LISTING PROGRAM float mv = ( getData/1024.0)*5000;
float temp = mv/10;
#define ldr1_Init pinMode(ldr1_pin, INPUT_PULLUP); #define ldr1_getWhite digitalRead(ldr1_pin) == 0
#define ldr1_getBlack digitalRead(ldr1_pin) == 1
/******************************************************************* LAMPU
*******************************************************************/ //LAMPU 1
#define lampu1_pin 2
#define lampu1_Init pinMode(lampu1_pin, OUTPUT); digital-Write(lampu1_pin, HIGH);
#define lampu1_on digitalWrite(lampu1_pin, LOW); #define lampu1_off digitalWrite(lampu1_pin, HIGH);
/******************************************************************** KIPAS
*******************************************************************/ //KIPAS 1
#define kipas1_pin 4
#define kipas1_Init pinMode(kipas1_pin, OUTPUT); digital-Write(kipas1_pin, HIGH);
/*******************************************************************/
#define i2c_LCD_init lcd.init(); lcd.backlight(); //init LCD //Display
#define display_suhuRuang1 lcd.setCursor(0,0); lcd.print(F("Ruang 1 (c) =")); lcd.setCursor(14,0); lcd.print(getLM35_sensor1()); delay(100);
#define display_suhuRuang2 lcd.setCursor(0,1); lcd.print(F("Ruang 2 (c) =")); lcd.setCursor(14,1); lcd.print(getLM35_sensor2()); delay(100);
//cek kondisi sensor LDR dan esekusi if (ldr1_getBlack)
kipas1_on delay(100); }
if (getLM35_sensor1() < 29) {
kipas1_off delay(100); }
CURRICULUM VITAE
DAFTAR PUSTAKA
Adelia & Setiawan, J. 2011. Implementasi Customer Relationship Management (CRM) Pada Sistem Reservasi Hotel Berbasis Website dan Desktop. Jurnal Sistem Informasi 2(6): 113-126.
Alfalah. & Sri, Thomas. 2009. Alat pencegah kebakaran berbasis mikrokontroler AT89S51 pada box panel kontrol listrik. Jurnal Teknik Elektro 1: 55.
Andrian, Lendra. 2010, Lendra. 2010. Display LCD 16x2, http://lendraAndrian, Lendra. 2010.com/, Juni 2012 (diakses 05 April 2016).
Efendi, Ilham. 2014. Pengertian dan Kelebihan Arduino, http://www.it-jurnal.com/, (diakses 14 Agustus 2016).
Ginting, Natalia. 2012. Penggerak Antena Modem USB Tiga Dimensi Berbasis Mikrokomputer Menggunakan Arduino Uno. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Grandio, Oka. 2012. Pengendali Tingkat Intensitas Cahaya pada Ruangan Menggunakan PID. Proyek Akhir. Politeknik Caltex Riau.
Julardi, Neronzie. 2009. Sistem Pengatur Buka/Tutup Atap dan Pemanasa Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya LDR dan Sensor Suhu LM35. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Indahsari. 2010. Sistem Sederhana Pengendali Intensitas Cahaya di Ruangan Berbasis Mikrokontroler ATmega8535. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Laila, Nova. 2015. Pengertian LDR (Light Dependent Resistor) dan cara mengukurnya, http://teknikelektronika.com/, (diakses 08 Agustus 2016). Manik, Sadarma. 2015. Aplikasi Sensor Air Hujan dan LDR (Light Dependent
Resis-tor) untuk Alat Pengering Kopi Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT-MEGA8. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Manurung, Yusuf. 2015. Aplikasi Sensor LM35 Sebagai Thermometer Digital Dengan Output Suara. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Pasaribu, Syahrizal. 2013. Sistem Keamanan Kendaraan Bermotor dengan Smart Tag RFID Dilengkapi Short Message Service (SMS) Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Dan ATMega8535. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
BAB 3
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Sistem
Diagram blok merupakan gambaran dasar dari rangkaian sistem yang akan dirancang. Setiap Diagram blok mempunyai fungsi masing-masing. Penjelasan dari Diagram blok dibawah ini adalah Adaptor dihubungkan pada mikrokontroler ATMega328 dimana adaptor memberikan tegangan pada sistem, mikrokontroler terhubung ke relay, di-mana relay berfungsi sebagai saklar yang dapat menyambung dan memutuskan tegan-gan, sensor LDR dan LM35 dapat bekerja sesuai dengan perintah yang dikirimkan oleh mikrokontroler, dan kedua sensor ini dihubungkan ke relay sehingga relay dapat menyambungkan dan memutus aliran listrik yang digunakan oleh sensor. LCD dapat bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan oleh mikrokontroler.
Adapun Diagram blok dari sistem pengontrolan alat listrik secara otomatis menggunakan sensor cahaya dan sensor suhu berbasis mikrokontroler dapat dilihat seperti gambar 3.1 dibawah ini:
Desain sistem rangkaian terdiri dari :
1. Adaptor berfungsi untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian yang ada. 2. Sensor ATMega328 berfungsi untuk mengolah data digital yang dikirimkan. 3. Relay berfungsi sebagai perantara mikrokontroler yang memiliki tegangan 5
volt.
4. Sensor cahaya (LDR) berfungsi untuk mendeteksi ada tidaknya cahaya sinar matahari.
5. Sensor suhu (LM35) berfungsi utuk mengukur suhu ruangan.
6. LCD 2x16 berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan suhu pada sensor suhu (LM35) (Julardi, Neronzie. 2009).
3.2Rangkaian ATMega328 (Arduino Uno)
Mikrokontroler ATMega328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja (Ginting, Natalia. 2012).
Berikut ini adalah tampilan arsitektur ATMega328.
Atmega328 memiliki 3 buat Port utama, yaitu PortB, PortC dan PortD, dengan total pin input/output 23 pin. Berikut ini merupakan konfigurasi PIN ATMega328.
