MEDIA PEMBELAJARAN
SISTEM PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR
oleh Yohanes Candra NIM: 612012026
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
ii
ABSTRACT
In Electronic System Design lecture at Electronics and Computer Engineering Satya
Wacana Christian University, the lecturer view that props required to provide simple and
real discription about the application of the theories that have been taught. So, in this final
project a water control system using three control techniques on – off, PID, and fuzzy was implemented .
In general, the device designed consists of a water container with a two taps at the bottom of the container, the tap on the right side opened constantly while the tap on the left
side is simulated as a disturbance. The water pump is used to control the water that goes
into the water container. The water level that can be set is started from 5 cm to 25 cm by
with 1 cm increment. As the water level sensor a HC-SR04 ultrasonic sensor was used, that
sensor is located at the top of the water container. The device also equipped with an user
interface program, the user interface is used to set which control system is used, set the
configuration Kp, Ki, and Kd for the control system PID, set the water level desired, describes the position of the water level actual, and display the parameter value error from
system.
From the exmaniation done with on – off, PID, and fuzzy method known that PID an
fuzzy method can create a stable water level in accordance with the specified setpoint. For
example when setpoint 5 cm , PID and fuzzy method can maintain a constant value of 4,91
cm. From the examination without disturbance the PID method has 0,094 cm average error
and the fuzzy method has 0,18 cm average. From the examination with disturbance PID
method has 0,1 cm average error and fuzzy method has 0,182 cm average error.
Meanwhile the on – off method makes the water level looks oscillate.
iii
KATA
PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang selalu
menyertai penulis selama menempuh pendidikan dari awal hingga penyelesaian tugas
akhir sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai
pihak yang baik secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam
menyelesaikan tugas akhir ini:
1. Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberkati, menyertai, dan memberikan
segala yang terbaik bagi penulis selama menempuh pendidikan S1 di FTEK
UKSW dari awal hingga akhir.
2. Papa Ang Swan Ho dan Mama Ratna Candrawati tercinta sebagai keluarga
yang selalu mendidik, mendukung, mendoakan, serta memberikan semua yang
terbaik untuk penulis.
3. Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. dan Bapak Deddy Susilo, M.Eng.
sebagai pembimbing I dan pembimbing II yang telah membimbing dan
memberikan saran serta masukan kepada penulis selama mengerjakan tugas
akhir ini.
4. Keluarga besar kost Seruni7 dan Patimura91 yang selalu memberi dukungan
dan doa kepada penulis selama penulis mengerjakan tugas akhir.
5. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis
selama menempuh pendidikan S1 di FTEK UKSW.
6. Keluarga besar 2012, terutama Saudara Kwang Dharma Saelau, Adi Gunawan,
Keenan Adidharma Kurniawan, Valiccano dan Fandy Oktavianus sebagai
teman seperjuangan yang selalu memberi dukungan kepada penulis.
iv
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sehingga tugas akhir ini
dapat berguna bagi kemajuan pendidikan FTEK UKSW.
Salatiga, 26 Agustus 2016
v
2.1. Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 4
2.2. Arduino Uno ... 5
2.3. Pompa Air 12 VDC ... 6
2.4. Sistem Kendali On-Off ... 7
2.5. Sistem Kendali PID ... 7
2.6. Sistem Kendali Fuzzy Logic Controller ... 9
BAB III PERANCANGAN ALAT ... 11
3.1. Gambaran Alat ... 11
3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ... 12
3.2.1. Perangkat Keras Modul Mekanik ... 12
3.2.2. Perangkat Keras Modul Elektronik ... 13
3.2.2.1. Pengendali Utama ... 14
3.2.2.2. Sensor Ultrasonik HC-SR04 ... 15
3.2.2.3. Aktuator ... 15
3.3. Perancangan dan Realisasi Perangkat Lunak ... 15
3.3.1. Perangkat Lunak Microcontroller ... 16
vi
3.3.2.1. Cara Kerja Program User Interface ... 19
3.3.2.2. Penjelasan Tampilan Program User Interface ... 21
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 23
4.1. Pengujian Sensor Ultrasonik ... 23
4.2. Pengujian Gengedalian Ketinggian Air Dengan Metode on-off Tanpa Gangguan ... 24
4.3. Pengujian Gengedalian Ketinggian Air Dengan Metode on-off Dengan Gangguan ... 26
4.4. Pengujian Gengedalian Ketinggian Air Dengan Metode PID Tanpa Gangguan ... 29
4.5. Pengujian Gengedalian Ketinggian Air Dengan Metode PID Dengan Gangguan ... 32
4.6. Pengujian Gengedalian Ketinggian Air Dengan Metode fuzzy Tanpa Gangguan ... 35
4.7. Pengujian Gengedalian Ketinggian Air Dengan Metode fuzzy dengan Gangguan ... 39
4.8. Analisis Hasil Pengujian ... 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
5.1. Kesimpulan ... 45
5.2. Saran Pengembangan ... 46
DAFTAR PUSTAKA ... 47
