bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Semakin banyaknya peralatan elektronik portable dewasa ini hampir
seluruhnya menggunakan sumber daya baterai. Jenis bentuk baterai sendiri sangat
banyak dan memiliki berbagai macam ukuran seperti AA, AAA, C maupun D
untuk kepraktisan dan efisiensi maka sebagian besar peralatan elektronik portable
saat ini menggunakan sumber daya baterai yang dapat diisi ulang (rechargeable
battery). Pengisian ulang baterai jenis ini tentunya membutuhkan sebuah alat
pengisi (charger) yang tepat sesuai dengan bahan kimiawi dan karakteristik
baterai.
Sebenarnya tiap jenis baterai memiliki karakteristik yang berbeda-beda,
sehingga diperlukan juga metode pengisian yang berbeda. Ada 4 macam bahan
kimiawi baterai yang umumnya dijumpai yaitu Lithium-Polymer (Li-Poly),
Lithium-Ion (Li-Ion), Nickel Cadmium (NiCd), Nickel Metal Hydride (NiMH).
Untuk baterai lithium-polymer biasanya terdiri dari beberapa sel sekunder identik
secara paralel untuk meningkatkan kemampuan debit saat ini. Keuntungan dari
lithium-polymer atas desain lithium-ion termasuk biaya berpotensi lebih rendah
dari manufaktur, kemampuan beradaptasi terhadap berbagai bentuk kemasan,
kehandalan, dan kekasaran. Lithium-ion baterai polimer mulai muncul dalam
elektronik konsumen sekitar tahun 1995. Disamping keuntungan dari baterai
lithium-polymer ada juga kerugian atau resiko penggunaan dari baterai tersebut
adalah
pengisian
yang
berlebihan
1
baterai
lithium-polymer
dapat
2
menyebabkan ledakan atau kebakaran, ledakan juga dapat terjadi jika baterai
hubungan pendek, karena melewati arus yang luar biasa melalui sel dalam
sekejap. Sementara pengisian baterai lithium-polymer, sel-sel individu dalam
kemasan harus dibebankan secara merata. Untuk tujuan ini, sel harus diisi dengan
charger khusus (Yoannita, 2009). Hal ini memerlukan perawatan khusus saat
pengisian baterai selain menimbulkan biaya pada pengadaan pengisi khusus untuk
baterai lithium-polymer.
Dengan melihat pertimbangan di atas dan seiring dengan perkembangan
teknologi yang begitu pesat
menyebabkan timbulnya pemikiran untuk
menciptakan suatu alat yang dapat mengatasi hal tersebut yaitu membuat sistem
alat pengisian baterai lithium-polymer yang dapat membaca nilai tegangan dan
arus pada saat pengisian.
1.2
Rumusan Masalah
Permasalahan yang dapat dirumuskan berdasarkan latar belakang di atas
adalah bagaimana cara pengisian baterai lithium polymer dengan awal tegangan
baterai yang berbeda-beda serta mengetahui tegangan dan arus pada saat
pengisian.
1.3
Batasan masalah
Pada sistem yang akan dibuat ini terlebih dahulu ditentukan beberapa
batasan masalah seperti berikut:
a. Obyek yang akan diisi ulang adalah baterai lithium-polymer 3,7 volt
dalam kondisi baik.
b. Untuk mendeteksi nilai tegangan charger dan nilai tegangan baterai
menggunakan sensor tegangan berupa rangkaian tegangan pembagi.
c. Untuk menampilkan data tegangan dan arus menggunakan serial LCD
pada komputer.
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat sistem alat pengisian
baterai lithium-polimer menggunakan pengendali mikrokontroler ATmega328p.
3
Dengan pembuatan alat ini manfaat yang diharapkan adalah dapat memahami
teknik pengisian baterai untuk mencegah pengisian baterai dengan arus yang besar
serta mengetahui pembacaan tegangan maupun arus yang masuk dan pada saat
pengisian. Yang nantinya hasil pembacaan tersebut akan dibandingkan dengan
multimeter.
1.5
Metodologi Penelitian
Untuk menyelesaikan pembuatan alat ini, maka dilakukan langkah-langkah
sebagai berikut :
a. Menentukan tujuan dan batasan masalah sebagai dasar rumusan
masalah yang dikaji.
b. Mengkaji dan mempelajari dengan metode penelitian pustaka, yaitu
dengan mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis terkait dengan
topik yang akan dibahas serta mendiskusikannya dengan dosen terkait
untuk kemudian dijadikan sebagai referensi dalam merancang dan
membuat penelitian ini.
c. Perancangan serta pembuatan sistem
Perancangan serta pembuatan sistem ini dibagi menjadi beberapa tahapan
yaitu :
1. Perancangan sistem elektronik
Perancangan sistem elektronik ialah menggambar desain rangkaian dan
membuat desain PCB. Rangkaian elektronik yang dibuat ialah
rangkaian minimum system mikrokontroller, rangkaian sensor, dan
rangkaian elektronik pendukung lainnya.
2. Perancangan perangkat lunak
Perancangan perangkat lunak ialah perancangan program yang akan
diimplementasikan di dalam mikrokontroller AVR ATMega 328p agar
sistem dapat berjalan sesuai kebutuhan. Bahasa pemrograman yang
digunakan dalam pembuatan system ini ialah bahasa BASCOM AVR.
3. Perancangan model purwarupa system
4
Perancangan model purwarupa sistem ialah menyatukan semua
rangkaian sistem yang ada dalam sebuah wadah agar tampilannya lebih
rapi dan teratur.
4. Pengujian sistem
Pengujian sistem dilakukan dengan cara melakukan pembacaan sensor
tegangan dan sensor arus langsung dari objek yang diteliti yaitu baterai
dengan cara
supply
membandingkan antara sensor tegangan pada power
dengan multimeter, begitupun juga dengan sensor arus
pembacaan datanya akan dibandingkan dengan multimeter
5. Pembahasan
Pembahasan dilakukan dengan melakukan pengumpulan data dengan
alat yang telah dibuat kemudian melakukan pembahasan yang
didasarkan dari data yang telah didapat.
1.6
Sistematika Penulisan
Penulisan laporan skripsi ini didasarkan pada sistematika berikut ini:
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi latar belakang dari pembuatan skripsi, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan pembuatan skripsi, metodologi penelitian serta sistematika
penulisan yang digunakan dalam pembuatan skripsi.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi dengan teknologi – teknologi dasar serta inovasi terkini yang
berhubungan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis. Teknologi
tersebut berhubungan dengan sistem pengisian baterai lithium-polymer serta
teori dasar mengenai Mikrokontroler.
BAB III : DASAR TEORI
Bab ini berisi mengenai penjelasan dan dasar teori yang meliputi : baterai,
sensor
arus,
sensor
tegangan,
ULN2803,
CN3063,
mikrokontroler
ATMega328p serta komponen-komponen elektronik pendukung lainnya.
5
BAB IV : PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang perancangan sistem dari perangkat keras (hardware)
meliputi elektronik dan mekanik, perangkat lunak (software) serta diagram
alur dari sistem ini.
BAB V : IMPLEMENTASI
Berisi penjelasan mengenai implementasi dari rancangan sistem ke dalam
bentuk purwarupa baik rancangan secara (hardware) maupun secara perangkat
lunak (software).
BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi hasil pengujian sistem secara keseluruhan yang meliputi
pengecekan hardware atau rangkaian dan kalibrasi. Pada pengujian sistem ini
juga dibahas dan dianalisis hasil dan kinerja alatnya.
BAB VII : PENUTUP
Bab ini berisi mengenai kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan serta
saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut.