rancang bangun sistem sel surya sebagai energi mandiri perlatan di

TUGAS AKHIR – TE090362
RANCANG BANGUN SISTEM SEL SURYA SEBAGAI ENERGI
MANDIRI PERLATAN DI PATOK PERBATASAN
Bagus Dwi Jayanto
NRP 2211039005
Medhy Aji Pachandra
NRP 2211039025
Dosen Pembimbing
Ir. Harris Pirngadi, MT.
Eko Pujiyatno Matni, S.pd.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRO
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2014
TUGAS AKHIR – TE090362
RANCANG BANGUN SISTEM SEL SURYA SEBAGAI ENERGI
MANDIRI PERLATAN DI PATOK PERBATASAN
Bagus Dwi Jayanto
NRP 2211039005
Medhy Aji Pachandra
NRP 2211039025
Dosen Pembimbing
Ir. Harris Pirngadi, MT.
Eko Pujiyatno Matni, S.pd.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRO
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2014
FINAL PROJECT– TE090362
DESIGN OF SOLAR CELL SYSTEM AS AN INDEPENDENT
ENERGY EQUIPMENT IN POLE BORDER
Anita Suryaningsih
NRP 2211 039 002
Rachmad Baktiono
NRP 2211 039 050
Lecturer Counsellor
Ir. Hanny Boedinugoro, MT.
Eko Pujiyatno Matni, S.pd.
Electrical Engineering D3 Study Program
Industrial Technology Faculty
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2014
FINAL PROJECT – TE090362
DESIGN OF SOLAR CELL SYSTEM AS AN INDEPENDENT
ENERGY EQUIPMENT IN POLE BORDER
Anita Suryaningsih.
NRP 2211 039 002
Rachmad Baktiono
NRP 2211 039 050
Lecturer Counsellor
Ir.Hanny Boedinugroho, MT.
Eko Pujiyatno Matni, S.pd.
Electrical Engineering D3 Study Program
Industrial Technology Faculty
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2014
RANCANG BANG UN SISTEM SEL SURYA SEBAGAI ENERGJ
MANDIRI PERALATAN D1 PATOK PERBATASAN
TUGASAKHIR
Diajukan Guna Memeouhi Sebagian Persyaratan
Untuk Memperoleh Gelar AhJi Madya
Pada
Bidang Studi Elektro Industri
Program Studi 03 Teknik Elektro
Fakultas Teknologi lndustri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
SURABAYA
AGUSTUS, 2014
RANCANG BANGUN SISTEM SEL SURYA SEBAGAI ENERGI
MANDIRI PERALATAN DI PATOK PERBATASAN
Nama Mahasiswa
NRP
Nama Mahasiswa
NRP
Dosen Pembimbing
NIP
Dosen Pembimbing
NIP
:
:
:
:
:
:
:
:
Bagus Dwi Jayanto
2211039005
Medhy Aji Phacandra
2211039025
Ir. Harris Pirngadi, MT
196205101989031001
Eko Pujiyatno Matni, S.Pd.
197103301994031002
ABSTRAK
Upaya pemerintah untuk menjaga garis batas wilayah darat
Negara Kesatuan Republik Indonesia masih sangat kurang. Dalam tugas
akhir ini, bersama dengan grup tugas akhir yang lain kami merancang
sistem pemantau posisi patok menggunakan Radio Data Terpusat dan
GPS. Kendala yang dihadapi adalah energi yang diperlukan untuk
peralatan pemantau tidak cocok menggunakan listrik dari PLN, karena
peralatan yang terletak jauh dari pemukiman. Sel surya dipilih karena
mampu menghasilkan energi listrik yang dapat disimpan pada baterai
serta ditransmisikan langsung pada peralatan patok.
Sistem Energi Mandiri ini menggunakan solar regulator, yang
digunakan sebagai penentu kondisi baterai pada peralatan beban. Alat
ini berfungsi sebagai pengatur tegangan dari sel surya dan disimpan
pada baterai. Sensor optocoupler dihubungkan dengan mikrokontroler
untuk memonitoring status baterai normal, low atau charging pada solar
regulator. Kemudian kondisi tersebut diolah oleh mikrokontroler untuk
dikirimkan melalui Radio Data agar dapat di monitoring melalui
komputer.
Berdasarkan pengujian kondisi baterai diperoleh kondisi baterai
low sebesar 11.7 V dan baterai high sebesar 12.7 V. Tegangan tersebut
digunakan untuk indikasi monitoring status pada baterai. Adapun
perhitungan kebutuhan beban pada alat patok perbatasan dengan
menggunakan sel surya sebesar 20 Wp dan kapasitas baterai sebesar 18
Ah.
Kata Kunci : Baterai, Solar Regulator, dan Optocoupler.
vii
DESIGN SOLAR CELL SYSTEM AS INDEPENDENT ENERGY
FOR EQUIPMENT IN BORDER POLE
Student’s Name
NRP
Student’s Name
NRP
Supervisor
NIP
Supervisor
NIP
:
:
:
:
:
:
:
:
Bagus Dwi Jayanto
2211039005
Medhy Aji Phacandra
2211039025
Ir. Harris Pirngadi, MT
196205101989031001
Eko Pujiyatno Matni, S.Pd.
197103301994031002
ABSTRACT
The government's efforts to keep the land boundary line of the
Unitary Republic of Indonesia is still lacking. In this thesis, along with
another group final project we design a monitoring system using the
pole position Centralized Data Radio and GPS. The challenge remains
energy necessary monitoring equipment is not suitable for use of
electricity, because the equipment is located away from the settlements.
Solar cells chosen because it can produce electrical energy that can be
stored in a battery and transmitted directly to the equipment stakes.
The Independent Energy Systems using solar regulator, which
is used as a determinant of battery condition on the load equipment.
This tool serves as a voltage regulator from the solar cell and stored in
the battery. Optocoupler sensor connected to the microcontroller to
monitor the battery status of normal, low, or charging on solar
regulator. Then the condition is processed by the microcontroller to be
sent via the Radio Data should be on monitoring via a computer.
Based on testing of battery condition obtained a low battery
condition by 11.7 V and 12.7 V. The high battery voltage indication is
used for monitoring the status of the battery. The calculation of load
demand on the border stakes tool using a 20 Wp solar cell and a battery
capacity of 18 Ah.
Keywords: Battery, Solar Regulator, and Optocoupler.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa
karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul :
“RANCANG BANGUN SISTEM SEL SURYA SEBAGAI ENERGI
MANDIRI PERALATAN DI PATOK PERBATASAN”
Tugas Akhir ini merupakan sebagian syarat untuk menyelesaikan
mata kuliah dan memperoleh nilai pada Tugas Akhir.
Dengan selesainya Tugas Akhir ini penulis menyampaikan
terima kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Orang Tua atas limpahan doa, kasih sayang, dukungan dan
dorongan baik berupa moril atau materil bagi penulis.
2. Bapak Eko Setijadi, ST. MT. Ph.D selaku Ketua Program D3
Teknik Elektro Bidang Studi Teknik Listrik, FTI-ITS
Surabaya.
3. Bapak Ir. Harris Pirngadi, MT selaku Dosen Pembimbing.
4. Bapak Eko Pujiyatno Matni, S.Pd selaku Dosen Pembimbing.
5. Seluruh staf pengajar dan administrasi Prodi D3 Teknik Elektro
FTI-ITS.
6. Seluruh mahasiswa D3 Teknik Elektro khususnya angkatan
2011.
7. Semua pihak yang telah banyak membantu untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam Tugas Akhir
ini. Kritik dan saran untuk perbaikan tugas ini sangat diperlukan. Akhir
kata semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Surabaya, Agutus 2014
Penulis
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................ iii
ABSTRAK ....................................................................................... vii
ABSTRACT ...................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ..................................................................... xi
DAFTAR ISI.................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................... xv
DAFTAR TABEL ...........................................................................xvii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1.2 Permasalahan ..........................................................................
1.3 Tujuan .....................................................................................
1.4 Batasan Masalah .....................................................................
1.5 Sistematika Laporan ................................................................
1.6 Relevansi .................................................................................
1
1
2
2
2
2
2
BAB II TEORI PENUNJANG .......................................................
2.1 Patok Perbatasn .......................................................................
2.2 Sel Surya (Photo Voltaic)........................................................
2.3 Regulator.................................................................................
2.4 Baterai .....................................................................................
2.5 Mikrokontroler ........................................................................
2.6 Komunikasi Serial RS-232 ......................................................
2.7 Komunikasi Data.....................................................................
2.8 Bahasa Pemrograman Mikrokontroler ....................................
2.9 Bahasa pemrograman Visual Interface ...................................
5
5
7
7
9
9
10
12
14
15
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT ............
3.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ..............................
3.2 Perancangan Perangkat Keras Sistem Energi Mandiri .............
3.2.1 Perancangan Optocoupler ................................................
3.2.2 Perancangan Koneksi Radio Data....................................
3.2.3 Perancangan Sistem Minimum ........................................
3.2.4 Perancangan Sensor Tegangan ........................................
17
18
19
19
20
20
21
xiii
3.2.4 Penggunaan Solar Regulator ..........................................
3.3 Perancangan Perangkat Keras Sistem Monitoring ...................
3.3.1 Perancangan Koneksi Radio Data ...................................
3.3.2 Perancangan Komunikasi Serial ......................................
3.3.3 Perancangan Sistem Minimum ........................................
3.4 Perancangan Energi Mandiri ....................................................
3.4.1 Kebutuhan Beban ............................................................
3.4.2 Perancangan Komunikasi Serial ......................................
3.4.3 Perancangan Sistem Minimum ........................................
3.5 Perancangan Mekanik ..............................................................
3.5.1 Perancangan Tiang Penyangga pada Sel Surya ...............
3.5.2 Perancangan Tiang pada Sistem Monitoring ...................
3.5.3 Penggunaan Box sebagai prototype .................................
3.6 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ...............................
3.6.1 Program pada Hardware Mikrokontroler ........................
3.6.2 Program Kontrol PC (User Interface) .............................
22
22
22
23
24
25
25
25
27
28
28
29
30
30
31
32
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ........................................
4.1 Pengujian Komponen Hardware ............................................
4.1.1 Pengujian Sel Surya ........................................................
4.1.2 Pengujian Solar Regulator ..............................................
4.1.3 Pengujian Baterai ............................................................
4.1.4 Pengujian Komunikasi Radio Data .................................
4.2 Pengujian Alat Keseluruhan.....................................................
35
35
36
40
41
44
48
BAB V PENUTUP .......................................................................... 51
5.1 Kesimpulan .............................................................................. 51
5.2 Saran….. .................................................................................. 51
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................... 53
LAMPIRAN A FOTO PERANCANGAN ALAT ........................ A-1
LAMPIRAN B DATASHEET ........................................................ B-1
LAMPIRAN C LISTING PROGRAM.......................................... C-1
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...................................................... D-1
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Patok Perbatasan Tipe A .............................................
Gambar 2.2 Patok Perbatasan Tipe B .............................................
Gambar 2.3 Patok Perbatasan Tipe C .............................................
Gambar 2.4 Patok Perbatasan Tipe D .............................................
Gambar 2.5 Rangkaian Regulator ..................................................
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin MAX 232 ..........................................
Gambar 2.7 Blok Diagram Komunikasi Data ................................
Gambar 2.8 Modul Radio Data ANS2103 .....................................
Gambar 2.9 Pin Modul Radio Data ANS2103 ...............................
Gambar 3.1 (a) Blok Diagram pada Sistem Energi Mandiri ..........
Gambar 3.1 (b) Blok Diagram pada Sistem Monitoring ................
Gambar 3.2 Skematik Rangkaian Optocoupler ..............................
Gambar 3.3 Rangkaian Koneksi Radio Data Patok ........................
Gambar 3.4 Skematik Sistem Minimum ........................................
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Tegangan .......................................
Gambar 3.6 Rangkaian Koneksi Radio Data Sistem Monitoring ...
Gambar 3.7 Skematik Komunikasi Serial ......................................
Gambar 3.8 Skematik USB to COM pada Sistem Monitoring ........
Gambar 3.9 Tiang Penyangga ........................................................
Gambar 3.10 Tiang pada Sistem Monitoring..................................
Gambar 3.11 Box sebagai prototype ..............................................
Gambar 3.12 Algoritma Program Mikrokontroler ..........................
Gambar 3.13 Algoritma Program PC .............................................
Gambar 3.14 Desain Tampilan Software pada Komputer ..............
