13
i LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL SKRIPSI Disusun Oleh : Akbar Febianto 09530109 JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016

LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

  • Upload
    lekhanh

  • View
    243

  • Download
    4

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

i

LEMBAR JUDUL

RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL

SUHU DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL

SKRIPSI

Disusun Oleh :

Akbar Febianto

09530109

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

Page 2: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL

SUHU DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh:

Akbar Febianto

095301009

Diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing I

M.Chasrun Hasani,ST,MT.

NIDN.0007086808

Pembimbing II

Ilham Pakaya,ST.

NIDN.0717018801

Page 3: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

iii

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU DENGAN

SUMBER ENERGI SOLAR CELL

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

Akbar Febianto

09530109

Tanggal Ujian : 27 Juli 2016

Periode Wisuda :

Disetujui oleh :

1. M.Chasrun Hasani,ST,MT. (Pembimbing I)

NIDN.0007086808

2. Ilham Pakaya,ST. (Pembimbing II)

NIDN.0717018801

3. Dr.Ir.Lailis Syafa’ah,MT. (Penguji I)

NIDN.0721106301

4. Ir.Nur Kasan,MT. (Penguji II)

NIDN.0707106301

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro

Ir. Nur Alif Mardiyah, MT

NIDN.0718036502

Page 4: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

iv

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

NAMA : Akbar Febianto

Tempat/Tgl Lahir : Banyuwangi/24-12-1990

NIM : 09530109

FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul

“RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU

DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL” beserta seluruh isinya adalah

karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian

maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan

sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam

karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini

maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

M.Chasrun Hasani,ST,MT. Ilham Pakaya,ST

NIDN. 0007086808 NIDN. 0717018801

Malang, ………

Yang Membuat Pernyataan

(Akbar Febianto)

Page 5: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

v

ABSTRAK

Kemacetan yang merupakan masalah utama kondisi lalu-lintas di kota-

kota seperti malang, menyebabkan orang-orang yang membutuhkan ketepatan

waktu dalam melakukan aktivitas perjalanan (mobilisasi) lebih memilih sepeda

motor sebagai kendaraan yang paling praktis dan cepat. Seiring meningkatnya

kebutuhan akan sepeda motor, kebutuhan akan alat pelindung kepala (biasa

disebut Helm) yang sifatnya melindungi kepala secara utuh (full-face) juga akan

meningkat. Pengembangan helm-helm jenis ini juga terus berjalan seiring dengan

waktu disesuaikan dengan kebutuhan akan helm dengan harga terjangkau tetapi

juga memperhatikan kualitas yang baik.

Melalui identifikasi kebutuhan pelanggan, didapatkan bahwa helm-helm

yang beredar di pasar masih memiliki kelemahan bila digunakan pada keadaan

cuaca panas, sehingga menjadi penyebab perubahan suhu kepala yang signifikan.

Kebutuhan inilah yang akan diangkat dan dicoba dijawab dengan melakukan

perancangan dan pengembangan alat pengontrol suhu pada helm. Adapun tahap-

tahap yang dilakukan selanjutnya adalah penetapan spesifikasi produk,

penyusunan beberapa konsep, seleksi konsep, pengujian konsep, pembuatan

prototype, desain untuk proses manufaktur sampai terakhir ke tahap analisis

ekonomi untuk melihat apakah produk ini layak untuk dikembangkan atau tidak

dengan mempertimbangkan biaya, harga jual, keadaan pasar dan ekonomi secara

global.

Page 6: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

vi

ABSTRACT

Congestion is a major problem of traffic conditions in cities such as poor,

causing people who need timeliness in making travel activity (mobilization) prefer

motorcycles as the most practical vehicle and quickly. With the increasing

demand for motorcycles, need for head protection equipment (commonly called

Helm) that are protecting the head as a whole (full-face) will also increase.

Development of the helmets of this type also continue to run over time adapted to

the need for a helmet at an affordable price, but also pay attention to good

quality.

