Baterai Charger Controller

BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Mutakhir
Penelitian tentang “Baterai Charger Controller” telah banyak dilakukan
oleh beberapa orang atau kelompok. Banyaknya penelitian yang telah dilakukan,
maka penulis menggunakan beberapa refrensi dari baterai charger controller yang
telah ada dimana masing-masing penulis menggunakan metode dan simulasi yang
berbeda sesuai dengan permasalahan yang akan di bahas. Dari perbandingan
tersebut akan terlihat perbedaan peneltian dengan yang dilakukan penulis. Berikut
merupakan uraian singkat referensi tersebut :
1. Penelitian yang dilakukan I Made Astra yang berjudul “Studi rancang bangun
Solar Charge Controller dengan indikator arus, tegangan, dan suhu
berbasis mikrokontroler ATMEGA 8535” dimana suatu pengendali
pengisian energi dalam sistem modul surya merupakan hal mendasar yang
sangat dibutuhkan, dimana alat tersebut mengatur pengisian dan pengeluaran
dari sebuah baterai. Saat ini, charge controller sudah memiliki fitur yang
dibutuhkan, yaitu pengendali distribusi arus dan tegangan pada baterai
sehingga baterai terhindar dari over charging maupun discharging. Dalam
penggunaannya, suatu indikator diperlukan dalam menampilkan sistem kerja
charge controller, seperti arus, tegangan dan suhu. Penelitian ini dilakukan
untuk membuat charge controller dengan indikator arus, tegangan dan suhu
dengan berbasis mikrokontroller ATMEGA 8535 (Astra, 2011).
2. Penelitian selanjutnya yang dilakukan Giri Wuryanto yang berjudul “Rancang
Bangun Battery Charge Controller Dual Sumber Suplai Beban Dengan
PLTS Dan PLN Berbasis Mikrokontroler”. Dimana penelitian yang
dilakukan bertujuan untuk memasang suatu pembangkit listrik sebagai
pensuplai utama fingerprint berupa PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)
5
6
dengan kendali dual sumber suplai fingerprint, dan sumber PLN (Perusahaan
Listrik Negara) sebagai cadangan. Sistem yang dibuat menggunakan dua buah
baterai untuk menyimpan energi dari PLTS. Mikrokontroler digunakan untuk
mengendalikan pergantian antara kedua baterai dalam pengecasan dan suplai
fingerprint, serta pemindahan sumber suplai ke PLN saat semua baterai dalam
kondisi kosong (Woryanto Giri, 2011).
3. Penelitian selanjutnya yang dilakukan Wayan Agus Esa Sugiartawan yang
berjudul “Rancang Bangun Sistem Pengangkat Air Menggunakan Motor
Listrik AC Dilengkapi Water Level Control Berbasis Mikrokontroler
ATmega 328 Menggunakan Sumber Pembangkit Listrik Tenaga Surya”
dimana si peneliti menyatakan pompa yang komponen utamanya adalah motor
AC sebagai sarana penggerak pompa, terutama pada daerah yang sumber
airnya berada dibawah. Penelitian ini bertujuan mengetahui cara kerja sistem
pengangkat air menggunakan motor listrik AC dilengkapi water level control
berbasis mikrokontroler ATmega 328 menggunakan sumber pembangkit listrik
tenaga surya. Rancang bangun pompa AC menggunakan empat buah panel
surya sebagai sumber energi listrik, regulator 12 & 5 Volt/20 Ampere, sebuah
inverter 12 Volt DC menjadi 220 Volt AC, dan sebuah pompa AC berkapasitas
220 Volt ; 60 Watt, mikrokontroller arduino uno ATmega 328, sensor arus
SCT-013-30, sensor ultrasonic SRF-04 dan SRF-05. Pada sistem control
menggunakan mikrokontroler ATmega328, dengan kebutuhan tegangan
sebesar 4.92 Volt dan arus sebesar 0.006 Amp jadi konsumsi daya sebesar
0.0295 Watt. Hasil dari sistem pengangkatan air menggunakan pompa AC
dengan sumber energi listrik tenaga surya pada kondisi cuaca cerah untuk
pompa AC menaikkan air selama empat setengah jam/hari, yaitu dari pukul
11.00-15.30 dan menghasilkan debit air 1350 liter/hari (5 menit/ liter) dengan
total head 2,6 meter. Rata-rata daya yang digunakan dari sistem pengangkatan
air dalam kondisi cuaca cerah dan pompa on adalah sebesar 66.84 Watt (Agus
Esa, 2014).
7
Beberapa tinjauan mutakhir yang telah ada, maka penulis membuat
“Rancang Bangun Baterai Charge Control Untuk Sistem Pengangkat Air
Menggunakan Motor Listrik AC Berbasis Arduino Uno ATmega 328
Menggunakan Sumber Pembangkit Listrik Tenaga Surya”.
2.2 Tinjauan Pustaka
2.2.1 Panel Surya
Panel surya adalah sebuah sistem yang terdiri dari kepingan komponen
modul-modul surya yang digabungkan menjadi satu panel yang berfungsi
mengubah atau mengkonversi energi cahaya matahari menjadi energi listrik.
Kemuadian hasil dari pengkonversian energi tersebut dapat digunakan sebagai
kebutuhan energi listrik sehari-hari. Panel surya pada saat ini sangatlah berguna
untuk memenuhi kebutuhan energi listrik sehari-hari karena panel surya adalah
pembangkit listrik yang bersifat mandiri. Sehingga, dapat mengurangi kebutuhan
akan pasokan energi listrik dari PLN.
2.2.1.1 Prinsip Kerja Panel Surya
Pada perubahan atau konversi cahaya matahari terjadi saat cahaya
matahari mengenai permukaan sel surya yang disebut photoelectric. Proses
photoelectric terjadi karena bahan material yang menyusun sel surya berupa
semikonduktor yang terdiri dari dua jenis semikonduktor yaitu lapisan tipe
negative (n) dan lapisan tipe positive (p) yang tereksitasi dan menimbulkan aliran
listrik akibat foton yang terkandung dalam energi matahari pada permukaan sel
surya.