Gambar 4.1 Bagian Hardware Rancangan Alat ..............................
Gambar 4.2 Pengujian Sel Surya ....................................................
Gambar 4.3 Cara Pengukuran Komponen Pendukung ...................
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Tegangan Sel Surya ........................
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Arus Sel Surya ................................
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Daya Sel Surya ...............................
Gambar 4.7 Pengujian Solar Regulator ..........................................
Gambar 4.8 Grafik Pengujian Tegangan Baterai ............................
Gambar 4.9 Grafik Pengujian Arus Baterai ....................................
Gambar 4.10 Grafik Pengujian Daya Baterai .................................
Gambar 4.11 Tampilan LCD pada Mikrokontroler ........................
Gambar 4.12 Tampilan software Hypo Terminal ...........................
xv
5
6
6
6
8
11
12
13
13
18
18
19
20
21
22
23
23
24
28
29
30
31
32
33
35
36
37
38
39
39
40
43
44
44
45
45
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15
Gambar 4.16
Gambar 4.17
Tampilan Setting Hypo Terminal .............................
Tampilan Pengujian Komunikasi Data .....................
Grafik Percobaan Radio Data ...................................
Bentuk Alat secara Keseluruhan ..............................
Tampilan software Monitoring Baterai ....................
xvi
46
46
47
48
49
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Keterangan Konfigurasi Pin Modul ANS2103 .................
Tabel 3.1 Hasil Pengujian Kebutuhan Beban ...................................
Tabel 3.2 Jenis Sel Surya .................................................................
Tabel 3.3 Penyinaran Matahari di Kalimantan Utara .......................
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sel Surya ................................................
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Solar Regulator ......................................
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Baterai ....................................................
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Radio Data..............................................
Tabel 4.5 Tabel Kemungkinan Nyala Lampu...................................
xvii
13
25
26
26
37
41
41
46
50
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Foto Perancangan Akat ............................................... A-1
Lampiran B Datasheet .................................................................... B-1
Lampiran C Listing Program ........................................................... C-1
xvii
Halaman ini sengaja dikosongkan
xviii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Upaya pemerintah untuk menjaga garis batas wilayah darat Negara
Kesatuan Republik Indonesia masih sangat kurang. Terutama di wilayah
perbatasan langsung dengan Malaysia. Terbukti dengan banyaknya
patok perbatasan Indonesia–Malaysia yang hilang atau bergeser dari
posisi semula, sehingga menyebabkan hubungan antar Negara sering
terganggu. Dalam tugas akhir ini, bersama dengan grup tugas akhir yang
lain untuk merancang sistem pemantau posisi patok menggunakan GPS.
Alat perlengkapan sebagai pemantau posisi patok meliputi posisi patok,
radio data, GPS dan energi mandiri.
Energi yang digunakan tidak menggunakan listrik dari PLN karena
letak alat pemantau perbatasan yang berada jauh dari pemukiman. Sel
surya dipilih karena mampu menghasilkan energi listrik yang dapat
disimpan pada baterai maupun ditransmisikan langsung pada beban
peralatan patok. Sistem Sel Surya digunakan agar energi listrik pada
beban peralatan patok tetap terjaga sebagai suplai energi listrik
walaupun jauh dari pasokan energi listrik. Pengganti energi listrik
dengan cahaya matahari yang berfungsi sebagai sumber energi yang
diterima melalui sel surya dan disimpan pada sebuah baterai (aki).
Sebagai kontrol agar sistem berjalan otomatis, dibutuhkan rangkaian
mikrokontroler dan radio data.
1.2
Perumusan Masalah
a) Banyaknya patok perbatasan yang hilang atau bergeser dari
tempatnya.
b) Letak patok di daerah perbatasan jauh dari pos penjagaan
ABRI.
c) Diperlukan pembangkit mandiri untuk memberikan energi pada
peralatan patok perrbatasan.
1.3 Batasan Masalah
Pembatasan pada Tugas Akhir ini meliputi :
1. Alat ini hanya memonitoring tegangan sel surya, serta status
baterai.
2. Alat ini menggunakan radio data yang diperuntukkan hanya
untuk komunikasi serial dengan jarak (maksimal 1500 m).
1
1.4
Tujuan
Membuat alat yang dapat memberikan suplai energi mandiri sel
surya pada alat pemantau patok perbatasan.
1.5 Sistematika Penulisan
Dari proses pembuatan alat Tugas Akhir ini dimulai dari studi
literatur, menentukan gambar desain prototype, membuat alat, membuat
program, menguji alat secara keseluruhan, analisa data, serta dapat
menyusun laporan akhir dengan sistematika penulisan yaitu
pendahuluan, teori penunjang, perancangan alat, pengukuran dan analisa
serta penutup.
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang pembuatan alat, permasalahan, pembatasan
masalah, tujuan, metodologi, sistematika penulisan serta manfaat
Tugas Akhir.
BAB II TEORI PENUNJANG
Meliputi pembahasan dan teori-teori penunjang yang digunakan
dalam mendukung terselesaikannya Tugas Akhir. Teori-teori yang
dipakai dalam pembuatan proyek Tugas Akhir ini antara lain :
photovoltaic, solar regulator,
mikrokontroler, serta teori
penunjang lainnya.
BAB III PERANCANGAN ALAT
Membahas tentang tahap-tahap perancangan
perancangan sistem kontrolernya.
mekanik
dan
BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA
Membahas tentang pengukuran dan pengujian alat atau rangkaian
yang digunakan pada alat Tugas Akhir ini.
BAB V PENUTUP
Berisikan tentang kesimpulan atas hasil yang diperoleh serta saransaran atas kekurangan dan kelemahan Tugas Akhir ini.
1.6 Relevansi
Rancang Bangun Sistem Sel Surya sebagai Energi Mandiri
Peralatan di Patok Perbatasan merupakan suatu aplikasi teknologi yang
menggantikan suplai energi dari PLN. Harapannya, alat ini bisa
2
direalisasikan dan dapat dikembangkan untuk memberikan suplai energi
mandiri pada alat pemantau patok perbatasan.
3
-- Halaman ini sengaja dikosongkan --
4
BAB II
TEORI PENUNJANG
Pada bab ini akan dibahas mengenai teori – teori yang berkaitan
dengan peralatan yang akan dirancang. Teori yang mendukung
penyelesaian Tugas Akhir ini diantaranya adalah mengenai Patok
Perbatasan, Sel surya, Solar regulator, Regulator, Baterai,
Mikrokontroler Atmega8, Komunikasi Data, Pemrograman Code Vision
AVR dan Delphi.
2.1
Patok Perbatasan
Patok perbatasan merupakan batas wilayah antar dua Negara..
Tipe patok perbatasan adalah patok Tipe A, B, C dan D. Patok Tipe A
ditanam setiap jarak 100 km. Ukuran patok selebar 1 x 1 meter. Bagian
atas patok terdapat tugu persegi panjang setinggi 1,3 meter dan lebar 50
cm X 50 cm. Pondasi masuk ke tanah sekitar 0,3 meter. Bentuk patok
ditunjukkan seperti Gambar 2.1.
Patok Tipe B setiap jarak 50 km terdapat satu patok. Ukuran
dasar patok 60 cm x 40 cm. Bagian atas patok terdapat tugu persegi
panjang setinggi 45 cm. Bagian dasar tugu selebar 30 cm, bagian atas
selebar 22 cm. Pondasi yang masuk ke tanah sedalam 60 cm. Bentuk
patok ditunjukkan seperti Gambar 2.2
Patok Tipe C setiap jarak 5 km terdapat satu patok. Ukuran dasar
patok selebar 60 x 60 cm. Bagian atas terdapat tugu persegi panjang
setinggi 30 cm dan lebar 10 x 10 cm. Pondasi yang masuk ke tanah
sedalam 40 cm Bentuk patok ditunjukkan seperti Gambar 2.3..
Patok tipe D, setiap jarak 100-200 meter. Ukuran patok selebar 10
x 10 cm. Bagian atas patok setinggi 15 cm, pondasi yang masuk ke
tanah sedalam 75 cm. Bentuk patok ditunjukkan seperti Gambar 2.4.
Gambar 2.1 Patok Perbatasan Tipe A
5
Gambar 2.2 Patok Perbatasan Tipe B
Gambar 2.3 Patok Perbatasan Tipe C
Gambar 2.4 Patok Perbatasan Tipe D
6
2.2 Sel Surya (Photo Voltaic) [1]
Photovoltaic merupakan alat pengubah energi matahari menjadi
energi listrik. Beberapa bahan memiliki sifat efek photoelectric yang
menyebabkan bahan-bahan tersebut menyerap cahaya proton dan
melepaskan elektron. Ketika elektron-elektron ini tertangkap, arus listrik
yang dihasilkan dapat digunakan sebagai sumber listrik.
Photovoltaic terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon,
yang digunakan pada industri mikroelektronik. Untuk sel surya,
semikonduktor yang tipis diperlakukan khusus untuk membentuk medan
magnet, positif di satu sisi dan negatif di sisi yang lain. Ketika energi
cahaya mengenai sel surya, elektron terlepas dari atom bahan
semikonduktor. Jika konduktor listrik dilampirkan, pada sisi positif dan
negatif membentuk sirkuit listrik, elektron dapat ditangkap dalam bentuk
arus listrik (menjadi listrik). Energi listrik ini dapat digunakan sebagai
sumber tenaga lampu atau peralatan elektronik lainnya.
Sel surya hanya merupakan satu komponen penyerap cahaya yang
langusng mengkonversi cahaya tsb menjadi litstrik. Agar listrik dari sel
surya ini dapat dimanfaatkan, maka sel surya membutuhkan apa yang
disebut dengan Balance of System (BOS) yang paling minim terdiri atas;
inverter (mengubah listrik DC dari sel surya menjadi listrik AC untuk
keperluan sehari hari), baterai (untuk menyimpan kelebihan muatan
listrik guna pemakaian darurat atau malam hari), serta beberapa buah
controller untuk mengatur secara optimal daya keluaran sel surya.
Sel surya mengandalkan siraman sinar matahari dengan intensitas
yang memadai. Dengan letak geografis Indonesia di khatulistiwa dengan
jaminan limpahan sinar matahari sepanjang tahun tidak mengalami
perubahan berarti, maka sel surya patut menjadi salah satu bentuk energi
masa depan yang perlu dikembangkan oleh anak bangsa. Hal ini pula
didukung oleh efisiensi sel surya yang terus meningkat plus biaya
produksi nya yang semakin kecil.
2.3 Regulator [2]
Rangkaian regulator adalah sebuah alat atau sistem yang berfungsi
untuk menyalurkan listrik atau bentuk energi jenis apapun pada beban
atau sekelompok beban. Rangkaian regulator dapat digunakan sebagai
pengganti sumber tenaga listrik baik sebagai sumber utama atau
cadangan. Rangaian regulator ditunjukkan pada Gambar 2.5
7
Gambar 2.5 Rangkaian Regulator
Regulator berfungsi :
1. Pengubahan Tegangan yaitu memberikan output tegangan/ Volt
DC yang sesuai yang dibutuhkan.
2. Filter atau penyaring, bertugas sebagai pembersih gelombang
keluaran dari riak (ripple) yang berasal dari proses penyearahan.
3. Pengaturan (regulatorion), bertujuan untuk mengendalikan
tegangan keluaran sehingga menjadi stabil walaupun terjadi
variasi atau perubahan pada suhu, beban, maupun tegangan
masukan dari jaringan transmisi listrik.
4. Isolation yaitu Sebagai pemisah tegangan output secara elektrik.
5. Protection yaitu Pencegah terjadinya lonjakan tegangan listrik
sehingga hasil tegangan output tetap stabil, biasanya dilengkapi
dengan sekering sebagai antisipasi.
Besar tegangan keluaran dari regulator ini juga harus disesuaikan
dengan kebutuhan tegangan 'beban' atau perangkat elektronika. Karena,
suatu perangkat elektronika akan dapat bekerja dengan baik jika supply
tegangan dan daya kepadanya sama seperti spesifikasi dari komponen
elektronika tersebut. (spesifikasi dapat dilihat di data sheet suatu
Komponen). Rangkaian regulator memiliki output tegangan yang
berbeda – beda tergantung pemakaiannya. Pada output tegangan yang
dibutuhkan tergantung pada regulator jika menginginkan output negatif
menggunakan regulator jenis LM 79XX sedangkan output positif jenis
LM 78XX. Untuk memperkuat arus pada rangkaian regulator
menggunakan komponen elektronika yaitu transistor. Transistor yang
digunakan yaitu jenis TIP.
