IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 SKRIPSI MUHAMMAD SYAHRIAL PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

2 IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer MUHAMMAD SYAHRIAL PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 ii PERSETUJUAN Judul : IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 Kategori : SKRIPSI Nama : MUHAMMAD SYAHRIAL Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing I Pembimbing II Dr. Poltak Sihombing, M.Kom Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc NIP NIP: Diketahui/disetujui oleh Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 iii PERNYATAAN IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2015 MUHAMMAD SYAHRIAL

5 iv PENGHARGAAN Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat dan salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Bapak Prof. Drs. Subhilhar, M.A., Ph.D selaku Plt Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer. 5. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini. 6. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku dosen Pembanding I dan Bapak Ade Candra, ST, M.Kom selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis. 7. Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 8. Teristimewa orang tua yang penulis sayangi, ibunda Khadijah dan ayahanda Syarif Effendi Musa yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, dan dukungan yang selalu menjadi sumber semangat penulis.

6 v 9. Abang dan Adik tersayang Zulham Effendi, Ade Syafrizal, Muhammad fauzi dan Abdullah yang selalu memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Sahabat-sahabat luar biasa Oki Handinata, Hafiz Akbar, Annisari Afni Saragih, Rizky Ananda Siregar, Novri Sultanti, Reza Mahardi, Arief Moenandar, Muhammad Ridho Ilahi yang selalu menemani dan memberi motivasi kepada penulis. 11. Teman teman seperjuangan mahasiswa S1 Ekstensi Ilmu Komputer stambuk 2012 yang selalu memberi dukungan. 12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, baik dari segi teknik, tata penyajian ataupun dari segi tata bahasa. Oleh karena itu penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di. Medan, Agustus 2015 Penulis Muhammad Syahrial

7 vi ABSTRAK Peningkatan populasi manusia menuntut pembaharuan sumber daya alam untuk memenuhi berbagai kebutuhan. Misalnya, kebutuhan energi listrik yang sangat mempengaruhi perkembangan dan teknologi dari suatu wilayah. Energi listrik merupakan salah satu bagian vital yang harus selalu ada. Untuk itu diperlukan sumber energi listrik baru yang dapat menggantikan sumber energi listrik yang telah ada. Penelitian ini bertujuan untuk membuat simulasi alat pembangkit listrik tenaga surya yang disebut solar sel. Simulasi ini menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun seiring perkembangannya terdapat dua jenis solar sel, yakni statis dan dinamis dimana solar sel statis dalam keadaan diam sedangkan solar sel dinamis bergerak mengikuti arah pergerakan sinar matahari. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tegangan dan arus pada masing-masing jenis solar sel maka dibuatlah simulasi kedua jenis solar sel tersebut. Kata kunci: Solar Sel, Microcontroller ATMega 8535, Sumber Energi Listrik.

8 vii IMPLEMENTATION OF A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535 ON STATIC AND DYNAMIC SOLAR PANEL BASED ON TIME USING REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307 ABSTRACT The increase in human population are demanding the renewal of natural resources to meet various needs. For example, the needs of electrical energy that greatly influences the development and technology of a some region. Electrical energy is one of the vital part that should be always exist. For that is needed a new electric energy source that can be replace the source of electrical energy before. This research aims to make a simulation tools of solar power plant or called solar cells. This simulation resulted of the electrical energy that can be used in everyday life. However as the development of solar cells have two types. Namely, static and dynamic where the static solar cells in a state of silent while the dynamic solar cell moves to follow the direction movement of the sun. To show the level of efficiency from voltage and current on each type of solar cell, then made a simulation from the both types of the solar cells. Key word: Solar cell, Microcontroller ATMega 8535, The Source Of Electrical Energy

9 viii DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv vi vii viii x xi Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Ruang Lingkup Penelitian Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian Sistematika Penulisan 5 Bab 2 Landasan Teori 2.1 Photovolatic Cell Pergerakan Matahari Perangkat Keras Sensor Arus ACS Mikrokontroler ATMega Bagian Sumber Tegangan Bagian ISP Programmer Bagian Output ke LCD Bagian Real Time Clock (RTC) DS Perancangan Sensor Arus Rangkaian Driver Motor Servo MG996R Rangkaian RS Perangkat Lunak CodeVisionAVR Penelitian Pembahasan Solar Tracker 23 Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Sistem Pemodelan Sistem Perancangan Sistem Antarmuka Mikrokontroler ATMega

10 ix Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem 4.1 Implementasi Persiapan Alat dan Bahan Implementasi Sistem Menggunakan Papan PCB Implementasi Perangkat Lunak untuk Sistem Pengujian Sistem Pengujian Sensor Arus Pengujian rangkaian RTC DS Interfacing LCD 2x Pengujian Rangkaian Motor Servo Pengujian System Secara Keseleruhan 47 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 57 Daftar Pustaka Lampiran

11 x DAFTAR TABEL 2.1 Perbandingan Antara Jenis-Jenis Sel Surya Fungsi pin LCD Character 2x Keterangan Bagian-Bagian Rancangan sistem Daftar Komponen Yang Diperlukan Untuk Implementasi Sistem Data Pengujian Sensor Arus ACS Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis 48 Hal.

12 xi DAFTAR GAMBAR 2.1 Sensor Arus ACS Blok Diagram ATMega Power Supply Dari Adaptor Gambar Hardware Programmer AVR Antarmuka Bagian Output LCD LCD 2 x Peta Memory LCD Character 2x Antarmuka Bagian RTC DS Rangkaian Aplikasi Sensor Arus ACS 712,5 Ampere Konfigurasi Pin LM321 Dan Rangkaian Inverting Amplifier Motor Servo Gambar Rangkaian Motor Servo MAX232 Dalam Rangkaian Diagram Ishikawa untuk analisis masalah Diagram Blok Pemodelan System Yang Dirancang Antarmuka Mikrokontroler Dengan Komponen-komponen Lainnya Flowchart Kerja Sistem Secara Keseluruhan Rangkaian mikrokontroler ATMega Rangkaian sensor arus ACS Rangkaian motor servo dan panel surya dinamis Rangkaian LCD 2x CodeVisionAVR Interface CodeVisionAVR ProgISP Rangkaian Pengujian Mikrokontroler Pergerakan Motor Servo Grafik Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis Grafik Perbandingan Arus Panel Surya Statis dan Dinamis 55 Hal.