MAKALAH
MAKALAH
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Dasar Sistem Kontrol
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Dasar Sistem Kontrol
““ SISTEM KONTROL OTOMATIS PADA AC SPLIT
SISTEM KONTROL OTOMATIS PADA AC SPLIT ““
Disusun oleh : Disusun oleh : Aji Shofiudin Aji Shofiudin 53014130 53014130
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO S1 FAKULTAS TEKNIK
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO S1 FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2015
2015
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat anugerah-Nya-lah penulis dapat menyelesaikan penulisan makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak I Made yang mendukung penulis dalam penyusunan makalah ini.
Makalah ini berisikan tentang Sensor Suhu yang digunakan pada sebuah alat. Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua, khususnya mahasiswa/mahasiswi Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Dalam kesempatan ini penulis juga ingin mengucapakan banyak terima kasih kepada pihak kampus yang sudah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyusun makalah ini.
Semarang, 2 Januari 2015 Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ……….………. 2 Daftar isi ……….. 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ………... 51.2 Perumusan Masalah ………...…… 5
1.3 Metode Penelitian ……….… 5
BAB II LANDASAN TEORI………..……….. 5
BAB III PEMBAHASAN…….………. 8
BAB IV PENUTUP………15
4.1 Kesimpulan ………..……….15
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem kontrol atau kendali saat ini mulai bergeser pada otomatisasi sistem kontrolyang menuntut penggunaan komputer, sehingga campur tangan manusia dalam pengontrolan sangat kecil.
Bila dibandingkandengan pengerjaan secara manual, sistem peralatan yang dikendali oleh komputer akan memberikan keuntungan dalam halefisiensi, keamanan, dan ketelitian. Kemampuan komputer, baik perangkat keras(hardware) maupun perangkat lunak ( softwar ), dapat dimanfaatkan untuk berbagaiaplikasi pengendalian, seperti pengendalian suhu.Pendingin ruangan atau AC ( Air Conditioner ) memiliki banyak sekali variasi, fungsi, dan bentuk, yang dalam hal ini disesuaikan pada bentuk dan kapasitas besarnyaruangan yang akan menggunakan fasilitas pendingin ruangan tersebut. Salah satunya adalah pendingin ruangan atau AC yang menggunakan sistem otomatis, dalam hal ini sudah menggunakan remote control dalam mengatur suhu atau temperatur ruangan yangdikehendaki. Akan tetapi, pada kebanyakan pendingin ruangan atau AC, saklar on/off dinyalakan secara manual melalui tombol pada remote. Sehingga temperatur standart yang diinginkan berubah-ubah karena adanya keinginan tiap individu dan aktivitas individu yang keluar masuk ruangan tersebut. Dengan alat pengontrol ini dapat menghidupkan dan mematikan AC secara otomatis, sehingga dapat menghemat daya listrik yang dipakai pada ruangan tersebut. Dengan kata lain nantinya dapat menghemat pengeluaran biaya beban yang disebabkan konsumsi penggunaan AC yang tidak efisien tersebut.
Atas dasar dan alasan tersebutlah, penulis membuat sebuah sistem ON- OFF AC ( Air Conditioner ) berbasis mikrokontroler AT Mega16 pada ruang dengan monitoring via web sistem ini menggunakan mikrokontroler AT Mega16 sebagai pengendali utama. Sebagai input, digunakan sensor suhuLM35. LCD 16x2 (M1632) digunakan sebagai display untuk menampilkan hasil pembacaan suhu ruang. Sebagai pembanding atas pem- bacaan suhu ruang dengan sensor suhu LM35, digunakan termometer analog.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, saya merumuskan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana gambar rangkaiannya?
2. Bagaimana cara kerja Alat tersebut ? 3. Apa saja aplikasi dari alat tersebut?
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi nilai mata kuliah Dasar Sistem Kontrol serta untuk memberi informasi tentang sistem control pada AC Split..
1.4 Metode Penulisan
Metode penulisan yang saya gunakan untuk menulis makalah ini adalah dengan studi pustaka. Yaitu dengan membaca artikel dan makalah khususnya makalah dan artikel tentang
teknik kendali..