8
Apabila output tegangan regulator negatif membutuhkan arus 2A
menggunakan transistor TIP 2955 sebaliknya jika output tegangan
regulator positif maka menggunakan transistor TIP 3055.
Secara garis besar, rangkaian regulator terdiri dari transformator
berfungsi untuk mengubah tegangan listrik AC yaitu menurunkan dan
menaikkan, dioda untuk menyearahkan agar tegangan menjadi DC,
kapasitor untuk menghilangkan noise pada sinyal DC, regulator
berfungsi untuk output tegangan referensi, dan transistor sebagai
penguat arus untuk regulator.
2.4 Baterai [3]
Baterai adalah alat penyimpan tenaga listrik arus searah (DC). Ada
beberapa jenis baterai/ aki di pasaran yaitu jenis aki basah/
konvensional, hybrid dan MF (Maintenance Free). Aki basah/
konvensional berarti masih menggunakan asam sulfat ( H2SO4 ) dalam
bentuk cair. Sedangkan aki MF sering disebut juga aki kering karena
asam sulfatnya sudah dalam bentuk gel atau selai. Dalam hal
mempertimbangkan posisi peletakkannya maka aki kering tidak
mempunyai kendala, lain halnya dengan aki basah.
Aki konvensional juga kandungan timbalnya ( Pb ) masih tinggi
sekitar 2,5%untuk masing-masing sel positif dan negatif. Sedangkan
jenis hybrid kandungan timbalnya sudah dikurangi menjadi masingmasing 1,7%, hanya saja sel negatifnya sudah ditambahkan unsur
Kalsium. Sedangkan aki MF atau aki kering sel positifnya masih
menggunakan timbal 1,7% tetapi sel negatifnya sudah tidak
menggunakan timbal melainkan Kalsium sebesar 1,7%. Pada Kalsium
battery Asam Sulfatnya ( H2SO4 ) masih berbentuk cairan, hanya saja
hampir tidak memerlukan perawatan karena tingkat penguapannya kecil
sekali dan dikondensasi kembali. Teknologi sekarang bahkan sudah
memakai bahan silver untuk campuran sel negatifnya.
2.5
Mikrokontroler [4]
AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya
terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada
umumnya digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu
menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat
internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki
Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena
cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR
9
akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa
fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan
512 byte.
AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur
AVR RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash.
Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi
instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz.
Jika dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada
besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe
L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 - 5,5 V
sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara
4,5 – 5,5 V.
2.6
Komunikasi Serial RS-232
Komunikasi serial adalah komunikasi yang pengiriman datanya
per-bit secara berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai
suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang
sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya
komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data
dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi
paralel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu
metode komunikasi data di mana hanya satu bit data yang dikirimkan
melalui kabel pada suatu waktu tertentu.
Komunikasi serial ada dua macam, asynchronous serial
dan synchronous serial. Synchronous serial adalah komunikasi dimana
hanya ada satu pihak (pengirim atau penerima) yang menghasilkan clock
dan mengirimkan clock tersebut bersama-sama dengan data. Contoh
pengunaan synchronous
serial terdapat
pada
transmisi
data
keyboard. Asynchronous serial adalah komunikasi dimana kedua pihak
(pengirim dan penerima) masing-masing menghasilkan clock namun
hanya data yang ditransmisikan, tanpa clock.
Agar data yang dikirim sama dengan data yang diterima, maka
kedua frekuensi clock harus sama dan harus terdapat sinkronisasi.
Setelah adanya sinkronisasi, pengirim akan mengirimkan datanya sesuai
dengan frekuensi clock pengirim dan penerima akan membaca data
sesuai dengan frekuensi clock.
Komunikasi data yang menggunakan IC Max 232 adalah sebagai
pengubah level tegangan TTL yang keluar dari serial RS-232 komputer
(com1/com2) dan IC Max 232 ini mempunyai 16 pin. Output dari RS10
232 komputer dihubungkan dengan konektor DB9 masuk ke IC Max
232 pada pin 13 R1 in dan pin 14 T1 out, output IC Max 232 adalah pin
11 T1 in dan pin 12 R1 out. Konfigurasi Pin MAX 232 ditunjukkan
Gambar 2.6
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin MAX 232
Antar muka komunikasi serial menawarkan beberapa kelebihan
dibandingkan dengan komunikasi paralel, diantaranya:
 Kabel untuk komunikasi serial bisa lebih panjang dibandingkan
dengan paralel.
 Data-data dalam komunikasi serial dikirimkan untuk logika ‘1’
sebagai tegangan -3 s/d -25 Volt dan untuk logika ‘0’ sebagai
tegangan +3 s/d +25 Volt, dengan demikian tegangan dalam
komunikasi serial memiliki ayunan tegangan maksimum 50 Volt,
sedangkan pada komunikasi paralel hanya 5 Volt. Hal ini
menyebabkan gangguan pada kabel-kabel panjang lebih mudah
diatasi dibanding dengan paralel.
 Jumlah kabel serial lebih sedikit.
 Dua perangkat komputer yang berjauhan dengan hanya tiga kabel
untuk konfigurasi null modem, yakni TxD (saluran kirim), RxD
(saluran terima) dan Ground, akan tetapi jika menggunakan
komunikasi paralel akan terdapat dua puluh hingga dua
puluh lima kabel.
 Komunikasi serial dapat menggunakan udara bebas sebagai media
transmisi. Pada komunikasi serial hanya satu byte yang
ditransmisikan pada satu waktu sehingga apabila transmisi
menggunakan media udara bebas (free space) maka dibagian
11
penerima tidak akan muncul kesulitan untuk menyusun kembali
byte-byte yang ditransmisikan.
Komunikasi serial dapat diterapkan untuk berkomunikasi dengan
mikrokontroler.
2.7
Komunikasi Data [6]
Komunikasi data adalah proses pertukaran data atau pengiriman
data dari sumber ke tujuan. Hal yang penting dalam melakukan
komunikasi data adalah jenis komunikasi yang digunakan, apakah
menggunakan kabel, infrared atau mengunakan frekuensi.Secara umum
diagram blok komunikasi data sederhana seperti pada gambar 2.7
Sumber
Transmitter
Media
Transmisi
Receiver
Tujuan
Gambar 2.7 Blok diagram komunikasi data
Berikut penjelasan dari blok diagram di atas :
1. Sumber
: MMasukan data atau informasi yang akan
dikirimkan ke tujuan.
2. Transmiter
: Jenis komunikasi yang digunakan dalam
melakukankomunikasi data
3. Media transmisi : Jalur transmisi yang menghubungkan antara
sumber dengan tujuan
4. Receiver
: Penerima sinyal yang dikirimkan melalui media
transmisi untuk kemudian dikirimkan ke tujuan
5. Tujuan
: Menampilkan hasil data yang dikirim oleh sumber
Dalam komunikasi data jenis komunikasinya ada 3 macam yakni :
Simplex, yaitu komunikasi data hanya dengan satu arah dari
sumber ke tujuan.
Half Duplex, yaitu komunikasi data dengan dua arah tetapi tidak
bisa melakukan komunikasi secara bersamaan.
Full Duplex, yaitu komunikasi data dengan dua arah dan bisa
melakukan komunikasi secara bersamaan.
Dalam perancangan alat jenis komunikasi yang digunakan adalah
jenis komunikasi Full Duplex. Karena data yang dikirimkan semuanya
berhubungan secara kontinu terus menerus dari sumber informasi
12
dengan penerima. Untuk jaringan trasmisi pada alat ini menggunakan
jaringan nirkabel sementara pengirim dan penerima informasinya
mengunakan modul radio data ANS2103 seperti yang ditunjukan pada
Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Modul Radio Data ANS2103.
Modul radio data ANS2103 memiliki range pengiriman dan
penerimaan data kurang lebih sejauh satu kilometer. Untuk
pemasangannya modul ini memiliki penomoran pin tersendiri yang
ditunjukkan pada Gambar 2.9 sebagai berikut :
Gambar 2.9 Pin Modul Radio Data ANS2103.
Selain itu tiap-tiap pin memiliki fungsi dan juga keterangan yang
berbeda pula sesuai dengan penomorannya. Berikut ini merupakan
keterangan konfigurasi pin modul radio data yang ditunjukkan Tabel 2.1
adalah sebagai berikut :
1
Tabel 2.1 Keterangan Konfigurasi Pin Modul ANS2103
Nama
Diskripsi
Penggunaan
Keterangan
PIN
Terminal
3V is
VCC
+5±0.5V
+5V
2
GND
No
Power
supply/Ground
13
DGND/AGND
possible for
user
No
3
Nama
PIN
TXD
4
RXD
5
7
RXD/RS485(A)
TXD/RS485(B)
SLE
8
GND
6
Diskripsi
Serial data
transmitting
Serial data
receiving
Serial data
receiving
Serial data
transmitting
Sleeping
control
Power
supply/Ground
Penggunaan
Terminal
TTL
TTL
TXD/RS485(A)
RXD/RS485(B)
Keterangan
User
receiving
User
transmitting
User
transmitting
User
receiving
Don't’ open
DGND/AGND
2.8
Bahasa Pemrogaman Mikrokontroler [7]
Bahasa Pemrogaman Code Vision AVR merupakan sebuah crosscompiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan
Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler
buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat dijalankan pada
sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP. Crosscompiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari
bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR,
dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus
dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded. File object
COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging
pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger
Atmel AVR Studio. IDE mempunyai fasilitas internal berupa software
AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan Anda untuk
melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah
sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis.
Selain library standar C, Code Vision AVR juga mempunyai
library tertentu untuk:
• Modul LCD alphanumeric
• Bus I2C dari Philips
• Sensor Suhu LM75 dari National Semikonduktor
• Real-Time Clock: PCF8563, PCF8583 dari Philips,
DS1302 dan DS1307 dari Maxim/Dallas Semikonduktor
14
•
•
Protokol 1-Wire dari Maxim/Dallas Semikonduktor
Sensor Suhu DS1820, DS18S20, dan DS18B20 dari
Maxim/Dallas Semionduktor
• Termometer/Termostat
DS1621
dari
Maxim/Dallas
Semikonduktor
• EEPROM DS2430 dan DS2433 dari Maxim/Dallas
Semikonduktor
• SPI
• Power Management
• Delay
• Konversi ke Kode Gray
Code Vision AVR juga mempunyai Automatic Program
Generator bernama Code Wizard AVR, yang mengujinkan Anda
untuk menulis, dalam hitungan menit, semua instruksi yang
diperlukan untuk membuat fungsi-fungsi berikut:
• Set-up akses memori eksternal
• Identifikasi sumber reset untuk chip
• Inisialisasi port input/output
• Inisialisasi interupsi eksternal
• Inisialisasi Timer/Counter
• Inisialisasi Watchdog-Timer
• Inisialisasi UART (USART) dan komunikasi serial berbasis
buffer yang digerakkan oleh interupsi
• Inisialisasi Pembanding Analog
• Inisialisasi ADC
• Inisialisasi Antarmuka SPI
• Inisialisasi Antarmuka Two-Wire
• Inisialisasi Antarmuka CAN
• Inisialisasi
Bus
I2C,
Sensor
Suhu
LM75,
Thermometer/Thermostat DS1621
dan Real-Time Clock
PCF8563, PCF8583, DS1302, dan DS1307
• Inisialisasi Bus 1-Wire dan Sensor Suhu DS1820, DS18S20
• Inisialisasi modul LCD
2.9
Bahasa Pemrogaman Visual Interface [8]
Bahasa Pemrogaman Delphi adalah sebuah perangkat lunak visual
interface antara pemakai (user) dan komputer. Delphi merupakan
pemograman berorientasi objek atau Object Oriented Programming
(OOP). Pada umumnya pembuatan program yang memiliki OOP
15
terdapat 2 tahapan yaitu tahapan desain yang biasanya berhubungan
dengan manipulasi form editor dan tahap pembuatan code atau sintaks
program. Form Inti dari setiap aplikasi delphi adalah form. Form dapat
dianggap sebagai sebuah window. Informasi mengenai form di simpan
didalam dua file yaitu : file .DFM dan file .PAS. File .DFM berisis
informasi mengenai tampilan form, ukuran, lokasi dan lain-lain. File
PAS atau unit untuk mengontrol form, setiap kali menambah even
handler atau menambah perintah, file ini akan diubah. Properties sebuah
objek di akses melalui propertinya. Properti dari object delphi
mempunyai nilai yang dapat diubah pada saat desain tanpa perlu
menuliskan program. Semua form dan semua komponen (visual
component) mempunyai properties. Form mempunyai ukuran (tinggi
dan lebar), warna background, batas dan juga nama. Penampilan objekobjek tersebut dengan memanipulasi atribut atau propertinya.
