Automatisasi Peralatan Listrik Rumah Tangga Pada Jemuran Pakaian

(1)

Automatisasi Peralatan Listrik Rumah Tangga Pada Jemuran

Pakaian

Mudrika

Universitas Gunadarma

Jl. Margonda Raya No.100 Depok

ABSTRAKSI

Automatisasi perangkat elektronika pada saat sekarang ini berkembang sangat pesat tidak luput juga untuk menjemur pakaian, untuk menjemur pakaian dirumah atau pekarangan rumah ini haruslah ada yang menjaganya atau ketika hari akan hujan tentu harus ada yang memindahkan pakaian untuk tidak terjadi pakaian menjadi basah kembali. Dengan sedikit merangkai rangkaian elektronika dapat digunakan suatu automatisasi menggeser jemuran pakaian kedalam suatu yang terhindar dari hujan. Dengan menggunakan komponen elektronika inputan yaitu sensor air dan sensor cahaya (LDR) dan di proses dengan menggunakan kontroler yaitu arduino UNO dan keluaran motor servo dan fan sebagai penggerak atau keluaran. Dengan cara mensimulasikan menggunakan cahaya pada sensor LDR bahwa sudah terjadi pagi hari, maka jemuran akan keluar dengan sendirinya, dan juga menggunakan air pada sensor hujan dengan mensimulasikan bahwa sudah terjadi hujan dan apabila jemuran tersebut belum sepenuuh nya kering maka akan secara otomatis akan di keringkan dengan fan.

Kata Kunci:, Automatis, Arduino Uno, Jemuran

Daftar Pustaka (2009-2016)

PENDAHULUAN

Pada dasarnya manusia menginginkan segala sesuatunya dengan mudah dan praktis, tidak membutuhkan tenaga yang banyak dengan biaya yang sekecil – kecilnya. Sudah menjadi sifat manusia tidak ingin direpotkan dengan hal-hal kecil salah satu nya seperti menjaga jemuran. Menjemur pakaian merupakan kegiatan rutin yang dilakukan oleh banyak orang. Namun, sering kali pemilik tidak sempat untuk mengangkat jemuran pada waktu akan turun hujan ataupun ketika hari sudah malam yang dikarenakan pemilik sedang tidak berada di rumah.

Masyarakat pun bisa memakai sistem penjemuran otomatis yang modern untuk mempermudah mereka dalam menjemur dan mengangkat pakaian. Sehingga dapat mengefisiensi waktu, tenaga dan juga biaya. Tentunya masyarakat akan sangat kerepotan jika dalam hal menjemur pakaian masih dengan menggunakan cara manual. Dalam perangkaian alat automatisasi jemuran ini menggukanan Arduino UNO R3 merupakan kontrol dari Jemuran Otomatis, Sensor Cahaya (LDR), sensor hujan, fan (kipas) dan Motor Servo sebagai penggerak dari Jemuran Otomatis.

(2)

TINJAUAN PUSTAKA

Mikrokontroler atau kadang dinamakan pengontrol tertanam (embedded controller) adalah suatu sistem yang mendukung masukan/keluaran, memori, dan prosesor, yang digunakan pada produk seperti mesin cuci, pemutar video, mobil, dan telepon. Pada prinsipnya, mikrokontroler adalah sebuah komputer berukuran kecil yang dapat digunakan untuk mengambil keputusan, melakukan hal-hal bersifat berulang, dan dapat berinteraksi dengan piranti-piranti eksternal, seperti sensor air dan sensor cahaya untuk mendeteksi air dan cahaya.

Arduino adalah perangkat elektronik yang berfungsi seperti mikrokontroler dan bersifat open source. Arduino memiliki prosesor dari keluarga Atmel AVR. Arduino memiliki perangkat lunak dengan Bahasa pemograman yang spesifikasi. Arduino juga memiliki software kompilasi sendiri yang bersifat open source dan dapat diunduh di website Arduino.cc. perangkat keras Arduino juga bersifat open source sehingga pengguna dapat mengembangkan sendiri board Arduino sesuai keinginannya.[4]

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.

Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.

Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya.

(3)

Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo.

Contoh Motor Servo

Gambar 2. Motor Servo

Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo.

Konstruksi Motor Servo

(4)

Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.

Jenis Motor Servo

 Motor Servo Standar 180°

Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°.

 Motor Servo Continuous

Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).

Pulsa Kontrol Motor Servo

Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. Apabila motor servo diberikan pulsa dengan besar 1.5 ms mencapai gerakan 90°, maka bila kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0° dan bila kita berikan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180°.

Pulsa Kendali Motor Servo

(5)

Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50 Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0°/ netral).

Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar ke berlawanan arah jarum jam (Counter Clock wise, CCW) dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan bertahan diposisi tersebut. Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam (Clock Wise, CW) dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut.

Sensor Cahaya( LDR )

Gambar 5. Sensor Cahaya ( LDR)

Pengertian LDR (Light Dependent Resistor) dan Cara Mengukurnya – Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap. Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang. LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.

(6)

Sensor AIR

Sensor Air adalah sensor yang difungsikan untuk mendeteksi ada tidaknya kondisi rintik hujan, yang dimana dapat dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi mulai dari yang sederhana hingga aplikasi yang kompleks. Di pasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke Arduino. Prinsip kerja dari modul ini adalah dimana pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit, cairan tersebut dapat menghantarkan arus listrik. Dan pada modul terdapat ic komparator yang dimana keluaran dari sensor ini dapat berupa logika atau kondisi on atau off. Serta pada modul sensor ini terdapat keluaran yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.Sensor ini dapat digunakan untuk memonitoring kondisi ada tidaknya hujan yang dimana keluarannya dari sensor ini dikonversi ke beberapa sinyal ouput digital maupun analog.

Gambar 7. Sensor Air Spesifikasi sensor Air :

 Sensor memakai material (FR-04) dengan ukuran luas 5cm x 4cm dengan permukaan dilapis nikel dan berkualitas tinggi yang terdapat pada dua sisinya

 Memiliki lapisan yang bersifat anti oksidasi dan memiliki daya tahan superior  Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA  Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor  Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V

 Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)  Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya  Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm

(7)

Gambar 8 . Spesifikasi Sensor Hujan

METODE PENELITIAN

Langkah-langkah dalam tahapan metodologi yang telah dilakukan yaitu tahapan analisis, perancangan dan implementasi penggunaan alat dan bahan, lokasi ujicoba serta langkah-langkah yang dilakukan saat penelitian yakni seperti berikut : pada tahapan analisis dilakukan dengan cara mencari referensi dan teori-toeri yang mendukung sedangkan pada tahapan Perancangan ini meliputi perangkat keras dan perangkat lunak. Pada bagian perangkat keras yaitu berupa Sensor Air , Sensor Cahaya dengan LDR , Mikrokontroller Arduino Uno, Motor servo dan Fan sedangkan untuk perangkat lunak berupa source code assembler seperti yang terlihat pada gambar blok diagram dibawah ini :

Gambar 9. Blok Diagram Rangkaian

Blok Masukan

Di blok input ini terdapat sensor air, sensor cahaya (LDR) . Kedua sensor ini berfungsi sebagai sumber inputan logika untuk Arduino Uno. Pada sensor cahaya, Jika LDR menerima cahaya maka LDR akan menghasilkan logika HIGH untuk inputan Arduino Uno, dan logika LOW jika LDR tidak menerima cahaya. Pada sensor air, jika sensor air terkena air, maka sensor air akan menghasilkan logika LOW untuk inputan Arduino Uno, dan logika HIGH jika sensor tidak terkena air.

(8)

Blok Proses

Arduino Uno merupakan salah satu jenis rangkaian mikrokontroller yang menggunakan system physical computing. Physical computing adalah membuat sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan yang manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia digital.

Blok Keluaran

Output atau keluaran dari alat Jemuran Pakaian Otomatis Dengan Menggunakan Fan (kipas) dan pergerakan motor servo untuk keluar / masuk nya jemuran.