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega328
Tabel 3.1 Konfigurasi Port B
Port Pin Alternate Function
PB7 XTAL2 (Chip Clock Oscillator pin 2) TOSC2 (Timer Oscillator pin 2) PCINT7 (Pin Change Interrupt 7)
PB6 XTAL1 (Chip Clock Oscillator pin 1 or External clock input)
TOSC21(Timer Oscillator pin 1) PCINT6 (Pin Change Interrupt 6) PB5 SCK (SPI Bus Master Clock Input)
PCINT5 (Pin Change Interrupt 5)
PB4 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output) PCINT4 (Pin Change Interrupt 4)
PB3 MOSI (SPI Bus Master Output/Input)
OC2A (Timer/Counter2 Output Compare Match A Output)
OC1B (Timer/Counter1 Output Compare Match B Output)
PCINT2 (Pin Change Interrupt 2)
PB1 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare Match A Output)
PCINT1 (Pin Change Interrupt 1)
PB0 ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Input) CLKO (Divided System Clock Output) PCINT0 (Pin Change Interrupt 0)
Tabel 3.2 Konfigurasi Port C
Port Pin Alternate Function
PC6 Reset (Reset Pin)
PCINT14 (Pin Change Interrupt 14) PC5 ADC5 (ADC Input Channel 5)
SCL (2-wire Serial Bus Clock Line) PCINT13 (Pin Change Interrupt 13) PC4 ADC4 (ADC Input Channel 4)
SDA (2-wire Serial Bus Data Input/Output Line) PCINT12 (Pin Change Interrupt 12)
PC3 ADC3 (ADC Input Channel 3) PCINT11 (Pin Change Interrupt 11) PC2 ADC2 (ADC Input Channel 2)
PCINT10 (Pin Change Interrupt 10) PC1 ADC1 (ADC Input Channel 1)
PCINT9 (Pin Change Interrupt 9) PC0 ADC0 (ADC Input Channel 0)
PCINT8 (Pin Change Interrupt 8)
Tabel 3.3 Konfigurasi Port D
Port Pin Alternate Function
PCINT23 (Pin Change Intterrupt 23) PD6 AIN0 (Analog Comprator Positive Input)
OC0A (Timer/Counter0 Output Compare Match A Output)
PCINT22 (Pin Change Intterrupt 22)
PD5 T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input)
OC0B (Timer/Counter0 Output Compare Match B Output)
PCINT21 (Pin Change Intterrupt 21)
PD4 XCK (USART External Clock Input/Output) T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input) PCINT20 (Pin Change Intterrupt 20)
PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)
OC2B (Timer/Counter2 Output Compate Match B Output)
PCINT19 (Pin Change Intterrupt 19) PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)
PCINT18 (Pin Change Intterrupt 18) PD1 TXD (USART Output Pin)
PCINT17 (Pin Change Intterrupt 17) PD0 RXD (USART Input Pin)
PCINT16 (Pin Change Intterrupt 16)
Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega328
Rangkaian ini digunakan untuk mengontrol kerja seluruh sistem. Pin A2 terhubung pada sensor suhu1 dan A3 pada sensor suhu2. Pin 8 dan 9 terhubung pada sensor LDR1 dan LDR2. Pin 2 dan 3 menghubungkan lampu1 dan lampu2 ke rangkaian relay 1 dan 2, sementara pin 4 dan 5 menghubungkan kipas1 dan kipas2 kerangkaian
relay. A4 dan A5 dihubungkan ke sda (Serial Data) dan scl (Serial Clock) yang
terhubung pada LCD.
3.3Rangkain Sensor Cahaya (Light Dependent Resistor / LDR)
Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterimanya. LDR dibuat dari Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Semakin besar intensitas cahaya yang datang, semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatan. Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.
LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya yang mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1Ω. Akan tetapi saat terkena cahaya hambatan LDR akan turun secara drastis, kira-kira hingga 250Ω. Pada saat LDR dikenai cahaya besar tegangan yang diumpankan ke transistor adalah:
Tegangan tersebut akan mengaktifkan transistor. Pada saat aktif, kolektornya akan mendapatkan tegangan 0 Volt dari ground. Tegangan 0 Volt inilah yang merupakan sinyal low (0). Pada saat tidak ada cahaya yang mengenai LDR, tegangan yang diumpankan ke transistor adalah:
Tegangan tersebut belum dapat mengaktifkan transistor, dengan demikian tegangan kolektor-emitornya antara 4,5V – 5V. Tegangan inilah yang merupakan sinyal high (1) yang diumpankan (Indahsari. 2010).
Gambar 3.5 Rangkaian LDR Sebagai Sensor Cahaya
Gambar 3.6 Coding LDR
Dari gambar 3.6 diatas, dapat dijelaskan bahwa jika ldr1 mendapatkan cahaya gelap maka lampu1 akan hidup dan ketika ldr1 mendapatkan cahaya terang maka lampu akan mati, dan diberi delay selama 1000 ms (satu detik). Begitu juga dengan ldr2, jika ldr2 mendapatkan cahaya gelap maka lampu akan hidup dan diberi delay 1000 ms (satu detik), ketika ldr2 mendapat cahaya terang maka lampu2 akan mati.
3.4Rangkaian Sensor Suhu (LM35)
Gambar 3.7 Rangkaian Sensor LM35
Gambar 3.7 diatas merupakan gambar rangkaian sederhana dari sensor LM35. Vout merupakan tegangan keluaran sensor yang berskala linier terhadap suhu terukur.
Yaitu 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jika suhu yang terukur 27 derajad celcius maka milai Vout=270mV.
Agar output yang dihasilkan oleh ADC baik, maka tegangan refrensi ADC harus stabil, karena perubahan tegangan pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Pada rangkaian ADC diatas tegangan masukan 12 volt dimasukkan kedalam IC regulator tegangan 9 volt (7890) agar keluaran menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini dimasukkan kedalam regulator 5 Volt (7805), sehingga keluaran menjadi 5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC. Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengah, yaitu dari 12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt.
Gambar 3.8 Coding LM35
Dari gambar 3.8 diatas, dapat dijelaskan secara singkat bahwa, jika sensor LM35 bernilai besar dari 31°C maka kipas akan hidup dan diberi delay 100 ms. Dan jika sen-sor lm35 bernilai kecil dari 29°C maka kipas akan mati.
3.5Rangkaian Relay
Gambar 3.9 Rangkaian Relay
Rangkaian relay digunakan sebagai saklar yang digerakkan oleh listrik untuk menyambungkan dan memutuskan tegangan. Pada saat aliran listrik lampu hidup, maka relay juga akan hidup, begitu juga dengan aliran listrik pada kipas.
Gambar 3.10 Coding Relay
Be-gitu juga dengan lampu2, hanya saja nomor pin nya yang berbeda, pada lampu2 yang bekerja adalah pin 3. Pada elektronik kipas, ketika kipas1 didefiniskan on maka kipas1 menerima nilai low di pin 4, dan ketika kipas1 didefiniskan off maka kipas1 menerima nilai high. Pada kipas2 juga terjadi hal seperti itu hanya saja kipas2 menggunakan pin 5.
3.6Pengaplikasian LCD
Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD (Liquid Crystal Display) ke mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.11 dibawah ini :
Gambar 3.11 Rangkaian LCD
Rangkaian LCD pada gambar 3.11 diatas digabungkan dengan LCD i2C board dan dihubungkan ke mikrokontroler. Dimana LCD akan menampilkan suhu yang dideteksi oleh sensor LM35.
