1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya teknologi pada saat ini yang sangat
pesat, semakin canggih dan modern alat maka semakin dipermudah semua
orang untuk melakukan kegiatan. Semua orang dipermudah dengan
majunya teknologi pada saat ini. Semakin efisien pula kegiatan yang ingin
dikerjakan. Peradaban manusia yang terus berkembang, semakin terus
dikembangkan juga alat berteknologi tinggi untuk memenuhi kebutuhan
personal atau pun industri.
Batik merupakan kerajinan asal Indonesia yang memiliki nilai seni
yang sangat tinggi dan menjadi salah satu bagian dari budaya Indonesia.
Para perempuan masa lalu membatik dijadikan sebagai keterampilan dan
menjadikanya sebagai mata pencaharian. Pada masa lalu membatik
menjadi pekerjaan sangat eksklusif bagi para perempuan Indonesia.
Sebagai bangsa Indonesia batik adalah ciri khas dari negara kita.
Maka dari itu tujuannya untuk mengefisiensi waktu para pembatik untuk
melakukan membatik. Karena setiap harinya banyak permintaan untuk
kain batik. Pada saat ini batik dipakai dalam segala kegiatan berbeda
dengan jaman dahulu, batik hanya dipakai acara tertentu saja. Namun pada
saat ini batik banyak digunakan untuk semua acara baik formal maupun
tidak formal.
Awal mula pakaian batik sering digunakan pada acara resmi untuk
menggantikan jas pada perkembangan masa orde baru. Pakaian batik pada
masa orde baru juga digunakan sebagai pakaian resmi siswa-siswi sekolah
dan pegawai negeri (Batik KORPRI) pada hari-hari tertentu dan sampai
2
Selanjutnya batik berkembang dengan sangat pesat, batik mulai
digunakan sebagai pakaian sehari-hari oleh kaum perempuan. Bahkan saat
ini batik banyak dimodifikasi yang dapat dijadikan pakaian sehari-hari.
Pada saat ini bukan orang Indonesia saja yang menggunakan batik
melainkan masyarakat seluruh dunia. Sehingga batik ditetapkan sebagai
Warisan
Kemanusiaan
untuk
Budaya
Lisan
dan
Nonbendawi
(Masterpieces of the Oral and Intangible Heritage of Humanity) sejak 2
Oktober 2009 oleh UNESCO.
Tingginya kebutuhan batik pada saat ini maka perlu pertimbangan
bagaimana meningkatkan kinerja kerja produksi batik, melihat bahwa
pengerjaan batik masih menggunakan cara tradisional untuk menjaga
mutu. Salah satunya pada proses pemalaman dimana para pembatik masih
menggunakan kompor sebagai pemanas lilin malam, sehingga untuk
mendapat titik cair lilin tersebut harus mengatur knop secara manual
sampai titik cair yang diinginkan sehingga sempurna pelelehanya.
Pada saat proses membatik dibutuhkan bahan yang bagus untuk
membuat motif batik. Masing-masing lilin memiliki titik leleh yang
berbeda setiap macamnya, sehingga membutuhkan perhatian khusus dalam
proses pencairan, karena malam atau lilin batik sangat mudah hangus
apabila panas yang diperoleh terlalu tinggi. Sehingga dibutuhkan alat
untuk pengontrolan suhu agar lilin mendapatkan suhu yang sesuai dengan
titik didih lilin malam tersebut.
Untuk mengatasi permasalan itu maka dirancanglah alat pengatur
nyala api untuk mendapatkan kestabilan suhu yang diinginkan. Sehingga
akan menghasilkan lelehan dari lilin malam yang baik, tidak membeku dan
tidak hangus.
Pengaturan suhu dapat diatur dengan kita menggunakan
keypad,
jika suatu lilin yang kita inginkan mempunyai titik didih sendiri-sendiri
jadi setiap lilin mempunyai suhu berbeda. Contoh jika lilin malam A
3
Merancang pembuatan rangkaian pendeteksi suhu ini dengan
menyambungkan antara motor
servo
dengan
valve
yang ada pada regulator
untuk mengatur banyak sedikitnya gas yang dikeluarakan. Sedangkan
untuk mengetahui berapa suhu pada lilin malam pada penggorengan
menggunakan IC LM35 kemudian ditampilkan pada LCD.
Dari uraian di atas, maka dengan ini penulis membuat judul
tentang
“ALAT PENGONTROL SUHU L
ILIN MALAM PADA
PROSES PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLER
(HARDWARE)
”.
1.2
Rumusan Masalah
1. Bagaimana merancang dan membuat alat pengatur suhu pada proses
pelelehan malam atau lilin batik secara otomatis dan mekanis ?
2. Bagaimana mengatur suhu yang diinginkan menggunakan
keypad
?
