APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO MEGA2560

(1)

APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO

MEGA2560

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Oleh:

JOKO MUSLIHUN 0613 3032 0225

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

MEGA2560

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Oleh:

JOKO MUSLIHUN 0613 3032 0225

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Amperawan,S.T., M.T Ir. Faisal Damsi, M.T

NIP. 19670523 199303 1 002 NIP. 19630218 199403 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi

Teknik Elektronika

(3)

iii

LEMBAR PERSETUJUAN

MEGA2560

Laporan Akhir ini disusun oleh :

JOKO MUSLIHUN 0613 3032 0225

Telah disidangkan di depan dewan penguji Pada hari Rabu, 3 Agustus 2016

Susunan Dewan Penguji

Laporan Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada

Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Palembang, Agustus 2016

Amperawan, S.T.,M.T

Ketua Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro

(4)

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : Joko Muslihun NIM : 0613 3032 0225 Program Study : Teknik Elektronika Jurusan : Teknik Elektro

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat

dengan judul " APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN

TAMPILAN SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO MEGA2560" adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan

duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain,

kecuali telah disebutkan sumbernya.

Palembang, Agustus 2016

(5)

v

MOTTO

" Hidup itu harus selalu berfikir positif "

Laporan Akhir Ini Ku

Persembahkan Untuk:

1. Kedua Orang Tua

2. Keluarga

3. Dosen Pembimbing

4. Dosen Teknik Elektronika

5. Jurusan

6. Almamater

7. Teman-teman

seperjuangan

“Teknik Elektronika 2013”

(6)

ABSTRAK

MEGA2560

(2016: XVI – 68 Halaman – 41 Gambar – 2 Tabel – Lampiran) JOKO MUSLIHUN

061330320225

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

Seiring dengan sebutan human error membuat industri mengalami kerugian yang tidak dapat dikatan kecil. Sehingga industri membutuhkan sebuah piranti yang mampu mengendalikan sebuah piranti yang mampu mengendalikan sebuah alat untuk tidak mencapai hal yang tidak diinginkan. Dengan adanya alat pengendali suhu yang digunakan didalam dunia industri. Alat tersebut dapat diketahui atau diantisipasi apabila terjadi kelebihan suhu saat pemanasan bahan produksi. Dengan adanya tampilan dot matrik 8x8 dengan monitoring scada, pekerja pada industri tidak perlu lagi melakukan pengecekkan secara manual. Adanya dot matrik 8x8 tersebut pekerja dapat melihat secara langsung saat berada di lapangan ataupun dapat memantau dengan melihat monitoring scada pada ruangan yang disediakan. Rangkaian ini dilengkapi dengan sensor suhu PTC yang berfungsi sebagai pendeteksi perubahan suhu sekitar, setelah suhu terdeteksi oleh sensor PTC maka Arduino Mega2560 akan memproses data yang berupa tegangan menjadi nilai ADC. Nilai ADC inilah yang kemudian dikonversikan menjadi bit-bit lalu menjadi inputan bagi dot matrix dan driver relay, dari driver relay bit-bit tersebut yang berjumlah 8 bit diteruskan ke PLC dan melalui kabel Host Link

ditampilkan di scada software.

(7)

vii ABSTRACT

APLICATION DOT MATRIX 8X8 ON DESIGN TEMPERATURE DISPLAY WITH SCADA MONITORING BASED ON ARDUINO

(2016: XVI – 68 pages – 41 picture – 2 Tables – Attachments)

JOKO MUSLIHUN 061330320225

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMEN ELECTRO ENGINEERING STUDY PROGRAM STATE POLYTECNIC OF SRIWIJAYA

Along with the title of human error makes the industry suffered a loss that can not be said small. So the industry needs a tool that is capable of controlling a device capable of controlling a tool to not reach undesirable things. With the temperature control devices used in the industrial world. The tool can be known or anticipated event of excess temperature when heating the material production. With the 8x8 dot matrix display with scada monitoring, industrial workers no longer have to manually checking. The 8x8 dot matrix their workers can see firsthand while in the field or can monitor by looking at the scada monitoring room reserved. The circuit is equipped with PTC temperature sensor that functions as detecting changes in ambient temperature, after the temperature detected by the PTC sensor Arduino Mega2560 will process the data in the form of voltage into the ADC value. ADC value is then converted into bits and then be input to the dot matrix and the relay driver, relay driver of these bits, amounting to 8 bits is forwarded to the PLC and via cable Host Link shown in scada software.

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir

ini tepat pada waktunya dengan judul “Aplikasi Dot Matrix 8x8 Pada Rancang Bangun Tampilan Suhu Dengan Monitoring SCADA Berbasis Arduino Mega2560”. Shalawat beserta salam semoga tercurah kepada Nabi Muhammad SAW.

Penulisan laporan akhir, tidak terlepas dari dukungan berbagai pihak.

Terima kasih penulis ucapkan kepada dosen pembimbing:

1. Bapak Amperawan,S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I

2. Bapak Ir. Faisal Damsi, M.T. selaku dosen pembimbing II

Yang telah banyak memberikan waktu, arahan, nasehat dan masukan

yang sangat berharga bagi penulis demi tercapainya hasil yang lebih baik. Serta

ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku direktur Politeknik Negeri

Sriwijaya Palembang.

2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

3. Bapak H. Herman Yani, S.T.,M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik

Elektro Politeknik Sriwijaya Palembang.

4. Bapak Amperawan, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik

Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.

5. Bapak/Ibu Dosen Politeknik Negeri Sriwijaya yang telah banyak

memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

6. Kedua orang tua serta keluarga yang telah memberikan dukungan, do’a,

perhatian, semangat dan kasih sayang.

