paper TA fix - Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

OTOMASI KIPAS PADA RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER
Lingga1, Eru Puspita, ST,.M.Kom2, Taufiqurrahman, S.ST2
1
2
Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS
Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Electronics Engineering Polytechnic Institute of Surabaya
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA
Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114
email : [email protected]
Abstrak
ruangan sangatlah berarti, terlebih pada saat musim kemarau.
Pemaparan matahari secara terus-menerus dapat menyebabkan
kenaikan suhu. Apabila hal ini terjadi pada suatu ruangan
yang memiliki ventilasi yang buruk dapat menyebabkan
ruangan akan cepat panas dan akan terasa pengap. Ventilasi
berfungsi sebagai tempat sirkulasinya udara. Salah satu alat
yang dapat mensirkulasikan udara ialah kipas angin. Hampir
setiap rumah mempunyai kipas angin yang tujuannya untuk
menggerakan udara (sirkulasi udara) dalam ruangan.
Dalam kurun waktu singkat perkembangan teknologi
berkembang sangat cepat. Perkembangan teknologi ini
merupakan hasil kerja keras dari rasa ingin tahu manusia.
Dengan pesatnya laju perkembangan teknologi tersebut
banyak bermunculan alat-alat yang canggih yang dapat
bekerja secara otomatis.Awalnya pengaktifan kipas dilakukan
oleh manusia. Namun seiring dengan perkembangan teknologi
dibidang elektronika, tugas manusia ini sudah dapat
digantikan alat bantu tertentu yang dapat bekerja secara
otomatis untuk mengaktifan kipas tersebut sehingga pada
proyek akhir ini dirancang otomasi kipas angin pada ruangan
yang dilengkapi prinsip on/off.
Dalam ruangan maupun di luar ruangan, tubuh n
manusia mengeluarkan energi panas. Jika tidak ada angin,
panas ini membentuk sebuah lapisan hangat tipis diatas kulit.
Hal inilah yang membuat gerah, dengan adanya aliran udara
yang bergerak dari kipas angin disekitar tubuh sehingga
lapisan panas itu terangkat dan menggantinya dengan lapisan
udara yang dingin. Jadi secara teknis, kipas angin tidak
mendinginkan ruangan. Kipas angin dapat menjadi solusi
untuk "mendinginkan" di ruangan yang sirkulasi udaranya
bagus. Kipas angin tidak mendinginkan tetapi memberi
sensasi dingin.
Pada proyek akhir ini kipas angin dalam
pengaktifannya akan dibuat secara otomatis yaitu dilengkapi
dengan sensor suhu(LM35) dan sensor pir yang kemudian
dikontrol menggunakan mikrokontroler dan dapat juga
putaran dari kipas diatur kecepatanya. Kipas dapat bekerja
secara otomatis sehingga dapat mempermudah manusia yang
sebelumnya proses pengaktifan kipas dilakukan oleh manusia.
Dan juga dapat lebih efisiensi dalam pemakaian energi karena
kipas bekerja pada saat yang diperlukan saja.
Dari hasil pengujian didapatkan bahwa sistem dapat
bekerja dengan baik sesuai dengan perencanaan. Disini
peranan dari sensor sangat penting yang dapat mempengaruhi
tingkat keberhasilan secara keseluruhan. Tingkat keberhasilan
yang dicapai sistem secara keseluruhan yaitu setelah
dilakukan integrasi antara software dan hardware adalah
sebesar 80 % dengan melakukan pengujian-pengujian
terintergrasi.
Kata kunci : Sensor PIR, LM35
I.
II.