Konstruksi sel surya dibuat berbentuk panel-panel yang dilapisi plastik
atau kaca bening yang berukuran tertentu dan kedap air. Hal ini dikarenakan sel
surya terbuat dari bahan yang mudah pecah dan berkarat. Hasil pengkonversian
energi listrik dari panel surya dapat langsung digunakan dan juga dapat disimpan
sementara pada sebuah baterai atau accu. Energi listrik yang dihasilkan oleh sel
surya berupa energi listrik dengan arus searah (DC). Hasil konversi energi dari sel
surya ini juga dapat digunakan untuk menyuplai beban dengan arus bolak-balik
8
(AC) dan alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik arus searah (DC)
menadi arus bolak-balik (AC) tersebut adalah converter.
Penyerapan energi dari intensitas cahaya yang diterima oleh sel surya
berbeda-beda tergantung dari posisi matahari dan cahaya yang mengenai
permukaan sel surya. Penyerapan sinar matahari akan sangat optimal untuk
menghasilkan energi listrik pada saat cahaya matahari sangat terik. ada saat sinar
matahari terik. Sedangkan akan sedikit kurang optimal untuk menghasilkan energi
listrik pada saat matahari terhalangi oleh awan atau saat mendung dan turun
hujan.
2.2.1.2 Jenis Panel Surya
Berdasarkan jenis dan bentuk susunan atom-atom penyusunnya, solar sel
dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu :
1. Monokristal (Mono - crystalline)
Merupakan jenis sel surya yang paling efisien yang dihasilkan dengan
teknologi terkini dan menghasikan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi.
Monokristal dirancang untuk penggunaan yang memerlukan konsumsi listrik
besar pada tempat - tempat yang beriklim ekstrim dan dengan kondisi alam yang
sangat ganas. Panel surya monokristal memiliki efisiensi sampai dengan 14 –
18%, tetapi panel surya enis monokristal ini idak akan berfungsi dengan baik
ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), sehingga efisiensinya akan
turun drastis dalam cuaca berawan.
Gambar 2.1 Panel surya jenis monokristal.
Sumber : http://selindo.co.id/index.php/jenis-panel-surya
9
2. Polikristal (Poly-crystalline)
Merupakan jenis sel surya yang memiliki susunan kristal acak karena
dipabrikas dengan proses pengecoran. Jenis sel surya tipe polikristal ini
memerlukan luas permukaan yang lebih besar dari sel surya jenis monokristal
untuk dapat menghasilkan daya listrik yang sama. Panel surya jenis ini memiliki
efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan jenis monokristal, tetapi dapat
menghasilkan energi listrik pada saat mendung.
Gambar 2.2 Panel surya jenis polikristal.
Sumber : http://selindo.co.id/index.php/jenis-panel-surya
3. Amorphous
Merupakan jenis sel surya yang memiliki bentuk yang pasti dan tidak
didefinisikan sebagai bahan non-kristal, dimana susunan atomnya tidak teratur.
Berbeda dengan silikon kristal yang susunan atomnya teratur. Sehingga aktivitas
timbal balik antara font dan atom silikon lebih sering teradi pada silikon amorf
dibandingkan silikon kristal dan memungkinkan lebih banyak cahaya yang dapat
diserap. Panel surya jenis amorphous mempunyai efisiensi sekitar 4-6% dan
banyak digunakan pada benda sehari-hari seperti pada mainan anak-anak, jam,
dan kalkulator karena panel surya jenis amorphous berbentuk film tipis.
Gambar 2.3 Panel surya jenis amorphous.
Sumber : http://selindo.co.id/index.php/jenis-panel-surya
10
2.2.1.3 Kelebihan Panel Surya
a. Energi yang dihasilkan berasal dari energi yang terbarukan (renewable
energi).
b. Energi yang dihasilkan bersih dan ramah lingkungan.
c. Umur panel surya sampai dengan 25 tahun.
d. Praktis, mudah, dan murah dalam perawatan
2.3 Regulator
Regulator adalah rangkaian regulasi atau pengatur tegangan keluaran dari
sebuah catu daya agar efek dari naik atau turunnya tegangan jala-jala tidak
mempengaruhi tegangan catu daya sehingga menjadi stabil.
2.3.1 Prinsip Kerja Regulator
Pada dasarnya regulator merupakan penstabil tegangan yang bersumber
dari tegangan DC yang belum stabil menjadi tegangan DC yang stabil sesuai
dengan catu daya yang diinginkan. Dengan cara melakukan penyentabilan sesuai
dengan rangkaian regulator yang digunakan.
2.3.2 Jenis Jenis Regulator
Berdasarkan fungsi regulator dapat dikelompokkan dalam dua yaitu :
2.3.2.1 Regulator Pensaklaran (Switching Regulator)
Regulator pensaklaran pada dasarnya adalah rangkaian konverter DC ke
DC yang dilengkapi dengan sistem umpan balik. Rangkaian konverter DC ke DC
mengoperasikan transistor daya dalam ragam pensaklaran (switching mode).
Pengaturan tegangan keluaran pada regulator pensaklaran dilakukan dengan
mengubah duty cycle (D) dari komponen saklar. (http://www.linksukses.com.
2011)
2.3.2.2 Regulator Linier
Regulator tegangan linier terdiri atas jaringan pembangkit tegangan acuan,
jaringan pengendali dan komponen elektronika daya. Bagian kendali membentuk
11
pola ikal tertutup yang terdiri dari jaringan umpan balik, penguat selisih, dan
penguat kesalahan.
Berdasarkan pengaturan tegangannya regulator dapat dibedakan menjadi 2
yaitu:
a. Regulator Tegangan Seri
Gambar 2.4 Blok Diagram Regulator Tegangan Seri
Sumber: http://djokomondho.blogspot.com
Pada blok diagram diatas, elemen kontrol yang dihubung seri dengan
beban mengontrol besarnya tegangan masukan yang akan menuju keluaran.
Tegangan keluaran dicuplik oleh rangkaian sampling sehingga diperoleh tegangan
umpan balik untuk kemudian dibandingkan dengan tegangan referensi. Istilah
tegangan keluaran naik, maka rangkaian pembanding memberikan sinyal kontrol
kepada elemen kontrol sehingga elemen kontrol ini menurunkan besarnya
tegangan
keluaran.
