PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
YULNI WITRIZA 141421124
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
Universitas Sumatera Utara
PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
Oleh : YULNI WITRIZA 141421124
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
Universitas Sumatera Utara
ii PERSETUJUAN
Judul
: PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS
MENGGUNAKAN
SENSOR
CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER Kategori
: SKRIPSI
Nama
: YULNI WITRIZA
Nomor Induk Mahasiswa
: 141421124
Program Studi
: EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
Departemen
: ILMU KOMPUTER
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
IN-
FORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2
Pembimbing 1
Drs. Dahlan Sitompul, M. Eng
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196707252005011002
NIP. 196203171991031001
Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan,
Januari 2017
Yulni Witriza 1414121124
Universitas Sumatera Utara
iv PENGHARGAAN Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu yang sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga mendapat safa’at diakhir kelak. Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih dan penghargaan kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., MHum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2.
Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
3.
Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan selaku dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer. 5.
Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng 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.
Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
7.
Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.
8. Seluruh dosen dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 1.
Teristimewa kedua orang tua penulis yang tercintai, ibunda Hj. Asmilidar, S.Pd dan Almarhum Ayahanda Drs. Gusrizal, M.Pd yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, serta masukan yang menjadikan semangat untuk penulis.
. Universitas Sumatera Utara
v 9. Abang dan kakak tersayang Hendrizal Putra SH. M.Kn, Yessi Meryza, SE, Noni Febriza SKM, MKL, Tengku Nurainun ST, MT, Marhendri ST, dan Hendro Juanda yang selalu mendoakan serta memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Rekan – rekan seperjuangan mahasiswa Ekstensi S1-Ilmu Komputer stambuk 2014. Serta semua pihak yang terlibat langsung atau pun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu 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 SumateraUtara.
Medan,
Januari 2017
Penulis
Yulni Witriza
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Peralatan listrik memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak lepas dari peralatan listrik. Untuk mematikan dan menghidupkan listrik biasanya menggunakan saklar manual. Penggunaan saklar manual dianggap kurang efektif. Oleh karena itu dibuatlah sebuat alat yang dapat mengontrol peralatan listrik di rumah seperti kipas dan lampu dengan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu LM35. Sistem ini akan menyalakan lampu sesuai dengan pencahayaan dari sinar matahari, jika adanya sinar dari luar maka lampu akan off dan lampu akan on jika keadaan gelap. Sedangkan sensor suhu akan menghidupkan kipas ketika suhu ruangan panas dan akan mematikan kipas jika suhu ruangan normal. Suhu ruangan akan ditampilkan melalui layar LCD (Liquid Crystal Display)yang telah dipasang. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrolnya menggunakan ATMega328, dan switch dengan menggunakan relay. Kata Kunci : Sensor LDR, Sensor LM35, LCD, Mikrokontroler ATMega328 dan Relay.
Universitas Sumatera Utara
vii CONTROLER ELECTRICAL AUTOMATICALLY USING LIGHT SENSOR AND TEMPERATURE SENSOR BASED MICROCONTROLLER
ABSTRACT
Electrical equipment play an imPortant role in our daily lives, people does not escape the electrical equipment. To turn off and turn on the electricity typically use the manual switch. The use of the manual switch is considered less effective. Therefore made a tool that can control home electrical appliance such as a fan and light with using the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and LM35 temperature sensor. This system will turn on the lights in accordance with the lighting of the sun, if the light from the outside then the light will be off and the lights will be on when dark. While the temperature sensor will turn on the fan when the room temperature is hot and will turn off the fan when the room temperature is normal. The room temperature will be displayed via the LCD (Liquid Crystal Display) screen has been installed. Microcontroller used to control use of ATmega328, and switches using relays. Keywords: Sensor LDR, Sensor LM35, LCD, microcontroller ATmega328 and Relay.