DASAR TEORI
Otomasi kipas pada ruangan ini terdiri dari beberapa
elemen yaitu:
a. MIKROKONTROLER ATMEGA 8[1]
AVR merupakan seri Mikrokontroller CMOS 8-bit
buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC(Reduced Instruction
Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu
siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose,
timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt
internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog
Timer, dam mode power saving. Beberapa diantaranya
mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai
In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan
PENDAHULUAN
Indonesia yang beriklim tropis dan dilewati garis
khatulistiwa menyebabkan suhu udaranya lebih panas
dibanding wilayah-wilayah yang lainnya. Hal ini menjadikan
keberadaaan dan fungsi alat yang dapat mendinginkan
1
yang rendah yaitu kurang 0,5°C pada suhu 25°C. Dengan cara
seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu
permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan
suhu sekitarnya, jika suhu udara sekitarnya jauh lebih tinggi
atau rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada
suhu permukaan dan suhu udara sekitarnya.
memori program untuk deprogram ulang dalam system
menggunakan hubungan serial SPI. ATmega8 memiliki
kapasitas EEPROM 512 bytes dan kapasitas FLASH 8K bytes
dan memiliki 28 pin yang masing-masing memiliki fungsi
berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lain.
c.
SENSOR PIR[3]
PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah
sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor
infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan
fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR
LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya
merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang
dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda
yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh
manusia. Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan
kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang
gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut.
Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi
panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada
kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu
melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan
menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan
panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan
panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan
cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan
besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda
inilah comparator menghasilkan output.
b. SENSOR SUHU LM35[2]
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang
memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi
besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki
keakuratan tinggi dan kemudahan dalam perancangan jika
dibandingkan sensor suhu yang lain. LM35 juga mempunyai
keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi
sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian
kendali khusus. IC LM35 dikemas dalam bentuk Integrated
Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran linier
sebanding perubahan suhu. Gambar 1 menunjukan bentuk dari
LM35 tampak depan. 3 pin LM35 menujukan fungsi masingmasing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber
tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan
sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja
dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi
sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30
volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap
derajat celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
VLM35 = Suhu* 10 mV
III.
PERANCANGAN SISTEM
Pada tahap ini dilakukan perancangan sistem untuk
mempersiapkan perangkat keras dan perangkat lunak yang
akan dibuat.
input
kontrol
LM35 basic temperature sensor[2]
!
Secara
prinsip
sensor
akan
melakukan
penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan
menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Meskipun tegangan
sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan
ke sensor adalah 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu
daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya
membutuhkan arus sebesar 60uA hal ini berarti LM35
mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating)
dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahaan pembacaan
output
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem
2
LCD
a.
Pembuatan Perangkat Keras dan Lunak
Perancangan sistem ini secara keseluruhan terdiri dari
dua bagian dasar, yaitu bagian perangkat keras (hardware)
dan bagian perangkat lunak (software). Untuk perangkat keras
secara garis besar terdiri dari mikrokontroler ATmega 8,
power supply, driver kipas. Untuk perangkat lunak terdiri dari
bahasa C yang digunakan pada mikrokontroler, karena cukup
mudah didalam penggunaannya jika dibandingkan dengan
bahasa assembly.
akhir ini sensor PIR yang digunakan seri KC7783R dimana
sensor ini dapat langsung dihubungkan dengan sistem
mikrokontroler. Kondisi high – low ini akan dimanfaatkan
untuk menyalakan lampu jika sensor aktif/ada gerakan
manusia. Dan mematikan lampu jika sensor tidak aktif/tidak
ada gerakan manusia.
.
14
15
16
17
18
19
9
10
Sensor Suhu LM35
Pada proyek akhir ini menggunakan sensor suhu LM35
yang merupakan komponen elektronika yang memiliki fungsi
untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam
bentuk tegangan dimana nantinya sensor ini digunakan untuk
mendeteksi suhu ruangan. Suhu ruangan yang terbaca pada
sensor LM35 akan digunakan untuk mengontrol putaran dari
kipas melalui mikrokontroler. Disini rangkaian sensor LM35
tidak menggunakan rangkaian penguat karena untuk
pembacaan adc menggunakan adc 10bit dan untuk tegangan
referensinya menggunakan tegangan 2,5 volt sehingga untuk
perubahan step suhu sudah halus sekitar 0,24°C. Perubahan
nilai suhu sekitar 0,24°C pada manusia tidak terlalu terasa
karena itu rangkaian ini bisa digunakan untuk pembacaan
suhu.Untuk perhitungannya sebagai berikut:
Vout maksimal sensor LM35 ialah 1,5 volt untuk suhu 150°C.
.
