PENGISIAN BATERAI PONSEL MENGGUNAKAN TENAGA ANGIN
LAPORAN TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Diploma III Program Studi Teknik Telekomunikasi
Disusun Oleh:
ADHE APRIANY RAMLI 1205062056
JECKLIN KHARINA TARIGAN 1205062084
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI MEDAN
iii ABSTRAK
Sehubungan dengan kebutuhan energi yang banyak diera globalisasi terutama di Indonesia ini, maka penulis ingin membuat sebuah proyek tugas akhir dengan judul “Pengisian
Daya Baterai Menggunakan Tenaga Angin”. Alat ini menggunakan Motor DC sebagai pengubah
tenaga angin menjadi tegangan listrik dan ATMega8 yang memiliki ADC internal yang dapat
mengubah tegangan analog data digital agar dapat diproses di mikrokontroller, yang dibuat
dengan program menggunakan bahasa C serta IC 7805 dan IC LM317 berfungsi sebagai
regulator tegangan pada mikrokontroller dan pada saat proses pengecasan ponsel. Dan juga penggisian daya baterai menggunakan tenaga angin dibuat menggunakan komponen yang seminim mungkin agar lebih mengemat pengunaan biaya pembuatan, selain dapat digunakan didaerah yang memiliki kapasitas kekuatan angin yang besar terutama di daerah pesisir pantai dan juga pegunungan, alat ini juga dapat dirancang untuk kendaraan bermotor dengan bentuk yang disesuaikan dengan kendaraan bermotor. Dari hasil perancangan alat ini penulis berharap alat ini dapat membantu penduduk Indonesia dalam penghematan tenaga listrik pada saat pengecasan baterai ponsel.
iv
KATA PENGANTAR
PujidansyukurpenulispanjatkankehadiaranTuhan Yang MahaEsa,
karenaberkatdananugrahdankasihsayangNyakepadapenulis yang memberikanpenuliskesehatandankesempatan, sehingga bisa menyelesaikanlaporan
TugasAkhirinidenganbaik.
LaporanTugasAkhiriniberjudul “Perancangan Dan Pembuatan Pengisian Baterai menggunakan Tenaga angin“. TugasAkhirinidisusunsebagaisalahsatusyarat yang harusdipenuhiolehmahasiswa Program StudiTeknik Telekomunikasi, JurusanTeknikElektrountukmenyelesaikan program pendidikan Diploma III PoliteknikNegeri Medan.
DalammenyelesaikanTugasAkhirini,
penulistelahmendapatkanbimbingandanbantuandariberbagaipihakberupa moral,
materi, spiritual, maupuninformasi. Olehsebabitupadakesempataninipenulisinginmenyampaikanucapanterimakasih yang
sebesar-besarnyakepada:
1. Bapak M. Syarifuddin, selakuDirekturpoliteknikNegeri Medan
2. Bapak Junaidi, ST, MT selakukepalaJurusanTeknikElektroPoliteknikNegeri
Medan
3. Bapak Ir. SuhailiAlifuddin, M. Eng, Kepala Program Studi Telekomunikasi
PoliteknikNegeri Medan.
4. BapakIr. Elferida Hutajulu, MT. selakuKepalaLaboratoriumTeknik
Telekomunikasi PoliteknikNegeri Medan.
5. Bapak Junaidi,ST.MT, selakuDosenPembimbingTugasAkhirpenulis, yang
telahbanyakmemberikanbantuandandukungandalammengerjakanproyekTugas AkhirdanpenulisanLaporanTugasAkhirini.
v
7. BapakIbuStafpengajar Program StudiTeknik Telekomunikasi
PoliteknikNegeri Medan yang telahbanyakmenyampaikanilmunyaselamamasaperkuliahan.
8. Kepadakedua Orang tuatercinta, yang senantiasamemberikancintadankasih,
dukungandandoa, semangatdanmateri.
9. Terima Kasih Kepada Saudarapenulistercinta.
10.Teman-teman seperjuangan Program Studi Telekomunikasi terkhusus di kelas
TK-6C.
PenulismenyadaribahwadalampenulisanTugasAkhirinimasihbanyakkekuranganda nketidaksempurnaan. Untukitudenganhatiterbukapenulismengharapkankritikdan saran yang bersifatmembangun demi kesempurnaanTugasAkhirini.