Coding LCD pada gambar 3.12 diatas menjelaskan bahwa, pada posisi kolom
14 baris 0 akan menampilkan suhu pada Ruang 1 yang diambil dari sensor LM35 pada sensor1, dan pada posisi kolom 14 baris 1 menampilkan suhu pada Ruang 2 dari sen-sor LM35 pada sensen-sor2.
3.7Perancangan Hardware
Dalam perancangan Hardware, terdapat 2 Flowchart yaitu dari Sensor Cahaya (Light Dependent Resister) dan Sensor Suhu (LM35). Dapat dilihat pada gambar 3.13
Gambar 3.13 Flowchart Sensor Cahaya (LDR)
Keterangan Flowchart Sensor Cahaya (LDR):
tidak terjadi perubahan apapun pada alat ini. Hal yang sama akan terjadi secara berulang selama rangkaian ini aktif.
Gambar 3.14 Flowchart Sensor Suhu (LM35)
Keterangan Flowchart Sensor Suhu (LM35):
Pengontrolan alat listrik secara otomatis menggunakan sensor cahaya dan sensor suhu berbasis mikrokontroler direalisasikan dalam sebuah miniatur rumah. Pada gambar 3.15 dan 3.16 memperlihatkan miniatur rumah dari sisi depan dan sisi belakang, dimana sisi belakang terdapat beberapa alat yang digunakan seperti ATMega328, relay dan LCD.
Gambar 3.15 Tampak Depan
Gambar 3.17 merupakan gambar alat dimana terdapat lampu dan kipas dalam keadaan mati.
Gambar 3.17 Semua Alat Keadaan Mati
Gambar dibawah ini memperlihatkan empat alat yang ada didalam miniatur rumah dalam keadaan hidup, dapat dibuktikan dengan melihat pada relay yang keempat lampunya hidup.
Gambar 3.19 Lampu Keadaan Hidup
Gambar 3.19 diatas memperlihatkan kondisi kedua lampu hidup dan dapat menerangi ruangan didalam miniatur rumah tersebut.
Gambar 3.20 Kipas Keadaan Hidup
BAB 4
PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1. Pengujian Rangkaian Arduino Uno
Pengujian ini dilakukan dengan mengisikan program sederhana kedalam mikrokontrolernya. Kemudian diamati apakah rangkaian dapat bekerja sesuai dengan perintah program yang diisikan kedalam mikrokonroler tersebut. Program sederhana yang diisikan adalah sebagai berikut :
// Pin 13 has a LED connected on most Arduino boards.
Gambar 4.1 Coding Pengujian Arduino Uno
Coding pada gambar 4.1 diatas bekerja untuk menghidupkan LED yang
Gambar 4.2 Rangkaian LED yang menyala
Gambar 4.2 memperlihatkan bahwa LED akan menyala disaat Coding pada gam-bar 4.1 telah dijalankan.
4.2. Pengujian Terhadap Sensor LM35
Untuk melakukan pengujian rangkaian terhadap sensor LM35 diperlukan beberapa alat bantu seperti solder dan multimeter. Pada pengujian ini, solder berperan sebagai pemanas ruangan dan kemudian dilakukan pengukuran perubahan suhu ruangan yang di deteksi oleh LM35 dengan menggunakan multimeter, seperti tampak pada gambar 4.3 dibawah ini.
Dari hasil pengujian didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 4.1 Pengujian Suhu Ruangan 1 Percobaan Suhu Ruangan (°
C)
Tabel 4.2 Pengujian Suhu Ruangan 2 Percobaan Suhu Ruangan (°
C) dimana kipas angin akan hidup secara otomatis disaat suhu ruangan mencapai angka lebih besar dari 31°C dan kipas akan mati saat terjadi perubahan suhu 29°C.
4.3. Pengujian Terhadap Sensor LDR
intensitas cahaya yang dihasilkan oleh lampu pada jam tertentu. Pada saat pengambilan data sensor diposisikan tegak lurus tehadap cahaya matahari. Pada pengujian ini dibutuhkan alat bantu berupa lux meter. Berikut data yang didapat pada pengujian :
Tabel 4.3 Pengujian Cahaya hari 1
Jam Cuaca Intensistas Cahaya (Lux) Lampu
08.00 Cerah 20.000 Mati
09.00 Cerah 60.000 Mati
12.00 Cerah 80.000 Mati
15.00 Cerah 50.000 Mati
16.00 Cerah 30.000 Mati
18.00 Cerah 18.000 Hidup
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-1
Tabel 4.4 Pengujian Cahaya hari 2
Jam Cuaca Intensistas Cahaya (Lux) Lampu
08.00 Cerah 40.000 Mati
09.00 Cerah 65.000 Mati
15.00 Cerah 45.000 Mati
16.00 Cerah 35.000 Mati
18.00 Cerah 19.000 Hidup
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-2
Tabel 4.5 Pengujian Cahaya hari 3
Jam Cuaca Intensistas Cahaya (Lux) Lampu
08.00 Cerah 35.000 Mati
09.00 Cerah 63.000 Mati
12.00 Cerah 75.000 Mati
15.00 Cerah 43.000 Mati
16.00 Cerah 20.000 Mati
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-3
Berdasarkan data dan hasil pengujian yang didapat pada tabel 4.3, tabel 4.4 dan tabel 4.5 diatas, dapat dilihat bahwa intensitas cahaya (Lux) tertinggi pada saat jam 12 siang dimana posisi matahari tepat diatas dan sangat terik. Nilai terendah adalah pada saat jam 6 sore dimana matahari sudah hampir terbenam yang menyebabkan turunnya intensitas cahaya matahari sehingga pada saat kondisi seperti ini, maka alat mikrokontroler akan bekerja dan lampu akan hidup.
Saat sensor LDR mendeteksi cahaya gelap maka lampu secara otomatis akan hidup, tetapi pada saat LDR terang lampu akan mati.
4.4. Pengujian Terhadap LCD
Setelah rangkaian LCD diberikan tegangan sebesar 5V, maka LCD dapat menyala, namun belum tentu LCD dapat bekerja dengan baik. Untuk mengetahui apakah rangkaian dapat menampilkan data suhu ruangan, maka penulis membuat program sebagai berikut:
Gambar 4.8 Coding Pengujian LCD
Gambar 4.9 Suhu Ruangan
Gambar 4.10 Suhu Ruangan Pada LCD dan Multimeter
Gambar 4.10 diatas merupakan gambar suhu ruangan pada tampilan LCD dan multimeter. Dimana tampilan pada LCD yaitu Ruang (1) = 33 dan pada multimeter bernilai 33, itu artinya suhu yang ditampilkan pada LCD dan multimeter bernilai sama yaitu 33°C.