=
x
=
x 1024 = 614,4
.
PIR
LM35
VI
VO
3
2
GND
1
R2
1k
C1
100u
23
24
25
26
27
28
1
2
PC0/ADC0
PC1/ADC1
PC2/ADC2
PC3/ADC3
PC4/ADC4/SDA
PC5/ADC5/SCL
PC6/RESET
ADC6
ADC7
AVCC
AREF
20
21
Driver Kipas
Penggunaan driver AC device dalam plant ini bertujuan
untuk mengatur sudut penyulutan yang nantinya berfungsi
sebagai rangkaian dimmer. Keluaran rangkaian ini digunakan
untuk memberikan tegangan masukan bagi peralatan dengan
sumber AC. Besar sudut penyulutan yang dihasilkan dan
tegangan keluaran yang digunakan sebagai driver peralatan
AC diatur oleh program dalam mikrokontroler.
.
1
R6
6
10k
R7
.
14
15
16
17
18
19
9
10
23
24
25
26
27
28
1
2
3
4
5
6
11
12
13
Gambar 3.3 Konfigurasi sensor PIR pada mikrokontroler
Berikut ini merupakan rangkaian sensor suhu.
.
3
VO
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/XCK/T0
PD5/T1
PD6/AIN0
PD7/AIN1
ATMEGA8
" 0,24°C
Sehingga 1
VI
GND
1
PB0/ICP
PB1/OC1A
PB2/SS/OC1B
PB3/MOSI/OC2
PB4/MISO
PB5/SCK
PB6/XTAL1/TOSC1
PB7/XTAL2/TOSC2
PB0/ICP
PB1/OC1A
PB2/SS/OC1B
PB3/MOSI/OC2
PB4/MISO
PB5/SCK
PB6/XTAL1/TOSC1
PB7/XTAL2/TOSC2
PC0/ADC0
PC1/ADC1
PC2/ADC2
PC3/ADC3
PC4/ADC4/SDA
PC5/ADC5/SCL
PC6/RESET
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/XCK/T0
PD5/T1
PD6/AIN0
PD7/AIN1
Zero
Crossing
Q4010L5
4
220k
C13
100p
MOC3041
ADC6
ADC7
AVCC
AREF
U10
2
2
3
4
5
6
11
12
13
Prinsip kerja rangkaian pada gambar 3.4 adalah dengan
memanfaatkan suatu masukan dengan arus searah 15 mA
untuk menghidupkan LED MOC3041. Sinyal pemicuan dari
mikrokontroler yang berupa pulsa high selama waktu tertentu
akan mengalirkan arus ke dalam komponen LED dari MOC
3041. Selanjutnya LED akan mengaktifkan output yaitu triac.
Akibatnya triac akan terpicu sehingga beban akan teraliri arus
listrik. Dengan diaturnya waktu pemberian sinyal pemicuan
maka besarnya tegangan yang diterima beban juga akan
bervariasi.
20
21
ATMEGA8
Gambar 3.2 Rangkaian LM35
Sensor PIR
Penggunaan sensor PIR dalam proyek akhir ini
digunakan dalam pendeteksian keberadaan orang dalam
ruangan. Dimana kerja dari sensor PIR yaitu merespon energi
dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap
benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh
sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Jadi ketika manusia
itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan
menghasilkan pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang
gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas
berbeda yang menyebabkan sensor merespon dan
mengeluarkan output high voltage (±5 volt). Dalam proyek
Mikrokontroler
Pada rangkaian mikrokontroler disini yaitu terdiri dari
rangkaian minimum sistem sendiri dan I/O yang terhubung
secara keseluruhan pada rangkaian mikrokontroler. Adpun
masukan dan keluaran dari mikrokontroler dalam proyek akhir
ini yaitu masukan ADC dari sensor LM35, masukan sensor
PIR pada ext.interrupt, Adapun rangkaian secara keseluruhan
3
sistem mikrokontroler seperti ditunjukkan pada Gambar 3.5.
orang dalam ruangan karena tidak terdeteksi pergerakan lagi.
