ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLER (SOFTWARE) SKRIPSI

Transkripsi

1 ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLER (SOFTWARE) SKRIPSI Disusun Oleh : DWI VIOLITASARI JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

2 ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLER (SOFTWARE) SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh : DWI VIOLITASARI JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

3

4 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Tiada kata yang terbaik dan terindah selain puji syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat, taufik serta hidayahnya maka penulisan skripsi yang berjudul ALAT PENGONTROL SUHU LILIN MALAM PADA PROSES PEMBUATAN BATIK BERBASIS MIKROKONTROLLER (SOFTWARE) dapat terwujudkan, yang digunakan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar sarjana S-1. Penulisan skripsi ini tidak dapat terselesaikan dengan baik tanpa adanya bimbingan dan sumbangan pemikiran dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tidak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tinginya kepada : 1. Kedua orang tua penulis yang telah memberi kasih sayang, dukungan baik moril maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Ibu Ir.Nur Alif, MT., selaku Ketua Jurusan Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Dr. Ir. Ermanu Azizul Hakim, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 4. Bapak Bapak Ir. Nurhadi, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang juga telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 5. Bapak dan Ibu dosen pengajar serta para staff karyawan jurusan teknik elektro UMM. 6. Kepada Alm. Ayah dan Alm. Bripda Deny wahyu budhiarso yang selalu menjadi semangat dalam setiap proses penyusunan skripsi ini. 7. Teman teman seperjuanganku di kelas Elektro B, terima kasih atas semua kisah suka dan dukanya. Karena kalian adalah keluargaku juga. 8. Dan semua pihak yang telah membantu kelancaran penulis dalam penyusunan skripsi ini.

5 Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini bisa bermanfaat bagi seluruh Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro pada khususnya, dan bagi para pembaca umumnya. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam skripsi ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan sangat diharapkan oleh penulis demi sempurnanya skripsi ini. Malang, 7 Februari 2015 Penulis

6 DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii SURAT PERNYATAAN... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi LEMBAR PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR GRAFIK... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Metodologi Sistematika Penulisan... 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Lilin Malam Batik Pemrograman Mikrokontroller Dengan Bahasa C Penulisan Program Bahasa C Konstanta dan Variable Komentar Ekspresi Pernyataan dan Blok Pernyataan Dasar Pemrograman Aritmatika dan Logika Percabangan dan Seleksi Kondisi Perulangan... 17

7 BAB III BAB IV 2.4 Kontrol PID (Propotional Integral Derivative) Penyetelan Paramater Kontroler PID Metode Ziegler-Nichols Metode Kurva Reaksi Metode Osilasi Mikrokontroler ATMEGA Sensor Suhu IC LM Keypad 4x LCD 2x Motor Servo PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Sistem Keseluruhan atau Blok Diagram Alat Prinsip Kerja Flowchart Penjelasan Flowchart Flowchart Kontrol PID Penjelasan Flowchart Kontrol PID Program Alat Program Sensor Suhu LM Program Motor Servo Program Keypad Program LCD PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Rangkaian Motor Servo Tujuan Listing Program Motor Servo Hasil Pengujian Motor Servo Analisa Hasil Pengujian Motor Servo Pengujian Rangkaian Sensor LM Tujuan Listing Program Sensor Suhu... 54

8 4.2.3 Hasil Pengujian Sensor Suhu LM Analisa Hasil Pengujian Sensor Suhu LM Pengujian Rangkaian Keypad Tujuan Listing Program Keypad Hasil Pengujian Keypad Analisa Hasil Pengujian Keypad Pengujian LCD Tujuan Listing Program LCD Hasil Pengujian LCD Analisa Hasil Pengujian LCD Pengujian Kontroller PID Tujuan Perhitungan PID Listing Program PID Hasil Pengujian PID Hasil Pengujian Menggunakan Ziegler Nichols Hasil Perbandingan Antara Metode Osilasi Dengan Kontrol PID Menggunakan Ziegler Nichols Hasil Pengujian Penambahan Lilin Malam Analisa Hasil Pengujian PID Pengujian Rangkaian Keseluruhan Sistem Tujuan Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem Analisa Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Bentuk Tipe data Tabel 2.2 Operator Relasi Tabel 2.3 Penyetelan paramater PID dengan metode kurva reaksi Tabel 2.4 Penyetelan paramater PID dengan metode osilasi Tabel 2.5 PIN dan Fungsi LCD Tabel 3.1 Keterangan Blok Diagram Alat Tabel 4.1 Hasil Percobaan Motor Servo Tabel 4.2 Hasil Percobaan Sensor Suhu Tabel 4.3 Hasil Percobaan Keypad Tabel 4.4 Tabel Kebenaran Keypad 4x Tabel 4.5 Rumus Metode Ziegler Nichols Tabel 4.6 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem Pada Lilin Malam Klowong. 78 Tabel 4.7 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem Pada Lilin Malam Klowong. 80 Tabel 4.8 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem Pada Lilin Malam Microwax 83