Dengan
demikian
elemen
kontrol
berusaha
untuk
menyetabilkan tegangan keluaran. Apabila tegangan keluaran turun, maka
rangkaian pembanding memberikan sinyal kontrol kepada elemen kontrol
sehingga elemen kontrol ini menaikkan besarnya tegangan keluaran. Dengan
demikian elemen kontrol berusaha untuk menyetabilkan tegangan keluaran.
Gambar 2.5 Rangkaian Regulator Seri Dengan 1 Transistor
Sumber: (http://skemarangkaianpcb.com)
12
Apabila tegangan masukan (Vi) turun, maka tegangan keluaran (Vo)
cenderung akan turun. Tegangan Vo yang turun ini bila dibanding dengan
tegangan referensi (Vz) yang tetap, maka akan menyebabkan tegangan VBE
menjadi lebih besar dengan kata lain transistor Q1 menjadi lebih menghantar.
Apabila transistor lebih menghantar berarti arus IC lebih besar, sehingga VCE
lebih kecil dan turun tegangan pada RL menjadi lebih besar. Dengan demikian
apabila tegangan Vi turun maka transistor akan berusaha menyetabilkan tegangan
Vo dengan jalan menaikkannya. (http://www.linksukses.com. 2011)
Apabila tegangan masukan (Vi) naik, maka tegangan keluaran (Vo)
cenderung akan naik. Tegangan Vo yang naik ini bila dibanding dengan tegangan
referensi (Vz) yang tetap, maka akan menyebabkan tegangan VBE menjadi lebih
kecil dengan kata lain transistor Q1 menjadi kurang menghantar. Apabila
transistor kurang menghantar berarti arus IC lebih kecil, sehingga VCE lebih
besar dan turun tegangan pada RL menjadi lebih kecil. Dengan demikian apabila
tegangan Vi naik maka transistor akan berusaha menyetabilkan tegangan Vo
dengan jalan menurunkannya. Untuk mendapatkan hasil penyetabilan yang lebih
baik, gambar 2.6 tersebut diperbaiki dengan menambah sebuah transistor lagi
seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.6 Rangkaian Regulator Seri 2 Transistor
Sumber: (http://skemarangkaianpcb.com)
Pada rangkaian regulator ini R1 dan R2 berfungsi sebagai rangkaian
sampling yang akan mencuplik tegangan keluaran. Kenaikan atau penurunan
13
tegangan akan dirasakan pada kaki Basis Q2. Sedangkan Dioda zener
memberikan tegangan referensi yang tetap sebesar Vz. Kondisi Q2 akan
mengontrol arus basis transistor Q1 yang kemudian akan mengontrol arus yang
mengalir (IC) pada transistor Q1 tersebut dan akhirnya dapat menyetabilkan
tegangan keluaran. Dengan demikian apabila tegangan Vi naik maka transistor
akan berusaha menyetabilkan tegangan Vo dengan jalan menurunkannya. Turun
tegangan pada R2 , VR2 (atau VB2) adalah:
VB2 = VR2 = {R2/(R1 + R2)}. Vo
(2.1)
Sedangkan pada masukan Q2 berlaku:
VB2 = VBE2 + Vz
(2.2)
Sehingga diperoleh persamaan tegangan keluaran sbb:
Vo = {(R1 + R2)/R2}. (Vz + VBE2)
(2.3)
Dimana :
R1
= resistor 1
R2
= resistor 2
VB2
= tegangan basis pada transistor 2
VR2
= tegangan pada R2
VBE2 = tegangn basis emitter pada transistor 2
Vo
= tegangan keluaran
Vz
= tegangan referensi
b. Regulator Tegangan Paralel
Regulator tegangan paralel melakukan pengontrolan tegangan keluaran
Vo dengan cara melewatkan sebagian arus beban (arus keluaran) melalui
komponen pengontrol yang terhubung paralel dengan beban. Regulator ini
14
terutama dipakai untuk beban bervariasi. Istilah beban ringan berarti memerlukan
arus kecil, sehingga tegangan beban cenderung untuk naik. Sedangkan beban
berat berarti memerlukan arus besar, sehingga tegangan beban cenderung untuk
turun. Secara blok diagram regulator tegangan paralel terlihat pada gambar 2.7
berikut ini.
Gambar 2.7 Blok Diagram Regulator Tegangan Paralel
Sumber: http://djokomondho.blogspot.com
Pada regulator tegangan paralel, sebagian arus yang berasal dari tegangan
masukan (Vi) juga dilewatkan ke elemen kontrol (Ish) disamping diberikan ke
beban (IL). Apabila terjadi perubahan beban (IL naik atau turun), maka tegangan
keluaran juga cenderung untuk berubah. Perubahan ini dirasakan oleh rangkaian
sampling yang kemudian akan memberikan sinyal umpan balik kepada
pembanding. Rangkaian pembanding berdasarkan sinyal umpan balik dan
tegangan referensi akan memberikan sinyal ke pengontrol agar dapat mengalirkan
arus Ish sesuai dengan kebutuhan, sehingga memberikan efek penyetabilan
tegangan keluaran Vo (http://www.linksukses.com. 2011).
c. Regulator Tegangan IC
Regulator tegangan dengan menggunakan komponen utama IC (integrated
circuit) mempunyai keuntungan karena lebih kompak (praktis) dan umumnya
menghasilkan penyetabilan tegangan yang lebih baik. Fungsi-fungsi seperti
pengontrol, sampling, komparator, referensi, dan proteksi yang tadinya dikerjakan
15
oleh komponen diskret, sekarang semuanya dirangkai dan dikemas dalam IC. Ada
beberapa jenis IC yang menghasilkan tegangan keluaran tetap baik positif maupun
negatif, ada pula yang menghasilkan tegangan keluaran yang bisa diatur. IC
regulator tegangan tipe LM78xx (series) menghasilkan tegangan tetap positif,
sedangkan tipe LM79xx (series) menghasilkan tegangan tetap negatif.