Namun jika dalam menghitung delay sensor sudah aktif lagi
maka kipas tetap berputar dan perhitungan delay direset
kembali untuk menghitung delay waktu 1 menit. Untuk
penentuan 1menit tersebut didapatkan dengan cara melakukan
pengamatan suatu aktifitas di dalam ruangan. Pada proyek
akhir ini pengamatan dilakukan pada laboratorium tugas akhir.
Pada pengamatan tersebut dalam jangka waktu tertentu terjadi
beberapa gerakan. Sampel waktu yang digunakan selama 1
jam. Selama pengamatan 1 jam tersebut terjadi banyak
pergerakan dari manusia. Dari 1 menit sekitar ada 6 gerakan
yang terjadi dan pada menit berikutnya juga terjadi
pergerakan-pergerakan. Selisih waktu antara pergerakan
selanjutnya dibawah 1 menit sehingga bisa diasumsikan ada
aktifitas dari manusia.
Cara kerja sistem dapat ditabelkan seperti berikut:
LCD2
LM016L
U7
1
R8
6
10k
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
RS
RW
E
Q4010L5
Zero
Crossing
4
220k
C12
100p
7
8
9
10
11
12
13
14
VSS
VDD
VEE
1
2
3
4
5
6
VCC
R2
U8
2
MOC3031M
D4
D5
D6
D7
E
D4
D5
D6
D7
PD0/RXD
PB0/ICP
PD1/TXD
PB1/OC1A
PD2/INT0
PB2/SS/OC1B
PD3/INT1
PB3/MOSI/OC2
PD4/XCK/T0
PB4/MISO
PD5/T1
PB5/SCK
PD6/AIN0
PB6/XTAL1/TOSC1
PD7/AIN1
PB7/XTAL2/TOSC2
ADC6
ADC7
20
21
RV2
AVCC
AREF
PC0/ADC0
PC1/ADC1
PC2/ADC2
PC3/ADC3
PC4/ADC4/SDA
PC5/ADC5/SCL
PC6/RESET
X2
14
15
16
17
18
19
9
10
LM35
3
C8
VO
R2
22p
1k
23
24
25
26
27
28
1
1
VI
C1
100u
R1
ATMEGA8
10k
.
22p
CRYSTAL
GND
U5
2
3
4
5
6
11
12
13
RS
RW
2
RS
RW
E
C7
.
10k
PIR
C9
3
VO
VI
1
Tabel 3.2 Cara kerja kipas
GND
100u
2
Suhu
Ruangan
°C
.
vcc
LM317L
VI
VO
ADJ
3
27
2
Sensor PIR
aktif
Off
1
1k
27<°C<29
C1
1000uF
R2
5k
C2
v
v
v
v
v
v
v
v
29 °C 31
100uF
mati
v
R1
Kipas
50%
70%
daya
daya
v
v
v
>31
v
v
v
v
v
Dari table 3.2 dapat dibuat flowchart sebagai berikut:
Gambar 3.5 Rangkaian mikrokontroler secara keseluruhan
b.
Pembuatan Perangkat Lunak
Pada perancangan lunak disini yaitu berisi tentang
algoritma pemrograman dari sistem otomasi kipas. Dalam
pembuatan perangkat lunak / program dalam mikrokontroler
menggunakan CodeVisionAVR C Compiler. Selanjutnya
program akan disimpan dalam memori data dan memori
program.
Sistem pengaturan kontrol kipas menggunakan sistem
open loop, dimana suhu ruangan yang terbaca oleh sensor
suhu digunakan untuk mengontrol putaran dari kipas. Secara
teknis kipas angin tidak mendinginkan ruangan. Kipas angin
dapat menjadi solusi untuk "mendinginkan" di ruangan yang
sirkulasi udaranya bagus. Kipas angin tidak mendinginkan
tetapi memberi sensasi dingin, karena efek dingin yang
dirasakan manusia merupakan suhu kulit maka dari itu
menggunakan sistem open loop.
