i
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM Otomatisasi Kecepatan Kipas Siling Menggunakan Sensor Suhu Berbasis Mikrokontroler BIDANG KEGIATAN:
PKM-Penelitian (PKM-P) Nama Ahmad Jahbidz Hannany Harry Cahyo Pamungkas Umi Salamah
Diusulkan oleh: NIM 091910201068 121910301041
Universitas Jember Jember 2012
Angkatan 2009 2012 2012
ii
PENGESAHAN USUL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA 1. Judul Kegiatan 2. 3.
4. 5.
6. 7.
: Otomatisasi Kecepatan Kipas Siling Menggunakan Sensor Suhu Berbasis Mikrokontroler. Bidang Kegiatan : (v ) PKM-P ( ) PKM-M ( ) PKM-KC ( ) PKM-K ( ) PKM-T Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap : Ahmad Jahbidz Hannany b. NIM : 091910201068 c. Jurusan : S1 Teknik Elektro d. Universitas : Universitas Jember e. Alamat Rumah/HP : Jl. Perikanan Gg. V/35 Sidayu – Gresik / 08977223471 f. Alamat email : ajhannany @gmail.com Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 orang Dosen Pendamping a. Nama Lengkap : b. NIP : c. Alamat Rumah/HP : Biaya Kegiatan Total a. Dikti : Rp Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 bulan Jember, 09 Oktober 2012 Menyetujui, Ketua Program Studi
(_________________________________) NIP Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan
(_________________________________) NIP
Ketua Pelaksana Kegiatan
Ahmad Jahbidz Hannany NIM. 091910201068 Dosen Pendamping
(_________________________________) NIP
iii
Daftar Isi HALAMAN JUDUL .................................................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................................................... ii DAFTAR ISI ...........................................................................................................................iii DAFTAR TABEL .....................................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR..................................................................................................................iii I. JUDUL II. LATARBELAKANG MASALAH III. PERUMUSAN MASALAH IV. TUJUAN V. LUARAN YANG DIHARAPKAN VI. KEGUNAAN VII. TINJAUAN PUSTAKA VIII. METODE PELAKSANAAN IX. JADWAL KEGIATAN X. RANCANGAN BIAYA XI. DAFTAR PUSTAKA XII. LAMPIRAN 1. Biodata Dosen pendamping, Ketua dan Anggota Kelompok
Daftar Gambar 1. 2. 3. 4. 5.
Gambar 1. Kipas Siling Gambar 2. Konfigurasi LM35 Gambar 3. Rencana pengujian sensor LM35 Gambar 4. Sensor Suhu LM35 Gambar 5. Skematik mikrokontroler ATMega8535
Daftar Tabel 1. Jadwal Kegiatan
1
I. JUDUL Otomatisasi Kecepatan Kipas Siling Menggunakan Sensor Suhu Berbasis Mikrokontroler.
II. LATAR BELAKANG MASALAH Astronomis Indonesia terletak di antara 60 LU – 110 LS dan 950 BT - 1410 BT. Letak astronomi yang demikian itu menunjukkan bahwa Indonesia terletak di daerah iklim tropis. Hal ini mengakibatkan suhu di Indonesia cukup tinggi(antara 260 C - 280 C, dan curah hujan cukup banyak antara 700mm – 7000mm per tahun (Wikipedia.com). Suhu Indonesia yang cukup tinggi ini menjadikan negara kita tergolong sangat panas. Sehingga banyak sekali penduduk Indonesia golongan menengah ke bawah memanfaatkan teknologi kipas angin sebagai penyegar udara. Kebutuhan akan kipas angin juga berbanding lurus dengan kebutuhan listrik. Penghematan energi listrik merupakan hal yang sangat diperlukan mengingat masih banyaknya penggunaan energi konvensional untuk mendapatkan energi listrik tersebut. Oleh karena itu, keinginan yang kuat serta kesabaran yang tinggi sangat diperlukan dalam melakukan kegiatan penghematan energi listrik ini, di antaranya saat mematikan alat-alat listrik yang tidak digunakan, contohnya mematikan kipas angin saat tidak ada orang yang menggunakan, atau mengurangi kecepatan putar kipas angin saat udara tidak terlalu panas. Namun, tidak semua orang mau melakukan hal yang mudah ini karena malas, lupa dan sebagainya, sehingga membiarkan kipas angin menyala, dan tidak hemat listrik. Untuk itu, dibutuhkanlah sebuah kipas angin yang mampu menyala dan mati, serta mengatur kecepatan putar kipasnya secara otomatis agar mampu menangani masalah pemborosan energi listrik tersebut.
III. PERUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana Kipas Siling bisa bekerja secara otomatis?
IV. TUJUAN 1. Pengenalan teknologi kepada masyarakat. 2. Mempermudah penggunaan kipas siling.
V. LUARAN YANG DIHARAPKAN 1. Terciptanya kipas siling yang bekerja otomatis menyesuaikan suhu ruang. 2. Paten model desain teknologi kipas siling otomatis yang baru.
