KONTROLING OTOMATIS TRAFO

LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR

SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16

SKRIPSI

Disusun Oleh :

JURUSAN SISTEM KOMPUTER

KONSENTRASI COS

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

STMIK RAHARJA

TANGERANG

2014/2015

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

KONTROLING OTOMATIS TRAFO

LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR

SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16

Disusun Oleh :

Disahkan Oleh :

Tangerang, Januari 2015

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

KONTROLING OTOMATIS TRAFO

LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR

SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16

Dibuat Oleh :

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian Komprehensif

Jurusan Sistem Komputer

Konsentrasi Computer System (COS)

Disetujui Oleh :

Tangerang, Januari 2015

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI

KONTROLING OTOMATIS TRAFO

LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR

SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16

Dibuat Oleh :

Disetujui setelah berhasil dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian

Komprehensif

Jurusan Sistem Komputer

Konsentrasi Computer System (COS)

Tahun Akademik 2014/2015

Disetujui Penguji :

Tangerang, Januari 2015

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER

(STMIK) RAHARJA

LEMBAR KEASLIAN SKRIPSI

KONTROLING OTOMATIS TRAFO

LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR

SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16

Disusun Oleh :

Menyatakan bahwa Skripsi ini merupakan karya tulis saya sendiri dan bukan merupakan tiruan, salinan, atau duplikat dari Skripsi yang telah dipergunakan untuk mendapatkan gelar Sarjana Komputer baik di lingkungan Perguruan Tinggi Raharja maupun di Perguruan Tinggi lain, serta belum pernah dipublikasikan.

Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan rasa tanggung jawab, serta bersedia menerima sanksi jika pernyataan diatas tidak benar.

Tangerang, Januari 2015

)*Tandatangan dibubuhi materai 6.000;

ABSTRAKSI

Trafo merupakan alat listrik yang digunakan untuk menaikan atau menurunkan daya listrik. Dalam proses bekerjanya trafo akan menghasilkan panas. Maka diperlukan alat yang dapat mendinginkan dan mengontrol suhu trafo. Dengan sistem elektrik kipas akan berputar apabila diberi perintah dan diatur suhunya kapan kipas harus berputar, kita dimudahkan untuk mengontrol trafo secara otomatis. Dengan kemajuan teknologi khususnya dalam bidang mikrokontroller, sehingga dapat dibuat sistem akses kontrol yang dapat mengendalikan suhu trafo. Dengan memanfaatkan mikrokontroller Atmega 16 sebagai pengolahan data terciptalah pemikiran untuk membuat perancangan kontroling otomatis trafo listrik menggunakan wi-fi Dengan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroller Atmega 16 . Dengan menggunakan mikrokontroller Atmega 16 sebagai otak untuk mengolah data yang masuk berupa inputan dari sensor suhu lm35, kemudian data dikirim kerangkaian mikrokontroller Atmega 16 yang kemudian suhu ditampilkan pada lcd.Suhu dapat dikontrol melalui smartphone android yang dapat melihat lcd menggunakan sinyal wi-fi dan mengaktifkan kipas agar bisa bekerja untuk mendinginkan suhu pada trafo. Untuk sistem pengturan kipas menggunakan rangkaian relay 12 volt.

Kata kunci :Perancangan kontroling otomatis, trafo listrik, Smartphone Android, sinyal wi-fi, Rangkain Mikrokontroller Atmega16, sensor LM 35.

ABSTRACT

Transformer is an electrical device that is used to increase or decrease power . In the process of the operation of the transformer will generate heat . It would require a tool that can cool and control the temperature of the transformer . With the electric system fan will spin when given the command and set the temperature when the fan should spin , we are permitted to control the transformer automatically . With technological advances, especially in the field of microcontroller , so it can be made in access control system which can control the temperature of the transformer . By utilizing the microcontroller ATMEGA 16 as data processing creates a thought to make automatic kontroling electrical transformer design using wi - fi With Microcontroller Based Temperature Sensor LM35 Atmega 16 . By using microcontroller ATMEGA 16 as the brain to process the incoming data in the form of input from LM35 temperature sensor , then the data is sent kerangkaian ATMega microcontroller 16 which is then displayed on lcd.Suhu temperature can be controlled via android smartphone that can see the lcd using wi - fi signal and activate the fan to be able to work to cool the temperature of the transformer . For fans pengturan system uses a 12 volt relay circuit.

Keywords : Design kontroling automatic , electric transformer , Android Smartphone , Wi - Fi signal , Schematic microcontroller ATmega16 , LM35 sensor .

