BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN III.1. Analisa Permasalahan Pada saat kita mencuci pakaian baik secara manual maupun menggunakan alat bantu yaitu mesin cuci, dalam proses pengeringan pakaian tersebut belum kering dengan sempurna. Tentu saja selanjutnya kita harus menjemur pakaian mengunakan bantuan sinar matahari agar mendapatkan hasil pakaian yang benar-benar kering. Dalam waktu beberapa jam maka pakaian tersebut akan kering dengan sempurna. Namun aktifitas diluar rumah dari pagi hari hingga petang, membuat kita tidak bisa mengawasi keadaan pakaian saat sedang dijemur. Apabila saat pakaian kita sedang dijemur lalu tiba-tiba turun hujan dan orang sedang dalam situasi yang tidak memungkinkan untuk mengawasinya, maka pakaian yang hampir kering pun akhirnya kembali menjadi basah dan kotor karena air hujan. III.2. Strategi Pemecahan Masalah Karena terdapat permasalahan yang terjadi dalam hal pengawasan dalam menjemur, maka penulis mencoba untuk merancang sebuah alat otomatisasi yang berfungsi sebagai tempat menjemur pakaian,yang mana apabila terjadi hujan dan jika waktu sudah sore maka motor akan berputar dan jemuran akan masuk atau keluar secara otomatis memasukan pakaian. 26
27 III.3. Diagram Blok Rangkaian Secara garis besar, perancangan sistem jemuran otomatis ini terdiri dari, sensor suhu LM35, sensor LDR, LCD 16x2, tombol, minimum sistem mikrokontroler ATMEGA8535. Diagram blok dari perancangan perancangan sistem jemuran otomatis ditunjukkan pada gambar III.1. berikut ini : Sensor Suhu Gambar III.1. Diagram Blok Rangkaian 1. Minimum sistem ATMEGA8535 merupakan pusat kendali dari seluruh rangkaian. 2. Sensor cahaya berfungsi untuk menangkap cahaya yang ada disekitarnya. 3. Sensor suhu LM35 berfungsi untuk mengetahui keadaan suhu. 4. LCD 16x2 sebagai tampilan data secara hardware. 5. Tombol sebagai input-an dalam pemilihan mode, yaitu mode tampilan LCD 16x2 saja dan mode software interface.
28 6. Komunikasi serial berfungsi untuk menghubungkan antara mikrokontroler dengan software interface. 7. Software interface sebagai tampilan pada komputer, berbentuk grafik. III.4. Sensor cahaya LDR LDR Light Dependent Resistor, yaitu resistor yang besar resistansi-nya bergantung terhadap intensitas cahaya yang menyelimuti permukaannya. LDR, dikenal dengan banyak nama: foto-resistor, foto-konduktor, sel foto-konduktif, atau hanya foto-sel. Dan yang sering digunakan dalam literatur adalah foto-resistor atau foto-sel Gambar III.2. Bentuk pisik LDR
29 Sensor cahaya LDR ini berfungsi untuk memberikan nilai masukan pada tingkat intensitas cahaya. Gambar III.3 Rangkaian blok sensor cahaya III.5. Perancangan Rangkaian Sensor LM35 IC LM35 merupakan sensor suhu dimana tegangan keluarannya proporsional liniear untuk suhu dalam C, mempunyai perubahan keluaran secara linier dan juga dapat dikalibrasi dalam K. Di dalam udara sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1 C, dapat dipakai dengan menggunakan power supplay tunggal. Dapat dihubungkan antar suhu ( interface) ke rangkaian kontrol dengan sangat mudah. seperti gambar III.4. di bawah ini : Gambar. III.4. Rangkaian Sensor LM35
30 3 pin LM35 menunjukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dan pin 3 adalah ground. Koefisien dari IC LM35 tidaklah seperti sebuah resistor NTC (Negative Temperature Coefficient), karena tidaklah mungkin untuk mendapatkan suatu jangkauan suhu yang lebar, apabila menggunakan sebuah resistor NTC. Kelebihan dari penggunaan IC LM35 ini adalah diperolehnya jangkauan pengukuran yang luas dan kemudahan dalam kalibrasinya (penerapannya). Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35 : 1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu10 mvolt/ºc, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. 2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC. 3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. 4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. 5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 μa. 6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating. 7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 ma. III.6. Perancangan Minimum Sistem Rangkaian ATMEGA8535 Rangkaian ATMEGA8535 pada penelitian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem. Rangkaian mikrokontroler ATMEGA8535 ini akan menunggu pengiriman data dari sensor cahaya LDR dan sensor suhu LM35, untuk diproses mikrokontroler ATMEGA8535 dan ditampilkan ke LCD 16x2. kemudian data
