OTOMASI KIPAS PADA RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER Lingga1, Eru Puspita, ST,.M.Kom2, Taufiqurrahman, S.ST2 1
2
Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Electronics Engineering Polytechnic Institute of Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114 email :
[email protected]
Abstrak
ruangan sangatlah berarti, terlebih pada saat musim kemarau. Pemaparan matahari secara terus-menerus dapat menyebabkan kenaikan suhu. Apabila hal ini terjadi pada suatu ruangan yang memiliki ventilasi yang buruk dapat menyebabkan ruangan akan cepat panas dan akan terasa pengap. Ventilasi berfungsi sebagai tempat sirkulasinya udara. Salah satu alat yang dapat mensirkulasikan udara ialah kipas angin. Hampir setiap rumah mempunyai kipas angin yang tujuannya untuk menggerakan udara (sirkulasi udara) dalam ruangan. Dalam kurun waktu singkat perkembangan teknologi berkembang sangat cepat. Perkembangan teknologi ini merupakan hasil kerja keras dari rasa ingin tahu manusia. Dengan pesatnya laju perkembangan teknologi tersebut banyak bermunculan alat-alat yang canggih yang dapat bekerja secara otomatis.Awalnya pengaktifan kipas dilakukan oleh manusia. Namun seiring dengan perkembangan teknologi dibidang elektronika, tugas manusia ini sudah dapat digantikan alat bantu tertentu yang dapat bekerja secara otomatis untuk mengaktifan kipas tersebut sehingga pada proyek akhir ini dirancang otomasi kipas angin pada ruangan yang dilengkapi prinsip on/off.
Dalam ruangan maupun di luar ruangan, tubuh n manusia mengeluarkan energi panas. Jika tidak ada angin, panas ini membentuk sebuah lapisan hangat tipis diatas kulit. Hal inilah yang membuat gerah, dengan adanya aliran udara yang bergerak dari kipas angin disekitar tubuh sehingga lapisan panas itu terangkat dan menggantinya dengan lapisan udara yang dingin. Jadi secara teknis, kipas angin tidak mendinginkan ruangan. Kipas angin dapat menjadi solusi untuk "mendinginkan" di ruangan yang sirkulasi udaranya bagus. Kipas angin tidak mendinginkan tetapi memberi sensasi dingin. Pada proyek akhir ini kipas angin dalam pengaktifannya akan dibuat secara otomatis yaitu dilengkapi dengan sensor suhu(LM35) dan sensor pir yang kemudian dikontrol menggunakan mikrokontroler dan dapat juga putaran dari kipas diatur kecepatanya. Kipas dapat bekerja secara otomatis sehingga dapat mempermudah manusia yang sebelumnya proses pengaktifan kipas dilakukan oleh manusia. Dan juga dapat lebih efisiensi dalam pemakaian energi karena kipas bekerja pada saat yang diperlukan saja. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa sistem dapat bekerja dengan baik sesuai dengan perencanaan. Disini peranan dari sensor sangat penting yang dapat mempengaruhi tingkat keberhasilan secara keseluruhan. Tingkat keberhasilan yang dicapai sistem secara keseluruhan yaitu setelah dilakukan integrasi antara software dan hardware adalah sebesar 80 % dengan melakukan pengujian-pengujian terintergrasi. Kata kunci : Sensor PIR, LM35 I.
II.
DASAR TEORI
Otomasi kipas pada ruangan ini terdiri dari beberapa elemen yaitu: a. MIKROKONTROLER ATMEGA 8[1] AVR merupakan seri Mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC(Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dam mode power saving. Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan
PENDAHULUAN
Indonesia yang beriklim tropis dan dilewati garis khatulistiwa menyebabkan suhu udaranya lebih panas dibanding wilayah-wilayah yang lainnya. Hal ini menjadikan keberadaaan dan fungsi alat yang dapat mendinginkan
1
yang rendah yaitu kurang 0,5°C pada suhu 25°C. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu sekitarnya, jika suhu udara sekitarnya jauh lebih tinggi atau rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara sekitarnya.
memori program untuk deprogram ulang dalam system menggunakan hubungan serial SPI. ATmega8 memiliki kapasitas EEPROM 512 bytes dan kapasitas FLASH 8K bytes dan memiliki 28 pin yang masing-masing memiliki fungsi berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lain.
c.
