IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
SKRIPSI
MUHAMMAD SYAHRIAL 121421076
PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
MUHAMMAD SYAHRIAL 121421076
PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
: IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA
DINAMIS
MENGGUNAKAN
BERDASARKAN REAL
TIME
WAKTU
CLOCK
(RTC)
DS1307 Kategori
: SKRIPSI
Nama
: MUHAMMAD SYAHRIAL
Nomor Induk Mahasiswa : 121421076 Program Studi
: EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing I
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
Pembimbing II
Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc
NIP. 19620217 199103 1 001
NIP: 19560918 198503 1 002
Diketahui/disetujui oleh Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620217 199103 1 001
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2015
MUHAMMAD SYAHRIAL 121421076
Universitas Sumatera Utara
iv
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat dan salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :
1.
Bapak Prof. Drs. Subhilhar, M.A., Ph.D selaku Plt Rektor Universitas Sumatera Utara.
2.
Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
3.
Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer.
4.
Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer.
5.
Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
6.
Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku dosen Pembanding I dan Bapak Ade Candra, ST, M.Kom selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
7.
Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
8.
Teristimewa orang tua yang penulis sayangi, ibunda Khadijah dan ayahanda Syarif Effendi Musa yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, dan dukungan yang selalu menjadi sumber semangat penulis.
Universitas Sumatera Utara
v
9.
Abang dan Adik tersayang Zulham Effendi, Ade Syafrizal, Muhammad fauzi dan Abdullah yang selalu memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Sahabat-sahabat luar biasa Oki Handinata, Hafiz Akbar, Annisari Afni Saragih, Rizky Ananda Siregar, Novri Sultanti, Reza Mahardi, Arief Moenandar, Muhammad Ridho Ilahi yang selalu menemani dan memberi motivasi kepada penulis. 11. Teman – teman seperjuangan mahasiswa S1 Ekstensi Ilmu Komputer stambuk 2012 yang selalu memberi dukungan. 12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, baik dari segi teknik, tata penyajian ataupun dari segi tata bahasa. Oleh karena itu penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara.
Medan,
Agustus 2015
Penulis
Muhammad Syahrial
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Peningkatan populasi manusia menuntut pembaharuan sumber daya alam untuk memenuhi berbagai kebutuhan. Misalnya, kebutuhan energi listrik yang sangat mempengaruhi perkembangan dan teknologi dari suatu wilayah. Energi listrik merupakan salah satu bagian vital yang harus selalu ada. Untuk itu diperlukan sumber energi listrik baru yang dapat menggantikan sumber energi listrik yang telah ada. Penelitian ini bertujuan untuk membuat simulasi alat pembangkit listrik tenaga surya yang disebut solar sel. Simulasi ini menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun seiring perkembangannya terdapat dua jenis solar sel, yakni statis dan dinamis dimana solar sel statis dalam keadaan diam sedangkan solar sel dinamis bergerak mengikuti arah pergerakan sinar matahari. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tegangan dan arus pada masing-masing jenis solar sel maka dibuatlah simulasi kedua jenis solar sel tersebut.
Kata kunci: Solar Sel, Microcontroller ATMega 8535, Sumber Energi Listrik.
Universitas Sumatera Utara
vii
IMPLEMENTATION OF A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535 ON STATIC AND DYNAMIC SOLAR PANEL BASED ON TIME USING REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
ABSTRACT
The increase in human population are demanding the renewal of natural resources to meet various needs. For example, the needs of electrical energy that greatly influences the development and technology of a some region. Electrical energy is one of the vital part that should be always exist. For that is needed a new electric energy source that can be replace the source of electrical energy before. This research aims to make a simulation tools of solar power plant or called solar cells. This simulation resulted of the electrical energy that can be used in everyday life. However as the development of solar cells have two types. Namely, static and dynamic where the static solar cells in a state of silent while the dynamic solar cell moves to follow the direction movement of the sun. To show the level of efficiency from voltage and current on each type of solar cell, then made a simulation from the both types of the solar cells.
