BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Semakin banyaknya peralatan elektronik portable dewasa ini hampir seluruhnya menggunakan sumber daya baterai. Jenis bentuk baterai sendiri sangat banyak dan memiliki berbagai macam ukuran seperti AA, AAA, C maupun D untuk kepraktisan dan efisiensi maka sebagian besar peralatan elektronik portable saat ini menggunakan sumber daya baterai yang dapat diisi ulang (rechargeable battery). Pengisian ulang baterai jenis ini tentunya membutuhkan sebuah alat pengisi (charger) yang tepat sesuai dengan bahan kimiawi dan karakteristik baterai. Sebenarnya tiap jenis baterai memiliki karakteristik yang berbeda-beda, sehingga diperlukan juga metode pengisian yang berbeda. Ada 4 macam bahan kimiawi baterai yang umumnya dijumpai yaitu Lithium-Polymer (Li-Poly), Lithium-Ion (Li-Ion), Nickel Cadmium (NiCd), Nickel Metal Hydride (NiMH). Untuk baterai lithium-polymer biasanya terdiri dari beberapa sel sekunder identik secara paralel untuk meningkatkan kemampuan debit saat ini. Keuntungan dari lithium-polymer atas desain lithium-ion termasuk biaya berpotensi lebih rendah dari manufaktur, kemampuan beradaptasi terhadap berbagai bentuk kemasan, kehandalan, dan kekasaran. Lithium-ion baterai polimer mulai muncul dalam elektronik konsumen sekitar tahun 1995. Disamping keuntungan dari baterai lithium-polymer ada juga kerugian atau resiko penggunaan dari baterai tersebut adalah pengisian yang berlebihan baterai lithium-polymer dapat 1
2 menyebabkan ledakan atau kebakaran, ledakan juga dapat terjadi jika baterai hubungan pendek, karena melewati arus yang luar biasa melalui sel dalam sekejap. Sementara pengisian baterai lithium-polymer, sel-sel individu dalam kemasan harus dibebankan secara merata. Untuk tujuan ini, sel harus diisi dengan charger khusus (Yoannita, 2009). Hal ini memerlukan perawatan khusus saat pengisian baterai selain menimbulkan biaya pada pengadaan pengisi khusus untuk baterai lithium-polymer. Dengan melihat pertimbangan di atas dan seiring dengan perkembangan teknologi yang begitu pesat menyebabkan timbulnya pemikiran untuk menciptakan suatu alat yang dapat mengatasi hal tersebut yaitu membuat sistem alat pengisian baterai lithium-polymer yang dapat membaca nilai tegangan dan arus pada saat pengisian. 1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang dapat dirumuskan berdasarkan latar belakang di atas adalah bagaimana cara pengisian baterai lithium polymer dengan awal tegangan baterai yang berbeda-beda serta mengetahui tegangan dan arus pada saat pengisian. 1.3 Batasan masalah Pada sistem yang akan dibuat ini terlebih dahulu ditentukan beberapa batasan masalah seperti berikut: a. Obyek yang akan diisi ulang adalah baterai lithium-polymer 3,7 volt dalam kondisi baik. b. Untuk mendeteksi nilai tegangan charger dan nilai tegangan baterai menggunakan sensor tegangan berupa rangkaian tegangan pembagi. c. Untuk menampilkan data tegangan dan arus menggunakan serial LCD pada komputer. 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat sistem alat pengisian baterai lithium-polimer menggunakan pengendali mikrokontroler ATmega328p.
3 Dengan pembuatan alat ini manfaat yang diharapkan adalah dapat memahami teknik pengisian baterai untuk mencegah pengisian baterai dengan arus yang besar serta mengetahui pembacaan tegangan maupun arus yang masuk dan pada saat pengisian. Yang nantinya hasil pembacaan tersebut akan dibandingkan dengan multimeter. 1.5 Metodologi Penelitian Untuk menyelesaikan pembuatan alat ini, maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : a. Menentukan tujuan dan batasan masalah sebagai dasar rumusan masalah yang dikaji. b. Mengkaji dan mempelajari dengan metode penelitian pustaka, yaitu dengan mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis terkait dengan topik yang akan dibahas serta mendiskusikannya dengan dosen terkait untuk kemudian dijadikan sebagai referensi dalam merancang dan membuat penelitian ini. c. Perancangan serta pembuatan sistem Perancangan serta pembuatan sistem ini dibagi menjadi beberapa tahapan yaitu : 1. Perancangan sistem elektronik Perancangan sistem elektronik ialah menggambar desain rangkaian dan membuat desain PCB. Rangkaian elektronik yang dibuat ialah rangkaian minimum system mikrokontroller, rangkaian sensor, dan rangkaian elektronik pendukung lainnya. 2. Perancangan perangkat lunak Perancangan perangkat lunak ialah perancangan program yang akan diimplementasikan di dalam mikrokontroller AVR ATMega 328p agar sistem dapat berjalan sesuai kebutuhan. Bahasa pemrograman yang digunakan dalam pembuatan system ini ialah bahasa BASCOM AVR. 3. Perancangan model purwarupa system
4 Perancangan model purwarupa sistem ialah menyatukan semua rangkaian sistem yang ada dalam sebuah wadah agar tampilannya lebih rapi dan teratur. 4. Pengujian sistem Pengujian sistem dilakukan dengan cara melakukan pembacaan sensor tegangan dan sensor arus langsung dari objek yang diteliti yaitu baterai dengan cara membandingkan antara sensor tegangan pada power supply dengan multimeter, begitupun juga dengan sensor arus pembacaan datanya akan dibandingkan dengan multimeter 5. Pembahasan Pembahasan dilakukan dengan melakukan pengumpulan data dengan alat yang telah dibuat kemudian melakukan pembahasan yang didasarkan dari data yang telah didapat. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan laporan skripsi ini didasarkan pada sistematika berikut ini: BAB I : PENDAHULUAN Berisi latar belakang dari pembuatan skripsi, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan pembuatan skripsi, metodologi penelitian serta sistematika penulisan yang digunakan dalam pembuatan skripsi. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi dengan teknologi teknologi dasar serta inovasi terkini yang berhubungan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis. Teknologi tersebut berhubungan dengan sistem pengisian baterai lithium-polymer serta teori dasar mengenai Mikrokontroler. BAB III : DASAR TEORI Bab ini berisi mengenai penjelasan dan dasar teori yang meliputi : baterai, sensor arus, sensor tegangan, ULN2803, CN3063, mikrokontroler ATMega328p serta komponen-komponen elektronik pendukung lainnya.
5 BAB IV : PERANCANGAN SISTEM Bab ini berisi tentang perancangan sistem dari perangkat keras (hardware) meliputi elektronik dan mekanik, perangkat lunak (software) serta diagram alur dari sistem ini. BAB V : IMPLEMENTASI Berisi penjelasan mengenai implementasi dari rancangan sistem ke dalam bentuk purwarupa baik rancangan secara (hardware) maupun secara perangkat lunak (software). BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi hasil pengujian sistem secara keseluruhan yang meliputi pengecekan hardware atau rangkaian dan kalibrasi. Pada pengujian sistem ini juga dibahas dan dianalisis hasil dan kinerja alatnya. BAB VII : PENUTUP Bab ini berisi mengenai kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut.