MONITORING PENERANGAN RUANGAN MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC Edy Victor Haryanto, Ratih PuspaSari Universitas Potensi Utama Jl. KL. Yos Sudarso, Km. 6,5 No. 3A Tanjung Mulia Medan edyvictor@gmail.com, ratihpusparatih21@yahoo.com Abstrak Penggunaan lampu sehari-hari pun masih dilakukan secara manual, saat akan melakukan penghematan energi kita akan mengurangi pemakaian listrik oleh lampu dengan mematikan saklar lampu. Belum lagi dengan adanya kegiatan yang banyak di luar rumah, maka pemakaian listrik bagi lampu tidak akan terkontrol dan tidak dapat diawasi dengan baik. Sebuah Light Dependent Resistor (LDR) dengan didukung oleh mikrokontroler ATMega 8535 dapat membangun sebuah rangkaian kontrol sederhana untuk mengatur intensitas cahaya dalam sebuah ruangan. Dilengkapi oleh aplikasi Bascom AVR yang akan membuat sebuah program dengan memanfaatkan metode fuzzy logic sebagai kecerdasan dalam program untuk menyeimbangkan intensitas cahaya dalam ruangan. Sehingga persentase intensitas cahaya dalam ruangan lebih stabil dengan kadar cahaya yang diinginkan. Monitoring yang dilakukan adalah dengan bantuan komputer yang berada diluar ruangan dan akan terhubung ke computer yang akan dijadikan sebagai tempat memantau cahaya yang ada di ruangan tersebut. Dengan monitoring dan memanfaatkan system fuzzy logic dan interface pada computer maka dapat memantau cahaya lampu diruangan dan dapat mengontrolnya secara real time dan tidak manual lagi. Kata kunci : LDR, monitoring ruangan, fuzzy logic, komputer Abstract Daily use of lights is still done manually, the time will make energy savings we will reduce electricity consumption by turning off the lamp with a light switch. Not to mention with the many activities outside the home, the use of electricity for the lights will not be controlled and can not be supervised. A Light Dependent Resistor (LDR) supported by the microcontroller ATMega 8535 can build a simple control circuit to adjust the intensity of light in a room. Supplemented by Bascom AVR applications that will create a program by using fuzzy logic as the intelligence of the program to balance the intensity of light in the room. So the percentage of the intensity of light in the room is more stable with the desired light levels. Monitoring is carried out by the help of a computer that is outdoors and will be connected to a computer that will be used as a monitor light in the room. By monitoring and utilizing fuzzy logic system and interface on the computer, it can monitor the room of light and can control in real time and not manually anymore. Key Word: LDR, room monitoring, fuzzy logic, computer 1. Pendahuluan Received June1 st,2012; Revised June25 th, 2012; Accepted July 10 th, 2012
Saat ini penggunaan listrik sudah menjadi kebutuhan pokok dalam masyarakat, baik kebutuhan individu maupun kebutuhan umum. Seperti halnya peralatan rumah tangga sudah banyak yang menggunakan alat elektronik, misalnya; memasak tidak lagi menggunakan panci dan pengukus nasi karena sudah digabung fungsinya menjadi magic jar, jika cuaca panas biasanya kita berendam atau mengipaskan kipas ke tubuh kita, nah sekarang sudah ada kipas angin dan Air Conditioner sebagai pengganti, ada lagi sistem penerangan yang dulunya hanya menggunakan lampu minyak berbahan bakar minyak sekarang diganti oleh lampu listrik dengan berbagai macam jenis. Perkembangan teknologi yang pesat saat ini memungkinkan perubahan besar-besaran terhadap kebutuhan, kebiasan dan kehidupan kita di masa depan. Perubahan ini sebanding dengan