Gambar 2.8 IC Regulator Tipe LM7812
Sumber: http://djokomondho.blogspot.com
Pada gambar diatas terlihat bahwa IC regulator tipe LM7812 akan menghasilkan
tegangan keluaran tetap sebesar positip 12 Volt. IC jenis ini mempunyai 3 buah
terminal, yakni masukan (Input), keluaran (Output), dan ground (GND).
2.4 Inverter
Inverter merupakan alat yang digunakan untuk mengubah arus listrik
searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC). Prinsip fundamental dari
operasi sebuah inverter adalah terhentinya sebuah tegangan searah secara periodic
untuk menghasilkan sebuah gelombang kuadrat. Inverter banyak digunakan dalam
industri sebagai elemen dasar, dalam sistem yang besar dan kompleks, misalnya
dalam mengkonversi arus searah DC, dari perangkat seperti batere, panel surya
atau solar cell menjadi arus listrik bolak-balik AC. Berikut blok diagram dari
inverter :
Gambar 2.9 Blok diagram inverter
Sumber : www.electronicshub.org
16
Dalam perancangan alat pengangkatan air menggunakan pompa AC ini
digunakan sebuah inverter yang berdaya 1000W. berikut adalah data pemakaian
dengan menggunakan inverter 1000W:
1. Apabila memakai Accu 12V 50A beban 300w bisa tahan 4 jam dengan masa
charge accu 4 jam.
2. Apabila memakai Accu 12V 60A beban 300w bisa tahan 5 jam dengan masa
charge accu 5 jam.
3. Apabila memakai Accu 12V 80A beban 300w bisa tahan 7 jam dengan masa
charge accu 7 jam.
2.5 Pompa
Pompa adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengalirkan, memindahkan
dan mensirkulasikan zat cair incompressible dengan cara menaikan tekanan dan
kecepatan dari suatu tempat ke tempat lain, atau dengan kata lain pompa adalah
alat yang merubah energi mekanik dari suatu alat penggerak (driver) menjadi
energi potensial yang berupa head, sehingga zat cair tersebut memiliki tekanan
sesuai dengan head yang dimilikinya.
Agar zat cair tersebut mengalir, maka diperlukan energi tekan yang
diberikan pompa, dan energi tekan ini harus mampu membatasi berbagai macam
kerugian-kerugian yang terjadi sepanjang lintasan atau instalasi pipa yang dilalui
zat tersebut. Perpindahan zat cair ini dapat mendatar, tegak lurus atau arah
campuran keduanya. Pada perpindahan zat cair yang tegak lurus harus dapat
mengatasi hambatan-hambatan, seperti yang terdapat pada pemindahan zat cair
arah mandatar, yaitu adanya hambatan gesekan. Hambatan gesekan ini akan
mempengaruhi kecepatan aliran dan adanya perbedaan head antara sisi isap
(suction) dengan sisi tekan (discharge).
2.5.1 Prinsip Kerja Pompa
Prinsip kerja pompa adalah menghisap dan melakukan penekanan terhadap
fluida. Pada sisi hisap (suction) elemen pompa akan menurunkan tekanan dalam
ruang pompa sehingga akan terjadi perbedaan tekanan antara ruang pompa dengan
17
permukaan fluida yang dihisap. Akibatnya fluida akan mengalir ke ruang pompa.
Oleh elemen pompa fluida ini akan didorong atau diberikan tekanan sehingga
fluida akan mengalir ke dalam saluran tekan (discharge) melalui lubang tekan.
Untuk melakukan kerja hisap dan menekan pompa membutuhkan energi
yang berasal dari pengerak pompa. Energi mekanis dari pengerak pompa oleh
elemen pompa akan diubah menjadi energi tekan pada fluida sehingga fluida akan
memiliki daya air. Energi dari pengerak pompa selain untuk memberi daya alir
pada fluida juga digunakan untuk melawan perbedaan energi potensial, mengatasi
hambatan dalam saluran yang diubah menjadi panas. Energi yang digunakan
untuk mengatasi hambatan dan yang diubah menjadi panas merupakan kerugian
energi bagi pompa.
Klasifikasi
Pompa
menurut
prinsip
dan
cara
kerjanya
dapat
diklasifikasikan menjadi 2 yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump)
dan pompa kerja dinamik (non positive displacement pump).
2.5.2 Pompa Kerja Positif
Pompa kerja positif adalah pompa yang bekerja dengan perubahan volume
ruang pompa. perubahan volume ruang pompa dilakukan oleh element gerak
pompa yang bergerak translasi atau bolak-balik dalam ruang pompa, maupun
yang bergerak rotasi. Ketika terjadi pembesaran volume rumah pompa maka akan
terjadi penurunan tekanan di dalam rumah pompa, sehingga fluida yang memiliki
tekanan lebih tinggi akan mengalir atau terhisap ke dalam rumah pompa melalui
saluran hisap. Pada saat terjadi pengecilan volume rumah pompa maka fluida
dalam rumah pompa akan mengalami penekanan sehingga fluida yang memiliki
tekanan yang lebih tinggi dari tekanan di luar rumah pompa, akan mengalir
melalui saluran tekan. Untuk mencegah aliran balik ke saluran hisap, maka pompa
dilengkapi katup relief valve untuk mencegah aliran balik ke rumah pompa.
2.5.3 Pompa Kerja Dinamik
Pompa kerja dinamik adalah pompa yang bekerja dengan volume ruang
yang tetap. Head yang dibangkitkan merupakan perubahan energi kinetik fluida
18
yang bergerak karena dorongan oleh sudu-sudu impeler yang berputar dalam
rumah pompa, Impeler ini menerima energi mekanis dari pengerak pompa melalui
poros impeler. Fluida yang berputar dalam rumah pompa oleh gaya sentrifugal
akan terlempar ke dinding rumah pompa sehingga pada daerah pusat impeler akan
terjadi kehampaan. Karena pusat impeler mempunyai tekanan lebih rendah dari
saluaran hisap, maka fluida dalam saluran hisap akan mengalir ke pusat impeler.
Energi kinetik yang dimiliki fluida yang berputar dalam rumah pompa oleh rumah
pompa akan diubah menjadi energi tekanan sehingga fluida akan mengalir ke
saluran tekan.
