aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    1/23

    Tugas Ilmiah Dosen Pengampu

    Elektronika Industri Nur Aini

    RANCANG BANGUN ATAP SIRIP OTOMATIS

    MENGGUNAKAN LDR DAN SENSOR TETES AIR HUJAN

    BERBASIS MIKROKONTROLER

    Disusun Oleh:

    IDQAN FADLI SAPUTRA (11452104841)

    JURUSAN TEKNIK INDUSTRIFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

    UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM

    RIAU

    PEKANBARU

    2015

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    2/23

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1

    Latar Belakang

    Keberadaan energi di sekitar manusia dapat bermacam-macam bentuknya,

    seperti energi cahaya, energi panas, energi listrik dan sebagainya. Pada umumnya,

    energi yang didapat dengan cuma-cuma dan dengan jumlah yang melimpah

    adalah energi cahaya dari sinar matahari. Tidak dapat dipungkiri lagi bahwa

    kebanyakan aktivitas manusia bergantung pada energi dari cahaya matahari. Pada

    industri pengeringan bahan makanan secara konvensional sangat bergantung pada

    cahaya matahari. Begitu juga dengan industri pengeringan cat furniture. Dalam

    skala yang lebih kecil, manusia membutuhkan energi matahari untuk proses

    penjemuran pakaian tiap harinya.

    sebuah bangunan. Atap juga memiliki fungsi penting dalam perencanaan

    sebuah bangunan. Pada masa sekarang ini selain fungsi utama atap sebagai

    pelindung dari cahaya sinar matahari dan hujan, pada perkembangannya atap juga

    memiliki nilai estetika yang sangat tinggi. Seperti yang kita ketahui bahwa

    Indonesia memiliki dua musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Saatmusim hujan, intensitas cahaya yang diterima bumi kurang terang dengan rain

    probability (kemungkinan turun hujan) tinggi. Sedangkan pada musim kemarau,

    sinar matahari lebih terang dengan kemungkinan turun hujan sangat rendah,

    bahkan hampir tidak pernah turun hujan. Oleh karena itu perancangan atap harus

    mendapatkan penanganan yang serius. Beberapa dari kita mungkin pernah

    merasakan betapa repotnya jika sewaktu-waktu hujan datang begitu cepat,

    sedangkan kita masih memiliki beberapa pakaian yang masih dijemur. Masyarakat

    tidak perlu merasakan hal yang demikian seandainya atap anda dilengkapi dengan

    sistem buka-tutup otomatis, yang tentunya akan sangat membantu dalam

    melakukan aktivitas sehari-hari. Masalah ini sudah terjawab dengan adanya sistem

    buka-tutup atap otomatis ini.

    Sistem buka tutup atap otomatis ini nantinya difungsikan sebagai alat

    pengendali atap terhadap panas dan hujan. Hal penting dalam sistem buka tutup

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    3/23

    atap otomatis ini adalah menggunakan sensor cahaya serta sensor tetes air hujan

    sebagai pengatur buka-tutupnya. Selain dapat digunakan pada rumah tangga, alat

    ini juga dapat digunakan pada berbagai aplikasi bidang lainnya. Misalnya pada

    industri pembuatan kerupuk dan ikan asin yang memerlukan proses penjemuran

    yang lama.

    1.2 Tujuan Penulisan

    Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan ini yaitu sebagai

    berikut:

    1. Untuk mengetahui sistem kerja dari atap otomatis menggunakan LDR dan

    sensor tetes air hujan2. Untuk mengetahui perangkat-perangkat yang digunakan dalam membuat atap

    otomatis berbasis microkontroler

    1.3 Manfaat Penulisan

    Adapun manfaat yang akan diperoleh dalam penulisan ini yaitu sebagai

    berikut:

    1. Dapat mengetahui sistem kerja dari atap otomatis menggunakan LDR dan

    sensor tetes air hujan

    2. Dapat mengetahui perangkat-perangkat yang digunakan dalam membuat atap

    otomatis berbasis microkontroler

    1.4 Sistematika Penulisan

    Adapun sistematika penulisan yang dijadikan acuan dalam penulisan

    laporan penelitian ini adalah sebagai berikut :

    BAB I PENDAHULUANBab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah yang menjadi topik

    penulisan, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan,

    manfaat penulisan dan sistematika penulisan.