kebutuhan dan pemakaian listrik yang besar dalam kehidupan masyarakat ditambah dengan pertmabhan penduduk yang makin pesat pula. Ditambah dengan wacana Pemerintah Republik Indonesia untuk hidup dengan hemat energi terutama energi listrik, khususnya Sumatera Utara dikarenakan kurangnya stock daya untuk pemakaian rumah tangga, sehingga sering adanya pemadaman bergilir yang sering diluar jadwal yang ada. Karena hal ini, sering timbul keluhan masyarakat akan kekurangan daya listrik yang memadai hingga muncul aksi demo yang tergolong anarki. Padahal kesemua ini juga disebabkan oleh kelalaian masyarakat. Seperti halnya menggunakan arus listrik secara berlebihan, mendesain rumah yang tidak efisien penggunaan listriknya karena ingin memiliki rumah yang tampak indah dibanding rumah lainnya, bahkan hingga pencurian arus listrik yang dapat merugikan masyarakat lainnya. 2. Metode Penelitian Untuk menganalisa data tersebut di atas maka digunakan alur analisis yang disusun dengan langkah-langkah seperti di bawah ini : Berdasarkan alur analisis yang telah dikemukakan, maka pembahasan penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Studi Literatur. Adalah mengambil bahan-bahan yang berkaitan dengan penelitian yang akan dibuat dan Tahap studi literatur dilakukan dengan membaca berbagai literatur yang berkaitan. Hal ini ditujukan untuk memperoleh landasan atau kerangka berfikir bagi penelitian yang dilakukan. Studi literatur dimaksudkan untuk dijadikan acuan dalam menetapkan variabel-variabel yang akan diteliti dalam penelitian ini. 2. Membuat desain Adalah membuat desain alat dan program untuk mengontrol penggunaan cahaya disetiap ruangan 3. Melakukan uji coba terhadap alat dan desain Adalah mengamati alat dan desain yang telah dibuat agar diuji untuk dapat mengetahui sejauh mana alat yang dibuat sudah berfungsi dan dimana kelemahannya.. Metode Pengumpulan Data Metode yang digunakan dalam rangka pengumpulan data-data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Studi literatur dari sumber-sumber kepustakaan sebagai landasan dalam menganalisis permasalahan yang disusun dalam penelitian ini. 2. Pengumpulan data yang diperoleh dari pemodelan sistem dan simulasi sistem yang nantinya akan dipergunakan untuk membuat program komputer. 3. Hasil dan Pembahasan
Diagram Blok Rangkaian Secara garis besar, perancangan system transmisi data sensor untuk mendeteksi cahaya dan mengatur keluaran cahayanya pada lampu LED terdiri atas : 1. Sensor LDR 2. Sensor PIR 3. Power Supply 4. Lampu LED 5. Mikrokontroler ATmega 8535 6. Kamera Adapun diagram blok dari sistem monitoring cahaya ditunjuk seperti pada gambar 1. PowerSupply Sensor LDR Sensor PIR ATmega 8535 Gambar 1. Diagram Blok Kamera Lampu LED Gambar 1 menjelaskan tentang data perlengkapan yang dimiliki oleh sistem untuk dapat menjalankan tugasnya dengan baik. Dapat kita lihat, pada sistem terdapat dua buah sensor. Sensor pada sistem ini berfungsi sebagai alat pendeteksi jumlah intensitas cahaya dari media uji dan mendeteksi kehadiran pengguna di dalamsebuah ruangan. Selain sensor dalam sistem terdapat rangkaian power supplysebagai penyedia tegangan listrik bagi rangkaian dan mikrokontroler ATmega8535. Dari data yang diberikan sensor, mikrokontroler akan mempertimbangkan langkah berikutnya yang akan diambil. Keputusan sepenuhnya berada di tangan mikrokontroler sebagai pusat dari sistem. Rancangan Rangkaian Power Supply Untuk menyediakan tegangan ke mikrokontroler dibutuhkan tegangan 5 volt DC. Maka diperlukan rangkaian regulator untuk mengurangi tegangan masuk melalui berbagai device. Komponen pokok rangkaian ini adalah Regulator 7805. Rangkaiannya dapat kita lihat pada gambar 2 Output 5 V Regulator 7805 Dioda Input 12 V Resistor 10 K Ohm Kapasitor 470 mikro f LED Gambar 2. Rancangan Rangkaian Power Supply Rangkaian di atas berfungsi menurunkan tengangan dari adaptor sebesar 12 VDC menjadi 5 VDC. Selain itu juga menahan arah arus listrik yang berlawanan, sehingga rangkaian aman dari kelebihan arus. GND Rancangan Rangkaian Sensor LDR