SENSOR PIR[3] PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.
b. SENSOR SUHU LM35[2] Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan dalam perancangan jika dibandingkan sensor suhu yang lain. LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus. IC LM35 dikemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran linier sebanding perubahan suhu. Gambar 1 menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan. 3 pin LM35 menujukan fungsi masingmasing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajat celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut : VLM35 = Suhu* 10 mV
III. PERANCANGAN SISTEM Pada tahap ini dilakukan perancangan sistem untuk mempersiapkan perangkat keras dan perangkat lunak yang akan dibuat. input kontrol LM35 basic temperature sensor[2]
!
Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60uA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahaan pembacaan
output
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem
2
LCD
a.
Pembuatan Perangkat Keras dan Lunak Perancangan sistem ini secara keseluruhan terdiri dari dua bagian dasar, yaitu bagian perangkat keras (hardware) dan bagian perangkat lunak (software). Untuk perangkat keras secara garis besar terdiri dari mikrokontroler ATmega 8, power supply, driver kipas. Untuk perangkat lunak terdiri dari bahasa C yang digunakan pada mikrokontroler, karena cukup mudah didalam penggunaannya jika dibandingkan dengan bahasa assembly.
akhir ini sensor PIR yang digunakan seri KC7783R dimana sensor ini dapat langsung dihubungkan dengan sistem mikrokontroler. Kondisi high – low ini akan dimanfaatkan untuk menyalakan lampu jika sensor aktif/ada gerakan manusia. Dan mematikan lampu jika sensor tidak aktif/tidak ada gerakan manusia. . 14 15 16 17 18 19 9 10
Sensor Suhu LM35 Pada proyek akhir ini menggunakan sensor suhu LM35 yang merupakan komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan dimana nantinya sensor ini digunakan untuk mendeteksi suhu ruangan. Suhu ruangan yang terbaca pada sensor LM35 akan digunakan untuk mengontrol putaran dari kipas melalui mikrokontroler. Disini rangkaian sensor LM35 tidak menggunakan rangkaian penguat karena untuk pembacaan adc menggunakan adc 10bit dan untuk tegangan referensinya menggunakan tegangan 2,5 volt sehingga untuk perubahan step suhu sudah halus sekitar 0,24°C. Perubahan nilai suhu sekitar 0,24°C pada manusia tidak terlalu terasa karena itu rangkaian ini bisa digunakan untuk pembacaan suhu.Untuk perhitungannya sebagai berikut: Vout maksimal sensor LM35 ialah 1,5 volt untuk suhu 150°C. . = x = x 1024 = 614,4
.
PIR
LM35 VI
VO
3
2
GND
1
R2 1k
C1
100u
23 24 25 26 27 28 1
2
PC0/ADC0 PC1/ADC1 PC2/ADC2 PC3/ADC3 PC4/ADC4/SDA PC5/ADC5/SCL PC6/RESET
ADC6 ADC7 AVCC AREF
20 21
Driver Kipas Penggunaan driver AC device dalam plant ini bertujuan untuk mengatur sudut penyulutan yang nantinya berfungsi sebagai rangkaian dimmer. Keluaran rangkaian ini digunakan untuk memberikan tegangan masukan bagi peralatan dengan sumber AC. Besar sudut penyulutan yang dihasilkan dan tegangan keluaran yang digunakan sebagai driver peralatan AC diatur oleh program dalam mikrokontroler. . 1
R6
6
10k
R7
. 14 15 16 17 18 19 9 10
23 24 25 26 27 28 1
2 3 4 5 6 11 12 13
Gambar 3.3 Konfigurasi sensor PIR pada mikrokontroler
Berikut ini merupakan rangkaian sensor suhu. .
3
VO
PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/XCK/T0 PD5/T1 PD6/AIN0 PD7/AIN1
ATMEGA8
" 0,24°C
Sehingga 1
VI GND
1
PB0/ICP PB1/OC1A PB2/SS/OC1B PB3/MOSI/OC2 PB4/MISO PB5/SCK PB6/XTAL1/TOSC1 PB7/XTAL2/TOSC2
PB0/ICP PB1/OC1A PB2/SS/OC1B PB3/MOSI/OC2 PB4/MISO PB5/SCK PB6/XTAL1/TOSC1 PB7/XTAL2/TOSC2 PC0/ADC0 PC1/ADC1 PC2/ADC2 PC3/ADC3 PC4/ADC4/SDA PC5/ADC5/SCL PC6/RESET
PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/XCK/T0 PD5/T1 PD6/AIN0 PD7/AIN1
Zero Crossing
Q4010L5 4
220k
C13 100p
MOC3041
ADC6 ADC7 AVCC AREF
U10
2
2 3 4 5 6 11 12 13
Prinsip kerja rangkaian pada gambar 3.4 adalah dengan memanfaatkan suatu masukan dengan arus searah 15 mA untuk menghidupkan LED MOC3041. Sinyal pemicuan dari mikrokontroler yang berupa pulsa high selama waktu tertentu akan mengalirkan arus ke dalam komponen LED dari MOC 3041. Selanjutnya LED akan mengaktifkan output yaitu triac. Akibatnya triac akan terpicu sehingga beban akan teraliri arus listrik. Dengan diaturnya waktu pemberian sinyal pemicuan maka besarnya tegangan yang diterima beban juga akan bervariasi.
20 21
ATMEGA8
Gambar 3.2 Rangkaian LM35
Sensor PIR Penggunaan sensor PIR dalam proyek akhir ini digunakan dalam pendeteksian keberadaan orang dalam ruangan. Dimana kerja dari sensor PIR yaitu merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Jadi ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkan pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dan mengeluarkan output high voltage (±5 volt). Dalam proyek
Mikrokontroler Pada rangkaian mikrokontroler disini yaitu terdiri dari rangkaian minimum sistem sendiri dan I/O yang terhubung secara keseluruhan pada rangkaian mikrokontroler. Adpun masukan dan keluaran dari mikrokontroler dalam proyek akhir ini yaitu masukan ADC dari sensor LM35, masukan sensor PIR pada ext.interrupt, Adapun rangkaian secara keseluruhan
3
sistem mikrokontroler seperti ditunjukkan pada Gambar 3.5.
orang dalam ruangan karena tidak terdeteksi pergerakan lagi. Namun jika dalam menghitung delay sensor sudah aktif lagi maka kipas tetap berputar dan perhitungan delay direset kembali untuk menghitung delay waktu 1 menit. Untuk penentuan 1menit tersebut didapatkan dengan cara melakukan pengamatan suatu aktifitas di dalam ruangan. Pada proyek akhir ini pengamatan dilakukan pada laboratorium tugas akhir. Pada pengamatan tersebut dalam jangka waktu tertentu terjadi beberapa gerakan. Sampel waktu yang digunakan selama 1 jam. Selama pengamatan 1 jam tersebut terjadi banyak pergerakan dari manusia. Dari 1 menit sekitar ada 6 gerakan yang terjadi dan pada menit berikutnya juga terjadi pergerakan-pergerakan. Selisih waktu antara pergerakan selanjutnya dibawah 1 menit sehingga bisa diasumsikan ada aktifitas dari manusia. Cara kerja sistem dapat ditabelkan seperti berikut:
LCD2 LM016L
U7 1
R8
6
10k
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
RS RW E
Q4010L5
Zero Crossing
4
220k
C12 100p
7 8 9 10 11 12 13 14
VSS VDD VEE 1 2 3
4 5 6
VCC
R2 U8
2
MOC3031M
D4 D5 D6 D7
E D4 D5 D6 D7
PD0/RXD PB0/ICP PD1/TXD PB1/OC1A PD2/INT0 PB2/SS/OC1B PD3/INT1 PB3/MOSI/OC2 PD4/XCK/T0 PB4/MISO PD5/T1 PB5/SCK PD6/AIN0 PB6/XTAL1/TOSC1 PD7/AIN1 PB7/XTAL2/TOSC2
ADC6 ADC7 20 21
RV2
AVCC AREF
PC0/ADC0 PC1/ADC1 PC2/ADC2 PC3/ADC3 PC4/ADC4/SDA PC5/ADC5/SCL PC6/RESET
X2
14 15 16 17 18 19 9 10
LM35 3
C8
VO
R2
22p
1k
23 24 25 26 27 28 1
1
VI
C1
100u
R1
ATMEGA8 10k
.
22p
CRYSTAL
GND
U5 2 3 4 5 6 11 12 13
RS RW
2
RS RW E
C7
.
10k
PIR
C9
3
VO
VI
1
Tabel 3.2 Cara kerja kipas
GND
100u
2
Suhu Ruangan °C
.
vcc
LM317L VI
VO ADJ
3
27
2
Sensor PIR aktif Off
1
1k
27<°C<29 C1
1000uF
R2 5k
C2
v
v v
v
v
v
v
v
29 °C 31
100uF
mati
v
R1
Kipas 50% 70% daya daya
v v
v
>31
v
v
v
v v Dari table 3.2 dapat dibuat flowchart sebagai berikut:
Gambar 3.5 Rangkaian mikrokontroler secara keseluruhan
b.