(9)

Berikut adalah bentuk flowchart untuk rangkaian Automatisasi Peralatan Listrik Rumah Tangga Pada Jemuran Pakaian

Gambar 8. Flowchart Program

Untuk memudahkan membuat suatu program dalam pembuatan alat ini, maka harus membuat diagram alur terlebih dahulu. Diagram alur merupakan sebuah diagram yang menggambarkan langkah-langkah penyelesaian suatu masalah. Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat diagram alur tersebut. Pada diagram alur akan dijelaskan kondisi – kondisi yang digunakan dan bagaimana cara kerja alat ini bekerja dari awal sampai akhir. Langkah pertama yaitu mulai yang menandakan rancangan cara kerja alat dan dilanjutkan dengan ada interupsi, lalu ada cahaya jika tersimulasi ada nya cahaya atau tidak (gelap). Selanjutnya ada sensor air jika tersimulasi bahwa ada nya hujan atau ada air yg membasahi sensor air, fan (kipas) sebagai pengering jemuran jika kalau terjadi hujan dan jemuran belum kering maka fan akan berputar mengeringkan jemuran secara otomatis. Motor servo sebagai penggerak dari keluar dan masuknya jemuran.

(10)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan Masukan Sensor

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk membuktikan tingkat keberhasilan pada sensor cahaya dan sensor air Untuk output Motor Servo

Tabel 1. Tingkat keberhasilan Alat Automatisasi Peralatan Listrik Rumah Tangga Pada Jemuran Pakaian

Sensor Cahaya

(LDR)

Sensor Air Output Motor servo

Terang Hujan Gerak

Terang Tidak hujan Tidak gerak

Gelap Hujan Gerak

Gelap Tidak hujan Gerak

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk membuktikan tingkat keberhasilan pada sensor air Untuk output Fan.

Tabel 2. Tingkat keberhasilan Alat Automatisasi Peralatan Listrik Rumah Tangga Pada Jemuran Pakaian

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat adalah dengan menggunakan Arduino UNO yang dihubungkan dengan perangkat luar telah membangun sebuah interface antara sistem dengan subsistem lainnya yang membentuk suatu integrasi sistem yang menbentuk satu kesatuan. Pada prototype jemuran otomatis setelah dilakukan uji alat maka dapat disimpulkan bahwa prototype ini berhasil dijalankan sesuai dengan kondisi yang terdeteksi oleh sensor cahaya dan sensor Air.

Kondisi Sensor Air Output Fan

Hujan Gerak

(11)

Saran

Penggunaan sensor hujan memiliki kekurangan yaitu kondisi akan selalu terbaca basah sampai kondisi sensor benar-benar kering sehingga penggunaan sensor seperti ini kurang optimal.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Dinata, Yuwono Narta. 2016. Arduino Itu Pintar. Jakarta : PT Alex Media Komputindo [2] Kadir, Abdul. 2016. Simulasi Arduino. Jakarta: PT Alex Media Komputindo

[3] Setiawan, Sulhan. 2016. Teknik Pemrograman dan Multhreading pada Mikrokontroler. Yogyakarta: Penerbit Andi.

[4] Setiawardhana, dkk. 2016. 19 Jam Belajar Cepat Arduino. Jakarta: Bumi Aksara [5] Syahrul. 2014. Pemrograman Mikrokontroler AVR Bahasa Assembly dan C.

[6] URL : Syahrul. 2009. Motor Servo, Teknologi, Metoda dan rangkaian Kontrol. Vol.6, No.2, 7 September 2009. Diambil Dari: http://jurnal.unikom.ac.id/_s/ data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf

[7] URL 2.bp.blogspot.com/-5cWBKpyjbQl/VY19sJdvnml/AAAAAAAABke/Ts 5munJLHEw/s1600/008-3-skema-rangkaian-sensor-cahaya-dengan-ldr.png

(12)

Perpustakaan Universitas Gunadarma BARCODE

BUKTI UNGGAH DOKUMEN PENELITIAN PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS GUNADARMA

Nomor Pengunggahan