Sel surya merupakan pengubah energi matahari menjadi listrik yang dapat digunakan pada berbagai peralatan termasuk mesin pemotong rumput di ladang dan taman. Dalam perancangan ini digunakan beberapa alat yaitu panel surya, unit pengontrol baterai, baterai sebagai sumber tenaga mesin, sedangkan pengontrolan mesin pemotong dari jarak jauh menggunakan Arduino, joystick PS2 wereles dan driver motor. Tujuan dari perancangan ini adalah memanfaatkan sel surya sebagai listrik pada mesin pemotong rumput dan mengendalikan mesin tersebut dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat akademik untuk menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Saudara sekalian, para dosen dan pegawai Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar yang telah senantiasa mendidik dan mengabdi kepada penulis selama proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar. Saudara-saudaraku dan rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar khususnya angkatan 2012 yang dengan persahabatan dan persaudaraannya banyak membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
PENDAHULUAN
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Batasan Masalah
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
Sel Surya Pollycristalline
Sel Surya Monocristalline
Jenis polikristal membutuhkan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan jenis monokristal untuk menghasilkan keluaran listrik yang sama, namun dapat menghasilkan listrik saat cuaca mendung.
Sel Surya Amorphous
Motor DC
Motor DC jenis ini mempunyai dua buah magnet permanen sehingga tercipta medan magnet diantara kedua magnet tersebut. Kecepatan putaran motor DC (N) adalah pembagian antara tegangan terminal (VTM) dikurangi hasil kali arus jangkar motor dan tahanan jangkar motor dengan hasil kali konstanta motor dan fluks magnet yang dihasilkan motor. Metode lain yang biasa digunakan untuk mengontrol kecepatan motor DC adalah teknik modulasi lebar pulsa (PWM).
PWM (Pulse Wide Modulation) merupakan teknik yang umum digunakan untuk mengendalikan kecepatan motor DC. Dengan menggunakan PWM kita dapat dengan mudah mengatur kecepatan yang diinginkan. Teknik kendali kecepatan motor PWM mengontrol kecepatan motor dengan memvariasikan ukuran siklus kerja pulsa. Amplitudo dan frekuensi pulsa tetap, sedangkan besarnya duty cycle bervariasi sesuai kecepatan yang diinginkan, semakin besar duty cycle maka kecepatan motor semakin tinggi, dan sebaliknya semakin kecil duty cycle maka motor semakin lambat. kecepatan.
Bentuk pulsa yang dikirimkan misalnya seperti pada Gambar 2.6, pulsa persegi dengan duty cycle pulsa 50%. Pada Gambar 2.6, semakin besar duty cycle dari pulsa kotak maka posisi logika highnya akan semakin panjang. Dengan mengatur duty cycle dari pulsa kotak yang dikirimkan maka kita dapat mengatur banyaknya puncak logika yang diberikan pada motor, dengan kata lain mengatur lamanya waktu putaran motor dalam satu periode pulsa.
Begitu pula pada Gambar 2.7, duty cycle-nya adalah 100% yang berarti putaran mesin hanya berjalan pada kecepatan penuh 100%. Kecepatan motor DC berbanding terbalik dengan torsi yang dihasilkannya. Torsi Τ pada motor DC dapat diartikan sebagai perbandingan antara daya kerja P (watt) motor DC dengan kecepatan putarannya ω (rpm).
Arduino
- Arduino Uno
- Bagian-bagian Papan Arduino
- Software Arduino
Serial.println("Tidak ada pengontrol yang ditemukan, periksa kabel, lihat readme.txt untuk mengaktifkan debug. Kunjungi www.billporter.info untuk tip pemecahan masalah");. Serial.println("PAD_UP baru saja ditekan"); // tampilan kata pada monitor serial digitalWrite(relay4, HIGH); // relay 4 motor roda kanan ke depan mengaktifkan digitalWrite (relay5, LOW); // relay 5 motor roda kanan maju dari digitalWrite(relay6, HIGH); // relay 6 motor roda kiri ke depan mengaktifkan digitalWrite (relay7, LOW); // relay 7 motor roda kiri maju mati. Serial.println("PAD_DOWN baru saja ditekan"); // tampilan kata pada monitor serial digitalWrite(relay5, HIGH); // relay 5 motor roda kanan mundur menyala digitalWrite (relay 4, LOW); // relay 4 motor roda kanan mundur digitalWrite(relay7, HIGH); // relay 7 motor roda kiri belakang disetel ke digitalWrite (relay6, LOW); // relay 6 motor roda kiri belakang dimatikan.
