PERANCANGAN SISTEM OTOMATIS LAMPU MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO PROJEK AKHIR II Diajukan oleh : PUJA JIHANISYAH PUTRI NIM : 132411061 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PERANCANGAN SISTEM OTOMATIS LAMPU MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO Diajukan sebagai syarat memenuhi Projek Akhir II dan menyelesaikan Pendidikan Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam PROJEK AKHIR II PUJA JIHANISYAH PUTRI 132411061 PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
LEMBAR PERSETUJUAN Judul : Perancangan Sistem Otomatis Lampu Menggunakan Sensor PIR Berbasis Arduino Kategori : Projek Akhir II Nomor Induk Mahasiswa : 132411061 Program Studi : D-3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui : Medan, 27 Juli 2016 Ketua Program Studi Metrologi dan Instrumentasi, Dosen Pembimbing Projek Akhir II Dr. Diana A. Barus, M.Sc Prof. Dr. Nasruddin MN. M,Eng, Sc NIP.19660729 199203 2 002 NIP.19550706 198102 1 002 2-i
PERANCANGAN SISTEM OTOMATIS LAMPU MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO PROJEK AKHIR II Saya menyatakan bahwa laporan Projek Akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebut sumbernya Medan, 27 Juli 2016 Puja Jihanisyah Putri 132411061 2
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkat, rahmat-nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Proyek Akhir II ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Adapun judul Projek Akhir II (dua) ini adalah PERANCANGAN SISTEM OTOMATIS LAMPU MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO Penulis menyadari bahwa tersusunnya Laporan Projek Akhir II (dua) ini dari Do a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 2. Bapak Dr, Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu Dr. Diana A. Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Bapak Prof. Dr. Nasaruddin MN, M. Eng, Sc, selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Metrologi dan Instrumentasi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3
6. Yang Teristimewa Kedua Orang Tua, penulis yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, semangat dan do a yang begitu besar kepada penulis. 7. Teman-Teman Seperjuangan angkatan 2013 Metrologi dan Instrumentasi yang selama ini telah menemani perjalanan penulis untuk bersama-sama sampai pada titik ini. 8. Keluarga besar UKM ROBOTIK SIKONEK teruntuk kepada bang oyen, bang bobby, bang kevin, bang karis, bang oki, bang hardi, bang hamdan, bang robby, bang yetsun, bang irwan, bang roby keribo, bang irwan sholeh, bang teguh, bang reza, Dewi artika, Intan dewani, Nurul arafah, Samuel, Doni, kak wana, kak septi, kak ani nawawaw, kak wid dan rekanrekan yang lainnya yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, yang karenanya rekan-rekan telah memberikan berbagai ilmu, pengertahuan, pengalaman berorganisasi serta wawasan yang sangat bermanfaat yang saya pelajari. 9. Bang Dwi Budi Prasetyo yang telah memberikan pengalaman, ilmu dan selalu memberikan bantuan, masukan, semangat kepada penulis. 10. Juliani, Juliana, Eka, Mida, Iffa dan Nopi yang telah banyak membantu, terus menyemangati saya InsyaAllah kita bisa suskes dunia akhirat. 11. Doni Sihotang yang sudah banyak membantu dalam memberikan ide-ide, masukan serta motivasi yang bermanfaat kepada penulis. 12. Rekan-rekan dari UKMI Al-Falak yang telah banyak berbagi ilmu, diskusi dan juga mengajari saya selama mengikuti organisasi. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Projek Akhir II ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan laporan Projek Akhir II ini. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Medan, 21 Juli 2016 Hormat Saya, Puja Jihanisyah Putri 4