4.5. Pengujian Terhadap Relay
Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt. Jika relay aktif dan hubungan kipas atau lampu terhubung dengan tegangan PLN, sehingga kipas atau lampu hidup, maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik.
Pengujian ke empat relay dilakukan dengan memberikan tegangan 5volt. Jika relay aktif dan hubungan kipas dengan tegangan adaptor 12 volt terhubung, maka
Apabila relay dalam kondisi mati atau tidak terhubung, maka lampu dan kipas tidak akan hidup.
Gambar 4.11 Relay dalam Keadaan Mati
Gambar 4.11 menjelaskan bahwa relay dalam kondisi mati atau tidak terhubung, maka lampu dan kipas tidak akan hidup atau dalam keadaan mati.
Gambar 4.12 Relay dalam Keadaan Hidup
4.6. Pengujian Alat Keseluruhan
Setelah dilakukan pengujian secara keseluruhan pada alat tersebut yang merupakan gabungan dari beberapa jenis rangkaian dengan fungsi dan karakteristik yang berbeda-beda yang tersusun menjadi satu kesatuan. Setiap rangkaian memiliki fungsi dan karakteristik yang berbeda-beda, tetapi rangkaian tersebut saling melakukan kerja yang terintegrasi. Sehingga alat yang dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan. Adapun rangkaian yang diuji pada sistem ini adalah rangkaian arduino uno, rangkaian sensor LDR, rangkaian sensor LM35, relay kipas dan relay lampu, serta pengujian LCD.
Setelah keseluruhan dibuat dan diuji, maka berikut ini adalah rangkaian kerja dari pengontrolan alat listrik secara otomatis menggunakan sensor cahaya dan sensor suhu berbasis mikrokontroler :
Pada saat adaptor dinyalakan, program pada mikrokontroler akan berjalan dan memberikan perintah pada tiap-tiap rangkaian. LM35 akan mendeteksi suhu dan akan menghasilkan tegangan analog sesuai dengan perubahan suhu. Data digital dikirim ke mikrokontroler, kemudian mikrokontroler mengolah data digital dan menampilkan ke LCD berupa data analog. Jika suhu mencapai 31°C, maka mikrokontroler akan memerintahkan relay untuk menghidupkan kipas, lalu kipas akan mati jika suhu ruangan telah mencapai batas minimum 29°C. Lalu sensor LDR akan mendeteksi cahaya pada suatu ruangan. Jika cahaya dalam ruangan gelap, maka mikrokontroler akan memerintah relay untuk menghidupkan lampu, lalu jika cahaya dalam ruangan kembali terang maka lampu akan mati.
Gambar 4.13 Miniatur Rumah
Gambar 4.13 diatas merupakan gambaran berupa miniatur rumah, dimana di da-lam miniatur ini terdapat empat empat ruangan, yaitu dua ruangan berisi kan da-lampu dan dua ruangan lainnya berisikan kipas.
Gambar 4.14 Alat Secara Keseluruhan
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Setelah melalui proses pengujian, maka pada pengontrolan alat listrik secara otomatis menggunakan sensor cahaya dan suhu berbasis mikrokontroler dapat diambil beberapa kesimpulan dan saran.
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Alat yang dirancang telah bekerja dengan baik. Berdasarkan pengujian, sistem yang telah dibuat mampu menghidup dan mematikan kipas secara otomatis ber-dasarkan suhu ruangan dan mampu menghidup dan mematikan lampu secara otomatis berdasarkan cahaya yang diterima oleh sensor.
2. Sensor LM35 merupakan sensor yang efektif dalam mengukur suhu ruangan, karena pengukurannya langsung dalam derajat celcius. Sensor LM35 mengalami perubahan pada output 10mV setiap derajat celcius (10mV/C). Sensor ini secara otomatis akan menghidupkan kipas jika suhu ruangannya mencapai 31°C dan mematikan kipas jika suhu bernilai 29°C.
3. Sensor LDR mampu mendeteksi cahaya yang diterima olehnya baik itu gelap maupun terang.
4. Mikrokontroler telah dapat membaca pengukuran suhu yang ditampilkan ke LCD. 5. Relay dapat berfungsi dengan baik. Berdasarkan pengujian, relay diberikan
te-gangan 5 volt, jika relay aktif dan hubungan kipas serta lampu terhubung dengan tegangan PLN, maka kipas maupun lampu akan hidup.
5.2. Saran
1. Dapat dikembangkan dengan melalui sistem control yang lebih baik, seperti men-gaplikasikan dengan smartphone sehingga lebih menarik dan dapat mengetahui kondisi yang di kontrol dari jarak jauh.
2. Sebaiknya menggunakan sensor pendeteksi cahaya yang lebih baik, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui cahaya yang memasuki ruangan. Kondisi sensor cahaya posisinya dapat diatur sebaik mungkin sehingga tidak menghambat ker-janya sensor untuk mendeteksi cahaya.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat open source Hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel
dan mudah digunakan. Arduino ditujukan bagi para seniman, desainer dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan yang interaktif.
Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia. Platform arduino terdiri dari arduino board, shield, bahasa pemrograman arduino dan arduino development environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar mikrokontroler Atmel AVR Atmega8 berikut turunannya. Blok Diagram arduino board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board (Sumber: repository.usu.ac.id)
Beberapa kelebihan dari arduino yaitu :
1. Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload program dari komputer.
2. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna yang tidak memiliki Port serial bisa menggunakannya.
3. Bahasa pemrograman relatif mudah karena software arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.
4. Memiliki modul yang siap dipakai (Shield) yang bisa ditancapkan padaa board arduino. Seperti shield GPS, ethernet, SD card dan sebagainya (Efendi, Ilham. 2014).
2.2.1 Arduino Uno
Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 digital input/output pin dan 6 analog input. Arduino Uno memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung sebuah mikrokontroler. Hanya dengan menghubungkannya ke sebuah komputer melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah dapat membuatnya bekerja.
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. Arduino Uno memiliki 6 masukan analog yang diberi label A0 sampai A5, setiap pin menyediakan resolusi sebanyak 10 bit (1024 nilai yang berbeda). Secara default pin mengukur nilai tegangan dari ground 0V hingga 5V (Simanjuntak, Matur. 2012).
