SISTEM OTOMATISASI PENGENDALI LAMPU BERBASIS …

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

PALCOMTECH PALEMBANG

SKRIPSI

SISTEM OTOMATISASI PENGENDALI LAMPU BERBASIS

MIKROKONTROLER

Diajukan oleh:

ARY INDAH IVRILIANITA

011110006

Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat

Guna Mencapai Gelar Sarjana Komputer

PALEMBANG

2014

ABSTRAK

Ary Indah Ivrilianita : Sistem Otomatisasi Pengendali Lampu Berbasis

Mikrokontroler

Sistem pengendali lampu menggunakan mikrokontroler ATMega 16 digunakan

sangat luas dalam sistem kontrol karena kompatibilitasnya. Sistem ini bekerja

dengan adanya sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu LM35

untuk mengefisiensikan daya dari pencahayaan sinar matahari sebagai upaya

penghematan energi. Sistem pengendali ini akan menyalakan lampu sesuai dengan

pencahayaan dari sinar matahari, jika adanya sinar dari luar maka lampu akan off

dan on jika keadaan cahaya diluar gelap. Sedangkan sensor suhu akan

mempengaruhi keadaan lampu didalam ruangan sesuai dengan suhu yang ada,

semakin tinggi suhu maka lampu akan semakin redup atau mati dan semakin

rendah suhu lampu akan menyala normal seperti biasa. Pemberitahuan dari proses

kerja sistem akan ditampilkan melalui LCD yang sudah dipasang. Hasil

pengukuran dan pengujian sistem pengendali lampu menunjukkan bahwa

terdapat kemungkinan kecil terjadinya error dan sistem akan bekerja dengan baik

sesuai dengan sistem yang dibuat.

Kata kunci : Mikrokontroler ATMega 16, LDR, LM35, LCD.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penghematan energi menjadi hal yang sangat penting bagi

kehidupan manusia saat ini. Salah satu energi yang banyak digunakan

dalam kehidupan sehari-hari adalah energi pencahayaan ruangan.

Penghematan energi dapat dilakukan dengan merubah perilaku

penggunanya. Perilaku hemat energi diantaranya mematikan lampu saat

tidak digunakan dan dapat memanfaatkan pencahayaan alami untuk

penerangan. Dengan begitu manusia selalu berusaha untuk menciptakan

sesuatu yang dapat mempermudah dan mendorong perkembangan

teknologi.

Sistem pengendali lampu umumnya menggunakan prinsip on dan

off, yaitu menyalakan lampu pada saat gelap dan mematikan lampu pada

saat terang. Sistem yang digunakan seperti itu adalah sistem

konvensional dimana user harus mengaktifkan dan menonaktifkan sistem

listriknya secara manual. Sistem tersebut terkadang kurang efektif karena

tidak melakukan penghematan energi dengan menggunakan pencahayaan

dari sinar matahari, oleh karena itu dibutuhkan pengaturan sebagai

pengendali, baik untuk kenyamanan maupun keefektifan pemakaian

energi.

Untuk mewujudkan hal tersebut, maka pada sistem pengendali

otomatis yang dapat mengendalikan aktif atau tidak aktifnya lampu

dengan menggunakan sensor yang terintegrasi dengan mikrokontroler

berdasarkan pembacaan terhadap intensitas cahaya disekitar.

Sistem otomatisasi pengendalian lampu yang akan dirancang

adalah sistem pengendalian berdasarkan intensitas cahaya, suhu dalam

ruangan dan menggunakan mikrokontroler. Dengan rancangan suatu

sistem otomatisasi pengendali lampu menggunakan mikrokontroler

tersebut diharapkan dapat lebih mempermudah user dalam menggunakan

salah satu penggunaan listrik yang ada. Dalam perancangan alat ini

rangkaian yang digunakan meliputi 2 sensor LDR (Light Dependent

Resistor), mikrokontroler ATMega 16, dan 1 sensor LM35.

Dengan adanya sistem ini, maka penulis mengangkat judul

“Sistem Otomatisasi Pengendali Lampu Berbasis Mikrokontroler”.

