Minimum System Berbasis Mikrokontroler Berbantuan Sensor Passive Infrared (PIR) dan Sensor Suhu LM35 Untuk Pengkondisian Suhu pada Analogi Ruangan

Prosiding Seminar Nasional Multidisiplin Ilmu Universitas Budi Luhur, Jakarta 22 April 2017 ISSN : 2087 - 0930

Minimum System Berbasis Mikrokontroler Berbantuan Sensor Passive Infrared (PIR) dan Sensor Suhu LM35 Untuk Pengkondisian Suhu pada Analogi Ruangan

Minimum System Based on Microcontroller Aided Passive Infrared (PIR) Sensor and LM35 Temperature Sensor for Conditioning of Temperature on the Room Analogy Arief Goeritno1, Siti Asyura2, Ritzkal3, Andik Eko Kristus Pramuko 4, Bayu Arief Prakoso2 1Dosen

Tetap (NIDN: 0430016301) sebagai Kepala Laboratorium Instrumentasi dan Otomasi, Jurusan/Prodi Teknik Elektro 2Laboratorium Instrumentasi dan Otomasi, Jurusan/Prodi Teknik Elektro 3Dosen Tetap (NIDN: 0419058601) sebagai Kepala Laboratorium Net-Centric Computing, Jurusan/Prodi Teknik Informatika 4Dosen Tetap (NIDN: 0406116206) pada Laboratorium Net-Centric Computing, Jurusan/Prodi Teknik Informatika Fakultas Teknik, Universitas Ibn Khaldun Bogor Jl. K.H. Sholeh Iskandar km.2, Kedung Badak, Tanah Sareal, Kota Bogor 16162 Telepon: (0251) 7168994 E-mail: [email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected]

Abstract A minimum system based on microcontroller that aided by passive infrared (PIR) sensor and LM35 temperature sensor for temperature conditioning on the room analogy has been integrated. Implementation of the test execution verification aided Proteus applications, such as simulation against the minimum system. Room analogy temperature value was measured and displayed on the LCD screen of 26.86 °C that determined by the results of the first LM35 temperature sensor measurements that are converted to a voltage of 0.29 volts, the appointment by the second LM35 temperature sensor obtained 0.51 volts, and the appointment by a third LM35 temperature sensor at 0,007volt. Box width 30 cm, length 15 cm, and height 20 cm as a miniature room and using a small blower fan as a analogy of air conditioner (AC). Performance measurement of the minimum systems in the form of validation testing through the provision of artificial conditions on the room analogy. The fan is controlled by relays in response to temperature changes. All of the LM35 temperature sensors that detect temperature contained in the room analogy. The difference between the measurement results and the thermometer LM35 temperature sensor in the range of 0.069 to 0.08 or 6.9% to 8%. The existence of the PIR sensor to responds of the every human that existence in the room analogy. Keywords: minimum system based on microcontroller, passive infrared (PIR) sensor, LM35 temperature sensor, conditioning temperature on the room analogy.

Abstrak

Telah dilakukan pengintegrasian minimum system berbasis mikrokontroler berbantuan sensor passive infrared (PIR) dan sensor suhu LM35 untuk pengkondisian suhu pada analogi ruangan. Pelaksanaan uji verifikasi berbantuan aplikasi Proteus, berupa simulasi terhadap minimum system. Tampilan nilai suhu pada layar LCD sebesar 26,86 oC, ditentukan oleh hasil ICT - 281


pengukuran sensor suhu LM35 pertama yang dikonversi ke tegangan sebesar 0,29 volt, pengukuran oleh sensor suhu LM35 kedua diperoleh 0,51 volt, dan pengukuran oleh sensor suhu LM35 ketiga sebesar 0,007volt. Kotak berukuran lebar 30 cm, panjang 15 cm, dan tinggi 20 cm sebagai miniatur ruangan dan penggunaan kipas yang dianalogikan sebagai air conditioner (AC). Pengukuran kinerja minimum system berupa uji validasi melalui pemberian kondisian buatan pada analogi ruangan. Kipas tersebut dikontrol oleh relai sebagai respon dari setiap perubahan suhu. Ketiga sensor suhu LM35 tersebut mendeteksi suhu yang terdapat dalam analogi ruangan. Perbedaan hasil pengukuran antara termometer dan sensor suhu LM35 pada kisaran 0,069 sampai 0,08 atau 6,9% sampai 8%. Keberadaan sensor PIR untuk merespon setiap keberadaan manusia pada analogi ruangan. Kata-kata kunci: minimum system berbasis mikrokontroler, sensor passive infrared, sensor suhu LM35, pengkondisian suhu analogi ruangan.