Bentuk dari Arduino Uno dapat dilihat seperti gambar dibawah ini:
Berikut adalah penjelasan dari bagian-bagian pada Arduino Uno:
a. USB Port, Port USB ini digunakan untuk melakukan upload program yang telah dibuat ke board Arduino.
b. DC Input, digunakan sebagai sumber tenaga dari Arduino Uno.
c. Input/Output Digital, merupakan Port yang digunakan sebagai input dan output dari data digital.
d. Reset Button, tombol yang digunakan untuk melakukan restart dari program yang berjalan pada Arduino Uno.
e. ATMega328, mikrokontroler yang digunakan pada Arduino Uno.
f. Input Analog, merupakan Port yang digunakan sebagai input dari data analog.
2.2.1.1Pin masukan dan keluaran Arduino Uno
Masing-masing dari 14 pin digital arduino uno dapat digunakan sebahai masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tagangan 5 volt. Setiap pin mampu menerima atau menghasilkan arus maksimum sebesar 40mA dan memiliki resiseor pull-up internal (diputus secara default) sebesar 20-30 KOhm. Sebagai tambahan, beberapa pin masukan digital
memiliku kegunaan khusus yaitu :
1. Komunikasi serial: pin o (RX) dan pin 1 (TX), digunakan unntuk menerima (RX) dan mengirim (TX) data secara serial.
2. External interrupt: pin 2 dan pin 3 dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interrupt pada nilai rendah, sisi naik atau turun, atau pada saat terjadi perubahan nilai.
3. Pulse-Width Modulation (PWM): Pin 3,5,6,9,10 dan 11 menyediakan keluaran PWM 8-bit dengan menggunakan fungsi analagoWrite().
4. Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) dan 13 (SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI library. 5. LED: pin 13, terdapat built-in LED yang terhubung ke pin digital 13. Ketika
Arduino memiliki 6 masukan analog yang diberi label A0 sampai A5, setiap pin menyediakan resolusi sebanyak 10 bit (1024 nilai yang berbeda). Secara default pin mengukur nilai tegangan dari ground (0V) hingga 5V, walaupun begitu dimungkinkan untuk mengganti nilai batas atas dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReferences() (Simanjuntak, Matur. 2012).
2.2.1.2Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno
Arduino dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) atau melalui power supply external. Jika arduino dihubungkan kedua sumber daya tersebut secara
bersamaan, maka arduino uno akan memilih salah satu sumber daya secara otomatis untuk digunakan. Power supply external dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan ke soket power pada arduino uno.
Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6 sampai 20 volt. Jika arduino diberi tegangan dibawah 7 volt, maka pin 5V akan menyediakan tegangan dibawah 5 volt dan arduino uno mungkin bekerja tidak stabil. Jika diberikan tegangan melebihi 12 volt, penstabilan tegangan kemungkinan akan menjadi terlalu panas dan merusak arduino uno. Tegangan rekomendasi yang diberikan ke arduino uno berkisar antara 7 sampai 12 volt (Simanjuntak, Matur. 2012).
Pin-pin tegangan pada arduino uno sebagai berikut:
1. Vin adalah pin untuk mengalirkan sumber tegangan ke arduiono uno ketika menggunakan sumber daya eksternal. Sumber tegangan juga akan disediakan melalui pin ini jika sumber daya yang digunakan untuk arduino uno dialirkan melalui soket power.
2. 5V adalah pin yang menyediakan tegangan teregulasi sebesar 5 volt berasal dari regulator tegangan ada arduino uno.
3. 3V3 adalah pin yang menyediakan tegangan teregulasi sebesar 3,3 volt berasal dari regulator tegangan pada arduino uno.
2.2.1.3Memori Program
ATMega328 memiliki 32K byte On-chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program bootloader dan aplikasi yang terlihat pada gambar 2.3. bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi kedalam memori prosesor (Simanjuntak, Matur. 2012).
Gambar 2.3 Peta Memori Program ATMega328 (Sumber: repository.usu.ac.id)
2.2.1.4Memori Data
Gambar 2.4 Peta Memori Data ATMega328
2.2.1.5Memori Data EEPROM
Arduino uno terdiri dari 1Kbyte memori data EEPROM. Pada memori EEPROM, data dapat ditulis/dibaca kembali dan ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang ditulis pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM dimulai dari 0x000 hingga 0x3FF (Simanjuntak, Matur. 2012).
2.2.2 Arduino Development Environment
Arduino Development Environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode, sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi yang umum dan beberapa menu. Arduino Development Environment terhubung ke arduino board untuk meng-upload program dan juga untuk berkomunikasi dengan arduino
board (Simanjuntak, Matur. 2012).
menyimpan atau membuka sketch. Konsol menampilkan output teks dari arduino Development Environment dan juga menampilkan pesan error ketika akan mengkompile sketcth. Pada sudut kanan bawah dari jendela Development Environment menunjukkan jenis board dan Port serial yang sedang digunakan. Tombol toolbar digunakan untuk mengecek dan mengupload sketch, membuat, membuka dan menyimpan skecth, dan menampilkan serial monitor (Simanjuntak, Matur. 2012).
Gambar 2.5 Arduino IDE (Sumber : software.intel.com)
Berikut ini adalah tombol-tombol toolbar serta fungsinya: 1. Verify. Berfungsi untuk mengecek error dan code program.
2. Upload. Meng-compile dan meng-upload program Arduino board. 3. New. Membuat sketch baru.
4. Open. Menampilkan sebuah menu dari seluruh sketch yang berada didalam sketchbook.
5. Save. Menyimpan sketch.
2.2Sensor Cahaya Light Dependent Resistor (LDR)
Light Dependent Resistor (LDR) merupakan sebuah sensor cahaya. Jika intensitas
ca-haya yang masuk ke dalam sensor tersebut semakin sedikit, maka resistansinya akan semakin besar demikian juga sebaliknya jika intensitas cahaya yang masuk semakin banyak maka resistansinya akan semakin sedikit (dapat dilihat pada gambar 2.6) dan LDR dihitung dalam satuan ohm (Grandio, Oka. 2012).
Gambar 2.6. Grafik hubungan antara resistensi dan iluminasi
Hambatan pada LDR berubah-ubah tergantung intensitas cahaya, dimana 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.
Jika intensitas cahaya tinggi maka hambatanya akan semakin kecil dan jika intensitas cahaya semakin rendah maka hambatanya semakin besar. Begitu pula dengan nilai tegangannya, Jika Intensitas cahaya rendah maka tegangannya akan se-makin tinggi, dan sebaliknya jika intensitas cahaya sese-makin tinggi maka teganganya akan akan semakin rendah (Laila, Nova. 2015).
Bentuk fisik dari Sensor Cahaya LDR adalah seperti gambar dibawah ini :
LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari Foto-resistor / LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:
Keterangan:
V = Beda potensial antara dua titik.
I = Arus yang mengalir di antara-nya.