16
BAB III
PERANCANGAN ALAT
Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan alat yang
meliputi perencanaan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak
(software). Hal tersebut guna mewujudkan Tugas Akhir yang berjudul
“Rancang Bangun Sistem Sel Surya sebagai Energi Mandiri Peralatan
pada Patok perbatasan”. Perancangan alat akan dibahas perbagian yang
disertai dengan gambar skematik. Sedangkan penjelasan software akan
dijelaskan mengenai program pada CodeVision AVR dan Delphi 7
untuk user interface (kontrol PC).
Untuk memudahkan dalam pembahasan bab ini akan dibagi
menjadi 2 yaitu:
1. Perancangan perangkat keras yang terdiri dari perancangan
mekanik dan elektrik, yaitu:
a. Perancangan mekanik meliputi:
1. Perancangan mekanik yaitu memodifikasi tiang
penyangga untuk sel surya dan ketinggian radio data
serta box sebagai prototype.
b. Perancangan elektrik meliputi:
1. Perancangan Optocoupler
2. Perancangan Koneksi Radio Data
3. Perancangan Sistem Minimum
4. Perancangan Sensor Tegangan
5. Perancangan Komunikasi Serial
2. Perancangan kebutuhan sel surya dan baterai yang diperoleh
dari kebutuhan beban (alat pada patok perbatasan) yang akan di
dipakai.
3. Perancangan perangkat lunak dengan menggunakan
CodeVision AVR sebagai monitoring data pada baterai yang
dikirim melalui radio data menuju radio data penerima yang
ada pada sistem monitoring. Selain itu juga dijelaskan tentang
penggunaan komputer sebagai user interface dari alat ini yang
kemudian akan dihubungkan menggunakan komunikasi serial
dengan aplikasi Delphi 7.
17
3.1.
Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Perancangan hardware dalam pembuatan alat ini secara garis
besar diperlihatkan pada diagram blok perancangan alat pada Gambar
3.1 dibawah ini:
Solar Cell
Solar
Regulator
Sistem
Kontrol
Radio
Data
Baterai
Sensor
Tegangan
Sistem
Minimum
(a)
Radio
Data
Sistem
Minimum
Komputer
(b)
Gambar 3.1 (a) Blok Diagram pada Sistem Energi Mandiri
(b) Blok Diagram pada Sistem Monitoring
Berikut ini akan dijelaskan mengenai blok diagram proses
jalannya alat elektronik secara keseluruhan. Perancangan ini dimulai
dari sel surya sebagai sumber energi yang dikontrol dengan
menggunakan solar regulator sebelum disimpan pada baterai.
Optocoupler sebagai pembaca lampu dari solar regulator dan sensor
tegangan sebagai pembaca tegangan baterai yang diolah dengan
menggunakan mikrokontroler AT-Mega 8. Perintah input didapat dari
komputer yang mendapatkan instruksi untuk mengirim data melaluli
radio data (a) dan diterima radio data (b). Data tersebut diolah
menggunakan mikrokontroler AT-Mega 8 dan komputer akan menerima
data status baterai yang sesuai dengan kondisi baterai sebenarnya. Data
ini dapat dikirim sewaktu-waktu maksimal 10 detik dalam sekali cek.
18
Hal ini dimungkinkan untuk mendapatkan gambaran yang komprehensif
tentang kondisi baterai yang dipantau.
3.2
Perancangan Perangkat Keras Sistem Energi Mandiri
Perancangan perangkat keras energi mandiri ini merupakan
bagian terpenting dalam pembuatan alat ini. Perancangan perangkat
keras ini digunakan sebagai sumber energi pada beban (alat pada Patok
Perbatasan) dan data tersebut akan dikelola sebagai status dari baterai itu
sendiri. Dalam perancangan perangkat keras pada energi mandiri ini
antara lain:
1. Perancangan Optocoupler
2. Perancangan Koneksi Radio Data
3. Perancangan Sistem Minimum
4. Perancangan Sensor Tegangan
5. Penggunaan Solar Regulator
3.2.1 Perancangan Optocoupler
Perancangan Optocoupler berfungsi sebagai membaca data yang
diterima dari solar regulator dengan menggunakan beberapa led dan
photodioda. Led pada gabungan photodioda digunakan sebagai indikasi
status baterai. Pada indikasi led juga digunakan untuk mengetahui
sambungan antara baterai dan sel surya. Berikut ini merupakan desain
rangkaian optocoupler yang akan digunakan yaitu pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Skematik rangkaian optocoupler
19
3.2.2 Perancangan Koneksi Radio Data
Pada perancangan prototype sistem sel surya dilengkapi dengan
radio komunikasi data yang digunakan sebagai media transmisi nirkabel.
Data dari Mikrokontroller akan mengirimkan informasi yang kemudian
dikirimkan oleh radio data dan diterima oleh radio data penerima. Untuk
sistem pengiriman datanya ditandai dengan dua lampu indikator yang
digunakan sebagai penerima dan pengirim
Spesifikasi dari radio data ANS213 GM 66 antara lain :
1. Mempunyai frekuensi 487 - 493 MHz.
2. Untuk input tegangan 5 ± 0,5 V dengan arus < 45 mA.
3. Waktu penerimaan dan pengiriman data ≤ 10 ms
4. Diameter 54 mm dan bekerja pada temperatur -20o C to +85o C
Berikut ini merupakan gambar rangkaian koneksi dari peralatan di
patok menuju radio data pada Gambar 3.3
Gambar 3.3 Rangkain Koneksi Radio Data pada Patok
3.2.3 Perancangan Sistem Minimimum
Perancangan sistem Minimum menggunakan IC ATMega-8
digunakan sebagai pengolah data dimana data baterai didapat melalui
solar regulator yang dihubungkan dengan rangkaian optocoupler.
Sistem Minimum ini juga digunakan sebagai pengirim data yang dikirim
melalui radio data menuju radio data penerima yang ada pada sistem
20
monitoring. Skematik sistem minimum yang telah dibuat ditunjukkaan
pada Gambar 3.4
Gambar 3.4 Skematik Sistem Minimum
Dari desain rangkain di atas sistem kontrol mengunakan
mikrokontroler atmega 16. Pin yang digunakan yaitu PB4 sebagai
swiching ke relay untuk beban (alat pada patok perbatasan). Sementara
untuk komunikasi digunakan pin PD0 (RX) dan PD1(TX) sebagai
komunikasi untuk pengirim data melalui radio data dan ditambah pinpin lain yang di fungsikan sebagaimana mestinya. Pengujian untuk pinpin yang digunakan telah dicantumkan di BAB IV. Adapun untuk
keterangan pada masing-masing pin dan mikrokontroler juga sudah
terlampir pada datasheet.
3.2.4 Perancangan Sensor Tegangan
Perancangan sensor tegangan ini digunakan sebagai pembaca
tegangan yang masuk baterai dan diolah menggunakan sistem minimum.
Sensor tegangan ini dirancang dengan pembagi tegangan yang akan
dimasukkan pada ADC mikrokontroler.
21
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Tegangan
3.2.5 Penggunaan Solar Regulator
Penggunaan Solar Regulator dalam sistem sel surya sangat
penting karena komponen ini berfungsi sebagai pengatur arus listrik
(Current Regulator) baik terhadap arus yang masuk dari panel PV
maupun arus beban (alat pada patok perbatasan) yang digunakan.
Bekerja untuk menjaga baterai dari pengisian yang berlebihan
(OverCharge). Kondisi yang berada solar regulator juga dibutuhkan
sebagai sistem monitoring pada tugas akhir ini.
3.3
Perancangan Perangkat Keras Sistem Monitoring
Perancangan perangkat keras sistem monitoring bertujuan
sebagai alat penerima data yang dikirimkan oleh radio data pada energi
mandiri untuk dimonitoring. Kemudian data yang diterima akan
ditampilkan dalam bentuk software pada komputer. Perancangan alat
pemonitor ini dibagi menjadi beberapa bagian antara lain.
1. Perancangan Koneksi Radio Data
2. Perancangan Komunikasi Serial
3. Perancangan Sistem Minimum
3.3.1 Perancangan Koneksi Radio Data
Berbeda dengan radio komunikasi data yang ada pada bagian
penerima. Pada server mengunakan komunikasi serial RS 232,
mikrokontroler Atmega 8, dan IC MAX 232 sebagai komunikasi USB to
COM. Berikut ini merupakan hubungan modul radio data pada alat
pemonitor yang ditujukan pada Gambar 3.6
22
Gambar 3.6 Rangkaian Koneksi Radio Data pada pemonitor.
Koneksi pada modul radio data menuju sistem kontrol pada
pemonitor juga mengunakan komunikasi serial. Untuk sistem
pengiriman datanya juga ditandai dengan dua lampu indikator. Adapun
untuk keterangan mengenai pin-pin radio data dan spesifikasi yang
digunakan sudah terlampir pada datasheet.
3.3.2 Perancangan Komunikasi Serial
Peracangan komunikasi serial pada sistem monitoring digunakan
sebagi interface yang menghubungkan antara radio data dari energi
mandiri dan sistem monitoring dalam melakukan pertukaran data biner
secara serial. Skematik sistem kontrol yang telah dibuat ditunjukkaan
pada Gambar 3.7
Gambar 3.7 Skematik Komunikasi Serial
23
Dari desain rangkaian diatas sistem kontrol pada sistem
monitoring terdiri dari rangkaian USB to COM menggunakan Atmega 8.
Sementara untuk komunikasinya diberikan IC MAX 232 yang
dihubungkan pada pin PD0 (RX) dan PD1 (TX) sebagai komunikasi
serial untuk pengolah informasi dari radio data yang digunakan.
Keterangan mengenai pin-pin IC MAX 232 dan spesifikasi yang
digunakan sudah terlampir pada datasheet.
3.3.3 Perancangan Sistem Minimum
Peracangan sistem minimum pada sistem monitoring ini
digunakan sebagai penerima data yang kemudian diolah menjadi
tampilan software. Skematik sistem kontrol yang telah dibuat
ditunjukkaan pada Gambar 3.8
Gambar 3.8 Skematik USB to COM pada sistem monitoring
Perancangan koneksi sistem kontrol dengan komputer merupakan
koneksi USB to COM dari perangkat keras sistem kontrol mengunakan
kabel USB printer yang kemudian disambungkan ke komputer. Koneksi
24
sitem kontrol untuk pemonitor ke komputer telah di uji coba yaitu
berupa identifikasi port USB yang digunakan pada komputer.
3.4.
Perancangan Energi Mandiri
Dalam perancangan Energi Mandiri ini diperlukan ketepatan
pemilihan komponen seperti solar cell dan baterai. Pemilihan komponen
kurang tepat akan terjadi permasalahan pada sistem kerja maupun alat
itu sendiri. Penentuan komponen yang akan digunakan adalah jenis
komponen yang mudah didapatkan di pasaran. Selain mudah juga
memiliki nilai ekonomis sehingga pembuatan peralatan tersebut tidak
membutuhkan biaya yang mahal.
3.4.1 Kebutuhan Beban
Perancangan ini digunakan sebagai pembelian energi mandiri
yang di butuhkan agar dapat di supply ke beban (alat pada patok
perbatasan) dengan baik.
Tabel 3.1 Hasil pengujian kebutuhan beban
Jumlah
2
4
1
Keterangan
Beban
Rangkain
Sistem
Mikrokontroler
Radio Data
GPS
Total
Tegangan
(V)
5
5
Arus
(mA)
Daya
(W)
Watt
Jam
(Wh)
140
0.7
16.8
160
50
350
0.8
0.25
1.75
19.2
6
42
Beban pada hasil pengujian digunakan 24 jam/ 1 hari penuh.
Sehingga total pada beban dengan tegangan sebesar 5 Volt dan arus
sebesar 350 mA dengan daya 1.75 W. Total pemakaian beban (alat pada
patok perbatasan) pada Tabel 3.1 dibutuhkan keperluan daya perhari
sebesar 42 Wh.
