DATA LOGGER PARAMETER PANEL SURYA

Transkripsi

1 DATA LOGGER PARAMETER PANEL SURYA Oleh Yansen NIM : Tugas Akhir Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Januari 2013

2

3 DATA LOGGER PARAMETER PANEL SURYA Oleh Yansen NIM : Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Disahkan oleh Pembimbing I Pembimbing II Daniel Santoso, M.S. Tanggal :.. Ir. F. Dalu Setiaji, M.T. Tanggal :..

4 PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya, yang bertanda tangan dibawah ini: NAMA : Yansen NIM : JUDUL SKRIPSI : Data Logger Parameter Panel Surya Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat didalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku. Salatiga, 22 Februari 2013 Yansen

5 INTISARI Data Logger Parameter Panel Surya merupakan sebuah perangkat yang dirancang untuk mengukur parameter panel surya (tegangan, arus, intensitas cahaya, dan suhu) secara otomatis. Data parameter yang terukur dikirim melalui radio frequency. Perangkat terdiri dari dua buah modul, yaitu modul pengukur parameter panel surya, dan modul penerima. Modul pengukur parameter panel surya mengukur panel surya dan mengirimkan parameter yang terukur melalui radio frequency. Modul penerima berfungsi menerima data parameter yang terukur dan menampilkan data parameter dalam bentuk grafik. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian modul sensor tegangan, sensor arus, sensor intensitas cahaya, sensor suhu, radio frequency, dan aplikasi desktop. Ralat pengukuran sensor tegangan mencapai 0,6 %, 8,16 % untuk sensor arus, 4,74 % untuk sensor intensitas cahaya, dan 0,79 % untuk sensor suhu. Ralat tiap sensor didapat dengan cara membandingkan tiap sensor dengan alat ukur acuan. Sensor tegangan dan sensor arus dibandingkan dengan multimeter Fluke 287, sensor intensitas cahaya dibandingkan dengan Light Meter LX-100 dan sensor suhu dibandingkan dengan hygrothermometer digital. Jarak pengiriman data parameter menggunakan radio frequency maksimal sebesar 100 meter pada area bebas halangan (line of sight) dan 35 meter ketika terdapat halangan. i

6 ABSTRACT A Solar Panel Parameter Data Logger is a device designed to measure solar panel parameters (voltage, current, light intensity, and temperature) automatically. The measured data parameters are sent via radio frequency. The device consists of two modules: a solar panel parameter measuring module and a receiver module. A parameter measurer module measures the solar panel parameters and sends the measured parameters via radio frequency. A receiver module obtains the data and displays the measured parameter data in a graphic form. The conducted examination includes a module voltage sensor, current sensor, light intensity sensor, temperature sensor, radio frequency, and desktop application. The error measurement for a voltage sensor is 0.6%, 8.16% for the current sensor, 4.74% for the light intensity sensor, and 0.79% for the temperature sensor. Each error is obtained by comparing each sensor with a measuring device reference. The voltage sensor and current sensor are compared with a multimeter Fluke 287, light sensor intensity compared to an LX-100 Light Meter, and a temperature sensor compared with a digital hygro-thermometer. The distance of maximum data transmission parameters using radio frequency is a 100-meter line of sight and a 35-meter line of sight when there are obstacles. ii

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, oleh karena kuasa dan kehendaknya tugas akhir ini dapat selesai dengan baik sebagai syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga. Terima kasih saya ucapkan kepada kedua Orang Tua penulis, dan kedua Kakak penulis, Diana dan Dedi, terima kasih atas segala yang telah diberikan, baik berupa doa, perhatian, dukungan dan motivasi serta semangat bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Bapak Dalu dan Bapak Daniel, penulis ucapkan banyak terima kasih karena senantiasa meluangkan waktu dalam membimbing dan memberi arahan, saran ke arah yang lebih baik. Pimpinan fakultas dan segenap staff FTEK, terima kasih atas segala kesempatan dan peluang yang diberikan. Teman-teman yang sudah lulus terlebih dahulu dan mendapatkan Gelar ST, Widji, Yohan, dan Onne sehingga membuat penulis semakin termotivasi untuk segera menyelesaikan tugas akhir ini dan teman-teman seperjuangan Ruri, Eko, Rhea, Kuncoro, Herditya, Patria, T-pos, Ius, Herry, dan teman-teman lab skripsi lainnya terima kasih atas kebersamaan dan perjuangan kita selama kuliah. Akhir kata, semoga tugas akhir yang telah dikerjakan dapat bermanfaat dan memberi inspirasi bagi siapapun yang membacanya. Salatiga, Januari 2013 Penulis iii