31 diterima mikrokontroler dikirimkan ke komputer melalui Downloader dan ditampilkan ke software interface. Gambar III.5. Perancangan Rangkaian Jemuran Otomatis Prinsip Kerja Perancangan Minimum Sistem Rangkaian : 1. Jika rangkaian diberi catudaya yaitu 12 volt, maka semua kontrol pada Mikrokontroller akan bekerja 2. Ketika pagi hari, cahaya sudah Nampak terang, maka sensor LDR akan memberi output berupa nilai ADC yaitu lebih besar dari sebelumnya, maka Mikrokontroller ATmega 8535 akan memberikan Outputnya pada Relay 1, sehingga Motor akan berputar ke kiri, maka jemuran akan keluar 3. Ketika sore hari, maka cahaya sudah nampak gelap, maka sensor LDR akan memberi outputan berupa nilai ADC yaitu lebih kecil dari sebelumnya, maka
32 Mikrokontroller ATmega 8535 akan memberikan Outputnya pada Relay 2, sehingga Motor akan berputer ke kanan, maka jemuran pakaian akan masuk 4. Ketika pagi hari dan cuaca mendung, maka sensor suhu akan memberi outputan berupa nilai ADC yaitu lebih besar dari sebelumnya, maka Mikrokontroller ATmega 8535 akan memberikan Outputnya pada Relay 1, sehingga Motor akan berputer ke kanan, maka jemuran pakaian akan masuk. 5. Ketika sore hari, maka cahaya sudah nampak gelap dan suhu pun menurun, dan hari tetap cerah, maka sensor suhu akan memberi output berupa nilai ADC yaitu lebih kecil dari sebelumnya, maka Mikrokontroller ATmega 8535 akan memberikan Outputnya pada Relay 2, sehingga Motor akan berputar ke kanan, maka jemuran pakaian akan masuk. 6. Ketika pagi hari dan cuaca gerimis, maka sensor hujan akan memberi output berupa nilai ADC yaitu lebih besar dari sebelumnya, maka Mikrokontroller ATmega 8535 akan memberikan Outputnya pada Relay 1, sehingga Motor akan berputer ke kanan, maka jemuran pakaian akan masuk. III.7. Perancangan Mekanik Pada perancangan mekanik terdiri dari perencanaan desain mekanik perangkat keras yang mendukung kinerja. Pembuatan perangkat mekanik terdiri dari perencanaan desain mekanis yang mendukung kinerja alat dan berkarakter sesuai pada kondisi sesungguhnya. Perencanaan ini terdiri dari pengaturan peletakan posisi sensor suhu, LDR, switch, LCD, rel sebagai tempat jemuran, motor sebagai penggerak rel.
33 Keterangan : Skala 1 : 10 Rel (17 Cm) Akrilik (11,5 Cm) Kayu (19 Cm) Minimum sistem Relay LCD Downloader Sensor Cahaya ( LDR ) Sensor Suhu ( LM35) Ger Motor DC Gambar III.6 Skema Perancangan Jemuran III.8. Downloader Perancangan sistem jemuran otomatis ini menggunakan downloader untuk memindahkan data program dari komputer ke mikrokontroler ATMEGA8535. Downloader ini menggunakan USB sebagai penghubungnya. Rangkaian downloader ditunjukkan oleh gambar III.4. berikut ini :
34 Gambar III.7. Rangkaian USB Dowloader Ini merupakan rangkaian USBasp Downloader yang berfungsi untuk memindahkan program ke rangkaian minimum sistem ATMEGA8535. Rangkaian ini menggunakan chip ATMEGA8 yang diprogram khusus sebagai media untuk memasukkan file.hex ke dalam mikrokontroler ATMEGA8535. III.9. Rangkaian Regulator Perancangan sistem jemuran otomatis ini berkerja pada tegangan 5 volt DC, dapat bersumber pada baterai, adaptor ataupun melalui port USB. Untuk mensuplai tegangan ke mikrokontroler diperlukan tegangan 5 volt DC. Maka diperlukan rangkaian regulator untuk menggurangi tegangan baterai. Komponen pokok
35 rangkaian ini adalah IC regulator LM7805. Rangkaian regulator ditunjukan pada gambar III.5. berikut ini: Gambar III.8. Rangkaian Regulator Rangkaian di atas berfungsi untuk menurunkan tegangan input (5 36 volt) menjadi 5 volt. Komponen utama yang digunakan yaitu IC Regulator LM78xx. Ada beberapa macam IC Regulator ini yang memiliki beberapa nilai output tergantung dari typenya. Yang penulis gunakan yaitu LM7805 yang mampu menurunkan tegangan menjadi 5 volt. Adapun jenis yang lain yaitu LM7806, LM7812 yang masing-masing berfungsi untuk menurunkan tegangan input menjadi 6 volt dan 12 volt.
36 III.10. Flowchart Adapun flowchart perancangan jemuran otomatis ini sebagai berikut: START INISIALISASI NILAI DATA SENSOR LDR DAN LM35 TAMPILKAN KE LCD DATA SENSOR LDR >9 TIDAK MOTOR MENUTUP YA SUHU <26 0 C TIDAK YA MOTOR MEMBUKA FINISH Gambar III.9 flow chart
37 III.11. Algoritma Flowchart Adapun penjelasan dari flowchart di atas adalah sebagai berikut : 1. Start. 2. Inisial perangkat. 3. Hidupkan perangkat. 4. Tampilkan data suhu dan cahaya ke LCD. 5. Nilai intensitas cahaya dan suhu 6. Jika pada siang hari dan suhu tinggi atau data sensor LDR <12 dan suhu >27 0 C maka motor membuka dan jemuran keluar. 7. Jika pada siang hari dan nilai intensitas cahaya mencapai 45 dan suhu rendah (mendung) maka motor menutup dan jemuran masuk. 8. Jika pada malam hari maka motor menutup dan jemuran masuk. 9. Selesai.