Pembuatan Perangkat Lunak Pada perancangan lunak disini yaitu berisi tentang algoritma pemrograman dari sistem otomasi kipas. Dalam pembuatan perangkat lunak / program dalam mikrokontroler menggunakan CodeVisionAVR C Compiler. Selanjutnya program akan disimpan dalam memori data dan memori program. Sistem pengaturan kontrol kipas menggunakan sistem open loop, dimana suhu ruangan yang terbaca oleh sensor suhu digunakan untuk mengontrol putaran dari kipas. Secara teknis kipas angin tidak mendinginkan ruangan. Kipas angin dapat menjadi solusi untuk "mendinginkan" di ruangan yang sirkulasi udaranya bagus. Kipas angin tidak mendinginkan tetapi memberi sensasi dingin, karena efek dingin yang dirasakan manusia merupakan suhu kulit maka dari itu menggunakan sistem open loop. Pada perancangan perangkat lunak ini, kipas akan berputar saat sensor pir mendeteksi adanya pergerakan manusia dan terperatur suhu yang terbaca pada sensor suhu memenuhi yang telah ditentukan yang digunakan untuk mengontrol putaran kipas tersebut. Saat sensor pir aktif setelah itu dibandingkan dengan temperature suhu yang terbaca pada sensor suhu. Disini sensor pir akan mendeteksi setiap pergerakan dan setelah itu program akan mengerjakan delay waktu sebesar 1menit, dimana jika dalam menghitung delay waktu 1menit sensor pir tidak aktif lagi, maka kipas akan dimatikan. Jadi disini diasumsikan bahwa tidak ada
Start
Inisialisasi sistem
Cek sensor pir
Cek sensor pir
ya 27°C
aktif tidak
ya
Kipas mati
tidak ya 27<°C<29
Kipas mati
Kipas 50% daya
tidak ya Kipas 70% daya
29 °C 31
stop
tidak ya >31°C
#! $
4
100% daya
Kipas 100% daya
!
NO
Suhu Pembacaa X-Y Ketidakli termomete n LM35 nieran r analog pada LCD LM35 (°C) (°C) (%) 18 18.39 0.39 2.16 1 19 19.35 0.35 1.84 2 20 20.32 0.32 1.60 3 21 21.28 0.28 1.33 4 22 22.24 0.24 1.09 5 23 23.20 0.20 0.86 6 24 24.17 0.17 0.70 7 25 25.15 0.15 0.60 8 26 26.12 0.12 0.46 9 27 27.34 0.34 1.25 10 28 28.32 0.32 1.14 11 29 29.30 0.30 1.03 12 30 30.52 0.52 1.73 13 31 31.49 0.49 1.58 14 32 32.71 0.71 2.21 15 Rata-rata ketidaklinieran 2.16 X-Y = selisih pembacaan suhu termometer analog dengan suhu yang tertampil di LCD
Tabel 4.1 Pengukuran suhu dengan LM35 dan termometer analog
NO
Suhu Pembacaa X-Y Ketidakli termomet n LM35 nieran er analog pada LCD LM35 (°C) (°C) (%) 1 18 18.71 0.71 3.94 2 19 20.39 1.39 7.31 3 20 20.87 0.87 4.35 4 21 21.59 0.59 2.8 5 22 23.19 1.19 5.4 6 23 23.91 0.91 3.95 7 24 24.88 0.88 3.66 8 25 25.60 0.60 2.4 9 26 26.56 0.56 2.15 10 27 28.95 1.95 7.22 11 28 29.68 1.68 6.00 12 29 30.40 1.40 4.82 13 30 31.84 1.84 6.13 14 31 32.32 1.32 4.25 15 32 34.05 2.05 6.40 Rata-rata ketidaklinieran 4.71 X-Y = selisih pembacaan suhu termometer analog dengan suhu yang tertampil di LCD
' & % & &) &' && &%
! *+ , %(
%( &
%(&
%(&)
%(
) %(&'
Pengujian sensor LM35 Pada pengujian kali ini yaitu pengujian rangkaian sensor suhu dengan menggunakan sensor LM35. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik sensor LM35 dalam pembacaan suhu ruangan. Nilai pembacaan dari LM35 akan dibandingkan dengan pembacaan oleh termometer analog. Disini termometer yang digunakan ialah termometer ruangan yang menggunakan air raksa. Termometer ini diasumsikan pembacaanya sama dengan suhu asli ruangan sehingga bisa menjadi pembanding dari LM35.
