monitoring penerangan ruangan menggunakan metode fuzzy logic

MONITORING PENERANGAN RUANGAN
MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC
Edy Victor Haryanto, Ratih PuspaSari
Universitas Potensi Utama
Jl. KL. Yos Sudarso, Km. 6,5 No. 3A Tanjung Mulia Medan
[email protected], [email protected]
Abstrak
Penggunaan lampu sehari-hari pun masih dilakukan secara manual, saat akan
melakukan penghematan energi kita akan mengurangi pemakaian listrik oleh lampu
dengan mematikan saklar lampu. Belum lagi dengan adanya kegiatan yang banyak di luar
rumah, maka pemakaian listrik bagi lampu tidak akan terkontrol dan tidak dapat diawasi
dengan baik. Sebuah Light Dependent Resistor (LDR) dengan didukung oleh
mikrokontroler ATMega 8535 dapat membangun sebuah rangkaian kontrol sederhana
untuk mengatur intensitas cahaya dalam sebuah ruangan. Dilengkapi oleh aplikasi Bascom
AVR yang akan membuat sebuah program dengan memanfaatkan metode fuzzy logic sebagai
kecerdasan dalam program untuk menyeimbangkan intensitas cahaya dalam ruangan.
Sehingga persentase intensitas cahaya dalam ruangan lebih stabil dengan kadar cahaya yang
diinginkan. Monitoring yang dilakukan adalah dengan bantuan komputer yang berada diluar
ruangan dan akan terhubung ke computer yang akan dijadikan sebagai tempat memantau
cahaya yang ada di ruangan tersebut. Dengan monitoring dan memanfaatkan system fuzzy logic
dan interface pada computer maka dapat memantau cahaya lampu diruangan dan dapat
mengontrolnya secara real time dan tidak manual lagi.
Kata kunci : LDR, monitoring ruangan, fuzzy logic, komputer
Abstract
Daily use of lights is still done manually, the time will make energy savings we will
reduce electricity consumption by turning off the lamp with a light switch. Not to mention with
the many activities outside the home, the use of electricity for the lights will not be controlled
and can not be supervised. A Light Dependent Resistor (LDR) supported by the microcontroller
ATMega 8535 can build a simple control circuit to adjust the intensity of light in a room.
Supplemented by Bascom AVR applications that will create a program by using fuzzy logic as
the intelligence of the program to balance the intensity of light in the room. So the percentage of
the intensity of light in the room is more stable with the desired light levels. Monitoring is
carried out by the help of a computer that is outdoors and will be connected to a computer that
will be used as a monitor light in the room. By monitoring and utilizing fuzzy logic system and
interface on the computer, it can monitor the room of light and can control in real time and not
manually anymore.
Key Word: LDR , room monitoring , fuzzy logic , computer
1. Pendahuluan
Received June1st,2012; Revised June25th, 2012; Accepted July 10th, 2012
Saat ini penggunaan listrik sudah menjadi kebutuhan pokok dalam masyarakat, baik
kebutuhan individu maupun kebutuhan umum. Seperti halnya peralatan rumah tangga sudah
banyak yang menggunakan alat elektronik, misalnya; memasak tidak lagi menggunakan panci
dan pengukus nasi karena sudah digabung fungsinya menjadi magic jar, jika cuaca panas
biasanya kita berendam atau mengipaskan kipas ke tubuh kita, nah sekarang sudah ada kipas
angin dan Air Conditioner sebagai pengganti, ada lagi sistem penerangan yang dulunya hanya
menggunakan lampu minyak berbahan bakar minyak sekarang diganti oleh lampu listrik dengan
berbagai macam jenis.
Perkembangan teknologi yang pesat saat ini memungkinkan perubahan besar-besaran
terhadap kebutuhan, kebiasan dan kehidupan kita di masa depan. Perubahan ini sebanding
dengan kebutuhan dan pemakaian listrik yang besar dalam kehidupan masyarakat ditambah
dengan pertmabhan penduduk yang makin pesat pula.
