BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sumber energi menjadi kebutuhan penting dalam kehidupan manusia di seluruh dunia. Semakin berkurangnya cadangan minyak bumi sebagai bahan bakar utama telah menyadarkan manusia untuk mencari alternatif pengganti yang bersifat terbarukan dan juga lebih ramah lingkungan. Sumber energi yang mulai banyak dikembangkan adalah cahaya matahari. Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi alternatif untuk mengatasi krisis energi, khususnya minyak bumi, yang terjadi sejak tahun 1970-an mendapat perhatian yang cukup besar dari banyak negara di dunia. Di samping jumlahnya yang tidak terbatas, pemanfaatannya juga tidak menimbulkan polusi yang dapat merusak lingkungan. Seperti yang kita ketahui cahaya atau sinar matahari dapat dikonversi menjadi listrik dengan menggunakan teknologi sel surya atau fotovoltaik. Indonesia yang terletak di khatulistiwa memiliki potensi penyinaran matahari yang luar biasa besar. Matahari yang bersinar selama 12 jam setiap hari, sepanjang tahun, dengan intensitas yang tinggi 4,8kWH/m2/hari. Ini sangatlah menguntungkan untuk pengembangan- pengembangan sumber energi alternatif. Dengan memanfaatkan solar cell, dapat menghemat pemakaian energi berbahan bakar minyak bumi. Hal ini di dukung dengan perkembangan teknologi saat ini sehingga energi dari solar cell hasil konversi cahaya matahari dapat disimpan sebagai energi cadangan. Dalam penggunaan solar cell kebanyakan, bahwa solar cell dipasang diam (static). Hal ini menyebabkan intensitas matahari yang diterima kurang optimal. Untuk mendapatkan arus listrik yang maksimal harus selalu berada dalam keadaan cahaya yang datang tegak lurus dengan permukaan bidang. Oleh karena itu perlu dibuat suatu model alat yang dapat diimplementasikan pada sistem solar cell yang dapat mengikuti arah pergerakan matahari berdasarkan perhitungan waktu edar matahari. 1

2 2 1.2 Rumusan Masalah Fokus masalah pada tugas akhir ini adalah bagaimana membuat sebuah purwarupa sistem penjejak cahaya dengan menggunakan sensor photodioda dan motor servo serta dengan perhitungan menentukan posisi matahari untuk dapat diimplementasikan pada pemasangan solar cell. 1.3 Batasan Masalah Dalam perancangan dan penulisan tugas akhir ini akan di tentukan batasan- batasan masalah yang meliputi lain: 1. Menggunakan bahasa pemrograman Basic Compiler (BASCOM AVR) untuk pengolahan data pada mikrokontroler. 2. Menggunakan Liquid Cyristal Display (LCD) 16x2 sebagai penampil data. 3. Menggunakan rangkaian Real Time Clock (RTC) sebagai pewaktuan. 4. Pengambilan data diambil diruang uji dengan kondisi pencahayaan yang lebih rendah dibandingakan dengan sumber cahaya. 5. Sumber cahaya menggunakan sumber cahaya dari senter police yang sudah ditentukan dengan jarak tetap. 6. Digunakan 2 servo untuk gerak utara-selatan dan timur-barat. 7. Perhitungan yang digunakan adalah perhitungan menentukan matahari terbit dan terbenam yang biasa digunakan pada perhitungan waktu sholat. 8. Waktu penjejakan cahaya dengan perhitungan adalah matahari terbit hingga matahari terbenam pada perhitungan. 9. Digunakan tombol push button sebagai mode pemilihan. 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengimplementasikan sebuah purwarupa sistem penjejak cahaya berbasis mikrokontroler ATmega 32 dengan menggunakan servo dan sensor photodioda serta menggunakan perhitungan menentukan posisi matahari terbit sampai matahari terbenam. Manfaat dari sistem purwarupa dapat digunakan untuk aplikasi lebih lanjut dalam

3 3 sistem solar tracker serta diharapkan dapat mengatasi permasalahan pada sistem solar tracker terdahulu apabila cuaca sedang mendung maupun matahari tertutup awan. 1.5 Metode Penelitian Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Studi literatur : - Memahami, mempelajari sensor photodioda dan data keluarannya, melalui serangkaian percobaan sehingga diketahui karakteristik dari sensor tersebut. - Memahami tentang pengolahan data ADC dari keluaran sensor photodioda yang diterjemahkan melalui mikrokontroler dan ditampilkan pada Light Cyristal Display. - Memahami bahasa BASCOM AVR (basic compailer) untuk pengaturan gerakan servo. - Memahami perhitungan menentukan waktu terbit dan terbenam matahari yang digunakan sebagai acuan sistem bekerja. 2. Perancangan alat meliputi: - Analisis desain sistem mikrokontroler, sistem mekanik gerakan lengan servo, rangkaian sistem sensor, rangkaian RTC serta penampil LCD. - Pembuatan sistem mikrokontroler, sistem mekanik lengan servo, rangkaian sistem sensor dan penampil LCD. - Pembuatan program ADC dan program perhitungan posisi matahari serta gerak servo untuk mikrokontroler Atmega 32 dengan menggunakan bahasa pemrograman Bascom AVR (Basic Compiler AVR) 3. Pengujian alat meliputi pengambilan data dengan alat yang telah dibuat dan memastikan bahwa alat bekerja dengan baik.

4 4 1.6 Sistematika Penulisan Penyusunan laporan tugas akhir ini dilakukan dengan sistematika sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Meliputi latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Berisi uraian sistematis tentang informasi rancangan dari alat yang sudah ada sebelumnya. BAB III LANDASAN TEORI Berisi pembahasan komponen-komponen yang akan digunakan pada sistem. Pembahasan berdasarkan sifat, fungsi, dan karateristik dari komponen yang digunakan. BAB IV ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM Berisi tentang perancangan sistem yang dibuat, meliputi perancangan sistem secara keseluruhan, perancangan perangkat keras, dan perangkat lunak. BAB V IMPLEMENTASI Berisi uraian tentang implementasi sistem secara detail sesuai dengan rancangan berdasarkan komponen serta bahasa pemrograman yang dipakai, serta menjelaskan pengujian sari setiap bagian sistem yang dibuat. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN Membahas tentang hasil pengujian sistem yang dilakukan meliputi pengamatan hasil dari kinerja sistem.

5 5 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Berisi kesimpulan yang memuat uraian singkat tentang hasil penelitian dan saran-saran sehingga sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut, dengan harapan dapat digunakan untuk mendukung kehidupan masyarakat.