7. Habib Firmansyah dan Sugeng Andrianto, bersama kita curahkan tenaga,

waktu, pikiran dan emosi.

8. Teman-teman seperjuangan khususnya kelas 6EB dan teman-temen

(9)

ix

9. Mas Aryo, Restu Putra, Tomy, Rexi Alfareza, Ifan Julleo, Ahmad dan M.

Amin yang telah memberikan semangat dan dukungan.

10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah

banyak membantu dan berjasa dalam penyelesaian laporan akhir ini.

Semoga bantuan yang telah diberikan mendapat balasan yang lebih baik

dari Allah SWT.

Selanjutnya penulis menyadari adanya kekurangan dalam penulisan

laporan akhir ini, untuk itu diharapkan adanya perbaikan-perbaikan yang

diberikan dari pihak selanjutnya agar penulis ini dapat menjadi lebih baik lagi.

Palembang, Agustus 2016

(10)

DAFTAR ISI

Hal.

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

PERNYATAAN KEASLIAN ... iv

MOTTO ... v

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.5.1 Metode Referensi... 2

1.5.2 Metode Observasi ... 3

1.5.3 Metode Wawancara ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian SCADA ... 5

(11)

xi

2.1.2 Arsitektur Sistem SCADA ... 7

2.2 Programmable Logic Controller (PLC) ... 14

2.2.1 PLC Omron CPM1A-30CDR-A ... 15

2.3 Positive Temperature Coefisient (PTC) ... 16

2.3.1 Jenis-jenis Sensor PTC ... 17

2.3.2 Simbol dan Gambar Sensor PTC... 18

2.3.3 Karakteristik Sensor PTC ... 18

2.4 Arduino ... 20

BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Tujuan Perancangan ... 30

3.2 Blok Diagram ... 30

3.3 Diagram Alir (Flow Chart) ... 35

3.4 Tahap Perancangan ... 37

3.4.1 Tahap Perancangan Hardware ... 37

3.4.1.1Perancangan Elektronik ... 37

3.4.1.2 Wirring Komponen Pembahasan ... 42

3.4.1.3 Perancangan Mekanik ... 43

3.4.2 Perancangan Software ... 44

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Tujuan Pengukuran Alat ... 57

(12)

4.3 Alat Pengukuran ... 58

4.4 Langkah-Langkah Pengukuran ... 58

4.5 Titik Pengukuran ... 59

4.6 Hasil Data Pengukuran ... 60

4.6.1 Data Hasil Pengukuran Menggunakan Multimeter ... 60

4.6.2 Data Tampilan Suhu Pada Dot Matrix 8x8 ... 64

4.7 Analisa Hasil Pengukuran ... 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 68

5.2 Saran ... 68

(13)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Hal.

Gambar 2.1 Sistem SCADA "primitive" ... 6

Gambar 2.2 Sistem SCADA Modern ... 7

Gambar 2.3 Arsitektur Sistem SCADA Umum ... 8

Gambar 2.4 Variasi komunikasi data pada sistem SCADA ... 10

Gambar 2.5 SCADA Dasar... 11

Gambar 2.6 Integrated SCADA... 12

Gambar 2.7 Networked SCADA ... 13

Gambar 2.8 PLC Omron CPM1A -30CDR A ... 15

Gambar 2.9 Simbol dan Gambar Sensor PTC ... 18

Gambar 2.10 Grafik Karakteristik PTC ... 19

Gambar 2.11 Kurva Karakteristik Tegangan dan Arus dari Sensor PTC ... 20

Gambar 2.12 Arduino Mega 2560 ... 22

Gambar 2.13 Konfigurasi Pin IC MAX7219 ... 27

Gambar 2.14 Timming Diagram IC MAX7219 ... 28

Gambar 2.15 Display LED Dot Matrix ... 29

Gambar 3.1 Blok Diagram Monitoring Suhu ... 31

Gambar 3.2 Blok Diagram Pembahasan ... 34

Gambar 3.3 Diagram alir (Flow Chart) ... 36

Gambar 3.4 Perancangan rangkaian komponen monitoring suhu ... 37

Gambar 3.5 Skematik rangkaian power supply 12V dan 5V... 38

Gambar 3.6 Layout rangkaian power supply 12V dan 5V ... 39

Gambar 3.7 Gambar skematik rangkaian driver relay ... 40

Gambar 3.8 Layout rangkaian driver relay... 41

Gambar 3.9 Rangkaian sensor suhu PTC ... 41

Gambar 3.10 Wirring komponen ... 41

Gambar 3.11 Skema Rangkaian Keseluruhan Rancangan Monitoring Suhu Melalui SCADA Berbasis Arduino Mega2560 ... 43

(14)

Gambar 3.12 Desain Mekanik UntukAlat Monitoring Suhu Tampak

Atas ... 44

Gambar 3.13 Desain Mekanik UntukAlat Monitoring Suhu Tampak Depan... 45

Gambar 3.14 Tata Letak Perancangan Keseluruhan Komponen ... 57

Gambar 4.1 Rangkaian Titik Pengukuran ... 59

Gambar 4.2 Tampilan pada Dot Matrix Saat Suhu 260_{C ... 64}

Gambar 4.3 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 440_{C ... 64}

Gambar 4.9 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 1180C ... 65

(15)

xv DAFTAR TABEL

Hal. Tabel 2.1 Spesifikasi Pada Arduino Mega2560... 23

(16)

DARTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I

Lampiran B. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II

Lampiran C. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I

Lampiran D. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I

Lampiran E. Surat Rekomendasi Ujian Laporan Akhir

Lampiran F. Datasheet Arduino Mega2560 Lampiran G. Datasheet IC MAX7219

Lampiran H. Program