2
VI. KEGUNAAN 1. Mempermudah penggunaan kipas siling tanpa mengatur kecepatan putaran kipas, efektif dan efisien bagi penggunanya. 2. Agar masyarakat awam bisa lebih mengenal bahwa teori SistemPengaturan dapat diterapkan di dalam pembuatan alat-alat sederahana. 3. Pengusul semakin memahami Sistem Pengaturan dengan cara membuat alat sederhana melalui aplikasi sistem kontrol sederhana.
VII. TINJAUAN PUSTAKA Kipas Angin Kipas angin dipergunakan untuk menghasilkan angin. Fungsi yang umum adalah untuk pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (exhaust fan), pengering (umumnya memakai komponen penghasil panas). Kipas angin juga ditemukan di mesin penyedot debu dan berbagai ornamen untuk dekorasi ruangan. Kipas angin secara umum dibedakan atas kipas angin tradisional antara lain kipas angin tangan dan kipas angin listrik yang digerakkan menggunakan tenaga listrik. Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi ukuran, penempatan posisi, serta fungsi. Ukuran kipas angin mulai kipas angin mini (Kipas angin listrik yang dipegang tangan menggunakan energi baterai), kipas angin Kipas angin digunakan juga di dalam Unit CPU komputer seperti kipas angin untuk mendinginkan processor, kartu grafis, power supply dan Cassing. Kipas angin tersebut berfungsi untuk menjaga suhu udara agar tidak melewati batas suhu yang di tetapkan. Kipas angin juga dipasang pada alas atau tatakan Laptop untuk menghantarkan udara dan membantu kipas laptop dalam mendinginkan suhu laptop tersebut. Kipas angin dapat dikontrol kecepatan hembusan dengan 3 cara yaitu menggunakan pemutar, tali penarik serta remote control. Perputaran baling-baling kipas angin dibagi dua yaitu centrifugal (Angin mengalir searah dengan poros kipas) dan Axial (Angin mengalir secara parallel dengan poros kipas).
Gambar 1. Kipas Siling
3
Sensor Suhu Sensor suhu yang dipakai adalah sensor LM35. Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Sensor ini memiliki prinsip kerja merubah suhu menjadi tegangan output, dengan nilai tegangan output berbanding lurus dengan suhu.
Gambar 2. Konfigurasi LM35 Adapun pengujian terhadap sensor suhu dilakukan dengan mengukur nilai tegangan output dari sensor. Sesuai dengan datasheet diharapkan sensor suhu memiliki nilai tegangan output 10 mV tiap derajat celcius. Untuk menaikkan suhu digunakan alat pemanas yang didekatkan dengan sensor suhu. Gambar berikut sebagai rencana pengujian terhadap sensor suhu.
4
Gambar 3. Rencana pengujian sensor LM35 Untuk mengetahui karakteristik dari sensor suhu maka dilakukan pengujian terhadap sensor suhu LM35. Pengujian sensor suhu dilakukan dengan memberikan perubahan pada suhu sekitar. Pengujian sensor dilakukan dengan mengukur tegangan output dengan menggunakan voltmeter. Dari data pengamatan dapat diketahui bahwa sensor suhu akan mengalami perubahan output tegangan jika keadaan suhu sekitar berubah.
Gambar 4. Sensor Suhu LM35 Berikut adalah karakteristik dari sensor LM35 : a. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/0C, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. b. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5 0C pada suhu 25 0C. c. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 0C sampai +150 0C. d. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. e. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. f. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 0C pada udara diam. g. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. h. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ 0C.
5
Mikrokontroler ATMEGA8535 sebagai Prosessor Mikrokontroler AVR ATMEGA8535 merupakan mikrokontroler yang memiliki arsitektur RISC 8 bit, yaitu sebuah arsitektur komputer dengan instruksiinstruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Pada mikrokontroler ATMEGA8535, semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. Berikut ini adalah gambar skematik mikrokontroler ATMEGA8535.
Gambar 5. Skematik mikrokontroler ATMega8535
6
VIII. METODE PELAKSANAAN 1. Merencanakan penelitian dengan cara menentukan permasalahan apa yang akan dipecahkan dalam penelitian ini, serta merencanakan solusi dari permasalahan tersebut. 2. Merencanakan kebutuhan penelitian, berupa pengumpulan informasi dan literatur yang berkaitan dengan penelitian, serta komponen-komponen yang diperlukan dalam penelitian. 3. Membuat alat dengan cara mendesain bentuk alat tersebut, menyusun komponenkomponen yang dibutuhkan dan menanamkan program ke dalamnya. 4. Menguji alat untuk mengetahui apakah alat bekerja sesuai yang direncanakan, dan membandingkan hasil uji tersebut dengan logika pemrogramannya. Lalu, menguji coba kipas angin otomastis ini dengan kipas angin konvensional untuk membandingkan penggunaan energi listriknya. 5. Menganalisa hasil uji coba kinerja alat dari nilai kesalahan rata-rata alat. 6. Menarik kesimpulan dari penelitian ini berdasarkan hasil analisa penelitian.