Ditambah dengan wacana Pemerintah Republik Indonesia untuk hidup dengan hemat
energi terutama energi listrik, khususnya Sumatera Utara dikarenakan kurangnya stock daya
untuk pemakaian rumah tangga, sehingga sering adanya pemadaman bergilir yang sering diluar
jadwal yang ada. Karena hal ini, sering timbul keluhan masyarakat akan kekurangan daya listrik
yang memadai hingga muncul aksi demo yang tergolong anarki. Padahal kesemua ini juga
disebabkan oleh kelalaian masyarakat. Seperti halnya menggunakan arus listrik secara
berlebihan, mendesain rumah yang tidak efisien penggunaan listriknya karena ingin memiliki
rumah yang tampak indah dibanding rumah lainnya, bahkan hingga pencurian arus listrik yang
dapat merugikan masyarakat lainnya.
2. Metode Penelitian
Untuk menganalisa data tersebut di atas maka digunakan alur analisis yang disusun
dengan langkah-langkah seperti di bawah ini :
Berdasarkan alur analisis yang telah dikemukakan, maka pembahasan penelitian ini dapat
diuraikan sebagai berikut :
1.
Studi Literatur.
Adalah mengambil bahan-bahan yang berkaitan dengan penelitian yang akan dibuat dan
Tahap studi literatur dilakukan dengan membaca berbagai literatur yang berkaitan. Hal
ini ditujukan untuk memperoleh landasan atau kerangka berfikir bagi penelitian
yang dilakukan. Studi literatur dimaksudkan untuk dijadikan acuan dalam
menetapkan variabel-variabel yang akan diteliti dalam penelitian ini.
2.
Membuat desain
Adalah membuat desain alat dan program untuk mengontrol penggunaan cahaya
disetiap ruangan
3.
Melakukan uji coba terhadap alat dan desain
Adalah mengamati alat dan desain yang telah dibuat agar diuji untuk dapat mengetahui
sejauh mana alat yang dibuat sudah berfungsi dan dimana kelemahannya..
Metode Pengumpulan Data
Metode yang digunakan dalam rangka pengumpulan data-data yang diperlukan dalam penelitian
ini adalah sebagai berikut :
1.
Studi literatur dari sumber-sumber kepustakaan sebagai landasan dalam menganalisis
permasalahan yang disusun dalam penelitian ini.
2.
Pengumpulan data yang diperoleh dari pemodelan sistem dan simulasi sistem yang
nantinya akan dipergunakan untuk membuat program komputer.
3. Hasil dan Pembahasan
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)
Diagram Blok Rangkaian
Secara garis besar, perancangan system transmisi data sensor untuk mendeteksi cahaya
dan mengatur keluaran cahayanya pada lampu LED terdiri atas :
1. Sensor LDR
2. Sensor PIR
3. Power Supply
4. Lampu LED
5. Mikrokontroler ATmega 8535
6. Kamera
Adapun diagram blok dari sistem monitoring cahaya ditunjuk seperti pada gambar 1.
PowerSupply
Kamera
ATmega
Sensor LDR
8535
Gambar 1. Diagram Blok
Lampu LED
Sensor PIR
Gambar 1 menjelaskan tentang data perlengkapan yang dimiliki oleh sistem untuk dapat
menjalankan tugasnya dengan baik. Dapat kita lihat, pada sistem terdapat dua buah sensor.
Sensor pada sistem ini berfungsi sebagai alat pendeteksi jumlah intensitas cahaya dari media uji
dan mendeteksi kehadiran pengguna di dalamsebuah ruangan. Selain sensor dalam sistem
terdapat rangkaian power supplysebagai penyedia tegangan listrik bagi rangkaian dan
mikrokontroler ATmega8535. Dari data yang diberikan sensor, mikrokontroler akan
mempertimbangkan langkah berikutnya yang akan diambil. Keputusan sepenuhnya berada di
tangan mikrokontroler sebagai pusat dari sistem.
Rancangan Rangkaian Power Supply
Untuk menyediakan tegangan ke mikrokontroler dibutuhkan tegangan 5 volt DC. Maka
diperlukan rangkaian regulator untuk mengurangi tegangan masuk melalui berbagai device.
Komponen pokok rangkaian ini adalah Regulator 7805. Rangkaiannya dapat kita lihat pada
gambar 2
Output 5 V
Regulator
7805
Input 12 V
Dioda
Resistor
10 K Ohm
Kapasitor
470 mikro f
LED
GND
Gambar 2. Rancangan Rangkaian Power Supply
Rangkaian di atas berfungsi menurunkan tengangan dari adaptor sebesar 12 VDC menjadi 5
VDC. Selain itu juga menahan arah arus listrik yang berlawanan, sehingga rangkaian aman dari
kelebihan arus.
