MAKALAH KIPAS ANGIN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO DENGAN SENSOR SUHU LM35

MAKALAH

KIPAS ANGIN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO

DENGAN SENSOR SUHU LM35

 


DOSEN PEMBIMBING

Widya Cahyadi, ST,MT.







DISUSUN OLEH

Nama : Taufik Nur Arifin

NIM  : 181910201013

Kelas : A







JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

2019





KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah “KIPAS ANGIN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO DENGAN SENSOR SUHU LM35” tanpa mengalami hambatan. Makalah ini ditulis untuk memenuhi tugas besar  mata kuliah Algoritma dan Pemrograman.

Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini tidak lepas dari bantuan banyak pihak yang dengan tulus memberikan doa, kritik, dan Saran sehingga makalah ini dapat terselesaikan.

Kami telah berusaha untuk memberikan yang terbaik, namun laporan ini tidak luput dari kesalahan dan jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kami mengharapkan kepada para pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk laporan selanjutnya di waktu mendatang. Akhirnya kami berharap semoga laporan yang telah kami buat ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami sendiri dan umumnya bagi semua pembaca.









                                                                        Jember, 07 Mei 2019







       Penulis



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR………………………………………………………….…..

DAFTAR ISI……………………………………………….………………………

BAB I PENDAHULUAN………………………………….……………………....

            1.1 Latar Belakang………………………………….………………………

            1.2 Rumusan Masalah……………………………….……………………...

            1.3 Tujuan…………………………………………….…………………….

            1.4 Manfaat…………………………………………….…………………...

BAB II PEMBAHASAN……………………………………….…………………..

            2.1 Tinjauan Pustaka……………………………………..…………………

            2.2 Alat dan Bahan…………………………………………………………

            2.3. Diagram Instalasi………………………………………………………

            2.4 Algoritma dan Flowchart…………………………….…………………

            2.5 Script Program …………………………………………………………

            2.6 Prinsip Kerja Alat………………………………………………………

BAB III PENUTUP…………………………………………………………………

            3.1 Kesimpulan……………………………………………………………..

            3.2 Saran……………………………………………………………………

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………



BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia menjadi kurang nyaman jika suhu terlalu panas maupun dingin. Selain itu masyarakat pada umumnya dihimbau untuk melakukan penghematan listrik.

     Sebenarnya penghematan listrik sangat mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan listrik saat diperlukan saja. Namun hal kecil ini yang terkadang sering dilalaikan oleh masyarakat. Contohnya kipas angin dalam ruangan, masyarakat terkadang lalai dalam mematikan kipas angin, padahal mereka tidak tahu suhu di dalam ruangan tersebut.

     Dengan melihat keadaan tersebut maka dibuatlah alat pengontrol kipas angin. Kipas angin akan hidup dan mati secara otomatis saat suhu melewati batas yang ditentukan dalam ruangan. Oleh karena itu, pada project kali ini penulis ingin membuat alat dengan system mikrokontroler dengan fitur komponen seperti sensor suhu LM35, relay sebagai switch, dan display untuk menampilkan suhu dalam ruangan tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam pembuatan kipas angin otomatis ini adalah sebagai berikut:

     1. Bagaimana sensor suhu LM35 mendeteksi suhu ruangan?

     2. Bagaimana masyarakat mampu menghemat listrik ?

     3. Bagaimana system relay sebagai saklar otomatis?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan alat ini adalah merancang perangkat kipas angin otomatis yang dapat bekerja sesuai dengan keadaan suhu ruangan dan pengguna mampu mengetahui suhu dalam ruangan tersebut memalui display.

1.4 Manfaat

Manfaat dari pembuatan alat ini adalah memberikan kemudahan bagi manusia dalam mengontrol suhu ruangan, menghemat penggunaan listrik, dan mengetahui cara kerja dari sensor suhu LM35 dan relay sebagain saklar otomatis.





BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 Tinjauan Pustaka

1. Sensor Suhu 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.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC



2. Arduino Uno
  

Arduino Uno adalah papan sirkuit berbasis mikrokontroler ATmega328. IC (integrated circuit) ini memiliki 14 input/output digital (6 output untuk PWM), 6 analog input, resonator kristal keramik 16 MHz, Koneksi USB, soket adaptor, pin header ICSP, dan tombol reset. Hal inilah yang dibutuhkan untuk mensupport mikrokontrol secara mudah terhubung dengan kabel power USB atau kabel power supply adaptor AC ke DC atau juga battery. Uno berbeda dari semua board mikrokontrol diawal-awal yang tidak menggunakan chip khusus driver FTDI USB-to-serial. Sebagai penggantinya penerapan USB-to-serial adalah ATmega16U2 versi R2 (versi sebelumnya ATmega8U2). Versi Arduino Uno Rev.2 dilengkapi resistor ke  8U2 ke garis ground yang lebih mudah diberikan ke mode DFU.

3. Modul Relay


Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. Modul relay ini dapat digunakan sebagai switch untuk menjalankan berbagai peralatan elektronik. Misalnya Lampu listrik, Motor listrik, dan berbagai peralatan elektronik lainnya.

Kendali ON / OFF switch (relay), sepenuhnya ditentukan oleh nilai output sensor, yang setelah diproses Mikrokontroler akan menghasilkan perintah kepada relay untuk melakukan fungsi ON / OFF.

4. Display Matrix 16x2



LCD atau Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel, layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer, Televisi, layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk elektronik lainnya.

Teknologi Display LCD ini memungkinkan produk-produk elektronik dibuat menjadi jauh lebih tipis jika dibanding dengan teknologi Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube atau CRT). Jika dibandingkan dengan teknologi CRT, LCD juga jauh lebih hemat dalam mengkonsumsi daya karena LCD bekerja berdasarkan prinsip pemblokiran cahaya sedangkan CRT berdasarkan prinsip pemancaran cahaya. Namun LCD membutuhkan lampu backlight (cahaya latar belakang) sebagai cahaya pendukung karena LCD sendiri tidak memancarkan cahaya. Beberapa jenis backlight yang umum digunakan untuk LCD diantaranya adalah backlight CCFL (Cold cathode fluorescent lamps) dan backlight LED (Light-emitting diodes).

2.2 Alat dan Bahan

1.      Arduino UNO

2.      Sensor LM35

3.      Modul relay

4.      LCD dan I2C

5.      Kipas DC

6.      Baterai

7.      Kabel jumper

8.      Project board

9.      Led

1.  Software Arduino IDE


2.3 Skema instalasi

Gambar diagram instalasi I2C dan sensor LM35
 
Gambar diagram instalasi kipas angin otomatis dengan sensor suhu LM35

2.4 Algoritma dan Flowchart

1. Algoritma

a.       Siapkan alat dan bahan dan pastikan dalam kondisi yang baik

b.      Membuat program pada software Arduino IDE

c.       Rangkai komponen seperti pada diagram instalasi

d.      Upload program yang telah di buat pada Arduino yang sudah di rangkai dengan dengan komponen lainnya

e.       Atur LCD sehingga menampilkan sebuah angka suhu pada ruangan tersebut

f.        Lakukan pengujian dengan mendekatkan api atau es pada tubuh sensor LM35 sehingga membuat  nilai suhu yang di tampilkan pada LCD berubah, dengan didekatkan api maka suhu semakin tinggi sedangkan dengan didekatkan es maka suhu akan turun

g.      Membuat poster

h.      Pengumpulan tugas

i.        Selesai

2.5 Script Program

//TAUFIK NUR ARIFIN

//TB ALGORITMA DAN PEMROGRAMAN

//KIPAS ANGIN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO DENGAN SENSOR SUHU LM35

#include <Wire.h> //Libraries for I2C and LCD

#include <LCD.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

int relayPin = 2;//deklarasi pin relay

int temp;   //deklarasi temperatur

int tempPin = A0; //Pin A0 sebagai input sensor lm35

#define I2C_ADDR 0x27 //I2C Adress

#define BACKLIGHT_PIN 3 //LCD Stuffs :D

#define En_pin 2

#define Rw_pin 1

#define Rs_pin 0

#define D4_pin 4

#define D5_pin 5

#define D6_pin 6

#define D7_pin 7

LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR,En_pin,Rw_pin,Rs_pin,D4_pin,D5_pin,D6_pin,D7_pin);



void setup() {

   pinMode (relayPin,OUTPUT);//RELAY

   pinMode (8,OUTPUT);//LED MERAH

   pinMode (9,OUTPUT);//LED KUNING

   pinMode (10,OUTPUT);//LED HIJAU

   pinMode (tempPin, INPUT);//pin temperatur A0 sebagai input

  Serial.begin(9600);//komunikasi komputer

  lcd.begin (16,2);

  lcd.setBacklightPin(BACKLIGHT_PIN,POSITIVE);

  lcd.setBacklight(HIGH);//backlight pada LCD kondisi high atau menyala

  lcd.home ();