    BAB II LANDASAN TEORI

    Pada bab ini dijabarkan teori- teori dan beberapa konsep yang berkaitan

    dengan penulisan serta metode-metode dari permasalahan yang ada

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    4/23

    sebagai landasaan penulisan, pengolahan data, maupun dalam analisis

    dan pembahasan.

    BAB III PEMBAHASAN

    Menguraikan tentang penyajian dan pengolahan data yang diperoleh

    dari hasil penelitian yang kemudian akan dibahas untuk mendapatkan

    solusi terbaik.

    BAB IV PENUTUP

    Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran yang dikemukakan dari

    hasil analisis dan pemecahan masalah.

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    5/23

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1

    Pengertian Atap

    Atap adalah konstruksi utama dari sebuah bangunan. Atap adalah bagian

    dari bangunan yang berfungsi melindungi penghuni bangunan dari panas

    matahari, angin yang terlalu kencang, hawa dingin malam dan air hujan. Seiring

    dengan perkembangan zaman, atap mulai mendapat sentuhan nilai estetika, baik

    dalam perancangannya maupun dalam bentuk dan fungsinya. Atap pada umumnya

    terbuat dari bahan tanah liat.. Tentu saja atap dari bahan tersebut memiliki massa

    yang cukup besar dan berbahaya jika nantinya pecah dan mengenai orang di

    bawahnya. Atap generasi selanjutnya terbuat dari bahan yang ringan, yaitu bahan

    campuran dari plastik yang nama jualnya adalah fiber. Bahan ringan ini lebih

    indah dipandang dan tentunya tidak berbahaya saat jatuh dan mengenai orang di

    bawahnya.

    Dengan semakin berkembangnya pemikiran manusia, atap dapat

    dimanfaatkan dalam berbagai fungsi. Contohnya dalam bidang industri

    pengeringan bahan makanan, industri pengeringan cat furniture, dan juga dalamusaha pemberdayaan tanaman (green house). Atap yang digunakan dalam bidang

    industri biasanya harus dapat menjaga barang yang dijemur dari air hujan dan

    dapat menerima paparan sinar matahari dengan baik dalam proses penjemuran.

    Dengan adanya atap otomatis, maka akan sangat membantu kegiatan manusia

    dalam berbagai sektor. Sistem atap otomatis yang akan dibuat menggunakan

    sensor sebagai pengendali buka-tutup atap (Monilia dkk, 2014).

    2.2

    Motor DC

    Motor DC adalah motor yang mengubah energi listrik searah menjadi

    energi penggerak. Motor DC yang digunakan pada penelitian ini adalah motor DC

    dari power window. Motor ini biasanya digunakan untuk menggerakkan naik-

    turun kaca jendela pada mobil. Pada penelitian ini motor digunakan sebagai

    penggerak sirip atap. Motor DCpower window dipilih karena memiliki torsi yang

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    6/23

    tinggi dan tegangan input yang rendah. Selain itu, bentuk fisiknya ramping dan

    sudah dilengkapi internal gear box sehingga memudahkan pemasangannya.

    Motor DC yang digunakan dalam penelitian ini memiliki spesifikasi sebagai

    berikut (Monilia dkk, 2014).

    1. Menggunakan tegangan 12 Volt sebagai sumber tegangannya

    2. Menggunakan arus 2,8 A saat tidak ada beban, dan 9,0 A saat ada beban

    3.

    Kecepatan putaran motor 90 rpm (80-100) saat tidak ada beban

    4. Torka = 3 N.M dan Stall Torque 9,0 N.M

    5. Noise 55dB

    Gambar 2.1 Motor DC(Sumber : Monilia dkk, 2014)

    2.2.1 Komponen Utama Motor DC

    Adapun bagian atau komponen utama pada motor DC yaitu sebagai

    berikut:

    1. Kutub Medan

    Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub

    selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara

    kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih

    komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet.

    2.

    Dinamo

    Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk

    menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    7/23

    dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara

    dan selatan magnet berganti lokasi.

    3.

