SKRIPSI
PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT BERBASIS MIKROKONTROLLER DAN TRIAC
Oleh :
MUHAMMAD HASFAR JASRIL ADIWARSA
10582107212 10582103012
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2018
PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT BERBASIS MIKROKONTROLLER DAN TRIAC
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelasaikan Stara Satu (S1)
Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro
Oleh :
MUHAMMAD HASFAR JASRIL ADIWARSA
10582107212 10582103012
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT BERBASIS MIKROKONTROLLER DAN TRIAC
Muhammad HasfardanJasrilAdiwarsaMahasiswa Program StudiTeknikElektroUnismuh Makassar
muhammad17hasfar@gmail.comdanjasri_arli@yahoo.com
ABSTRAK
Peranccangan Traffic Light Berbasis Mikrokontroller Dan Triac. Dibimbing oleh Hafsah Nirwana dan Abdul Hafid. Traffic light adalah lampu yang digunakan untuk mengatur kelancaran lalulintas disuatu persimpangan jalan dengan cara member kesempatan pengguna jalan dari masing-masing arah untuk berjalan secara bergantian. Dalam perancangan ini mikrokontroller berfungsi sebagai control waktu pada lampu dan triac berfungsi sebagai salah satu komponen yang menyuplai tegangan keluaran 220V. Tujuan dalam perancangan ini adalah Untuk mengetahui kinerja serta kelayakan komponen triac pada traffic light yang berbasis mikrokontroler serta untuk mengetahui sistem instalasi pada lampu yang dikontrol oleh mikrokontroller atmega 328P dengan menggunakan beberapa komponen agar mampu menyuplai tegangan 220VAC. Hasil dari pengujian perancangan ini adalah mengetahui rangkaian triac dan komponen tambahannya, serta mengetahui instalasi pada traffic light yang menggunakan komponen triac. Dengan sumber tegangan dari PLN yakni 220V dan di ubah melalui power supply menjadi 5V yang masuk ke mikrokontroller, serta keluaran dari komponen tria cadalah 220V, yang sebelumnya arus phasa dari sumber tegangan di hubungkan dengan keluaran pada komponen triac.
Kata Kunci : Traffic Light, Mikrokontroler, Triac.
ABSTRACT
Traffic Lighting Based On Microcontroller AndTriac. Guided by HafsahNirwana and Abdul Hafid. Traffic light is the light used to adjust the smoothness of traffic in a crossroads by giving the user a way of each direction to walk in turns. In this design microcontroller serves as a control time on the lamp and triac serves as one component that supplies 220V output voltage. The purpose of this design is to know the performance and feasibility of triac components on microcontroller based light traffic and to know the installation system on the light controlled by microcontroller atmega 328P by using some components to be able to supply 220VAC voltage. The result of this design testing is to know the triac circuit and its additional components, and to know the installation on traffic light using triac component. With a voltage source of PLN that is 220V and is converted through a power supply into 5V into the microcontroller, and the output of the triac component is 220V, the previous phase current from the voltage source is connected to the output on the triac component.
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karana Rahmat dan Hidayahnyalah sehingga penulis dapat menyusun skripsi ini, dan dapat kami selesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik untuk menyelasaikan program studi pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir ini adalah : “ Perancangan Traffic Light Berbasis Mikrokontroller Dan Triac“
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan-kekurangan, sebab itu penulis sebagai manusia biasa tidak luput dari kesalahan dan kekurangan baik dari segi teknik penulisan maupun dari segi perhitungan. Oleh karena itu penulis menerima dangan iklas dan lapang dada atas segala koreksi serta perbaikan guna menyempurnakan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat bagi kita semua.
Skripsi ini dapat terwujud atas berkat bantuan, arahan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan keerendahan hati, kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :
1. Ibunda dan saudara-saudara yang tercinta, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih sayang, doa dan pengorbanan.
2. Bapak Hamzah Al Imran, ST.,MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar
3. Bapak Dr. Umar katu, ST.,MT. sebagai Ketua Jurusan dan Ibu Adriani, ST.,MT. sebagai Sekertaris Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
4. Ibu Dr.Ir.Hj.Hafsah Nirwana, M.T selaku Pembimbing I dan Bapak Ir.Abd.Hapid, MT. selaku pembimbing II, yang telah banyak meluangkan waktunya dalam bimbingan kami.
5. Bapak dan Ibu Dosen serta staf pegawai pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar atas segala waktunya yang telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
6. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makssar terkhusus angkatan 2012 yang dengan keakraban dan persaudaraan banyak membantu dalam menyelasaikan tugas akhir ini.
Semoga semua pihak tersebut diatas mendapat pahala yang berlipat ganda di sisi Allah dan skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis, rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan Negara. Amin.