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Lilin Malam Batik... 7 Gambar 2.2 Blok Diagram PID Controller Gambar 2.3 Blok Diagram Kp Gambar 2.4 Nilai Kp Kecil Gambar 2.5 Nilai Kp Besar Gambar 2.6 Blok Diagram Kontrol Integral Gambar 2.7 Penggunaan Kp dan Ki Gambar 2.8 Blok diagram pengontrol Derivative Gambar 2.9 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative Gambar 2.10 Blok diagram kontroler PID analog Gambar 2.11 Kurva respons tangga satuan yang memperlihatkan 25 % lonjakan maksimum Gambar 2.12 Respon tangga satuan sistem Gambar 2.13 Kurva Respons berbentuk S Gambar 2.14 Sistem untaian tertutup dengan alat kontrol proporsional Gambar 2.15 Kurva respon sustain oscillation Gambar 2.16 Mikrokontroller ATMega Gambar 1.17 IC LM Gambar 1.18 Keypad 4x Gambar 1.19 LCD 2x Gambar 2.20 Motor Servo Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Gambar 3.2 Skematik Kontrol Gambar 3.3 Flowchart Alur Sistem Gambar 3.4 Rutin PID Interrupt Timer 5 second Gambar 3.5 Program Sensor Suhu LM35 pada AVR Studio Gambar 3.6 Program Motor Servo pada AVR Studio Gambar 3.7 Program Keypad pada AVR Studio Gambar 3.8 Program LCD pada AVR Studio... 49

11 Gambar 4.1 Program Motor Servo pada AVR Studio Gambar 4.2 Program Sensor Suhu LM 35 pada AVR Studio Gambar 4.3 Program Keypad pada AVR Studio Gambar 4.4 Program LCD pada AVR Studio Gambar 4.5 Hasil Percobaan LCD Gambar 4.6 Program PID pada AVR Studio... 71

12 DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Osilasi suhu lilin tembok menggunakan metode Kontrol Proposional Ziegler Nichols Grafik 4.2 Osilasi suhu lilin klowong menggunakan metode Kontrol Proposional Ziegler Nichols Grafik 4.3 Osilasi suhu lilin microwax menggunakan metode Kontrol Proposional Ziegler Nichols Grafik 4.4 Hasil keluaran sistem menggunakan metode Kontrol PID Ziegler Nichols pada Lilin Tembok Grafik 4.5 Hasil keluaran sistem menggunakan metode Kontrol PID Ziegler Nichols pada Lilin Klowong Grafik 4.6 Hasil keluaran sistem menggunakan metode Kontrol PID Ziegler Nichols pada Lilin Microwax Grafik 4.7 Perbandingan Respon Kontrol Proposional Dengan Kontrol PID Pada Lilin Tembok Grafik 4.8 Perbandingan Respon Kontrol Proposional Dengan Kontrol PID Pada Lilin Klowong Grafik 4.9 Perbandingan Respon Kontrol Proposional Dengan Kontrol PID Pada Lilin Microwax Grafik 4.10 Respon Kontrol PID Pada Penambahan Lilin Tembok Grafik 4.11 Respon Kontrol PID Pada Penambahan Lilin Klowong Grafik 4.12 Respon Kontrol PID Pada Penambahan Lilin Klowong... 76

13 DAFTAR PUSTAKA Atmel, 2003.ATMega (diunduh September 2014). Bulton, W Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. Jakarta: Penerbit Erlangga. Ega Andhika Hanggara Putra, Pengaturan Pemanas Lilin Otomatis Pada Canting Elektrik Untuk Proses Pembuatan Batik Tulis Berbasis Embedded System Dengan Menggunakan Metode PI, JurusanTeknik Elektro Politeknik Negeri Malang, Malang. Hakim, Ermanu Azizul Sistem Kontrol. Malang: Penerbit UMM Press. Hany Ferdinando Desain PID dengan Software MatLab. (diakses 5 Oktober 2014). Jamilah Pengenalan Bahasa C. (diakses 4 September 2014). Kepala Laboratorium, Buku Petunjuk Praktikum Sistem Kontrol, Malang: Universitas Brawijaya. Lilin batik lasem (diakses 1 September 2014). Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi-ITB. Pengenalan Matlab. directory.ung.ac.id/bei/perancis/download/mod_1_sisin.pdf. (diakses 27 Oktober 2014). Sasongko, Bagus Hari Pemrograman Mikrokontroler dengan Bahasa C. Yogyakarta: Penerbit ANDI. Wikipedia Batik. (diakses 1 September 2014).