    Comutator

    Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah

    untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

    2.3 LDR

    LDR adalah suatu komponen elektronika yang memiliki hambatan yang

    dapat berubah sesuai perubahan intensitas cahaya. LDR adalah singkatan dari

    Light Dependent Resistor atau Resistor yang terpengaruh cahaya. Hambatan dari

    LDR akan berkurang seiring semakin besarnya intensitas cahaya yang mengenaipermukaannya (Monilia dkk, 2014).

    Gambar 2.2 Struktur LDR

    (Sumber: Monilia dkk, 2014)

    2.3.1 Prinsip Kerja LDR

    Pada sisi bagian atas LDR terdapat suatu garis atau jalur melengkung yang

    menyerupai bentuk kurva.Jalur tersebut terbuat dari bahan cadmium sulphida

    yang sangat sensitiv terhadap pengaruh dari cahaya.Jalur cadmium sulphida yang

    terdapat pada LDR.Jalur cadmium sulphida dibuat melengkung menyerupai kurva

    agar jalur tersebut dapat dibuat panjang dalam ruang (area) yang sempit.Cadmium

    sulphida (CdS) merupakan bahan semi-konduktor yang memiliki gap energi

    antara elektron konduksi dan elektron valensi. Ketika cahaya mengenai cadmium

    sulphida, maka energi proton dari cahaya akan diserap sehingga terjadi

    perpindahan dari band valensi ke band konduksi. Akibat perpindahan elektron

    tersebut mengakibatkan hambatan dari cadmium sulphida berkurang dengan

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    8/23

    hubungan kebalikan dari intensitas cahaya yang mengenai LDR.Lihat gambar 2.3

    dibawah ini (Pambudi, 2012)

    Gambar 2.3 LDR

    (Sumber: Pambudi, 2012)

    2.4 Sensor Tetes Air Hujan

    Sensor air yang digunakan pada rangkaian ini dapat dibuat menggunakan

    PCB yang dibuat jalur seperti yang ditunjukkan pada gambar dengan menyablon

    jalur berdekatan antara masukan dan keluaran. Masukan dihubungkan dengan pin

    ATMega8, sedangkan keluaran dihubungkan denganground. Prinsip penting dari

    sensor ini adalah ketika sensor terkena air hujan maka jalur antara masukan dan

    keluaran akan terhubung, sehingga nilai tegangan di pin ATMega8 akan bernilai

    nol karena langsung ter-ground-kan (Monilia dkk, 2014)

    Gambar 2.4 Detektor Hujan Menggunakan PCB

    (Sumber: Monilia dkk, 2014)

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    9/23

    2.5 Relay

    Relay adalah sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari

    rangkaian elektronik lainnya. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu (Monilia

    dkk, 2014):

    1. Koil : lilitan dari relay

    2. Common : bagian yang tersambung dengan NC (dalam keadaan normal)

    3.

    Kontak : terdiri dari NC dan NO

    Berikut ini jenis-jenis relay :

    1. SPST

    Single Pole Single Throw.

    2.

    SPDT

    Single Pole Double Throw. Terdiri dari 5 buah pin, yaitu: (2) koil, (1)

    common, (1) NC, dan (1) NO.

    3. DPDT

    Double Pole Double Throw. Setara dengan dua buah saklar atau relay SPDT.

    4. QPDT

    Quadruple Pole Double Throw. Sering disebut sebagai Quad Pole Double

    Throw, atau 4PDT. Setara dengan 4 buah saklar atau relay SPDT atau dua

    buah relay DPDT. Terdiri dari 14 pin (termasuk 2 buah untuk koil).

    2.5.1 Prinsip Kerja dan Simbol Relay

    Relay terdiri dari coil dan contact. Perhatikan gambar 2.2, coil adalah

    gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar

    yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2

    jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan Normally

    Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close). Secara sederhana berikut ini

    prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energy listrik (energized), akan

    timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan

    contact akan menutup (Wicaksono, 2009).

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    10/23

    Gambar 2.5 SkemaRelay Elektromekanik

    (Sumber: Wicaksono, 2009)

    Gambar 2.6 Rangkaian dan Simbol LogikaRelay(Sumber: Wicaksono, 2009)

    2.6 Transistor NPN BD139

    Transistor adalah suatu komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor

    yang merupakan hasil perkembangan dari diode semikonduktor. Transistor

    BD139 merupakan transistor berjenis NPN yang karakteristiknya sebagai berikut

    (Monilia dkk, 2014):

    1.