Rancangan Rangkaian Sensor LDR
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)
Dalam mendeteksi cahaya ruangan, rancangan rangkaian sensor sangatlah dibutuhkan.
Sebagai input atau sumber pengambilan data informasi awal. Masukan ini selanjutnya akan
diolah oleh mikrokontroler dan menghasilkan Output yang diinginkan. Dalam hal ini penulis
menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor). Gambar rancangan rangkaian sensornya
dapat dilihat seperti pada gambar 3.
LDR
330 K Ohm
5 VDC
Output To
Atmega 8535
GND
Gambar 3. Rancangan Rangkaian Sensor LDR
Prinsip kerja rangkaian di atas adalah, tegangan masuk melalui power supply sebesar 5
VDC dan melalui LDR. Hambatan LDR akan berubah sesuai dengan cahaya yang diterima.
Semakin terang, seakin kecil hambatan yang dimiliki. Dengan hambatan pada LDR dan resistor
pada ground maka akan terjadi proses pembagi tegangan. Hal ini menentukan jumlah tegangan
keluaran LDR yang akan masuk ke dalam mikrokontroler untuk dibaca sebagai data sensor.
Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik,
karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan
menghasilkan arus listrik.Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara
analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh
komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR
hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra
merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya
mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang
gelombang tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu
badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10
mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh
sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia).
Dengan adanya kepastian bahwa sensor LDR telah berfungsi dengan baik maka kita dapat
melakukan pengujian sensor LDR sekaligus pengambilan data terhadap daya tangkap intensitas
dalam ruangan dengan kondisi berbeda. Berikut data yang dihasilkan.
Tabel 1. Intensitas berdasarkan kondisi ruangan berbeda
Kondisi
Ruangan
Data
Sensor
Intensitas
Cahaya
Tegangan
ADC
Gelap
Normal
Terang
293
948
1020
20,1 Lux
632 Lux
16998,9 Lux
1,43 V
4,63 V
4,99 V
Gambar 5. Rangkaian Lampu sensor dan sensor LED
Flowchart
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)
Gambar 4.Flowchart program
Gambar 5. Rangkaian setelah disatukan
Setelah dilakukan uji coba maka langkah selanjutnya adalah melakukan penggabungan semua
alat yang telah dirancang seperti terlihat pada gambar 5.
KESIMPULAN
Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil pembahasan yang dicapai dan rencana tahap selanjutnya yang
akan dilaksanakan maka ada beberapa kesimpulan yang didapat antara lain :
1.
2.
Penelitian ini dirancang dengan menghasilkan alat yang berguna untuk membantu
monitoring ruangan dalam penerangan.
Dengan alat ini dapat membantu pengefisiensian penggunaan listrik pada sebuah ruangan.
SARAN
Penelitian ini user interfacenya masih menggunakan sistem operasi windows ada
baiknya untuk kedepannya user interfacenya dapat menggunakan android.
DAFTAR PUSTAKA
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)
Raharja, Bagus, dkk. 2013. “Panduan Belajar Fisika 1B SMA Kelas X”. Yogyakarta:
Yudhistira.
Sanjaya, Taufik Andi. 2007. “Pengenalan Mikrokontroller AVR, Bascom AVR dan Khazama
Downloader”. Jurnal Komunitas Ilmu Komputer: Jawa Barat.
Saputro, Adi. 2010. “Rancang Bangun Pengendali Intensitas Cahaya Lampu Jarak Jauh
Berbasis Modulasi ASK”. Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer,
UNIKOM. Bandung.
Setiawan, Afrie. “20 Aplikasi Mikrokontroler ATMega8535 & ATMega16 Menggunakan
Bascom-AVR”. Yogyakarta: Penerbit Andi.
Solikin, Fajar. 2011. “Sistem Logika Fuzzy Dalam Optimasi Produksi BarangMenggunakan
Metode Mamdani dan Metode Sugeno”. Jurnal Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta.
Sutojo, T., Dkk. 2011. “Kecerdasan Buatan”. Yogyakarta: Penerbit Andi.
Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)