R= Resistansi di antara-nya.
Nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar arusnya. Dan persamaan tersebut akan menjadi:
Kedua persamaan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai rangkaian yang dapat mendeteksi perubahan resistansi dari LDR. Pada persamaan pertama, nilai V akan berubah jika resistansi berubah, sedangkan pada persamaan kedua, nilai I yang akan berubah. Namun pada banyak mikrokontroler, telah ter-integrasi rangkaian ADC yang dapat membaca tegangan (V) analog dengan baik. Sehingga pada pembahasan, rangkaian pembacaan nilai resistansi dari LDR berdasar pada persamaan pertama (Laila, Nova. 2015).
Sensor cahaya LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistensi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu :
100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10ms untuk mencapai resistensi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux. 2. Respon spektral sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor). Sensor
cahaya LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunya daya hantar yang baik (Manik, Sadarma. 2015).
2.3Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah sensor suhu yang dikemas dalam bentuk rangkaian terintegrasi yang tegangan keluarannya berbanding linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisik suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1°C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai memanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan dengan antarmuka (interface) rangkaian kontrol (Manurung, Yusuf. 2015).
Jangkauan kerja LM35 adalah antara suhu -55°C sampai dengan suhu 150°C. Sensor LM35 hanya memerlukan arus 60μA dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangan rendah kurang dari 0°C didalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam celsius. LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor (Alfalah. & Sri, Thomas. 2009).
Gambar 2.8 Sensor suhu LM35 (Sumber : arduinoecia.com.br)
2.4Relay
Relay merupakan suatu perangkat yang menggunakan magnet listrik untuk
mengen-dalikan seperangkat kontak. Fungsi utamanya adalah sebagai saklar yang mengatur penyambungan arus yang lebih besar dengan menggunakan arus masukan lebih kecil, sesuai dengan batas arus keluaran perangkat elektronik umumnya.
Relay terdapat dalam dua jenis penggunaan arus , AC dan DC. relay AC
menggunakan daya jaringan listrik umum yaitu 220V dan 110V. Sedangkan relay DC menggunakan tegangan antar 5V sampai 24V dan membutuhkan arus kerja sekitar 100 mA (Maulin, Sulvina. 2008).
Bentuk fisik relay dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.9. Relay (Sumber : famosastudio.com)
berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asanya. Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay, dan relay akan kembali keposisi semula yaitu normally-off, bila tidak ada lagi arus yang mengalir padanya. Posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan. Pemakaian jenis relay tergantung pada keadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian sistem,
Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi:
1. Normaly Open (NO). Saklar akan tertutup bila dialiri arus. 2. Normaly close (NC). Saklar akan terbuka bila dialiri arus.
3. Change over (CO). Relay ini mempunyai saklar tunggal yang normalnya tertutup yang mana bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A, sebaliknya jika kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal B.
Analogi rangkaian relay yang digunakan adalah saat basis transistor ini dialiri arus maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung (Pasaribu, Syahrizal. 2013).
Gambar 2.10. Simbol Relay (Sumber: repository.usu.ac.id)
2.5Liquid Crystal Display (LCD)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena
Untuk rangkaian interfacing, LCD 2×16 tidak bansyak memerlukan komponen pendukung. Hanya diperlukan satu variable resistor untuk memberi tegangan kontras pada matriks LCD. Dengan menggunakan Next System One, pemrograman untuk menampilkan karakter atau string ke LCD 2×16 sangat mudah karena didukung library yang telah disediakan oleh Next System ONE itu sendiri. Programmer tidak
harus memahami karakteristik LCD secara mendalam, perintah tulis dan inisialisasi sudah disediakan oleh library dari Next System ONE. LCD 2×16 standard memiliki ruang memori untuk menyimpan 8 karakter khusus yang digunakan. Setiap karakter memiliki ukuran 5×8 piksel (Andrian, Lendra. 2010).
Bentuk LCD dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.11 Liquid Crystal Display (Sumber : Parralax.com)
LCD dapat menampilkan karakter ASCII sehingga bisa menampilkan campuran huruf dan angka sekaligus berwarna ataupun tidak berwarna, hal ini disebabkan karena terdapat banyak titik cahaya (pixel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya.
Modul LCD memiliki karekteristik sebagai berikut: 1. Terdapat 16x2 karakter huruf yang bisa ditampilkan 2. Terdiri dari 5x7 dot-matrix cursor.
3. Terdapat 192 macam karakter.
4. Terdapat 80x8 bit display RAM (Maksimal 80 karakter).
5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit. 6. Dibangin oleh osilator lokal
7. Satu sumber tegangan 5 volt.
8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD
2.6Flowchart
Flowchart adalah simbol-simbol sederhana yang mewakili algoritma, ditulis dalam
suatu aliran sesuai dengan tahapan algoritma (Surawidjaja & Trisnamurti, 1983). Flowchart menolong analisis dan programmer untuk memecahan masalah
kedalam segmen-segmen yang lebih kecil dan menolong dalam menganalisis alternatif-alternatif lain dalam pengoperasian. Flowchart biasanya mempermudah penyelesaian suatu masalah khususnya masalah yang perlu dipelajari dan dievakuasi lebih lanjut (Adelia & Setiawan, J. 2011).
Bila seorang analis dan programer akan membuat flowchart, ada beberapa petunjuk yang harus diperhatikan, antara lain:
2. Aktifitas yang digambarkan harus didefinisikan secara berhati-hati dan definisi ini harus dapat dimengerti oleh pembacanya.
3. Kapan aktifitas dimulai dan berakhir harus ditentukan secara jelas.
4. Setiap langkah dan aktifitas harus diuraikan dengan menggunakan kata kerja. 5. Setiap langkah dari aktifitas harus berada pada urutan yang benar.
6. Lingkungan dan range dari aktifitas yang sedang digambarkan harus ditelusuri dengan baik.
7. Gunakan simbol-simbol flowchart yang standar (Adelia & Setiawan, J. 2011).
Flowchat dibagi atas lima jenis, yaitu :
1. Flowchart sistem. Flowchart ini merupakan bagan yang menunjukkan alur kerja atau apa yang sedang dikerjakan didalam sistem secara keseluruhan dan menjelaskan ururan dari prosedur yang ada didalam sistem. Dalam kata lain, flowchart ini merupakan deskripsi secara grafik dari urutan prosedur yang
terkombinasi yang membentuk satu sistem.
2. Flowchart dokumen yaitu menelusuri alur dari data yang ditulis melalui sistem. Kegunaan utamanya adalah untuk menelusuri alur form dan laporan sistem dari satu bagian ke bagian lain dan bagaimana alur form diproses, dicatat dan disimpan.
