LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ALAT PENGUKUR TEMPERATUR BERBASIS ARDUINO UNO PADA PROTOTIPE COOLING TUNNEL
MAKING AND TESTING OF TEMPERATURE MEASURING TOOLS BASED ON ARDUINO UNO IN COOLING TUNNEL PROTOTYPE Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan
Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara
Disusun oleh : Adi Guna Priadi NIM : 091611002
JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
ABSTRAK
Pengukuran nilai suhu adalah bagian yang seringkali dibutuhkan di lingkungan. Pengukuran temperatur sangat berperan penting dalam proses pendinginan produk
pada prototype cooling tunnel, dengan pengukuran temperatur yang tepat dan akurat dapat memberikan hasil yang memuaskan baik dalam mendapatkan data ataupun dari segi produksi. Arduino Uno merupakan suatu board microcontroller berbasis ATmega328 yang banyak fungsinya dan dapat menyesuaikan dengan
program yang kita kehendaki seperti pengukuran temperatur. Pada pengukuran
temperatur di kabin prototype cooling tunnel, sensor yang digunakan adalah LM35CZ, termistor dan termokopel tipe K. Dari hasil pengujian alat, standar deviasi yang dimiliki pada masing masing sensor adalah 5,9 pada termometer digital, 7,5 pada LM35CZ, 6,8 pada termistor dan 5,7 pada termokopel tipe K dengan perbedaan temperatur pada suhu lingkungan adalah 0,1 oC - 0,8 oC. Hal ini dikarenakan panjang kabel, noise, kondisi sensor yang kurang baik dan respon masing-masing sensor.
Kata Kunci: Arduino Uno, LM35CZ, Termistor, Termokopel tipe K
ABSTRACT
Measurement of the temperature value is the part that is often needed in the environment. Temperature measurement is very important in the process of
cooling products in the prototype cooling tunnel, with precise temperature
measurement and can accurately deliver satisfactory results both in terms of
getting the data or production. Arduino Uno is a board which is based on microcontroller ATmega328 has many functions and can customize the program that we want such as temperature measurement. In the cabin temperature
measurement on prototype cooling tunnel, the sensor used is LM35CZ, thermistor
and thermocouple type K. From the results of testing tools, which had the deviation standard of each sensor is 5.9 on Digital Thermometer, 7.5 on LM35CZ, 6.8 on thermistor and 5.7 on thermocouples type K with a temperature difference on the ambient temperature is 0.1 oC - 0.8 oC. This is because the cable length, noise, poor condition of the sensor and the response of each sensor.
Key Words: Arduino Uno, LM35CZ, Thermistor, Thermocouple type K
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil`aalamiin, puja dan puji serta syukur penulis
panjatkan kehadirat Allah S.W.T karena atas Rahmat dan hidayah-Nya penulis
dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir ini. Laporan Tugas Akhir yang penulis buat ini berisikan tentang Pembuatan
Dan Pengujian Alat Pengukur Temperatur Berbasis Arduino Uno pada Prototype
Cooling Tunnel dimana pada saat pengukuran menggunakan tiga buah sensor
yang berbeda.
Penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah turut membantu pada penyelesaian tugas akhir dan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, baik bantuan moril maupun materiil, bimbingan, serta masukanmasukan yang semuanya sangat membantu. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada : 1.
Allah SWT karena atas bantuan-Nya segala kegiatan pembuatan alat dan dalam penyusunan laporan ini penulis diberi kelancaran dan kemudahan.
2.
Kedua orang tua penulis yang senantiasa mendoakan dan memberikan dukungan demi kelancaran penulis, kakakku serta seluruh keluarga besar yang penulis sangat sayangi yang telah banyak memberikan dukungan moril maupun materil dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
3.
Bapak Aries Prih Haryono, ST., MT selaku Pembimbing I, juga kepada Bapak DR. Drs Pratikto., MT selaku pembimbing II yang telah membantu penulis dalam menghadapi berbagai kesulitan, serta banyak memberikan bimbingan dan pengarahan selama proses pelaksanaan tugas akhir ini.
4.
Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng selaku ketua jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
5.