    VCB maksimum Collector-Base Voltage (IE= 0) : 80 V

    2. VCE maksimum Collector-Emitter Voltage (IB= 0): 80 V

    3. VEB maksimumEmittor-Base Voltage (IC= 0): 5 V

    4.

    IC maksimum Collector Current: 1.5 A

    5. ICM Collector Peak Current: 3 A

    6. IBBase Current: 0.5 A

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    11/23

    Gambar transistor BD139 dapat ditunjukkan pada gambar 2.4.

    Gambar 2.7 Transistor BD139

    (Sumber: Monilia dkk, 2014)

    2.7 ATMega

    Secara garis besar, arsitektur mikrokontroler ATMega8 terdiri dari

    (Monilia dkk, 2014):

    1. 23 saluran I/O (Port B,Port C, danPort D)

    2. 6 Channel ADC (Analog to Digital Converter)

    3.

    4 channel ketelitian 10 bit

    4. 2 channel ketelitian 8 bit

    5. 3 channel PWM

    6.

    5 Sleep Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, and

    Standby

    7. 3 buah timer/counter

    8. Analog komparator

    9. Real Time Counter dengan osilator eksternal

    10.

    1K byte SRAM11.

    512 byte EEPROM

    12. 8K byte Flash memory dengan kemampuanRead While Write

    13. Unit interupsi (internal & eksternal)

    14. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5Mbps

    15.

    VCC Sebagai tegangan penyuplai.

    16. Ground Sebagaiground.

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    12/23

    17.Port C (PC5..PC0)

    Port C adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor internal

    pull-up. Buffer output port C mempunyai karaketristik drive yang simetris

    dengan kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input,

    port C yang mempunyaipull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus

    jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin-pinport C adalah tri-state ketika

    kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock tidak aktif. Jika antarmuka JTAG

    enable, resistor-resistor pull up pada pin-pin PC5(TDI), PC3(TMS),

    PC2(TCK) akan diaktifkan sekalipun terjadi reset.

    18.Port D (PD7..PD0)

    Port D adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor internal

    pull-up. Buffer output port D mempunyai karakteristik drive yang simetris

    dengan kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input,

    port D yang mempunyai pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber

    arus jika resistorpull-up diaktifkan.

    2.8 Power Suply

    Rangkaian power supply adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk

    menyediakan sumber daya dalam bentuk keluaran tegangan. Tegangan yang

    dihasilkan disalurkan ke berbagai rangkaian lain untuk mengaktifkan rangkaian-

    rangkaian tersebut. Di sini diperlukan rangkaian power supply DC +5 V dan DC

    +12 V yang digunakan untuk menyediakan supply sebesar DC +5 V dan DC +12

    V. Untuk rangkaian relay dibutuhkan tegangan sebesar DC +12 V dari power

    supply dan DC +12 V dari aki untuk menggerakkan motor DC, sedangkan untuk

    rangkaian sistem minimum mikrokontroler, dan rangkaian sensor hanya

    membutuhkan tegangan sebesar DC +5 V (Monilia dkk, 2014).

    2.9 Limit Swich

    Limit Switch (saklar pembatas) adalah saklar atau perangkat

    elektromekanis yang mempunyai tuas aktuator sebagai pengubah posisi kontak

    terminal (dariNormally Open/ NO ke Close atau sebaliknya dariNormally Close/

    NC ke Open). Posisi kontak akan berubah ketika tuas aktuator tersebut terdorong

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    13/23

    atau tertekan oleh suatu objek. Sama halnya dengan saklar pada umumnya, limit

    switch juga hanya mempunyai dua kondisi, yaitu menghubungkan atau

    memutuskan aliran arus listrik. Dengan kata lain hanya mempunyai kondisi ON

    atau OFF.

    Namun sistem kerja limit switch berbeda dengan saklar pada umumnya,

    jika pada saklar umumnya sistem kerjanya akan diatur/ dikontrol secara manual

    oleh manusia (baik diputar atau ditekan). Sedangkan limit switch dibuat dengan

    sistem kerja yang dikontrol oleh dorongan atau tekanan (kontak fisik) dari gerakan

    suatu objek pada aktuator, sistem kerja ini bertujuan untuk membatasi gerakan

    ataupun mengendalikan suatu objek/ mesin tersebut, dengan cara memutuskan

    atau menghubungkan aliran listrik yang melalui terminal kontaknya (Monilia dkk,

    2014).

