Seiring dengan berkembangnya ilmu dan teknologi belakangan ini, sistem kendali memiliki peranan yang sangat vital, karena dapat menunjang segala aktifitas yang dilakukan oleh manusia. Contoh nyata dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita lihat adalah penggunaan televisi dengan remote control, penggunaan alat kendali tersebut dirasa efisien bagi manusia. Selain itu kita bisa lihat aplikasi kontrol yang lebih besar yaitu pada perusahaan dalam bidang manufaktur serta pengendali proses seperti tekanan, suhu/temperatur, dll.

Untuk pengendalian alat alat listrik seperti Trafo maka dibutuhkan alat yang menunjang agar dapat di optimalkan sehingga dapat memperpanjang usia pemakaian alat tersebut. Karena pada umumnya alat alat listrik seperti Trafo pada saat bekerja akan menghasilkan energi panas yang apabila jika terjadi terus menerus akan terjadi suhu panas berlebih dan dapat merusak alat alat tersebut sehingga usia penggunaannya menjadi lebih cepat rusak. Maka dibuatlah sistem pendingin yang bekerja untuk mendinginkan atau menjaga agar suhu pada alat alat listrik stabil. Pada proses tersebut juga dibuat sistem kontroling suhu yang dapat kita lihat pada layar LCD dan menghasilkan sebuah output kipas yang akan bekerja pada suhu yang telah ditentukan. Kontroling juga dilakukan menggunakan smartphone berbasis Android. Dari semua sistem pengontrolan tersebut dilakukan menggunakan mikrokontroller Atmega 16 yang akan mengatur sistem kendali kipas yang bekerja sesuai suhu dan pemantauan menggunakan smartphone .

Dalam kesempatan ini penulis mencoba mempersembahkan sebuah karya dengan judul “PERANCANGAN KONTROLING OTOMATIS TRAFO LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16”. Hal ini dilakukan dalam rangka memberikan kontribusi terhadap perkembangan COS (computer system) yang merupakan salah satu konsentrasi yang membahas mengenai hardware dari jurusan Sistem Komputer di Perguruan Tinggi Raharja.

Berdasarkan latar belakang yang sudah dipaparkan sebelumnya, maka dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut:

Sebagai pembatasan-pembatasan atas penyusunan laporan ini sehingga tetap fokus dan sesuai dengan tujuan yang ditetapkan, maka penulis memberikan ruang lingkup laporan sebagai berikut:

Interface menggunakan smartphone android yang dapat di gunakan untuk memantau suhu pada Trafo listrik. Membuat kipas berputar sesuai dengan suhu perubahan suhu pada Trafo . Jika terjadi kenaikan suhu maka kipas akan berputar lebih cepat, dan jika terjadi penurunan suhu maka kipas akan berputar melambat. Pada perancangannya digunakan Mikrokontroller Atmega 16 sebagai pembaca suhu dan menggerakkan kipas.

Adapun tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Sebuah karya yang baik adalah karya yang memiliki banyak manfaat. Adapun manfaat yang dihasilkan dari penelitian ini adalah:

Dalam melakukan penelitian ini, maka metode yang penulis gunakan untuk memperoleh data adalah sebagai berikut:

a. Observasi

b. Wawancara

Metode wawancara kepada beberapa orang yang berkompeten dibidang yang diambil oleh penulis.

c. Studi Pustaka

Metode untuk mendapatkan informasi dengan mencatat dan mempelajari buku-buku atau literature review yang berhubungan dengan penelitian dari berbagai sumber yang tertulis maupun elektronik. Sebagian besar penulis melakukan pengumpulan data dan metode diambil dari situs-situs internet, dan sisanya dari buku cetak.

d. Metode Perancangan

Dalam melakukan perancangan penulis menggunakan metode perancangan menggunakan flowchart yang menjelaskan langkah demi langkah pembuatan perancangan otomatis pendingin trafo listrik.

Sistematika penulisan dan pembahasan pada laporan skripsi ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, ruang lingkup, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang landasan teori sebagai konsep dasar dalam penyusunan alat dan laporan sehingga menghasilkan karya yang bernilai ilmiah dan memiliki daya guna.

BAB III PEMBAHASAN

Bagian ini berisi tentang langkah-langkah dalam perancangan sistem yang akan dibuat mulai dari hardware sampai dengan perancangan software pendukung sistem monitoring data suhu dan kelembaban ruangan.