Through the identification of customer needs, it was found that the helmets

on the market still have drawbacks when used in hot weather conditions, which

became the cause of significant temperature changes head. This needs to be

raised and tries to answer by doing the design and development of the

temperature control device on the helmet. The stages do next is to establish

product specifications, preparation of some of the concepts, selection concept,

concept testing, prototype, design for process manufacturing until the final stage

of economic analysis to see whether the product is worth to be developed or not

by considering costs, sales price, market conditions and the global economy.

Page 7: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

vii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-

Nya.sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tuaku yang selalu mengalirkan doanya tanpa henti,

tanpa lelah untuk anak mereka. Juga kepada Tiga kakakku Sumiah

Yuliani,Edy Krismawan dan Rinik Imsiah yang selalu mendukung

Adikknya ini tak lupa pula Asriah,Spd yang selalu memotifasi dan

mendukung dalam menyeleseikan tugas akhir ini.

2. Dekan Fakultas Teknik dan Keluarga (FT) Bapak Ir. Sudarman, MT,

beserta jajaran dekanat.

3. Ketua Jurusan Teknik Elektro Ibu Nur Alif Mardiyah, Ir, MT dan

Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Bapak Machmud Effendi, ST,

M.Eng beserta seluruh stafnya.

4. Bapak M. Chasrun Hasani, ST, MT dan Bapak Ilham Pakaya, ST

yang telah meluangkan waktunya guna membimbing penulis dalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Ibuk Dr.Ir.Lailis Syafa’ah,MT dan Bapak Ir.Nur Kasan,MT yang telah

memberikan masukannya guna penyempurnaan tugas akhir ini.

6. Teman-teman seangkatan 2009 yang senantiasa membantu dan

memberikan masukannya.

7. Keluarga Besar WS-ROBOTIKA FT UMM, yang sudah banyak

sekali membantu, tiada kata kiasan yang bisa di ucapkan untuk

mengumpamakannya.

8. Juga kepada seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis

menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Semoga Allah Swt memberikan limpahan dan rahmat serta hidayah -Nya

atas segala kebaikan juga ilmu yang bermanfaat dan semoga kita selalu

dalam lindungan serta tuntunan-Nya

Page 8: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan ke hadirat Allah SWT atas

segala nikmat, kekuatan, taufik serta hidayah-Nya. Sholawat serta salam semoga

tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga sahabat dan para pengikut

setianya, Amin. Atas kehendak Allah sajalah, penulis dapat menyelesaikan

proyek akhir yang berjudul :

“RANCANG BANGUN HELM YANG DILENGKAPI KONTROL SUHU

DENGAN SUMBER ENERGI SOLAR CELL”

Pembuatan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah

Malang. Selain itu penulis berharap agar proyek akhir ini dapat menambah

literatur dan dapat memberikan manfaat bagi semuanya.

Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa

mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis

mohon maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak

sengaja.

Malang, Agustus 2016

Penulis

Page 9: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN........................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN .......................................................................... iv

ABSTRAK ..................................................................................................... v

LEMBAR PERSEMBAHAN ...................................................................... vii

KATA PENGANTAR ................................................................................ viii

DAFTAR ISI ................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 2

1.4 Tujuan ............................................................................................. 2

1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sensor LM35 .................................................................................. 4

2.2 Arduino Uno ................................................................................... 7

2.3 Solar Sell ....................................................................................... 10

2.4 Motor DC ...................................................................................... 12

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

3.1 Perancangan Perangkat Keras....................................................... 17

3.1.1 Sensor Lm35 ........................................................................ 18

3.1.2 Perancangan Driver Motor DC ............................................ 19

3.1.3 Solar Cell ............................................................................. 20

Page 10: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

x

3.1.4 Arduino ................................................................................ 21

3.2 Perancangan Perangkat Lunak ...................................................... 22

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT

4.1 Pengujian rangkaian Sensor LM35 ............................................... 23

4.1.1 Hasil Pengujian Rangkaian LM35 ....................................... 24

4.2 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC ....................................... 26

4.2.1 Hasil Pengujian Rangkaian Driver Motor DC .................... 26

4.3 Pengujian PWM ............................................................................ 26

4.3.1 hasil Pengujian PWM .......................................................... 27