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Sistem Kontrol Otomatis
Sistem Kontrol adalah seperangkat komponen yang saling berhubungan /dihubungkan sedemikian sehingga mampu memerintah, mengarahkan, atau mengatur dirinya sendiri atau sistem/proses yang lain. Kontrol automatik atau yang dikenal dengan sistem pengendalian otomatis(automatic control system) merupakan level ke 2 dalam hirarki sistem otomasi. Dalam sistem otomasi kegiatan pengontrolan dan monitoring yang biasa dilakukan manusia bisa digantikan perannya dengan menerapkan prinsip otomasi. Kegiatan kontrol yang dilakukansecara berulang-ulang, kekurang presisi-an manusia dalam membaca data, serta resikoyang mungkin timbul dari sistem yang dikontrol semakin menguatkan kedudukan alat/mesin untuk melakukan pengontrolan secara otomatis.Pengendalian otomatis ( automatic control ) dan piranti-piranti pengontrol otomatisdalam perkembangannya merupakan suatu disiplin ilmu sendiri yang disebut control engineering, control system engineering
. Dengan berkembangnya teknologi komputer
kecerdasan melalui program yang ditanamkan dalam sistem tersebut , maka akan semakin meringankan tugas-tugas manusia. Derajat otomasi yang makin tinggi akan mengurangi peranan dan meringankan tugas-tugas manusia dalam pengontrolan suatu proses. Beberapa contoh sistem pengaturan proses-proses pada industri modern seperti:
1. Sebagai pengontrol tekanan 2. Sebagai pengontrol temperature. 3. Sebgai pengontrol kelembaban. 4. Sistem aliran dalam proses industri.
Mathematical tools /alat matematis yang digunakan antara lain:
- Penyelesaian permasalahan dengan persamaan deferensial dan integral - Transformasi Laplace dan variable-variable kompleks.
- Transformasi z untuk pengaturan diskrit
- Dan berbagai tools dan konsep yang lebih advanced seperti fuzzy logic, neuralnetwork control system dll.
Sistem pengendalian digolongkan menjadi 2 yaitu :
1. Sistem Pengendalian “Untai Terbuka” (Open loop system ), adalah sustu sistemyang tindakan pengendaliannya bebas dari keluarannya.
2. Sistem Pengendalian “Untai Tertutup”(Closed Loop System), adalah suatu sistemyang tindakan pengendalianya tergantung pada keluarannya
2.1.1. Sistem Kendali Loop Terbuka
Sistem Kendali Loop Terbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidakakan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga keluaran sistem tidak dapat diukur dantidak dapat digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. Jadi padasetiap masukan akan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannyaakan tergantung pada kalibrasi. Dalam prakteknya sistem kendali loop terbuka dapatdigunakan jika hubungan output dan inputnya diketahui serta tidak adanya gangguaninternal dan eksternal.Gambar 1.1 .Sistem Kendali Loop Terbuka
2.1.2. Sistem Kendali Loop Tertutup
Gambar 1.2 Sistem Kendali Loop TertutupSistem kendali loop tertutup adalah suatu sistem yang keluarannya berpengaruhlangsung terhadap aksi kendali. Yang berupaya untuk mempertahankan keluaran sehinggasama bahkan hampir sama dengan masukan acuan walaupun terdapat gangguan padasistem.
Jadi sistem ini adalah sistem kendali berumpan balik, dimana kesalahan penggerakadalah selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (berupa sinyal keluaran danturunannya) yang diteruskan ke pengendali / controller sehingga melakukan aksi terhadap proses untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran mendekati harga y ang diingankan.
BAB III
PEMBAHASAN
3.2 Gambar Rangkaian
Sistem Kontrol Otomatis Pada AC Split
AC atau Air Conditioning merupakan mesin pendingin yang sistem kerjanya berdasarkan siklus refrigerasi kompresi uap. Dimana dalam siklus ini menggunakan refrigerant sebagai fluida kerja untuk mendinginkan sebuah ruangan. Siklus refrigerasi kompresi uap ini menggunakan empat komponen yang berperan penting dalam proses kerjanya, diantaranya yaitu : kompressor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator. Prinsip kerja siklus refrigerasi kompresi uap dapat dijelaskan dengan gambar berikutini:
Gambar Gambaran skematis siklus refrigerasi termasuk perubahan tekanannya Udara dari ruangan diserap evaporator untuk di alirkan menuju ke kompresor. Dikompresor refrigeran yang berupa gas dikompresi untuk dinaikkan tekanannya sehinggagas yang awalnya bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi dan temperaturyang tinggi. Refrigerant gas yang bertekanan tinggi ini kemudian dialirkan menuju kekondensor untuk didinginkan dan diubah menjadi cairan yang bertekanan rendah.Refrigerant kemudian memasuki katub ekspansi, dimana tekanan refrigerant turun drastiske tingkat yang
sudah berupa uap bertekanan rendah dan bertemperatur rendah ini kemudian memasukievapo rator untuk didistribusikan keruangan yang dikondisikan.