2.5.4 Pompa Berdasarkan Letak Penempatannya.
Berdasarkan letak penempatan sesuai dengan pemanfaatannya pompa
dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu:
2.5.4.1 Pompa Turbin Vertikal (Vertical Turbine Pump)
Pompa turbin vertikal adalah pompa yang motor penggeraknya terletak
pada bagian diatas sumur. Pompa dihubungkan satu sama lain oleh pipa tegak
yang sekaligus melindungi poros pompa dan sekaligus sebagai pipa tekan fluida
keluar. Selain untuk pengaliran air, dapat juga mengalirkan minyak, cairan gas,
cairan kimia dan lain-lain.
2.5.4.2 Pompa Celup (Submersible Pump)
Pompa submerible merupakan pompa sentrifugal yang melekat ke motor
listrik dan beroperasi sementara terendam dalam air. Motor listrik dipasang satu
poros dengan impeller. Setiap impeller yang ada didalam air kekuatannya akan
melalui diffuser ke mata satu di atasnya. Kapasitas pompa ditentukan oleh
lebarnya baling-baling impeller dan tekanan ditentukan oleh jumlah impeller.
Pompa sentrifugal sendiri prinsip kerjanya mengubah energi kenetis (kecepatan)
cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar
dalam casing. Pada gambar 2.10 adalah jenis pompa celup yamano SP 2400, jenis
pompa celup atau submersible yang akan dipergunakan ini mempunyai daya
19
pancar 2.6 meter dengan maksimal air yang dapat dipompa, disaat pompa
dinyalakan posisi pompa harus dalam keadaan tenggelam didalam air dan disuatu
tempat yang banyak berisi air agar life time dari pompa tetap terjaga dan bertahan
lama. Untuk lebih jelas pompa submersible dengan merek yamano SP 2400 dapat
dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Pompa Celup yamano SP 2400 (Submersible Pump)
Sumber: (http://mesinpompa.indonetwork.net.com)
2.5.4.3 Cara kerja pompa submersible dan impellernya
Pompa submersible menggunakan daya listrik untuk menggerakan motor.
Motor mempunyai poros yang tegak lurus dengan impeller. Karena kedudukan
impeller satu poros dengan motor maka bila motor bekerja impeller akan berputar
dan air yang berada pada bak isapan terangkat oleh sudu yang terdapat pada
impeller tersebut. Untuk menahan air yang telah terhisap (terangkat) oleh
impeller, agar tidak bocor kembali ke bak isapan. Air di tahan oleh lower diffuser
yang berada dibawah pompa. Air yang terhisap akan mengalir terlebih dahulu ke
housing motor untuk mendinginkan motor sebelum mengalir ke salauran
pembuangan (Pipa buang).
Pada sudu impeller ini terdapat cekungan, dimana cekungan ini makin ke
ujung sudu-sudunya makin kecil. Diwaktu impeller berputar air akan dihisap
kemudian impeller itu akan masuk kedalam cekungan sudu-sudu pompa dan
selanjutnya air akan dilemparkan keluar dari impeller yaitu keruangan pompa
dengan gaya sentrifugal, maka air yang dihisap itu tidak akan bocor. Air akan
20
dibawa ke ruangan saringan (strainer) karena jarak impeller dan lower diffuser
hanya sedikit sekali kira-kira 0,5 mm.
2.5.5 Pompa Menurut Motor Penggerak
Motor listrik merupakan perangkat elektro magnetis yang mengubah
energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk
memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat
bahan,dll. Pada Gambar 2.11 akan dijelaskan motor berdasarkan jenis motor
penggeraknya.
Gambar 2.11 Bagan Jenis Pompa Berdasarkan Penggeraknya
Sumber: (http://syahwilalwi.com)
Berdasarkan sumber energi penggeraknya motor listrik dapat dibedakan
menjadi 2 yaitu :
2.5.5.1 Motor AC
Motor arus bolak-balik (AC) menggunakan arus listrik yang membalikkan
arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik AC memiliki dua
buah bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor". Stator merupakan komponen listrik
statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.
Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor
AC lebih sulit dikendalikan Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat
21
dilengkapi dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali
kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang
paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya.
Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah
motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi
(sekitar dua kali motor DC).
1. Jenis-jenis motor AC
Adapun jenis-jenis dari motor arus bolak-balik AC yaitu motor sinkron dan
motor asinkron, motor sinkron adalah motor yang memerlukan arus searah DC,
untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan pada penjelasan motor sinkron dibawah
ini
a. Motor Sinkron.
Motor sinkron adalah motor AC yang bekerja pada kecepatan tetap pada
sistem frekuensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah DC untuk
pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu
motor sinkron ini sangat cocok untuk penggunaan awal dengan beban awal yang
rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor.
Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistem sehingga sering
digunakan pada sistem yang menggunakan banyak listrik. Komponen utama
motor sinkron adalah pada rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan
motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang
sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan medan magnet
rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DCexcited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan
dengan medan magnet lainnya. Sedangkan pada stator menghasilkan medan
magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. Motor ini
berputar pada kecepatan sinkron.
22
b. Motor Induksi
Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada
berbagai peralatan industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana,
murah dan mudah didapat, lebih banyak peralatan yang menggunakan sumber
daya AC sesuai dengan listrik PLN, banyak terdapat peralatan yang dapat
langsung disambungkan ke sumber daya AC. Motor induksi memiliki dua
komponen listrik utama : yaitu adalah rotor. Pada motor induksi menggunakan
dua jenis rotor yaitu rotor kandang tupai dan lingkaran rotor berikut adalah
penjelasan dari masing-masing rotor motor induksi:
1. Rotor Kandang Tupai
Rotor kandang tupai ini adalah salah satu komponen utama pada motor
induksi dimana pada rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar yang
tebal yang dilekatkan di dalam petak-petak slots paralel. Selanjutnya batangbatang tersebut akan diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya dengan alat
cincin hubungan pendek .
2. Lingkaran Rotor
Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan
terdistribusi. Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi
kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin
kecil yang dipasang pada batang atau pada sisi tengah dari lingkaran rotor ini
dengan sikat yang menempel padanya. Stator dibuat dari sejumlah stampings
dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase. Gulungan ini dilingkarkan
untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri sebesar
120 derajat untuk dapat berputar dengan leluasa dan menghasilkan tegangan
yang maksimum.
