KONTROL OTOMATIS AIR CONDITIONER SHELTER BTS BERBASIS MICROCONTROLLER JOURNAL

Transkripsi

1 KONTROL OTOMATIS AIR CONDITIONER SHELTER BTS BERBASIS MICROCONTROLLER JOURNAL Disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Strata I Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknik Oleh OMAN KOMARA NIM : UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2015

2 KONTROL OTOMATIS AIR CONDITIONER SHELTER BTS BERBASIS MICROCONTROLLER Oman Komara Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Mercubuana Banyak hal yang bisa menyebabkan kinerja suatu perangkat elektronika terganggu, salah satu nya karena temperatur. Sebuah perangkat elektronika akan bekerja dengan baik pada range suhu tertentu sesuai dengan spesifikasinya. Diluar itu, maka kinerja perangkat tersebut akan terganggu atau tidak maksimal, gangguan seperti ini sering kita kenal dengan istilash noise thermal. Hal ini berlaku juga untuk perangkat BTS yang ditempatkan didalam shelter. Untuk mencegah hal ini terjadi maka diperlukan pengaturan suhu ruangan di mana perangkat BTS tersebut ditempatkan supaya temperature tetap berada pada range tertentu sesuai dengan spesifikasi perangkat BTS tersebut. Penulis mencoba membuat sebuah alat pengatur suhu ruangan shelter dimana sebuah perangkat BTS dipasang dengan cara mengontrol 2 buah air conditioner, melalui modul Digital IR Transmitter yang memancarkan sinar infra red yang terhubung dengan board DFRduino. Modul Digital IR Transmitter berfungsi sebagai pengganti remote kontrol yang bisa mematikan dan menyalakan AC secara otomatis. Dalam percobaan digunakan lampu emergency aoki ak320 sebagai representasi dari AC. Dengan membandingkan suhu ruangan yang terbaca dan setingan suhu yang dimasukan melalui keypad, Digital IR Transmitter akan mengontrol 2 buah lampu tersebut apakah harus nyala atau mati. Kata kunci : DFRduino, Digital IR Transmitter, infra red, keypad

3 BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Banyak hal yang bisa menyebabkan kinerja suatu perangkat elektronika terganggu, salah satu nya karena temperatur. Sebuah perangkat elektronika akan bekerja dengan baik pada range suhu tertentu sesuai dengan spesifikasinya. Diluar itu, maka kinerja perangkat tersebut akan terganggu atau tidak maksimal, gangguan seperti ini sering kita kenal dengan istilash noise thermal. Hal ini berlaku juga untuk perangkat BTS yang ditempatkan didalam shelter. Untuk mencegah hal ini terjadi maka diperlukan pengaturan suhu ruangan di mana perangkat BTS tersebut ditempatkan supaya temperature tetap berada pada range tertentu sesuai dengan spesifikasi perangkat BTS tersebut. Seperti yang kita ketahui air conditioner atau lebih dikenal dengan AC digunakan sebagai pendingin ruangan, dengan AC ini suhu ruangan bisa diatur agar tetap dingin. Melalui pengontrolan AC diharapkan suhu ruangan bisa terjaga sesuai dengan yang kita inginkan. Dalam Tugas Akhir ini, penulis mencoba merancang sebuah alat untuk mengatur suhu ruangan di dalam shelter BTS yaitu dengan mengontrol on/off 2 buah AC yang dikendalikan oleh microcontroller DRFduino. Microcontroller akan memberikan instruksi untuk mematikan atau menyalakan AC melalui modul IR Digital Transmitter sebagai pengganti remote control AC. Suhu ruangan yang terbaca oleh sensor suhu akan dibandingkan dengan setingan suhu minimum dan setingan suhu maksimum yang ada dalam alat yang dirancang. Hasil perbandingan ini yang kemudian menjadi acuan microcontroller, untuk memberikan instruksi kepada modul IR Digital Transmitter, apakah kedua AC tersebut harus mati, nyala secara bersamaan atau mati dan nyala secara bergantian. Dalam uji coba dilakukan simulasi dengan menggunakan Emergency lamp aoki ak320 sebagai representasi dari air conditioner. BAB II LANDASAN TEORI Perancangan alat ini melalui beberapa tahapan. Dimulai dari memahami bagian-bagian alat dengan baik. Alat ini terdiri dari 2 bagian besar, perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras yang dipergunakan antara lain :

4 1. DFRduino DFRduino adalah salah satu dari jenis arduino yang didalamnya terdapat microcontroller ATmega1280. Terdiri dari 54 pin digital input/output (yang 14 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 16 input analog, 4 UARTs (hardware serial ports), 16 MHz oscillator, USB port, konektor power, header ICSP, dan sebuah tombol reset. DFRduino Mega 1280 sudah terdiri dari komponenkomponen yang dibutuhkan untuk mengoperasikan mikrokontroler, kita tinggal menghubungkan ke komputer via port USB Arduino Ethernet shield 2. Digital IR Transmitter Digital IR Transmiter dirancang untuk berkomunikasi dengan digital IR receiver module. Modul ini biasa digunakan sebagai alat pengontrol yang biasa kita sebut remote controll. 3. DHT11 DHT11 adalah sensor digital yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban. Menggunakan teknik Digital Signal Acqusition dan teknologi penginderaan suhu dan kelembaban. Sensor ini mencakup pengukuran kelembaban resistif dan komponen pengukuran suhu NTC yang terhubung pada microcontroller 8 bit. Sensor ini sangat mudah digunakan bersama dengan Arduino 4. LCD Sebuah LCD merupakan sebuah modulator opto-elektrikal yang berbentuk tipis dan rata, dan dibuat dari beberapa warna atau pikel monokromatik yang diatur didepan sumber cahaya atau reflector. Alat ini biasanya memerlukan sumber tenaga yang kecil. 5. Keypad Matrik Keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface).

