i
LEMBAR JUDUL
RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL
SUHU DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL
SKRIPSI
Disusun Oleh :
Akbar Febianto
09530109
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL
SUHU DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Akbar Febianto
095301009
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
M.Chasrun Hasani,ST,MT. NIDN.0007086808
Pembimbing II
iii LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU DENGAN
SUMBER ENERGI SOLAR CELL
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh : Akbar Febianto
09530109
Tanggal Ujian : 27 Juli 2016 Periode Wisuda :
Disetujui oleh :
1. M.Chasrun Hasani,ST,MT. (Pembimbing I) NIDN.0007086808
2. Ilham Pakaya,ST. (Pembimbing II)
NIDN.0717018801
3. Dr.Ir.Lailis Syafa’ah,MT. (Penguji I)
NIDN.0721106301
4. Ir.Nur Kasan,MT. (Penguji II)
NIDN.0707106301 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : Akbar Febianto
Tempat/Tgl Lahir : Banyuwangi/24-12-1990
NIM : 09530109
FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul
“RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Mengetahui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
M.Chasrun Hasani,ST,MT. Ilham Pakaya,ST NIDN. 0007086808 NIDN. 0717018801
Malang, ………
Yang Membuat Pernyataan
v
ABSTRAK
Kemacetan yang merupakan masalah utama kondisi lalu-lintas di kota-kota seperti malang, menyebabkan orang-orang yang membutuhkan ketepatan waktu dalam melakukan aktivitas perjalanan (mobilisasi) lebih memilih sepeda motor sebagai kendaraan yang paling praktis dan cepat. Seiring meningkatnya kebutuhan akan sepeda motor, kebutuhan akan alat pelindung kepala (biasa disebut Helm) yang sifatnya melindungi kepala secara utuh (full-face) juga akan meningkat. Pengembangan helm-helm jenis ini juga terus berjalan seiring dengan waktu disesuaikan dengan kebutuhan akan helm dengan harga terjangkau tetapi juga memperhatikan kualitas yang baik.
vi
ABSTRACT
Congestion is a major problem of traffic conditions in cities such as poor,
causing people who need timeliness in making travel activity (mobilization) prefer
motorcycles as the most practical vehicle and quickly. With the increasing
demand for motorcycles, need for head protection equipment (commonly called
Helm) that are protecting the head as a whole (full-face) will also increase.
Development of the helmets of this type also continue to run over time adapted to
the need for a helmet at an affordable price, but also pay attention to good
quality.
Through the identification of customer needs, it was found that the helmets
on the market still have drawbacks when used in hot weather conditions, which
became the cause of significant temperature changes head. This needs to be
raised and tries to answer by doing the design and development of the
temperature control device on the helmet. The stages do next is to establish
product specifications, preparation of some of the concepts, selection concept,
concept testing, prototype, design for process manufacturing until the final stage
of economic analysis to see whether the product is worth to be developed or not
vii
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya.sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tuaku yang selalu mengalirkan doanya tanpa henti, tanpa lelah untuk anak mereka. Juga kepada Tiga kakakku Sumiah Yuliani,Edy Krismawan dan Rinik Imsiah yang selalu mendukung Adikknya ini tak lupa pula Asriah,Spd yang selalu memotifasi dan mendukung dalam menyeleseikan tugas akhir ini.
2. Dekan Fakultas Teknik dan Keluarga (FT) Bapak Ir. Sudarman, MT, yang telah meluangkan waktunya guna membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Ibuk Dr.Ir.Lailis Syafa’ah,MT dan Bapak Ir.Nur Kasan,MT yang telah memberikan masukannya guna penyempurnaan tugas akhir ini.
6. Teman-teman seangkatan 2009 yang senantiasa membantu dan memberikan masukannya.
7. Keluarga Besar WS-ROBOTIKA FT UMM, yang sudah banyak sekali membantu, tiada kata kiasan yang bisa di ucapkan untuk mengumpamakannya.