}

void loop()

{

  temp = analogRead(tempPin); //Rmembaca sensor lm35

  temp = temp * 0.488; //kalibrasi pembacaan sensor sehingga di tampilkan suhu

  lcd.clear();

  Serial.print(temp);

     lcd.setCursor (0,0);

    lcd.print("Temperature");//akan di tampilkan kata temperatur pada LCD

    lcd.setCursor (0,1);

    lcd.print(temp); //niai Temperature suhu

    lcd.print(" C"); //kata Celsius

     delay(500); //delay 500 ms

     if (temp<=27 ){//jika tenperatur kurang dari sama dengan 27 maka

  digitalWrite(relayPin,LOW);//kipas mati

  digitalWrite (8,HIGH);//led menyala

  digitalWrite (9,LOW);//led kuning mati

  digitalWrite (10,LOW);//led hijau mati

  }

  else if (temp>=28 && temp <=32){//jka temperatur lebih dari samadengan 28 dan kurang dari samadengan 32 maka

  digitalWrite(relayPin,LOW);//kipas mati

  digitalWrite (8,LOW);//led merah mati

  digitalWrite (9,HIGH);//led kuning nyala

  digitalWrite (10,LOW);//led hijau mati

  }

  else if (temp>=33){//jika temperatur lebih dari samadengan 33 maka

     digitalWrite(relayPin,HIGH);//kipas nyala

  digitalWrite (8,LOW);//led merah mati

  digitalWrite (9,LOW);//led kuning mati

  digitalWrite (10,HIGH);//led hijau nyala

  }

}



2.6 Prinsip Kerja

   Prinsip kerja dari alat ini adalah sensor LM35 akan membaca suhu pada ruangan, pembacaan masih berupa tegangan jadi perlu adanya kalibrasi agar tegangan tersebut dinyatakan dalam bentuk suhu derajat celcius maka dari itu ada rumus (pembacaan sensor *0,488) maka pada LCD akan di tampilkan nilai temperature suhu tadi bukan lagi tegangan. Terdapat tiga kondisi dalam program Arduino yang di buat yaitu jika temperature kurang dari samadengan 27 derajat celcius maka kipas akan mati dan hanya led merah yang menyala, pernyataan kedua yaitu jika temeratur lebih dari samadengan 27 dan kurang dari samadengan 32 maka kipas akan mati dan hanya led kuning yang menyala, pada pernyataan ketiga yaitu jika temperature lebih dari samadengan 33 maka kipas akan menyala dan led hijau akan menyala. Led disini hanya sebagai inditakor

   Kipas menyala karena kondisi pada relay ada tegangan yang dimana relay tersebut mendapat sinyal dari Arduino yaitu pada pin 2 (digital) ketika ada intruksi pin 2 kondisi HIGH maka relay akan bekerja sehingga membuat kipas menyala, sedangkan pada kondisi LOW maka relay tidak bekerja sehingga kipas mati.


BAB III
PENUTUP
3.1 kesimpulan

Dari apa yang telah dilakukan dalam penelitian kali ini maka dapat di ambil kesimpulan yaitu Kipas Angin Otomatis Berbasis Arduino dengan Sensor LM35 mampu menghemat penggunaan listrik karena kipas akan menyala secara otomatis dengan parameter suhu pada ruangn tersebut, dimana suhu ruangan tersebut ditampilkan pada LCD. Sensor LM35 membaca suhu ruangan dengan output berupa tegangan maka dari itu harus ada kalibrasi agar tegangan tersebut di ubah dalam bentuk nilai temperature derajat celcius. System kerja relay yaitu relay akan bekerja jika mendapat intruksi dari pin 2 arduino ketika kondisi HIGH maka relay bekerja dan kipas akan menyala, sedangkan pada kondisi LOW maka relay tidak bekerja dan kipas akan mati. 
3.2 Saran
Untuk hasil yang lebih maksimal bisa menggunakan sensor suhu yang lebih baik lagi seperti DHT atau yang lainnya. Semoga alat ini bermanfaat dan dapat di kembangkan untuk kemajuan dibidang Pendidikan.  pada 8 Mei 2019