Key word: Solar cell, Microcontroller ATMega 8535, The Source Of Electrical Energy
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar
ii iii iv vi vii viii x xi
Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Ruang Lingkup Penelitian 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metode Penelitian 1.7 Sistematika Penulisan
1 3 3 4 4 4 5
Bab 2 Landasan Teori 2.1 Photovolatic Cell 2.2 Pergerakan Matahari 2.3 Perangkat Keras 2.3.1 Sensor Arus ACS712 2.3.2 Mikrokontroler ATMega8535 2.3.3 Bagian Sumber Tegangan 2.3.4 Bagian ISP Programmer 2.3.5 Bagian Output ke LCD 2.3.6 Bagian Real Time Clock (RTC) DS1307 2.3.7 Perancangan Sensor Arus 2.3.8 Rangkaian Driver Motor Servo MG996R 2.3.9 Rangkaian RS 232 2.4 Perangkat Lunak 2.4.1 CodeVisionAVR 2.5 Penelitian Pembahasan Solar Tracker
6 7 8 8 9 12 12 13 16 17 19 21 21 21 23
Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Masalah 3.2 Analisis Kebutuhan Sistem 3.3 Pemodelan Sistem 3.4 Perancangan Sistem 3.4.1 Antarmuka Mikrokontroler ATMega8535
25 26 28 29 30
Universitas Sumatera Utara
ix
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem 4.1 Implementasi 4.1.1 Persiapan Alat dan Bahan 4.1.2 Implementasi Sistem Menggunakan Papan PCB 4.1.3 Implementasi Perangkat Lunak untuk Sistem 4.2 Pengujian Sistem 4.2.1 Pengujian Sensor Arus 4.2.2 Pengujian rangkaian RTC DS-1307 4.2.3 Interfacing LCD 2x16 4.2.4 Pengujian Rangkaian Motor Servo 4.2.5 Pengujian System Secara Keseleruhan
34 35 37 39 41 43 44 45 46 47
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
57 57
Daftar Pustaka Lampiran
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Hal. 2.1 Perbandingan Antara Jenis-Jenis Sel Surya 2.2 Fungsi pin LCD Character 2x16 3.1 Keterangan Bagian-Bagian Rancangan sistem 4.1 Daftar Komponen Yang Diperlukan Untuk Implementasi Sistem 4.2 Data Pengujian Sensor Arus ACS712 4.3 Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis
7 14 28 35 43 48
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Hal. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11
Sensor Arus ACS712 Blok Diagram ATMega 8535 Power Supply Dari Adaptor Gambar Hardware Programmer AVR Antarmuka Bagian Output LCD LCD 2 x 16 Peta Memory LCD Character 2x16 Antarmuka Bagian RTC DS1307 Rangkaian Aplikasi Sensor Arus ACS 712 ,5 Ampere Konfigurasi Pin LM321 Dan Rangkaian Inverting Amplifier Motor Servo 1800 Gambar Rangkaian Motor Servo MAX232 Dalam Rangkaian Diagram Ishikawa untuk analisis masalah Diagram Blok Pemodelan System Yang Dirancang Antarmuka Mikrokontroler Dengan Komponen-komponen Lainnya Flowchart Kerja Sistem Secara Keseluruhan Rangkaian mikrokontroler ATMega 8535 Rangkaian sensor arus ACS 712 Rangkaian motor servo dan panel surya dinamis Rangkaian LCD 2x16 CodeVisionAVR Interface CodeVisionAVR 3.12 ProgISP 17.2 Rangkaian Pengujian Mikrokontroler Pergerakan Motor Servo Grafik Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis Grafik Perbandingan Arus Panel Surya Statis dan Dinamis
8 11 12 13 14 14 16 17 18 18 19 20 21 26 28 31 33 37 38 38 39 39 40 41 42 46 54 55
Universitas Sumatera Utara