BAB IV RANCANGAN SISTEM YANG DIUSULKAN

Berisi tentang ujicoba serta analisa pengoperasian dari sistem yang telah dibuat.

BAB V PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan mengenai penelitian dari sistem yang dibuat serta saran-saran untuk pengembangan sistem selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

PT . Trafoindo Prima Perkasa didirikan pada tahun 1982 dengan nama PT . TRAFINDO Perkasa . Sejak awal , kami fokus pada pembuatan tegangan menengah trafo distribusi direndam minyak .

Dalam tahun-tahun berikutnya , kami secara bertahap diperluas dan diversifikasi lingkup manufaktur dan kegiatan untuk menutupi peralatan listrik tegangan menengah lainnya .

Saat ini, barang-barang yang diproduksi Trafoindo incude :

- Trafo distribusi tegangan menengah minyak tenggelam

- Tegangan menengah cor kering trafo distribusi resin

- Listrik tegangan tinggi transformator

- Transformator instrumen tegangan menengah

- Transformer khusus ( scott transformer , transformator otomatis , dll ).

Trafoindo sekarang salah satu produsen terbesar transformator di Indonesia . Untuk mengatasi kebutuhan global yang terus meningkat untuk standar kualitas , kami terus meningkatkan manajemen kami dan kami bangga telah terakreditasi ISO 9001 : 2000 , ISO 14001 : 2004 , OHSAS 18001 : 1999 , sertifikasi oleh SAI Global Kualitas Terdaftar pada tahun 2003 .

Gambar 3.1. Struktur Organisasi PT. Trafoindo Prima Perkasa

Pada tujuan perancangan di sini yang dimaksudkan meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Dari kedua pembahasan perancangan ini dianggap penting karena ingin menghasilkan sebuah sistem yang baik, serta menghasilkan sinkronisasi antara perangkat keras dan perangkat lunak.

Penelitian untuk perancangan dan pembuatan sistem kontroling otomatis trafo listrik didahului dengan mempelajari dan meneliti permasalahan yang berkaitan dengan perangkat keras dan perangkat lunak komputer, serta memikirkan alternatif pemecahannya. Untuk itu tujuan yang dingunakan pada penelitian ini adalah:

a. Tujuan individual

b. Tujuan Fungsional

c. Tujuan Operasional

Untuk langkah-langkah dalam perancangan sistem pendeteksi suhu trafo menggunakan kipas secara otomatis ini menggunakan metode perancangan sebagai berikut.

a. Perancangan Sistem Mekanik

Dalam perancangan ini, dibuat simulasi berupa trafo yaitu alat yang akan dideteksi suhunya kemudian didinginkan menggunakan kipas.

b. Perancangan Sistem Elektronik

Perancangan yang digunakan adalah melalui tahap analisa rangkaian elektronik seperti rangkaian yang sudah ada yaitu rangkaian Mikrokontroller Atmega 16, dalam perancangan rangkaian Mikrokontroller Atmega 16 menggunakan aplikasi Proteus.

c. Perancangan Program

Perancangan program menggunakan bahasa pemrograman basic yaitu menggunakan program Basic Compiller dengan cara yang sistematis atas pengembangan, pengguna dan pemeliharaan program.

Agar mudah dipahami maka penulis membuat diagram blog dan alur kerjanya:

Gambar 3.2. Diagram Blok Perancangan Perangkat Keras

Untuk cara kerja alat dijelaskan Smartphone Android menjadi input untuk mengirimkan data berupa perintah untuk menyalakan kipas, inputan tersebut akan menghasilkan output kipas yang berputar dan suhu dapat terlihat pada lcd.

Dalam perancangan perangkat keras ini dibutuhkan beberapa komponen elektronika dan device penunjang agar sistem dapat berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Dalam perancangan perangkat keras ini alat dan bahan yang dibutuhkan adalah

a. Rangkaian Sensor LM35

Sensor suhu LM35 merupakan sensor solid state yang dapat mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik berupa tegangan. IC LM35 memiliki kelebihan dibandingkan sensor suhu linier karena pemakaiannya tidak dituntut untuk mengurangi sejumlah besar tegangan konstan pada output yang mencapai pensaklaran centigrade yang sesuai. IC ini tidak membutuhkan penyesuaian atau pengurangan eksternal apapun untuk memberikan akurasi-akurasi khusus sebesar ± ¼oC, dalam sebuah cakupan suhu penuh antara -55 sampai 15 oC.