3.4.2 Sel Surya
Penggunaan Tipe Polikristal ini digunakan karena banyak
terdapat di pasaran. Tipe Polikristal ini memiliki susunan kristal acak.
Tipe Polikristal pada Tabel 3.2 memerlukan luas permukaan yang lebih
25
besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya
listrik yang sama dan menghasilkan listrik pada saat mendung.
Tabel 3.2 Jenis Sel Surya [9]
Daya
Keterangan
Penggunaan
Tahan
Sangat
Luas permukaan
Mono
Sehari-hari
Baik
kceil
Sangat
Cocok produksi
Poly
Sehari-hari
Baik
massal
Bekerja baik
Amerp Cukup
Sehari-hari dan
dalam
hous
Baik
perangkat komersial
pencahayaan
Compo Sangat
Pemakaian di luar
Berat dan Rapuh
und
Baik
angkasa
Rata-rata penyinaran/ bulan merupakan hal yang penting dalam
penentuan lamanya operasi efektif pada sel surya. Penyinaran matahari
sebesar 100% dengan jam efektif sebesar 8 jam. Rata-rata penyinaran
setiap bulan sebesar 62,58% atau 5 jam. Penyinaran terbesar terjadi pada
bulan April sebesar 86,00% atau 6 jam sedangkan penyinaran terkecil
terjadi pada bulan januari sebesar 42% atau 3,36 jam seperti Tabel 3.3.
Sumber ini didapatkan melalui stasiun Meteorologi dan Geofisika
(BMKG).
Tabel 3.3 Penyinaran Matahari
di Kalimantan Utara
Penyinaran
Bulan
Matahari
(%)
Januari
42
Februari
49
Maret
56
April
86
Mei
76
Juni
65
Juli
54
Agustus
67
September
68
Oktober
75
26
Penyinaran
Matahari
(%)
Nopember
59
Desember
54
Rata-rata
62.58
Kapasitas sel surya yang dibutuhkan dapat di hitung dengan
Bulan
rumus:
Daya sel surya =
Total Beban
rata−rata penyinaran/𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛
42
Daya sel suryal = =7 Wp
6
Jadi, penggunaan solar cell sebagai energi mandiri pada beban
sebesar 7 Wp namun dikarenakan solar cell sebesar 7 Wp tidak terdapat
di pasaran maka solar cell yang digunakan sebesar 10 Wp.
3.4.3 Baterai
Pemilihan baterai harus memperhitungkan keadaan–keadaan
darurat (emergency) seperti pada suatu keadaan tertentu terjadi hujan
ataupun langit berawan selama 3 hari berturut – turut yang biasa disebut
sebagai Autonomous Days, maka kapasitas baterai haruslah tiga kali
lipat dari kapasitas yang diperlukan.
Efisiensi dari baterai yang digunakan harus diperhatikan.
Biasanya efisiensinya adalah 80% dari kapasitas (Ah) maksimum baterai
atau kata lain, baterai yang digunakan haruslah lebih besar 20% dari
kebutuhan daya pemakaian yang biasanya disebut sebagai Depth Of
Discharge (D.O.D).
Kapasitas sel surya yang dibutuhkan dapat di hitung dengan
rumus:
Total Beban x 3
Kapasitas Baterai =
(D.O.D x Vs)
D.O.D = kapasitas maksimum yang boleh dikeluarkan baterai.
Vs
= Tegangan baterai
Perhitungan pada beban:
42 x 3
Kapasitas Baterai =
=
(0.8 x 12)
126
9.6
= 13,12
Jadi penggunaan baterai sebaiknya menggunakan kapasitas di
atas dari hasil perhitungan di atas dikarenakan kapasitas seperti
perhitungan di atas tidak ada di pasaran.
27
3.5
Perancangan Mekanik
Perancangan mekanik merupakan perancangan pembuatan
peralatan yang mendukung untuk simulasi alat yang akan dibuat.
Perancangan mekanik yang akan dibuat antara lain, yaitu:
1. Perancangan Tiang Penyangga pada sel surya.
2. Perancangan Tiang pada Sistem Monitoring.
3. Penggunaan Box sebagai prototype
3.5.1 Perancangan Tiang Penyangga pada Sel Surya
Dalam perancangan tiang penyangga ini dibutuhkan posisi sel
surya agar mengarah pada cahaya matahari. Berikut adalah contoh
gambar dari tiang penyangga pada solar cell seperti Gambar 3.9
Gambar 3.9 Tiang Penyangga
Posisi tersebut digunakan agar sel surya mampu menerima cahaya
matahari secara terus-menerus. Hal ini bertujuan untuk memaksimalkan
tegangan keluaran pada sel surya menjadi tetap. Namun posisi ini seperti
ini membuat kondisi sel surya terkena panas maupun hujan setiap
28
harinya sehingga sel surya yang dipakai harus benar-benar tahan panas
dan tidak mudah berkarat.
3.5.2 Peracangan Tiang pada Sistem Monitoring
Dalam perancangan sistem monitoring ini dibutuhkan 2 buah box
kecil yang menempel pada tiang. Berikut adalah contoh gambar dari
tiang pada sistem monitoring seperti Gambar 3.10
Gambar 3.10 Tiang pada Sistem Monitoring
Penggunaan tiang pada Gambar 3.10 digunakan sebagai penerima
sinyal pada radio data dengan perancangan ketinggian maksimal sebesar
4 meter. Ketinggian tiang pada sistem monitoring ini dapat diatur seperti
yang diinginkan tetapi dalam pengujian radio data, tiang pada sistem
monitoring ini hanya menggunakan ketinggian sekitar 1 meter. Tiang ini
mempunyai 2 box dimana box 1 berukuran 15 cm x10 cm yang berisi
radio data ANS2103 sebagai penerima sinyal. Box ke-2 berukuran 20 cm
x15 cm yang digunakan sebagai tempat perangkat keras pada sistem
monitoring.
29
3.5.3 Penggunaan Box sebagai prototype
Dalam perancangan desain mekanik patok perbatasan telah
disesuaikan dengan bentuk patok yang sebenarnya. Ukuran sebenarnya
patok selebar 10 x 10 cm. Bagian atas patok setinggi 15 cm, pondasi
yang masuk ke tanah sedalam 75 cm. Akan tetapi, dalam tugas akhir ini
ukuran patok disesuaikan dengan elektronik yang digunakan sehingga
untuk ukuran tidak disesuaikan karena hanya prototype saja. Box
prototype digunakan sebagai tempat perangkat keras sistem kontrol
pada energi mandiri. Berikut ini merupakan gambar desain mekanik
patok yang digunakan dalam alat ini ditunjukkan pada Gambar 3.11
Gambar 3.11 Box sebagai Prototype
3.6
Perancangan Perangkat Lunak
Desain perangkat lunak yang digunakan dalam pembuatan alat
keseluruhan dibuat dalam bahasa Codevision AVR dan Borland Delphi
7.0. Perangkat lunak digunakan untuk mengendalikan proses kerja
bagian dalam sistem monitoring untuk menampilkan status pada baterai
yang berisikan Low, Normal dan Charging sehingga alat ini dapat
beroperasi dan dipantau dengan baik.
30
3.6.1 Program pada Hardware Mikrokontroler
Program pada mikrokontroler AT-Mega 8 dengan menggunakan
software CodeVisionAVR yang menggunakan bahasa C sebagai
pemrogramannya.
Berikut gambar flow chart programnya pada
Gambaar 3.12 :
Start
Inisialisasi serial port
dan servis Interrupt
Baca
Sensor
Kondisi
Baterai
Sistem
Monitoring
Gambar 3.12 Algoritma Program pada Mikrokontroler
Dari flowchart Gambar 3.12, algoritma dari perangkat lunak
untuk mikrokontroler ini sebagai berikut:
1. Mikrokontroler aktif melakukan inisialisasi serial port dan
servis Interrupt.
2. Membaca sensor tegsngan dan optocoupler serta mengolah data
menggunakan mikrokontroller.
3. Mikrokontroler mengolah data menjadi sebuah kondisi baterai
seperti yang diinginkan.
31
4. Data tersebut akan dikirimkan pada sistem monitoring melalui
radio data.
5. Proses ini akan berhenti jika sel surya dan baterai tidak
terhubung pada solar regulator atau komunikasi serial pada
mikrokontroler terputus.
3.6.2 Program Kontrol PC (User Interface)
Program user interface (control PC) dibuat dengan menggunakan
aplikasi Delphi 7. Berikut gambar flow chart programnya pada Gambar
3.13
Start
Tunggu
10 detik
T
Koneksi terhubung
Y
Status
Baterai
Cek
T
Kondisi sesuai
Y
Stop
Gambar 3.13 Algoritma Program Kontrol PC
Dari flow chart Gambar 3.13, penjelasan algoritma dari perangkat
lunak untuk kontrol PC sebagai berikut :
32
1.
2.
3.
4.
Aktifkan alat dan tunggu 10 detik
Data koneksi baterai dengan sistem energi mandiri akan
ditampilkan, apabila tersambung maka indikator koneksi
tersambung menyala dan begitu juga sebaliknya.
Status baterai akan ditampilkan sesuai dengan kondisi
sebelumnya.
Tekan tombol cek untuk mengirimkan data pada sistem energi
mandiri sebagai pengujian data yang dikirim telah benar.
1
2
3
5
4
6
Gambar 3.14 Desain tampilan perangkat lunak pada komputer
Gambar 3.14 menunjukkan desain tampilan pada pemonitor,
memiliki inisialisasi gambar yang menjelaskan sebagai berikut :
1. Label untuk data baterai normal
2. Label untuk data baterai charging
3. Label untuk data baterai low
4. Tombol cek untuk mengambil data kondisi baterai dan radio data
5. Label kondisi sambungan baterai
6. Label untuk data tegangan baterai
33
-- Halaman ini sengaja dikosongkan --
34
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
Untuk mengetahui kinerja dari peralatan dan pembuatan sistem
yang telah dirancang maka diperlukan pengujian dan analisa dari setiap
komponen pendukung yang dibuat agar sistem dapat berjalan dengan
baik sesuai dengan yang diharapkan. Pada bab ini akan dibahas tentang
pengujian dan analisa pada komponen pendukung baik hardware
maupun software.
Pengujian komponen pendukung sendiri terdiri dari, pengujian
sel surya, pengujian radio data, dan pengujian solar regulator.
Kemudian dilanjutkan melakukan pengujian sistem keseluruhan secara
bersamaan untuk mengetahui kesesuaian antara kinerja komponen
hardware dan software keseluruhan.
4.1 Pengujian Komponen Hardware
Pengujian ini dilaksanakan setelah prototipe system sel surya
untuk peralatan patok telah selesai dibuat. Pengujian meliputi pengujian
sel surya, pengujian solar regulator, dan pengujian radio data dimana
sistem tersebut sudah tepasang dalam satu hardware dalam rancangan
alat. Pada Gambar 4.1 dibawah ini menunjukkan bagian dari hardware
rancangan alat.
Gambar 4.1 Bagian hardware rancangan alat
35
4.1.1 Pengujian Sel Surya
Pengujian sel surya ini bertujuan untuk mengetahui nilai
tegangan dan arus yang dikeluarkan oleh sel surya. Kemampuan yang
akan di uji antara lain adalah tegangan dan arus di berbagai waktu dan
kondisi seperti gambar 4.2. Alat yang digunakan dalam pengujian ini
antara lain sel surya, dan Avometer.
Gambar 4.2 Pengujian Sel Surya
Prosedur pengujian yang dilakukkan untuk mendapatkan data
tegangan dan arus pada sel surya adalah sebagai berikut:
1. Kabel positif sel surya disambung dengan kabel positif solar
regulator, dan kabel negatif sel surya disambung dengan kabel
negatif solar regulator.
2. Kemudian dilakukan pengukuran arus dengan cara pengukuran
secara seri seperti Gambar 4.3.
3. Sedangkan pengukuran tegangan dilakukan dengan cara
pengukuran secara paralel.
4. Cara pengukuran seperti pada Gambar 4.3
5. Hasil pengujian sel surya ditujukkan dalam Tabel 4.1 dibawah
ini.
