LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

Transkripsi

1 LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 IMAM HAMBALI NIM DOSEN PEMBIMBING Solekhan, ST.MT Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK i

2 UNIVERSITAS MURIA KUDUS 2018 HALAMAN PERSETUJUAN RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 IMAM HAMBALI NIM Kudus, 6 mei 2018 Menyetujui, Pembimbing Utama, Pembimbing Pendamping, Solekhan, ST, MT NIDN Imam Abdul Rozaq, S.Pd, MT NIDN Mengetahui Koordinator Skripsi/Tugas Akhir ii

3 HALAMAN PENGESAHAN RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 IMAM HAMBALI NIM Kudus, 29 Agustus 2018 Menyetujui, Ketua Penguji, Anggota Penguji I, Anggota Penguji II, Mohammad Dahlan, ST, MT NIDN F.Shoufika Hilyana, S.Si, M.Pd NIDN Solekhan, ST, MT NIDN Mengetahui iii

4 iv

5 RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 Nama mahasiswa : Imam Hambali NIM : Pembimbing : 1. Solekhan, ST.MT 2. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT RINGKASAN Pemanas air merupakan salah satu peralatan yang banyak digunakan oleh manusia. Salah satunya digunakan untuk memenuhi kebutuhan pada skala rumah tangga yaitu untuk mandi air hangat. Pemanas air yang sering di pakai masyarakat adalah pemanas air yang memanfaatkan energi cahaya matahari dengan mengoptimalkan panas air yang berada di dalam pelat datar untuk mendapatkan energi panas yang maksimal digunakan sistem tracking, dengan merancang sebuah alat pemanas air otomatis solar water heater dan membuat pengendali untuk mengatur sensitifitas sensor intensitas cahaya GY-302 BH1750 yang menggunakan mikrokontroler Atmega8 dengan bahasa pemograman yaitu bahasa C. dari hasil penelitian menyatakan bahwa rangkaian bekerja dengan baik yaitu ketika sensor intensitas cahaya GY-302 BH1750 menerima paparan cahaya dari matahari maka sensor yang di gunakan ini bekerja dengan mencari nilai selisih yang paling besar supaya motor stepper menggerakan pelat terus mengarah ke matahari. Sistem tracking ini akan beroperasi dari jam sampai jam 16.00, dengan sistem tracking ini didapatkan pada pukul sampai pukul 13.00, panas tertinggi pada pelat bisa mencapai 74 C, arah sudut berubah menyesuaikan pelat dari timur ke arah barat. Sedangkan tanpa sistem tracking ketika Pada saat pukul sampai pukul suhu plat yang di dapat mencapai 67 C karena posisi matahari tepat berada di atas pelat datar pada posisi 90 Kata Kunci : Arduino, GY302BH1750, stepper, Water Heater, Tenaga Surya v

6 RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 Student Name : Imam hambali NIM : Mentor : 1. Solekhan, ST.MT 2. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT ABSTRACT Water heaters are one of the tools that are widely used by humans. One of them is used to meet the needs on a household scale that is for a warm bath. Water heaters that are often used by the community are water heaters that utilize solar energy by optimizing the heat of the water inside the flat plate to get maximum heat energy used by the tracking system, by designing a solar water heater automatic water heater and making controllers to regulate light intensity sensor sensitivity GY-302 BH1750 which uses microcontroller Atmega8 with programming language namely C language. From the results of the research states that the circuit works well, that is when the light intensity sensor GY-302 BH1750 receives exposure to light from the sun, the sensor used works by searching the biggest difference value so that the stepper motor moves the plate and continues to point to the sun. This tracking system will operate from to 16.00, with this tracking system obtained at 11:00 until 13:00, the highest heat on the plate can reach 74 C, the direction of the angle changes to adjust the plate from east to west. Whereas without tracking system when at to the temperature of the plate can reach 67 C because the position of the sun is directly above the flat plate at position 90. Keywords: Arduino, GY302BH1750, stepper, Water Heater, Solar Power vi

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh gelar sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. Selama penulisan skripsi ini tentunya penulis mendapat banyak bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Dr. Suparnyo, S.H., MS. selaku Rektor Universitas Muria Kudus. 2. Mohammad Dahlan, S.T., M.T. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. 3. Mohammad Iqbal, S.T., M.T. Selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus. 4. Solekhan, S.T., M.T. Selaku pembimbing I yang selalu membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun Skripsi ini. 5. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT. Selaku pembimbing II yang selalu membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun Skripsi ini. 6. Mohammad Iqbal, S.T., M.T Selaku dosen wali saya yang banyak mendukung selama kuliah dalam mencapai tujuan. 7. Seluruh Staff Dosen, Fakultas Teknik Elektro kiranya telah banyak memberikan pengetahuan pada penulis, selama menimba ilmu di Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus ini. 8. Ibunda Eni yuliati, Ayahanda Supadi, Saudara penulis ahmad sayful alim dan seluruh keluarga besar penulis pakde subandriyo, bude kasminah,nenek vii

8 viii

9 DAFTAR ISI HALAMANJUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii PERNYATAAN KEASLIAN... iv RINGKASAN... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Manfaat sistematika penulusan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler Arduino Uno Sensor GY302 BH LCD 16x Pelat Alumunium Motor Stepper Kakteristik Motor Stepper Prinsip kerja motor stepper Driver Motor Setepper 1298p Pipa Tembaga Sensor Suhu DS18b ix

10 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Persiapan Penelitian Variabel Penellitian Perancangan Alat Perancangan Hardware Pembuatan Alat Uji Coba Alat Hasil Dan Analisa BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil dari peranangan alat Pengujian solar water heater tanpa sistem tracking Perbandingan antara solar water heater dengan sistem tracking dengan menggunakan sensor intensitas cahaya GY302 BH Perbandingan antara solar water heater sistem tracking dengan menggunakan sensor GY302 BH Hasil pengukuran sensor GY302 BH1750 dengan alat ukur lux digital seri BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA...37 LAMPIRAN...39 BIODATA PENULIS...44 x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arduino Uno... 7 Gambar 2.2 Sensor GY302 BH Gambar 2.3 LCD 16x2 I2C Gambar 2.4 Bentuk pelat aluminium Gambar 2.5 Prinsip kerja motor stepper Gambar 2.6 Motor stepper Gambar 2.6 Driver motor stepper Gambar 2.7 Pipa tembaga Gambar 2.8 sensor suhu DS18B Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian Gambar 3.2 Blok diagram perancangan hadware pada solar water heater Gambar 3.3 Skema rangkaian sistem tracking Gambar 3.4 Bentuk solar water heater sistem tracking Gambar 3.5 Bentuk pelat datar Gambar 3.6 Bentuk perangkat Kontroler Gambar 3.7 Bentuk sensor GY302 BH Gambar 3.8 Bentuk motor stepper Gambar 3.9 Bentuk tandon Air Gambar 3.10 Uji Coba Alat Gambar 4.1 Desain solar water heater Gambar 4.2 Flowchart sistem tracking solar water heater Gambar 4.3 Bentuk nyata solar water heater Gambar 4.4 pengukuran pada alat lux meter Gambar 4.5 Grafik pengukuran solar water heater xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Komponen Dalam Skema Rangkaian Tabel 3.2 Tabel Pengujian Tabel 3.3 Tabel Pengujian Tabel 4.1 pengujian solar water heater tanpa sistem tracking Tabel 4.2 pengujian solar water heater dengan sistem tracking xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 jurnal Ilmiah Coding Program Arduino Dokumentasi Foto xiii

14 14