Bismillahirrahmanirrahim

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan anugerah-Nya serta senantiasa melimpahkan hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Hanya karena kasih sayang dan kekuatan-Nya lah penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “PERANCANGAN KONTROLING OTOMATIS TRAFO LISTRIK MENGGUNAKAN WI-FI DENGAN SENSOR SUHU LM35 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16”. Penulis menyadari dengan sepenuh hati bahwa tersusunnya skripsi ini bukan hanya atas kemampuan dan usaha penulis semata, namun juga berkat bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

Penulis menyadari bahwa dalam penyajian dan penyusunan laporan ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan, diharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata penulis berharap laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan dapat menjadi bahan acuan yang bermanfaat dikemudian hari.

Gambar 2.1. Sistem Pengendali Loop Terbuka

Gambar 2.2. Sistem Pengendali Loop Tertutup

Gambar 2.3. Metode Prototype

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATmega

Gambar 2.5. Sensor LM35

Gambar 2.6. Grafik Akurasi LM35 Terhadap Suhu

Gambar 2.7. Resistor

Gambar 2.8. Lambang Kondensator

Gambar 2.9. Lambang Kapasitor

Gambar 2.10. Dielektrikum

Gambar 2.11. Trafo

Gambar 2.12. Dioda

Gambar 2.13. Transistor

Gambar 2.14. Simbol Transistor NPN

Gambar 2.15. Simbol Transistor PNP

Gambar 2.16. Kipas

Gambar 3.1. Struktur Organisasi PT. Trafoindo Prima Perkasa

Gambar 3.2. Diagram Blok Perancangan Perangkat Keras

Gambar 3.3. Sensor LM35

Gambar 3.4. Rangkaian Mikrokontroller

Gambar 3.5. Rangkaian Relay

Gambar 3.6. Rangkaian Catu Daya

Gambar 3.7. Halaman Utama Bascom-Avr

Gambar 3.8. New File Bascom-AVR

Gambar 3.9. Contoh Penulisan Listing Program

Gambar 3.10. Compiler dalam Bascom-AVR

Gambar 3.11. Proses Compile

Gambar 3.12. File Hex Bascom-AVR

Gambar 3.13. Halaman Utama Progisp

Gambar 3.14. Select Mikrokontroller

Gambar 3.15. Load File

Gambar 3.16. Select File

Gambar 3.17. Flash Program

Gambar 3.18. Successfully Flash

Gambar 3.19. Flowchart Program

Gambar 4.1. Flowchart software yang diusulkan

Gambar 4.2. Flowchart hardware yang diusulkan

Gambar 4.3. Perancangan prototype

Gambar 4.4. Perancangan prototype

Tabel 2.1 Fungsi khusus PORT A

Tabel 2.2 Fungsi khusus PORT B

Tabel 2.3 Fungsi khusus PORT C

Tabel 2.4 Fungsi khusus PORT D

Tabel 2.5 Skema warna Resistor

Tabel 2.6 Nilai Kapasitansi

Tabel 2.7 Daftar Konstanta Bahan Dielektrum

Tabel 3.1 Keterangan Catu Daya

Tabel 3.2 Elisitasi Tahap I

Tabel 3.3 Elisitasi Tahap II

Tabel 3.4 Elisitasi Tahap III

Tabel 3.5 Final Elisitasi

Tabel 4.1 Prosedur sistem berjalan dan sistem usulan

Tabel 4.2 Uji Coba Program Mikrokontroller

Tabel 4.3 Schedule

Tabel 4.4 Estimasi Biaya

Gambar 1. SIMBOL FLOWCHART (DIAGRAM ALIR)

2. SIMBOL ELEKTRONIKA

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

Adapun tujuan yang hendak dicapai dari tahap perancangan system mempunyai maksud atau tujuan utama, yaitu sebagai berikut:

a. Sistem Kontrol Loop Terbuka

Menurut Erinofiardi dan dkk (2012:261) sistem kontrol loop terbuka adalah ”suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian.”

Gambar 2.1. Sistem Pengendali Loop Terbuka

(Sumber : jurnal Erinofiardi dan dkk tahun 2012 halaman 261)

Gambar diagram blok diatas menggambarkan bahwa didalam sistem tersebut tidak ada proses umpan balik untuk memperbaiki keadaan alat terkendali jika terjadi kesalahan. Jadi tugas dari elemen pengendali hanyalah memproses sinyal masukan kemudian mengirimkannya ke alat terkendali.

b. Sistem Kontrol Loop Tertutup

Menurut Erinofiardi dan dkk (2012:261) sistem kontrol loop tertutup adalah “Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan".