2.6 Charger Controller
Sistem charger controller merupakan peralatan yang digunakan pada
sistem PLTS yang dilengkapi dengan penyimpanan (storage) cadangan energi
listrik. Charger controller adalah perangkat elektronik yang berfungsi untuk
mengatur pengisian arus searah (DC) dari panel surya ke baterai yang disebut
23
dengan proses charge, dan pengaturan penyaluran arus listrik dari baterai menuju
beban listrik disebut dengan proses discharge. Fungsi utama charge controller
(biasanya pada sistem PLTS stand-alone) adalah untuk menjaga atau
mempertahankan baterai dari kemungkinan tertinggi state of charge, melindungi
baterai saat menerima pengisian berlebih (overcharge) dari array, dengan cara
membatasi pengisian energi saat baterai dalam keadaan penuh, dan melindungi
baterai dari pengosongan berlebih (overdischarge) yang dikarenakan beban yang
dipikul, dengan cara memutuskan hubungan baterai dengan beban saat baterai
menjangkau keadaan low state of charge (Dunlop, 1997)
2.6.1 Cara kerja charger controller
Solar charger controller adalah komponen penting dalam Pembangkit
Listrik Tenaga Surya. Solar charger controller berfungsi untuk charging mode
ialah mengisi baterai (kapan baterai diisi, menjaga pengisian kalau baterai penuh).
Operation mode ialah penggunaan baterai ke beban (pelayanan baterai ke beban
diputus kalau baterai sudah mulai kosong).
1. Charging Mode Solar Charge Controller
Dalam charging mode, umumnya baterai diisi dengan metode three stage
charging: Fase bulk: baterai akan di-charger sesuai dengan tegangan setup (bulk
– antara 14.4 – 14.6 Volt) dan arus diambil secara maksimum dari PV module.
Pada saat baterai sudah pada tegangan setup (bulk) dimulailah fase absortion.
Fase absortion: pada fase ini, tegangan baterai akan dijaga sesuai dengan tegangan
bulk, sampai solar charger controller timer (umumnya satu jam) tercapai, arus
yang dialirkan menurun sampai tercapai kapasitas dari baterai. Fase float: baterai
akan dijaga pada tegangan float setting (umumnya 13.4 – 13.7 Volt). Beban yang
terhubung ke baterai dapat menggunakan arus maksimum dari PV module pada
stage ini.
2. Sensor Temperatur Baterai Charger Controller
24
Untuk solar charger controller yang dilengkapi dengan sensor temperatur
baterai. Tegangan charging disesuaikan dengan temperatur dari baterai. Dengan
sensor ini didapatkan optimum dari charging dan juga optimum dari usia baterai.
Apabila solar charger controller tidak memiliki sensor temperatur baterai, maka
tegangan charging perlu diatur, disesuaikan dengan temperatur lingkungan dan
jenis baterai.
3. Mode Operation Solar Charger Controller
Pada metode ini, baterai akan melayani beban. Apabila ada over-discharge
atau over-load, maka baterai akan dilepaskan dari beban. Hal ini berguna untuk
mencegah kerusakan dari baterai. Bila baterai sudah penuh terisi maka secara
otomatis pengisian arus dari modul surya berhenti. Cara deteksi adalah melalui
monitor level tegangan baterai. Charger controller akan mengisi baterai sampai
level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan telah mencapai level
terendah, maka baterai akan diisi kembali. Charger controller adalah indikator
yang akan memberikan informasi mengenai kondisi baterai sehingga pengguna
PLTS dapat mengendalikan konsumsi energi menurut ketersedian listrik yang
terdapat dalam baterai.
2.7 Baterai
Baterai adalah komponen PLTS yang berfungsi menyimpan energi listrik
yang dihasilkan oleh PV module pada siang hari, untuk kemudian dipergunakan
pada malam hari dan pada saat cuaca mendung. Baterai yang dipergunakan pada
PLTS mengalami proses siklus mengisi (charging) dan mengosongkan
(discharging), tergantung pada ada atau tidaknya matahari. Selama ada sinar
matahari, PV module akan menghasilkan energi listrik. Apabila energi listrik yang
dihasilkan tersebut melebihi kebutuhan bebannya, maka energi listrik tersebut
akan segera dipergunakan untuk mengisi baterai. Proses pengisian dan
pengosongan disebut satu siklus baterai.
