PENJEJAK SINAR MATAHARI
Tugas Akhir
Disusun Oleh:
Ahmad Azhar Basyir
NIM. 1003030010
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
HALAMAN JUDUL
“PENJEJAK SINA
R MATAHARI
”
Tugas Akhir
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Purwokerto Untuk
Memenuhi Salah Satu Syarat Dalam Menyelesaikan Program Sarjana
Teknik Bidang Teknik Elektro
Oleh:
Ahmad Azhar Basyir
(1003030010)
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
LEMBAR PERSETUJUAN
TUGAS AKHIR” PENJEJAK SINAR MATAHARI”
Diajukan Oleh:
Nama : Ahmad Azhar Basyir NIM : 1003030010
Guna memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan program studi Strata – 1 ( S1 )
Fakultas Teknik dan Sains Program Studi Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Telah diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Winarso, S.T., M.Eng. NIK: 2160311
Pembimbing II
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi yang diajukan oleh:
Nama : Ahmad Azhar Basyir
NIM : 1003030010
Program Studi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik dan Sains
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Judul : Penjejak Sinar Matahari
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian
persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Sains, Universitas
Muhammadiyah Purwokerto.
Dekan Fakultas Teknik dan Sains
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Ahmad Azhar Basyir
NIM : 1003030003
Prodi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik dan Sains
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya
sendiri (ASLI) bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain dan skripsi ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademis
di Institusi Pendidikan.
Demikian surat pernyataan ini saya buat, dan apabila kelak dikemudian hari
terbukti ada unsur penjiplakan maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai
dengan ketentuan yang berlaku.
Purwokerto, 28 Januari 2018
Yang menyatakan,
MOTTO
Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah
INTISARI
Telah dibuat sebuah sistem penjejak matahari mnggunakan mikrokonroler ATMega16A serta menggunakan bahasa pemrograman bahasa C. Sistem ini diharapkan untuk mengoptimalkan kinerja dari panel surya pada lampu penerang jalan dengan memanfaatkan sensor cahaya.
Sistem ini menggunakan 2 buah sensor cahaya yang akan dibandingkan satu sama lain, satu buah motor stepper sebagai penggerak panel surya. Sistem pemrosesan data menggunakan IC mikrokontroler ATMega16A yang diprogram menggunakan bahasa C melalui compiler CodeVisionAVR
Hasil pengujian menunjukan bahwasannya tegangan yang dihasilkan oleh panel surya sangat bergantung pada beberapa hal yaitu cuaca, pengukuran pada hari pertama pada pukul 12.40 tegangan sebesar 5,04 V dengan beban 5 W, sedangkan pada pengukuran hari kedua dengan waktu yang sama dan beban yang sama tegangan yang dihasilkan sebesar 3,28 V. Semakin tinggi intensitas panas yang diserap oleh panel surya maka semakin tinggi pula tegangan yang dihasilkan oleh panel surya tersebut. Disamping itu ketepatan arah sinar matahari juga sangat berpengaruh pada tinggi rendahnya intensitas panas matahari yang diserap oleh panel surya, sehingga hal ini juga berpengaruh dengan besar kecilnya tegangan yang dihasilkan oleh panel surya.
KATA PENGANTAR
Alchamdulillah hirobbil ‗alamin. Pertama tama kami panjatkan puja dan puji syukur
kehadirat Alloh S.W.T yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, serta inayahNya
sehingga dapat terselesaikannya penulisan tugas akhir ini.
Semoga dengan adanya alat ini dapat mengoptimalkan kerja dari panel surya pada
lampu penerang jalan berbasis panel surya.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis
selama menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Karena itu, penulis akan
menyampaikan ucapan terima kasih pada beberapa orang yang sangat berjasa kepada:
1. Kedua orang tua dan segenap keluarga yang telah memberikan dukungan, baik
secara moril ataupun materil, serta doa mereka sehingga dapat terselesaikannya
Tugas Akhir ini.
2. Bapak M. Taufiq Tamam, S.T.,M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik dan Sains
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
3. Bapak Winarso, S.T.,M.Eng., selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro dan
sekaligus selaku pembimbing I, terima kasih elah meluangkan waktu, ilmu,dan
pikirannya.
4. Bapak Itmi Hidayat K., S.T.,M.Eng., selaku pembimbing II, terima kasih telah
meluangkan waktu dan pikiranya dalam penyelesaiaan tugas akhir ini.
5. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu
6. Mas Fadil dan mas Bayu sebagai laboran, terimakasih telah memberi izin
meggunakan lab.
7. Staf Tata Usaha Fakultas Teknik yang telah memberi informasi dan petunjuk
kepada mahasiswa.