%(&
a.
Tabel 4.2 Pengukuran suhu dengan LM35 dan termometer analog sesudah dikalibrasi
%(&&
IV. PENGUJIAN DAN ANALISA
'% Gambar 4.2 Grafik perbandingan pembacaan sesudah dikalibrasi
%
b.
Pengujian driver pengendali tegangan AC Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui cara kerja MOC3041 dan triac. Pada Gambar 4.3 merupakan rangkaian untuk pengontrol tegangan AC gelombang penuh satu fasa. Sebagai komponen pengontrol tegangan digunakan triac BTA12. Agar tidak membahayakan bagian yang mempunyai level tegangan rendah ( bagian pengontrol ), maka digunakan MOC 3041 untuk mengkopel triac dengan bagian pengontrolnya.
&% !
%
*+ , %( &
%(
%(&
%(&)
%(&'
%(&&
%(&
%(
%
/
Gambar 4.1 Grafik perbandingan pembacaan termometer analog dan LM35
. 1
0
R6
6
10k
R7 U10
2 Zero Crossing
Q4010L5 4
220k
C13 100p
MOC3041
Gambar 4.3 Rangkaian driver tegangan AC
5
*- .
Ga
Dari rangkaian seperti Gambar 4.3 cara pengujiannya dengan mengaktifkan kaki pin no 1 yang dihubungkan ke port mikrokontroler untuk mengaktifkan MOC 3041. Disini pada kaki pin no 1 diberi tegangan bervariasi menggunakan pwm untuk menyalakan led pad moc. Pengujian PWM ini bertujuan untuk melihat keluaran dari PWM yang dibangkitkan dari mikrokontroler ATmega8 menggunakan timer/counter2 yaitu sebesar 8 bit. PWM ini nantinya digunakan sebagai masukan rangkaian driver yang digunakan untuk mengontrol intensitas led pada moc 3041. Dengan memberikan tegangan yang berbeda-beda maka intensitas led akan bervariasi. Disini dengan pengaturan intensitas led maka kecepatan nyala diac pada moc 3041 juga bisa diatur sehingga dengan seperti itu maka waktu penyulutan triac bisa diatur-atur. Dengan mengatur waktu penyulutan triac maka tegangan output ac dapat diatur sesuai yang diinginkan. Pada pengujian ini terdapat beberapa pengukuran dengan nilai duty cycle berbeda-beda dengan step kenaikan 10% kemudian didapat nilai output dari masing-masing duty cycle. Vout pengukuran diukur menggunakan avo meter pada pin PB.3 yang merupakan keluaran dari PWM. Berikut ini hasil pengukurannya dapat dilihat pada tabel 4.3.
b.
Pengujian dengan duty cycle=50%; probe oscilloscope = 2 volt/div; 10ms/div
1 !
/
2+
! /
c.
,%3
Pengujian dengan duty cycle=80%; probe oscilloscope = 2 volt/div; 10ms/div
Tabel 4.3 Pengujian PWM untuk masukan MOC3041
Duty cycle (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Masukan tegangan MOC3041 (volt) 0,49 1,06 1,55 2,03 2,54 3,05 3,53 4,02 4,49 4,98
Vout tegangan driver (volt) 30,59 50,68 70,05 89,50 110,45 130,78 150,86 170,30 190,80 210,59
1 !
/
2+
! /
d.
%3
Pengujian dengan duty cycle=100%; probe oscilloscope = 2 volt/div; 10ms/div
Hasil pengujian ditampilkan menggunakan oscilloscope yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini: a) Pengujian dengan duty cycle=0%; probe oscilloscope = 2 volt/div; 10ms/div
1 !
/
2+
! /
1 !
/
2+
! /
%3
6
%%3
c.