1. PENDAHULUAN Sejumlah prototipe (prototype) sistem terpabrikasi sebagai pengkondisian nilai suhu dan/atau kelembaban relatif untuk analogi ruangan [1-3]. Sebuah prototype sistem untuk pengkondisian nilai suhu dan kelembaban relatif untuk analogi rak komputer server [1] berupa minimum system terdiri atas sejumlah subsistem, yaitu modul SHT11 [4], subsistem mikrokontroler ATmega32 [5] berbasis program bahasa Basic Compiler [6] atau BasCom, subsistem untuk penampil hasil pemantauan dan pengukuran pada Liquid Crystal Display atau LCD [7], dan rangkaian penggerak aktuator [8]. Diagram skematis prototipe sistem untuk pengkondisian nilai suhu dan kelembaban relatif untuk analogi ruangan [1] berbantuan aplikasi Proteus [9,10], seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Diagram skematis prototipe sistem pengkondisian nilai suhu dan kelembaban relatif untuk analogi rak komputer server

Rancangan sejenis berupa sebuah sistem pengukuran dan pengkondisian nilai suhu untk analogi ruangan [2], terintegrasi sebagai sebuah berupa minimum system yang terdiri atas modul sensor suhu LM35 [11], modul sistem mikrokontroler Arduino UNO R3 [12,13] berbasis program bahasa C [14], penampil hasil pemantauan berupa LCD [7], dan rangkaian penggerak aktuator [8]. Pengawatan dibuat [2] antara sensor suhu LM35, tampilan berupa LCD, rangkaian penggerak aktuator, dan modul mikrokontroler Arduino UNO R3 berbantuan aplikasi Proteus [9,10]. Diagram skematis pengawatan pada prototipe sistem pengukuran dan pengkondisian nilai suhu untuk analogi ruangan [2] berbantuan aplikasi Proteus [9,10], seperti ditunjukkan pada Gambar 2. ICT - 282


Gambar 2 Diagram skematis pengawatan pada prototipe sistem pengukuran dan pengkondisian nilai suhu untk analogi ruangan berbantuan aplikasi Proteus

Prototipe minimum system lain sebagai sebuah sistem untuk pengkondisian nilai suhu pada analogi ruangan [3], telah berfungsikan. Diagram skematis prototipe sistem [3] berbasis mikrokontroler Arduino UNO R3 [12,13] berbantuan sensor PIR [15,16] dan sensor suhu LM35 [11], seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3 Diagram skematis prototipe sistem berbasis mikrokontroler Arduino UNO R3 berbantuan sensor PIR dan sensor suhu LM35

Berdasarkan Gambar 1 ditunjukkan, bahwa terhadap satu analogi ruangan [3] dipasang 1 (satu) sensor PIR [15,16] dan 3 (tiga) sensor suhu LM35 [11], sistem mikrokontroler Arduino UNO R3 [12,13] berbasis program bahasa BasCom [6], penampil hasil pemantauan dan pengukuran berupa LCD [7], dan

ICT - 283


keluaran berupa pemberian perintah kepada penggerak actuator [8]. Sensor PIR [15,16] untuk pendeteksian keberadaan orang dalam ruangan, sedangkan sensor suhu LM35 [11] untuk pendeteksian suhu ruangan pada nilai batas tinggi atau rendah. Perolehan diagram skematis digunakan sebagai acuan untuk pembuatan rangkaian elektronika dan uji verifikasi berbantuan aplikasi Proteus [9,10]. Diagram skematis uji verifikasi terhadap minimum system berbantuan aplikasi Proteus, seperti ditunjukkan pada Gambar 4. LCD1 LM016L