1.2 Perumusan Masalah

Sesuai dengan permasalahan yang ada pada latar belakang maka

penulis merumuskan masalah :

1. Bagaimana cara mengotomatisasikan sistem pengendali lampu?

2. Bagaimana menghubungkan antara sensor LDR dan LM35

sebagai intensitas cahaya dengan pengaturan suhu yang ada

dalam ruangan?

1.3 Batasan Masalah

Agar pembahasan lebih terarah dan tidak menyimpang dari

permasalahan yang ada, maka batasan masalah pada skripsi ini sebagai

berikut:

1. LCD (Liquid Crystal Display) digunakan sebagai tampilan

pemberitahuan intensitas cahaya yang didapat dari uji sensor

LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu yang ada di

dalam ruangan untuk mengatur pengendalian lampu sesuai

dengan suhu yang ada.

2. Untuk mengontrol jalannya proses antara sensor LDR (Light

Dependent Resistor) dan LM35 maka digunakan

mikrokontroler AT Mega 16.

3. Sensor LDR (Light Dependent Resistor) digunakan sebagai

intensitas cahaya atau gelap terang.

4. Sensor LM35 sebagai pengubah besaran suhu menjadi besaran

listrik dalam bentuk tegangan.

5. Bahasa Pemograman yang digunakan adalah Basic Compiler.

II. GAMBARAN UMUM

2.1 Fenomena Alat yang Dibuat

Pada sistem pengendali lampu sekarang user masih menggunakan

sistem secara manual untuk mengaktifkan atau menonaktifkan, hal ini

terkadang membuat user menjadi lalai dalam penggunaan elektronik dan

listrik, oleh karena itu penulis membuat sistem otomatisasi pengendali

lampu berbasis mikrokontroler. Pada sistem yang dibuat oleh penulis akan

mempermudah dan mengefektifkan pengguna dalam penggunaan listrik

terutama pada lampu.

Sistem otomatisasi ini dapat mengatur cahaya lampu secara

otomatis menurut pencahayaan dari sinar matahari, dimana pada saat

intensitas cahaya gelap lampu akan menyala dan pada saat intensitas

cahaya terang lampu akan mati. Sedangkan sensor suhu diletakkan

didalam ruangan bekerja untuk mendeteksi suhu yang ada, semakin tinggi

suhu lampu akan semakin redup dan semakin rendah suhu lampu akan

semakin terang atau normal seperti biasa. Pada gambar 2.1 menunjukkan

gambaran umum dari alat yang dibuat.

GAMBAR 2.1 : Gambaran Umum Sistem

Sensor cahaya dan suhu dipasang diolah mikrokontroler diproses

dan melewati servo, driver relay dan dimmer yang dikirim ke lampu I dan

lampu II sebagai intensitas cahaya dan pengaturan tegangan lampu yang

digunakan sesuai dengan suhu yang ada dan pemberitahuan akan

ditampilkan melalui LCD (Liquid Crystal Display).

2.2 Alat dan Teknik Pengembangan Sistem

2.2.1 Alat Pendukung

a. Mikrokontroler

Sebagai pengendali dan memproses inputan dari servo ke

lampu pertama dan driver relay ke lampu dua untuk menghasilkan

output dalam sistem otomatisasi pengendali lampu.

GAMBAR 2.2 : Mikrokontroler

b. Sensor Light Dependent Resistor (LDR)

Sensor LDR merupakan sensor yang digunakan sebagai suatu

sensor intensitas cahaya yang menghasilkan output dan akan

bereaksi pada lampu pertama maupun kedua dalam suatu sistem.

c. Sensor Suhu LM 35

Sensor suhu sebagai pengaturan lampu kedua, gelap

terangnya lampu sesuai pengaturan pada sensor suhu yang

digunakan.

d. Power Supply

Suatu peralatan listrik yang menyalurkan daya listrik sebagai

penyuplai tegangan dari tegangan tinggi ke rendah atau sebaliknya.