Dalam mendeteksi cahaya ruangan, rancangan rangkaian sensor sangatlah dibutuhkan. Sebagai input atau sumber pengambilan data informasi awal. Masukan ini selanjutnya akan diolah oleh mikrokontroler dan menghasilkan Output yang diinginkan. Dalam hal ini penulis menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor). Gambar rancangan rangkaian sensornya dapat dilihat seperti pada gambar 3. 5 VDC LDR 330 K Ohm Output To Atmega 8535 Gambar 3. Rancangan Rangkaian Sensor LDR Prinsip kerja rangkaian di atas adalah, tegangan masuk melalui power supply sebesar 5 VDC dan melalui LDR. Hambatan LDR akan berubah sesuai dengan cahaya yang diterima. Semakin terang, seakin kecil hambatan yang dimiliki. Dengan hambatan pada LDR dan resistor pada ground maka akan terjadi proses pembagi tegangan. Hal ini menentukan jumlah tegangan keluaran LDR yang akan masuk ke dalam mikrokontroler untuk dibaca sebagai data sensor. Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik.arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia). Dengan adanya kepastian bahwa sensor LDR telah berfungsi dengan baik maka kita dapat melakukan pengujian sensor LDR sekaligus pengambilan data terhadap daya tangkap intensitas dalam ruangan dengan kondisi berbeda. Berikut data yang dihasilkan. Tabel 1. Intensitas berdasarkan kondisi ruangan berbeda Kondisi Ruangan Data Sensor Intensitas Cahaya GND Tegangan ADC Gelap 293 20,1 Lux 1,43 V Normal 948 632 Lux 4,63 V Terang 1020 16998,9 Lux 4,99 V Flowchart Gambar 5. Rangkaian Lampu sensor dan sensor LED
Gambar 4.Flowchart program Gambar 5. Rangkaian setelah disatukan Setelah dilakukan uji coba maka langkah selanjutnya adalah melakukan penggabungan semua alat yang telah dirancang seperti terlihat pada gambar 5. Kesimpulan KESIMPULAN Berdasarkan dari hasil pembahasan yang dicapai dan rencana tahap selanjutnya yang akan dilaksanakan maka ada beberapa kesimpulan yang didapat antara lain : 1. Penelitian ini dirancang dengan menghasilkan alat yang berguna untuk membantu monitoring ruangan dalam penerangan. 2. Dengan alat ini dapat membantu pengefisiensian penggunaan listrik pada sebuah ruangan. SARAN Penelitian ini user interfacenya masih menggunakan sistem operasi windows ada baiknya untuk kedepannya user interfacenya dapat menggunakan android. DAFTAR PUSTAKA
Raharja, Bagus, dkk. 2013. Panduan Belajar Fisika 1B SMA Kelas X. Yogyakarta: Yudhistira. Sanjaya, Taufik Andi. 2007. Pengenalan Mikrokontroller AVR, Bascom AVR dan Khazama Downloader. Jurnal Komunitas Ilmu Komputer: Jawa Barat. Saputro, Adi. 2010. Rancang Bangun Pengendali Intensitas Cahaya Lampu Jarak Jauh Berbasis Modulasi ASK. Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, UNIKOM. Bandung. Setiawan, Afrie. 20 Aplikasi Mikrokontroler ATMega8535 & ATMega16 Menggunakan Bascom-AVR. Yogyakarta: Penerbit Andi. Solikin, Fajar. 2011. Sistem Logika Fuzzy Dalam Optimasi Produksi BarangMenggunakan Metode Mamdani dan Metode Sugeno. Jurnal Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta. Sutojo, T., Dkk. 2011. Kecerdasan Buatan. Yogyakarta: Penerbit Andi.