PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI YULNI WITRIZA

Transkripsi

1 PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI YULNI WITRIZA PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

2 PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer Oleh : YULNI WITRIZA PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

3 ii PERSETUJUAN Judul : PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER Kategori : SKRIPSI Nama : YULNI WITRIZA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI IN- FORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Dahlan Sitompul, M. Eng Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 iii PERNYATAAN PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Januari 2017 Yulni Witriza

5 iv PENGHARGAAN. Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu yang sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga mendapat safa at diakhir kelak. Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih dan penghargaan kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., MHum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan selaku dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer. 5. Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng 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. Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis. 7. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis. 8. Seluruh dosen dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 1. Teristimewa kedua orang tua penulis yang tercintai, ibunda Hj. Asmilidar, S.Pd dan Almarhum Ayahanda Drs. Gusrizal, M.Pd yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, serta masukan yang menjadikan semangat untuk penulis.

6 v 9. Abang dan kakak tersayang Hendrizal Putra SH. M.Kn, Yessi Meryza, SE, Noni Febriza SKM, MKL, Tengku Nurainun ST, MT, Marhendri ST, dan Hendro Juanda yang selalu mendoakan serta memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Rekan rekan seperjuangan mahasiswa Ekstensi S1-Ilmu Komputer stambuk Serta semua pihak yang terlibat langsung atau pun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu 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 Universitas SumateraUtara. Medan, Januari 2017 Penulis Yulni Witriza

7 vi ABSTRAK Peralatan listrik memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak lepas dari peralatan listrik. Untuk mematikan dan menghidupkan listrik biasanya menggunakan saklar manual. Penggunaan saklar manual dianggap kurang efektif. Oleh karena itu dibuatlah sebuat alat yang dapat mengontrol peralatan listrik di rumah seperti kipas dan lampu dengan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu LM35. Sistem ini akan menyalakan lampu sesuai dengan pencahayaan dari sinar matahari, jika adanya sinar dari luar maka lampu akan off dan lampu akan on jika keadaan gelap. Sedangkan sensor suhu akan menghidupkan kipas ketika suhu ruangan panas dan akan mematikan kipas jika suhu ruangan normal. Suhu ruangan akan ditampilkan melalui layar LCD (Liquid Crystal Display)yang telah dipasang. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrolnya menggunakan ATMega328, dan switch dengan menggunakan relay. Kata Kunci : Sensor LDR, Sensor LM35, LCD, Mikrokontroler ATMega328 dan Relay.

8 vii CONTROLER ELECTRICAL AUTOMATICALLY USING LIGHT SENSOR AND TEMPERATURE SENSOR BASED MICROCONTROLLER ABSTRACT Electrical equipment play an important role in our daily lives, people does not escape the electrical equipment. To turn off and turn on the electricity typically use the manual switch. The use of the manual switch is considered less effective. Therefore made a tool that can control home electrical appliance such as a fan and light with using the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and LM35 temperature sensor. This system will turn on the lights in accordance with the lighting of the sun, if the light from the outside then the light will be off and the lights will be on when dark. While the temperature sensor will turn on the fan when the room temperature is hot and will turn off the fan when the room temperature is normal. The room temperature will be displayed via the LCD (Liquid Crystal Display) screen has been installed. Microcontroller used to control use of ATmega328, and switches using relays. Keywords: Sensor LDR, Sensor LM35, LCD, microcontroller ATmega328 and Relay.

9 viii DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataaan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Halaman ii iii iv vi vii viii x xi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Arduino Arduino Uno Pin Masukan dan keluaran Arduino uno Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno Memori Program Memori Data Memori Data EEPROM Arduino Development Environment Sensor Cahaya Light Dependent Resistor (LDR) Sensor Suhu LM Relay 15

10 ix 2.5 Liquid Crystal Display (LCD) Flowchart 18 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Diagram Blok sistem Rangkaian ATMega328 (Arduino Uno) Rangkaian Sensor Cahaya (Light Dependent Resistor / LDR) Rangkaian Sensor Suhu (LM35) Rangkaian Relay Pengaplikasian LCD Perancangan Hardware 31 BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM Pengujian Rangkaian Arduino Uno Pengujian Terhadap Sensor LM Pengujian Terhadap Sensor LDR Pengujian Terhadap LCD Pengujian Terhadap Relay Pengujian Alat Keseluruhan 46 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 48 DAFTAR PUSTAKA 50 LAMPIRAN A LAMPIRAN B

11 x DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD 18 Tabel 3.1 Konfigurasi Port B 22 Table 3.2 Konfigurasi Port C 23 Table 3.3 Konfigurasi Port D 23 Tabel 4.1 Pengujian Suhu Ruangan 1 39 Tabel 4.2 Pengujian Suhu Ruangan 2 39 Tabel 4.3 Pengujian Cahaya hari 1 40 Tabel 4.4 Pengujian Cahaya hari 2 40 Tabel 4.5 Pengujian Cahaya hari 3 41

12 xi DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board 5 Gambar 2.2 Arduino Uno 6 Gambar 2.3 Peta Memori Program ATMega328 9 Gambar 2.4 Peta Memori Data ATMega Gambar 2.5 Arduino IDE 11 Gambar 2.6 Grafik hubungan antara resistensi dan iluminasi 12 Gambar 2.7 Sensor Cahaya LDR 12 Gambar 2.8 Sensor suhu LM35 15 Gambar 2.9 Relay 15 Gambar 2.10 Simbol Relay 16 Gambar 2.11 Liquid Crystal Display 17 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 20 Gambar 3.2 Arsitektur ATMega Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega Gambar 3.5 Rangkaian LDR Sebagai Sensor Cahaya 26 Gambar 3.6 Rangkaian Sensor LM35 27 Gambar 3.7 Display Relay 28 Gambar 3.8 Rangkaian LCD 29 Gambar 3.9 Rangkaian Relay 30 Gambar 3.10 Coding Relay 30 Gambar 3.11 Rangkaian LCD 31 Gambar 3.12 Coding LCD 31 Gambar 3.13 Flowchart Sensor Cahaya (LDR) 32 Gambar 3.14 Flowchart Sensor Suhu (LM35) 33 Gambar 3.15 Tampak Depan 34 Gambar 3.16 Tampak Belakang 34 Gambar 3.17 Semua Alat Keadaan Mati 35 Gambar 3.18 Semua Alat Keadaan Hidup 35 Gambar 3.19 Lampu Keadaan Hidup 36

13 xii Gambar 3.20 Kipas Keadaan Hidup 36 Gambar 4.1 Coding Pengujian Arduino Uno 37 Gambar 4.2 Rangkaian LED yang menyala 38 Gambar 4.3 Pemanasan Ruangan dengan Solder dan Pengukuran Suhu dengan Multimeter 38 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-1 40 Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-2 41 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya Pada Hari Ke-3 42 Gambar 4.7 Lampu dengan kondisi hidup 42 Gambar 4.8 Coding Pengujian LCD 43 Gambar 4.9 Tampilan Suhu Ruangan 43 Gambar 4.10 Tampilan Suhu Ruangan Pada LCD dan Multimeter 44 Gambar 4.11 Relay dalam Keadaan Mati 45 Gambar 4.12 Relay dalam Keadaan Hidup 45 Gambar 4.13 Miniatur Rumah 47 Gambar 4.14 Alat Secara Keseluruhan 47