36
Gambar 4.3 Ccara Pengukuran Komponen Pendukung
Jam
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
23.00
24.00
Tabel 4.1 Hasil pengujian sel surya
Tegangan
Arus
Daya
(V)
(A)
(W)
15
0,7
10,5
17
0,9
15,3
18
1,1
19,8
19
1,3
24,7
20
1,4
28
20
1,5
30
20
1,4
28
18
1,2
21,6
15
1,0
15
14
0,4
5,6
0
0,2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
Keterangan
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Jam
Tegangan
(V)
0
0
0
0
1
4
9
01.00
02.00
03.00
04.00
05.00
06.00
07.00
Arus
(A)
0
0
0
0
0
0,3
0,6
Daya
(W)
0
0
0
0
0
1,2
5,4
Keterangan
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Berawan
Cerah
Cerah
Dari Tabel 4.1 jika dipetakan menjadi ke dalam grafik akan
menjadi sebagai berikut.
25
Tegangan
20
15
10
5
0
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23
Waktu
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Tegangan Sel Surya
Gambar 4.4. menunjukkan besarnya perubahan tegangan yang
dihasilkan modul surya dari pukul 06.00 sampai dengan 18.00 WIB.
Dapat dilihat bahwa tegangan pada siang hari lebih besar dibandingkan
dengan tegangan pada pagi atau sore hari.
Gambar 4.5. menunjukkan besarnya perubahan arus yang
dihasilkan modul surya dari pukul 06.00 sampai dengan 18.00 WIB.
Dapat dilihat bahwa arus pada siang hari lebih besar dibandingkan
dengan tegangan pada pagi atau sore hari.
Besarnya arus dan tegangan keluaran dari sel surya bergantung
pada intensitas matahari mengenai permukaan sel surya, temperatur
38
pada sel surya, kecepatan angin. Daya dihasilkan siang hari selalu lebih
besar dari daya dihasilkan pada malam hari ataupun pagi hari.
2
Arus
1,5
1
0,5
0
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23
Waktu
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Arus Sel Surya
Dengan demikian, jika perubahan arus dan tegangan pada
Gambar 4.5 dan Gambar 4.5 dalam perubahan grafik pada daya yang
dihasilkan, maka akan memiliki bentuk yang hampir sama. Perubahan
daya ditunjukkan pada Gambar 4.6
Daya
40
30
20
10
0
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23
Waktu
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Daya Sel Surya
Pada gambar 4.6 menunjukan besarnya daya yang dihasilkan
dari sel surya. Daya maksimum yang diperoleh sebesar 30 watt pada
pukul 13:00 WIB, ketika tegangan yang dihasilkan sebesar 20 volt dan
39
arus yang dihasilkan sebesar 1.5 ampere. Sedangkan daya minimum
sebesar 0 watt, terjadi pada saat tidak ada sinar matahari
4.1.2 Pengujian Solar Regulator
Pengujian Solar Regulator ini bertujuan untuk mengetahui
indikator mana yang akan berfungsi di berbagai kondisi baterai. Ada 3
kondisi baterai, yaitu baterai normal, baterai low, dan baterai charging.
Di bawah ini merupakan prosedur pengujian yang dilakukan,
untuk mendapatkan data pada solar regulator :
1. Gunakan Avometer sebagai pengukur tegangan yang ada pada solar
regulator seperti Gambar 4.7.
2. Temukan rangkaian indikator pada solar regulator untuk
mengetahui status baterai yang diperlukan.
3. Sambungkan lampu led dengan solar regulator sebagai pengukur
tegangan yang digunakan dalam penggunaan rangkaian
optocoupler.
4. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2
Gambar 4.7 Pengujian Solar Regulator
40
No
1
2
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Solar Regulator
Status Warna Kabel
Inisial
Vout Warna
Indikator
(V)
Cahaya
Negatif
Positif
D10
Kuning
Kelabu
0,91
Hijau
D9
Biru
Kelabu
2,4
Merah
3
D3
Hitam
Orange
0,85
Merah
4
D3
Putih
Unggu
0,95
Hijau
Status
Charging
No Load
Battery
Low
Battery
Normal
Seperti Tabel 4.2 bahwa tegangan pada solar regulator
digunakan sebagai indikasi baterai meliputi Charging, Low dan Normal
yang akan ditampilkan pada komputer seperti gambar 4.13
4.1.3 Pengujian Baterai
Pengujian Baterai ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan
antara lain adalah tegangan dan arus yang akan di uji di berbagai waktu
dan kondisi seperti gambar 4.2. Alat yang digunakan dalam pengujian
ini antara lain baterai dan Avometer.
Prosedur pengujian yang dilakukkan untuk mendapatkan data
tegangan dan arus pada sel surya adalah sebagai berikut:
1. Kabel positif Baterai disambung dengan kabel positif solar
regulator, dan kabel negatif sel surya disambung dengan kabel
negatif solar regulator.
2. Kemudian dilakukan pengukuran arus dengan cara pengukuran
secara seri.
3. Sedangkan pengukuran tegangan dilakukan dengan cara
pengukuran secara paralel.
4. Cara pengukuran seperti pada Gambar 4.3
5. Hasil pengujian Baterai ditujukkan dalam Tabel 4.4 dibawah
ini.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Baterai
Jam
Tegangan
Arus
Daya
Keterangan
(V)
(A)
(W)
8.00
12,3
1,2
Cerah
14.76
9.00
12,4
1,2
Cerah
14.88
10.00
12,4
1,4
Cerah
17.36
11.00
12,6
1,5
Cerah
18.9
41
Jam
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
23.00
24.00
01.00
02.00
03.00
04.00
05.00
06.00
07.00
Tegangan
(V)
12,7
12,4
12,3
12,1
12
12,1
12,1
12,1
12,1
12,0
12,0
12,0
12,0
11,9
11,9
11,9
11,8
11,7
11,9
12,1
Arus
(A)
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,9
1,9
1,7
1,7
1,6
1,5
1,4
1,4
1,3
1,1
1,1
1,1
0,9
1,0
Daya
(W)
21.59
21.08
20.91
20.57
20.4
20.57
22.99
22.99
20.57
20.4
19.2
18
16.8
16.66
15.47
13.09
12.98
12.87
10.71
12.1
Keterangan
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Gelap
Berawan
Cerah
Cerah
Dapat dilihat pada Gambar 4.8 teradapat penurunan pada pukul
10.00 WIB – 21.00 WIB. Hal ini dikarenkan kondisi pengisian pada
baterai pada pukul 10.00 WIB – 14.00 WIB hampir penuh atau
mendekati overload. Namun solar regulator sebagai disini berfungsi
sebagai pemutus apabila tegangan yang masuk pada baterai >13.5 volt.
Mulai pukul 17.00 WIB terjadi discharge atau persediaan kebutuhan
pada beban (alat pada patok perbatasan). Solar Regulator juga berfungsi
sebgai pemutus tegangan apabila tegangan pada baterai < 11.2 volt.
Terdapat kenaikan mulai pukul 08.00 WIB dikarenakan terjadi
charge atau penyimpanan pada baterai. Begitu juga penurunan pada
Gambar 4.8 di karenakan isi dari baterai tersebut mengalami penurunan
dikarenakan pemakaian pada malam hari sebagai sumber pada beban
(alat pada patok perbatasan).
42
Tegangan
Dari Tabel 4.3 jika dipetakan menjadi ke dalam grafik akan
menjadi sebagai berikut.
12,8
12,6
12,4
12,2
12
11,8
11,6
11,4
11,2
8
10 12 14 16 18 20 22 24
2
4
6
Waktu
Arus
Gambar 4.8 Grafik Pengujian Tegangan Baterai
2,1
1,9
1,7
1,5
1,3
1,1
0,9
0,7
0,5
8
10 12 14 16 18 20 22 24
2
4
6
Waktu
Gambar 4.9 Grafik Pengujian Arus Baterai
Dapat dilihat pada Gambar 4.9 terdapat kenaikan mulai pukul
06.00 WIB dimana posisi terebut dalam proses charge atau pengisian
43
pada baterai. Pada pukul 12.00 Wib -16.00 WIB ter jadi sebuah garis
lurus dikarenakan kondisi pada baterai hampir penuh. Solar Regulator
menstabilkan aliran arus yang masuk pada baterai sebesar 1.7 Amp agar
tidak terjadi pengisian melebihi kapasitas atau overload.
.
25
Daya
20
15
10
5
8
10 12 14 16 18 20 22 24
2
4
6
Waktu
Gambar 4.10 Grafik Pengujian Daya Baterai
Dapat dilihat pada Gambar 4.10 terdapat kenaikan dan
penurunan yang begitu drastis pada proses charge atau discharge.
Kenaikan pada Gambar 4.10 merupakan proses charge atau pengisian
pada baterai dan penurunan pada Gambar 4.10 merupakan proses
discharge atau penyaluran pada beban (alat pada patok perbatasan).
4.1.4 Pengujian Komunikasi Radio Data
Pengujian komunikasi radio data ini bertujuan untuk
mengetahui kemampuan komunikasi nirkabel yang menggunakan
gelombang radio sebagai perantara.. Alat yang digunakan dalam
pengujian ini antara lain komputer, software Code Vision AVR,
rangkaian LCD, software hypo terminal 2.0, rangkaian server, rangkaian
mikrokontroler atmega8, modul radio data.
Prosedur pengujian yang dilakukkan untuk mendapatkan data
pada radio data adalah sebagai berikut:
1. Memasang catu daya pada mikrokontroler yang sudah
tersambung dengan modul radio data.
44
2.
3.
4.
5.
Memasang server radio data pada comport terminal komputer.
Membuat program yang akan digunakkan dalam pengujian
radio data (program sudah terlampir).
Memasukkan program tersebut ke mikrokontroler Atmega8
yang ada pada prototype patok dengan menggunakan
downloader.
Mikrokontroler yang telah terisi akan terdapat tampilan pada
LCD seperti gambar 4.11 yaitu seperti berikut.
Gambar 4.11 Tampilan LCD pada mikrokontroler
6.
Setelah mengisi program, jalankan software hypo terminal 2.0
dengan cara sebagai berikut:
1. Start
2. All program
3. Recursion
4. Hypo Terminal 2.0, maka akan tampil gambar 4.11 sebagai
berikut :
Gambar 4.12 Tampilan software Hypo Terminal
45
7.
Aturlah setting software Hypo Terminal 2.0 dengan koneksi
pada COM 1 dan baud rate 9600 bps sesuai yang ditujukkan
gambar 4.13 sebagai berikut.
Gambar 4.13 Tampilan setting pada software Hypo Terminal
8.
Kemudian klik connect pada software tersebut lalu ketikkan
angka 1, apabila pada hypo terminal dapat menampilkan data
yang diketikkan maka itu berarti komunikasi pengiriman data
antara kedua modul radio berhasil sesuai yang ditujukkan pada
gambar 4.14 sebagai berikut.
Gambar 4.14 Tampilan pengujian komunikasi radio data pada
Hypo Teminal
9. Mulailah membuat range jarak antara radio data pada komputer
dengan modul radio data yang ada pada patok.
10. Hasil pengujian radio data ditujukkan dalam Tabel 4.4 dibawah
ini.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Radio Data
Ketinggian
Jarak
Frekuensi
No
Keterangan
Radio
Sel Surya
(m)
(MHz)
Data (m)
(m)
1.
3
3
100
491,736
Berfungsi
2.
3
3
200
491,736
Berfungsi
46
No
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Ketinggian
Radio
Sel Surya
Data (m)
(m)
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Jarak
(m)
Frekuensi
(MHz)
Keterangan
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
491,736
Berfungsi
Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Tidak Berfungsi
Apabila diperhatikan untuk tabel pengujian dan datasheet
menyatakan pada bahwa pada ketinggian 3 meter radio data mampu
berkomunikasi sampai jarak 1500 meter. Pada saat pengujian dengan
ketinggian radio data 4 meter diperoleh jarak komunikasi maksimum
ketika data masih bisa diterima dengan baik, sejauh 400 meter.
Pengujian dilakukan di tempat terbuka minim gangguan dengan data
seperti Gambar 4.15 berikut ini.
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
100 m200 m300 m400 m500 m600 m700 m 800m 900m 1000
m
Gambar 4.15 Grafik Percobaan Radio Data
47
Dari gambar 4.15 menunjukkan bahwa radio data dengan
ketinggian 3 meter, dapat berfungsi hingga jarak 416 meter. Bahwa
pengiriman hanya mampu menempuh jarak jauh pada komunikasi radio
dengan ketinggian yang akan digunakan. Apabila semakin tinggi radio
data yang akan di tempatkan maka semakin jauh pula data yang bisa
dikirim yaitu maksimal 1500 meter untuk jenis modul radio data yang
dipakai seperti keterangan yang ada pada datasheet.