Pengujian Sensor PIR Pengujian sensor PIR disini bertujuan untuk mengetahui kemampuan sensor untuk dalam mendeteksi pergerakan manusia dan apakah modul sensor PIR dapat berfungsi dengan baik atau tidak. Dimana pengujian sensor disini berdasarkan jarak dan berdasarkan sudut terhadap obyek.
bervariasi . Dengan tegangan dc yang bisa diatur-atur maka intensitas led pada moc 3041 bisa dikontrol. Dengan mengatur intensitas led maka kecepatan nyala diac pad moc 3041 bisa diatur juga. Semakin besar intensitas led maka kecepatan nyala diac semakin cepat sehingga waktu tundaan untuk pemicuan triac semakin cepat dan sebaliknya semakin lemah intensitas led maka kecepatan nyala diac semakin lambat yang mengakibatkan waktu tunda pemicuan triac semakin lama. Besarnya tegangan ac yang dihasilkan ditentukan oleh sudut pemicuan triac. Nilai sudut pemicuan triac adalah berupa waktu tunda untuk pemicuan triac.
Tabel 4.4 Data pengujian sensor PIR
NO
Jarak (meter)
1
Sudut (°)
0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40
4
2
3
3
2
4
1
5
0.5
Prosentase keberhasilan sensor untuk mendeteksi pergerakan 100% 100% 0% 100% 100% 0% 100% 100% 40% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
27°C 27<°C<29 29 °C 31 >31°C
Tegangan output driver (volt) 0 110,45 150,86 210,59
Kesimpulan Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: • Terjadi perbedaan pembacaan suhu oleh sensor LM35 dengan termometer ruangan yaitu sampai 2,05°C sebelum LM35 dikalibrasi dan 0,71°C sesudah dikalibrasi. • Penempatan sensor PIR sebaiknya dipasang pada jarak antara 0-2 meter terhadap objek agar tingkat keberhasilannya 100%, karena jika jaraknya 2 meter dengan sudut 40° tingkat keberhasilannya 50%. • Dengan mengatur waktu penyalaan triac maka besarnya tegangan yang dihasilkan bisa ditentukan dan putaran kipas dapat diatur sesuai yang diinginkan.
Pada pengujian ini pertama dilakukan pengujian pembacaan sensor suhu LM35 kemudian data output dikirim ke mikrokontroler pada PORTC.0 dan PORTC.1 yang sudah difungsikan sebagai input ADC. Berikut hasil pembacaan dari sensor LM35 dapat dilihat pada tabel 4.5. Suhu 27°C 27<°C<29 29 °C 31 >31°C
1 2 3 4
Tegangan masukan MOC (volt) 0 2,54 3,53 4,98
a.
Pada pengujian sistem terintegrasi ini yaitu pengujian sistem secara keseluruhan yaitu hardware dan software.
No 1 2 3 4
Suhu
V. PENUTUP
Disini dapat disimpulkan bahwa jarak sensing dari sensor PIR yaitu baik jika lurus 0° dan tidak melebihi jarak 2 meter dengan obyek. Sensor PIR mempunyai spesifikasi jarak dan sudut tertentu untuk dapat mendeteksi pergerakan dengan baik. e. Pengujian Sistem Terintegrasi
/
No
b.
Saran Pada pengerjaan proyek akhir ini tidak lepas dari berbagai macam kelemahan di dalamnya, baik itu pada perencanaan sistem maupun pada peralatan yang telah dibuat. Untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan serta sebagai masukan untuk perbaikan sistem menjadi lebih sempurna kedepannya, maka diberikan beberapa saran dan harapan sebagai berikut: • Perlu diperhatikan pemilihan sensor suhu untuk kedepannya supaya hasillnya lebih akurat dan sesuai yang diharapkan. • Untuk perkembangan selanjutnya pada proyek akhir ini sistem dapat mendeteksi jumlah manusia yang berada dalam ruangan.
*+ ,
Tegangan Output (mv) 275
>275 - <296 296 - 314 >314
Pengujian kedua adalah dengan menguji rangkaian driver pengendali tegangan AC dengan rangkaian mikrokontroler. Fungsi dari rangkaian ini untuk mengaktifkan beban ac yaitu kipas angin.Input rangkaian driver ini dihubungkan ke port mikrokontroler yang dibangkitkan menggunakan sinyal pwm untuk menghasilkan tegangan dc
7
•
Agar alat ini bisa bekerja secara optimal dan handal, diharapkan untuk pemilihan komponen dan spesifikasinya harus sesuai.
DAFTAR PUSTAKA [1] Winoto Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR ATmega 8/32/16/8535dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung: Informatika Bandung [2]http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/8866/NSC/L M35.html. Diakses 25 Mei 2011. [3] http://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/09/12/carakerja-sensor-pir/. Diakses 25 Mei 2011.
8