Akhir kata penulismengharapkankiranyaTugasAkhirinidapatbergunabagi para
pembacadankiranya Tuhan Yang Maha Esa
selalumelimpahkanrahmatdanridhoNyakepadakitasemua.
Medan,31Agustus 2015
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ... i LEMBAR PENGESAHAN ... ii ABSTRAK ... iii KATA PENGANTAR ... iv DAFTAR ISI ... v DAFTAR TABEL ... x DAFTAR GAMBAR ... xi BAB 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1.Latar Belakang ... 1 1.2. Perumusan Masalah ... 2 1.3.Batasan Masalah... 21.4.Tujuan Penulisan Laporan... 2
1.5.Metode Pembahasan... 3
vi
BAB 2 DASAR TEORI ... 5
2.1. Motor DC 12 Volt ... 5
2.1.1.Komponen Utama Motor DC... 5
2.1.2. Prinsip Kerja Motor DC ... 6
2.2. Mikrokontroller ATMega8 ... 7
2.2.1Fitur ATMega8 ... 8
2.2.2. Konfigurasi Pin ATMega8 ... 8
2.2.3. Arsitektur ATMega8 ... 9
2.3. Transistor BD139 ... 11
2.3.1. Karakteristik Transistor BD139 ... 11
2.4. IC Regulator 7805 ... 12
2.4.1. Cara Kerja Rangkaian ... 12
2.4.2. Fungsi IC Regulator 7805 ... 12
2.5. IC Regulator LM 317 ... 13
2.6.Baterai Kering Lead Acid ... 14
2.7 Pemrograman Mikrokontroller ATMega8 dengan CodeVision AVR... 15
2.7.1. Konfigurasi Dasar Port ... 16
BAB 3 PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM ... 17
3.1. Diagram Blok Rangkaian ... 17
3.1.1. Penjelasan Diagram Blok Rangkaian ... 18
vii
3.3. IC Sebagai Pengatur Tegangan ... 20
3.3.1.IC LM7805 ... 21
3.3.2. IC Regulator LM 317 ... 21
3.4 Perancangan Perangkat Lunak pada Mikrokontroller ATMega8 ... 22
3.4.1.Algoritma Program pada Mikrokontroller ... 22
3.4.2.Diagram Alir ... 23
3.4.3. Pembuatan Program ... 24
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA ... . 27
4.1. Pengujian dan Analisa Data ... . 27
4.1.1.Analisa Data dan Pengujian Rangkaian Sistem Minimum ATMega8 ... 27
4.1.2.Rangkaian Motor DC... ... 29
4.1.3. Pengujian Rangkaian IC Regulator ... 30
BAB 5 PENUTUP ... 32
5.1. Kesimpulan ... 32
5.2. Saran ... 33
DAFTAR PUSTAKA ... 34
X
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik Transistor ... 14
Tabel 4.1. Pengukuran Rangkaian Motor DC Tanpa Beban... 29
Tabel 4.2. Pengukuran Rangkaian Motor DC Dengan Beban... 30
Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Regulator IC 7805... 9
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk fisik Motor DC 12 Volt... 5
Gambar 2.2. Bentuk Fisik Mikrokontroller ATMega8... 7
Gambar 2.3 Konfigurasi PinATmega8 ... 9
Gambar 2.4 Diagram Blok Mikrokontroller ATMega8 ... 10
Gambar 2.5Transistor BD 139 ... 11
Gambar 2.6 Regulator IC7805 ... 13
Gambar 2.7 IC Regulator LM137 ... 13
Gambar 2.8 Grafik tahap pengisian baterai asam timbal ... 15
Gambar 2.9 Tampilan awal pada CodeVision AVR ... 16
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 17
Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller ATMega8 .... 19
Gambar 3.3 Rangkaian Motor DC ... 20
Gambar 3.4 IC Regulator LM 7805 ... 21
Gambar 3.5 Diagram alir pada Mikrokontroller ATMega8 ... 23
Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan ... 25
Gambar 4.1 Pengujian rangkaian sistem minimum ATMega8 ... 28
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi sangatlah pesat didunia ini, hal ini dikarenakan penggunaan teknologi sudah semakin dekat dengan kehidupan manusia. Semakin pesatnya perkembangan teknologi maka semakin banyak penggunaan energi listrik. Dikarenakan manusia memerlukan energi listrik sebagai pengisi daya alat elektronik.