Makassar, 19 Januari 2018 Penulis
DAFTAR ISI
SAMPUL... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
ABSTRAK ... iv
KATA PENGANTAR... v
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR... x
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1 B. Batasan Masalah ... 2 C. Tujuan Penelitian ... 2 D. Rumusan Masalah ... 3 E. Manfaat Penelitian ... 3 F. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Traffic light (lampu lalulintas) ... 5
3. Tujuan Adanya Lampu Lalulintas ... 6
4. Sistem Lampu Lalulintas ... 7
B. Mikrokontroler 328P Arduino Uno ... 8
1. Mikrokontroler ... 8
2. Arduino ... 8
3. Arduino Uno ... 9
4. Deskripsi Arduino Uno ... 10
C. Komponen Penyuplai Tegangan 220V ... 12
1. Resistor ... 12
2. Kapasitor ... 13
3. MOC ... 17
4. Triac ... 19
D. Komponen Indikator Tegangan 5V ... 23
E. Software Arduino Uno ... 24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Waktudan Tempat Penelitian ... 28
B. Tahapan Penelitian... 28
C. Alat dan Bahan Penelitian... 29
D. Diagram Alir (Flowchart) ... 31
B. Rangkaian Skematik Mikrokontroler Arduino Atmega 328P ... 35 C. Kontrol Traffic light Menggunakan Sofware Arduino ... 39 D. Pengujian Alat dan Analisa... 42
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ... 45 B. Saran ... 45 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Halaman
Gambar 2.1 Traffic Light... 7
Gambar 2.2 Mikrokontroler Arduino Uno Atmega 328P ... 9
Gambar 2.3 Resistor... 12
Gambar 2.4 Plat yang Dibatasi Udara... 15
Gambar 2.5 Kapasitor 400 VAC 0,1 mf ... 16
Gambar 2.6 MOC 3012... 17
Gambar 2.7 Simbol Opto Isolator ... 18
Gambar 2.8 Simbol dan Bentuk Triac ... 21
Gambar 2.9 Kurva Grafic Triac ... 22
Gambar 2.10 Triac BTA 12 ... 23
Gambar 2.11 Bahasa Programan Arduino Berbasis Bahasa C ... 25
Gambar 3.1 Blok Diagram Alat ... 29
Gambar 3.2 Flowchart Penelitian ... 31
Gambar 4.3 Rangkaian Alat Secara Fisik ... 35
Gambar 4.4 Skematik Arduino 328P ... 36
Gambar 4.5 Rangkaian Indikator LED ... 37
Gambar 4.6 Power Supply ... 38
Gambar 4.7 Aplikasi IDE Arduino ... 41
Gambar 4.8 Rangkaian Triac dan Komponen Tambahannya ... 42
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Halaman
Tabel 2.1 Contoh Konstanta... 14
Tabel 2.2 Karasteristik Optoisolator Tipe MOC 3021 dan MOC 3041 ... 19
Tabel 3.1 Alat yang Digunakan Dalam Percobaan ... 29
Tabel 3.2 Bahan yang Digunakan Dalam Penelitian ... 30
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Traffic light adalah lampu yang digunakan untuk mengatur kelancaran lalu lintas disuatu persimpangan jalan dengan cara memberi kesempatan pengguna jalan dari masing-masing arah untuk berjalan secara bergantian. Karena fungsinya yang begitu penting maka lampu lalu lintas harus dapat dikendalikan atau dikontrol semudah dan seefesien mungkin guna memperlancar arus lalu lintas di persimpangan jalan. Seiring dengan berkembangnya zaman yang juga disertai dengan perkembangan teknologi, jumlah kendaraan yang ada terus bertambah banyak sehingga lalu lintas dijalan juga semankin bertambah padat, akan teteapi hal tersebut tidak diikuti dengan perkembangan infrastruktur yang ada. Perkembangan tersebut membawa dampak terhadap sistem lalu lintas yang ada yaitu dalam sistem pengaturan waktu penyalaan lampu Traffic light.
Sebagian besar pengendalian pewaktuan sistem Traffic light yang ada pada saat ini masih menggunakan sistem waktu yang sudah terpasang pada sistemnya dan tidak memiliki fitur pengaturan pewaktuan penyalaan. Hal itu operator tidak dapat mengubah-ubah waktu nyala lalu lintas pada tiap-tiap arah setiap saat, Untuk menyesuaikan kondisi jalan dan keadatan kendaraan yang ada pada tiap-tiap ruas jalan. Hal itu adalah sebagian kekurangan dari pengendalian tarffic light pada saat ini.
Program Logic Control (PLC), pengaturan Traffic light dengan PLC memiliki kekurangan dalam pengaturan pewaktunya karena sulit diatur dengan real time. Jika mengurangi penggunaan pewaktuan dan pengendalian yang menggunakan PLC dengan lebih memilih penggunakan Traffic light yang berbasis mikrokontroller maka dapat lebih efisien dan juga bisa lebih ekonomis. Oleh karena itu dikesempatan ini penulis mencoba membuat perancangan yang sekaligus sebagai tugas akhir yang berjudul“PerancanganTraffic light Berbasis Mickrokontroller dan TRIAC”.
B. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang dapat ditarik rumusan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana kelayakan dan hasil pengujian terhadap komponen TRIAC jika
digunakan pada tegangan 220 VAC
2. Bagaimana instalasi Traffic light berbasis mikrokontroler menggunakan TRIAC.
C. TUJUAN PENELITIAN
Pembuatan tugas akhir ini mempunyai tujuan yaitu :
1. Untuk memperoleh kinerja serta kelayakan komponen TRIAC pada Traffic light yang berbasis mikrokontroler.
2. Untuk mengetahui sistem instalasi pada lampu yang dikontrol oleh mikrokontroller atmega 328P dengan menggunakan TRIAC dan beberapa komponen agar mampu menyuplai tegangan 220 VAC.
D. MANFAAT PENELITIAN Manfaat yang diharapkan ialah:
1. Meningkatkan pengetahuan dan pengalaman terhadap mahasiswa tentang pengontrolan Traffic light pada mikrokontroler.
2. Dengan adanya kelayakan komponen TRIAC jika digunakan pada trafic light berbasis mikrokontroller, dapat menjadi acuan kedepannya untuk bisa lebih memanfaatkannya.
