BAB III PERANCANGAN ALAT

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu berupa hardware dan software. Table 3.1. merupakan alat dan bahan yang digunakan. Tabel 3.1. Alat dan Bahan Hardware Arduino UNO R3 Baterai 9 Volt Kipas/Motor Dc 12 Volt Transistor TIP 120 Software Microsoft Visual C# Software Arduino Software fritzing Microsoft Access Sensor Suhu LM35 Resistor 1 kilo ohm Kapasitor Protoboard 3.2. Rancangan Sistem Pengukur Suhu dan Pendingin Ruangan Sistem pengukur suhu dan otomatisasi pendingin ruangan pada tugas akhir ini memiliki cara kerja yang sama pada umumnya. Yaitu pada saat 36

2 37 suhu melebihi suhu yang ditetapkan maka kipas akan menyala sebagai pendingin, kemudian sistem akan mengirim data ke aplikasi desktop sebagai informasi yang di display kemudian disimpan ke dalam database. Media sensor suhu yang digunakan pada tugas akhir ini bertipe IC yaitu LM35 sebagai pengukur temperature yang dapat memberikan output -55 sampai dengan 150,. Media pendingin otomatis menggunakan kipas dc 12V yang mendapat sumber tegangan dari baterai Perancangan Aplikasi Pada sistem yang dibuat untuk mengukur temperatur diruangan ini dibuat range suhunya antara 20 sampai dengan 50 dimana suhu normal ruangan ditetapkan yaitu 28 sampai dengan 30, sehingga dibutuhkan sensor temperatur yang mampu mendeteksi range suhu di ruangan. Dalam rancangan sistem ini digunakan sensor LM35 yang mampu mendeteksi temperatur dari 20 sampai dengan 50. Selain itu dibutuhkan juga sebuah kondisi sinyal serta sarana untuk menampilkan hasil olahan suhu ruangan yang akurat dan dapat dengan mudah dipantau secara terus menerus. Kipas DC 12V Arduino R3 Aplikasi Desktop (C#.Net) Basis Data (MS Access) Sensor Suhu (LM35) Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem

3 38 Dari diagram blok pengaturan suhu ruangan terdiri dari beberapa blok rangkaian yang terdiri dari Sensor Suhu (LM35), Arduino UNO R3, Kipas DC 12V dan Aplikasi desktop C#.Net. Sensor yang digunakan adalah LM35 untuk menginput perubahan tegangan ke sistem ADC. Perubahan yang diterima dalam bentuk data analog dan mengubah data analog menjadi data digital agar dapat diterima oleh mikrokontroler yang hanya menerima data digital. Mikrokontroler yang digunakan yaitu Arduino UNO R3 dengan Atmega328. Mikrokontroler yang digunakan ini diisikan dengan program yang nantinya akan ditampilkan pada layar komputer dengan C#.Net dan disimpan ke dalam basis data. Sebagai sensor temperatur digunakan LM35 yang telah dikalibrasikan langsung dalam Celcius( ). Tegangan keluarannya (Vout) akan mengalami perubahan 10mV untuk setiap perubahan temperatur 1. Kipas yang digunakan merupakan jenis DC 12 volt sebagai petanda apabila suhu dalam ruangan melebihi suhu yang telah ditetapkan (32 maka kipas akan menyala. Sumber tegangan eksternal kipas menggunakan battery 9 volt Perancangan Miniatur Ruangan Ruangan ini terdiri dari satu ruangan yang terbuat dari kardus. Ruang tempat rangkaian elektronika terletak pada ruang kardus yang dapat dibuka, untuk memudahkan pengecekan rangkaian elektronika atau memperbaiki pada saat terjadi kerusakan pada rangkaian elektronika serta untuk mengontrol suhu dalam ruangan tersebut.

4 39 Gambar 3.2. Miniatur ruangan 3.4. Rangkaian Arduino dengan Sensor LM 35 Komponen sensor suhu LM35 memiliki 3 pin, yaitu pin 1 sebagai menerima input 1 sampai dengan 5 volt, pin 2 sebagai output (Vout) analog dan pin 3 dihubungkan dengan ground. Pada tahap ini pin arduino yang digunakan adalah pin Analog yaitu A0 sebagai output dari Sensor LM35. Gambar di bawah ini adalah gambar rangkaian Arduino dengan sensor suhu LM35. Gambar 3.3. Rangkaian Arduino dan LM 35