U1

1

29.0

C1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 7 8 9 10 11 12 13 14

VSS VDD VEE 78

U2

1

4 5 6

LM35

1 2 3

3

R1

RS RW E

R1(1) 2

VOUT

DUINO1

1uF

51.0

3

2

R2

LM35

78 RESET

C2

VOUT

3

2

R3

LM35

78

PC0/ADC0 PC1/ADC1 PC2/ADC2 PC3/ADC3 PC4/ADC4/SDA PC5/ADC5/SCL

LED-BLUE

PB5/SCK PB4/MISO ~PB3/MOSI/OC2A ~ PB2/SS/OC1B ~ PB1/OC1A PB0/ICP1/CLKO

DIGITAL (~PWM)

A0 A1 A2 A3 DUINO1(PC2/ADC2) A4 A5

-8.0

ANALOG IN

1uF

U3

1

D1 AREF

1121 AT MEGA328P-PU

VOUT

microcontrolandos.blogspot.com

R2(1)

PD7/AIN1

~ PD6/AIN0 PD5/T1 ~ PD4/T0/XCK ~ PD3/INT1 PD2/INT0 TX PD1/TXD RX PD0/RXD

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

ARDUINO UNO R3

C3 1uF

Gambar 4 Diagram skematis uji verifikasi terhadap minimum system berbantuan aplikasi Proteus

Keberadaan struktur program berbasis bahasa BasCom [6] atau bahasa C [14] yang telah dibuat untuk keperluan prototipe minimum system, selanjutnya di-download-kan ke sistem mikrokontroler untuk menjadi inti pengontrolan sistem [1-3]. Tahapan awal meliputi (i) pembuatan algoritma dalam bentuk diagram alir (flowchart), (ii) pembuatan sintaks, dan (iii) uji verifikasi terhadap program yang telah dihasilkan dengan bantuan program aplikasi Proteus [9,10]. Dalam pembuatan program untuk pendeteksian suhu didasarkan kepada data yang telah tersedia. Data harus disetel dan sesuaikan dengan diagram yang terdapat pada datasheet sensor LM35 [11]. Algoritma ditentukan dalam bentuk diagram alir (flow chart). Diagram alir proses pemrograman terhadap mikrokontroler Arduino UNO R3, seperti ditunjukkan pada Gambar 5. mulai

Nilai Suhu, Indikasi

Masukan: ke (sensor) PIR – LM35 Sensor LM35, berfungsi? belum

Sensor PIR, berfungsi? ya

belum

selesai

ya Keluaran: ke LCD, Relai

Gambar 5 Diagram alir proses pemrograman terhadap mikrokontroler Arduino UNO R3

Berdasarkan Gambar 5 ditunjukkan, bahwa diagram alir untuk pemrograman mikrokontroler Arduino UNO R3, meliputi: (a) tampilkan indikasi sensor PIR dan LM35, (b) ambil dan kirim data, dan (c) keluaran. Pengkondisian suhu ruangan menjadi penting dan harus dapat dilakukan, apabila perubahan suhu relatif berpengaruh terhadap kinerja suatu peranti atau berpengaruh terhadap suatu proses yang dioperasikan untuk suatu produk tertentu atau berpengaruh terhadap suatu produk yang telah dihasilkan sebelum