Ada dua jenis baterai isi ulang yang dapat dipergunakan untuk sistem
PLTS, yaitu baterai Asam Timbal (Lead-Acid) dan baterai Nickel-Cadmium. Akan
25
tetapi karena memiliki effisiensi yang rendah dan biaya yang lebih tinggi,
membuat baterai nickel-cadmium relatif lebih sedikit dipergunakan dalam sistem
PLTS. Sebaliknya baterai Asam Timbal adalah baterai dengan effisiensi tinggi
dengan biaya yang lebih ekonomis. Hal ini membuat baterai Asam Timbal
menjadi perangkat penyimpan yang penting untuk beberapa tahun ke depan,
terutama untuk sistem PLTS ukuran menengah dan besar. Kedua jenis baterai
tersebut mempunyai komponen yang hampir sama, hanya saja berbeda dalam
jenis elektroda yang dipakai dalam jenis elektrolit yang digunakan untuk
membangkitkan reaksi elektrokumia. Lead-acid battery menggunakan lempengan
yang terbuat dari lead dan sebagai elektrolitnya digunakan H2SO4 (asam sulfur)
yang sama seperti pada accu serta memiliki efisiensi 80% dengan max depth of
cycles diatas 80%. Sedangkan nickel-cadmium battery menggunakan cadmium
sebagai elektroda negatif dan nickel sebagai elektroda positif, sedangkan
elektrolitnya dipakai protasium hidroksida dan memiliki efisiensi 70%. Kapasitas
baterai umumnya dinyatakan dalam Ampere hour (Ah). Nilai Ah pada baterai
menunjukan nilai arus yang dapat dilepaskan, dikalikan dengan nilai waktu untuk
pelepasan tersebut. Baik lead-acid baterai maupun nickel-cadmium baterai secara
umum mempunyai 4 bagian penting. Keempat bagian tersebut mempunyai fungsi
yang berbeda-beda yang menunjang proses penyimpanan energi maupun
pengeluaran energi. Empat bagian penting tersebut terdiri dari :
1. Elektroda
2. Pemisah atau separator
3. Elektrolit
4. Wadah sel atau baterai
Pada saat mendisain kapasitas baterai dalam sistem PLTS penting juga
untuk menentukan ukuran hari – hari otomoni (days of otonomy). Suatu ketentuan
yang membatasi tingkat kedalaman pengosongan maksimum, diberlakukan pada
baterai. Tingkat kedalaman pengosongan (Depth of Discharge) baterai biasanya
dinyatakan dalam persentase. Suatu baterai memiliki DOD 80%, ini berarti bahwa
hanya 80% dari energi yang tersedia dapat dipergunakan dan 20% tetap berada
dalam cadangan. Pengaturan DOD berperan dalam menjaga usia pakai (life time)
26
dari baterai tersebut. Semakin dalam DOD yang diberlakukan pada suatu baterai
maka semakin pendek pula siklus dari baterai tersebut. Untuk menghitung total
kapasitas baterai yang diperlukan pada tegangan dasar terpakai (12/24 V DC)
dapat dirumuskan sebagai berikut (Hankins, 1991):
(2.4)
Dimana:
EB
= Energi yang dibangkitkan PV module per hari (Wh/hari)
Vs
= Tegangan dasar yang dipakai (V)
Ahbatt
= Total Kapasitas baterai yang diperlukan pada tegangan dasar
terpakai (Ah)
Sedangkan untuk menghitung jumlah unit baterai yang diperlukan dapat
dirumuskan sebagai berikut, (Mark Hankins, 1991):
(2.5)
Dimana:
Ahbatt
= Total Kapasitas baterai yang diperlukan pada tegangan dasar
terpakai (Ah)
d
= Hari otonomi (Hari)
DOD
= Depth of Discharge (%)
Cb
= Jumlah baterai yang digunakan (N)
2.8 Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open
source
yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah
chip
mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.
Arduino bersifat open source, tidak hanya softwarenya arduino yang
bersifat opensource melainkan hardware arduino pun bersifat open source.
Diagram rangkaian elektronik arduino digratiskan kepada semua orang. Semua
orang bisa bebas mengunduh gambar rangkaian arduino, membeli komponen-
27
komponennya, membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus
membayar kepada para pembuat Arduino. Arduino tidak hanya sekedar sebuah
alat pengembangan, tetapi arduino merupakan kombinasi dari hardware, bahasa
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE
adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, mengcompile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler.
Menurut Ardi
Winoto (2008)
mikrokontroler adalah sebuah
sistem
microprocessor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/0, clock
dan peralatan internal lainnya yang sudah terhubung dan terorganisasi dengan
baik oleh pabrik pembuatannya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai,
sehingga dapat langsung memprogram isi ROM sesuai dengan aturan penggunaan
oleh pabrik pembuatannya.
Mikrokontroler ada pada perangkat elektronik sehari-hari. Misalnya
handphone, MP3 player, DVD, televisi, AC, dll. Mikrokontroler juga dipakai
untuk keperluan mengendalikan robot, baik robot mainan, maupun robot industri.
Komponen utama arduino adalah mikrokontroler, maka arduino juga dapat
diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan.
2.8.1 Instalasi Software Arduino
Langkah-langkah instalasi software arduino adalah sebagai berikut :
Download software arduino
Gambar 2.12 Halaman download software arduino
28
Halaman ini dapat diakses dengan alamat web
“http://arduino.cc/en/Main/Software”.
Ekstrak file
Ekstrak file hasil download, hasilnya adalah sebuah folder. Klik dua kali pada
folder untuk membukanya. Terdapat beberapa file dan sub-folder di dalam folder
utama.
Berikut adalah gambar 2.12 menampilkan folder utama arduino setelah di ekstrak
Gambar 2.13 Tampilan folder seletah di ekstrak.
Buka file arduino.exe
Di dalam folder utama terdapat file arduino.exe. Sofware arduino dapat di
jalankan dengan membuka file arduino.exe dapat dilakukan dengan meng-klik dua
kali pada file arduino.exe. Dan software arduino bersifat portable yaitu akan
langsung dijalankan tanpa perlu instalasi software terlebih dahulu. Berikut gambar
2.13 menampilkan software arduino setelah di jalankan :
Gambar 2.14 Tampilan software arduino
29
Pilih board yang digunakan
Pada software arduino, harus diatur terlebih dahulu board yang akan digunakan,
karena ada cukup banyak jenis board arduino. Berikut gambar 2.14 menampilkan
cara memilih board pada software arduino :
Gambar 2.15 Memilih board arduino
Pilih serial port
Pemilihan serial port pada software arduino perlu dilakukan agar program yang
telah di buat dapat diupload pada board arduino. Berikut gambar 2.15
menampilkan pemilihan serial port pada software arduino :
Gambar 2.16 Memilih serial port
30
2.8.2 Bahasa Pemrograman Arduino
Bahasa pemrograman Arduino menggunakan bahasa C yang sudah
dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun
bisa
mempelajarinya
dengan
cukup
mudah.
Software
arduino
IDE
(Integrated Development Enviroment) dibutuhkan untuk membuat program
arduino dan mengupload ke dalam board arduino.
2.8.3 Hardware Board Arduino
Hardware pada arduino adalah seperangkat sistem komponen yang telah
terkombinasi dengan mikrokontroler sebagai otak dari sistem dan antarmuka
(interface) yang akan menghubungkan sistem mikrokontroler dengan sistem
komputer. Komponen utama di dalam board Arduino adalah sebuah
mikrokontroler dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel
Corporation.