3. Bagaimana merancang dan membuat rangkaian pendeteksi suhu ?
1.3
Batasan Masalah
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEGA 16.
2. Sensor suhu menggunakan IC LM35.
3. Pemanas lilin malam menggunakan kompor gas.
4. Pengatur besar dan kecil api menggunakan
valve regulator
yang di
couple dengan motor
servo.
4
1.4
Tujuan
1. Merancang dan membuat kontrol otomatis pengatur suhu pada proses
pelelehan lilin malam batik.
2. Merancang dan membuat mekanik pada proses pelelehan lilin malam
batik.
3. Dapat mengatur suhu yang diinginkan dengan menggunakan
keypad.
4. Membuat keluaran api agar sesuai dengan suhu yang telah ditentukan.
1.5
Sistematika Penulisan
Penulisan laporan akhir ini terdiri dari lima bab, yaitu :
Bab I. PENDAHULUAN, berisikan tentang latar belakang, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan dan sistematika penulisan.
Bab II. LANDASAN TEORI, berisikan tentang dasar teori komponen
yang digunakan dalam laporan skripsi ini.
Bab III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT, berisikan tentang
perancangan dan pembuatan alat.
Bab IV.PENGUJIAN DAN ANALISA, berisikan tentang hasil pengujian
dan analisa alat.
Bab V. PENUTUP, berisikan kesimpulan dan saran dari pembahasan pada
ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES
PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLER
(HARDWARE)
SKRIPSI
DisusunOleh :
EKO FEBRIANTO FERDIANSYAH 201010130311052
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES
PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLER
(HARDWARE)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
DisusunOleh :
EKO FEBRIANTO FERDIANSYAH 201010130311052
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Tiada kata yang terbaik dan terindah selain puji syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat, taufik serta hidayahNya maka penulisan skripsi yang
berjudul “ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES
PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLLER (HARDWARE)” dapat terwujudkan, yang digunakan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar sarjana S-1.
Penulisan skripsi ini tidak dapat terselesaikan dengan baik tanpa adanya bimbingan dan sumbangan pemikiran dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tidak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tinginya kepada :
1. Kedua orang tua penulis yang telah memberi kasih sayang, dukungan baik
moril maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Ir.Nur Alif, MT., selaku Ketua Jurusan Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Nurhadi, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Bapak Dr. Ir. Ermanu Azizul Hakim, MT. selaku Dosen Pembimbing II
yang juga telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Bapak dan Ibu dosen pengajar serta para staff karyawan jurusan teknik elektro
UMM.
6. Teman – teman seperjuanganku di kelas Elektro B, terima kasih atas semua
kisah suka dan dukanya. Karena kalian adalah keluargaku juga.
7. Dan semua pihak yang telah membantu kelancaran penulis dalam penyusunan
skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam skripsi ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan sangat diharapkan oleh penulis demi sempurnanya skripsi ini.
Malang, 24 Januari 2015
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
SURAT PERNYATAAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan ... 4
1.5 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LNDASAN TEORI 2.1 Jenis Lilin Malam ... 5
2.2 Sensor Suhu LM35 ... 7
2.3 Keypad ... 10
2.4 Mikrokontroler ATMEGA16 ... 11
2.4.1 Arsitektur ATMEGA16 ... 11
2.4.2 Konfigurasi Pin ATMEGA16 ... 12
2.5 Motor Servo ... 13
2.6 LCD 2x20 ... 14
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Studi Literatur ... 18
3.2 Perancangan dan Sistem Kerja Alat ... 18
3.3 Blok Diagram ... 19
3.4 Pernacangan... 20
3.5.1 Perancangan Mekanik Box ... 20
3.5.2 Perancangan Mekanik Valve Regulator ... 23
3.5.1 Gambar Mekanik Sebenarnya ... 24
3.6 Perancangan Elektronik ... 27
3.6.1 Perancangan Minimum System ATMEGA16 ... 27
3.6.2 Perancangan Rangkaian Sensor LM35 ... 30
3.6.3 Perancangan Rangkaian LCD ... 31
3.6.4 Perancangan Rangkaian Keypad ... 32