3. Menambah wawasan bagi penulis agar menjadi bekal untuk terjun di dunia kerja
E. BATASAN MASALAH
Untuk menghindari ruang lingkup pembahasan yang terlalu luas dan jauh dari sasaran yang ingin dicapai, maka dipandang perlu membatasi permasalahan yang akan dibahas adalah :
1. Menggunakan TRIAC sebagai salah satu komponen untuk menyuplai tegangan yang lebih besar
2. Sumber tegangan yang digunakan adalah PLN 220 VAC.
Mikrokontroller yang digunakan Atmega 328P
F. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk memberikan gambaran umun dari keseluruhan penelitian ini, maka kami membuat dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penelitian serta sistematika itu sendiri.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Berdasarkan tentang pokok pembahasan teori atau materi yang mendasari dalam pelaksanaan proses penelitian ini.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Berdasarkan tentang tempat pelaksanaan penelitian serta metode yang diterapkan dalam tugas akhir ini.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam bab ini akan dibahas tentang perancangan dan hasil perancangan dari alat tersebut, serta hasil pengujian yang telah penulis lakukan. BAB V. PENUTUP
Dalam bagian ini akan dibahas pembahasan atau kesimpulan dan saran ahir dari hasil perakitan dan pengujian alat.
BAB II
TUJUAN PUSTAKA A. Traffic light (Lampu lalu lintas)
1. Pengertian umum
Lampu lalu lintas (menurut UU no. 22/2009 tentang Lalu lintas dan Angkutan Jalan: alat pemberi isyarat lalu lintas atau APILL) adalah lampu yang mengendalikan arus lalu lintas yang terpasang di persimpangan jalan, tempat penyeberangan pejalan kaki (zebra cross), dan tempat arus lalu lintas lainnya. Lampu ini yang menandakan kapan kendaraan harus berjalan dan berhenti secara bergantian dari berbagai arah. Pengaturan lalu lintas di persimpangan jalan dimaksudkan untuk mengatur pergerakan kendaraan pada masing-masing kelompok pergerakan kendaraan agar dapat bergerak secara bergantian sehingga tidak saling mengganggu antar-arus yang ada.
Lampu lalu lintas telah diadopsi di hampir semua kota di dunia ini. Lampu ini menggunakan warna yang diakui secara universal; untuk menandakan berhenti adalah warna merah, hati-hati yang ditandai dengan warna kuning, dan hijau yang berarti dapat berjalan.
2. Jenis-jenis lampu lalu lintas a. Berdasarkan cakupannya
1. Lampu lalu lintas terpisah merupakan pengoprasian lalu lintas yang pemasangannya didasarkan pada suatu tempat persimpangan saja tanpa
2. Lampu lalu lintas terkordinasi merupakan pengoprasian lampu lalu lintas yang pemasangannya mempertimbangkan beberapa persimpangan yang terdapat pada arah tertentu.
3. Lampu lalu lintas jaringan merupakan pengoprasian lampu lalu lintas yang pemasangannya mempertimbangkan beberapa persimpangan yang terdapat dalam suatu jaringan yang masih dalam satu kawasan.
b. Berdasarkan cara pengoperasiannya
1. Fixed time traffic signal— lampu lalu lintas yang pengoperasiaannya menggunakan waktu yang tepat dan tidak mengalami perubahan.
2. Actuated traffic signal— lampu lalu lintas yang pengoperasiaannya dengan pengaturan waktu tertentu dan mengalami perubahan dari waktu ke waktu sesuai dengan kedatangan kendaraan dari berbagai persimpangan.
3. Tujuan adanya lampu lalu lintas
1. Menghindari hambatan karena adanya perbedaan arus jalan bagi pergerakan kendaraan.
2. Memfasilitasi persimpangan antara jalan utama untuk kendaraan dan pejalan kaki dengan jalan sekunder sehingga kelancaran arus lalu lintas dapat terjamin.
3. Mengurangi tingkat kecelakaan yang diakibatkan oleh tabrakan karena perbedaan arus jalan.
4. Sistem lampu lalu lintas
Sistem pengendalian lampu lalu lintas dikatakan baik jika lampu-lampu lalu lintas yang terpasang dapat berjalan baik secara otomatis dan dapat menyesuaikan diri dengan kepadatan lalu lintas pada tiap-tiap jalur. Sistem ini disebut sebagai actuated controller. Namun, para akademisi Indonesia telah menemukan sistem baru untuk menjalankan lampu lalu lintas. Sistem ini dikenal sebagai Logika fuzzy. Metode logika fuzzy digunakan untuk menentukan lamanya waktu lampu lalu lintas menyala sesuai dengan volume kendaraan yang sedang mengantre pada sebuah persimpangan. Hasil pengujian sistem logika fuzzy ini menunjukkan bahwa sistem lampu dengan logika ini dapat menurunkan keterlambatan kendaraan sebesar 48,44% dan panjang antrean kendaraan sebesar 56,24%; jika dibandingkan dengan sistem lampu konvensional.
B. Mikrokontroler 328P Arduino uno 1. Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.
2. Arduino
Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Arduino dapat mengenali lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat mengendalikan lampu, motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya. Arduino mempunyai banyak jenis, di antaranya Arduino Uno, Arduino Mega 2560, Arduino Fio, dan lainnya. (www.arduino.cc) .
3. Arduino uno
Arduino uno adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB..(FeriDjuandi, 2011)
.
Gambar 2.2 Mikrokontroler arduiono atmega 328P
Arduino memiliki kelebihan tersendiri dibanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan kita ketika kita memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan
board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler.
Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial. Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.
Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller.
4. Deskripsi Arduino Uno
atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6–20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt.
Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :
a. Vin
Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya menggunakan pin ini.
b. 5V
Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V lainnya.
c. 3V3
Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah 50mA
d. Pin Ground
e. Memori
ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.
C. Komponen tambahan pada rangkaian TRIAC 1. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:
V = I.R I = V/R
Resistor yang akan digunakan adalahresistor resistor 1k Ω
2. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor berbeda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor, besarnya kapasitansi dari sebuah kapasitor dinyatakan dalam farad. Pengertian lain Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, elektrolit dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat dengan kapasitansi atau kapasitas.
Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat
tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :
Q = CV Dimana :
Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farads) V = besar tegangan dalam V (volt)
Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan
konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut : C = (8.85 x 10-12) (k A/t)
Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan
Tabel 2.1 Contoh konstanta
Udara vakum k = 1
Aluminium oksida k = 8
Keramik k = 100–1000
Gelas k = 8
1) Prinsip Pembentukan Kapasitor
a) Jika dua buah plat atau lebih yang berhadapan dan dibatasi oleh isolasi, kemudian plat tersebut dialiri listrik maka akan terbentuk kondensator (isolasi yang menjadi batas kedua plat tersebut dinamakan dielektrikum).
b) Bahan dielektrikum yang digunakan berbeda-beda sehingga penamaan kapasitor berdasarkan bahan dielektrikum. Luas plat yang berhadapan bahan dielektrikum dan jarak kedua plat mempengaruhi nilai kapasitansinya.
c) Pada suatu rangkaian yang tidak terjadi kapasitor liar. Sifat yang demikian itu disebutkan kapasitansi parasitic. Penyebabnya adalah adanya komponen-komponen yang berdekatan pada jalur penghantar listrik yang berdekatan dan gulungan-gulungan kawat yang berdekatan.
Gambar 2.4
Gambar diatas menunjukan bahwa ada dua buah plat yang dibatasi udara. Jarak kedua plat dinyatakan sebagai d dan tegangan listrik yang masuk.
2) Besaran Kapasitansi
Kapasitas dari sebuah kapasitor adalah perbandingan antara banyaknya muatan listrik dengan tegangan kapasitor.
C = Q / V
Jika dihitung dengan menggunakan rumus C =0,0885 D/d maka kapasitasnya dalam satuan piko farad D =luas bidang plat yang saling berhadapan dan saling mempengaruhi dalam satuan cm2. d = jarak antara plat dalam satuan cm. Bila tegangan antara plat 1 volt dan besarnya muatan listri.
Pada plat 1 coulomb, maka kemampuan menyimpan listriknya disebut 1 farad.Dalam kenyataannya kapasitor dibuat dengan satuan dibawah 1 farad. Kebanyakan kapasitor elektrolit dibuat mulai dari 1 mikrofarad sampai beberapa milifarad.
(http:jonke 1610.files.wordpress.com/2009/12/aluminiumelectrolyticcapoo 1.jpg,2010)
3. MOC 3021
MOC3021 adalah Optocoupler / Optoisolator TRIAC Driver yang dirancang untuk mengarah-kendalikan rangkaian elektronika bertegangan 220 Volt AC (listrik PLN) dalam kemasan standar DIP 6-pin. Aplikasinya meliputi pengendali katup solenoid, ballas lampu, sebagai antarmuka antara MCU / rangkaian bertegangan rendah searah low voltage DC circuit dengan peralatan arus bolak-balik alternating current bertegangan hingga 240 Volt AC, pengarah-kendali motor elektrik AC motor driver, sebagai pengatur intensitas cahaya lampu bohlam incandescent lamp dimmer. Komponen elektronika saklar ganda bilateral switch ini menawarkan isolasi hingga 7500 Volt (kondisi puncak) dengan sertifikasi UL bernomor berkas E65085.
Gambar 2.6 MOC 3021
Optoisolator merupakan komponen semikonduktor yang tersusun atas LED infra merah dan sebuah photo TRIAC yang digunakan sebagai
(interface) antara rangkaian pengendali dengan rangkaian daya (TRIAC) dan juga sebagai pengaman rangkaian kendali, karena antara LED infra merah dan photo TRIAC tidak terhubung secara elektrik, sehingga bila terjadi kerusakan pada rangkaian daya (TRIAC) maka rangkaian pengendali tidak ikut rusak. Optoisolator biasanya terdiri dari dua macam yaitu optoisolator yang terintegrasi dengan rangkaian zero crossing detector dan optoisolator yang tidak memiliki rangkaian zero cossing detector. Optoisolator yang terintegrasi dengan zero crossing detector biasanya menggunakan TRIAC sebagai solid state relay (SSR), sedangkan pada optoisolator yang tidak terintegrai dengan zero crossing detector biasanya menggunakan TRIAC untuk mengendalikan tegangan. Simbol dari optoisolator ini terlihat seperti pada gambar berikut.
Simbol Optoisolator
Gambar 2.7 Simbol opto isolator
(latch), juga besarnya arus maksimum yang mampu dilewati photo TRIAC untuk mengalirkan arus gate pada TRIACdaya.