ICT - 284


didistribusikan [17,18]. Pengkondisian suhu ruangan, adalah upaya untuk keterciptaan nilai suhu suatu ruang tetap konstan pada kisaran (range) nilai tertentu, dimana pengkondisian suhu ruangan berkaitan dengan suatu bangunan [17-19]. Dalam kaitannya dengan bangunan, kenyamanan didefinisikan sebagai suatu kondisi tertentu yang dapat memberikan sensasi yang menyenangkan bagi pengguna bangunan [1719]. Manusia dikatakan nyaman secara termal ketika tidak dapat menyatakan apakah dihendaki perubahan suhu yang lebih panas atau lebih dingin dalam suatu ruangan [20]. Pengkondisian suhu ruangan merupakan salah satu upaya untuk efisiensi energi listrik [3], karena energi listrik tidak diperoleh secara gratis, sehingga upaya tersebut dapat dilakukan dengan bantuan [3] sensor PIR [15,16] dan sensor suhu LM35 [11] berbasis mikrokontroler Arduino UNO R3 [12,13]. Tujuan penelitian ini, yaitu: (a) memperoleh minimum system hasil pengintegrasian sensor PIR dan sensor suhu LM35 ke sistem mikrokontroler Arduino UNO R3 dan (b) memperoleh pengukuran kinerja minimum system untuk pengkondisian suhu melalui pemberian kondisi buatan terhadap analogi ruangan. 2. BAHAN-ALAT DAN METODE PENELITIAN 2.1. Bahan-alat Penelitian Untuk penunjang pelaksanaan metode penelitian, diperlukan bahan penelitian berupa: (i) sensor suhu LM35 [11], (ii) sensor PIR [15,16], (iii) modul mikrokontroler Arduino UNO R3 [12,13], (iv) sejumlah resistor, transistor, dan relai, (v) LCD 2x16, (vi) catu daya (power supply) 12 volt dc [21], (vii) downloader mikrokontroler, dan (viii) aplikasi untuk simulasi Proteus. Alat-alat yang digunakan, meliputi: (i) satu set tools elektronika, (ii) bor listrik untuk printed circuit board (minidril), dan (iii) termometer. 2.2. Metode Penelitian Metode penelitian dilakukan sesuai tujuan penelitian. Pengintegrasian sistem untuk perolehan bentuk fisis minimum system, dilakukan dengan dua tahapan: (i) pengintegrasian sensor PIR dan LM35 ke modul mikrokontroler Arduino UNO R3 dan (ii) penanaman struktur program terhadap mikrokontroler Arduino UNO R3. Pengukuran kinerja terhadap minimum system melalui pemberian kondisi buatan. Diagram alir metode penelitian, seperti ditunjukkan pada Gambar 6. mulai

Minimum System Berbasis Mikrokontroler Berbantuan Sensor Passive Infrared (PIR) dan Sensor Suhu LM35 Untuk Pengkondisian Suhu pada Analogi Ruangan

belum

Pengukuran Kinerja Minimum System

Apakah pengintegrasian untuk minimum system sudah diperoleh?

Pemberian kondisi buatan

ya

Bentuk Fisis Minimum System

Pengintegrasian sensor PIR dan sensor suhu LM35 dan penanaman struktur program pada sistem mikrokontroler Arduino UNO R3

Apakah penanaman struktur program sudah diperoleh?

Pengintegrasian untuk perolehan bentuk fisis minimum system

Pemberian kondisi terhadap sensor PIR dan sensor suhu LM35

Penanaman struktur program pada sistem mikrokontroler Arduino UNO R3

ya

belum

Apakah sudah terdapat respon dari kedua sensor?

belum

ya selesai

Gambar 6 Diagram alir metode penelitian

3. HASIL DAN BAHASAN

3.1. Bentuk Fisis Minimum System Bentuk fisis minimum system berupa pengintegrasian semua subsistem, pembuatan program pengoperasian, dan uji verifikasi. Pengintegrasian berupa abungan sensor PIR dan sensor suhu LM35, modul mikrokontroler Arduino UNO R3, dan LCD dengan program tertanam yang ICT - 285


didasarkan kepada diagram alir untuk pemrograman mikrokontroler Arduino UNO R3. Struktur program dalam bentuk sintaks merupakan penjelasan terhadap tahapan-tahapan yang terdapat pada algoritma pemrograman mikrokontroler Arduino UNO R3. Uji verifikasi berbasis aplikasi Proteus dilakukan untuk pengukuran terhadap struktur program berbasis bahasa program BasCom. Bentuk fisis minimum system, seperti ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7 Bentuk fisis minimum system

Sintaks untuk pengoperasian pertama kali, yaitu: #include "LiquidCrystal.h"; LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); byte degree = B11011111; int pir = A3; // pilih input pin untuk sensor PIR int relay = 8; int pirState = LOW; // diasumsikan tidak ada gerakan terdeteksi int val = 0; // variable untuk pembacaan status pin

