PERANCANGAN ALAT UKUR SUMBER AC/DC SECARA OTOMATIS

Transkripsi

1 PERANCANGAN ALAT UKUR SUMBER AC/DC SECARA OTOMATIS Edi Putra Harahap 1 *, Ir. Arnita, M.T. 1, Mirza Zoni, S.T, M.T. 1 1 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta ediputraharahap@yahoo.co.id Abstract Automatic control of the measurement system is the feedback control system with a reference input or output in the desired change can be constant or slowly over time. Advances in science and technology over time evolving rapidly, especially in the field of automatic control, which previously were using the manual. Then it must have a very noticeable flaws both in terms of measurement or in terms of reading the value that has been measured. With the rapid advancement of mobile digital era as it is today, especially in the field of automated technology, the disadvantages are that there should be minimized. So in this study designed a source measure AC / DC automatically to anticipate that no error occurs when the measure. In addition, automatic measuring instrument is supported by advances in technology which uses ATmega328P-PU microcontroller, ACS712 current sensor-05b, AD736, LM7805, LM7815, LM7915, 16x2 LCD and other components. Tests using the gauge source AC / DC has been designed automatically generate more digital measurement results compared with the manual gauge readings using scala. Here is the percentage of fault of each parameter were tested, namely: Percentage frequency error of 5.15% auto gauges, voltage error percentage 1.67% automatic gauges, flow gauges percentage error of 3.64% automated. Key words : alat ukur otomatis, ACS712-05B, AD736, Voltage To Frequency Pendahuluan Pada era digital seperti sekarang ini telah banyak dilakukan penerapan teknologi sistem otomatis. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan kinerja sistem sebelumnya yang masih bersifat manual. Dengan memanfaatkan perkembangan teknologi yang semakin maju, membuat manusia untuk selalu berusaha mengembangkan dan memanfaatkan teknologi tersebut untuk kemudahan dalam berbagai hal. Salah satu contoh adalah perubahan alat ukur dari sistem manual menjadi sistem otomatis. Perancangan alat ukur otomatis ini mempunyai kelebihan dibanding dengan alat ukur manual. Diantaranya adalah mempunyai keakuratan dan ketelitian yang lebih tinggi, mempunyai kesalahan dalam pembacaan yang kecil, lebih cepat dalam pembacaannya dan mengantisipasi supaya tidak terjadi kesalahan pada saat pengukuran. Berdasarkan hal tersebut maka dirancang suatu alat ukur sumber AC/DC secara otomatis yang mempunyai jangkauan pengukuran yang lebar. Aplikasi pada penelitian ini digunakan pada pengukuran frekuensi, arus, tegangan dan daya pada motor DC, lampu dan tahanan. Dalam perancangan alat ukur otomatis tersebut, dilakukan dengan memanfaatkan mikrokontroler ATmega328P-

2 PU sebagai pengendali utama karena mempunyai beberapa keunggulan. Sedangkan untuk pembacaannya ditampilkan dalam LCD dengan sistem pembagi. Metodologi Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini penulis melakukan identifikasi masalah, pengumpulan bahan dan materi dari berbagai sumber serta diskusi. Dalam perancangan secara perangkat keras, dipelajari rangkaian dari blok diagram alat, sedangkan pada perancangan secara perangkat lunak akan dipelajari mengenai bahasa pemograman untuk alat yang dirancang. 1. Identifikasi masalah Penulis mengidentifikasi kesalahan pengolahan data secara manual untuk dapat diperbaiki melalui pengaksesan sistem secara digital yang meliputi keakuratan dan kecepatan pengambilan data. 2. Studi literatur dan pengumpulan data Penulis mempelajari prinsip kerja mikrokontroler ATmega328P-PU, sensor arus ACS712-05B, IC AD736, cara pengoperasian dan pemograman mikrokontroler dengan bahasa pemograman Bascom AVR versi serta teori-teori pendukung perancangan. 3. Bimbingan Bimbingan dengan pembimbing skripsi dan sumber lain yang memiliki pemahaman lebih mengenai alat ukur sumber AC/DC secara otomatis. 4. Perancangan perangkat keras Penulis melakukan perencanaan dimulai dari perancangan penggunaan sensor-sensor dan komponen yang akan dipakai serta perancangan kontruksi dan rangkaian pendukung lainnya. 5. Pembuatan alat Setelah tahap perencanaan selesai, maka alat mulai dibuat sesuai dengan hasil perancangan. Kemudian rangkaian sensor serta rangkaian pendukung lainnya dikoneksikan dengan mikrokontroler. Selanjutnya dibuat bahasa program yang akan di load ke mikrokontroler sehingga didapatkan tampilan hasil pengukuran parameter pada simulasi programnya. 6. Pengujian alat Pengujian yang dilakukan adalah : 1. Pengujian Power Supply 2. Pengujian mikrokontroler ATmega Pengujian frekuensi 4. Pengujian arus 5. Dan pengujian tegangan 7. Pengambilan kesimpulan dan penulisan laporan Pengambilan kesimpulan berdasarkan pada hasil pengujian sistem yang telah dilakukan pada alat yang dibuat. 2

