1 APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SKRIPSI MERY ALVIYANTI 150821021 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
2 APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains MERY ALVIYANTI 150821021 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
PERSETUJUAN Judul :Aplikasi Fuzzy Logic Untuk Perancangan Alat Pengaturan Otomatis Intensitas Penerangan Ruangan Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Kategori : Skripsi Nama : Mery Alviyanti Nomor Induk Mahasiswa : 150821021 Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Ekstensi Departemen : Fisika Fakultas : MIPA- Disetujui di Medan, Juli 2017 Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Pembimbing, (Dr. Perdinan Sinuhaji, MS) Drs. Takdir Tamba,M.Eng.Sc NIP. 195903101987031002 NIP. 196006031986011002 i
PERNYATAAN APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2017 MERY ALVIYANTI 150821021 ii
PENGHARGAAN Puji syukur penuis panjatkan kepada Allah Yang Maha Esa, dengan limpah karunia_nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Shalawat beserta salam semoga senantiasa terlimpah curahkan kepada Nabi Muhammad SAW, kepada keluarganya, para sahabatnya, hingga kepada umatnya hingga akhir zaman, amin. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam jenjang perkuliahan Strata I dengan Judul yang penulis ajukan Aplikasi Fuzzy Logic untuk Perancangan Alat Pengaturan Otomatis Intensitas Penerangan Ruangan Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535. Terimakasih penulis sampaikan kepada Drs. Takdir Tamba, M.Eng. Sc selaku Pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini.terimakasih kepada Dr. Perdinan Sinuhaji,MS dan Awan Maghfirah,S.Si,M.Si selaku Ketua Departemen dan Sekertaris Departemen Fisika FMIPA-USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Staf dan Dosen Fisika FMIPA USU, pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah, adik-adik dan abang kandung saya. Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak dan Ibu penulis Drs. Akp Maimun dan Hafniati yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. S emoga Allah Yang Maha Esa akan membalasnya,amin. Medan, Juli 2017 Mery Alviyanti iii
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 ABSTRAK Kebutuhan pencahayaan setiap ruangan terkadang berbeda. Semuanya tergantung dan disesuaikan dengan kegiatan yang dilakukan. Beberapa penyelidikan mengenai hubungan antara produktivitas dengan pencahayaan telah memperlihatkan,bahwa pencahayaan yang cukup dan diatur sesuai dengan jenis pekerjaan dapat menghasilkan produksi maksimal dan penekanan biaya. Pencahayaan yang baik yaitu pencahayaan yang memungkinkan kita dapat melihat obyek yang dengan jelas. Maka dari itu dibutuhkanlah suatu perangkat pengukur intensitas cahaya,dalam penelitian ini dibuatlah suatu perangkat alat ukur intensitas cahaya menggunakan sensor intensitas cahaya digital TSL2561 untuk menerima cahaya,lalu cahaya yang diterima akan diolah oleh mikrokontroler untuk ditampilkan di LCD. Pengukuran intensitas cahaya di suatu ruangan dapat dilakukan menggunakan alat ini sehingga dapat diketahui pemenuhan standar intensitas cahyaa suatu ruangan. Alat ini memiliki akurasi 92,39% Kata kunci : intensitas cahaya, luxmeter,sensor cahaya iv
THE APPLICATION OF FUZZY LOGIC BOARDS FOR THE DESIGN OF THE SETTINGS AUTOMATICALLY THE INTENSITY OF LIGHTING ROOM BASED ON A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535 ABSTRACT Every room need different lighting. It s depends about the activities. Some research about of lighting on productivity have make me knowing about lighting which appropriate with activities will generate maximum productivity and cost reduction. Good lighting is lighting that allows us to see abjects clearly done. Therefore I need a device that measures the intensity of light, in this project created a device measuring instrument light intensity using digital light intensity sensor TSL2561 to receive light. Then the light received will be processed by the microcontroller to be displayed on the LCD. Measurement of the intensity of lighting a room can be done using this tool so that it can be seen the fulfillment of standart light intensity of a room. This instrument has an accuracy of 92,39% The keywords:light intensity, light sensor, luxmeter v
DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN Halaman i ii iii iv v vi viii ix x xi BAB 1. PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 1 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 2 1.5 Manfaat Penelitian 2 1.6 Sistematika Penulisan 2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1 Cahaya 4 2.2 Sensor Cahaya 5 2.2.1 Prinsip Kerja 5 2.2.2 Sensor Cahaya TSL2561 5 2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Sensor Digital 7 2.3 Fuzzy Logic 7 2.3.1 Pengendali Fuzzy Logic 8 2.3.2 Fuzzifikasi 9 2.3.3 Perbedaan Logika Digital Dan Logika Fuzzy 10 2.4 Mikrokontroler 11 2.4.1 Fitur ATMega 8535 11 2.4.2 Konfigurasi ATMega 8535 12 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) 13 2.6 Driver Lampu 14 2.6.1 Fungsi Drive Led 14 2.6.2 Jenis-jenis Driver Led 14 vi
2.6.3 Prinsip Kerja Driver Lampu 15 2.7 LED (Lighting Emitting Diode) 15 BAB 3. PERANCANGAN SISTEM 16 3.1 Diagram Blok 16 3.2 Perancangan Rangkaian Elektronik 17 3.2.1 Sensor 17 3.2.2 Display LCD 18 3.2.3 Power Suplay 18 3.2.4 Driver Lampu 19 3.3 Flowchart Program 19 BAB 4. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 21 4.1 Pengujian Mikrokontroler dan LCD 21 4.2 Pengujian Sensor Cahaya 22 4.2.1 Analisis Hasil Pengujian Alat yang Dirancang 22 4.2.2 Pengujian Sensor Terhadap Lux Meter 21 4.3 Pengujian driver Lampu 24 4.4 Pengujian Keseluruhan Sistem Dengan Logika Fuzzy 25 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 28 5.1 Kesimpulan 28 5.2 Saran 29 DAFTAR PUSTAKA 30 LAMPIRAN vii
DAFTAR TABEL Nomer Judul Halaman Tabel 2.1 Kelebihan dan Kekurangan Sensor Digital 7 4.1 Hasil Pengujian Keakuratan Sensor Terhadap 22 Lux Meter Standar 4.2 Pengujian Driver Lampu 24 4.3 Data Logika Fuzzy Pada Intensitas Cahaya 26 viii
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Spectrum Gelombang EM 4 2.2 Sensor Cahaya TSL2561 6 2.3 Struktur Dasar Pengendali Fuzzy 8 2.4 Contoh Kurva Fungsi Keanggotaan Fuzzy Logic 9 2.5 Mikrokontroler ATMega8535 11 2.6 Pin-pin pada ATMega8535 12 2.7 LCD (Liquid Crystal Display) 13 2.8 Driver Lampu 14 2.9 LED (Lighting Emitting Diode) 15 3.1 Diagram Blok 16 3.2 Skematik rangkaian sensor tsl2561 terhubung 17 dengan mikrokontroler 3.3 Skematik Rangkaian LCD 18 3.4 Skematik Rangkaian yang Digunakan Sebagai 18 Power Suplay 3.5 Skematik Rangkaian Driver Lampu 19 3.6 Flowchart Algoritma Program pada Mikrokontroler 20 4.1 Program yang diberikan pada mikrokntroler 21 4.2 Grafik Pengujian Keakuratan Kalibrasi 23 4.3 Grafik Pengujian Driver lampu 25 4.4 Grafik Fuzzy logic 27 ix
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1 Gambar Skematik Rangkaian Keseuruhan Alat 30 2 Gambar Perangkat Keras Alat 31 3 Tabel SNI Intensitas Cahaya Ruangan 32 4 Kode program 33 5 Datasheet x
DAFTAR SINGKATAN LCD EM IR IC ADC RISC SRAM EEPROM USART LED AC PWM = Liquid Crystal Display = Energi Elektromagnetik = Infa Red = Integrated Circuit = Analog o Digital Converter = Reduce Instruction Set Computer = Static Random Access Memory = Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory = Universal Asynchronous Receiver-Transmitter = Lighting Emitting Diode = Analog Converter = Pulse Width Modulation xi