4.2 Pengujian Alat Keseluruhan
Pengujian alat keseluruhan dilakukan untuk mengetahui bekerja
tidaknya alat yang telah dirancang. Pengujian keseluruhan merupakan
rangkaian dari pengujian-pengujian sebelumnya. Alat yang dibutuhkan
untuk pengujian ini adalah rangkaian keseluruhan, software delphi 7.0,
software code vision AVR, software hypo terminal 2.0 dan downloader.
Bentuk rangkaian alat keseluruhan ditunjukkan pada gambar 4.16 di
bawah ini.
Gambar 4.16 Bentuk Alat Secara Keseluruhan
48
Berikut ini merupakan prosedur yang harus dilakukkan untuk
pengujian alat secara keseluruhan.
1. Sambungkan sel surya ke baterai, dari baterai ke solar
regulator.
2. Indikator dari LED solar regulator dikirim ke sensor
optocoupler, kemudian diprogram oleh mikrokontroler.
3. Kemudian isikan program untuk monitoring status baterai
dengan menggunakan downloader dan software code vision
AVR. ( program sudah terlampir ).
4. Sambungkan alat sistem monitoring ke port komputer.
5. Buka program Delphi7 yang di desain (program sudah
terlampir).
6. Status baterai akan ditunjukkan oleh gambar 4.17
.
Gambar 4.17 Tampilan software untuk monitoring baterai
Jika terjadi error, tekan tombol tengah di bawah indikator
status baterai untuk memastikan data yang dikirimkan sudah
sesuai.
Pengujian alat secara keseluruhan digunakan untuk mengetahui
kerja sistem alat secara menyeluruh. Pada pengujian ini didapatkan
sistem monitoring solar regulator berdasarkan kondisi baterai. Untuk
memudahkan pengguna software pemantau patok perbatasan , maka
sistem dibuat otomatis melakukan pengecekan selama sepuluh detik.
Pada alat ini, terdapat error berupa hasil monitoring status
baterai yang disampaikan pada monitor kadang tidak sesuai. Hal tersebut
7.
49
karena sensor optocoupler yang digunakan kurang akurat dalam
mendeteksi nyala lampu pada solar regulator. Terdapat 3 lampu
indikator, sehingga terdapat 8 kemungkinan seperti pada tabel 4.5
No
1
2
3
No
4
5
6
7
8
Tabel 4.5 Tabel Kemungkinan Nyala Lampu
Lampu Baterai
Lampu Baterai
Lampu Baterai
Normal
Low
Charging
Mati
Mati
Mati
Mati
Mati
Menyala
Mati
Menyala
Mati
Lampu Baterai
Lampu Baterai
Lampu Baterai
Normal
Low
Charging
Mati
Menyala
Menyala
Menyala
Mati
Mati
Menyala
Mati
Menyala
Menyala
Menyala
Mati
Menyala
Menyala
Menyala
Pada tabel 4.4 diatas, kemungkinan nomor 2, 7 dan 8 adalah
tidak mungkin/salah. Sehingga terdapat 3 kemungkinan kondisi sistem
monitoring kondisi baterai error.
Prosentase 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =
Kemungkinan 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟
Jumlah Kemungkinan
3
𝑥 100%
Prosentase 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = X 100% = 37,5%
8
Jadi, prosentase error alat kami dalam hal monitoring baterai
sebesar 37,5%.
50
BAB V
PENUTUP
Dari hasil dan kegiatan yang telah dilakukan selama proses
pembuatan dan pengujian untuk Tugas Akhir ini, maka dapat ditarik
beberapa kesimpulan dan saran sebagai berikut :
5.1 Kesimpulan
Dari seluruh tahapan yang sudah dilaksanakan pada penyusunan
tugas akhir ini, mulai dari perancangan dan pembuatan sampai pada
pengujiannya maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Energi matahari yang dapat diambil oleh Photovoltaic 20 wp.
Tegangan rata-rata 17,7 volt , arus rata-rata 0,19 Ampere.
2. Tegangan rata-rata pada baterai dalam proses charge sebesar
12,35 volt dan arus rata-rata 1.53 Ampere. Pada proses
discharge tegangan rata-rata sebesar 11,96 volt dan arus ratarata 1,45 Ampere.
3. Tegangan yang didapatkan pada solar regulator sebagai indikasi
tegangan low sebesar 11,7 volt dan tegangan high sebesar 12.7
volt.
4. Terdapat perbedaan antara indikator solar regulator dengan alat
pemonitoring pada kemungkinan persen error sebesar 32%.
5. Kemampuan maksimum komunikasi Radio Data adalah pada
ketinggian 3 meter dapat menempuh jarak sejauh 400 meter di
ruangan terbuka banyak ganguan.
5.2 Saran
Beberapa saran untuk pengembangan alat ini adalah sebagai
berikut:
1. Untuk penyempurnaan alat ini nantinya bisa ditambahkan
software database Delphi to My SQL sehingga pemantauan
kondisi baterai dapat dilihat secara online.
2. Untuk menggunakan sensor optocoupler dan kabel serial
dengan kualitas yang lebih baik sehingga sistem monitoring
kondisi baterai berfungsi normal.
3. Alat ini masih berupa prototype sehingga ke depan mampu
dikembangkan lagi dan disempurnakan.
51
DAFTAR PUSTAKA
[1] …,Photovoltaic, <URL:http://sentradaya.com/>, 26 Oktober
2011
[2] …,Makalah Regulator, <URL:http://www.academia.edu/>, 22
Desember 2010
[3] …,Baterai
untuk
Sel
Surya,
,
<URL:http://www.panelsurya.com />, Mei 2014
[4] …,Mikrokontroler AVR , <URL: http://elib.unikom.ac.id>,
Nopember 2013
[5] ...,Komunikasi Serial, <URL:http://www.scribd.com/>,
22 Desember 2013
[6] ...,Datasheet ANS2103, Guangdong Electronics Co.,
Ltd.Company, 2003
[7] ...,Code
Vision
AVR
Step
By
Step,
<URL:http://iswanto.staff.umy.ac.id >, Februari 2011
[8] ...,Pemrogaman Delphi untuk Pemula, <URL:http://
delphi.embargo.com>, 2003
[9] ...,Jenis Dan Macam– Macam Panel Surya, <URL:http://
arsyenergi.com/>, 5 Mei 2013
53
Halaman ini sengaja dikosongkan
54
LAMPIRAN A
LISTING PROGRAM
LISTING PROGRAM MIKROKONTROLER BATERAI STATUS
/* File include */
#include <mega8.h>
#include <delay.h>
#include "lcdku.c"
#include "i2c.c"
/* Pendefinisian */
#define raktif 1
#define rmati 0
#define on
PORTD.3
#define charge PINB.0
#define lowbat PINB.1
#define normal PINB.2
/* Inisialisasi variabel global */
unsigned char a,ds;
//long int ii,x,y;
unsigned int i,timer,tos,timer1;
bit t;
//flash int
konstanta_timing[25]={1,666,333,111,167,133,112,96,84,74,66,60,56,5
2,48,44,42,40,38,36,34,32,30,28,28};
/*Inisialisasi input output */
void init_port()
{
DDRC=0b00111100;
DDRB=0b00111000;
PORTD=0b00000111;
A-1
DDRD=0b11100010;
//DDRA=0b00000000;
PORTD=0b00011100;
}
char konver(char ko)
{
if (ko<10) return ko+48;
else return ko+0x37;
}
void ctohex(char ct)
{
dataout(konver(ct/0x10%0x10),1);i++;
dataout(konver(ct%0x10),1);
i++;
if(i==16) pos(2,1);
}
void init_ADC()
{
/* Referensi AVcc*/
SFIOR=SFIOR&0x0f;
ADMUX=0x40;
ADCSRA=0x02;
}
void initser()
{
UBRRL=51;//25;
UBRRH=0;
UCSRA=0x80;//aslinya 0
UCSRB=0x98; //Txd,Rxd Enabled aslinya 18
UCSRC=0x86; //8 bit data
}
unsigned char terimaser()
{ unsigned int te,ri;
te=0;ri=0;
while((UCSRA & 0x80) == 0x00){te++;if(te>6000){ri=1;break;}}
UCSRA=UCSRA|0x80;
if(ri==0)return UDR;
A-2
}
else return 'k';
void kirimser(char TxData)
{
while((UCSRA & 0x20) == 0x00);
//while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );
UDR = TxData;
delay_ms(10);
}
void kirimtext(flash char *text)
{
while(*text)
{
kirimser(*text++);
}
}
unsigned int konversi(unsigned char channel)
{
unsigned char high,low;
int data_konversi;
/* pilih channel dengan referensi AVcc */
ADMUX=(ADMUX&0xe0)|channel;
/* Nyalakan ADC dan Start Konversi */
ADCSRA=ADCSRA|0b11000000;
/* tunggu proses konversi selesai */
while((ADCSRA&0b00010000)!=0x10);
/* matikan ADC, reset ADIF */
ADCSRA=(ADCSRA|0b00010000)&0b01111111;
/* data hasil konversi */
delay_ms(1);
low=ADCL;
A-3
high=ADCH&0x03;
data_konversi=(high%2)*256;
high/=2;
data_konversi=(data_konversi+((high%2)*512))+low;
return data_konversi;
}
/*
/*inisialisasi timer 1
void init_timer1()
{
/* Timer ini akan digunakan triger CDI
/* frekuensi clock 2 MHz
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x08;
//TIMSK=TIMSK|0x10;
OCR1AH=0xff;
OCR1AL=0xff;
TCNT1H=0;
TCNT1L=0;
}
*/
void init_timer2()
{
/* Timer ini akan digunakan sebagai penghitung kecepatan */
/* Mode yang digunakan adalah normal */
TCCR2=0x07;
TIMSK=TIMSK|0x40;
TIFR=TIFR|0x40;
TCNT2=-39;
//TCNT2H=0xf0;
//TCNT2L=0xbe;
//TCNT1L=0;
}
void init_ext_interrupt()
{
/* Set untuk interupt 0 rising edge */
A-4
}
MCUCR=0x03;
GICR=GICR|0x40;
void kon(long int n)
{
int ascii;
ascii=n/1000+0x30;
if(ascii==0x30) dataout(' ',1);
else dataout(ascii,1);
ascii=n/100%10+48; dataout(ascii,1);
ascii=n/10%10+48; dataout(ascii,1);
dataout(',',1);
ascii=n%10+48; dataout(ascii,1);
}
void tampil_angka_bulat_5digit(long int biner)
{
long int ascii;
}
ascii=biner; ascii=(ascii/10000)|0x30; dataout(ascii,1);
ascii=biner; ascii=(ascii/1000)|0x30; dataout(ascii,1);
ascii=biner; ascii=((ascii/100)%10)|0x30; dataout(ascii,1);
ascii=biner; ascii=((ascii/10)%10)|0x30; dataout(ascii,1);
ascii=biner; ascii=(ascii%10)|0x30; dataout(ascii,1);
void tampil(unsigned int biner)
{
long int ascii;
// ascii=biner; ascii=(ascii/10000)|0x30; dataout(ascii,1);
// ascii=biner; ascii=(ascii/1000)|0x30; dataout(ascii,1);
//ascii=biner; ascii=((ascii/100)%10)|0x30; dataout(ascii,1);
A-5
ascii=biner; ascii=((ascii/10)%10)|0x30; dataout(ascii,1);
ascii=biner; ascii=(ascii%10)|0x30; dataout(ascii,1);
}
void koni(unsigned long t)
{
unsigned char asu;
//asu=t/1000+48;dataout(asu);
asu=(t/100%10)+48;dataout(asu,1);
asu=(t/10%10)+48;dataout(asu,1);
asu=(t%10)+48;dataout(asu,1);
}
/*inisialisasi timer 1*/
void init_timer1()
{
/* Timer ini akan digunakan triger CDI */
/* frekuensi clock 2 MHz */
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x04;
TIMSK=TIMSK|0x04;
TIFR=TIFR|0x04;
TCNT1H=0xc2;
TCNT1L=0xf7;
}
interrupt [9] void timer1_overflow(void)
{
#asm
push r30
push r31
in r30,SREG
push r30
#endasm
// pengali++;
timer++;tos++;
TCNT1H=0xff;//c2;
TCNT1L=0x9f;//f7;
#asm
A-6
pop r30
out SREG,r30
pop r31
pop r30
#endasm*
}
/* Turn registers saving off */
#pragma savereg/* interrupt handler */
interrupt [5] void timer2_overflow(void)
{
#asm
push r30
push r31
in r30,SREG
push r30
#endasm
// pengali++;
#asm
pop r30