IX. JADWAL KEGIATAN No Minggu
Jenis Kegiatan
1
Minggu ke 1 - 2
Membeli kipas siling dan Komponen-komponen
2
Minggu ke 3
Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan
3
Minggu ke 4 – 5
Perancangan sistem minimum sensor suhu
4
Minggu ke 6 – 7
Perancangan sistem minimum mikrokontroler
5
Minggu ke 8 - 10
Memulai pembuatan motor penggerak
6
Minggu ke 11 -13
Memulai pembuatan kerangka
7
Minggu ke 14 - 17
Memulai perakitan dan pemograman
8
Minggu ke 18
Menguji alat
9
Minggu ke 19
Penyempurnaan alat
10 Minggu ke 20
Pembuatan Laporan
7
X. RANCANGAN BIAYA Bahan Habis Pakai No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Nama Alat IC LM-35 PCB LM 324 Dioda Bridge 2 A 2 KB engkel C kapasitor 470 µF IC 7805 Trafo Motor3 volt Baterai alkalin Socket IC Resistor 470 Ω LED merah LED biru Relay Header Timah Kabel kecil Transistor BC 547 Kabel NYM 0.5 mm Dioda In 4001 ATMega8535 Kipas Angin Siling
jumlah satuan 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 1 1 1
buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah buah rol meter buah meter buah buah buah
harga satuan 20000 6000 5500 1500 1750 1500 2500 25000 7000 11500 1000 1000 500 1000 9000 2000 15000 2500 1000 4000 500 90000 800000
total Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp
20000 6000 5500 1500 3500 3000 2500 25000 7000 11500 1000 1000 500 1000 9000 2000 15000 2500 1000 32000 500 90000 800000 1041000
Peralatan Penunjang PKM No. 1 2 3 4
Nama Solder Multimeter SANWA Obeng Tang pemotong
Jumlah satuan 1 1 1 1
buah buah paket buah
harga satuan 80000 375000 45000 20000
total Rp Rp Rp Rp Rp
80000 375000 45000 20000 520000
8
Perjalanan
1
pembelian komponen di Surabaya
1 kali
Pulang-pergi
Rp
400000
Rp
400000
Rp Rp
150000 150000
Lain-lain 1
kebutuhan tak derduga
TOTAL BIAYA No. 1 2 3 4
Kebutuhan bahan habis pakai peralatan penunjang PKM Perjalanan lain-lain
Rp Rp Rp Rp Rp
total 1041000 520000 400000 150000 2111000
9
XI. DAFTAR PUSTAKA Taufik Hidayat, Rancang Bangun Alat Pendingin Ruangan Otomatis Berbasis Keberadaan Manusia Dan Suhu Ruangan. Jakarta. Illona Usuman Dan Hasmi Ardhi Sistem Pendeteksi Suhu Dan Asap Pada Ruangan Tertutup Memanfaatkan Sensor LM35 Dan Sensor AF30. Yogyakarta. 2010. Putu Rusdi Ariawan, Sistem Pengaturan On/Off Kipas Angin Otomatis Dengan Menggunakan Sensor Suhu. Denpasar. 2010 http://ms.wikipedia.org/wiki/Kipas_siling http://shatomedia.com/2008/12/sensor-suhu-lm35/
10
XII. LAMPIRAN Biodata Kelompok PKM Ketua kelompok a. Nama Lengkap b. NIM c. Universitas/Jurusan d. Alamat Rumah/HP e. Alamat email
: Ahmad Jahbidz Hannany : 091910201068 : Universitas Jember/S1 Teknik Elektro : Jl. Perikanan Gg. V/35 Sidayu – Gresik / 08977223471 :
[email protected]
Anggota kelompok a. Nama Lengkap b. NIM c. Universitas/Jurusan d. Alamat Rumah/HP e. Alamat email
: Harry Cahyo Pamungkas : 121910301041 : Universitas Jember/S1 Teknik Sipil : Bekasi Jawa Barat/087788987881 :
[email protected]
a. b. c. d. e.
: Umi Salamah : : Universitas Jember/S1 Teknik Sipil : :
Nama Lengkap NIM Universitas/Jurusan Alamat Rumah/HP Alamat email
Biodata Dosen Pembimbing a. Nama Lengkap b. NIP c. Alamat Rumah/HP d. Alamat email
: : : :
Dosen Pembimbing
Ketua kelompok PKM
(_________________________________) NIP Anggota Kelompok
Ahmad Jahbidz Hannany NIM. 091910201068 Anggota Kelompok
Harry Cahyo Pamungkas NIM. 121910301041
Umi Salamah NIM.