Data berdasarkan masukan dari sensor PIR ditampilkan terlebih, kemudian oleh sensor suhu LM35, selanjutnya dan dikirimkan ke mikrokontroler Arduino UNO R3. Pengambilan data dengan penulisan sintaks program, yaitu: void setup() { Serial.begin(9600); lcd.begin(16, 2); pinMode(relay, OUTPUT); pinMode(pir, INPUT); // deklarasi sensor sebagai input } void loop() { int suhu1 = analogRead(A0); int suhu2 = analogRead(A1); int suhu3 = analogRead(A2); float tem1 = (5.0*suhu1*100.0)/1024; float tem2 = (5.0*suhu2*100.0)/1024; float tem3 = (5.0*suhu3*100.0)/1024; float Temp = (tem1+tem2+tem3)/3; delay (500); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Temp: "); lcd.print (Temp); lcd.write(degree); lcd.print("C"); lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(val); lcd.print(" ");

ICT - 286


Sintaks untuk tampilan indikasi hasil pengukuran nilai suhu oleh sensor-sensor suhu LM35 merupakan bentuk pemantauan setiap perubahan suhu yang terjadi pada analogi ruangan. Keadaan ON dan OFF ditampilkan pada LCD, dimana indikasi tersebut sebagai penunjuk beroperasi atau tidaknya kipas sebagai analogi AC. Keluaran merupakan akibat keberadaan sintaks program sebagai reaksi terhadap masukan dari sumber masukan atau sensor. Program untuk keluaran dijadikan sebagai bentuk pengoperasian kondisi suhu rendah dan tinggi melalui sintaks program, yaitu: val = analogRead(pir); // pembacaan nilai input if (val > 100){ if (Temp > 20);{ digitalWrite (relay, HIGH); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("AC on");} } else{ digitalWrite (relay, LOW); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("AC off");} /*if (val == HIGH) { // cek jika input adalah HIGH if (pirState == LOW) { Serial.println("OFF!"); } } else { if (pirState == HIGH){ // hanya penonaktifaan Serial.println("…"); // hanya pemunculan pergantian output, bukan status } } lcd.setCursor(0.0); lcd.print (val);*/ }

Uji verifikasi untuk pengkondisian suhu pada analogi ruangan berbantuan aplikasi Proteus, seperti ditunjukkan pada Gambar 8.

Gambar 8 Uji validasi untuk pengkondisian suhu pada analogi ruangan berbantuan aplikasi Proteus

ICT - 287


Berdasarkan Gambar 8 ditunjukkan, bahwa suhu pada analogi ruangan dalam keadaan normal dan nilai suhu ditampilkan sebesar 26,86 oC. Hasil tersebut merupakan penggabungan dari pengukuran ketiga sensor suhu LM35. Nilai konversi ke tegangan sebesar 0,29 volt dihasilkan dari sensor suhu LM35 pertama, sensor suhu LM35 kedua dengan nilai konversi ke tegangan sebesar 0,51 volt, dan sensor suhu LM35 ketiga dengan nilai konversi ke tegangan sebesar 0,007 volt. 3.2. Kinerja Minimum System untuk Pengkondisian Suhu pada Analogi Ruangan Untuk keperluan pengukuran kinerja sistem kontrol berupa pemberian kondisi buatan, catu daya untuk sistem mikrokontroler Arduino UNO R3 digunakan adaptor 12 volt dc yang diturunkan menjadi 5 volt dc. Keluaran 5 volt dc dari regulator internal Arduino UNO R3, digunakan untuk catu daya mikrokontroler Arduino UNO R3 dan sensor suhu LM35, regulator kedua untuk catu daya LCD 2x16, sedangkan kipas langsung dari sumber 12 volt dc. Pemberian kondisi buatan terhadap sistem kontrol digunakan kotak yang terbuat dari akrilik berukuran lebar 30 cm, panjang 15 cm, dan tinggi 20 cm sebagai miniatur ruangan dan penggunaan kipas yang dianalogikan sebagai air conditioner (AC). Kipas tersebut dikontrol oleh relai sebagai output atau respon (keluaran) dari setiap perubahan suhu. Sensor LM35 tersebut mendeteksi suhu yang ada didalam ruangan. Kipas dengan bantuan relai digunakan sebagai parameter untuk pengkondisian suhu analogi ruangan. 3.2.1 Uji validasi terhadap minimum system Untuk kondisi dimana terjadi perubahan suhu, pengukuran suhu relatif dilakukan dengan bantuan awal oleh sensor PIR untuk pengaktifan minimum system dan sensor suhu LM35 untuk proses lanjutan berupa pendeteksian nilai suhu yang terdapat dalam analogi ruangan. Uji validasi berupa proses pengkondisian suhu dengan bantuan sensor suhu LM35 dan nilai hasil pengukuran ditampilkan di LCD. Tampilan hasil pengukuran minimum system untuk pengkondisian suhu pada analogi ruangan, seperti ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 9 Tampilan hasil pengukuran minimum system untuk pengkondisian suhu pada analogi ruangan