Komponen-Komponen Sistem Kontrol Otomatis Pada AC Split 2.3.1. Sensor Suhu LM35
LM35 merupakan salah satu jenis integrated circuit temperature sensor atau ICsensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis berupa suhu menjadi besaran elektris tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. Selain it u, sensor ini juga mempunyai
keluaran impedansi yang rendah dan linearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. LM35 memiliki koefisien sebesar 10 m Volt/°C yang berarti bahwasetiap perubahan suhu sebesar 1° C, akan terjadi perubahan tegangan sebesar 10 m Volt.
Gambar sensor suhu
IC LM35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karenaketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperatur ruang.Jangkauan (range) sensor mulai dari -55oC sampai dengan 150oC. IC LM35 dapat dialiriarus 60 mA dari supply sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari0° C di dalam suhu ruangan.
2.3.2. I n f r a r e d T r a n s c e i v e r
Infrared transceiver adalah sistem yang terdiri atas infrared transmitter dan receiver transmitter.
Sinar infrared atau sinar infra merah merupakan sinar yang taknampak. Sinar inframerah merupakan sinar elektromagnetik dengan panjang gelombangantara 700 nm sampai dengan 1 mm. Dengan panjang gelombang ini, sinar inframerah takakan nampak oleh mata namun radiasi panas yang dipancarkan masih dapat dirasakan.
Komunikasi infra merah dilakukan dengan menggunakan dioda infra merah sebagai pemancar dan modul penerima sebagai penerimanya. Sinyal yang dipancarkan oleh p engirim (transmitter ) dan diterim aoleh penerima (receiver ), kemudian dikodekan
sebagaisebuah paket data biner. Proses modulasi dilakukan dengan mengubah kondisi logika 0 dan1 menjadi kondisi ada dan tidak ada sinyal carrier inframerah yang berkisar antara 30 KHzsempai dengan 40 KHz.
2.3.3. Relay
Relay adalah saklar elektronik yang didasarkan atas elektrik dan mekanik. Kontrolelektrik diterapkan untuk mendapatkan gerakan mekanik. Sebagai elektrik adalahkomponen yang dikendalikan oleh arus.
Pada dasarnya, relay terdiri dari lilitan kawat pada suatu inti besi lunak berubahdari magnet yang menarik atau menolak suatu pegas sehingga kontak pun menutup ataumembuka. Ada banyak tipe relay yang kontruksinya juga berbeda tergantung jeniskontaknya.
2.3.4. Mikrokontroler AVR ATMega16
ATMega16 berbasis pada arsitektur RISC ( Reduced Instruction Set Computing
), dimana satu instruksi dapat dieksekusi dalam satu clock , dan dapat mencapai 1 MIPS ( Million Instruction Per Second ) per MHz. Mikrokontroler ATMega16 memiliki keistime-waan dibanding jenis mikrokontroler AT89C51, AT89C52, AT80S51, dan AT89S52yaitu pada mikrokontroler ATMega16 memiliki port input ADC 8 channel 10 bit.Mikrokontroler
ATMega16 memiliki 40 pin kaki dengan konfigurasi seba gai berikut.
Gambar konfigurasi pin mikrokontroler ATM16Mega Fitur yang tersedia dalam mikrokontrolerATMega16, yaitu :
3. Analogto Digital Converter (ADC) 10bit sebanyak 8 input. 4. Timer /counter sebanyak 3 buah.
5. CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register 6. Watch dog timer dengan osilat orinternal. 7. SRAM internal sebesar 1 Kbyte.