Sebagian besar manusia menggunakan energi listrik untuk pengisian daya ponsel,
dikarenakan ponsel merupakan salah satu alat elektronik yang sangat dibutuhkan manusia, dan penggunaan energi listrik akan semakin banyak digunakan untuk pengisian daya baterai ponsel, maka dari itu penulis ingin membuat Perancangan dan Pengisian Baterai Menggunakan Tenaga Angin. Alat ini dibuat menggunakan komponen seminim mungkin untuk mengurangi beban dari alat tersebut, dengan menggunakan ATMega8 sebagai pengontrol dan pemantau pengisian daya baterai menggunakan tenaga angin, serta dirancang untuk mengubah energi angin menjadi tegangan listrik melalui Motor DC,
selanjutnya tegangan listrik tersebut disimpan kedalam baterai kering lead acid. Baterai
kering lead acid digunakan sebagai tempat penyimpanan daya, lalu setelah disimpan
melalui baterai, tegangan listrik tersebut akan dialirkan ke handphone untuk pengisian
daya. Penulis berharap alat ini dapat bermanfaat dalam penghematan energi listrik yang sudah semakin langka.
2
1.2 Perumusan Masalah
Yang menjadi permasalahan dalam proyek Tugas Akhir ini adalah :
1. Bagaimana membuat alat pengisian baterai ponsel menggunakan tenaga angin?
2. Bagaimana menset program mikrokontroller menggunakan counter timer?
3. Bagaimana agar pengecasan ponsel tetap aktif tanpa menggunakan baterai?
4. Bagaimana membuat Motor DC tetap berputar pada saat kecepatan angin rendah?
1.3Batasan Masalah
Batasan masalah dari penulisan Tugas Akhir adalah :
1. Alat ini dibuat dengan menggubah energi gerak menjadi energi listrik
menggunakan Motor DC dengan prinsip kerja menyerupai generator.
2. Alat ini menggunakan AVR untuk membuat program bahasa C.
3. Sistem mikrokontroller dibuat untuk mengatur counter timer pada rancangan ini.
4. Alat ini menggunakan IC LM317 sebagai regulator tegangan.
5. Dalam rancangan ini menggunakan IC7805 sebagai reguator tegangan 5V pada
mikrokontroller.
6. Alat ini menggunakan energi angin sebagai pengubah energi gerak menjadi enrgi
listrik.
1.4Tujuan Penulisan laporan
Tujuan utama dalam pembuatan laporan tugas akhir ini adalah:
a. Mendesain sistem yang dapat membantu masyarakat untuk mempermudah
pengisian baterai ponsel menggunakan tenaga angin.
b. Menjelaskan tahapan-tahapan pengujian sistem pengisian baterai menggunakan
tenaga angin.
3
1.5 Metode Pembahasan
Dalam perencanaan alat pengisian baterai menggunakan tenaga angin, penulis melakukan beberapa metode, yaitu sebagai berikut :
1. Penjadwalan
Sebelum melakukan desain rangkaian dan alat, terlebih dahulu membuat jadwal dari kegiatan yang akan dilakukan sehingga pekerjaan dapat berjalan teratur.
2. Secara Teoritis
Mengumpulkan data dan mencari data tentang spesifikasi, blok diagram dan cara kerja rangkaian dari buku-buku yang sesuai dengan bahasan penulisan serta mengadakan studi pustaka.
3. Secara Praktis
Melakukan riset atau percobaan dan pengamatan langsung terhadap rancangan dan melakukan pengukuran terhadap alat tersebut, serta melakukan bimbingan terhadap dosen pembimbing.
4
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika pembahasan dalam penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, metodologi penelitian dan sisematika penulisan.
BAB 2 DASAR TEORI
Bab ini membahas tentang pengisian baterai ponsel menggunakan tenaga angin.
BAB 3 PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM
Bab ini menjelaskan tentang pengisian daya baterai yang digunakan, serta langkah-langkah mendesain dan membuat pegisian daya baterai menggunakan tenaga angin
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA
Bab membahas tentang tata cara pengujian disertai analisa terhadap hasil pengujian.
BAB 5 PENUTUP
Bab ini berisikan simpulan dari seluruh rancangan yang telah dibuat beserta saran-saran kepada pembaca guna perbaikan dan pengembangan proyek .