Pada perancangan perangkat lunak ini, kipas akan
berputar saat sensor pir mendeteksi adanya pergerakan
manusia dan terperatur suhu yang terbaca pada sensor suhu
memenuhi yang telah ditentukan yang digunakan untuk
mengontrol putaran kipas tersebut. Saat sensor pir aktif
setelah itu dibandingkan dengan temperature suhu yang
terbaca pada sensor suhu. Disini sensor pir akan mendeteksi
setiap pergerakan dan setelah itu program akan mengerjakan
delay waktu sebesar 1menit, dimana jika dalam menghitung
delay waktu 1menit sensor pir tidak aktif lagi, maka kipas
akan dimatikan. Jadi disini diasumsikan bahwa tidak ada
Start
Inisialisasi
sistem
Cek sensor
pir
Cek sensor pir
ya
27°C
aktif
tidak
ya
Kipas mati
tidak
ya
27<°C<29
Kipas mati
Kipas 50%
daya
tidak
ya
Kipas 70%
daya
29 °C 31
stop
tidak
ya
>31°C
#! $
4
100%
daya
Kipas 100%
daya
!
NO
Suhu
Pembacaa
X-Y
Ketidakli
termomete
n LM35
nieran
r analog
pada LCD
LM35
(°C)
(°C)
(%)
18
18.39
0.39
2.16
1
19
19.35
0.35
1.84
2
20
20.32
0.32
1.60
3
21
21.28
0.28
1.33
4
22
22.24
0.24
1.09
5
23
23.20
0.20
0.86
6
24
24.17
0.17
0.70
7
25
25.15
0.15
0.60
8
26
26.12
0.12
0.46
9
27
27.34
0.34
1.25
10
28
28.32
0.32
1.14
11
29
29.30
0.30
1.03
12
30
30.52
0.52
1.73
13
31
31.49
0.49
1.58
14
32
32.71
0.71
2.21
15
Rata-rata ketidaklinieran
2.16
X-Y = selisih pembacaan suhu termometer analog dengan
suhu yang tertampil di LCD
Tabel 4.1 Pengukuran suhu dengan LM35 dan termometer analog
NO
Suhu
Pembacaa
X-Y
Ketidakli
termomet
n LM35
nieran
er analog pada LCD
LM35
(°C)
(°C)
(%)
1
18
18.71
0.71
3.94
2
19
20.39
1.39
7.31
3
20
20.87
0.87
4.35
4
21
21.59
0.59
2.8
5
22
23.19
1.19
5.4
6
23
23.91
0.91
3.95
7
24
24.88
0.88
3.66
8
25
25.60
0.60
2.4
9
26
26.56
0.56
2.15
10
27
28.95
1.95
7.22
11
28
29.68
1.68
6.00
12
29
30.40
1.40
4.82
13
30
31.84
1.84
6.13
14
31
32.32
1.32
4.25
15
32
34.05
2.05
6.40
Rata-rata ketidaklinieran
4.71
X-Y = selisih pembacaan suhu termometer analog dengan
suhu yang tertampil di LCD
'
&
%
&
&)
&'
&&
&%
!
*+ ,
%(
%( &
%(&
%(&)
%(
)
%(&'
Pengujian sensor LM35
Pada pengujian kali ini yaitu pengujian rangkaian
sensor suhu dengan menggunakan sensor LM35. Pengujian ini
bertujuan untuk mengetahui karakteristik sensor LM35 dalam
pembacaan suhu ruangan. Nilai pembacaan dari LM35 akan
dibandingkan dengan pembacaan oleh termometer analog.
Disini termometer yang digunakan ialah termometer ruangan
yang menggunakan air raksa. Termometer ini diasumsikan
pembacaanya sama dengan suhu asli ruangan sehingga bisa
menjadi pembanding dari LM35.
%(&
a.
Tabel 4.2 Pengukuran suhu dengan LM35 dan termometer analog sesudah
dikalibrasi
%(&&
IV. PENGUJIAN DAN ANALISA
'%
Gambar 4.2 Grafik perbandingan pembacaan sesudah dikalibrasi
%
b.
Pengujian driver pengendali tegangan AC
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui cara kerja
MOC3041 dan triac. Pada Gambar 4.3 merupakan rangkaian
untuk pengontrol tegangan AC gelombang penuh satu fasa.
