……… 54
Gambar 4.18 Masukan Tegangan 170 Volt……… 54
Gambar 4.19 Masukan Tegangan 180 Volt……… 54
Gambar 4.20 Masukan Tegangan 190 Volt……… 55
Gambar 4.21 Masukan Tegangan 200 Volt……… 55
Gambar 4.22 Masukan Tegangan 210 Volt……… 55
Gambar 4.23 Masukan Tegangan 220 Volt……… 56
Gambar 4.24 Masukan Tegangan 230 Volt……… 56
