KONTROL OTOMATIS AIR CONDITIONER SHELTER BTS BERBASIS MICROCONTROLLER
JOURNAL
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Strata I Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknik
Oleh
OMAN KOMARA NIM : 41413110153
UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2015
KONTROL OTOMATIS AIR CONDITIONER SHELTER BTS BERBASIS MICROCONTROLLER
Oman Komara Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Mercubuana e-mail:
[email protected] Banyak hal yang bisa menyebabkan kinerja suatu perangkat elektronika terganggu, salah satu nya karena temperatur. Sebuah perangkat elektronika akan bekerja dengan baik pada range suhu tertentu sesuai dengan spesifikasinya. Diluar itu, maka kinerja perangkat tersebut akan terganggu atau tidak maksimal, gangguan seperti ini sering kita kenal dengan istilash noise thermal. Hal ini berlaku juga untuk perangkat BTS yang ditempatkan didalam shelter. Untuk mencegah hal ini terjadi maka diperlukan pengaturan suhu ruangan di mana perangkat BTS tersebut ditempatkan supaya temperature tetap berada pada range tertentu sesuai dengan spesifikasi perangkat BTS tersebut. Penulis mencoba membuat sebuah alat pengatur suhu ruangan shelter dimana sebuah perangkat BTS dipasang dengan cara mengontrol 2 buah air conditioner, melalui modul Digital IR Transmitter yang memancarkan sinar infra red yang terhubung dengan board DFRduino. Modul Digital IR Transmitter berfungsi sebagai pengganti remote kontrol yang bisa mematikan dan menyalakan AC secara otomatis. Dalam percobaan digunakan lampu emergency aoki ak320 sebagai representasi dari AC. Dengan membandingkan suhu ruangan yang terbaca dan setingan suhu yang dimasukan melalui keypad, Digital IR Transmitter akan mengontrol 2 buah lampu tersebut apakah harus nyala atau mati. Kata kunci : DFRduino, Digital IR Transmitter, infra red, keypad
mengatur suhu ruangan di dalam shelter
BAB I
BTS yaitu dengan mengontrol on/off
PENDAHULUAN
buah
AC
yang
microcontroller
Latar Belakang
instruksi hal
yang
bisa
menyebabkan kinerja suatu perangkat elektronika terganggu, salah satu nya karena
temperatur.
Sebuah
perangkat
elektronika akan bekerja dengan baik pada range
suhu
tertentu
sesuai
dengan
spesifikasinya. Diluar itu, maka kinerja perangkat tersebut akan terganggu atau tidak maksimal, gangguan seperti ini sering kita kenal dengan istilash noise thermal. Hal ini berlaku juga untuk perangkat BTS yang ditempatkan didalam shelter. Untuk mencegah hal ini terjadi maka diperlukan pengaturan suhu ruangan di
mana
perangkat
BTS
tersebut
ditempatkan supaya temperature tetap
oleh
DRFduino.
Microcontroller Banyak
dikendalikan
2
akan
untuk
memberikan
mematikan
atau
menyalakan AC melalui modul IR Digital Transmitter sebagai pengganti remote control AC. Suhu ruangan yang terbaca oleh sensor suhu akan dibandingkan dengan setingan suhu minimum dan setingan suhu maksimum yang ada dalam alat yang dirancang. Hasil perbandingan ini
yang
kemudian
microcontroller, instruksi
menjadi
untuk
kepada
modul
acuan
memberikan IR
Digital
Transmitter, apakah kedua AC tersebut harus mati, nyala secara bersamaan atau mati dan nyala secara bergantian. Dalam uji
coba
dilakukan
simulasi
dengan
menggunakan Emergency lamp aoki ak320 sebagai representasi dari air conditioner.