IC LM35 merupakan sensor suhu dimana tegangan keluarannya proporsional linier untuk suhu dalam oC, mempunyai perubahan keluaran secara linier dan juga dapat dikalibrasi dalam satuan Kelvin. Di dalam udara, sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1oC. Sensor ini dapat dipakai dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan ke rangkaian kontrol dengan sangat mudah.

Gambar3.3 Sensor LM35 Sumber: datasheet LM35

Gambar di atas merupakan bentuk fisik dari sensor LM35 beserta fungsi dari masing-masing pin. Pin 1 sebagai sumber tegangan kerja, 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/oC. Sehingga dapat diperoleh persamaan sebagai berikut :

VLM35 = T x K(2.2)

Keterangan :

VLM35 = Tegangan kerja LM35

T = Suhu Terbaca (oC)

K = Konstanta (10 mV/oC)

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1ºC akan menunjukan perubahan tegangan sebesar 10 mV. Penempatan LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya.

b. Rangkaian Mikrokontroler ATmega 16

Rangkaian mikrokontroler ini merupakan tempat pengolahan data dan pengoperasian alat. Untuk perancangan ini, mikrokontroler berfungsi sebagai otak dari seluruh sistem rancangan. Mikrokontroller ATmega 16 ini memiliki 4 buah port dan berbagai pin yang digunakan untuk menampung input dan output data dan terhubung langsung dengan rangkaian-rangkaian pendukung lainnya. Port yang akan digunakan dalam pembuatan:

Gambar 3.4. Rangkaian Mikrokontroller

c. Rangkaian Relay

Pada rangkaian relay ini, relay berfungsi sebagai pengatur motor dc yang diberikan oleh mikrokontroller dari hasil pengolahan dari sensor LM35 yang membuat kipas berputar sesuai suhu yang telah ditentukan.

Gambar 3.5. Rangkaian Relay

d. Rangkaian Catu Daya

Catu daya merupakan bagian yang sangat penting. Karena tanpa adanya catu daya, maka semua rangkaian tidak akan bekerja. Sumber catu daya yang digunakan pada umumnya bertegangan 110 V sampai dengan 220 V dengan frekuensi 50 Hz sampai dengan 60 Hz.

Sumber AC (arus bolak-balik) dimasukkan ke bagian input transformator (trafo), sehingga menghasilkan tegangan output AC yang besarnya tergantung pada jumlah lilitan kawat sekunder, jumlah lilitan kawat primer, dan besarnya tegangan primer trafo. Tegangan output dari trafo sekunder akan menentukan tegangan output DC akhir dari catu daya setelah penyearah dan filter dipasang.

Gambar 3.6. Rangkaian Catu Daya

Prinsip kerja dari rangkaian catu daya ini dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3.1 Keterangan Catu Daya

a. Perancangan Listing Program BASCOM

Pada perancangan perangkat lunak yaitu menggunakan software BASCOM-AVR yang digunakan untuk menuliskan listing program dan mengkompilasi file program menjadi file hexa. File hexa yang dihasilkan setelah proses kompilasi tersebut akan dimasukkan ke dalam mikrokontroler, sehingga mikrokontroler akan bekerja sesuai dengan perintah yang ada pada memori flash. Sehingga dapat mengontrol motor DC untuk memutarkan kipas sesuai suhu yang telah ditentukan.

Gambar 3.7. Halaman Utama Bascom-Avr

Setelah form utama program BASCOM-AVR ditampilkan, maka selanjutnya adalah membuat new file dengan nama Pendeteksi suhu.

Gambar 3.8. New File Bascom-AVR

Contoh penulisan listing program dengan nama file Program Pendeteksi suhu LM35 kipas.bas dapat dilihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.9. Contoh Penulisan Listing Program

Langkah selanjutnya adalah mengkompile program, dengan cara memilih icon Compile Program atau tekan F7 pada keyboard agar listing program yang dibuat dikompile menjadi file dengan extention hex.

Gambar 3.10. Compiler dalam Bascom-AVR

Proses kompilasi akan terlihat seperti pada gambar 3.11.