out SREG,r30
pop r31
pop r30
#endasm*
}
/* re-enable register saving for the other interrupts */
#pragma savereg+
/* Turn registers saving off */
#pragma savereg/* interrupt handler */
interrupt [2] void external_int0(void)
{
#asm
push r30
push r31
A-7
in r30,SREG
push r30
#endasm
//b++;
#asm
pop r30
out SREG,r30
pop r31
pop r30
#endasm
}
#pragma savereg+
#pragma savereg/* interrupt handler */
interrupt [12] void interuptrx(void)
{
while((UCSRA & 0x80) == 0x00);
//UCSRA=UCSRA|0x80;
a=UDR;
if(a=='a')t=1;
ctohex(a);
}
#pragma savereg+
unsigned int loopkonv(unsigned char ch,unsigned char n)
{
unsigned int a1;
unsigned long int a;
a=0;
for(i=0;i<n;i++)
{
a1=konversi(ch);
a=a+a1;
}
a=a/n;
return(a);
A-8
}
void setchannel(char se)
{
kirimser(0x5a);kirimser(0x5a);kirimser(0x00);kirimser(0x00);kirimser(0
x5a);kirimser(0x80);kirimser(0x05);
kirimser(0x02);kirimser(0x00+se);kirimser(0x00);kirimser(0x95+se);kir
imser(0x0d);kirimser(0x0a);
}
/* Program Utama */
void main()
{
/* Inisialisasi */
init_port();
init_timer1();
//init_timer2();
//init_ext_interrupt();
initlcd();
//init_ADC();
initser();
#asm("sei");
//cetak(1,1,"coro");
//setchannel(8);
//delay_ms(2000);
do
{
pos(1,1);ds=0;
timer=0;while(timer<3){if(charge==0)break;}if(timer<3){dataout('0',1);
}else {dataout('1',1);ds=4;}
timer=0;while(timer<3){if(lowbat==0)break;}if(timer<3){dataout('0',1);
on=1;}else {dataout('1',1);ds=ds+2;}
A-9
timer=0;while(timer<3){if(normal==0)break;}if(timer<3){dataout('0',1);
on=1;}else {dataout('1',1);ds=ds+1;}
tampil(ds);
if(t==1){t=0;kirimser(48+ds);}
}while(1);
}
A-10
LISTING PROGRAM DELPHI
var
Form1: TForm1;
tanda,icom2,time:integer;
x,y,x1,y1,h,jarak:extended;//real;
s1,s2,sbuf:string;
con:real;
implementation
{$R *.dfm}
procedure TForm1.ComPort1RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
VAR DATA:STRING;
k,m:integer;
begin
ComPort1.ReadStr(data,count);
memo1.Text:=data;//timer2.Enabled:=true;
//memo2.Text:=memo2.Text+data;
k:=strtoint(Memo1.Text);
Button1.Caption:=inttostr(k);
m:=(k div 4)mod 2;
if(m=0)then panel1.Color:=clGreen else panel1.Color:=clBlack;
m:=(k div 2)mod 2;
if(m=0)then panel2.Color:=clGreen else panel2.Color:=clBlack;
m:=k mod 2;
if(m=0)then panel3.Color:=clGreen else panel3.Color:=clBlack;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
memo1.Text:='';
ComPort1.WriteStr('a');
end;
procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);
begin
A-11
timer1.Enabled:=false;
Button1.Click;
timer2.Enabled:=true;
timer1.Enabled:=true;
end;
procedure TForm1.Timer2Timer(Sender: TObject);
begin
timer2.Enabled:=true;
if(memo1.Text='')then
begin
label1.Caption:='Koneksi Terputus';
panel1.Color:=clBlack;
panel2.Color:=clBlack;
panel3.Color:=clBlack;
end
else
begin
label1.Caption:='Koneksi terhubung';
end;
timer2.Enabled:=false;
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
ComPort2.WriteStr('U0'+edit1.Text+'Z');
//if(edit1.Text ='1')then panel4.Color:=clred
//else if(edit1.Text ='2')then panel5.Color:=clred;
timer3.Enabled:=true;
end;
procedure TForm1.ComPort2RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
VAR DATA,cek:STRING;
begin
ComPort2.ReadStr(data,count);inc(icom2);
if(data='D')then begin tanda:=1;icom2:=0; end
else
if((tanda=1)
and
(icom2=1))then
begin
tanda:=2;memo2.text:='';timer3.Enabled:=false end
A-12
else if((data='Z') and (tanda=2))then
begin
tanda:=0;cek:='a';
if(edit1.Text ='1')then
begin
panel4.Color:=clgreen;
edit2.Text:=copy(memo2.text,2,9);
edit3.Text:=copy(memo2.text,11,1);
edit4.Text:=copy(memo2.text,12,10);
edit5.Text:=copy(memo2.text,22,1);
edit6.Text:=copy(memo2.text,1,1);
if(edit5.Text <>'E')then cek:='b';
s1:=copy(edit2.Text,1,2);s2:=copy(edit2.Text,3,7);
//x:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,x)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
x:=(x+h/60);//*con;
s1:=copy(edit4.Text,1,3);s2:=copy(edit4.Text,4,7);
//y:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,y)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
y:=(y+h/60);//*con;
s1:=copy(edit12.Text,1,2);s2:=copy(edit12.Text,3,7);
//x1:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,x1)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
x1:=(x1+h/60);//*con;
s1:=copy(edit13.Text,1,3);s2:=copy(edit13.Text,4,7);
//y1:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,y1)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
y1:=(y1+h/60);//*con;
jarak:=sqrt((x1-x)*(x1-x)+(y1-y)*(y1-y))*con;
//if(jarak>10)then WindowsMediaPlayer3.controls.play;
if(cek='b')then edit14.Text:='Data salah'
else
begin
edit14.Text:=intToStr(round(jarak));
A-13
if(jarak>TrackBar1.Position
WindowsMediaPlayer3.controls.play;
edit18.Text:=FloatToStr(-x)+', '+FloatToStr(y);
edit21.Text:=FloatToStr(-x1)+', '+FloatToStr(y1);
end;
end
else if(edit1.Text ='2')then
begin
panel5.Color:=clgreen;
edit7.Text:=copy(memo2.text,2,9);
edit8.Text:=copy(memo2.text,11,1);
edit9.Text:=copy(memo2.text,12,10);
edit10.Text:=copy(memo2.text,22,1);
edit11.Text:=copy(memo2.text,1,1);
if(edit10.Text <>'E')then cek:='b';
s1:=copy(edit7.Text,1,2);s2:=copy(edit7.Text,3,7);
//x:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,x)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
x:=(x+h/60);//*con;
s1:=copy(edit9.Text,1,3);s2:=copy(edit9.Text,4,7);
//y:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,y)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
y:=(y+h/60);//*con;
s1:=copy(edit15.Text,1,2);s2:=copy(edit15.Text,3,7);
//x1:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,x1)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
x1:=(x1+h/60);//*con;
s1:=copy(edit16.Text,1,3);s2:=copy(edit16.Text,4,7);
//y1:=StrToFloat(s1);h:=StrToFloat(s2);
if(not(TryStrToFloat(s1,y1)))then
cek:='b';if(not(TryStrToFloat(s2,h)))then cek:='b';
y1:=(y1+h/60);//*con;
jarak:=sqrt((x1-x)*(x1-x)+(y1-y)*(y1-y))*con;
//if(jarak>10)then WindowsMediaPlayer3.controls.play;
A-14
)then
if(cek='b')then edit17.Text:='Data salah'
else
begin
edit17.Text:=intToStr(round(jarak));
if(jarak>TrackBar1.Position
WindowsMediaPlayer3.controls.play;
edit20.Text:=FloatToStr(-x)+', '+FloatToStr(y);
edit22.Text:=FloatToStr(-x1)+', '+FloatToStr(y1);
end;
end;
end
else if(tanda=2)then memo2.text:=memo2.text+data;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
tanda:=0;
con:=111319;
time:=1;
label3.Caption:=inttostr(TrackBar1.Position);
end;
procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);
begin
WindowsMediaPlayer1.controls.play;
end;
procedure TForm1.Timer3Timer(Sender: TObject);
begin
timer3.Enabled:=false;
if(edit1.Text ='1')then panel4.Color:=clred
else if(edit1.Text ='2')then panel5.Color:=clred;
timer3.Enabled:=true;
end;
procedure TForm1.Timer4Timer(Sender: TObject);
begin
timer4.Enabled:=false;
A-15
)then
if((panel4.Color =clred) or (panel5.Color = clred))then
WindowsMediaPlayer1.controls.play;
timer4.Enabled:=true;
end;
procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);
begin
if(Button4.Caption = 'stand by')then
begin
Button4.Caption:='stop';
Timer5.Enabled:=true;
Button2.Enabled:=false;
end
else
begin
Button4.Caption:='stand by';
Timer5.Enabled:=false;
Button2.Enabled:=true;
end;
end;
procedure TForm1.Timer5Timer(Sender: TObject);
begin
timer5.Enabled:=false;
if(time=1)then
begin
edit1.Text:='1';
ComPort2.WriteStr('U0'+edit1.Text+'Z');
end
else
begin
edit1.Text:='2';
ComPort2.WriteStr('U0'+edit1.Text+'Z');
end;
inc(time);
if(time=3)then time:=1;
A-16
timer5.Enabled:=true;
end;
procedure TForm1.TrackBar1Change(Sender: TObject);
begin
label3.Caption:=inttostr(TrackBar1.Position);
end;
procedure TForm1.Timer6Timer(Sender: TObject);
begin
Label27.Caption:= FormatDateTime('dddd,dd-mm-yyy',Date);
end;
end.
A-17
Halaman ini sengaja dikosongkan
A-18
LAMPIRAN B
DATASHEET
1.
Datasheet Atmega 8
B-1
B-2
B-3
B-4
2.
Dataheet Modul ANS 2103
B-5
B-6
B-7
B-8
B-9
Halaman ini sengaja dikosongkan
B-10
LAMPIRAN C
DOKUMENTASI
C-1
Halaman ini sengaja dikosongkan
C-2
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama :
TTL
:
Kelamin :
Agama :
Alamat :
Bagus Dwi Jayanto
Surabaya, 18 Januari 1993
Laki-laki
Islam
Kandangan Gunung Bhakti
III/62 RT. 08 RW. 01, Surabaya
Telp/HP : 085731114213
E-mail : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
1. 1998 – 2004 : SDN 1 Kandangan
2. 2004 – 2007 : SMP Negeri 26 Surabaya
3. 2007 – 2010 : SMA Sejahtera Surabaya
4. 2011 – 2014 : Bidang Studi Elektro Industri, Program D3 Teknik
Elektro, ITS
PENGALAMAN KERJA
1. Kerja Praktek di Pabrik Aspal (PT. Pertamina), Gresik
2. Kerja Praktek di PT Pembangkitan Jawa Bali, Gresik
PENGALAMAN ORGANISASI
1. Staff Departemen Komunikasi dan Informasi Himpunan Mahasiswa
D3 T. ELEKTRO INDUSTRI ITS 2012 – 2013
2. Tim Robot ITS 2012-2013
D-1
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama :
TTL
:
Kelamin :
Agama :
Alamat :
Medhy Aji Phacandra
Trenggalek , 28-12-1993
Laki-laki
Islam
RT 2 RW 1 Buluagung,
Karangan, Trenggalek
Telp/HP : 087755244802
E-mail : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
1. 1998 – 2004 : SDN I Buluagung
2. 2004 – 2007 : SMP Negeri 1 Trenggalek
3. 2007 – 2010 : SMA Negeri 1 Trenggalek
4. 2011 – 2014 : Bidang Studi Elektro Industri, Program D3 Teknik
Elektro, ITS
PENGALAMAN KERJA
1. Kerja Praktek di PT. Dempo Laser Metalindo Surabaya
2. Kerja Praktek di PT. Nusantara X Kremboong, Sidoarjo
PENGALAMAN ORGANISASI
1. Staff Departemen Komunikasi dan Informasi Himpunan Mahasiswa
D3 T. ELEKTRO INDUSTRI ITS 2012 – 2013
2. Staff Departemen Dakwah SKI Salman Al-Farisi D3 Teknik Elektro
2012-2013
D-3