4.4 Pengujian Suhu Terhadap RPM ................................................... 29

4.4.1 hasil Pengujian Suhu Terhadap RPM .................................. 29

4.5 Pengujian Keseluruhan Sistem ..................................................... 31

4.5.1 Hasil Pengujian Keseluran Sistem ....................................... 31

BAB V KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................... 33

5.2 Saran ............................................................................................. 33

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 34

Page 11: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 IC LM35 ..................................................................................... 4

Gambar 2.2 Akurasi LM35 Terhadap Suhu ................................................... 5

Gambar 2.3 Hardware Arduino ...................................................................... 8

Gambar 2.4 Solar Cell .................................................................................. 10

Gambar 2.5 Motor DC ................................................................................. 13

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem .............................................................. 16

Gambar 3.2 Desain Helm ............................................................................. 17

Gambar 3.3 Sensor LM35 ............................................................................ 18

Gambar 3.4 Rancangan Sensor LM35 ......................................................... 18

Gambar 3.5 Rancangan Driver ..................................................................... 19

Gambar 3.6 Rancangan Solar Cell .............................................................. 20

Gambar 3.7 Proses Keseluruhan Sistem ...................................................... 21

Gambar 3.8 Flowchart Algoritma Sistem Pengontrol Suhu ........................ 22

Gambar 4.1 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35. ....... 23

Gambar 4.2 Hasil Pengujian Menggunakan Serial Monitor. ....................... 24

Gambar 4.3 Keluaran tegangan LM35 menggunakan Avometer ................ 24

Gambar 4.4 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Driver Motor DC ........... 26

Gambar 4.5 Hasil Pengujian Simulasi PWM ............................................... 27

Gambar 4.6 Pengujian PWM Saat 65% ....................................................... 27

Gambar 4.7 Pengujian PWM Saat 80% ....................................................... 28

Gambar 4.8 Pengujian PWM Saat 95% ....................................................... 28

Gambar 4.9 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 27°C ................... 29

Gambar 4.10 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 29°C ................. 29

Gambar 4.11 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 35°C ................. 29

Gambar 4.12 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 42°C ................. 30

Gambar 4.13 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 42.16°C ............ 30

Gambar 4.14 RPM Kipas Pada Saat Kondisi Suhu Ruang 47°C ................. 30

Page 12: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Tabel Error Pengujian Sensor LM35 ........................................... 25

Tabel 4.2 Tabel Pengujian Keseluruhan Helm ............................................ 31

Page 13: LEMBAR JUDUL RANCANG BANGUN HELM YANG · PDF filei lembar judul rancang bangun helm yang dilengkapi kontrol suhu dengan sumber energi solar cell skripsi disusun oleh : akbar febianto

34

DAFTAR PUSTAKA

[1] Harintama, Amelia. 2015.Rancang Bangun Lemari Pengering Pakaian

Dengan Deteksi Kekeringan Berdasarkan Suhu.Surabaya: PENS-ITS

[2] Vian, Ervin (2012). Flowcart Suhu Dan Kelembaban: Surabaya:From

[3] Datasheet Sensor LM35. 7.7 (2016). Texas Instruments

[4] Datasheet IRF520. 7.7 (2016). Fairchild Semiconductor

[5] Evans, Brian. 2011. Begining Arduino Programming. Apress

[6] Banzi, Massimo. 2011. Getting Started with arduino. Sebatopol: O’Reilly

Media, Inc.

[7] Purwanto Gendroyono, 1999. “Sistem Penggerak Motor Induksi dengan

Beban Berubah Menggunakan Inverter PWM Berbasis Mikrokontroler”,

Program Studi Teknik Elektro Jurusan Ilmu-ilmu Teknik, Program

Pascasarjana Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

[8] Hasyim Asy’ari, Jatmiko, Angga, Intensitas Cahaya Matahari terhadap

Daya Keluaran Sel Surya, RAPI XI, UMS, Surakarta.

[9] Wang, Cheisang, 2008, Power Management of a stand-alone

Wind/Photovoltaic/Fuel Cell Energi System, IEEE Transaction on Energi

Conversion, Vol 23 No.3.