    Gambar 2.8Limit Switch

    (Sumber: Monilia dkk, 2014)

    2.10 Mikrokontroler

    Mikrokontroler dewasa ini menjadi booming di bidang pendidikan

    terutama perguruan tinggi. Mikrokontroler keluaran ATMEL memiliki beberapa

    keperluan dengan tipenya meliputi ATtiny, AT90, dan ATmega. Masing-masing

    tipe memiliki fitur yang berbeda-beda. Mirokontroler sebagai sebuah one chip

    solution pada dasarnya adalah rangkaian terintregrasi (Integrated Circuit-IC)

    secara lengkap berbagai komponen pembentuk sebuah komputer. Berbeda dengan

    penggunaan mikroprosessor yang masih memerlukan komponen luar tambahan

    seperti RAM, ROM, Timer, dan sebagainya. Tambahan komponen tersebut secara

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    14/23

    praktis hampir tidak dibutuhkan lagi pada sistem mikrokontroler. Hal ini

    disebabkan semua komponen penting tersebut telah ditanam bersama dengan

    sistem prosessor ke dalam IC tunggal mikrokontroler bersangkutan. Dengan

    alasan itu sistem mikrokontroler dikenal juga dengan istilah populer the real

    Computer On a Chip (komputer utuh dalam keping tunggal). Sedangkan sistem

    mikroprosesor dikenal dengan istilah yang lebih terbatas yaitu Computer On a

    Chip (komputer dalam keping tunggal). Berdasarkan fungsinya, mikrokontroler

    secara umum digunakan untuk menjalankan program yang bersifat permanen pada

    sebuah aplikasi yang spesifik (misal aplikasi yang berkaitan dengan pengontrolan

    dan monitoring). Sedangkan program aplikasi yang dijalankan pada sistem

    mikroprosesor biasanya bersifat sementara dan berorientasi pada pengolahan data.

    Perbedaan fungsi kedua sistem tersebut secara praktis mengakibatkan kebutuhan

    minimal yang harus dipenuhi juga akan berbeda (misal ditinjau dari kecepatan

    detak operasi, jumlah RAM, panjang register, dan lain sebagainya). Hampir tidak

    dapat disangkal, dewasa ini akan sukar dijumpai seseorang yang masih

    menggunakan komputer dengan mikroprosessor berbasis 8 atau 16 bit (misal

    mikroprosesor 8088 dan 8086 produk perusahaan Intel) (Monilia dkk, 2014).

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    15/23

    BAB III

    PEMBAHASAN

    3.1

    Tahapan Awal Sebelum Perancangan

    Dalam melakukan penelitian Research and Development terdapat tahap-

    tahap sebagai berikut (Monilia, 2014)

    1.

    Melakukan survey ke ruang penjemuran untuk mengamati bagaimana

    penggunaan buka-tutup atap di ruangan tersebut.

    2.

    Pengembangan desain model dengan membuat sistem otomatisasi pengendali

    gerak buka-tutup atap yang akan diaplikasikan pada ruang tersebut,

    dilanjutkan dengan penerapan uji coba terbatas desain model dengan

    menerapkan metode pengembangan (development). Setelah ada perbaikan

    dari uji terbatas dilanjutkan dengan uji yang lebih luas dengan metode

    pengembangan (merevisi desain alat yang sudah ada menjadi lebih efektif

    yaitu tahap II).

    3. Melakukan validasi desain dengan metode pengembangan setelah merevisi

    tahap II, kemudian melakukan uji coba produk antara sistem kerja alat lama

    dengan sistem kerja alat baru.

    3.2 Perancangan Instrumen

    3.2.1 Diagram Blok Hardware

    Pembuatan sistem otomatisasi buka-tutup atap sirip ini memiliki 2 tahap

    utama, yaitu perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan

    perangkat keras meliputi perancangan rangkaian sensor LDR, rangkaian relay

    sebagai driver motor DC, dan rangkaian sistem minimum ATMega8. Perancangan

    perangkat lunak meliputi program berbasis bahasa Algorithma Builder yang

    disuntikkan ke mikrokontroler ATMega8 untuk mengatur aktifnya sensor yang

    nantinya akan mengatur pergerakan sirip atap.