Kemampuan Optoisolator tipe MOC302x dan MOC304x dalam mengisolasi tegangan antara rangkaian kontrol dan rangkaian daya, arus driver maksimum yang boleh diberikan ke komponen Optoisolator MOC302x dan MOC304x dan tegangan maksismum yang dapat di kontrol menggunakan Optoisolator tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :
Tipe Penggerak LED Tegangan puncak TRIAC Tegangan isolasi Keterangan MOC 3021 15 Ma 400 V 7500 V -MOC 3022 10 mA 400 V 7500 V -MOC 3033 5 Ma 400 V 7500 V
-MOC 3041 15 mA 400 V 7500 V Zero crozz circuit
MOC 3042 10 Ma 400 V 7500 V Zero crozz circuit
MOC 3043 5 Ma 400 V 7500 V Zero crozz circuit
Tabel 2.2 Karakteristik optoisolator tipe MOC302x dan MOC304x
4. TRIAC
TRIAC adalah perangkat semikonduktor berterminal tiga yang berfungsi sebagai pengendali arus listrik. Nama TRIAC ini merupakan singkatan dari TRIode for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak balik). Sama seperti SCR, TRIAC juga tergolong sebagai Thyristor yang berfungsi sebagai pengendali atau Switching. Namun, berbeda dengan SCR yang hanya dapat
dilewati arus listrik dari satu arah (unidirectional), TRIAC memiliki kemampuan yang dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah (bidirectional) ketika dipicu. Terminal Gate TRIAC hanya memerlukan arus yang relatif rendah untuk dapat mengendalikan aliran arus listrik AC yang tinggi dari dua arah terminalnya. TRIAC sering juga disebut dengan Bidirectional Triode Thyristor.Pada dasarnya, sebuah TRIAC sama dengan dua buah SCR yang disusun dan disambungkan secara antiparalel (paralel yang berlawanan arah) dengan Terminal Gerbang atau Gate-nya dihubungkan bersama menjadi satu. Jika dilihat dari strukturnya, TRIAC merupakan komponen elektronika yang terdiri dari 4 lapis semikonduktor dan 3 Terminal, Ketiga Terminal tersebut diantaranya adalah MT1, MT2 dan Gate. MT adalah singkatan dari Main Terminal.
TRIAC, atau Triode for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak-balik) adalah sebuah komponen elektronik yang kira-kira ekivalen dengan 2 SCR yang disambungkan antiparalel dan kaki gerbangnya disambungkan bersama. Nama resmi untuk TRIAC adalah Bidirectional Triode Thyristor. Ini menunjukkan sakelar dwiarah yang dapat mengalirkan arus listrik ke kdua arah ketika dipicu (dihidupkan). Ini dapat disulut baik dengan tegangan positif ataupun negatif pada elektrode gerbang.
a. Pemilihan TRIAC
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan TRIAC adalah :
1. Tegangan breakover maju dan mundur 2. Arus maksimum ( IT maks)
4. Tegangan dan arus picu gate yang diperlukan 5. Kecepatan pensaklaran
6. Tegangan maksimum dV/dt
7. Tegangan blocking TRIAC (VDRM)
b. Simbol dan Bentuk TRIAC
Gambar 2.8 Simol serta bentuk TRIAC Keterangan :
Anode adalah elektrode bisa berupa logam maupun penghantar listrik lain, pada sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir ke dalamnya
Gate (gerbang logika)adalah dasar pembentuk Sistem elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapaInput(masukan) menjadi sebuah sinyalOutput.
c. Kurva Grafik TRIAC
Berikut ini adalah gambar kurva grafik dari komponen TRIAC.
Gambar 2.9 Kurva grafic TRIAC d. Prinsip Kerja TRIAC
Ketika berada di quadran I yaitu saat arus positif kecil melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT2 lebih tinggi dari MT1, saat TRIAC terhubung dan rangkaian gate tidak memegang kendali, maka TRIAC tetap tersambung selama polaritas MT2 tetap lebih tinggi dari MT1 dan arus yang mengalir lebih besar dari arus genggamnya (holding current/Ih).
TRIAC juga akan tersambung saat arus negatif melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2, dan TRIAC akan tetap terhubung walaupun rangkaian gate tidak memegang kendali selama polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2 dan arus yang mengalir lebih besar dari arus genggamnya (holding current/Ih).
Selain dengan cara memberi pemicuan melalui teminal gate, TRIAC juga dapat dibuat tersambung (on) dengan cara memberikan tegangan yang tinggi sehingga melampaui tegangan breakover-nya terhadap terminal MT1 dan MT2, namun cara ini tidak diizinkan karena dapat menyebabkan TRIAC akan rusak. Pada saat TRIAC tersambung (on) maka tegangan jatuh maju antara terminal MT1 dan MT2 sangatlah kecil yaitu berkisar antara 0.5 volt sampai dengan 2 volt. TRIAC yang akan digunakan pada komponen ini adalah TRIAC BTA 12
Gambar 2.10 TRIAC BTA 12
D. Komponen indikator tegangan 5V
Indikator merupakan petunjuk atau keterangan, dalam hal ini kita akan membahas indikatror pada rangkaian simulasi yang akan dibuat dengan tegangan input 5V, maka komponen yang diperlukan dalam rangkaian indikator tersebut adalah :
1. Resistor 470Ω, 2. Lampu led
3. Kabel jumper
4. Papan PCB berlubang
E. Software Arduino
Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino . Pada ATMega328 di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal.
IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:
1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengeditprogram dalam bahasa Processing.
2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory didalam papan Arduino.
Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” dimana keduanya memiliki arti yang sama. (http://www.arduino.cc)
Gambar 2.11 Bahasa pemograman arduino berbasis bahasa C
Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan bahasa C. walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language) seperti pascal, basic, cobol, dan lainnya. Walaupun demikian, sebagian besar dari paraprogramer profesional masih tetap memilih bahasa C sebagai bahasa yang lebih unggul, berikut alasan-alasannya:
Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan fleksibel yang telah terbukti dapat menyelesaikan program-program besar seperti pembuatan sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru.