Sebagai komponen pengontrol tegangan digunakan triac
BTA12. Agar tidak membahayakan bagian yang mempunyai
level tegangan rendah ( bagian pengontrol ), maka digunakan
MOC 3041 untuk mengkopel triac dengan bagian
pengontrolnya.
&%
!
%
*+ ,
%( &
%(
%(&
%(&)
%(&'
%(&&
%(&
%(
%
/
Gambar 4.1 Grafik perbandingan pembacaan termometer analog
dan LM35
.
1
0
R6
6
10k
R7
U10
2
Zero
Crossing
Q4010L5
4
220k
C13
100p
MOC3041
Gambar 4.3 Rangkaian driver tegangan AC
5
*- .
Ga
Dari rangkaian seperti Gambar 4.3 cara pengujiannya dengan
mengaktifkan kaki pin no 1 yang dihubungkan ke port
mikrokontroler untuk mengaktifkan MOC 3041. Disini pada
kaki pin no 1 diberi tegangan bervariasi menggunakan pwm
untuk menyalakan led pad moc.
Pengujian PWM ini bertujuan untuk melihat keluaran
dari PWM yang dibangkitkan dari mikrokontroler ATmega8
menggunakan timer/counter2 yaitu sebesar 8 bit. PWM ini
nantinya digunakan sebagai masukan rangkaian driver yang
digunakan untuk mengontrol intensitas led pada moc 3041.
Dengan memberikan tegangan yang berbeda-beda maka
intensitas led akan bervariasi. Disini dengan pengaturan
intensitas led maka kecepatan nyala diac pada moc 3041 juga
bisa diatur sehingga dengan seperti itu maka waktu
penyulutan triac bisa diatur-atur. Dengan mengatur waktu
penyulutan triac maka tegangan output ac dapat diatur sesuai
yang diinginkan.
Pada pengujian ini terdapat beberapa pengukuran
dengan nilai duty cycle berbeda-beda dengan step kenaikan
10% kemudian didapat nilai output dari masing-masing duty
cycle. Vout pengukuran diukur menggunakan avo meter pada
pin PB.3 yang merupakan keluaran dari PWM. Berikut ini
hasil pengukurannya dapat dilihat pada tabel 4.3.
b.
Pengujian dengan duty cycle=50%; probe oscilloscope =
2 volt/div; 10ms/div
1 !
/
2+
!
/
c.
,%3
Pengujian dengan duty cycle=80%; probe oscilloscope =
2 volt/div; 10ms/div
Tabel 4.3 Pengujian PWM untuk masukan MOC3041
Duty
cycle
(%)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Masukan tegangan
MOC3041
(volt)
0,49
1,06
1,55
2,03
2,54
3,05
3,53
4,02
4,49
4,98
Vout tegangan driver
(volt)
30,59
50,68
70,05
89,50
110,45
130,78
150,86
170,30
190,80
210,59
1 !
/
2+
!
/
d.
%3
Pengujian dengan duty cycle=100%; probe oscilloscope
= 2 volt/div; 10ms/div
Hasil pengujian ditampilkan menggunakan oscilloscope yang
dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
a) Pengujian dengan duty cycle=0%; probe oscilloscope = 2
volt/div; 10ms/div
1 !
/
2+
!
/
1 !
/
2+
!
/
%3
6
%%3
c.
Pengujian Sensor PIR
Pengujian sensor PIR disini bertujuan untuk
mengetahui kemampuan sensor untuk dalam mendeteksi
pergerakan manusia dan apakah modul sensor PIR dapat
berfungsi dengan baik atau tidak. Dimana pengujian sensor
disini berdasarkan jarak dan berdasarkan sudut terhadap
obyek.
bervariasi . Dengan tegangan dc yang bisa diatur-atur maka
intensitas led pada moc 3041 bisa dikontrol. Dengan mengatur
intensitas led maka kecepatan nyala diac pad moc 3041 bisa
diatur juga. Semakin besar intensitas led maka kecepatan
nyala diac semakin cepat sehingga waktu tundaan untuk
pemicuan triac semakin cepat dan sebaliknya semakin lemah
intensitas led maka kecepatan nyala diac semakin lambat yang
mengakibatkan waktu tunda pemicuan triac semakin lama.