3. Flowchart skematik. Flowchart ini digunakan sebagai alat komunikasi antara analis sistem dengan seseorang yang tidak familiar dengan simbol flowchart yang konvensional. Pemakaian gambar sebagai pengganti dari simbol flowchart.
4. Flowchart program merupakan keterangan yang lebih rinci tentang bagaimana setiap langkah program atau prosedur sesungguhnya dilaksanakan. Programmer menggunakan flowchart program untuk menggambarkan urutan intruksi dari program komputer. Analisis sistem menggunakannya untuk menggambarkan urutan tugas-tugas pekerjaan dalam suatu prosedur atau operasi.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Peralatan listrik memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Pada zaman sekarang, sistem otomatisasi rumah sangat berkembang. Dengan menggunakan sistem otomatisasi rumah, pekerjaan dapat dilakukan secara otomatis. Penghuni rumah bisa dengan mudah mengontrol perangkat yang ada dirumah tanpa harus melakukan pekerjaan tersebut secara langsung. Akan tetapi, sistem otomatisasi rumah tersebut masih jarang ditemukan dirumah-rumah.
Kita ingin mendapatkan kepuasan sendiri jika rumah yang kita tinggalkan dengan fasilitas yang lengkap. Dimana lampu dapat hidup secara otomatis jika terjadi perubahan cahaya. Ketika cahaya gelap maka lampu secara otomatis dapat hidup dan ketika cahaya terang maka lampu akan mati. Selain itu ketika suhu ruangan tinggi maka kipas secara otomatis akan hidup untuk mendinginkan ruangan dan ketika suhu ruangan rendah maka kipas akan mati.
Oleh karena itu, dibuatlah sebuah alat yang dapat mengontrol peralatan elektronik rumah tangga seperti peralatan listrik pada lampu dan kipas menggunakan sensor suhu dan sensor cahaya sebagai media kontrolnya. Alat ini dibuat agar perangkat elektronik dapat dikendalikan secara otomatis tanpa harus menggunakan tangan sebagai media perantara.
1.2Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang masalah yang telah diuraikan sebelumnya dapat diidenti-fikasikan suatu rumusan masalah yaitu :.
1. Bagaimana membuat rancangan peralatan listrik secara otomatis yang dapat dikontrol melalui sensor suhu dan sensor cahaya.
1.3Batasan Masalah
Agar tulisan ini tidak menyimpang dari ruang lingkup pembahasan, diperlukan be-berapa batasan masalah yaitu :
1. Sistem minimum yang digunakan adalah Arduino Uno yang berbasis ATMega328 dan menggunakan bahasa pemograman C++.
2. Sensor suhu yang digunakan adalah sensor LM35 dan sensor cahaya yang digunakan adalah Light Dependent Resistor (LDR).
3. Untuk menampilkan suhu menggunakan LCD 2x16.
4. Otomatisasi perangkat elektronik yang dikontrol yaitu lampu dan kipas yang dibuat dalam sebuah maket rumah.
1.4Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Membuat suatu alat yang dapat mengontrol peralatan listrik berbasis mikro-kontroler.
2. Untuk memanfaatkan mikrokontroler sebagai pengontrolan alat listrik secara otomatis.
1.5Manfaat Penelitian
Adapun Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan alternatif dalam pemecahan suatu masalah yang dialami dalam kehidupan sehari-hari dalam menghidup dan mematikan peralatan listrik.
2. Dapat diterapkan sebagai pengontrolan peralatan listrik secara otomatis yang dapat dikembangkan dengan mengimplementasikan lebih nyata kedalam kehidupan sehari-hari.
3. Memberikan kemudahan dalam melakukan kegiatan rutin yang dilakukan setiap harinya.
1.6Metodologi Penelitian
Adapun metode penelitian yang dipergunakan dalam pengerjaan skripsi ini adalah: 1. Studi Literatur
Penulis mengumpulkan bahan dan data referensi dari buku, skripsi, jurnal, artikel dan sumber lain yang berkaitan dengan penulisan tugas akhir ini.
2. Perancangan dan Analisis
Perancangan sistem dimulai dengan merancang sistem yang berjalan pada mikrokontroler sehingga menjadi suatu sistem yang dapat mengontrol peralatan listrik dan membuat analisis berdasarkan sistem yang telah dibuat.
3. Implementasi Sistem
Mengimplementasikan rancangan sistem yang telah dibuat kedalam sebuah maket rumah, dimana maket rumah dipasang perangkat listrik berupa lampu dan kipas yang merepresentasikan perangkat elektronik yang ada dirumah.
4. Pengujian Sistem
Pengujian dilakukan pada sistem yang telah dibuat. Menguji keselarasan antara sistem kontrol yang ada pada sensor dengan program yang berjalan pada mikrokontroler Arduino.
5. Dokumentasi
Metode ini berisi laporan dan kesimpulan akhir dari hasil analisis dan pengujian dalam bentuk skripsi.
1.7Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai berikut:
BAB 1 : PENDAHULUAN
BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi mengenai teori-teori yang digunakan untuk mendukung penulisan penelitian, selain itu dalam bab 2 juga dijelaskan mengenai metode yang digunakan dalam penelitian.
BAB 3 : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
Bab ini akan membahas tentang perancangan alat yaitu Diagram blok dari rangkaian serta skematik masing-masing rangkaian.
BAB 4 : PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
Bab ini berisi mengenai hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, serta menjelaskan mengenai program yang digunakan untuk mengaktifkan rangkaian.
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
ABSTRAK
Peralatan listrik memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak le-pas dari peralatan listrik. Untuk mematikan dan menghidupkan listrik biasanya menggunakan saklar manual. Penggunaan saklar manual dianggap kurang efektif. Oleh karena itu dibuatlah sebuat alat yang dapat mengontrol peralatan listrik di rumah seperti kipas dan lampu dengan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu LM35. Sistem ini akan menyalakan lampu sesuai dengan pencahayaan dari sinar matahari, jika adanya sinar dari luar maka lampu akan off dan lampu akan on jika keadaan gelap. Sedangkan sensor suhu akan menghidupkan kipas ketika suhu ruangan panas dan akan mematikan kipas jika suhu ruangan normal. Suhu ruangan akan ditampilkan melalui layar LCD (Liquid Crystal Dis-play)yang telah dipasang. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrolnya menggunakan ATMega328, dan switch dengan menggunakan relay.