Dalam rangkaian dari sistem yang dibuat, tegangan menjadi 5 volt.

GAMBAR 2.3 : Power supply

e. LCD (Liquid Crystal Display)

Alat yang menampilkan pemberitahuan proses kerja sistem

yang dibuat. Pada alat ini digunakan LCD 16x2.

Gambar 2.4 : LCD 16x2

2.2.2 Software

Dari perancangan mekanik terdapat software-software yang

digunakan dalam perancangan program yang akan dijalankan dan

merupakan tahapan dalam membuat sistem otomatisasi pengendalian

lampu. Adapun software yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Protel Design Explorer

Software ini digunakan untuk merancang schematic diagram,

gambar pcb, dan keterangan dari komponen yang digunakan

pada sistem yang dibuat.

2. Basic Complier

Basic Compliler adalah software yang digunakan sebagai

program yang akan dimasukan ke mikrokontroler yang akan

dijadikan dasar sistem kerja alat.

3. AVR Studio 4

AVR Studio 4 adalah sofTware yang digunakan untuk

memasukan program yang telah dibuat dengan Basic compiler

ke mikrokontroler.

2.2.3 Teknik Pengembangan Yang Digunakan

Teknik yang digunakan untuk mengembangkan sistem yaitu

dengan prototype, sehingga dapat memberikan solusi dalam

permaslahan yang terdapat pada sistem sebelumnya. Dengan membuat

sistem otomatisasi pengendali lampu tersebut dapat memberikan

keefektifan pengguna dalam penghematan listrik terutama pada lampu.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengujian Alat Keseluruhan

Untuk pengujian alat dilakukan pada siang dan malam hari untuk

melihat keadaan lampu sesuai dengan sensor-sensor yang digunakan

pada alat.

3.1.1 Pengujian Lampu pada Siang hari

Gambar 3.1 adalah gambar pengujian lampu otomatis pada

siang hari ditampilkan LCD yang menunjukkan lampu I dan lampu

II off dan berada di keadaan suhu 29oC.

GAMBAR 3.1 : Pengujian lampu pada siang hari.

3.1.2 Pengujian Lampu pada Malam Hari

Gambar 3.2 adalah gambar pengujian lampu otomatis pada

malam hari ditampilkan LCD yang menunjukkan lampu I dan

lampu II on.

GAMBAR 3.2 : Pengujian Lampu pada malam hari

3.1.3 Pengujian Lampu pada Suhu 29oC

Gambar 3.3 merupakan gambar yang menampilkan keadaan

lampu II sedikit agak redup karena keadaan suhu di 29oC.

GAMBAR 3.3 : Pengujian Lampu pada Suhu 29oC

Dari pengujian yang telah dilakukan, sistem otomatisasi

pengendali lampu menggunakan sensor suhu dan sensor cahaya yang

diolah mikrokontroler.

TABEL 3.1

Tabel Analisa Kerja Lampu

Lampu I Lampu II Suhu

ON ON Normal

ON 70% Hidup 27oC – 29oC

ON 50% Hidup 29oC – 31oC

3.1.4 Pengujian Sensor Pada Tegangan ADC

Pada gambar 3.4 menunjukkan flash progaram dari AVR

ke mikrokontroler.

GAMBAR 3.4: Flash program

Pada gambar 3.5 pengukuran tegangan ADC dari 3 sensor,

2 buah sensor cahaya dan 1 buah sensor suhu di uji pada jarak 10

cm. Sensor suhu tegangan ADC 63 Volt, sensor LDR pertama

tegangan ADC 67 Volt, sensor LDR kedua tegangan ADC 17

Volt.

GAMBAR 3.5 : Pengukuran Tegangan ADC 1





Volt.






Volt.



2 buah sensor cahaya dan 1 buah sensor suhu di uji pada saat

gelap. Sensor suhu tegangan ADC 63 Volt, sensor LDR pertama


Volt.



2 buah sensor cahaya dan 1 buah sensor suhu di uji pada saat

terang atau siang hari. Sensor suhu tegangan ADC 63 Volt, sensor

LDR pertama tegangan ADC 0 Volt, sensor LDR kedua tegangan

ADC 1 Volt.