Serial.println("PAD_DOWN baru saja dirilis"); // Tombol BAWAH akan menjadi TRUE jika TIDAK ditekan. Serial.println("PAD_LEFT baru saja ditekan"); // menampilkan kata-kata pada monitor serial digitalWrite(relay4, HIGH); // relay 4 motor roda kanan depan menyala digitalWrite(relay5, LOW); // relai 5 motor roda kanan maju mati DigitalWrite(relay7, HIGH); // relai motor roda kiri berlawanan 7 aktif DigitalWrite(relay6, LOW); // relai motor roda kiri berlawanan 6 mati. Serial.println("PAD_kanan baru saja ditekan"); // menampilkan kata-kata pada monitor serial digitalWrite(relay5, HIGH); // 5 motor relay roda kanan berlawanan menyala digitalWrite(relay4, LOW); // relai motor mundur roda kanan 4 mati.
Serial.println("Segitiga baru saja dicetak"); // tampilan kata pada monitor serial digitalWrite(relay4, HIGH); // relai 4 motor saklar mundur roda kanan pada digitalWrite(relay5, HIGH); // relai 5 motor saklar mundur roda kanan pada digitalWrite(relay6, HIGH); // relay 6 motor roda kiri mundur menyala. Serial.println("Lingkaran baru saja dicetak"); // tampilan kata pada monitor serial analogWrite(drivercar_ENA, 250); // maksimum 250 rpm motor pemotong. Serial.println("Kotak tinggal ditekan"); // tampilan kata pada monitor serial analogWrite(drivercar_ENA, 250); // maksimum 250 rpm motor pemotong.
Joystick Playstation 2 Wereles
Relay
Relay biasa juga disebut komponen elektromekanis dan terdiri dari dua bagian utama yaitu kumparan atau elektromagnetik dan saklar atau mekanis. Komponen relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk mengoperasikan kontak switchingnya, sehingga dapat menyuplai arus listrik dengan tegangan yang lebih tinggi dengan menggunakan arus listrik yang berdaya kecil atau rendah. Relay merupakan salah satu jenis saklar, sehingga istilah pole and throw yang digunakan pada saklar juga berlaku untuk relay.
Pole adalah jumlah kontak yang dimiliki relai, sedangkan throw adalah jumlah kondisi yang dimiliki suatu kontak. Single Pole Double Throw yaitu relay mempunyai 5 terminal, 3 terminal untuk saklar dan 2 terminal untuk koil. Double Pole Single Throw yaitu relay yang mempunyai 6 terminal, diantaranya 4 terminal yang terdiri dari 2 pasang terminal saklar dan satu lagi untuk kumparan.
Double Pole Double Throw merupakan relay yang mempunyai 8 terminal, diantaranya 6 terminal yaitu 2 pasang relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 kumparan. Rangkaian elektromagnetik terdiri dari saklar, sumber arus searah atau baterai dan kumparan atau kumparan konduktor. Sedangkan rangkaian terdiri dari sumber arus beban VDC atau VAC, kontak dan beban.
Baterai Control Unit (BCU)
Solar charge controller ini menggunakan teknologi Pulse Wide Modulation (PWM) untuk mengontrol fungsi pengisian baterai dan melepaskan daya dari baterai ke beban. Seperti disebutkan di atas, solar charge controller yang baik biasanya memiliki kemampuan mendeteksi kapasitas baterai. Ketika baterai terisi penuh, arus pengisian panel surya berhenti secara otomatis.
Solar charge controller akan mengisi baterai hingga level tegangan tertentu, dan jika level tegangan turun maka baterai akan diisi kembali. Solar Charge Controller biasanya terdiri dari : 1 input (2 terminal) dihubungkan dengan output panel surya, 1 output (2 terminal) dihubungkan dengan battery dan 1 output (2 terminal) dihubungkan dengan beban. Arus listrik DC yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel surya karena biasanya ada 'proteksi dioda' yang hanya mengalirkan arus listrik DC dari panel surya ke baterai, bukan sebaliknya.