Arduino memiliki 15 jenis board yaitu arduino uno, arduino leonardo,
arduino due, arduino esplora, arduino mega 2560, arduino mega ADK, arduino
ethernet, arduino mini, lilypad arduino, lilypad arduino USB, arduino micro,
arduino nano, arduino pro, arduino pro mini, dan arduino flo. Jenis-jenis arduino
ini dibedakan sesuai fungsi dan juga jumlah pin yang terdapat pada board, karena
terdapat jenis arduino yang dapat melakukan fungsi khusus seperti arduino mega
ADK dapat berkoneksi terhadap handphone android, dan arduino ethernet dapat
melakukan komunikasi melalui kabel LAN. Jenis arduino yang umum digunakan
oleh pengguna adalah arduino uno.
2.8.3.1 Arduino Uno
Arduino uno adalah board
berbasis mikrokontroler ATmega 328,
memiliki 20 pin yaitu 6 pin input analog, dan 14 pin I/O digital yang 6
diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM, dilengkapi koneksi USB, jeck
listrik, header ICSP, dan tombol reset.
31
Gambar 2.17 Board arduino uno.
Sumber : http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
2.8.3.2 Spesifikasi dari Arduino Uno
Arduino Uno adalah perangkat mikrokontroller yang terbaru dalam
serangkaian papan Arduino USB, dan model referensi untuk platform Arduino,
untuk perbandingan dengan versi sebelumnya dapat dilihat pada tabel 2.1 sebagai
berikut :
Tabel 2.1 Spesifikasi dari Arduino Uno ATmega 328
Mikrokontroler
ATmega328
Tegangan Operasi
5V
Input Tegangan (disarankan)
7-12V
Input Tegangan (batas)
6-20V
Digital I / O Pins
14 (dimana 6 memberikan output
PWM)
Pins Masukan Analog
6
DC Current per I / O Pin
40 mA
DC saat ini untuk 3.3V Pin
50 mA
Flash Memory
32 KB (ATmega328) yang 0,5 KB
digunakan oleh bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Kecepatan Jam
16 MHz
Sumber : http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno
32
2.8.3.3 Kelebihan Arduino
Keunggulan dari board arduino adalah sebagai berikut :
a. Bahasa pemrograman arduino relatif mudah karena dilengkapi dengan
kumpulan library yang cukup lengkap.
b. Pada board arduino terdapat boatloader yang berfungsi untuk upload program
dari komputer sehingga tidak memerlukan perangkat chip programmer.
c. Arduino memiliki sarana komunikasi USB sehingga tidak memerlukan port
serial (RS323).
d. Arduino memiliki modul siap pakai yang dapat langsung dipasang pada board
arduino seperti : modul GPS, modul Ethernet, modul SD Card, dll.
2.9 LCD
LCD (Liquid Crystal Display) adalah salah satu media penampil yang
menggunakan kristal cair sebagai komponen utama. LCD sudah banyak
digunakan pada berbagai bidang seperti pada alal - alat elektronik seperti
kalkulator, televise, layar komputer ataupun kilometer pulsa listrik PLN.
LCD menampilkan output berupa tulisan yang disusun dari titik-titik pada
LCD. Hasil tulisan yang dihasilkan lebih mudah dimengerti dibandingkan jika
menggunakan LED. LCD mempunyai dua bagian yaitu bagian panel yang terdiri
dari banyak titik dan bagian mikrokontroler yang menempel pada LCD yang
berfungsi mengontrol titik-titik pada LCD menjadi angka ataupun huruf.
Huruf atau angka yang dihasilkan pada LCD merupakan kode ASCII,
kode ASCII yang ditampilkan merupakan proses dari bagian mikrokontroler yang
mengolah titik-titik LCD menjadi angka ataupun huruf.
Adapun fitur yang dimiliki LCD ini adalah :
a. Terdiri dari 2 baris dan masing-masing 20 karakter.
b. Mempunyai karakter generator terprogram.
c. Terdapat kode ASCII 192 karakter.
d. Dilengkapi dengan back light.
e. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
33
Gambar 2.18 LCD 20 x 4 karakter
Adapun deskripsi pin pada LCD adalah sebagai berikut :
Pin 1
= Ground.
Pin 2
= Vcc.
Pin 3
= Pengatur kontras.
Pin 4
= Register Select (RS).
Pin 5
= Read/Write (R/W) LCD Registers.
Pin 6
= Enable (EN)
Pin 7 s/d 14 = Data Input / Output Pins
Pin 15
= Vcc
Pin 16
= Ground
2.9.1 Cara Kerja LCD
Interface
LCD
merupakan
sebuah
bus
paralel
yang
berfungsi
mempermudah dan mempercepat proses pembacaan dan penulisan data dari LCD.
Kode ASCII yang ditampilkan pada LCD sepanjang 8 bit.
Pengiriman data ke LCD dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu secara 4 bit
dan secara 8 bit. Jika menggunakan jalur 4 bit maka yang digunakan adalah DB4
sampai DB7 dan data akan dikirim dua kali yaitu 4 bit MSB kemudian 4 bit LSB
dengan pulsa EN setiap pengirimannya, sedangkan jalur 8 bit menggunakan DB0
sampai DB7. Mode 8 bit sangat baik digunakan ketika kecepatan merupakan
keutamaan dalam sebuah aplikasi tetapi jika menggunakan mode 8 bit dibutuhkan
34
11 pin I/O yaitu 3 pin untuk kontrol, 8 pin data. Berbeda dengan mode 4 bit hanya
membutuhkan 7 pin yaitu 3 pin kontrol dan 4 pin data.
Jalur
kontrol
EN
digunakan
untuk
menginformasikan
bahwa
mikrokontroler mengirimkan data ke LCD. Agar dapat mengirimkan data ke
LCD, jalur kontrol EN harus di atur dalam kondisi high “1”, mengatur jalur
kontrol RS, R/W dan mengirimkan data ke jalur data bus.
Jalur control RS digunakan untuk memilih data yang akan dikirimkan ke
LCD. Pada saat jalur kontrol RS dalam kondisi low “0”, maka data yang
dikirimkan ke LCD dianggap sebagai intruksi khusus seperti : membersihkan
layar, set kursor, dan lain-lain. Ketika RS dalam konsisi high “1” maka data yang
dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan di layar. Jalur kontrol R/W
harus berada dalam kondisi low “0” pada saat informasi akan dituliskan ke LCD,
karena jika R/W berada dalam kodiri high “1” maka program akan melakukan
query data dari LCD yaitu mengambil status LCD.