5 Rangkaian Arduino dengan Kipas DC 12V Setelah merangkai rangkaian arduino dengan Sensor Suhu, pada sub bab ini akan menambahkan kipas ke dalam rangkaian. Pin output dari arduino yang digunakan adalah pin 9 yang mana merupakan analog pin. Pin 9 ini terhubung ke base Transistor Darlington yaitu TIP120 dengan hambatan 1K ohm. Pin emitter dari transistor terhubung ke ground dan pin collector terhubung dengan kapasitor dan pin collector dari transistor ini terhubung ke kipas DC 12V yang mendapatkan tegangan 9V dari eksternal voltase dengan menggunakan baterai 9V. Gambar 3.4. Rangkaian Arduino dengan Kipas / Motor 3.6. Diagram Alir Sistem Pengukur Suhu dan Pendingin Deskripsi kerja secara keseluruhan dari sistem pengukur suhu dan otomatisasi pendingin ruangan pada tugas akhir ini, sistem ini akan mulai beroperasi ketika diberikan sumber tegangan melalui port usb komputer ke Arduino. Port Usb ini juga sebagai jembatan pengiriman data dari Arduino ke komputer yang ditampilkan pada Aplikasi Desktop dan menyimpan history tegangan ke dalam basis data tiap detik menggunakan C#. Net.

6 41 Mulai Analog Input Proses analog input ke Suhu Celcius Jika Suhu > Definisi Suhu dalam Celcius? Tidak Jika Kipas Hidup? Ya Matikan Kipas Tidak Jika Kipas Hidup? Display Celcius Display Celcius Tidak Proses Penghidupan Kipas Proses Celsius ke Fahrenheit Ya Display Status Kipas Display Fahrenheit Display Status Kipas Selesai Gambar 3.5. Diagram alir sistem kontrol suhu Kipas DC 12V yang dipasang pada sistem hanya akan ON untuk memberikan pendingin apabila suhu dalam sudah mencapai batas yang telah ditentukan atau lebih, dan akan dalam keadaan OFF kembali apabila suhu ruangan di bawah batas minimum yang telah ditetapkan.

7 42 Karena sistem pengukuran suhu dan otomatisasi pendingin ruangan ini merupakan sistem tertutup (loop system), maka proses pembacaan temperature ini akan terus berulang. Sistem ini hanya akan berhenti beroperasi apabila dalam keadaan OFF atau tidak diberikan sumber tegangan. Untuk lebih jelas tentang deskripsi kerja secara keseluruhan dari sistem pengukuran suhu dan otomatisasi pendingin ruangan pada tugas akhir ini dapat melihat gambar pada Gambar 3.5., dimana gambar tersebut merupakan flowchart atau diagram alir secara keseluruhan pada sistem pengukuran suhu dan otomatisasi pendingin ruangan dan ditampilkan pada Aplikasi Desktop menggunakan C#.Net sebagai tampilan hasil pengukurannya Perancangan Aplikasi Desktop menggunakan C#.Net Pembuatan form aplikasi desktop di disain semudah mungkin agar mudah dipahami dan mudah digunakan Perancangan Main Form Form utama dari aplikasi desktop merupakan form yang berfungsi sebagai display output yang dikirim dari Arduino. Informasi yang ditampilkan berupa suhu dalam Celcius dan Fahrenheit dalam bentuk gambar, dan bentuk asli di dalam sebuah text block. Pada main form terdapat trigger untuk mengirimkan data ke dalam basis data dan di simpan sebagai historical yang nantinya dapat diketahui berapa suhu terendah dan suhu tertinggi.

8 43 Gambar 3.6. Form utama aplikasi desktop Pada form Gambar 3.6. di atas, dapat dijelaskan Port yaitu port Arduino yang ter-installed di komputer, Baut Rate yaitu jumlah kali per detik sinyal dalam perubahan data komunikasi analog, dan yang biasa digunakan adalah 9600 baud, Suhu yaitu variable temperatur yang berfungsi sebagai default suhu yang ditetapkan, grafik temperatur yang berwarna coklat merupakan temperatur dalam Celcius dan yang berwarna abu - abu merupakan temperatur Fahrenheit, text block merupakan output informasi dari Arduino ketika tombol start di klik, dan tombol stop untuk mengakhiri komunikasi Arduino dengan Aplikasi Desktop Perancangan form penampil data Perancangan form untuk penampil data ini dapat dimunculkan melalui main form dari menu Main > Data, pada form ini data dapat diurutkan berdasarkan kolom. Gambar 3.7. merupakan gambar perancangan form untuk menampilkan data yang telah disimpan ketika aplikasi berjalan.

9 44 Gambar 3.7. Perancangan form penampil data