3.1.5 Pengujian Keefektifan Sensor Cahaya dan Sensor Suhu

Pada pengujian masing-masing sensor pada dasar

pencahayaan standar daya 60 watt menghasilkan 890 lumen dan

lampu standar daya 18 watt menghasilkan 1200 lumen. Pengujian

dapat dilihat pada gambar 3.10.

GAMBAR 3.10 : Pengujian Intensitas Cahaya

Pada sistem yang dibuat dilakukan pengujian yang dapat dilihat

pada tabel 3.2.

TABEL 3.2

Hasil Pengujian Keefektifan Sensor yang Digunakan

No Suhu ADC Jarak

Intensitas

Cahaya

1 30oC 200 ∞ 130 Lux

2 30oC 350 10 cm 47 Lux

3 30oC 500 3 cm 66 Lux

4 30oC 650 2 cm 3 Lux

Pengujian yang dilakukan yang ditunjukkan pada tabel 3.2 tidak

terjadi perubahan suhu dikarenakan tidak ada pengaruh sama sekali

terhadap intensitas cahaya yang didapat.

IV. SIMPULAN DAN SARAN

4.1 Simpulan

Dari hasil rancangan sistem otomatisasi pengendali lampu

berbasis mikrokontroler, dapat saya simpulkan sebagai berikut :

1. Dengan adanya sistem ini, maka sistem pengendalian lampu dapat

digunakan dengan baik secara otomatis, karena alat ini

menggunakan sensor yang dapat mengatur penyalaan lampu dengan

memaksimalkan intensitas cahaya yang ada.

2. Dalam pengujian antara dua sensor, sensor cahaya dan sensor suhu.

Sensor suhu yang digunakan akan bekerja disaat perubahan suhu

yang ada pada ruangan dan sensor suhu tidak ada pengaruh terhadap

sensor cahaya.

3. Untuk meningkatkan kenyamanan dan keefektifan dalam

penghematan energi sensor cahaya tidak tepat jika dipasangkan

dengan sensor suhu.

4. Pengukuran dan persentasi nilai error menghasilkan kemungkinan

kecil terjadi kesalahan pada sistem.

4.2 Saran

Untuk meningkatkan daya guna dan pengembangan lebih lanjut,

beberapa saran yang diberikan penulis sebagai berikut :

1. Pada penelitian berikutnya, diharapkan adanya metode kontrol yang

lebih baik agar penggunaan lampu menjadi optimal sehingga dapat

mengefisiensikan energi yang terpakai.

2. Diharapkan adanya perbaikan sistem tegangan awal yang lebih baik

sehingga dapat mengurangi nilai error yang terdapat pada sistem ini.

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, Heri.2013. Pemograman Mikrokontroler AVR ATmega16

Menggunakan Bahasa C. Bandung: Informatika.

Budihartoto, Widodo.2011. 10 Proyek Robot Spektakuler. Jakarta: PT Elex Media

Komputindo.

Budihartoto, Widodo.2008. Panduan Praktikum Mikrokontroler ATMega16.

Jakarta: PT Elex Media Komputindo

Jogiyanto. 2005. Analisis & Desain Sistem Informasi: Pendekatan Terstruktur

Teori dan Praktik Aplikasi Bisnis. Yogyakarta: Andi.

Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Manajemen. Bandung: Alfabeta.

Sumarsono, Sonny.2004. Metode Riset Sumber Daya Manusia.Yogyakarta: Graha

Ilmu.

Supriatna, Toni.2013. Belajar Mudah Merangkai Rangkaian Elektronika.

Yogyakarta: Kata Pena.

“Basic Compiler AVR” Diakses tanggal 25 November 2013.

https://www.google.com/

“Liquid Crystal Display (LCD)” Diakses tanggal 20 November 2013.

https://www.books.google.co.id/

SISTEM OTOMATISASI PENGENDALI LAMPU BERBASIS …

Documents