    Diagram fungsional proses secara keseluruhan beserta perencanaan

    perangkat keras secara keseluruhan. Pada Gambar 3.1 ditunjukkan blok diagram

    keseluruhan rangkaian.

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    16/23

    Untuk sensor digunakan satu buah LDR dan satu lembar sensor tetes air

    hujan yang diletakkan miring agar dapat mendeteksi tetes hujan pertama jatuh

    secara maksimal.

    Gambar 3.1 Diagram BlokHardware

    (Sumber: Monilia, 2014)

    3.2.2 Perancangan Rangkaian Sensor LDR dan Sensor Tetes Air

    Pada perancangan rangkaian sensor LDR, dimodifikasi dengan

    memberikan dua buah transistor tipe BD139 untuk menghindari nilai tegangan

    keluaran antara 0V3V, sehingga keluaran yang didapatkan hanya bernilai 0 V

    atau 3 V. Hal ini bertujuan untuk pembacaan mikro dalam menentukan logika

    bernilai 0 atau 1.

    Gambar 3.2 Rangkaian Sensor LDR

    (Sumber: Monilia, 2014)

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    17/23

    Gambar 3.3 Sensor Tetes Air (Detector Hujan)

    (Sumber: Monilia, 2014)

    3.2.3 Perancangan Driver Motor DC

    Motor DC biasa pada umumnya hanya memiliki dua kabel (positif dan

    negatif). Pembuatan driver motor DC cukup mudah, namun perlu

    mempertimbangkan kebutuhan arus ketika motor bergerak. Arus yang dibutuhkan

    sebuah motor akan semakin besar dibandingkan kebutuhan arus ketika dalam

    kondisi tanpa beban.

    Gambar 3.4 RangkaianDriver Motor DC

    (Sumber: Monilia, 2014)

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    18/23

    3.2.4 Perancangan Desain Atap dan Mekanisme Gerak

    Dalam pembuatan atap diperlukan ukuran-ukuran atap yang sudah

    disesuaikan dengan kondisinya, bentuk dari sirip atap otomatis ini seperti terlihat

    pada gambar 3.5 berikut.

    Gambar 3.5 Bentuk Sirip Atap

    (Sumber: Monilia, 2014)

    Sedangkan untuk ukuran sirip fiber dan ukuran rangka atap dapat dilihat

    pada gambar 3.6 dan gambar 3.7.

    Gambar 3.6 Ukuran Sirip Fiber

    (Sumber: Monilia, 2014)

    Gambar 3.7 Ukuran Rangka Atap

    (Sumber: Monilia, 2014)

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    19/23

    Pada sistem ini, motor DC akan memberikan gerakan sesuai apa yang

    diperintahkan sensor-sensor yang telah terpasang, dimana pada saat ada tetesan air

    hujan maka sensor tetes air hujan akan memberi sinyal kepada motor DC untuk

    bergerak agar sirip menjadi terbuka, sedangkan jika ada cahaya panas maka

    sensor akan memberikan sinyal kepada motor DC untuk bergerak membuka sirip.

    Gambar 3.8 Mekanisme Gerak Sirip Atap Tampak Samping

    (Sumber: Monilia, 2014)

    Secara keseluruhan sistem ini dimulai dengan pembacaan sensor LDR

    terhadap intensitas cahaya yang ditunjukkan pada perubahan nilai tegangan

    keluaran, dan pada penentuan ada tidaknya tetes air yang jatuh mengenai sensor

    tetes air hujan.

    Hasil sensing dari kedua sensor ini selanjutnya akan dibaca oleh mikro

    sebagai logika 1 atau logika 0. Hasil pembacaan ini akan mengontrol buka-

    tutupnya atap. Pada bagian depan rangka atap dipasang limit switch untuk

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    20/23

    mendeteksi apakah atap sudah tertutup secara sempurna, hal ini dimaksudkan

    untuk menghentikan laju putar motor. Demikian pula pada bagian belakang

    terdapat limit switch untuk mendeteksi terbukanya atap. Untuk kondisi tertentu

    yang membutuhkan atap ditutup, sementara kondisi luar membuat atap secara

    otomatis terbuka, dapat menggunakan tombol manual yang bertujuan menutup

    atap dan disaat bersamaan akan mempasifkan sensor. Otomatisaasi atap dapat

    kembali berjalan dengan menekan tombol manual ini sekali lagi.