Bahasa C merupakan bahasa yang portabel sehingga dapat dijalankan di beberapa sistem operasi yang berbeda. Sebagai contoh program yang kita tulis dalam sistem operasi windows dapat kita kompilasi didalam sistem operasi linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama sekali.
Bahasa C merupakan bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan oleh programer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library pemrograman telah banyak disediakan oelh pihak luar/lain dan dapat diperoleh dengan mudah.
Bahasa C merupakan bahasa yang bersifat modular, yaitu tersusun atas rutin-rutin tertentu yang dinamakan dengan fungsi (function) dan fungsi-fungsi tersebut dapat digunakan kembali untuk pembuatan program-program lainnya tanpa harus menulis ulang implementasinya.
Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level language) sehingga mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar muka) ke perangkat keras.
Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki fungsi utama, yang bernama main(). Fungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali pada saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lain selain fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada saat digunakan.
Oleh karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang menerapakan konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke
tersebut dibawah fungsi utama, maka kita harus menuliskan bagian prototipe (prototype), hal ini dimaksudkan untuk mengenalkan terlebih dahulu kepada kompiler daftar fungsi yang akan digunakan di dalam program. Namun apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka kita tidak perlu lagi untuk menuliskan bagian prototipe diatas. (Djuandi, Feri. (2011) )
Selain itu juga dalam bahasa C kita akan mengenal file header, biasa ditulis dengan ekstensi h(*.h), adalah file bantuan yang yang digunakan untuk menyimpan daftar-daftar fungsi yang akan digunakan dalam program. Bagi anda yang sebelumnya pernah mempelajari bahasa pascal, file header ini serupa dengan unit. Dalam bahasa C, file header standar yang untuk proses input/output adalah <stdio.h>.
Perlu sekali untuk diperhatikan bahwa apabila kita menggunakan file header yang telah disediakan oleh kompilator, maka kita harus menuliskannya didalam tanda‘<’ dan ‘>’ (misalnya <stdio.h>). Namun apabila menggunakan file header yang kita buat sendiri, maka file tersebut ditulis diantara tanda “ dan ” (misalnya “cobaheader.h”). perbedaan antara keduanya terletakpada saat pencerian file tersebut. Apabila kita menggunakan tanda <>, maka file tersebut dianggap berada pada direktori deafault yang telah ditentukan oleh kompilator. Sedangkan apabila kita menggunakan tanda “”, maka file header dapat kita dapat tentukan sendiri lokasinya.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian
1. Waktu Penelitian
Waktu yang dicapai pada penelitian ini selama 1 bulan untuk Perancangan Traffic Light Berbasis Mikrokontroler dan TRIAC. 2. Tempat Penelitian
Tempat penelitian ini dilakukan di labolatorium teknik elektro Universitas B. Tahapan Penelitian
Tahapan yang dilakukan dalam perancangan Traffic Light berbasis mikrokontroler dan TRIAC, yaitu;
1. Studi Pendahuluan
Mengadakan bimbingan dengan dosen pembimbing mengenai judul dan topik pembahasan yang diarahka untuk dapat merancang Traffic Light berbasis Mikrokontroler dan TRIAC.
2. Data kepustakaan
Pengupulan data-data dengan jalan dan membaca dan mempelajari berbagai literatur-literatur, tulisan-tulisan, dan baha-bahan kuliah yang diperoleh selama mengikuti perkuliahan guna memperoleh landasan teori yang berkaitan dengan materi yang menjadi pembahasan dalam penulisan tugas akhir ini.
3. Penelitian lapangan (field research)
Penelitian yang dilakukan secara langsung terhadap objek penelitian yaitu dapat merancang Traffic Light berbasis Mikrokontroler dan TRIAC.
4. Tahapan perancangan
Dalam perancangan alat tugas akhir yang berjudul “perancangan Traffic Light berbasis Mikrokontroler dan TRIAC” maka dibuat blok diagram ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.1 Blok diagram alat C. Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat-alat yang sangat penting pada perancangan Traffic Light berbasis Mikrokontroler dan TRIAC adalah sebagai berikut :
a. Alat
Tabel 3.1 Alat yang digunakan dalam penelitian
NO Alat Jumlah 1 Obeng 1 2 Tang kombinasi 1 3 Avometer 1 Tegangan PLN Adaptor Mikrokontr oller LED Indikator Komponen TRIAC Traffic Light
4 Gergaji kayu 1
5 Solder dan Timah 1
b. Bahan
Tabel 3.2 Bahan yang diguanakan dalam penelitian
No Bahan Jumlah
1 MCB 1 Buah
2 Stop kontak 1 Buah
3 Papan PCB berlubang 2 Buah
4 Arduino uno 1 Buah
5 Lampu LED 12 Buah
6 Lampu pijar 12 Buah
7 Resistor 470 ohm 6 Buah
8 Resistor 1 K ohm 24 Buah
9 MOC 3041 6 Buah
10 TRIAC BTA 12 6 Buah
11 Kapasitor 400 V 6 Buah
12 Kabel jumper 14 Buah
13 Kabel tinggal 5 Meter
14 Adaptor 12 V DC 1 A 1 Buah
D. Diagram alir (Flowchart)
Flowchart adalah suatu metode untuk menggambarkan tahap-tahap pemecahan masalah dengan mempresentasikan simbol-simbol tertentu yang mudah dimengerti. Tujuan utama dari penggunaan flowchart adalah untuk menggambarkan suatu tahapan penyelasaian masalah secara sederhana, terurai dan jelas menggunakan simbol-simbol yang standar.
