ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATUR ARAH SEL SURYA BERBASIS AVR SKRIPSI. oleh

Transkripsi

1 ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATUR ARAH SEL SURYA BERBASIS AVR SKRIPSI oleh Agus Prihatin Fransiscus Yogi Bramono Ridwansyah Irdianto Universitas Bina Nusantara Jakarta

2 ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATUR ARAH SEL SURYA BERBASIS AVR SKRIPSI diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Sistem Komputer Jenjang pendidikan Strata-1 oleh Agus Prihatin Fransiscus Yogi Bramono Ridwansyah Irdianto Universitas Bina Nusantara Jakarta

3 ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATUR ARAH SEL SURYA BERBASIS AVR SKRIPSI Disusun oleh : Agus Prihatin Fransiscus Yogi Bramono Ridwansyah Irdianto ( ) ( ) ( ) Disetujui oleh : Pembimbing Satrio Dewanto, Drs., M.Eng Kddsn : D1795 Universitas Bina Nusantara Jakarta (2010)

4 PERNYATAAN Dengan ini kami, Nama : Agus Prihatin NIM : Nama : Fransiscus Yogi Bramono NIM : Nama : Ridwansyah Irdianto NIM : Judul skripsi : ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATUR ARAH SEL SURYA BERBASIS AVR Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya kami, secara keseluruhan atau hanya sebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik. Menyatakan bahwa kami akan mempertahankan hak exclusive kami, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi kami, guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi. Jakarta, Januari 2010 Agus Prihatin Fransiscus Yogi Bramono Ridwansyah Irdianto

5 PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan berkat rahmat dan hidayah Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATUR ARAH SEL SURYA BERBASIS AVR dengan baik. Di dalam skripsi ini dijelaskan tentang latar belakang penelitian penulis serta landasan teori baik secara umum maupun secara khusus. Selanjutnya dipaparkan perancangan sistem, baik dari sisi perangkat keras maupun perangkat lunak. Kemudian implementasi dan evaluasi dari sistem yang akan dijalankan. Dan akhirnya ditutup dengan kesimpulan dan saran. Penulis menyampaikan terima kasih atas segala bantuan teknis dan dukungan moral yang diberikan oleh pelbagai pihak kepada penulis, baik secara langsung maupun tidak langsung selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih terutama penulis tujukan kepada : 1. Kedua Orang Tua penulis yang telah membesarkan, mendidik, membentuk, memberikan kesempatan kepada penulis untuk belajar di perguruan tinggi, memberikan motivasi, serta material dalam proses penyusunan skripsi. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM, selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menimba ilmu dalam Jurusan Sistem Komputer di Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak Wiedjaja, S.Kom, M.Kom, selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan, kesempatan serta bantuan kepada penulis. v

6 4. Bapak Robby Saleh, S.Kom, MT, selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan, kesempatan, serta bantuan kepada penulis 5. Bapak Satrio Dewanto, Drs., M.Eng, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, dorongan dan saran kepada penulis dari awal sampai terselesaikannya skripsi ini 6. Bapak Dr. Suryadiputra Liawatimena sebagai dosen pertama yang memberikan respon positif terhadap skripsi kami. 7. Bapak Endra, S.Kom, selaku Kepala Computer Enginering Laboratory yang telah memberikan fasilitas dan kemudahan, serta gagasan, bantuan dan saran kepada penulis. 8. Segenap Asisten dan staff Computer Engineering Laboratory yang telah memberikan dukungan moral, saran dan bantuan kepada penulis selama penyusunan skripsi ini. 9. Para Dosen Universitas Bina Nusantara yang telah mendidik dan mengajar penulis, sejak penulis mulai menimba ilmu di kampus ini. 10. Asisten asisten Computer Engineering Laboratory yang telah memberikan dukungan dan bantuannya. 11. Rekan rekan mahasiswa Sistem Komputer dan pihak pihak lain yang telah memberikan semangat dan dukungannya. vi

7 Inilah yang dapat penulis persembahkan untuk almamater tercinta dan seluruh civitas Universitas Bina Nusantara demi pengembangan ilmu pengetahuan dan penerapan teknologi. Terima Kasih. Jakarta, Januari 2010 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan... iii Abstrak... iv Prakata... v Daftar Isi... viii Daftar Gambar... xii Daftar Tabel... xiv Daftar Lampiran... xvii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup Tujuan dan Manfaat Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 BAB 2 LANDASAN TEORI Teori Mengenai Sel Surya Jenis Sel Surya... 8 viii