3 Frekuensi Hasil dan Pembahasan Pengujian Frekuensi Gambar 1.1 dibawah ini adalah perbandingan antara Audio Frekuensi Generator dengan Alat Ukur Sumber AC/DC Secara Otomatis. Tabel 1.1 Hasil Pengujian Frekuensi Alat Ukur Persentase AFG Selisih Otomatis Error (%) 16 Hz 15 Hz 1 6, Hz 150 Hz 9 5, Hz 1500 Hz 65 4,15 Selector Switch Audio Frekuensi Generator Perkalian Fine Positif Audio frekuensi Generator Setelah pengujian selesai, maka gambar 1.2 dibawah ini merupakan grafik hasil dari pengujian frekuensi. Negatif Audio frekuensi Generator Alat Ukur Digital Gambar 1.1 Pengujian Frekuensi Setelah dilakukan pengujian pada gambar 1.1 di atas maka dapat dijelaskan bahwa pada prinsipnya, frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz), dimana perhitungan ini menunjukkan banyaknya terjadinya perubahan naik dan turunnya tegangan (5V-0V) dalam waktu satu detik, jika tegangan naik dan turun sebanyak 100 kali dalam 1 detik maka dalam hal ini frekuensi ditetapkan 100Hz, dengan memanfaatkan prinsip dari frekuensi tersebut maka perhitungan dari frekuensi tersebut dapat dihitung dengan menggunakan fasilitas counter yang ada pada mikrokontroler, dimana fasilitas dari counter tersebut merupakan fasilitas yang digunakan untuk menghitung jumlah naik dan turunnya tegangan dalam satu detik. Gambar 1.2 Grafik Pengujian Frekuensi Berdasarkan tabel 1.1 dan gambar 1.2 dapat dijelaskan sebagai berikut : Jika selector switch pada 15 Hz maka pada alat ukur otomatis sumber AC/DC akan menunjukkan hasil tidak jauh dari 15 Hz yang akan mempengaruhinya adalah perkalian pada audio frekuensi generator. 12Volt Dc Pengujian Frekuensi Pengujian Arus Banyak Pengujian Pengujian Arus Pada Beban Lampu Gambar 1.3 dibawah ini merupakan pengujian arus pada beban lampu 12 Volt Dc. Alat Ukur Digital AFG 3

4 Power Supply Ampermeter Analog Alat Ukur Digital Lampu 12V DC Gambar 1.3 Pengujian Arus pada Beban Lampu 12Volt DC Hasil dari pengujian arus pada beban lampu 12Volt pada tabel 1.2 berikut : Tabel 1.2 Hasil Pengujian Arus pada Beban Lampu 12Volt DC No V IN I Analog I Alat Ukur Otomatis (V) (ma) (ma) Selisih % Ampere Error ma 0, ma 1, ma 2, ma 1, ma 1, ma 3,29 Beban lampu diberi sumber tegangan sebesar 12 Volt, kemudian positif dari power supply masuk ke output alat ukur otomatis, kemudian input alat ukur otomatis masuk ke ampermeter. Kemudian dari ampermeter masuk ke beban lampu, Sedangkan ground dari komponen yang di uji dihubungkan dengan ground dari alat ukur otomatis. Kesimpulan Dari hasil perancangan alat ukur sumber AC/DC secara otomatis ini maka dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya adalah sebagai berikut : Pengujian dengan menggunakan alat ukur sumber AC/DC secara otomatis yang telah dirancang menghasilkan hasil pengukuran yang lebih digital dibandingkan dengan alat ukur manual yang pembacaannya dengan menggunakan skala. Berikut ini persentase kesalahan dari tiap parameter yang diujikan : a. Persentase kesalahan frekuensi alat ukur otomatis 5,15 % b. Persentase kesalahan tegangan alat ukur otomatis 1,67 % c. Persentase kesalahan arus alat ukur otomatis 3,64 % Ucapan Terima Kasih Terima kasih kepada M. Ali Haromen, S.T dan Hafizh Arrela, S.T yang telah banyak membantu untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Dan untuk teman-teman angkatan 08 semuanya terima kasih atas dukungannya. Daftar Pustaka Winoto, Ardi Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/328/8535 dan Pemogramannya dengan Bahasa Basic pada Win AVR. Penerbit : INFORMATIKA, Bandung. William, david. Cooper Electronic Instrumentation and Measurement Techniques, 4

5 Prentice Hall. Malcom, Plant & Dr. Jan Stuart Instrumentation, Olver and Boyd England. CS. Rangan, Mc Graw Hill, John D, Ryder, Instrumentation, Electronic Fundamental and Application Intregated and Discrete System. Prentice : Hall Inc, New Jersey, Douglas V, Hall Microprocessor and Digital System, Mc Graw, Hill Book Company. 5