BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan di Workshop Instrumentasi dan Elektronika, Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika pada bulan Juni 2020 – Agustus 2020. 3.2 Alat dan Bahan Pada penelitian ini digunakan beberapa alat dan bahan untuk pembuatan dan realisasi sistem. Berikut tabel alat dan bahan penelitian dapat dilihat pada tabel 3.1 Tabel 3.1 Alat dan Bahan Penelitian No 1. Alat dan Bahan Arduino Uno Kegunaan Sebagai otak utama dari alat yang dirancang, Arduino akan menerima rangsangan input dan meneruskannya ke aktuator sebagai output. 2. Motor DC Digunakan sebagai penggerak atau aktuator dari protipe. 3. Driver Motor Untuk mengontrol arah putar motor dan mengatur L298 kecepatan motor tersebut Personal Digunakan untuk melakukan desain dan pemrograman Komputer pada alat Kabel Untuk menghubungkan komponen ke arduino. 4. 5. 6. Liquid Untuk menampilkan karakter dan informasi pada alat` Crystal Displat 16x2 7. Keypad Sebagai input karakter 8. Panel Listrik Sebagai tempat modul-modul dan rangkaian agar terlihat rapi dan ergonomis 9. Catu Daya Sebagai sumber tegangan alat yang akan dibuat 12v 5A 10. Steker Sebagai penghubung arus AC ke Catu daya 11. Software Untuk membuat program Arduino yang nantinya Arduino IDE digunakan sebagai kontroler utama dari prototipe yang dirancang. 12. Printed Untuk meringkas rangkaian agar mudah dipasang dan Circuit mempermudah trouble shooting Board 13. Modul Mendeteksi tetesan air saat terjadi hujan Sensor Hujan 14. Inter Sebagai komunikasi serial antara arduino dengan LCD. Integrated Circuit Modul 15. DHT 11 Sebagai pendeteksi suhu dan kelembapan udara 16. Modul Real Sebagai modul yang menyediakan fitur pewaktu Time Clock 19 20 Limmit Sebagai input pada alat digunakan untuk membatasi Switch pergerakan objek Besi Persegi Sebagai rangka alat 2 21 Pulley Sebagai coupling antara motor dan timming belt 22 Timming Sebagai perantara motor untuk menggerakan objek Belt 23 Bearing Digunakan sebagai bantalan , agar poros objek berputar tidak mudah aus dan terkena langsung dengan tumpuan porosnya 24 Shaft Sebagai poros benda bergerak 25 Vertical Penyangga shaft agar tidak bergerak Bracket 3.3 Rancangan Rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno merupakan alat yang dibuat guna memepermudah pekerjaan yang berkaitan dengan proses pengeringan pakaian menggunakkan panas matahari. Alat ini dibuat dengan beberapa penambahan fitur elektronik pada pengering pakaian konvensional, agar lebih praktis untuk digunakan, tetapi tidak mengganggu fungsi asli dari pengering pakaian itu sendiri. Beberapa fitur yang ditambahkan pada alat ini diantaranya, alat ini memiliki penutup otomatis yang melindungi pakaian dari hujan maupun panas matahari yang berlebih. Alat ini terintegrasi dengan sensor hujan serta sensor suhu yang digunakan sebagai pendeteksi hujan dan suhu serta kelembapan di sekitar alat. Alat ini menggunakan penggerak motor DC sehingga daya yang dibutuhkan kecil serta mudah untuk dipindah kemana-mana. Menggunakan Arduino Uno sebagai pemroses data, sehingga mudah untuk melakukap pemrograman serta lebih mudah dilakukan pengembangan lebih lanjut. Dalam merealisasi rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno, langkah pertama yang dilakukan yaitu mendesain blok diagram perangkat 3 pada alat Tugas Akhir tersebut Melalui desain blok diagram ini kita dapat mengidentifikasi komponen inti yang akan digunakan pada alat. Serta dapat membantu dalam perancangan komponen pendukung lainnya. Diagram rencana sistem alat secara keseluruhan ditunjukkan pada Gambar 3.1 berikut : Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Langkah selanjutnya dalam adalah dengan menentukan komponenkomponen apa saja yang akan digunakan pada rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno , melakukan riset tentang bagaimana komponen-komponen tersebut bekerja serta bagaimana cara pemesangan setiap