8. Memori flash sebesar 8 Kbyte dengan kemampuan read while write. 9. Interrupt internal maupun eksternal.
10. Port komunikasi SPI (Serial Pheripheral Interface).
11. EEPROM ( Electrically Erasable Program- mable Read Only Memory) sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi.
12. Analog komparator.
13. Komunikasi serial standar USART dengan kecepaatan maksimal 2,5 Mbp. 2.3.5. LCD (L i q u i d C r y s t a l D i s p l a y ) M1632
LCD M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16x2 baris yang terdiri dari dua bagian. Bagian pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil
informasi berbentuk huruf maupun angka.
LCD ini dapat menampung dua baris, dimana masing-masing baris dapat menampung 16 karakter. Bagian kedua merupakan sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler, yang ditempelkan di balik panel LCD.
Bagian ini berfungsi mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi LCD M1632 dengan mikrokontroler.Konfigurasi pin LCD M1632 dapat dilihat pada gambar 2.1.
Berikut adalah karakteristik dari LCD M1632 (16x2): 1. Tampilan 16 karakter 2 baris.
2. ROM pembangkit karakter 192 jenis.
3. RAM pembangkit karakter 8 jenis (di- program pemakai). 4. RAM data tampilan 80 x 8 bit (8 karakter).
6. RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dari unit mikro- prosesor.
7. Beberapa fungsi perintah antara lain adalah penghapusan tampilan (
display clear ), posisi krusor awal (crusor home), tampilan karakter kedip (display characterblink ), penggeseran krusor (crusor shift ) dan penggeseran tampilan (display shift ).
8. Rangkaian pembangkit detak (clock ).
9. Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan. 10. Catu daya tunggal +5 volt.
3.3 Cara Kerja Alat:
Prinsip dan Proses Kerja Sistem Kontrol Otomatis Pada AC Split
Sebelum aktif atau mendapat input an, rangkaian berada dalam kondisi standby. Sensor suhu tetap bekerja meski tanpa input berupa password . Hal ini karena sensor suhu LM35 hanya perlu input an berupa power supply untuk dapat bekerja.
Sistem otomatisasi AC dikendalikan melalui remote control . Otomatisasi AC hanya befungsi untuk menghidupkandan mematikan AC saja (mengendalikan tombol ON/OF F pada remote AC). Sistem ON-OF AC ( Air Conditioner ) ini menggunakan range suhu antara 20° C sampai dengan 28°C. Ketika suhu ruang terdeteksi oleh sensor suhu lebih dari 28°C, maka mikrokontroler akan memberikan instruksi kepada remote control untuk meng-aktifkan AC. Sebaliknya, ketika suhu ruang kurang dari 20° C, maka mikrokontrolerakan memberikan instruksi kepada remote control untuk menonaktifkan AC.
Hasil pembacaan suhu ruang oleh sensor suhu kemudian ditampilkan di LCD 16x2(M1632) dan web. Oleh karena itu, melalui
web, suhu dapat dimonitoring secara online. Selain menampilkan suhu ruang pada saat itu, AC juga dapat dikendalikan melalui web (ON/OFF melalui web)
3.4 aplikasi alat ini :
Pada kebanyakan pendingin ruangan atau AC, saklar on/off dinyalakan secara manual melalui tombol pada remote
Sehingga temperatur standart yang diinginkan berubah-ubah karena adanya keinginan tiap individu dan aktivitas individu yang keluar masuk ruangan tersebut. Dengan alat
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
1. Sensor PIR325 yang dilengkapi dengan fresnel lens dan pelindung mempunyai jangkauanmaksimal pendeteksian perubahan panas dalam hal ini yang berasaldari radiasi panas tubuh manusia sejauh 10 meter.
2. Penyensoran dengan cara pemindaian (scanning) dapat mendeteksi keberadaanorang di dalam ruangan walaupun orang tersebut tidak bergerak, karena sensoryang bergerak akan menangkap panas tubuh manusia melalui 2 elemen sensordari PIR325 yang melewatinya.
DAFTAR PUSTAKA
1. http://www.academia.edu/8426612/TEKNIK_KONTROL_OTOMATIS 2. http://www.bagusprehan.com/2013/12/sensor-suhu-lm35.html
3. http://www.bagusprehan.com/2013/12/konfigurasi-pin-lcd-16x2.html 4. http://download.portalgaruda.org/article.php?article=30388&val=2190