ICT - 288


Berdasarkan Gambar 9 ditunjukkan, bahwa nilai suhu 29 0C merupakan hasil pengukuran oleh ketiga sensor suhu LM35. Kipas angin beroperasi melalui pemberian kondisi buatan terhadap sensor PIR. Selain pengukuran nilai suhu ruangan dengan bantuan sensor suhu LM35, suhu ruangan juga diukur dengan bantuan termometer. Tampilan pengukuran dengan bantuan termometer, seperti ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10 Tampilan pengukuran dengan bantuan termometer

Berdasarkan Gambar 10 ditunjukkan, bahwa penunjukan nilai suhu di LCD lebih kurang lebih 29 oC, sedangkan pada termometer ditunjukkan nilai suhu sekitar 30 oC dalam kisaran waktu lebih kurang lebih 30 menit. Perubahan suhu terdeteksi oleh termometer pada saat bersamaan dideteksi oleh ketiga sensor suhu LM35. Pembacaan hasil pengukuran suhu pada analogi ruangan oleh termometer, relatif seperti ditampilkan melalui LCD 2x16. 3.2.2 Pengkondisian buatan a) Pengkondisian dengan pemberian es batu pada analagi ruangan Pengkondisian suhu ranalogi uangan dilakukan dengan pemberian es batu dalam rentang waktu 15 menit, dimana suhu dipantau oleh termometer portable dan sistem dalam keadaan tidak dioperasikan. Dalam pelaksanaan pengkondisian suhu awal, dipilih nilai suhu sesuai penunjukan termometer, sebesar 29 0C. Tampilan penunjukan nilai suhu pada termometer, seperti ditunjukkan pada Gambar 11.

Gambar 11 Tampilan penunjukan nilai suhu pada termometer

ICT - 289


Setelah pengkondisian awal, es batu dikeluarkan dan sistem dioperasikan, penunjukan termometer pada nilai 250C dan penunjukan LCD pada nilai 27 0C. Selang 10 menit kemudian, penunjukan termometer pada nilai 260C dan penunjukan LCD pada nilai 28 0C. Setelah 20 menit kemudian, penunjukan termometer pada nilai 27 0C dan penunjukan LCD pada nilai 29 0C. Perubahan suhu pada nilai sebesar 2 0 C, ditunjukkan oleh termometer maupun LCD. Perubahan penunjukan nilai suhu pada ruangan, seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1 Perubahan penunjukan nilai suhu pada ruangan

Penunjukan oleh: Termometer LCD

Nilai Suhu Analogi Ruangan ( 0C) 10 menit 20 menit Awal dari awal dari awal 25 26 27 27 28 29

Kondisi Kipas Tidak beroperasi Tidak beroperasi

Berdasarkan Tabel 1 ditunjukkan, bahwa perubahan suhu ruangan terpantau oleh sistem melalui sensor suhu LM35 dalam ruangan, walau terdapat perbedaan pengukuran antara termometer dan sensor suhu LM35 dalam ruangan. Perbedaan terukur sebesar 0,069-0,08 atau 6,9%-8%. Tampilan penunjukan antara termometer dan LCD saat kipas belum beroperasi, seperti ditunjukkan pada Gambar 12.

Gambar 12 Tampilan penunjukan antara termometer dan LCD saat kipas belum beroperasi

b) Tanggapan minimum system terhadap perubahan kondisi pada analogi ruangan Pemberian isyarat untuk sensor PIR melalui gerak dan keberadaan manusia, secara otomatis mengoperasikan kipas (kipas berputar, ON), penunjukan LCD pada nilai 31 0C dan termometer pada nilai 29 0C. Tampilan penunjukan antara termometer dan LCD saat kipas masih beroperasi, seperti ditunjukkan pada Gambar 13.

Gambar 13 Tampilan penunjukan antara termometer dan LCD saat kipas masih beroperasi

ICT - 290


Berdasarkan Gambar 13 ditunjukkan, bahwa terjadi perbedaan penunjukan nilai suhu antara penunjukan termometer dan LCD. Terdapat perbedaan sebesar 0,069 atau 6,9%. Keberadaan manusia sebagai pemicu kenaikan suhu ruangan sebesar 2 0C. Hal itu ditunjukkan oleh penunjukan termometer dan LCD. Pemberian kondisi melalui perubahan dalam ruangan dengan peniadaan manusia dalam ruang, direspon oleh sistem. Perubahan yang terjadi berupa kondisi kipas berhenti beroperasi dan penunjukan LCD pada nilai 27 0C. Tampilan penunjukan LCD setelah ruang ditinggalkan manusia, seperti ditunjukkan pada Gambar 14.

Gambar 14 Tampilan penunjukan LCD setelah ruang ditinggalkan manusia

Berdasarkan Gambar 14 ditunjukkan, bahwa kipas langsung tidak berputar dan penunjukan nilai suhu turun drastis menjadi 27 0C. Berbantuan sensor PIR, sistem merespon setiap keberadaan manusia dalam ruangan. 4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dan bahasan, maka ditarik simpulan sesuai tujuan penelitian. 1) Integrasi sistem berupa penggabungan sensor LM35 dan PIR, modul mikrokontroler Arduino UNO R3, dan LCD. Tiga sensor LM35 dan satu sensor PIR, dihubungkan ke sistem mikrokontroler Arduino UNO R3 pada pin-pin msukan. Keberadaan sensor PIR sebagai penentu minimum system beroperasi, jika terdeteksi keberadaan seseorang pada ruangan. Tampilan pada LCD merupakan keluaran, bahwa kondisi suhu ruangan dalam keadaan normal dan nilai suhu ditampilkan sebesar 26,86oC. Nilai tersebut merupakan penghitungan dari ketiga sensor suhu LM35, yaitu sensor suhu LM35 pertama dengan nilai konversi ke tegangan sebesar 0,29 volt, sensor suhu LM35 kedua dengan nilai konversi ke tegangan sebesar 0,51 volt, dan sensor suhu LM35 ketiga dengan nilai konversi ke tegangan sebesar 0,007 volt. 2) Pengukuran kinerja minimum system melalui pemberian kondisi buatan terhadap analogi ruangan berupa box ukuran lebar 30 cm, panjang 15 cm, dan tinggi 20 cm dan penggunaan kipas sebagai AC. Kipas tersebut dikontrol oleh relai sebagai respon dari setiap perubahan suhu. Sensor LM35 tersebut deteksi suhu yang terdapat dalam analogi ruangan. Pengoperasian kipas dilakukan oleh relai setelah hasil keluaran atau respon yang dilakukan mikrokontroler. Perbedaan hasil pengukuran antara termometer dan sensor suhu LM35 pada kisaran 0,069 sampai 0,08 atau 6,9% sampai 8%. Keberadaan sensor PIR sebagai sensor pada minimum system yang merespon setiap analogi keberadaan manusia dalam analogi ruangan.

DAFTAR PUSTAKA [1] A. Goeritno, D.J. Nugroho, R. Yatim, “Implementasi Sensor SHT11 Untuk Pengkondisian Suhu dan Kelembaban Relatif Berbantuan Mikrokontroler,” Prosiding Seminar Nasional Sains dan