komponen pada mikrokontroler maupun beban yang akan dikendalikan. Perlu diketahui juga bagaimana karakteristik masing-masing komponen sehingga lebih mudah untuk mengidentifikasi ketika terjadi masalah , serta dapat melakukan pemrograman dengan cara yang tepat. Rangkaian dari rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno dapat dilihat pada gambar 3.2 sebagai berikut 4 Gambar 3.2 Rangkaian rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno Dari gambar 3.2 kita dapat melihat komponen - komponen yang telah ditentukan untuk membentuk sistem rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno. Agar komponen komponen tersebut dapat lebih ringkas dalam pengkabelannya perlu dibuat PCB, dengan membuat desain pcb rangkaian yang kita buat akan semakin rapi dan juga mudah untuk dikakukan trouble shooting ketika terjadi kerusakan. Selain itu lebih mudah pula dalam pemasangan rangakaian Kemudian setelah desain PCB sudah dibuat desain ini dicetak pada CCB dan dilakukan proses pelarutan terhadap lapisan tembaga yang tidak dilakukan. Setelah itu dilakukan inspeksi hasil pelarutan PCB menggunakan multimeter untuk memeriksa kesesuaian jalur yang telah dicetak dengan desain yang telah dibuat. Dilanjutkan dengan pemasangan komponen-komponen pada PCB pada rangka alat yang akan dibuat. Berikut adalah desain PCB dari tugas akhir yang akan dibuat 5 Gambar 3.3 gambar PCB sistem Setelah rangkaian elektronik siap , kemuduan dilakukan pembuatan mekanik alat dengan langkah awal membuat kerangaka alat yang akan dibuat. Kerangka alat didesain agar sesuai dengan urutan kerja dan tidak mengurangi fungsi dari alat itu sendiri. Pembuatan desain mekanik ini dilakukan dengan software Solid Work. Desain dari kerangka alat dapat dilihat pada gambar sebagai berikut Gambar 3.4 Desain rangka sistem 6 3.4 Perancangan Program Dalam pembuatan rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno, memerlukan program agar alat tersebut dapat berjalan dengan baik dan sesuai sequence yang kita harapkan. Untuk itu perlu dibuat flowchat untuk mempermudah dalam proses pembuatan program. Berikut flowchart sistem ditunjukkan pada Gambar 3.5 Gambar 3.5 Flowchart Sistem 7 Saat program dimulai akan dilakukan inisisalisasi beberapa modul elektronika yang digunakan pada alat yang akan dibuat beberapa modul yang perlu dilakukan inisialisasi diantaranya modul IIC untuk LCD , kemudian Real Time Clock untuk menunjukkan waktu , dan modul sensor DHT11 untuk membaca suhu dan kelembapan. Setelah semua modul telah diinisialisasi kemudian LCD akan menampilkan beberapa informasi diantaranya hari dan tanggal set point suhu yang diinginkan , informasi suhu saat ini serta informasi cuaca saat ini. Beberapa informasi yang ditampilkan di LCD merupakan parameterparameter yang digunakan alat dalam melakukan beberapa fungsi yang diberikan. Fungsi pertama adalah terdapat sensor hujan yang terpasang pada alat , sensor ini akan mendeteksi ketika terdapat tetesan air kemudian mengirimkan sinyal analog maupun sinyal digital pada arduino, untuk alat yang akan dibuat diambil sinyal analog saja sehingga dapat diketahui intensitas air yang membasahi sensor dengan tujuan meminimalisir kesalahan dalam sensing. Ketika sensor hujan mengirimkan sinyal analog pada arduino arduino akan mengirimkan pulsa ke driver motor untuk menggerakan motor yang telah dipasang pada bidang bergerak yang dipasang tirai anti air untuk menutupi pakaian. Motor akan berhenti saat bidang gerak telah menyentuh limit switch yang telah ditentukan. Ketika tidak terdeteksi air pada sensor hujan, tirai akan terbuka secara otomatis. Fungsi kedua yang diterapkan pada rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno adalah keypad dan sensor suhu. Dua modul ini saling berkaitan dalam fungsinya. Sensor suhu akan mendeteksi suhu disekitar alat suhu ini berfungsi untuk parameter penutupan tirai ketika suhu melebihi set point yang ditentukan. Set point dapat diatur melalalui keypad yang telah disediakan. Tirai akan menutup ketika suhu real yang dibaca oleh DHT11 melebihi Set point yang telah ditentukan melalui keypad. Tirai akan membuka kembali ketika suhu sudah dibawah set point yang ditentukan. 