3.6.5 Perancangan Rangkaian Motor Servo ... 32
3.6.6 Perancangan Rangkaian Power Supply ... 33
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Rangkaian Power Supply ... 34
4.2 Pengujian Rangkaian Minimum System ... 36
4.3 Pengujian Sensor LM35 ... 38
4.4 Pengujian LCD ... 39
4.4.1 Tujuan ... 64
4.4.2 Listing Program LCD ... 64
4.4.3 Hasil Pengujian LCD ... 65
4.4.4 Analisa Hasil Pengujian LCD ... 65
4.5 Pengujian Keypad ... 40
4.6 Pengujian Motor Servo ... 43
4.6.1 Hasil Gambar Osiloscope ... 46
4.7 Pengujian Rangkaian Keseluruhan Sistem ... 48
4.7.1 Tujuan ... 48
4.7.2 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem ... 49
4.7.3 Analisa Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem ... 57
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 59
5.2. Saran ... 60
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pin dan Fungsi LCD ... 15
Tabel 3.1 Karakteristik Reset ... 30
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Power Supply ... 36
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Rangkaian Minimum System ... 37
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Keypad ... 40
Tabel 4.4 Tabel Kebenaran Keypad 4x4 ... 42
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Motor Servo ... 44
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lilin Malam Batik ... 7
Gambar 2.2 Sensor Suhu LM35... 7
Gambar 2.3 Rangkaian sensor LM35 ... 8
Gambar 2.4 Grafik akurasi LM35 terhadap suhu ... 10
Gambar 2.5 Keypad matriks 4x4 ... 10
Gambar 2.6 Pin ATMEGA16 ... 13
Gambar 2.7 Motor Servo ... 14
Gambar 2.8 LCD 2x20 ... 15
Gambar 3.1 Blok Diagram Alat ... 19
Gambar 3.2 Desain Box Bagian Depan... 21
Gambar 3.3 Desain Box Bagian Belakang ... 22
Gambar 3.4 Desain Box Bagian Samping Kiri ... 22
Gambar 3.5 Desain Mekanik Valve Regulator ... 23
Gambar 3.6 Mekanik pada Tabung Elpiji ... 24
Gambar 3.7 Mekanik Motor Servo ... 24
Gambar 3.8 Mekanik Valve Regulator... 25
Gambar 3.9 Mekanik Kompor Gas ... 25
Gambar 3.10 Mekanik Penggorengan ... 26
Gambar 3.11 Mekanik Sensor LM35 ... 26
Gambar 3.12 Skema Papan Kontrol ... 27
Gambar 3.13 Skema Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA16 ... 28
Gambar 3.14 Rangkaian ATMEGA16 dengan Sensor LM35 ... 31
Gambar 3.15 Rangkaian ATMEGA16 dengan LCD ... 31
Gambar 3.16 Rangkaian ATMEGA16 dengan Keypad ... 32
Gambar 3.17 Rangkaian ATMEGA16 dengan Motor Servo ... 32
Gambar 3.18 Rangkaian Power Supply 5 Volt dengan Arus 3 Amepere ... 33
Gambar 3.19 Rangkaian Power Supply 5 Volt dengan Arus 3 Amepere ... 33
Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Power Supply 5v, Arus ± 1 Ampere .... 35
Gambar 4.2 Pengukuran Arus Power Supply 5v, Arus ± 1 Ampere ... 35
Gambar 4.3 Pengukuran Tegangan Power Supply 5v, Arus ± 3 Ampere .... 35
Gambar 4.5 Pengukuran tegangan port I/O saat logika 1 (high) ... 37
Gambar 4.6 Pengukuran tegangan port I/O saat logika 0 (low) ... 37
Gambar 4.7 Hasil Tampilan Suhu ... 38
Gambar 4.8 Keluaran Tegangan Sensor LM35 ... 39
Gambar 4.9 Hasil Pengujian LCD ... 40
Gambar 4.10 Bentuk Sinyal PWM saat Start ... 46
Gambar 4.11 Bentuk Sinyal PWM saat Transient ... 46
Gambar 4.12 Bentuk Sinyal PWM saat Steady State (1) ... 47
DAFTAR PUSTAKA
Atmel, 2003.ATMega 16. http://www.alldatasheet.com/ (diunduh September
2014).
Bulton, W. 2006. Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. Jakarta: Penerbit
Erlangga.
Ega Andhika Hanggara Putra, 2014. Pengaturan Pemanas Lilin Otomatis Pada Canting Elektrik Untuk Proses Pembuatan Batik Tulis Berbasis Embedded System Dengan Menggunakan Metode PI ,
JurusanTeknik Elektro Politeknik Negeri Malang, Malang.
Fairchild Semiconductor, IC7805. http://pdf.datasheetcatalog.com/ (diunduh
September 2014)
Hakim, Ermanu Azizul. 2012. Sistem Kontrol. Malang: Penerbit UMM Press.
Lilin batik lasem 2013. http://sentrabatiklasem.com/lilin-batik-lasem/. (diakses 1
September 2014).
National Semiconductor, LM35. http://pdf.datasheetcatalog.com/ (diunduh
September 2014)
Servo MG995. http://www.electronicoscaldas.com/ (diunduh September
2014)
Tooley, Michael, BA. 2002. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Jakata: Erlangga
Vishay, LCD 20x2. http://pdf.datasheetcatalog.com/ (diunduh September
2014)