berada pada range tertentu sesuai dengan spesifikasi perangkat BTS tersebut. Seperti
yang
kita
ketahui
air
conditioner atau lebih dikenal dengan AC digunakan sebagai pendingin ruangan, dengan AC ini suhu ruangan bisa diatur
BAB II LANDASAN TEORI Perancangan
alat
ini
melalui
agar tetap dingin. Melalui pengontrolan
beberapa tahapan. Dimulai dari memahami
AC diharapkan suhu ruangan bisa terjaga
bagian-bagian alat dengan baik. Alat ini
sesuai dengan yang kita inginkan.
terdiri dari 2 bagian besar, perangkat keras
Dalam Tugas Akhir ini, penulis mencoba merancang sebuah alat untuk
dan perangkat lunak. Perangkat keras yang dipergunakan antara lain :
1. DFRduino
kelembaban. Menggunakan teknik Digital Signal
Acqusition
penginderaan DFRduino adalah salah satu dari jenis arduino yang didalamnya terdapat microcontroller ATmega1280. Terdiri dari 54 pin digital input/output (yang 14 diantaranya
dapat
digunakan
sebagai
output PWM), 16 input analog, 4 UARTs (hardware serial ports), 16 MHz oscillator,
Sensor
ini
kelembaban
suhu
dan
teknologi
dan
kelembaban.
mencakup
pengukuran
resistif
dan
komponen
pengukuran suhu NTC yang terhubung pada microcontroller 8 bit. Sensor ini sangat mudah digunakan bersama dengan Arduino 4. LCD
USB port, konektor power, header ICSP, dan sebuah tombol reset. DFRduino Mega 1280
sudah
komponen
terdiri yang
mengoperasikan
dari
komponen-
dibutuhkan mikrokontroler,
untuk kita
tinggal menghubungkan ke komputer via port USB Arduino Ethernet shield
Sebuah LCD merupakan sebuah modulator opto-elektrikal yang berbentuk tipis dan rata, dan dibuat dari beberapa warna atau pikel monokromatik yang diatur didepan
2. Digital IR Transmitter
sumber cahaya atau reflector. Alat ini biasanya memerlukan sumber tenaga yang kecil. 5. Keypad Matrik
Digital IR Transmiter dirancang untuk berkomunikasi dengan digital IR receiver module.
Modul
ini
biasa
digunakan
sebagai alat pengontrol yang biasa kita sebut remote controll. 3. DHT11
Keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat
DHT11 adalah sensor digital yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan
(mesin)
elektronik
dengan
manusia atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface).
6. Buzzer
1. Apabila suhu aktual lebih kecil dari suhu minimum, maka AC1 dan AC2 akan off. Buzzer adalah suatu alat yang dapat
2. Apabila suhu aktual lebih besar atau
mengubah sinyal listrik menjadi sinyal
sama dengan suhu minimum atau lebih
suara. Pada umumnya buzzer digunakan
kecil atau sama dengan suhu maksimum,
untuk alarm.
maka
AC1
dan
AC2
akan
on/off
bergantian. BAB III
3. Apabila suhu aktual lebih besar dari
PERANCANGAN ALAT
suhu maksimum, maka AC1 dan AC2
Pada bab III ini akan dibahas
akan on secara bersamaan.
perancangan perangkat keras (hardware) 2. Perancangan Perangkat Lunak
dan perangkat lunak (software).
Untuk dapat memfungsikan alat
1. Perancangan Perangkat Keras
seperti yang kita inginkan. Maka harus dibuat
program
untuk
mengatur
mikrokontroler DFRduino sehingga dapat menampilkan apa yang kita inginkan. Pemrograman arduino sangat terbantu dengan adanya library yang disediakan Pada alat ini, sensor suhu akan membaca suhu
oleh
aktual yang ada diruangan, kemudian suhu
pemrogram lainnya yang dapat kita unduh
tersebut akan ditampilkan pada LCD. Suhu yang terbaca akan dibandingkan dengan setingan suhu yang di input melalui keypad, terdapat 2 macam setingan yaitu setingan suhu minimum dan setingan suhu maksimum. Hasil
pembuat
arduino
atau
oleh
secara bebas dari internet. Pada program ini dimasukan kode remote kontrol untuk perangkat yang akan dikendalikan. Kodekode ini yang kemudian akan dipancarkan
perbandingan ini nanti akan menentukan
melalui modul digital IR transmitter untuk
modul
yang
berkomunikasi dengan perangkat yang
memancarkan infra red untuk mematikan atau
akan dikendalikan. Alur kerja dari alat
menyalakan AC. Alat yang dirancang harus
yang dirancang ditunjukan pada flow chart
mempunyai sistem kendali seperti berikut.