Tidak YA
YA
Gambar 3.2Flowchartpenelitian Start Selesai Perancangan Driver Pemilihan komponen Pengujian program dan rancangan
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS A. UMUM
Langkah awal dalam melakukan perancangan traffic light berbasis mikrokontroller dan TRIAC adalah merancang sistem instalasi pada traffic light dan merancang komponen TRIAC dan komponen tambahannya. Selanjutnya melakukan control melalui aplikasi arduino.
1. Sistem instalasi pada trafic light yang mengunakan TRIAC.
Trafic light dapat bekerja 24 jam non stop selama tidak terjadi kerusakan dalam program maupun kerusakan-kerusakan yang bersifat mekanis. Instalasi pada trafic light merupakan salah satu objek yang bersifat mekanis, maka perlu diperhatikan pemasangan instalasi yang sesuai standar. Hal ini merupakan langkah awal dalam perancangan traffic light berbasis mikrokontroller dan TRIAC.
Perancangan ini mengabil contoh atau simulasi pada jalan simpang empat, dimana pada kondisi jalur yang saling berhadapan perintah lampu akan sama, begitupun dengan arah yang ada disebelah kiri dan kanan, jalur yang berlawanan tersebut akan sama perintahnya. Maka instalasi yang digunakan adalah menggunakan rangkaian seri paralel pada setiap jalur yang berhadapan.
Gambar 4.1 instalasi traffic light menggunakan komponen TRIAC 2. Rangkaian TRIAC dan komponen tambahannya
Untuk menunjang suplai tegangan 220 VAC, maka harus menghubungkan output pada pin arduino ke input rangkaian TRIAC serta komponen tambahannya. TRIAC membutuhkan komponen tambahan di antaranya :
1. Resistor 1k Ohm 2. IC MOC 3041 3. Kapasitor 400 VAC
4. Serta TRIAC yang digunakan adalah BTA 12
R 1k R 1k
TRIAC BTA12 R 1k
C +
R 1k
Gambar 4.2 Rangkaian suplai tegangan 220 V
TRIAC
Gambar 4.3 Rangkaian alat secara fisik
Pada gambar 4.3 diatas yaitu rangakaian suplai tegangan 220 V menjelaskan bahwa input tegangan yaitu 5 V dari enam keluaran pin arduino yang masuk ke kaki MOC 3041 akan melalui resistan 1K Ohm dan kaki 2 dari MOC 3041 adalah keluaran dari ground arduino. output atau keluaran pada rangkaian ini saat setelah arus melalu TRIAC dan kapasitor, untuk masing-masing keluaran yang berasal dari MT2 pada TRIAC yang sebelumnya dihubungkan melalui arus phasa pada keluaran PLN yang akan menjadi keluaran negative dan di jumper pada masing masing keluaran MT2. Sedangkan MT1 pada TRIAC akan menjadi output atau keluaran positif setelah melalui kapasitor.
B. Rangkaian skematik mikrokontroller arduino atmega 328
ATmega 328 merupakan chip mikrokontroller 8-bit berbasis AVR-RISC buatan Atmel. Chip ini memiliki 32 kb memoei ISP flash dengan kemampuan baca-tulis atau read write, 1 KB EEPROM, dan 2 KB SRAM. Dari kapasitas memori flash
Dengan melakukan percobaan ini maka, keluaran atau output pada mikrokontroller yang digunakan adalah menggunakan 6 keluaran pin dan 1 kuluaran pin ground, pin 13 untuk lampu merah1, pin 12 untuk lampu kuning1, pin 11 untuk lampu hijau1, pin 10 untuk lampu merah2, pin 9 untuk lampu kuning2, serta pin 7 untuk lampu hijau2.
1. Indikator Led
Indikator dibutuhkan pada setiap bahan alat yang ingin dirancang, karena merupakan petunjuk atau keterangan tertentu, untuk keluaran pin arduino maka perlu memasangkan led indikator.
C. Kontrol traffic light menggunakan sofware arduino
Untuk mengatur delay dan led delay pada lampu maka harus menggunakan integrated devolepment enviroment, merupakan perangkat lunak yang disiapkan oleh arduino untuk perancangan. Perangakat lunak ini disediakan secara gratis dan bisa didapat secara langsung pada halaman resmi arduino yang bersifat open-scure.
Pada perancangan ini, perintah program untuk durasi lampu hijau dan merah menyala yaitu 10 detik dan perintah program untuk lampu kuning menyala yaitu 2 detik. dan berikut merupakan listing program yang disertai keterangan pada tiap-tiap perintah program :
1. int ledDelay = 10000; // lampu menyala 10 detik 2. int redPin = 10; // pin keluaran lampu merah 1 3. int yellowPin = 9; // pin keluaran lampu kuning 1 4. int greenPin = 7; // pin keluaran lampu hijau 1 5. int merah = 13; // pin keluaran lampu merah 2 6. int kuning = 12; // pin keluaran lampu kuning 2 7. int hijau = 11; // pin keluaran lampu hijau 2 8. void setup() {
//lampu 2
9. pinMode(merah,OUTPUT); 10. pinMode(kuning,OUTPUT); 11. pinMode(hijau,OUTPUT);
//lampu 1
12. pinMode(redPin,OUTPUT); 13. pinMode(yellowPin,OUTPUT); 14. pinMode(greenPin,OUTPUT); } 15. void loop() {
16. digitalWrite(redPin,HIGH); // lampu merah 1 menyala 17. digitalWrite(hijau,HIGH); // lampu hijau 2 menyala 18. delay(ledDelay); // delay
19. digitalWrite(hijau,LOW); // lampu hijau 2 mati
20. digitalWrite(kuning,HIGH); // lampu kuning 2 menyala 21. delay(2000); // delay 2 detik
22. digitalWrite(redPin,LOW); // lampu merah 1 mati 23. digitalWrite(kuning,LOW); // lampu kunign 2 mati 24. digitalWrite(merah,HIGH); // lampu merah 2 menyala 25. digitalWrite(yellowPin,HIGH); // lampu kuning 1 menyala 26. delay(2000); // delay 2 detik
27. digitalWrite(yellowPin,LOW); // lampu kuning 1 mati 28. digitalWrite(greenPin,HIGH); // lampu hijau 1 menyala 29. delay(ledDelay); // delay
30. digitalWrite(greenPin,LOW); // lampu hijau 1 mati
31. digitalWrite(yellowPin,HIGH); // lampu kuning 1 menyala 32. delay(2000); // delay 2 detik
33. digitalWrite(merah,LOW); // lampu merah 2 mati 34. digitalWrite(yellowPin,LOW); // lampu kuning 1 mati
36. digitalWrite(kuning,HIGH); // lampu kuning 2 menyala 37. delay(2000); // delay 2 detik
38. digitalWrite(kuning,LOW); // lampu kuning 2 mati 39. digitalWrite(hijau,HIGH); // lampu hijau 2 menyala 40. delay(2000); // delay 2 detik }
Listing program diatas kemudian diinput ke perangkat lunak arduino yaitu integrated devolepment enviroment.
