loading...
PROPOSAL PENGAJUAN TUGAS BESAR
MEMBANGUN SISTEM KIPAS ANGIN PINTAR
OTOMATIS BERBASIS ARDUINO
Proposal ini disusun untuk
menyempurnakan salah satu matakuliah dalam menempuh pendidikan sarjana di
Teknik Elektro
Di
susun Oleh:
Agung
Muhamad Mutaqin (13114023)
PROGRAM
STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS
TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS
KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
2015
I.
LATAR
BELAKANG
Seiring berkembangnya
ilmu pengetahuan dan teknologi masa kini menjadikan semua orang untuk
menciptakan suatu hal yang sebelumnya belum pernah ada menjadi ada. Hal
tersebut dikerenakan kebutuhan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya dan
untuk mempermudah segala aktifitas yang dilakukan oleh manusia.
Untuk mempermudah segala
aktifitasnya banyak saat ini sistem otomatis yang telah dan sedang dikembangkan
oleh manusia. Hampir seluruh sistem di dunia segala sesuatunya dibilang
otomatis.
Kipas angin adalah alat
sederhana yang dapat membantu manusia untuk memberikan kesegaran ketika ada
dalam keadaan gerah atau keppanasan. Untuk menghemat penggunaan daya listrik
dan juga untuk mempermudah pekerjaan manusia maka diperlukanlah sebuah kipas
angin pintar yang otomatis. Dengan begitu setiap orang yang ingin mendapatkan
kesegaran dari kipas angin tersebut tak perlu repot-repot untuk menhidupkan dan
mematikan kipas angin tersebut. Bukan hanya itu saja semua alat yang dapat
digunakan manusia saat ini diharapkan tak perlu ada pengaturan manual,
diharapkan semua peralatan manusia dapat mengatur dengan cara otomatis.
II.
IDENTIFIKASI
MASALAH
Semakin banyaknya
pekerjaan dan kebutuhan manusia yang harus kita lakukan mebuat dan memperlambat
pekerjaan yang kita lakukan tidak maksimal dan juga tertinggal. Hal tersebut
melatar belakangi penulis untuk mengambil judul “Membangun Sistem kipas Angin
Pintar Otomatis”.
III.
RUMUSAN
MASALAH
Masalah yang dapat di
identifikasi dari penelitian ini adalah:
1. Bagamana
cara mebuat sistem otomatis sehingga kipas angin dapat mengetahui bahwa
disekitarnya terdapat keberadaan manusia?
2. Bagaimana
dapat mengontrol besar kecilnya angin yang dihasilkan oleh kipas angin?
IV.
TUJUAN
Adapun tujuan yang ingin
dicapai dari pembuatan alat, yaitu sebagai berikut:
1. Dapat
mebuat sistem kipas angin otomatis sehingga tidak ada pengaturan manual
didalamnya.
2. Dapat
mengontrol berapa angin yang dihasilkan oleh kipas angin sesuai dengan
keberadaan manusia yang berada disekitarnya.
3. Menyetabilkan
temperatur udara sesuai yang diinginkan.
V.
BATASAN
MASALAH
Pada pembuatan system ini
penulis meberikan batasan masalah hanya pada:
1. Perancangan
system menggunakan mikrokontroler Arduino.
2. Menetukan
besar kecilnya angin yang dihasilkan oleh kipas dalam sekian detik.
3. Menentukan
suhu pada titik normal tertentu.
VI.
KEGUNAAN
PENELITIAN
Adapun kegunaan atau
manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat
membaut kipas angin yang menyala dan mati secara otomatis.
2. Membaut
kipas angin yang memberikan hembusan angin secara otomatis.
3. Menetukan
suhu normal yang ingin dihasilkan dalam suatu ruangan tertentu.
VII.
TINJAUAN
PUSTAKA
Untuk membangun sistem kipas
angin pintar yang dapat mendeteksi keberadaan benda atau hal lain disekitarnya
dan mengetahui berapa derajat suhu dalam ruangan diperlukan beberapa komponen
pembangun yang sangat penting digunakan. Beberapa komponen tersebut adalah
arduino sebagai kontroler sensor jarak untuk mendeteksi jarak, sensor suhu
tentunya, dan kipas sebagai media output.
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 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 pararel dengan poros
kipas).
Dalam membangun sistem kipas angin pintar diperlukan
sebuah kontroler yang dapat mengatur kipas angin tersebut bergerak. Dengan
menggunakan kontroler arduino kipas angin tersebut dapat dikendalikan. Arduino
adalah board elektronik yang open source dengan berbasis pada software dan
hardware yang mudah digunakan serta fleksibel. Nama arduino tidak hanya
digunakan untuk menamai board elektroniknya saja melainkan juga digunakan untuk
menamai bahasa dan software pemrogramannya.
Selain itu untuk mendeteksi keberadaan manusia
disekitarnya digunakan sensor jarak yang dapat mengatur kecepatan kipas angin
dalam berputar. Dalam membangun kipas angin pintar ini sensor yang akan
digunakan sejenis sensor ultrasonik dari HC-SR04.
Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur
jarak berbasis gelombang ultrasonik. Prinsip kerja sesnsor ini mirip dengan
radar ultrasonik. Gelombang ultrasonik di pancarkan kemudian di terima balik
oleh receiver ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu terima adalah
representasi dari jarak objek. Sensor ini cocok untuk aplikasi elektronik yang
memerlukan deteksi jarak termasuk untuk sensor pada robot.
Sensor HC-SR04 adalah versi low cost dari
sensor ultrasonic PING buatan parallax. Perbedaaannya terletak pada pin yang
digunakan. HC-SR04 menggunakan 4 pin sedangkan PING buatan parallax menggunakan
3 pin. Pada Sensor HC-SR04 pin trigger dan output diletakkan terpisah.
Sedangkan jika menggunakan PING dari Parallax pin trigger dan output telah
diset default menjadi satu jalur. Tidak ada perbedaaan signifikan dalam
pengimplementasiannya. Jangkauan karak sensor lebih jauh dari PING buatan
parllax, dimana jika ping buatan parllax hanya mempunyai jarak jangkauan
maksimal 350 cm sedangkan sensor HC-SR04 mempunyai kisaran jangkauan maksimal
400-500cm.
Spesifikasi:
Spesifikasi:
- Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400 -500cm
- Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat
- Tegangan kerja 5V DC
- Resolusi 1cm
- Frekuensi Ultrasonik 40 kHz
- Dapat dihubungkan langsung ke kaki mikrokontroler
Sensor
suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi
untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran
elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang
berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan
besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature
menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35
membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam
beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan
yang berfariasi.
Dari
gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki
3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin
output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin
untuk Ground. Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah : Memiliki sensitivitas
suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga
dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. Memiliki ketepatan atau akurasi
kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. Bekerja
pada tegangan 4 sampai 30 volt. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC
pada udara diam. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk
beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC. Sensor suhu IC LM35
memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan
sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang
rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan
dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena
output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan
10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC
dengan akurasi ±0.5ºC.
VIII.
DESKRIPSI
PEMECAHAN MASALAH
Sistem kipas angin untuk
menghasilkan keluaran angin yang dihasilkan menggunakan kontroller dan
pemerograman berbasis Arduino. Kelebihan sistem ini adalah setiap orang yang
masuk kedalam ruangan tertentu akan secara otomatis dideteksi oleh kipas angin
ini dan memberikan hembusan angin kepada orang tersebut sesuai suhu dan
jangkauan jarak antara kipas angin dan orang disekitarnya.
Untuk mengetahui berapa
jarak yang dihasilkan anatara orang dan kipas angin maka digunakan sensor jarak
yaitu HC-SR04. Kemudian untuk mengatur suhu dalam ruangan tersebut diperlukan
sensor pendeteksi suhu yaitu IC LM35. Dengan sensor-sensor tersebut diharapkan
sistem ini dapat bekerja sesuai yang diharapkan. Selain itu untuk mewujudkan
harapan tersebut diperlukan kontroller sebagai pengendali kipas angin ketika
menyala dan
mati.
Arduino
|
Sensor jarak
|
Kipas angin
|
Sensor suhu
|
Blok Diagram
Rancang Bangun Kipas Angin Pintar Otomatis
|
IX.
METODELOGI
PENELITIAN
Metode yang digunakan
untuk penelitian ini memiliki tahapan-tahapan sebagai berikut:
1. Kajian
Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan kajian-kajian
terhadap literatur dan mencari reverensi di buku dan internet. Hal tersebut
berguna dalam mengumpulkan data dan menggali ilmu pengetahuan yang digunakan
dalam merancang system yang penulis lakukan sebagai dasar memcahkan masalah.
2. Perancangan
alat
a. Melakukan
integrasi anatar rangkaiaan sensor dan blok diagram.
b. Mengolah
dan mencari data yang dibuthkan untuk membangun sistem kipas ngain pintar
otomatis.
c. Menyusn
program sesui dengan prosedur yang telah diolah sebelumnya berdasarkan data
hasil sebelumnya.
3. Pengujian
Alat
Pengujian alat dilakukan
untuk melihat kemampuan sistem dalam melakukan pengukuran terhadap variabel
yang telah ditentukan yaitu arus dan tegangan. Selain itu, pada tahap ini juga
akan dilakukan penyimpanan data yang terukur secara kontinyu untuk menghasilkan
output sesuai yang diharapkan.
4. Analisis
Analisis dilakukan untuk
menganalisa kesesuaan output sistem dan menguji beberapa variabel yang akan diterapkan dalam suatu sistem.
Hasil analisa nanti akan disusun dengan ringkas dan akurat untuk menyimpulkan
mengenai karakteristik sistem yang dihasilkan.
5. Evaluasi
Tahap menunjukan
kekurangan pada sistem yang telah di rancang untuk dibangun ulang dan
memperbaiki kesalahan sebelumnya.
X.
TAHAP
PELAKSANAAN
Berikut adalah
langkah-langkah yang akan dilaksanakan dalam proses penelitian alat:
1.
Menetukan judul yang akan diteliti sebagai
batas masalah dalam penelitian.