Seluruh staf dosen, teknisi dan instruktur di laboratorium Teknik Refrigerasi dan Tata Udara (Pak Prayogo, Pak Dani, Pak Aep, Pak
pengetahuan, wawasan, dan pengalamannya, demi kelancaran proses belajar mengajar di jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
6.
Samedi, dan Pak Karman), yang telah mendedikasi seluruh ilmu,
7.
Rekan rekan 3A yang tanpa henti memberikan dorongan, semangat dan bantuan baik secara moril maupun materiil. Kepada rekan mahasiswa Teknik Refrigerasi dan Tata Udara angkatan 2009.
Semoga seluruh amal kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan
dari Allah SWT dan dapat mempererat komunikasi serta tali silaturahmi. Penulis
menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih banyak
kekurangan oleh karena itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan pada masa yang akan datang. Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini dapat menjadi salah satu sumber ilmu yang bermanfaat. Amin.
Bandung, Juli 2012
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK…………………………………………………………….………..... ...i KATA PENGANTAR……………….……………………………… ......................iii DAFTAR ISI………………………………………………………… ......................v
DAFTAR GAMBAR…………………………………… .........................................vii DAFTAR TABEL………………………………………………… ..........................viii DAFTAR GRAFIK...... ..............................................................................................ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang ....................................................................................1
1.2
Tujuan………………………………………… .................................2
1.3
Batasan Masalah…………………………………………… .............2
1.4
Metode Penyusunan Laporan……………………………..……… ...2
1.5
Sistematika Penulisan……………………………..……… ...............3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1
Cooling Tunnel………………...…….... ............................................5
2.2
Sistem Pengukuran…………. ............................................................6
2.3
Alat Pengukur Temperatur .................................................................7 2.3.1 Arduino Uno ..............................................................................7 2.3.2 LCD Shield ................................................................................10 2.3.3 Amplifier AD595AQ .................................................................10 2.3.4 Resistor ......................................................................................11 2.3.5 LED ...........................................................................................12 2.3.6 Universal AC/DC Adaptor ........................................................13 2.3.7 Kabel USB .................................................................................13
2.4
Sensor/Tranduser ................................................................................14 2.4.1 Termokopel tipe K .....................................................................15 2.4.2 Termistor ...................................................................................16 2.4.3 LM35CZ ....................................................................................16
2.5
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN ALAT
3.1
Perancangan ........................................................................................20
3.2
Pembuatan Alat Ukur .........................................................................22 3.2.1 Arduino Uno ..............................................................................22
3.2.2 LCD Shield ................................................................................22
Program(Bahasa Prosessing) ..............................................................17
3.2.3 Sensor/Tranduser .......................................................................23
3.2.4 Komponen Pendukung ..............................................................26
3.2.5 Pembuatan Program...................................................................26
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ALAT 4.1
Pengujian Alat Ukur.................................................................................27 4.1.1 Metode Pengambilan Data ........................................................27 4.1.2 Objek Pengukuran .....................................................................28
4.2
Pengujian Sensor ......................................................................................28
4.3
Pengujian Pada Kabin Prototype Cooling Tunnel......................... ..........35
4.4
Analisis Alat............................. ................................................................39
BAB V PENUTUP 5.1
Kesimpulan..............................................................................................40
5.2
Saran ........................................................................................................40
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Prototype Cooling Tunnel...................................................................5 Gambar 2.2. Diagram Blok......................................................................................6