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala nikmat, kekuatan, taufik serta hidayah-Nya. Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga sahabat dan para pengikut setianya, Amin. Atas kehendak Allah sajalah, penulis dapat menyelesaikan proyek akhir yang berjudul :
“RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU
DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL”
Pembuatan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu penulis berharap agar proyek akhir ini dapat menambah literatur dan dapat memberikan manfaat bagi semuanya.
Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis mohon maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak sengaja.
Malang, Agustus 2016
ix
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sensor LM35 ... 4
2.2 Arduino Uno ... 7
2.3 Solar Sell ... 10
2.4 Motor DC ... 12
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Perancangan Perangkat Keras... 17
3.1.1 Sensor Lm35 ... 18
3.1.2 Perancangan Driver Motor DC ... 19
x
3.1.4 Arduino ... 21
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 22
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT 4.1 Pengujian rangkaian Sensor LM35 ... 23
4.1.1 Hasil Pengujian Rangkaian LM35 ... 24
4.2 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC ... 26
4.2.1 Hasil Pengujian Rangkaian Driver Motor DC ... 26
4.3 Pengujian PWM ... 26
4.3.1 hasil Pengujian PWM ... 27
4.4 Pengujian Suhu Terhadap RPM ... 29
4.4.1 hasil Pengujian Suhu Terhadap RPM ... 29
4.5 Pengujian Keseluruhan Sistem ... 31
4.5.1 Hasil Pengujian Keseluran Sistem ... 31
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan ... 33
5.2 Saran ... 33
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 IC LM35 ... 4
Gambar 2.2 Akurasi LM35 Terhadap Suhu ... 5
Gambar 2.3 Hardware Arduino ... 8
Gambar 2.4 Solar Cell ... 10
Gambar 2.5 Motor DC ... 13
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 16
Gambar 3.2 Desain Helm ... 17
Gambar 3.3 Sensor LM35 ... 18
Gambar 3.4 Rancangan Sensor LM35 ... 18
Gambar 3.5 Rancangan Driver ... 19
Gambar 3.6 Rancangan Solar Cell ... 20
Gambar 3.7 Proses Keseluruhan Sistem ... 21
Gambar 3.8 Flowchart Algoritma Sistem Pengontrol Suhu ... 22
Gambar 4.1 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35. ... 23
Gambar 4.2 Hasil Pengujian Menggunakan Serial Monitor. ... 24
Gambar 4.3 Keluaran tegangan LM35 menggunakan Avometer ... 24
Gambar 4.4 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Driver Motor DC ... 26
Gambar 4.5 Hasil Pengujian Simulasi PWM ... 27
Gambar 4.6 Pengujian PWM Saat 65% ... 27
Gambar 4.7 Pengujian PWM Saat 80% ... 28
Gambar 4.8 Pengujian PWM Saat 95% ... 28
Gambar 4.9 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 27°C ... 29
Gambar 4.10 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 29°C ... 29
Gambar 4.11 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 35°C ... 29
Gambar 4.12 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 42°C ... 30
Gambar 4.13 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 42.16°C ... 30
xii
DAFTAR TABEL
34
DAFTAR PUSTAKA
[1] Harintama, Amelia. 2015.Rancang Bangun Lemari Pengering Pakaian Dengan Deteksi Kekeringan Berdasarkan Suhu.Surabaya: PENS-ITS [2] Vian, Ervin (2012). Flowcart Suhu Dan Kelembaban: Surabaya:From [3] Datasheet Sensor LM35. 7.7 (2016). Texas Instruments
[4] Datasheet IRF520. 7.7 (2016). Fairchild Semiconductor [5] Evans, Brian. 2011. Begining Arduino Programming. Apress
[6] Banzi, Massimo. 2011. Getting Started with arduino. Sebatopol: O’Reilly
Media, Inc.
[7] Purwanto Gendroyono, 1999. “Sistem Penggerak Motor Induksi dengan
Beban Berubah Menggunakan Inverter PWM Berbasis Mikrokontroler”,
Program Studi Teknik Elektro Jurusan Ilmu-ilmu Teknik, Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
[8] Hasyim Asy’ari, Jatmiko, Angga,Intensitas Cahaya Matahari terhadap Daya Keluaran Sel Surya, RAPI XI, UMS, Surakarta.