2.
Mengumpulkan data-data yang diperoleh dari
berbagai sumber.
3.
Menguji dan menganalisa komponen dari
masing-masing sensor dan modul untuk memahami karakteristik dari setiap
komponen penysusun.
4.
Merancang dan membangun sistem yang
penulis buat.
XI.
JADWAL
PENELITIAN
No
|
Tahap Penelitian
|
Aktivitas penelitian
|
Waktu yang ditentukan
|
1
|
Pengumpulan
Data
|
Mencari
dan mengumpulkan data dari berbagai sumber yang diperoleh
|
2
minggu
|
2
|
Menyiapkan
alat dan bahan
|
Mencari
dan mempersiapkan kebutuhan yang diperlukan dalam merancang bangun sistem
kipas angin pintar otomatis berbasis arduino
|
2
minggu
|
3
|
Merancang
dan menganalisa setiap komponen penyusun
|
Merancang
alat dan menganalisa komponen pada projectboard sebagai uji coba keberhasilan
|
1
minggu
|
4
|
Mebuat
Program Arduino
|
Menyusun
setiap prosedur yang telah dikumpulkan dalam bentuk program
|
2
minggu
|
5
|
Merakit
setiap komponen penyusun
|
Menyusun
dan merancang setiap komponen yang dikatakan berhasil pada tahap sebelumnya
sebagai tahap akhir perakitan
|
2
minggu
|
6
|
Pengujian
alat
|
Melakukan
pengujian alat yang sudah dirancang bangun
|
1
minggu
|
7
|
Analisa
|
Melakukan
pengamatan dan menganalisis tentang alat yang telah dibuat
|
2
minggu
|
XII.
RANCANGAN
BIAYA
Berikut ini adalah
rancangan biaya yang berisi komponen-komponen yang diperluka, harga, tempat
pengadaan dan kegunaan komponen, berikut daftar tersebut saya lampirkan:
No
|
Nama barang
|
Jumlah Barang
|
Tempat pengadaan
|
Manpaat dan Kegunaan
|
Harga
|
1
|
Arduino
UNO
|
1
|
Online
shop
|
Mikrokontroller
|
Rp.100000
|
2
|
Sensor
HC-SR04
|
2
|
Online
Shop
|
Pendeteksi
jarak
|
Rp50000
|
3
|
IC
LM35
|
1
|
Online
Shop
|
Pendeteksi
suhu ruangan
|
Rp.25000
|
4
|
Baterai
9 volt
|
1
|
Online
Shop
|
Konsumsi
energi
|
Rp.50000
|
5
|
Driver
Motor
|
1
|
Jaya
Plaza
|
Kontroler
putaran kipas
|
Rp.50000
|
6
|
Kipas
angin
|
1
|
Online
Shop
|
Menghasilkan
angin
|
Rp.15000
|
5
|
Komponen
pendukung
|
-
|
Jaya Plaza
|
Komponen
Pendukung
|
Rp.50000
|
Total
|
Rp.340000
|
||||
XIII.
DAFTAR
PUSTAKA
const int trig = 10; const int echo = 11; const int trigpin = 5; const int echopin = 6; const int playe=4; const int H=2; const int M=3; #include <Servo.h> //Library untuk Servo const int buzzer = 7; Servo myservo; //Buat object 1 buah motor servo int nilai; void setup() { Serial.begin (9600); //Kecepatan komunikasi serial pinMode(trig, OUTPUT); pinMode(echo, INPUT); //Set pin Echo sebagai input pinMode(trigpin, OUTPUT); pinMode(echopin, INPUT); pinMode(buzzer, OUTPUT); pinMode(playe, OUTPUT); pinMode(H, OUTPUT); myservo.attach(9); //Set servo pada pin PWM 9 } void loop() { int duration, jarak, posisi = 0, i; digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trig, LOW); duration = pulseIn(echo, HIGH); jarak = (duration / 2) / 29.1; if (jarak >= 1 && jarak <= 5) // Jarak (Cm) dapat anda sesuaikan { digitalWrite(H , HIGH); digitalWrite(M , HIGH); myservo.write(180); digitalWrite(buzzer , HIGH); tone(buzzer, 300, 200); delay(10); } else if (jarak > 5 ) { //Jika jarak lebih dari yang ditentukan eksternal(); digitalWrite(H , LOW); digitalWrite(M , LOW); } delay(450); //Delay } void eksternal() { Serial.begin (115200); long duration1, jarak1, posisi1 = 0, i; digitalWrite(trigpin, LOW); delayMicroseconds(3); digitalWrite(trigpin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigpin, LOW); duration1 = pulseIn(echopin, HIGH); jarak1 = (duration1 / 2) / 29.1; Serial.print(jarak1); Serial.println(" cm"); if ( jarak1 > 5 && jarak1 <= 20) { digitalWrite(buzzer , LOW); delay(500); digitalWrite(playe, LOW); myservo.write(0); delay(500); } else { myservo.write(180); delay(1000); digitalWrite(playe, HIGH); delay(100); } }
loading...
Comments
Post a Comment