Gambar 2.3. Diagram Blok Pada Alat.....................................................................7 Gambar 2.4. Arduino Uno.......................................................................................8 Gambar 2.5. LCD Shield........................................................................................10 Gambar 2.6. Amplifier AD595AQ..........................................................................10
Gambar 2.7. Skematik Rangkaian Pada AD595AQ...............................................11
Gambar 2.8. Resistor.............................................................................................11 Gambar 2.9. LED...................................................................................................12 Gambar 2.10. Montana Universal AC/DC Adaptor..............................................13 Gambar 2.11.Kabel USB.......................................................................................13 Gambar 2.12. Tabel Perbedaan Sensor.................................................................14 Gambar 2.13. Thermocouple Tipe K......................................................................15 Gambar 2.14. Sensor Thermistor...........................................................................16 Gambar 2.15. LM35CZ..........................................................................................17 Gambar 2.16. Tampilan Software Arduino............................................................18 Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan..............................................................21 Gambar 3.2. Penampang LM35CZ........................................................................23 Gambar 3.3. Rangkaian Penghubung Termistor...................................................24 Gambar 3.4. Rangkaian Pada AD595AQ..............................................................25 Gambar 3.5. PCB Rangkaian Penguat Cold Junction...........................................25 Gambar 4.1. Alat Pengukur Temperatur...............................................................27 Gambar 4.2. Pengukuran Temperatur Lingkungan...............................................28 Gambar 4.3. Pengukuran Penurunan Suhu Dengan Menggunakan Es.................31 Gambar 4.4. Pengukuran Kenaikan Suhu Dengan Memanaskan Air...................33 Gambar 4.5. Posisi Penempatan Sensor Pada Kabin............................................35
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel.4.1 Data Temperatur Lingkungan Pada Siang Hari....................................29
Tabel.4.2 Beda Temperatur Tiap Sensor Pada Siang Hari...................................29 Tabel.4.3 Data Temperatur Lingkungan Pada Malam Hari.................................30
Tabel.4.4 Beda Temperatur Tiap Sensor Pada Malam Hari.................................30
Tabel.4.5 Data Pada Penurunan Suhu..................................................................32 Tabel.4.6 Data Pada Kenaikan Suhu.....................................................................34 Tabel.4.7 Data Pengukuran Temperatur Pada Kabin 10 Menit Sekali.................36 Tabel.4.8 Data Pengukuran Temperatur Pada Kabin 5 Menit Sekali...................38
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 4.1 Perbedaan Sensor Temperatur Terukur Pada Siang Hari..................29
Grafik 4.2 Perbedaan Sensor Temperatur Terukur Pada Malam Hari................31 Grafik 4.3 Temperatur Terhadap Waktu Pada Saat Pendinginan........................32
Grafik 4.4 Temperatur Terhadap Waktu Pada Saat Pemanasan..........................34
Grafik 4.5 Temperatur Pada Kabin 10 Menit Sekali............................................37 Grafik 4.6 Temperatur Pada Kabin Tiap 5 Menit Sekali......................................38
DAFTAR PUSTAKA
Bolton W. 1980. Engineering Instrumentation and Control. London: Butterworth
& Co. Ltd.
Evans, Brian. 2010. Beginning Arduino Programming. New York: Technology in
Action. Kilian, Christopher T. 1996. Modern Control Technology. London: West
Publishing Co.
McRoberts, Michael. 2010. Beginning Arduino. New York: Technology in
Action. Prof. Dr. Zuhal M.Sc.EE, Ir. Zhanggischan. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. http://www.famosastudio.com/ http://arduino.cc/en/Reference/HomePage http://www.mikron123.com/index.php/Aplikasi-Pengukuran/Pengukur-SuhuBerbasis-Mikrokontroler.html http://reprap.org/wiki/File:Thermocouple_1.0_schematic.png http://www.ladyada.net/learn/sensors/thermistor.html http://www.geraicerdas.com/viewpost/72
CURRICULUM VITAE
BIODATA
Nama
: Adi Guna Priadi
Tempat/Tanggal lahir : Bandung, 4 April 1991 Jenis Kelamin
: Laki-Laki
Agama
: Islam
Nomor HP
: 081322336201
Jurusan
: Teknik Refrigerasi & Tata Udara
E-mail
:
[email protected]
Alamat
: Jl. Nagrak No. 124 RT. 01 RW. 06 Desa/Kec. Cangkuang - Kab. Bandung 40377
RIWAYAT PENDIDIKAN Tahun
Pendidikan
2009-now
POLBAN “Teknik Refrigerasi dan Tata Udara D3”
2006-2009
SMA Negeri 1 Margahayu – Bandung (Jawa Barat)
2003-2006
SMP Negeri 1 Banjaran – Bandung (Jawa Barat)
1997-2003
SD Negeri Binuang 2 – Banjarmasin (Kalimantan Selatan)
1995-1997
TK „Aisyiyah Bustanul Athfal – Padang (Sumatera Barat)