    3.2.5 Rangkaian Minimum Sistem Buka-Tutup Atap Sirip Otomatis

    Gambar 3.9Flowchart Program Menghentikan Otomatisasi

    (sumber: Monilia, 2014)

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    21/23

    BAB IV

    PENUTUP

    4.1

    Kesimpulan

    Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penulisan penelitian tentang

    atap otomatis menggunakan sensor LDR dan sensor air hujan yaitu sebagai

    berikut:

    1. Adapun sistem kerja dari sebuah atap otomatis menggunakan sensor LDR dan

    tetesan air hujan secara keseluruhan yaitu sistem ini dimulai dengan

    pembacaan sensor LDR terhadap intensitas cahaya yang ditunjukkan pada

    perubahan nilai tegangan keluaran, dan pada penentuan ada tidaknya tetes air

    yang jatuh mengenai sensor tetes air hujan. Hasil sensing dari kedua sensor

    ini selanjutnya akan dibaca oleh mikro sebagai logika 1 atau logika 0. Hasil

    pembacaan ini akan mengontrol buka-tutupnya atap. Pada bagian depan

    rangka atap dipasang limit switch untuk mendeteksi apakah atap sudah

    tertutup secara sempurna, hal ini dimaksudkan untuk menghentikan laju putar

    motor. Demikian pula pada bagian belakang terdapat limit switch untuk

    mendeteksi terbukanya atap. Untuk kondisi tertentu yang membutuhkan atapditutup, sementara kondisi luar membuat atap secara otomatis terbuka, dapat

    menggunakan tombol manual yang bertujuan menutup atap dan disaat

    bersamaan akan mempasifkan sensor. Otomatisaasi atap dapat kembali

    berjalan dengan menekan tombol manual ini sekali lagi.

    2. Adapun perangkat-perangkat yang digunakan dalam membuat atap otomatis

    berbasis mikrokontroler yaitu motor DC sebagai penggerak, LDR sebagai

    sensor dari cahaya, sensor tetes air hujan, relay, transistor NPN BD139,

    ATMega, power suplyi yang berfungsi sebagai penyedia sumber arus atau

    daya, limit switch, mikrokontroler. Semua perangkat-perangkat tersebut

    kemudian dirangkai dengan sedemikian rupa hingga menjadi atap otomatis

    yang diinginkan.

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    22/23

    4.2 Saran

    Dalam penulisan tentang atap otomatis berbasis microkontroler ini penulis

    memiliki beberapa saran guna untuk menyempurnakan produk yang akan

    dihasilkan, yaitu sebagai berikut:

    1. Penambahan jumlah sensor tetes air hujan yang disebar dibeberapa titik akan

    membantu menambah kesensitifan atap sirip saat pertama kali tetes air hujan

    turun.

    2.

    Penggunaan material atap yang lebih awet sehingga atap dapat digunakan

    untuk jangka waktu yang panjang.

    3.

    Penambahan bantalan pada tepi sirip atap yang akan meredam kebisingan dari

    suara sirip atap yang bergerak menutup.

    4.

    Hendaknya diberikan alarm sebagai penanda atap sedang terbuka atau

    tertutup.

  • 7/23/2019 aplikasi buka tutup atap otomatis berbasis micro kontroller

    23/23

    DAFTAR PUSTAKA

    Pambudi. 2012. LDR (Light Dependent Resistor). Surabaya. STIKOM Surabaya.

    Sitophila, Monilia dkk. 2014. Rancang Bangun Atap Sirip otomatis menggunakan

    LDR dan Sensor Tetes Air Hujan Berbasis Mikrokontroler Universitas

    Negri Malang. Malang. Universitas Negri Malang.

    Suleman, Muhamad. 2010. Replika Sistem Atap Otomatis Untuk Pelindung

    Benda Terhadap Hujan Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Depok.

    Universitas Gunadharma.

    Wicaksono, Handy. 2009. Relay-Prinsip dan Aplikasi. Surabaya. Universitas

    Kristen.