8 3.5 Implementasi Di zaman yang serba modern ini kebutuhan untuk alat dengan teknologi yang baru dan mempunyai fungsi yang unik sangatlah dibutuhkan. Maka dari itu dibuatlah rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno ini sebagai prototipe dalam membantu salah satu pekerjaan dalam kehidupan sehari hari yaitu mengeringkan pakaian menggunakan sinar matahari Era sekarang ini kebutuhan rumah tangga menjadi sangat mahal sehingga banyak anak muda atau keluarga yang waktunya dihabiskan untuk bekerja dan memilih untuk tidak menggunakan jasa asisten rumah tangga dalam melakukan pekerjaan rumah. Padahal pekerjaan di rumah sama sibuknya dari pekerjaan di kantor. Salah satu pekerjaan rumah yang tidak bisa kita hindari dalam kehidupan dirumah atau berkeluarga adalah kegiatan mencuci pakaian. Kegiatan mencuci pakaian bisa dikatakan kegiatan wajib bagi semua individu di masyarakat. Biasanya kegiatan mencuci pakaian dilakukan dengan mesin cuci, sehingga lebih cepat selesai dan tidak butuh banyak tenaga. Tetapi dalam proses pengeringan pakaian rata-rata masih menggunakan bantuan sinar matahari. Sehingga ketika cuaca tidak menentu, pakaian yang kita jemur tidak dapat kita pantau setiap saat apalagi untuk orang yang sibuk dengan pekerjaannya dan mempunyai rumah yang minimalis tanpa ruangan cuci kering sendiri. Hal ini yang memberi ide untuk melakukan pembuatan alat rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno. Karena diharapkan alat ini akan membantu proses pengeringan pakaian apalagi dalam proses penngeringan pakaian dengan bantuan sinar matahari. Alat ini terdiri dari panel utama , motor penggerak , tirai anti air , dan area menggantung pakaian. Dengan menggunakan rancang bangun sistem jemuran otomatis mengunakkan arduino uno kita dapat melindungi pakaian yang telah kita cuci dari hujan maupun panas, walaupun kita sedang tidak berada di rumah sekalipun. Hal ini berkat diintegrasikannya sensor suhu dan sensor hujan pada alat sehingga dapat mendeteksi lingkungan sekitar saat terjadi hujan maupun panas berlebih. Baik hujan maupun panas yang berlebih merupakan hal yang tidak baik pada pakaian kita yang sedang dikeringkan dengan panas matahari. Ketika pakaian terkena hujan maka kita akan mengulang kembali proses pencucian pakaian , karena kita tahu bahwa air 9 hujan mengandung banyak kotoran sehingga tidak baik untuk pakaian selain itu air hujan juga membuat pakaian kita timbul bau yang tidak sedap ketika tidak dilakukan proses pencucian ulang. Inilah fungsi sensor hujan pada alat sehingga ketika terjadi hujan , percikan air akan terdeteksi dan menutup pakaian dengan tirai secara otomatis. Begitu juga saat terjadi panas yang berlebih , warna dari pakaian akan cepat pudar serta serat kain akan menjadi rusak ketika pakaian yang kita keringkan dengan sinar matahari terpapar langsung oleh sinar matahari tanpa mengetahui suhu yang optimal dalam pengeringan pakaian. Maka dari itu dipasanglah sensor suhu DHT11 yang berfungsi untuk mendeteksi suhu udara sekitar yang dipengaruhi oleh paparan sinar matahari. Kemudian suhu ini akan dibandingakan dengan set point yang telah diatur oleh pengguna sehingga saat suhu melebihi set point yang telah ditentukan maka tirai juga akan menutup dengan sendirinya untuk menjaga pakaian dari suhu yang berlebih. Sistem ini secara umum tidak hanya dapat diterapkan dalam proses pengeringan pakaian saja tetapi beberapa proses pengeringan dengan menggunakan panas matahari tentu saja dapat menggunakan sistem ini , seperti proses pengasinan ikan , proses pengeringan padi dan beberapa proses lainnya, tatapi tentu saja dengan beberapa pengebangan lebih lanjut. 10