Yang menjadi ciri dari sistem pengendali tertutup adalah adanya sinyal umpan balik. Sinyal umpan balik merupakan sinyal keluaran atau suatu fungsi keluaran dan turunannya, yang diumpankan ke elemen kendali untuk memperkecil kesalahan dan membuat keluaran sistem mendekati hasil yang diinginkan.

Gambar 2.2. Sistem Pengendali Loop Tertutup

(Sumber : jurnal Erinofiardi dan dkk tahun 2012 halaman 262)

Gambar diatas menyatakan hubungan antara masukan dan keluaran dari suatu loop sistem tertutup. Sinyal input yang sudah dibandingkan dengan sinyal umpan balik menghasilkan sinyal selisih atau sinyal kesalahan yang akan dikirimkan ke dalam elemen pengendali sehingga kemudian menghasilkan sebuah sinyal keluaran yang akan dikirim ke alat terkendali.

Sinyal input berupa masukan referensi yang akan menentukan suatu nilai yang diharapkan bagi sistem yang dikendalikan tersebut. Dalam berbagai sistem pengendalian, sinyal input dihasilkan oleh mikrokontroler.

Menurut purnama (2010:5), ”Perangkat mobile (juga dikenal dengan istilah cellphone, handheld device, handheld computer, ”Palmtop”, atau secara sederhana disebut dengan handheld) adalah alat penghitung (computing device) yang berukuran saku, ciri khasnya mempunyai layar tampilan (display screen) dengan layar sentuh atau keyboard mini”.

Untuk mendapatkan pelayanan dan kenyamanan dari sebuah komputer konvensional yang dapat dibawa-bawa dan praktis adalah smartphone dan PDA. Kedua peralatan ini yang paling populer, selain itu ada Enterprise Digital Assistants yang dapat dikembangkan lebih jauh untuk kepentingan bisnis, yang menawarkan peralatan yang mampu me-ngambil data terintegrasi seperti Bar Code, RFID dan Smart Card.

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

a. Smartphone Android

b. PC/ Laptop

c. Rangkaian Mikrokontroller ATMega 16

d. Rangkaian Relay 12V

e. Motor Dc 12V

f. Sensor LM35

g. USB Asp Downloader

a. Android OS 4.2 Jelly Bean

b. Windows 7

c. BASCOM AVR (Basic Commpiler)

d. Prog ISP

Setelah melakukan perancangan dan pemasangan komponen, selanjutnya adalah melakukan serangkaian uji coba pada masing-masing blok rangkaian yang bertujuan untuk mendapatkan kesesuaian spesifikasi dan hasil yang diinginkan. Untuk lebih jelas mengenai pembahasan uji coba yang akan dilakukan dapat dilihat pada sub bab berikut.

Sebelum program hardware dimasukkan kedalam mikrokontroler, maka harus dilakukan sebuah uji coba. Uji coba kali ini dengan memberikan input menggunakan aplikasi Hyperterminal. Program dasar yang dibuat adalah mikrokontroller menerima input “o” maka PORTC.0 bernilai 1, dan mikrokontroller menerima input “c” maka PORTC.1 bernilai 1.

Tabel 4.2 Uji Coba Program Mikrokontroller

Dalam pembahasan evaluasi ini untuk mengetahui kesalahan dan kekurangan dari program yang dibuat maka perlu dilakukan evaluasi program.

Tabel 4.3 Schedule

Setelah melakukan uji coba alat, selanjutnya penerapan alat. Kebutuhan aplikasi dan system mekanik yang akan diimplementasikan adalah sebagai berikut:

1) Kebutuhan Sistem Mekanik dan Elektronik

- USB ASP : sebagai Platform untuk memasukkan program dan mengolah data pada mikrokontroler ATMega 16.

- Rangkaian relay 5 kaki NC dan NO yang berada di Port C.0 dan Port C.1.

- Kipas 12V : 3 buah sebagai pendingin suhu.

- Catu daya : untuk memberikan tegangan pada alat.

- Bahan besi plat, heatsink, kipas dan bushing: untuk mekanik prototype trafo listrik.

Aplikasi android memiliki beberapa fungsi :

1) Pembaca suhu pada lcd yang telah dihubungkan melalui jaringan wi-fi.

2) Mengontrol kipas untuk berputar.

Aplikasi di pasang pada smartphone yang berbasis Android dalam penelitian ini menggunakan Samsung Galaxy Grand dengan operating system Jelly Bean. Aplikasi yang dibuat dapat berkomunikasi dengan rangkain mikrokontroller atmega 16 menggunakan koneksi wi-fi. Motor yang dikontrol berupa kipas dengan voltase 12 Volt.

Tabel 4.4 Estimasi Biaya

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

Contributors

Wisnu Dwi Andoyo, Wisnu dwi andoyo