berikut :
digital
IR
transmitter
Dengan simulasi emergency lamp aoki ak320 didapat hasil pengujian jarak pancar modul infra red sebagai berikut :
2. Pengujian Sistem Kendali Kondisi T > suhu maksimum
BAB IV
T dalam hal ini adalah suhu aktual yang
PENGUJIAN ALAT
terbaca oleh sensor suhu. Dalam pengujian alat ini digunakan simulasi menggunakan emergency lamp aoki ak320 sebagai pengganti AC.
Dari hasil percobaan, lampu 1 dan lampu 2 nyala.
Emergeny lamp ini akan dikendalikan oleh modul infra red pada alat yang dirancang apakah
harus
mati
ataupun
nyala,
tergantung dari perbandingan antara suhu aktual yang terbaca dengan setingan suhu. Terdapat 3 percobaan sebagai berikut : 1. Mengukur lebar sudut pemancar infra red
Kondisi T < suhu minimum
Dari hasil percobaan, lampu 1 dan lampu 2 mati.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pengujian alat sistem kendali di atas dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut :
Kondisi suhu minimum ≤ T ≤ suhu
1. Sudut
efektif
dipancarkan
maksimum
infra modul
yang
red IR
Digital
Transmitter selebar 60°, dengan sapuan 30° ke kiri dan 30° ke kanan. Di luar itu, modul tidak dapat digunakan. 2. Hasil percobaan kontrol AC dengan simulasi emergency lamp merek Aoki ak320, dapat berjalan sesuai dengan Dari hasil percobaan, pertama lampu 1 nyala dan lampu 2 mati
rencana perancangan. • T > suhu maksimum, maka lampu 1 dan lampu 2 nyala. • T < suhu minimum, maka lampu 1 dan lampu 2 mati
Kemudian
setelah
5
detik
(setingan
perpindahan di seting 5 detik dalam program), lampu 1 mati dan lampu 2 nyala.
• Suhu
minimum
≤
T
≤
suhu
maksimum, maka lampu 1 dan lampu 2 nyala dan mati secara bergantian. Jeda waktu pergantian diseting diprogram selama 5 detik. Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut :
Berikut adalah tabel percobaan tersebut :
1. Untuk pengembangan lebih lanjut, alat ini bisa ditambahkan dengan SD
card
module
agar
bisa
menyimpan setingan sebelumnya. 2. Alat ini bisa dikembangkan dengan pengaturan setingan suhu dari jarak
jauh tidak hanya lewat keypad, dan monitoring tampilan suhu aktual dan setingan suhu jarak jauh, misalnya melalui web, sms, dan sebagainya.
DAFTAR PUSTAKA 1. Feri
Djuandi,
2011,
Pengenalan
Arduino, www.tokobuku.com. 2. Ahmad Wahyudi Dani, ST, 2013, Materi
Kuliah
“Microcontroller”,
Universitas Mercubuana. 3. Fina Supegina. 2013, Materi Kuliah “Mekatronika”,
Universitas
Mercubuana. 4. Estiko
Rijanto,
2005,
Apa
itu
mekatronik, Pusat Penelitian TELIMEK LIPI, Bandung. 5. Harold
Timmis,
Practical
Arduino
Engineering, Technology in Action.