9 2.1.2 Masalah Umum Sel Surya Jenis Penampang Sel Surya Teori Mikrokontroler Atmel ATmega Spektrum Elektromagnetik Sensor Cahaya Teknik Antar Muka Komunikasi Serial Serial Peripheral Interface ( SPI ) Motor Listrik Jenis Motor Listrik BAB 3 PERANCANGAN SISTEM Perancangan Perangkat Keras Modul Sensor Modul LCD Modul Switch/Tombol tekan Modul Pengendali Perancangan Piranti Lunak Perancangan Piranti Lunak Pada Modul Pengendali Prosedur Sistem Pada Modul Pengendali Program Pengendali Prosedur Penekanan Switch/Tombol tekan ix

10 3.3 Rancang Bangun BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Spesifikasi Sistem Implementasi System Prosedur Pengoperasian Sistem Modul Sensor Modul Pengendali Aktuator Modul Pengendali Utama Pengujian Sistem dan Evaluasi/Analisa Hasil Percobaan Pengujian keluaran arus panel sel surya sensor non aktif Pengujian keluaran arus panel sel surya sensor aktif Perbandingan hasil pengujian Pengujian pada cuaca mendung (sensor aktif) Tingkat kesalahan sensor LDR BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Rangkaian setara sel surya... 8 Gambar 2.2 Sel sel surya... 9 Gambar 2.3 Daerah penyinaran optimal cahaya matahari Gambar 2.4 Penampang sel surya tanpa axis Gambar 2.5 Penampang sel surya dengan axis tunggal (horizontal) Gambar 2.6 Penampang sel surya dengan axis ganda Gambar 2.7 Penampang sel surya terkonsentrasi Gambar 2.8 Penampang sel surya tidak terkonsentrasi Gambar 2.9 Penampang sel surya tanpa sensor Gambar 2.10 Konfigurasi pin AVR ATmega Gambar 2.11 Pembagian Area Frekuensi dari Gelombang Elektromagnetik Gambar 2.12 Photoresistor dan photodioda Gambar 2.13 Relasi antara Master dan Slave pada SPI Gambar 2.14a Timing diagram read dan write SPI dengan CPHA = Gambar 2.14b Timing diagram read dan write SPI dengan CPHA = Gambar 2.15 Klasifikasi motor listrik Gambar 2.16 Sebuah Motor DC Gambar 2.17 Motor DC yg membutuhkan arus DC untuk pembangkitan daya Gambar 3.1 Blok diagram sistem keseluruhan Gambar 3.2 Modul Sensor Gambar 3.3 Blok Diagram Modul Sensor xii

12 Gambar 3.4 Penempatan Sensor pada Modul Gambar 3.5 Rangkaian Modul Sensor Gambar 3.6 Rangkaian Modul LCD Gambar 3.7 Rangkaian Switch/tombol Tekan Gambar 3.8 Skematik Keseluruhan Sistem Gambar 3.9 Diagram Alir Program Modul Pengendali Gambar 3.10 Diagram Alir Untuk Prosedur Penekanan Switch Gambar 3.11 Rancang Bangun Sistem dalam Pandangan Perspektif Gambar 4.1 Modul Sensor Terpasang Pada Modul Utama Gambar 4.2 Modul Pengendali Aktuator Terpasang Pada Modul Utama Gambar 4.3 Tampilan LCD Ketika Modul Diaktifkan Gambar 4.4 Tampilan LCD Ketika Mode Automatic Diaktifkan Gambar 4.5 Tampilan LCD Ketika Mode Manual Aktif dan Switch 3 ditekan Gambar 4.6 Tampilan LCD Ketika Mode Manual Aktif dan Switch 4 ditekan Gambar 4.7 Ilustrasi Pergerakan Panel Surya Gambar 4.8 Grafik Perbandingan kondisi sensor aktif dan non aktif xiii

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Sinyal port Tabel 2.2 Sinyal Clock Tabel 2.3 Fungsi CPOL dan CPHA Tabel 4.1 Fungsi-Fungsi Switch/Tombol Tekan Tabel 4.2 Pengukuran Arus Pada Keluaran Panel Surya Dengan Sensor Non Aktif.. 51 Tabel 4.3 Pengukuran Arus Pada Keluaran Panel Surya Dengan Sensor Aktif Tabel 4.4 Pengukuran Arus Pada Keluaran Panel Surya Dengan Sensor Aktif (Cuaca Mendung) xiv

14 DAFTAR LAMPIRAN A Listing Program Modul Penerima... LA 1 Dokumentasi Gambar Modul Sensor... LA 21 Dokumentasi Gambar Modul Pengendali... LA 22 Dokumentasi Pengukuran Keluaran Panel Surya... LA - 23 xv

15 DAFTAR LAMPIRAN B Datasheet ATmega LB 1 Datasheet ATSTK500...LB 37 Datasheet L LB 51 xvi