Gambar 4.6 Aplikasi IDE arduino
Pada gambar 4.6 diatas menjelaskan tentang proses upload telah selesai dan sudah tidak ada koreksi, sesuai pada keterangan “Done complling” yang telah terterah pada gambar.
D. Pengujian alat dan analisa
D.1 Pengujian alat komponen TRIAC dan komponen tambahannya sesuai prosedur dan data hasil percobaan.
Gambar 4.7 Gambar rangkaian TRIAC dan komponen tambahannya
Pada pengujian alat ini kita dapat mengetahui keluaran dan masukan tegangan pada tiap-tiap rangkaian TRIAC dan komponen tambahannya. Komponen yang terdiridari 4 buah resistor 1kΩ TRIAC BTA 12, kapasitor 400 V, dan MOC 3041.
Tabel 4.1 data hasil percobaan rangkaian TRIAC dan komponen tambahannya.
Komponen TRIAC Tegangan Input Tegangan output
1 5 V DC 220 V AC
2 5 V DC 220 V AC
3 5 V DC 220 V AC
4 5 V DC 220 V AC
Arus PLN
Hasil analisa menunjukkan bahwa Sumber tegangan dari PLN 220V yang diubah melalui power supplay adaptor 12V dan masuk kedalam input tegangan mikrokontroller arduino ATmega 328P, dimana mikrokontroller tersebut menghasilkan tegangan keluaran 5V yang dihubungkan kedalam input rangkaian komponen TRIAC dan komponen tambahannya. Lalu keluaran pada komponen TRIAC yang mampu menyalakan lampu 10 W adalah keluaran tegangan 220V, dimana sebelumnya komponen TRIAC tersebut dilalui arus phasa pada sumber tegangan 220V pada keluaran komponen itu.
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan
Kesimpulan yang diambil pada perancangan traffic ligh berbasis microkontroler dan TRIAC, setelah pengujian adalah:
1. Traffic light yang menggunakan mikrokontroller sebagai kontrolnya, serta TRIAC sebagai penyuplai tegangan yang layak digunakan, karena mampu mengangkat beban hingga 2600 WATT.
2. Sistem instalasi pada traffic light yang berbasis mikrokontroller dikontrol menggunakan mikrokontroller atmega 328P, dan TRIAC serta komponen tambahannya menjadi penyuplai tegangan 220 VAC.
B. Saran
Setelah melakukan penelitian diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan untuk melakukan penelitian lebih lanjut, yaitu :
1. Masih perlu diadakan riset lebih lanjut tentang perbandingan pengoprasian traffic light yang berbasis mikrokontroller dan yang berbasis PLC.
2. Untuk sumber tegangan yang lebih baik kedepannya, maka sebaiknya menggunakan solar cell, disamping instalasi yang mudah, juga mampu menghemat energi.
3. Mengembangkan smart trffic light dengan tetap menggunakan mikrokontroller sebagai kontrol dan tetap menggunakan TRIAC BTA 12 sebagai penyuplai tegangan, sebab dalam keluaran komponen tersebut mampu mengangkat beban 2600 VAC.
DAFTAR PUSTAKA
Atabiq Fauzan. 2008. Pengatur Beban Elektronis (Electronic Load Controller). Makalah Skripsi. Yogyakarta. UGM.
Bejo, Agus. 2007. C & AVR Rahasia kemudahan Bahasa C dalam mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Budiharto, widodo, Gamayel, Rizal. 2007. Belajar Sendiri 12 Proyek Mikrokontroler Untuk Pemula. Jakarta: Elex media komputindo.
Djuandi, Feri, 2011. Pengenalan Arduino. Jakarta: Penerbit Elexmedia.
Eko Putra, Agfianto. 2006. Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasi. Yogyakarta : Gava Media
Fungsi kaki-kaki Triac, dan Grafik karakteristik Triac. http://elektronikadasar.web.id/komponen/definisi-dan-prinsip-kerja-triac/. Diakses pada tanggal 1 Juni 2014.
Pankaj kapoor, Lobzang Phunchok, Sunandan Kumar. 2012. Frequency Control Of Micro Hydro Power Plant Using Electronic Load Controller. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) . Department of Electrical Engineering, NIT Hamirpur
LAMPIRAN