5 6. Buzzer Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm. BAB III PERANCANGAN ALAT Pada bab III ini akan dibahas perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). 1. Perancangan Perangkat Keras Pada alat ini, sensor suhu akan membaca suhu aktual yang ada diruangan, kemudian suhu tersebut akan ditampilkan pada LCD. Suhu yang terbaca akan dibandingkan dengan setingan suhu yang di input melalui keypad, terdapat 2 macam setingan yaitu setingan suhu minimum dan setingan suhu maksimum. Hasil perbandingan ini nanti akan menentukan modul digital IR transmitter yang memancarkan infra red untuk mematikan atau menyalakan AC. Alat yang dirancang harus mempunyai sistem kendali seperti berikut. 1. Apabila suhu aktual lebih kecil dari suhu minimum, maka AC1 dan AC2 akan off. 2. Apabila suhu aktual lebih besar atau sama dengan suhu minimum atau lebih kecil atau sama dengan suhu maksimum, maka AC1 dan AC2 akan on/off bergantian. 3. Apabila suhu aktual lebih besar dari suhu maksimum, maka AC1 dan AC2 akan on secara bersamaan. 2. Perancangan Perangkat Lunak Untuk dapat memfungsikan alat seperti yang kita inginkan. Maka harus dibuat program untuk mengatur mikrokontroler DFRduino sehingga dapat menampilkan apa yang kita inginkan. Pemrograman arduino sangat terbantu dengan adanya library yang disediakan oleh pembuat arduino atau oleh pemrogram lainnya yang dapat kita unduh secara bebas dari internet. Pada program ini dimasukan kode remote kontrol untuk perangkat yang akan dikendalikan. Kodekode ini yang kemudian akan dipancarkan melalui modul digital IR transmitter untuk berkomunikasi dengan perangkat yang akan dikendalikan. Alur kerja dari alat yang dirancang ditunjukan pada flow chart berikut :

6 Dengan simulasi emergency lamp aoki ak320 didapat hasil pengujian jarak pancar modul infra red sebagai berikut : 2. Pengujian Sistem Kendali BAB IV PENGUJIAN ALAT Dalam pengujian alat ini digunakan simulasi menggunakan emergency lamp aoki ak320 sebagai pengganti AC. Kondisi T > suhu maksimum T dalam hal ini adalah suhu aktual yang terbaca oleh sensor suhu. Dari hasil percobaan, lampu 1 dan lampu 2 nyala. Emergeny lamp ini akan dikendalikan oleh modul infra red pada alat yang dirancang apakah harus mati ataupun nyala, tergantung dari perbandingan antara suhu aktual yang terbaca dengan setingan suhu. Terdapat 3 percobaan sebagai berikut : Kondisi T < suhu minimum 1. Mengukur lebar sudut pemancar infra red

7 Dari hasil percobaan, lampu 1 dan lampu 2 mati. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pengujian alat sistem kendali di atas dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut : Kondisi suhu minimum T suhu maksimum Dari hasil percobaan, pertama lampu 1 nyala dan lampu 2 mati Kemudian setelah 5 detik (setingan perpindahan di seting 5 detik dalam program), lampu 1 mati dan lampu 2 nyala. 1. Sudut efektif infra red yang dipancarkan modul IR Digital Transmitter selebar 60, dengan sapuan 30 ke kiri dan 30 ke kanan. Di luar itu, modul tidak dapat digunakan. 2. Hasil percobaan kontrol AC dengan simulasi emergency lamp merek Aoki ak320, dapat berjalan sesuai dengan rencana perancangan. T > suhu maksimum, maka lampu 1 dan lampu 2 nyala. T < suhu minimum, maka lampu 1 dan lampu 2 mati Suhu minimum T suhu maksimum, maka lampu 1 dan lampu 2 nyala dan mati secara bergantian. Jeda waktu pergantian diseting diprogram selama 5 detik. Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut : Berikut adalah tabel percobaan tersebut : 1. Untuk pengembangan lebih lanjut, alat ini bisa ditambahkan dengan SD card module agar bisa menyimpan setingan sebelumnya. 2. Alat ini bisa dikembangkan dengan pengaturan setingan suhu dari jarak

8 jauh tidak hanya lewat keypad, dan monitoring tampilan suhu aktual dan setingan suhu jarak jauh, misalnya melalui web, sms, dan sebagainya. DAFTAR PUSTAKA 1. Feri Djuandi, 2011, Pengenalan Arduino, 2. Ahmad Wahyudi Dani, ST, 2013, Materi Kuliah Microcontroller, Universitas Mercubuana. 3. Fina Supegina. 2013, Materi Kuliah Mekatronika, Universitas Mercubuana. 4. Estiko Rijanto, 2005, Apa itu mekatronik, Pusat Penelitian TELIMEK LIPI, Bandung. 5. Harold Timmis, Practical Arduino Engineering, Technology in Action.