Gambar 3.11. Proses Compile

Setelah dikompile maka penyimpanan listing program yang telah dibuat kemudian disimpan pada folder yang sudah ditentukan dengan extention file “.hex”.

Gambar 3.12. File Hex Bascom-AVR

a) Pengisian Program Mikrokontroler ATmega 16

Mikrokontroler bisa bekerja jika didalam sudah dimasukan listing program yang sudah dibuat dengan meggunakan software BASCOM-AVR. Untuk melakukan proses pengisian program kedalam mikrokontroler ATmega16 dibutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak sebagai berikut:

1) Perangkat Keras (Hardware)

Pada perangkat keras menggunakan USB-ASP (USB Downloader) yang berfungsi untuk memasukan program yang telah dibuat kedalam mikrokontroler ATmega16.

2) Perangkat Lunak (Software)

Pada perancangan perangkat lunak yaitu menggunakan software Progisp 1.72. Adapun tampilan program Progisp adalah sebagai berikut:

Gambar 3.13. Halaman Utama Progisp

Pemilihan tipe mikrokontroler yang akan dimasukan program. Klik Select Chip, pilih jenis mikrokontroler ATmega16.

Gambar 3.14. Select Mikrokontroller

Langkah selanjutnya, melakukan pengambilan file yang sudah tersimpan pada folder yang ditentukan. Klik File -> Load Flash -> Pilih File dengan extention .hex -> Open.

Gambar 3.15. Load File

Gambar 3.16. Select File

Sebagai contoh file extention yang akan diambil adalah LM35_KIPAS.HEX. Setelah selesai memilih file, langkah selanjutnya adalah flash. Klik Button Auto.

Gambar 3.17. Flash Program

Ketika selesai proses flash, maka akan muncul status seperti gambar 3.18.

Gambar 3.18. Successfully Flash

Pada pembuatan sebuah sistem pengontrolan diperlukan sebuah gambar yang dapat menjelaskan alur ataupun langkah-langkah dari suatu sistem yang dibuat. Sehingga dapat memberikan penjelasan dalam bentuk gambar.

Penjelasan yang berupa proses merupakan gambar dari flowchart sistem yang akan dibuat. Tujuan dari pembuatan flowchart ini adalah untuk mempermudah pembaca dan pembuat sistem itu sendiri untuk dapat memahami langkah-langkah serta kemungkinan-kemungkinan dari beberapa keputusan. Dalam pembuatan PERANCANGAN KONTROLING OTOMATIS TRAFO LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16 digunakan flowchart program sebagai berikut:

Gambar 3.19. Flowchart Program

Permasalahan yang dihadapi

- Permasalahan yang dihadapi pada sistem berjalan, kurangnya proteksi pada trafo saat beroperasi yangmenimbulkan suhu panas.

- Tidak adanya penunjuk suhu yang menampilkan realita suhu yang terjadi pada trafo.

- Trafo menjadi lebih cepat rusak dan memperpendek usia penggunaan.

Alternatif pemecahan masalah

- Membuat sistem kontrol yang dapat dikendalikan secara otomatis.

- Membuat aplikasi yang dapat mengontrol suhu trafo dengan menggunakan kipas sebagai outputnya.

- Mengintegrasikan monitoring suhu pada smartphone android menggunakan wi fi untuk pemantauan pada sistem pendeteksi suhu dengan mikrokontroller ATMega16 sebagai pengendali kipas.

Elisitasi tahap 1 disusun berdasarkan hasil wawancara dengan stakeholder dan security PT. Trafoindo Prima Perkasa mengenai seluruh Perancangan Kontroling Otomatis Trafo Listrik Menggunakan Wi-Fi Dengan Sensor Suhu LM35 Berbasi Mikrokontroller Atmega 16. Berikut tebel Elisitasi Tahap 1:

Tabel 3.2 Elisitasi Tahap I

Elisitasi Tahap 2 dibentuk berdasarkan Elisitasi Tahap 1 yang kemudian diklasifikasikan lagi dengan menggunakan metode MDI. Berdasarkan Tabel 3.5. Semua requirement tersebut merupakan bagian dari sistem yang dibahas, namun sifatnya tidak terlalu penting karena walaupun ke-3 requirement tersebut tidak dipenuhi, sistem pengendalian dapat berjalan tanpa error.