8. Teman-teman seperjuangan Anggi Wahyu P, Arif Tri W, Hendi, Deni
Rachmat Rois, Prasetyo, Bahtiar Dimas, Khamdani dan M.Puji, yang telah
memberi inspirasi serta masukan dalam Tugas Akhir ini.
Penulis sadar dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini masih banyak
kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun selalu
diharapkan untuk perbaikan pada karya yang selanjutnya.
Wassalammu‘alaikum Wr.Wb
Purwokerto 28 Januari 2018
Penulis
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Pembatasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Metode Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan Laporan ... 4
BAB II LANDAAN TEORI ... 6
2.1 Tinjauan Pustaka ... 6
2.2 LDR (Light dependent resistor) ... 9
2.3 Motor Steper ... 11
2.3.1 Motor steper tipe Variable reluctance (VR) ... 12
2.3.3 Motor Steper Tipe Unipolar ... 13
2.3.5 Motor Steper Tipe Bipolar ... 15
2.4 Mikrokontroler ... 15
2.5 Catu Daya ... 18
2.5.1 Karakteristik Catu Daya ... 22
BAB III PERANCANGAN SISTEM... 29
3.1 Gambaran Umum ... 29
3.2 Perancangan Perangkat Keras ... 29
3.2.2 Perancangan Sistem Minimum ATMEGA 16 Sebagai Penjejak Sinar Matahari .... 31
3.2.3 Sistem Minimum ATMEGA 16 Sebagai Driver Motor Steper ... 32
3.2.4 Sistem Minimum ATMEGA 16 Untuk Lampu Penerang Jalan ... 34
3.2.5 Rangkaian Catu Daya ... 35
3.3 Perancangan Perangkat Lunak... 36
3.3.1 Penulisan Program Pada Codevision AVR ... 38
3.3.2 Cara Mengkompile Menggunakan Codevision AVR ... 39
3.3.3 Penulisan Program ... 41
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 44
4.1 Analisa Umum ... 44
4.2Pengujian Alat ... 44
PENUTUP ... 52
5.1Kesimpulan ... 52
5.2Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Bentu fisik LDR ... 11
Gambar 2. 2 Simbol LDR... 11
Gambar 2. 3 Penampang melintang dari motor steper tipe variable reluctance (VR) . 12 Gambar 2. 4 Ilustrasi sederhana dari motor steper tipe permanen magnet ... 13
Gambar 2. 5 Konstruksi motor langkah tipe Unipolar ... 14
Gambar 2. 6 Penampang melintang dari motor steper tipe Hybrid (HB) ... 14
Gambar 2. 7 Konstruksi motor langkah tipe bipolar ... 15
Gambar 2. 8 Konfigurasi pin mikrokontrolerAT-Mega 16 ... 18
Gambar 2. 9 Catu daya gelombang penuh dengan sistem jembatan ... 19
Gambar 2. 10 Catu daya gelombang penuh dengan 2 dioda ... 19
Gambar 2. 11 Catu daya setengah gelombang ... 20
Gambar 2. 12 Gambar trafo ... 20
Gambar 2. 13 Gambar skema rangkaian step up ... 21
Gambar 2. 14 Gambar skema rangkaian step down ... 21
Gambar 2. 15 Dioda ... 21
Gambar 2. 16 Regulator IC ... 22
Gambar 3. 1 Diagram Blok Siste ...……….30
Gambar 3. 2 Sistem minimum ATMEGA 16... 30
Gambar 3. 3 Sistem minimum ATMEGA 16 sebagai penjejak arah matahari ... 32
Gambar 3. 4 Sistem minimum ATMEGA 16 sebagai driver motor steper ... 34
Gambar 3. 6 Rangkaian catu daya ... 36
Gambar 3. 7 Diagram alir sistem ... 37
Gambar 3. 8 Tampilan awal Codevision AVR ... 38
Gambar 3. 9 Tampilan Program ... 38
Gambar 3. 10 Tampilan pada saat mengkompile program ... 39
Gambar 3. 11 Tampilan download program ... 40
Gambar 3. 12 Tampilan untuk seting mikrokontroler ... 40
Gambar 3. 13 Tampilan load file to flash buffer ... 41
Gambar 4. 1 Grafik waktu (t) vs tegangan (V)...46
Gambar 4. 2 Gambar grafik waktu (t) vs arus (I) ... 46
Gambar 4. 3 Gambar grafik waktu (t) vs daya (P) ... 47
Gambar 4. 4 Grafik waktu (t) vs tegangan (V) ... 50
Gambar 4. 5 Grafik waktu (t) vs arus (I) ... 50
DAFTAR TABEL
Tabel 4. 1 Hasil pengkuran daya hari pertama ... 45