[9] Wang, Cheisang, 2008, Power Management of a stand-alone
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangCuaca panas dan polusi yang sering mengganggu kenyaman berkendara terutama bagi pengguna kendaraan roda dua menyebabkan banyak hal terjadi, salah satunya adalah pada pemakain helm fullface yaitu konsentrasi berkendara yang tidak stabil akibat keringat yang berlebih pada kepala sehingga mengakibatkan sering terjadinya kecelaakan dijalan. Disadari ataupun tidak, helm merupakan komponen utama yang penting bagi pengguna roda dua. Helm bukan hanya sebagai pelindung kepala saja tetapi helm merupakan atribut keselamatan dan syarat wajib bagi pengguna roda dua.
Maka dari itu diperlukan sebuah alat yang dapat mengontrol suhu kepala secara otomatis dengan waktu yang relatif singkat dan tidak membutuhkan lahan yang luas. Alat tersebut adalah helm yang dilengkapi kontrol suhu. Alat ini diletakkan di dalam helm sesuai dengan keinginan untuk tata letaknya. Alat ini cukup membantu dalam mengotrol suhu kepala bagi pengguna kendaraan roda dua khusunya dimusim panas saat ini, kita hanya perlu memakai helm tersebut saat berkendara maka alat tersebut akan bekerja dengan sendirinya. Suhu kepala akan dianggap normal saat sensor suhu pada helm menunjukkan nilai konstan. Dengan memanfaatkan alat ini, setiap penggendara roda dua tidak perlu kawatir ketika melakukan perjalanan jauh atau pada saat traveling dikarenakan alat ini dilengkapi solar cell yang berfungsi untuk mensuplai daya yang disimpan dalam baterai jadi pengendara tidak perlu kawatir ketika daya baterai habis atau lupa mengecasnya. Untuk mendapatkan kenyamanan berkendara pengguna kendaraan roda dua juga harus selektif dalam memilih helm yang standart demi keselamatan dan kenyaman berkendara.
Dari latar belakang dan permasalahan yang adapenulis membuat judul tentang“ RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU
2 1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka permasalahan yang akan dibahas dalam skripsi ini adalah :
1. Bagaimana cara kerja dari helm yang dilengkapi konrtrol suhu?
2. Bagaimana perancangan helm yang dilengkapi kontrol yang efektif dan efisien?
3. Bagaimana menguji helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi
solar cell?
1.3 Batasan Masalah
Dalam penyusunan skripsi ini, memuat asumsi dan pembatasan masalah dengan tujuan untuk menghindari berkembangnya permasalahan secara luas.Untuk itu peneliti membatasi masalah dalam hal-hal sebagai berikut :
1. Bentuk alat adalah helm fullface yang didalamnya dilengkapi pengontrol suhu,pengontrol motor dan sumber energinya dari cahaya matahari/sollar cell. 2. Alat hanya digunakan diluar ruangan (outdoor) pada cuaca cerah.
3. Pada tugas akhir ini menggunakan ARDUINO UNO sebagai mikrokontroller. 4. Alat hanya mengatur suhu ruang dengan pengaturan kecepatan kipas
menggunakan kontrol PWM.
5. Untuk sensor yang digunakan adalah sensor suhu LM35.
1.4 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah :
1. Merancang alat yang dapatmengatur suhu ruang yang terintegrasi dengan kecepatan kipas angin.
2. Agar bias menjadi acuan perusahaan helm dalam mengembangkan produk yang mengutamakan kenyamanan serta keselamatan kepada konsumen.
3 1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Berisi latar belakang pembuatan, tujuan, rumusan masalah, batasan masalah yang dikerjakan dan sistematika pembahasan.
BAB II : Landasan Teori
Menjelaskan mengenai teori-teori yang dijadikan landasan dan rujukan perhitungan dalam mengerjakan tugas akhir ini.
BAB III : Perancangan dan Pembuatan Alat
Menjelaskan dan membahas tentang perencanaan dan pembuatan
system dari alat. BAB IV : Pengujian dan Analisa
Membahas pengujian mekanik, sistem perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software) maupun pengujian sistem secara keseluruhan.
BAB V : Penutup