ABSTRAK Pentingnya penghematan energi harus semakin di tingkatkan, karena banyaknya peristiwa yang banyak merugikan pihak lain dan juga merugikan diri kita sendiri. Sebab pada lingkungan sekitar penggunaan lampu yang memerlukan energi listrik yang banyak, kecerobohan yang terjadi seperti lupa mematikan saklar membuat terbuangnya energi listrik. Untuk mengantisipasi keadaan tersebut harus di buat suatu alat yang dapat membuat suatu ruangan yang menghemat energi listrik serta dapat membuat lampu tidak bekerja secara terus menerus. Dengan membuat alat yang dapat membuat lampu secara otomatis dengan menggunakan sensor PIR (Passive Infrared) yang berguna untuk mendeteksi ada tidaknya manusia di dalam ruangan, jadi apabila ada manusia yang berada di dalam ruangan, maka lampu bekerja ON atau menyala secara otomatis dan apabila ruangan dalam keadaan kosong maka lampu akan OFF atau mati secara otomatis. Kondisi awal alat ini adalah dimana lampu dalam kondisi mati, itu bertanda bahwa di dalam ruangan tidak ada aktifitas manusia. Pada kondisi awal sensor tidak bekerja karena sensor tidak sama sekali menangkap adanya gerak dari tubuh manusia. Kondisi dari alat ini adalah dimana adanya manusia di dalam ruangan yang dimana manusia tersebut terdeteksi oleh sensor PIR,sehingga sensor PIR pun bekerja dan mengaktifkan lampu sebagai output yang menyala di saat bersamaan ketika sensor bekerja. Kata Kunci: Kendali, Lampu, Arduino, Sensor 5
DAFTAR ISI Persetujuani Pernyataan... ii Kata pengantar... iii Abstrak... v Daftar Isi... vi BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penulisan... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Sistematika Penulisan... 3 BAB 2 LANDASAN TEORI...... 4 2.1 Penghematan Energi Listrik... 4 2.2 Mikrokontroler.... 4 2.3 Hardware Arduino... 7 2.4 Software Arduino... 9 2.5 Masing-masing Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino... 11 2.6 PIR (Passiive Infrared receiver)... 11 Prinsip Kerja Sensor PIR... 14 Jarak Pancar Sensor PIR... 14 2.7 Relay.... 15 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN... 18 3.1 Gambaran Umum Sistem... 18 3.2 Rangkaian Skematik LCD... 19 3.3 Perancangan Power Supply... 20 3.4 Perancangan Perangkat Lunak... 21 3.5 Flowchart Perancangan Sistem..... 23 6
BAB 4 ANALISIS PENGUJIAN... 24 4.1 Uji Coba Subsistem Sensor PIR... 24 4.2 Uji Coba Subsistem Driver Relay... 25 4.3 Analisis Penghematan... 25 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 26 5.1 Kesimpulan... 26 5.2 Saran... 26 DAFTAR PUSTAKA... 28 LAMPIRAN: Lampiran 1 : Program Code Arduino Lampiran 2 : Datasheet PIR Lampiran 3 : Datasheet Arduino 7
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagian Mikrokontroler 5 Gambar 2.2 Hardware Arduino 8 Gambar 2.3 Sensor PIR 12 Gambar 2.4 Bagian-bagian Sensor PIR 12 Gambar 2.5 Jarak Pancar Sensor PIR 15 Gambar 2.6 Bentuk Relay dan Simbol Relay 15 Gambar 2.7 Struktur Sederhana relay 16 Gambar 3.1 Diagram Blog Sistem 18 Gambar 3.2 Skematik Rangkaian LCD 16x2 dihubungkan pada Arduino 19 Gambar 3.3 Power Supply (PSA) terletak bagain Power pada pin 5V 20 Gambar 3.4 Rangkaian Power Supply dengan menggunakan adaptor 21 Gambar 3.5 Membuka Software Arduino 21 Gambar 3.6 Layer Penulisan Projek 21 Gambar 3.7 Pemilihan Board 22 Gambar 3.8 Pemilihan Serial Port 22 Gambar 3.9 Flowchart Sistem 23 8
DAFTAR TABEL Tabel 1. Besar Energi berbanding dengan waktu 4 Tabel 2. Hasil Pengujian PIR 24 9