RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI
PERANGKAT LISTRIK RUANG KULIAH BERBASIS ARDUINO
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
KURNIAWAN GURUH WIBOWO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI
PERANGKAT LISTRIK RUANG KULIAH BERBASIS ARDUINO
UNO (ATMEGA328)
Tugas Akhir
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh :
KURNIAWAN GURUH WIBOWO
201110130311057
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI
PERANGKAT LISTRIK RUANG KULIAH BERBASIS ARDUINO
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang
berjudul :
”RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT
LISTRIK RUANG KELAS BERBASIS ARDUINO UNO
(ATMEGA328) ”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi pembacaan
sensor
Passive Infrared (PIR)
dan
Light Sependent Resistor (LDR)
, pengontrolan
relay sebagai saklar otomatis untuk menghidupkan dan mematikan perangkat listrik
di dalam ruang kelas seperti
Air Conditioner
, Lampu dan
LCD
, Dimmer lampu
sebagai pengontrol lampu redup dan terang. Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa
dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh
karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat
bagi berkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, Februari 2016
DAFTAR PUSTAKA
[1].
Sutono, 2014. “
Perancangan Sistem Aplikasi Otomatisasi Lampu Penerangan
Menggunakan Sensor Gerak dan Sensor Cahaya Berbasis Arduino UNO
(ATMEGA328)”.
.
[2].
Utomo,Galoeh. 2013. “
Sistem Kontrol Penyalaan Lampu Ruang Berdasarkan
Pendeteksian adaa Tidaknya Orang di Dalam Ruangan ”.
Limau Manis :
Padang.
[3].
Novianti, Keyza. 2012. “
Perancangan Prototipe Sistem Penerangan Otomatis
Ruangan Berjendela Berdasarkan Intensitas Cahaya” .
[4].
Wildian.. 2012. “
Rancang Bangun Sistem Otomasi Penyalaan Lampu Ruang
Kuliah Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 dengan Detektor
PIR
PARADOX-465” .
[5].
Tarigan, Pilipus. 2013”
Sistem Pengendali Suhu Ruangan Menggunakan
Fuzzy Logic Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535
”.
[6].
.
Djuandi Feri
,
2011
“E-Book Pengenalan Arduino”
[7].
Sumartono, 2006
“Kendali Intensitas Lampu Berbasis Mikrokontroller
ATMega8535”
[8].
Anonim, 2012, “
Arduino Controlled Light Dimmer
”, [online] Availble at :
http://www.instructables.com/id/Arduino-controlled-light-dimmer-The-
circuit.
[Diakses pada tanggal 09-08-2015]
[9].
Anonym, 2011, “Dimmer Arduino”, [online] Availble at :
https://arduinodiy.wordpress.com/2012/10/19/dimmer-arduino
[Diakses pada
tanggal 12=08-2015]
ABSTRAK
Perangkat listrik secara umum dikendalikan secara manual oleh manusia.
Perlu suatu sistem otomatisasi agar pemborosan listrik sedikit terkurangi. Sistem
otomatisasi akan dapat memudahkan operasional dan untuk menghindari perangkat
listrik yang menyala sia-sia tanpa ada aktifitas. Tujuannya tak lain untuk menghindari
pemborosan energi listrik.Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Perangkat Listrik
Ruang Kelas ini menggunakan sensor Passive Infrared (PIR) sebagai pendeteksi
keberadaan orang dan Light Dependent Resistor(LDR) sebagai pendeteksi intensitas
cahaya. Lampu dapat diatur redup dan terangnya dengan menggunakan dimmer
sesuai intensitas cahaya yang ada didalam ruang kelas
Kata kunci : PIR Sensor, LDR, Dimmer lampu, Otomatisasi Perangkat Listrik,
Penghematan Energi
ABSTRACK
Electrical device are generally controlled manually by human.To reduce the
waste of electricity we can use a series of automation systems. Automation system
can control electrical devices that do not light up when not needed. This class
automation systems design using Passive Infrared Sensor (PIR) sensor to detect
human movement and Light Dependent Resistor (LDR) to detect the light intensity in
the room. Dimmer lamp will automatically adjust the lamp by the light intensity in
the room
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Pembangunan berkembang dengan pesat, sehingga jumlah kebutuhan daya listrik di Indonesia cenderung naik. Peningkatan kebutuha daya listrik dapat diakibatkan oleh penambahan beban baru dapat juga disebabkan borosnya pemakaian daya listrik. Pemborosan energi listrik harus dicegah, karena pasokan daya listrik dari PT.Perusahaan Listrik Negara (PLN) semakin terbatas. Penghematan energi listrik dapat menguntungkan konsumen dan produsen. Karena hal tersebut, maka dibutuhkan suatu sistem yang dapat menghidupkan dan mematikan peralatan listrik secara otomatis melalui pendeteksian keberadaan orang dalam suatu ruangan.