8 DAFTAR ISI INTISARI... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB I... 1 PENDAHULUAN Tujuan Latar Belakang Masalah Spesifikasi Alat Sistematika Penulisan... 4 BAB II... 5 DASAR TEORI Mikrokontroler AVR ATMega Perangkat Sensor Sensor Tegangan Sensor Arus ACS Sensor Intensitas Cahaya Sensor Suhu LM Radio frequency YS RTC MMC BAB III PERANCANGAN iv

9 3.1. Cara Kerja Alat Panel Surya Perancangan Perangkat Keras Modul Mikrokontroler Modul Sensor Sensor Tegangan Sensor Arus Sensor Cahaya Sensor Suhu Modul RTC Modul RF MMC Modul Regulator Perancangan Perangkat Lunak Perangkat Lunak Mikrokontroler Perangkat Lunak PC BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pengujian Modul Sensor Sensor Tegangan Sensor Arus Sensor Cahaya Sensor Suhu Pengujian Modul RF Pengujian MMC Pengujian Catu Daya Perangkat Lunak Aplikasi Desktop v

10 4.6. Pengujian Alat Secara Keseluruhan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran Pengembangan DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A. DOKUMENTASI ALAT vi

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Konfigurasi pin ATMega Gambar 2.2. Rangkaian dasar pembagi tegangan Gambar 2.3. Pin ACS Gambar 2.4. Untai LDR Gambar 2.5. Untai LM Gambar 2.6. Modul radio frequency Gambar 2.7. Pin IC DS Gambar 2.8. Contoh MMC Gambar 3.1. Blok sistem secara keseluruhan Gambar 3.2. blok diagram modul pada panel surya Gambar 3.3. Blok diagram modul pada PC Gambar 3.4. Modul mikrokontroler Gambar 3.5. Pembagi Tegangan Gambar 3.6. Sensor Tegangan Paralel R in ADC Gambar 3.7. Sensor arus dan sensor tegangan Gambar 3.8. Sensor cahaya Gambar 3.9. LM Gambar Modul RTC Gambar Instalasi YS-1020UB Gambar Rangkaian Komunikasi Serial Gambar Konfigurasi pin YS-1020 dengan serial DB Gambar Pin MMC dan SD Gambar Konfigurasi pin MMC ke Mikrokontroler Gambar Regulator LM vii

12 Gambar Diagram alir perangkat lunak mikrokontroler Gambar Perangkat lunak PC Gambar 4.1. Hasil pengujian sensor tegangan Gambar 4.2. Hasil pengujian sensor arus Gambar 4.3. Kalibrasi LDR Gambar 4.4. Data RF yang ditampilkan pada terminal Gambar 4.5. Besar data yang tersimpan pada MMC Gambar 4.6. Data yang tersimpan pada datammc Gambar 4.7. Tampilan awal aplikasi desktop(bagian kiri menampilkan tiga parameter yaitu tegangan suhu dan intensitas cahaya panel surya, bagian kanan menampilkan parameter arus panel surya) Gambar 4.8 Tampilan parameter dalam bentuk teks Gambar 4.9. Hasil pengujian data parameter dalam bentuk teks Gambar Pilih Port Serial Gambar Window Dialog Gambar Tampilan Grafik Perangkat Lunak Gambar Data parameter pada data.txt Gambar Alat yang Dirancang (a), modul pengukur, (b), modul penerima Gambar Data pengambilan pada data.txt (a), pengambilan awal, (b), pengambilan akhir Gambar Pengujian Alat perangkat lunak desktop, (a), pergantian beban, (b), perubahan grafik, (c), penekanan tombol clear Gambar A. 1. Modul YS Gambar A. 2. Panel Surya SRM-050D Gambar A.3. Modul Data Logger viii

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel konfigurasi pin ATMega Tabel 2.2. Konfigurasi pin ACS Tabel 2.3. Konfigurasi pin IC DS Tabel 3.1. Konfigurasi pin mikrokontroler Tabel 3.2. Konfigurasi pin YS-1020UB Tabel 4.1. Pengujian Sensor Tegangan Tabel 4.2. Pengujian sensor arus Tabel 4.3. Sensor cahaya dalam nilai ADC Tabel 4.4. Hasil Pengujian Sensor Cahaya Tabel 4.5. Pengujian Sensor Suhu ix