Universitas Sumatera Utara
viii DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan
ii
Pernyataaan
iii
Penghargaan
iv
Abstrak
vi
Abstract
vii
Daftar isi
viii
Daftar tabel
x
Daftar gambar
xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
1
1.3 Batasan Masalah
2
1.4 Tujuan Penelitian
2
1.5 Manfaat Penelitian
2
1.6 Metodologi Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Arduino
5
2.2.1 Arduino Uno
6
2.2.1.1 Pin Masukan dan keluaran Arduino uno
7
2.2.1.2 Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno
8
2.2.1.3Memori Program
9
2.2.1.4 Memori Data
9
2.2.1.5Memori Data EEPROM
10
2.2.2 Arduino Development Environment
10
2.2 Sensor Cahaya Light Dependent Resistor (LDR)
12
2.3 Sensor Suhu LM35
14
2.4 Relay
15
Universitas Sumatera Utara
ix 2.5 Liquid Crystal Display (LCD)
16
2.6 Flowchart
18
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
20
3.1 Diagram Blok sistem
20
3.2 Rangkaian ATMega328 (Arduino Uno)
22
3.3 Rangkaian Sensor Cahaya (Light Dependent Resistor / LDR)
25
3.4 Rangkaian Sensor Suhu (LM35)
27
3.5 Rangkaian Relay
29
3.6 Pengaplikasian LCD
30
3.7 Perancangan Hardware
31
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
37
4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno
37
4.2. Pengujian Terhadap Sensor LM35
38
4.3. Pengujian Terhadap Sensor LDR
39
4.4. Pengujian Terhadap LCD
43
4.5. Pengujian Terhadap Relay
44
4.6. Pengujian Alat Keseluruhan
46
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
48
5.1 Kesimpulan
48
5.2 Saran
48
DAFTAR PUSTAKA
50
LAMPIRAN A LAMPIRAN B
Universitas Sumatera Utara
x DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD
18
Tabel 3.1 Konfigurasi Port B
22
Table 3.2 Konfigurasi Port C
23
Table 3.3 Konfigurasi Port D
23
Tabel 4.1 Pengujian Suhu Ruangan 1
39
Tabel 4.2 Pengujian Suhu Ruangan 2
39
Tabel 4.3 Pengujian Cahaya hari 1
40
Tabel 4.4 Pengujian Cahaya hari 2
40
Tabel 4.5 Pengujian Cahaya hari 3
41
Universitas Sumatera Utara
xi DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Blok Diagram Arduino Board
5
Gambar 2.2
Arduino Uno
6
Gambar 2.3
Peta Memori Program ATMega328
9
Gambar 2.4
Peta Memori Data ATMega328
10
Gambar 2.5
Arduino IDE
11
Gambar 2.6
Grafik hubungan antara resistensi dan iluminasi
12
Gambar 2.7
Sensor Cahaya LDR
12
Gambar 2.8
Sensor suhu LM35
15
Gambar 2.9
Relay
15
Gambar 2.10 Simbol Relay
16
Gambar 2.11 Liquid Crystal Display
17
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
20
Gambar 3.2 Arsitektur ATMega328
21
Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega328
22
Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega328
25
Gambar 3.5 Rangkaian LDR Sebagai Sensor Cahaya
26
Gambar 3.6 Rangkaian Sensor LM35
27
Gambar 3.7 Display Relay
28
Gambar 3.8 Rangkaian LCD
29
Gambar 3.9 Rangkaian Relay
30
Gambar 3.10 Coding Relay
30
Gambar 3.11 Rangkaian LCD
31
Gambar 3.12 Coding LCD
31
Gambar 3.13 Flowchart Sensor Cahaya (LDR)
32
Gambar 3.14 Flowchart Sensor Suhu (LM35)
33
Gambar 3.15 Tampak Depan
34
Gambar 3.16 Tampak Belakang
34
Gambar 3.17 Semua Alat Keadaan Mati
35
Gambar 3.18 Semua Alat Keadaan Hidup
35
Gambar 3.19 Lampu Keadaan Hidup
36
Universitas Sumatera Utara
xii Gambar 3.20 Kipas Keadaan Hidup
36
Gambar 4.1 Coding Pengujian Arduino Uno
37
Gambar 4.2 Rangkaian LED yang menyala
38
Gambar 4.3 Pemanasan Ruangan dengan Solder dan Pengukuran Suhu dengan Multimeter
38
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-1
40
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-2
41
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-3
42
Gambar 4.7 Lampu dengan kondisi hidup
42
Gambar 4.8 Coding Pengujian LCD
43
Gambar 4.9 Tampilan Suhu Ruangan
43
Gambar 4.10 Tampilan Suhu Ruangan Pada LCD dan Multimeter
44
Gambar 4.11 Relay dalam Keadaan Mati
45
Gambar 4.12 Relay dalam Keadaan Hidup
45
Gambar 4.13 Miniatur Rumah
47
Gambar 4.14 Alat Secara Keseluruhan
47
Universitas Sumatera Utara