ICT - 291


Teknologi 2014, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta, hlm. (TE009) 1-13, 12 November 2014. [2] Saefurrochman, A. Goeritno, R. Yatim, D.J. Nugroho, “Implementasi Sensor Suhu LM35 Berbantuan Mikrokontroler pada Perancangan Sistem Pengkondisian Suhu Ruangan,” The 1st University of Research Colloquium 2015, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, hlm. 147-157, 24 Januari 2015. [3] S. Asyura, A. Goeritno, Ritzkal, “Implementasi Sensor LM35 Berbantuan Mikrokontroler Untuk Pengkondisian Suhu Ruangan sebagai Upaya Penerapan Efisiensi Energi Listrik,” Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri V-2016, Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti Jakarta, hlm. 366-372, 18-19 Mei 2016. [4] Sensirion, Datasheet SHT1x (SHT10, SHT11, SHT15) Humidity & Temperature Sensor IC, 2011 [online]: http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/ Sensirion_Humidity_SHT1x_Datasheet_V5.pdf. Diakses 24 Oktober 2014. [5] A.E. Putra, D. Nugraha, Tutorial Pemrograman Mikrokontroler AVR dengan WinAVR GCC (ATMega16/32/8535), FREE e-book v1.0, 2010, pp.3-5 [Online]: http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2012/09/tutorial-pemrograman-mikrokontroler avr-dengan-avr-studio/. Diakses 30 Januari 2016. [6] C. Kuhnel, BASCOM Programming of Microcontrollers with Ease: An Introduction by Program Examples, Boca Raton: Universal Publisher, 2001, pp. 23-68. [7] R.L. Boylestad, L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory (Eleventh Edition), Boston: Pearson Education, Inc., 2013, pp. 829-831. [8] M. Anjanappa, K. Datta, T. Song, “Introduction to Sensors and Actuators,” The Mechatronics Handbook (Editor in Chief: Robert H. Bishop), Boca Raton: CRC Press LCC, 2002, pp. 16.9-16.12. [9] Proteus2000, Proteus 2000 Operations Manual, Scotts Valley: E-MU Systems, Inc., 1998, pp. 131164. [10] Labcenter Electronics, Copyright Notice, Yorkshire: Labcenter Electronics, Ltd., 2011, pp. 1-57. [Online]: http://www.r4systems.com/Downloads/arestut.pdf. Diakses 30 January 2014. [11] National Semiconductor, LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors, Santa Clara: National Semiconductor Corporation, 2000, pp. 1-13. [12] W. Durfee, Arduino Microcontroller Guide (Course Material). Minneapolis: University of Minnesota, 2011, pp. 1-27. [13] M. Margolis, Arduino Cookbook, Sebastopol: O’Reilly Media Inc., 2011, pp. 15-18. [14] M. Burgess, C Programming Tutorial, Oslo: Faculty of Engineering, Oslo College, 1999, pp. 1-9. [15] J.G. Webster, The Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, Boca Raton: CRC Press and IEEE Press. 1999, pp. 32-102. [16] B. Saracoglu, “Infrared Sensors and Passive Infrared Sensors Characteristics and Applications,” Application Note: A Guide to IR/PIR Sensor Set-Up and Testing Instructions, Limitations, and Sample Applications (ECE 480 – Design Team 5, Department of Electrical & Computer Engineering), East Lansing: Michigan State University, (no year), pp. 3-9. [Online]: http://www.egr.msu.edu/classes/ece480/capstone/fall09/group05/docs/ece480_dt5_applicatio n_note_bseracoglu.pdf. Diakses 30 Januari 2017. [17] R. de Dear, G. Brager, D. Cooper, “Developing an Adaptive Model of Thermal Comfort and Preference,” Final Report ASHRAE RP-884, pp. 6-12, March 1997. [18] R. de Dear, G. Brager, “Developing an adaptive model of thermal comfort and preference,” ASHRAE Transactions 104 (1), pp. 145–167, 1998.

ICT - 292


[19] B.J. Olesen, K.C. Parsons, “Introduction to thermal comfort standards and to the proposed new version of EN ISO 7730,” Journal of Energy and Buildings, 34 (6), pp. 537-548, 2002. [20] B. Bronsema, “Performance Criteria of Buildings for Health and Comfort,” ISIAQ-CIB Task Group TG 42, CIB number 292, pp. 42-44, 2004. [21] A. I. Pressman, K. Billings, T. Morey, Switching Power Supply Design (Third Edition), New York:

McGraw-Hill, 2009, pp. 4-9.

ICT - 293

Minimum System Berbasis Mikrokontroler Berbantuan Sensor Passive Infrared (PIR) dan Sensor Suhu LM35 Untuk Pengkondisian Suhu pada Analogi Ruangan

Recommend Documents