Beberapa charge controller bahkan mempunyai lebih dari 1 sumber listrik, yang tidak hanya berasal dari matahari saja, namun bisa juga berasal dari angin atau mikrohidro. Ada banyak pengontrol muatan 'tandem' di pasaran yang memiliki 2 input yaitu tenaga surya dan angin. Untuk itu energi yang dihasilkan menjadi dua kali lipat karena angin dapat bertiup sewaktu-waktu, sehingga keterbatasan waktu yang tidak dapat sepenuhnya disuplai oleh energi matahari dapat didukung oleh energi angin.
Jika kecepatan angin rata-rata terpenuhi, keluaran listrik bulanan bisa jauh lebih besar dibandingkan tenaga surya.
METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan
Metode Penelitian
Memberikan bimbingan kepada supervisor tentang topik dan topik diskusi yang didedikasikan untuk desain mesin pemotong rumput yang menggunakan sel surya. Metode pengumpulan datanya adalah studi literatur dengan cara pengumpulan data dengan cara membaca dan mempelajari berbagai literatur serta observasi. Pada awal pemrograman, data serial joystick PS2 dimasukkan ke dalam program dan data serial port yang akan digunakan di Arduino dimasukkan.
Jika tombol atas sudah ditekan dengan benar maka lanjutkan, jika tombol atas tidak ditekan maka centang tombol kiri. Jika tombol kiri sudah benar maka belok kiri, jika tombol kiri tidak ditekan maka centang kombo kanan. Jika tombol kanan ditekan dengan benar maka belok kanan, jika tombol kanan tidak ditekan maka periksa tombol bawah.
Jika tombol bawah ditekan dengan benar, begitu pula sebaliknya, jika tombol bawah tidak ditekan, periksa tombol R1. Jika tombol R1 ditekan dengan benar maka motor pemotong berputar, jika tombol R1 tidak ditekan maka periksa tombol L1. Jika tombol L1 ditekan dengan benar, motor pemotong berhenti, jika tombol L1 tidak ditekan, perintah selesai atau kembali ke driver motor dan output relai dan menjalankan perintah tombol lagi.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja panel dan remote joystick pencuci PS2 pada mesin pemotong rumput. Menganalisis data tentang daya yang dihasilkan panel surya dan kecepatan putaran motor pemotong pada mesin.
Blok Diagram Rangkaian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembangkit Listrik Tenaga Matahari
Memodifikasi sel surya menggunakan alat seperti sel surya 10 W, BCU 30 Amp, baterai 12 VDC / 7,2 Ah, voltmeter analog, dan amperemeter analog. Pada Gambar 4.1 diatas, langkah pertama dalam merancang panel adalah menghubungkan kabel panel surya dengan BCU, dimana BCU merupakan perangkat elektronik yang digunakan untuk mengatur arus searah dan pengisian berlebih pada baterai. Untuk menguji arus yang dihasilkan panel, dipasang voltmeter dan amperemeter pada kabel panel surya.
Setelah memasang kabel panel surya ke BCU, Anda juga harus memasang kabel dari BCU ke aki karena aki dapat menyimpan daya yang dihasilkan panel surya yang tidak digunakan langsung oleh beban. Pada saat melakukan pemasangan kabel dari panel ke BCU dan BCU ke aki, perhatikan kabel fasa (+) dan kabel netral (-) agar tidak merusak peralatan genset. Pemasangan alat uji dilakukan dengan membuat kabel jumper dari panel surya menuju BCU (Battery Control Unit).
Pengujian Alat Panel Surya
Puncak tegangan yang dihasilkan panel surya terjadi pada pukul 13.00 dimana tegangan sebesar 12,8 volt dan nilai intensitas cahaya yang dihasilkan sebesar 49700. Setelah itu intensitas cahaya yang diterima panel surya terus menurun begitu pula dengan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya. panel. Dari data pada tabel tersebut dapat diperkirakan bahwa panel surya menghasilkan tegangan rata-rata sebesar 12,27 Volt, sedangkan arus rata-rata yang dihasilkan sebesar 0,34 Amps dan daya rata-rata sebesar 4,17 Watt.
Dari hasil pengukuran panel surya dapat digunakan sebagai sumber energi listrik pada mesin pemotong rumput, karena mesin pemotong rumput menggunakan tegangan sebesar 12 VDC.
Sistem Remote Mesin Pemotong Rumput
Sistem Pemotong Rumput Tenaga surya Menggunakan Remote . 40
