IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN
WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
SKRIPSI
MUHAMMAD SYAHRIAL 121421076
PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2015
IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU
MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
MUHAMMAD SYAHRIAL 121421076
PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
PERSETUJUAN
Judul : IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA
8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL
SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU
MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
Kategori : SKRIPSI
Nama : MUHAMMAD SYAHRIAL
Nomor Induk Mahasiswa : 121421076
Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing :
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc NIP. 19620217 199103 1 001 NIP: 19560918 198503 1 002
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620217 199103 1 001
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU
MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2015
MUHAMMAD SYAHRIAL 121421076
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat dan salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Subhilhar, M.A., Ph.D selaku Plt Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer.
5. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc 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. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku dosen Pembanding I dan Bapak Ade Candra, ST, M.Kom selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
7. Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
8. Teristimewa orang tua yang penulis sayangi, ibunda Khadijah dan ayahanda Syarif Effendi Musa yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, dan dukungan yang selalu menjadi sumber semangat penulis.
9. Abang dan Adik tersayang Zulham Effendi, Ade Syafrizal, Muhammad fauzi dan Abdullah yang selalu memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Sahabat-sahabat luar biasa Oki Handinata, Hafiz Akbar, Annisari Afni Saragih,
Rizky Ananda Siregar, Novri Sultanti, Reza Mahardi, Arief Moenandar, Muhammad Ridho Ilahi yang selalu menemani dan memberi motivasi kepada penulis.
11. Teman – teman seperjuangan mahasiswa S1 Ekstensi Ilmu Komputer stambuk 2012 yang selalu memberi dukungan.
12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu 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 Sumatera Utara.
Medan, Agustus 2015 Penulis
ABSTRAK
Peningkatan populasi manusia menuntut pembaharuan sumber daya alam untuk memenuhi berbagai kebutuhan. Misalnya, kebutuhan energi listrik yang sangat mempengaruhi perkembangan dan teknologi dari suatu wilayah. Energi listrik merupakan salah satu bagian vital yang harus selalu ada. Untuk itu diperlukan sumber energi listrik baru yang dapat menggantikan sumber energi listrik yang telah ada. Penelitian ini bertujuan untuk membuat simulasi alat pembangkit listrik tenaga surya yang disebut solar sel. Simulasi ini menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun seiring perkembangannya terdapat dua jenis solar sel, yakni statis dan dinamis dimana solar sel statis dalam keadaan diam sedangkan solar sel dinamis bergerak mengikuti arah pergerakan sinar matahari. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tegangan dan arus pada masing-masing jenis solar sel maka dibuatlah simulasi kedua jenis solar sel tersebut.
IMPLEMENTATION OF A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535 ON STATIC AND DYNAMIC SOLAR PANEL BASED ON TIME USING REAL
TIME CLOCK (RTC) DS1307
ABSTRACT
The increase in human population are demanding the renewal of natural resources to meet various needs. For example, the needs of electrical energy that greatly influences the development and technology of a some region. Electrical energy is one of the vital part that should be always exist. For that is needed a new electric energy source that can be replace the source of electrical energy before. This research aims to make a simulation tools of solar power plant or called solar cells. This simulation resulted of the electrical energy that can be used in everyday life. However as the development of solar cells have two types. Namely, static and dynamic where the static solar cells in a state of silent while the dynamic solar cell moves to follow the direction movement of the sun. To show the level of efficiency from voltage and current on each type of solar cell, then made a simulation from the both types of the solar cells.
Key word: Solar cell, Microcontroller ATMega 8535, The Source Of Electrical Energy
DAFTAR ISI Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak vi Abstract vii
Daftar Isi viii
Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Ruang Lingkup Penelitian 3
1.4 Tujuan Penelitian 4
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Metode Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
Bab 2 Landasan Teori
2.1 Photovolatic Cell 6
2.2 Pergerakan Matahari 7
2.3 Perangkat Keras 8
2.3.1 Sensor Arus ACS712 8
2.3.2 Mikrokontroler ATMega8535 9
2.3.3 Bagian Sumber Tegangan 12
2.3.4 Bagian ISP Programmer 12
2.3.5 Bagian Output ke LCD 13
2.3.6 Bagian Real Time Clock (RTC) DS1307 16
2.3.7 Perancangan Sensor Arus 17
2.3.8 Rangkaian Driver Motor Servo MG996R 19
2.3.9 Rangkaian RS 232 21
2.4 Perangkat Lunak 21
2.4.1 CodeVisionAVR 21
2.5 Penelitian Pembahasan Solar Tracker 23
Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Masalah 25
3.2 Analisis Kebutuhan Sistem 26
3.3 Pemodelan Sistem 28
3.4 Perancangan Sistem 29
3.4.1 Antarmuka Mikrokontroler ATMega8535 30
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi 34
4.1.1 Persiapan Alat dan Bahan 35
4.1.2 Implementasi Sistem Menggunakan Papan PCB 37 4.1.3 Implementasi Perangkat Lunak untuk Sistem 39
4.2 Pengujian Sistem 41
4.2.1 Pengujian Sensor Arus 43
4.2.2 Pengujian rangkaian RTC DS-1307 44
4.2.3 Interfacing LCD 2x16 45
4.2.4 Pengujian Rangkaian Motor Servo 46
4.2.5 Pengujian System Secara Keseleruhan 47 Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 57
5.2 Saran 57
Daftar Pustaka Lampiran
DAFTAR TABEL
Hal.
2.1 Perbandingan Antara Jenis-Jenis Sel Surya 7
2.2 Fungsi pin LCD Character 2x16 14
3.1 Keterangan Bagian-Bagian Rancangan sistem 28
4.1 Daftar Komponen Yang Diperlukan Untuk Implementasi Sistem 35
4.2 Data Pengujian Sensor Arus ACS712 43
DAFTAR GAMBAR
Hal.
2.1 Sensor Arus ACS712 8
2.2 Blok Diagram ATMega 8535 11
2.3 Power Supply Dari Adaptor 12
2.4 Gambar Hardware Programmer AVR 13
2.5 Antarmuka Bagian Output LCD 14
2.6 LCD 2 x 16 14
2.7 Peta Memory LCD Character 2x16 16
2.8 Antarmuka Bagian RTC DS1307 17
2.9 Rangkaian Aplikasi Sensor Arus ACS 712 ,5 Ampere 18 2.10 Konfigurasi Pin LM321 Dan Rangkaian Inverting Amplifier 18
2.11 Motor Servo 1800 19
2.12 Gambar Rangkaian Motor Servo 20
2.13 MAX232 Dalam Rangkaian 21
3.1 Diagram Ishikawa untuk analisis masalah 26
3.2 Diagram Blok Pemodelan System Yang Dirancang 28 3.3 Antarmuka Mikrokontroler Dengan Komponen-komponen Lainnya 31 3.4 Flowchart Kerja Sistem Secara Keseluruhan 33
4.1 Rangkaian mikrokontroler ATMega 8535 37
4.2 Rangkaian sensor arus ACS 712 38
4.3 Rangkaian motor servo dan panel surya dinamis 38
4.4 Rangkaian LCD 2x16 39
4.5 CodeVisionAVR 39
4.6 Interface CodeVisionAVR 3.12 40
4.7 ProgISP 17.2 41
4.8 Rangkaian Pengujian Mikrokontroler 42
4.9 Pergerakan Motor Servo 46
4.10 Grafik Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis 54 4.11 Grafik Perbandingan Arus Panel Surya Statis dan Dinamis 55