CONTROLER ELECTRICAL AUTOMATICALLY USING LIGHT SENSOR AND TEMPERATURE SENSOR BASED MICROCONTROLLER
ABSTRACT
SENSOR SUHU BERBASIS
MIKROKONTROLER
SKRIPSI
YULNI WITRIZA
141421124
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sar-jana Ilmu Komputer
Oleh : YULNI WITRIZA
141421124
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA
OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR
CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER
Kategori : SKRIPSI
Nama : YULNI WITRIZA
Nomor Induk Mahasiswa : 141421124
Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI IN-FORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Drs. Dahlan Sitompul, M. Eng Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196707252005011002 NIP. 196203171991031001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
PERNYATAAN
PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2017
PENGHARGAAN
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat me-nyelesaikan skripsi ini tepat waktu yang sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga mendapat sa-fa’at diakhir kelak.
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantu-an, dukungbantu-an, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih dan penghargaan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., MHum selaku Rektor Universitas Su-matera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan selaku dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotiva-si dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripmemotiva-si ini.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Kom-puter.
5. Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
6. Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
7. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
8. Seluruh dosen dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
1. Teristimewa kedua orang tua penulis yang tercintai, ibunda Hj. Asmilidar, S.Pd dan Almarhum Ayahanda Drs. Gusrizal, M.Pd yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, serta masukan yang menjadikan semangat untuk penulis.
9. Abang dan kakak tersayang Hendrizal Putra SH. M.Kn, Yessi Meryza, SE, Noni Febriza SKM, MKL, Tengku Nurainun ST, MT, Marhendri ST, dan Hendro Juanda yang selalu mendoakan serta memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Rekan – rekan seperjuangan mahasiswa Ekstensi S1-Ilmu Komputer stambuk 2014. Serta semua pihak yang terlibat langsung atau pun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, baik dari segi teknik, tata penyajian ataupun dari segi tata bahasa. Oleh karena itu penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan – rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas SumateraUtara.
Medan, Januari 2017 Penulis
ABSTRAK
Peralatan listrik memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak le-pas dari peralatan listrik. Untuk mematikan dan menghidupkan listrik biasanya menggunakan saklar manual. Penggunaan saklar manual dianggap kurang efektif. Oleh karena itu dibuatlah sebuat alat yang dapat mengontrol peralatan listrik di rumah seperti kipas dan lampu dengan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu LM35. Sistem ini akan menyalakan lampu sesuai dengan pencahayaan dari sinar matahari, jika adanya sinar dari luar maka lampu akan off dan lampu akan on jika keadaan gelap. Sedangkan sensor suhu akan menghidupkan kipas ketika suhu ruangan panas dan akan mematikan kipas jika suhu ruangan normal. Suhu ruangan akan ditampilkan melalui layar LCD (Liquid Crystal Dis-play)yang telah dipasang. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrolnya menggunakan ATMega328, dan switch dengan menggunakan relay.
CONTROLER ELECTRICAL AUTOMATICALLY USING LIGHT SENSOR AND TEMPERATURE SENSOR BASED MICROCONTROLLER
ABSTRACT
DAFTAR ISI
2.2.1.1 Pin Masukan dan keluaran Arduino uno 7 2.2.1.2 Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno 8
2.2.1.3Memori Program 9
2.2.1.4 Memori Data 9
2.2.1.5Memori Data EEPROM 10
2.2.2 Arduino Development Environment 10 2.2 Sensor Cahaya Light Dependent Resistor (LDR) 12
2.3 Sensor Suhu LM35 14
2.5 Liquid Crystal Display (LCD) 16
2.6 Flowchart 18
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM 20
3.1 Diagram Blok sistem 20
3.2 Rangkaian ATMega328 (Arduino Uno) 22
3.3 Rangkaian Sensor Cahaya (Light Dependent Resistor / LDR) 25
3.4 Rangkaian Sensor Suhu (LM35) 27
3.5 Rangkaian Relay 29
3.6 Pengaplikasian LCD 30
3.7 Perancangan Hardware 31
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 37
4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno 37
4.2. Pengujian Terhadap Sensor LM35 38
4.3. Pengujian Terhadap Sensor LDR 39
4.4. Pengujian Terhadap LCD 43
4.5. Pengujian Terhadap Relay 44
4.6. Pengujian Alat Keseluruhan 46
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD 18
Tabel 3.1 Konfigurasi Port B 22
Table 3.2 Konfigurasi Port C 23
Table 3.3 Konfigurasi Port D 23
Tabel 4.1 Pengujian Suhu Ruangan 1 39
Tabel 4.2 Pengujian Suhu Ruangan 2 39
Tabel 4.3 Pengujian Cahaya hari 1 40
Tabel 4.4 Pengujian Cahaya hari 2 40
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.6 Grafik hubungan antara resistensi dan iluminasi 12
Gambar 2.7 Sensor Cahaya LDR 12
Gambar 2.8 Sensor suhu LM35 15
Gambar 2.9 Relay 15
Gambar 2.10 Simbol Relay 16
Gambar 2.11 Liquid Crystal Display 17
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 20
Gambar 3.2 Arsitektur ATMega328 21
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega328 22
Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega328 25
Gambar 3.5 Rangkaian LDR Sebagai Sensor Cahaya 26
Gambar 3.6 Rangkaian Sensor LM35 27
Gambar 3.7 Display Relay 28
Gambar 3.8 Rangkaian LCD 29
Gambar 3.9 Rangkaian Relay 30
Gambar 3.10 Coding Relay 30
Gambar 3.11 Rangkaian LCD 31
Gambar 3.12 Coding LCD 31
Gambar 3.13 Flowchart Sensor Cahaya (LDR) 32
Gambar 3.14 Flowchart Sensor Suhu (LM35) 33
Gambar 3.15 Tampak Depan 34
Gambar 3.16 Tampak Belakang 34
Gambar 3.17 Semua Alat Keadaan Mati 35
Gambar 3.18 Semua Alat Keadaan Hidup 35
Gambar 3.20 Kipas Keadaan Hidup 36
Gambar 4.1 Coding Pengujian Arduino Uno 37
Gambar 4.2 Rangkaian LED yang menyala 38
Gambar 4.3 Pemanasan Ruangan dengan Solder dan Pengukuran Suhu
dengan Multimeter 38
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya
Pada Hari Ke-1 40
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya
Pada Hari Ke-2 41
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya
Pada Hari Ke-3 42
Gambar 4.7 Lampu dengan kondisi hidup 42
Gambar 4.8 Coding Pengujian LCD 43
Gambar 4.9 Tampilan Suhu Ruangan 43
Gambar 4.10 Tampilan Suhu Ruangan Pada LCD dan Multimeter 44
Gambar 4.11 Relay dalam Keadaan Mati 45
Gambar 4.12 Relay dalam Keadaan Hidup 45
Gambar 4.13 Miniatur Rumah 47