Berdasarkan penelitian oleh Pilipus Tarigan (2013) didapatkan hasil sebuah alat simulasi pendingin ruangan yang dapat mendeteksi gerakan manusia dan suhu dalam sebuah ruangan. Berdasarkan hasil pendeteksian gerak dan suhu tersebut akan diproses secara fuzzy logic sehingga menghasilkan keluaran yang menentukan aktif-tidaknya serta tinggi-rendahnya suhu dari sebuah alat pendingin ruangan. Masalah utama penerapan detektor PIR dalam suatu aplikasi pemantauan adalah bahwa waktu pengideraannya sangat singkat. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan Marnita (2012) dalam penelitian tugas akhirnya diperoleh bahwa detektor PIR mampu mendeteksi hingga sekitar 4,4 detik. Dalam penelitian Albert (2012), waktu deteksi detektor PIR yang digunakannya malah lebih singkat, yaitu rata-rata 2,34 detik. Sedangkan jarak jangkauan sensor sejauh 4m (Gifson, 2009), bahkan jangkauan sensor ini bisa mencapai 6 m (Marnis, 2011).
(LCD) masih menyala meskipun tidak ada orang dan tidak ada aktivitas belajar-mengajar (mahasiswa / dosen) di dalamnya. Potensi pemborosan listrik cukup besar karena lampu yang digunakan di tiap ruang kuliah relatif banyak, yaitu 9 buah. Faktor yang mungkin menjadi penyebab kenapa lampu-lampu tersebut tidak dipadamkan setelah selesai digunakan adalah lupa, letak/posisi saklar lampu yang tidak mudah dicapai (tersembunyi atau jauh dari pintu keluar), dan ketidakpedulian pengguna. Melihat hal tersebut perlu adanya perangkat otomatisasi yang mampu mematikan peralatan listrik dalam ruangan kelas ketika kosong.
Melihat hal tersebut penulis mencoba merancang saklar otomatis berdasarkan sensor Passive Infrared Receiver (PIR) . Sensor PIR merupakan sebuah sensor berbasis infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. Sensor PIR tidak memancarkan cahaya apapun seperti IR LED. Sesuai namanya “Passive”, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang dapat dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Untuk mendeteksi cahaya dalam ruangan, digunakan sensor Light Dependent Resistant (LDR) (Dian Renita
Rahmaliaetal.,2012).
1.2. Rumusan Masalah
Bedasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :
a) Bagaimana membuat sistem otomatisasi ruang kuliah?
b) Bagaimana pemilihan dan penempatan sensor dalam ruangan? c) Bagaimana menguji sistem otomatisasi tersebut didalam ruang
kuliah?
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari pembuatan sistem otomatisasi perangkat listrik ruang kuliah diharapkan :
a) Membuat suatu rancang bangun sistem otomatis lampu penerangan ruangan dan perangkat elektronik berdasarkan keberadaan manusia dengan mem- pertimbangkan intensitas cahaya dalam suatu ruangan.
b) Memilih lokasi yang tepat dalam penempatan sensor agar pendeteksian sensor lebih akurat.
c) Melakukan unjuk kerja dari sistem otomatisasi tersebut di dalam ruang kuliah.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan untuk memperjelas ruang lingkup skripsi perancangan sistem otomasi lampu dan peralatan elektronik pada ruang kuliah ini adalah sebagai berikut:
a. Peralatan listrik yang digunakan sebagai obyek skripsi sebatas peralatan listrik yang berada di ruangan kuliah 5.28B di Universitas Muhammadiyah Malang Fakultas Teknik Jurusan Elektro.
c. Pengontrolan AC (Air Conditioner) hanya sebatas kondisi ON/OFF.
d. Menggunakan 3 buah sensor PIR dan 3 buah sensor LDR untuk aktifasi dari peralatan listrik tersebut.
e. Pengaturan intensitas cahaya lampu sebatas mati-redup-terang.
1.5. Metodologi Penelitian
a) Perancangan dan Pembuatan Alat
Pada pembuatan alat otomasi perangkat listrik di ruang kelas terdapat beberapa komponen yaitu arduino uno (ATMEGA328) sebagai otak dari sistem, sensor sebagai pendeteksi kehadiran orang dalam suatu ruangan dan sensor LDR akan mendeteksi kuatnya cahaya yang ada didalam ruangan serta relay berfungsi sebagai saklar untuk perangkat listrik di dalam kelas.
b) Perancangan sistem
Sistem otomasi perangkat listrik di dalam ruang kelas ini menggunakan mikrokontroler ATMEGA328 sebagai otak sistem ini, 2 buah sensor PIR untuk mendeteksi keberadaan manusia, 2 buah sensor LDR untuk mendeteksi cahaya pada ruang kelas, relay sebagai saklar otomatis dan rangkaian lampu dimmer dengan TRIAC berfungsi sebagai alat untuk mengatur intensitas nyala lampu pijar. Rangkaian lampu
dimmer dengan TRIAC ini sangat sederhana dan dapat digunakan untuk
mengontrol tegangan AC 220V.
Sistem otomatis bekerja mulai dari radiasi inframerah dan intensitas cahaya yang dideteksi oleh obyek sampai menghidupkan lampu, LCD,
dan Air Conditioner secara otomatis. Sensor PIR berfungsi sebagai detektor yang