Sesuai dengan ruang lingkup penelitian yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, maka semua requirement di atas diberi opsi I (Inessential) dan yang dapat terlihat pada tabel elisitasi berikut ini:

Tabel 3.3 Elisitasi Tahap II

Keterangan:

M: Midetori

D: Desirable

I :Nessential

Berdasarkan Elisitasi Tahap II di atas, dibentuklah Elisitasi Tahap III yang diklasifikasikan kembali dengan menggunakan metode TOE dengan opsi HML. Berikut tabel elisitasi tahap III tersebut.

Tabel 3.4 Elisitasi Tahap III

Keterangan:

T : Technical

O: Operational

E: Economic

L: Low

M: Middle

H: High

Final elisitasi merupakan bentuk akhir dari tahap-tahap elisitasi yang dapat dijadikan acuan dan dasar pengembangan perancangan kontroling otomatis trafo listrik menggunakan wi-fi dengan sensor suhu LM35 berbasis mikrokontroller Atmega 16. Berdasarkan elisitasi tahap III diatas, dihasilkanlah 10 fucntional, final elisitasi yang diharapkan dapat mempermudah dalam membuat suatu sistem pengontrolannya. Berikut tabel final elisitasi tersebut:

Tabel 3.5 Final Elisitasi

Sistem kontroling otomatis suhu trafo dengan simulasi prototype ini dibuat menyerupai trafo listrik yang akan dikontrol suhunya menggunakan kipas sesuai suhu yang telah ditentukan, dengan pengontrolan suhu melalui lcd yang dimonitoring pada smartphone android dengan media jaringan wi-fi sebagai interface. Prosedur system yang diusulkan antara lain:

Adapun perbedaan prosedur antara system yang berjalan dan system yang akan diusulkan, bisa dilihat pada table dibawah ini:

Tabel 4.1 Prosedur sistem berjalan dan sistem usulan

Adapun Flowchart system yang diusulkan terdiri dari flowchart perangkat lunak (Software) dan Flowchart Perangkat Keras (Hardware), bisa dilihat gambar dibawah ini:

Gambar 4.1. Flowchart software yang diusulkan

Gambar 4.2. Flowchart hardware yang diusulkan

Proses rancangan ini dilakukan untuk mendapatkan kesesuaian antara perangkat keras yang sudah di uji coba dengan perangkat lunak yang telah diprogram ke dalam mikrokontroler ATmega16. Penulisan listing program menggunakan software BASCOM-AVR dengan bahasa basic. Untuk lebih jelas mengenai pembahasan analisa program pada mikrokontroler yang akan dilakukan dapat dilihat sebagai berikut :

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 11059200

'==========================

Config Lcdpin = Pin , E = Portd.1 , Rs = Portd.0 ,

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.2 , Db5 = Portd.3 , Db6 = Portd.4 , Db7 = Portd.5

Config Lcd = 16 * 2

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc

'--------------------------

Start Adc

'--------------------------

Dim Suhu_ref As Word

Dim Suhu As Word

'--------------------------

Deflcdchar 0 , 12 , 18 , 18 , 12 , 32 , 32 , 32 , 32

'--------------------------

Cls

Cursor Off

'--------------------------

Do

Suhu_ref = Getadc(0)

Suhu = Suhu_ref * 5

Suhu = Suhu / 10

Locate 1 , 1

Lcd "WISNU DWI ANDOYO"

Locate 2 , 1

Lcd "Suhu="

Locate 2 , 6

Lcd " "

Locate 2 , 6

Lcd Suhu

Locate 2 , 9

Lcd Chr(0)

Locate 2 , 10

Lcd "C"

Locate 2 , 11

Lcd " "

Wait 1

Loop

Prototipe kontroling otomatis trafo listrik. Dalam perancangan trafo dibuat menyerupai trafo sungguhan. Kipas yang digunakan adalah 12volt, menggunakan lcd sebagai pembaca suhu trafo secara otomatis yang mendapat inputan melalui sensor lm35.

Gambar 4.3. Perancangan prototype

Gambar 4.4. Perancangan prototype

Untuk menanggulangi permasalahan dan mencapai hasil yang baik, maka saran dan pendapat yang penulis kemukakan adalah:

Contributors

Wisnu Dwi Andoyo, Wisnu dwi andoyo