Besarnya tegangan ac yang dihasilkan ditentukan oleh sudut
pemicuan triac. Nilai sudut pemicuan triac adalah berupa
waktu tunda untuk pemicuan triac.
Tabel 4.4 Data pengujian sensor PIR
NO
Jarak (meter)
1
Sudut (°)
0
20
40
0
20
40
0
20
40
0
20
40
0
20
40
4
2
3
3
2
4
1
5
0.5
Prosentase
keberhasilan
sensor untuk
mendeteksi
pergerakan
100%
100%
0%
100%
100%
0%
100%
100%
40%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
27°C
27<°C<29
29 °C 31
>31°C
Tegangan
output driver
(volt)
0
110,45
150,86
210,59
Kesimpulan
Setelah melakukan tahap perancangan dan
pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap
pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut:
• Terjadi perbedaan pembacaan suhu oleh sensor
LM35 dengan termometer ruangan yaitu sampai
2,05°C sebelum LM35 dikalibrasi dan 0,71°C
sesudah dikalibrasi.
• Penempatan sensor PIR sebaiknya dipasang pada
jarak antara 0-2 meter terhadap objek agar tingkat
keberhasilannya 100%, karena jika jaraknya 2 meter
dengan sudut 40° tingkat keberhasilannya 50%.
• Dengan mengatur waktu penyalaan triac maka
besarnya tegangan yang dihasilkan bisa ditentukan
dan putaran kipas dapat diatur sesuai yang
diinginkan.
Pada pengujian ini pertama dilakukan pengujian
pembacaan sensor suhu LM35 kemudian data output dikirim
ke mikrokontroler pada PORTC.0 dan PORTC.1 yang sudah
difungsikan sebagai input ADC. Berikut hasil pembacaan dari
sensor LM35 dapat dilihat pada tabel 4.5.
Suhu
27°C
27<°C<29
29 °C 31
>31°C
1
2
3
4
Tegangan
masukan MOC
(volt)
0
2,54
3,53
4,98
a.
Pada pengujian sistem terintegrasi ini yaitu
pengujian sistem secara keseluruhan yaitu hardware
dan software.
No
1
2
3
4
Suhu
V. PENUTUP
Disini dapat disimpulkan bahwa jarak sensing dari
sensor PIR yaitu baik jika lurus 0° dan tidak melebihi jarak 2
meter dengan obyek. Sensor PIR mempunyai spesifikasi jarak
dan sudut tertentu untuk dapat mendeteksi pergerakan dengan
baik.
e.
Pengujian Sistem Terintegrasi
/
No
b.
Saran
Pada pengerjaan proyek akhir ini tidak lepas dari
berbagai macam kelemahan di dalamnya, baik itu pada
perencanaan sistem maupun pada peralatan yang telah dibuat.
Untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan serta sebagai
masukan untuk perbaikan sistem menjadi lebih sempurna
kedepannya, maka diberikan beberapa saran dan harapan
sebagai berikut:
• Perlu diperhatikan pemilihan sensor suhu untuk
kedepannya supaya hasillnya lebih akurat dan sesuai
yang diharapkan.
• Untuk perkembangan selanjutnya pada proyek akhir
ini sistem dapat mendeteksi jumlah manusia yang
berada dalam ruangan.
*+ ,
Tegangan Output (mv)
275
>275 - <296
296 - 314
>314
Pengujian kedua adalah dengan menguji rangkaian
driver pengendali tegangan AC dengan rangkaian
mikrokontroler. Fungsi dari rangkaian ini untuk mengaktifkan
beban ac yaitu kipas angin.Input rangkaian driver ini
dihubungkan ke port mikrokontroler yang dibangkitkan
menggunakan sinyal pwm untuk menghasilkan tegangan dc
7
•
Agar alat ini bisa bekerja secara optimal dan handal,
diharapkan untuk pemilihan komponen dan
spesifikasinya harus sesuai.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Winoto Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR ATmega
8/32/16/8535dan
Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR.
Bandung: Informatika Bandung
[2]http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/8866/NSC/L
M35.html. Diakses 25 Mei 2011.
[3] http://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/09/12/carakerja-sensor-pir/. Diakses 25 Mei 2011.
8