Abstrak.docx

`

PROTOTYPE ALAT KENDALI SUMBER TEGANGAN(RELAY) MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA(LDR) DAN SENSOR TEGANGAN BERBASIS ARDUINO UNO

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan (S.ST) di Program Studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik

oleh M. SAIFUR RIZAL NIM. B42131044

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN JURUSAN TEKNIK POLITEKNIK NEGERI JEMBER 2018

i

`

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI JEMBER PENDETEKSI KADAR BIOETANOL MENGGUNAKAN SENSOR MQ-3 BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO R3

Diuji pada Tanggal 22Agustus 2018

Tim Penguji Ketua,

YuliHananto, S.Tp, M.Si NIP. 197611112001121001 Sekretaris,

Anggota,

Ahmad Fahriannur, ST, MT NIP. 8876400016

MokhammadNuruddin, ST,M.Si NIP. 197611112001121001 Menyetujui, KetuaJurusanTeknik

Dr. BayuRudiyanto, S.T., M.Si NIP. 19731221 200212 1 001

ii

`

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT sujud syukur kusembahkan kepadamu Tuhan yang maha Tinggi nan Maha Adil nan maha Penyayang, atas takdirmu telah kau jadikan aku manusia yang senantiasa berpikir, berilmu, beriman dan bersabar dalam menjalani kehidupan ini. Shalawat dan salam ditunjukan kepada baginda nabi Muhammad SAW yang telah memberikan petunjuk dari jaman kegelapan ke jaman terang benderang Terimaksih atas syafaat serta hidayahmu. Semoga keberhasilan ini menjadi satu langkah awal bagiku untuk menolong Agamamu. Skripsi ini kupersembahkan untuk: 1.

Kedua orang tuaku, ibuku tercinta Juanah dan ayahanda Suwito, yang telah mencurahkan tenaga dan pikirannya,bekerja sangat keras mencari nafkah setiap hari dengan penuh semangat dan sabar tanpa mengeluh demi memberi yang terbaik untuk anak-anaknya. Serta yang telah memberikan semangat, doa, dukungan, motivasi, optimis dan semua pengorbanannya yang tak terhitung nilainya.

2.

Kakak M. Alfan Rofi’i yang telah memberikan doa, semangat, pengorbanan, kasih sayang dan membantu pembiayaan pendidikan selama ini .

3.

Adek Okta Ainur Rif’ah yang memberikan doa dan dorongan untuk selalu semangat.

4.

Semua saudara yang tidak bisa di sebutkan satu persatu terimakasih atas doa, dukungan, motivasi dan pengorbanannya.

5.

Bapak Yuli Hananto,S.Tp, M.Si,bapakAhmad Fahriannur, ST, MT, dan Mokhammad Nuruddin, ST, M.Siyang telah membimbingku dengan sabar, memberi nasehat, motivasi dan memberikan ilmu yang sangat bermanfaat.

6.

Bapak dan Ibu Dosen serta Teknisi Teknik Energi Terbarukan yang telah memberikan ilmu bermanfaat dan menemani praktikum selama ini dalam menempuh pendidikan di Politeknik Negeri Jember.

7.

Saudara Cries Avian, ST. yang memberikan ilmu dan pembelajaran tentang pemrograman yang sangat bermanfaat untuk menyelesaikan skripsi dengan sesegera mungkin.

iii

`

8.

Sahabat

saya

tercinta,

Faris

Wicaksono,S.St,

Imam

Syahputra

Muhammad,S.St, Hafiludin, S.St, Novan Putra Adjie, yang telah menemani dan memberi dorongan semangat selama proses penyelesaian tugas akhir. 9.

Keluarga besar dan tercinta Program Studi Teknik Energi Terbarukan Politeknik Negeri Jember khususnya angkatan 2013, Teman-teman PKL, teman-teman Kontrakan, terimakasih atas kekeluargaan yang kalian ciptakan, terimakasih atas kisah kasihnya selama ini, terimakasih atas kenangan dan pengalaman yang tak akan pernah terlupakan dan terimakasih atas dukungan, doa serta semangatnya semoga kita semua sukses selalu.

10.

Almamater tercinta Politeknik Negeri Jember.

11.

Dan kepada pihak-pihak lain yang telah begitu banyak membantu namun tidak dapat disebutkan satu persatu.

iv

`

MOTTO BARANG SIAPA KELUAR UNTUK MENCARI ILMU MAKA DIA

BERADA DIJALAN ALLAH SWT

(H.R, TURMUDZI)

PENDIDIKAN MERUPAKAN SENJATA PALING AMPUH YANG BISA

KAMU GUNAKAN UNTUK MERUBAH DUNIA

(NELSON MANDELA)

HIDUPLAH SEOLAH ENGKAU MATI BESOK. BELAJARLAH SEOLAH

ENGKAU HIDUP SELAMANYA

(MAHATMA GANDHI)

ADALAH BAIK UNTUK MERAYAKAN KESUKSESAN, TAPI HAL

YANG LEBIH PENTING ADALAH UNTUK MENGAMBIL PELAJARAN

DARI KEGAGALAN

(BILL GATES)

v

`

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama NIM Program Studi Jurusan

: M. Saifur Rizal : B42131044 : Teknik Energi Terbarukan : Teknik

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan kepada UPT. Perpustakaan Politeknik Negeri Jember, Hak Bebas Royalti NonEksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah berupa Laporan Skripsi saya yang berjudul: PROTOTYPE ALAT KENDALI SUMBER TEGANGAN(RELAY) MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA(LDR) DAN SENSOR TEGANGAN BERBASIS ARDUINO UNO Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini UPT. Perpustakaan Politeknik Negeri Jember berhak menyimpan, mengalih media atau format, mengelola dalam bentuk Pangkalan Data (Database), mendistribusikan karya dan menampilkan atau mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Saya bersedia untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Politeknik Negeri Jember, segala bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam Karya Ilmiah ini. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Pada Tanggal

: Jember :22 Agustus 2018

Yang Menyatakan,

Nama NIM vi

: M. Saifur Rizal : B42131044

`

SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama

: M.Saifur Rizal

NIM

: B42131044

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam skripsi saya yang berjudul “Prototype Alat Kendali Tegangan(Relay) Menggunakan Sensor Cahaya(LDR) dan Sensor Tegangan Bebasis Arduino Uno” merupakan gagasan dan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing, dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam naskah dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Skripsi ini.

Jember, 22 Agustus 2018

M. Saifur Rizal NIM B42131044

vii

`

Prototype Alat Kendali Tegangan(Relay) Menggunakan Sensor Cahaya(LDR) dan Sensor Tegangan Bebasis Arduino Uno(Detection of Bioethanol Levels Using MQ-3 Sensors Based on Arduino Uno R3 Microcontroller).

M. Saifur Rizal Program Studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik

Abstrak

Alat kendali sumber tegangan menggunakan relay sebagai kontaktor atau sebagai saklar dengan menggunakan arduino uno sebagai otak pada prototype ini dan menggunakan sensor cahaya (LDR) dan sensor Tegangan yang berfungsi sebagai input perintah atau pengindra, saat waktu sore menggunakan inverter dan pada saat inverter tidak mengeluarkan tegangan, beban dialihkan ke PLN. Kata kunci : Relay, arduino uno, LDR, sensor tegangan.

M. Saifur Rizal Renewable Energy Engineering Program Engineering Department

Abstract

From the research that has been carried out on bioethanol level detection using the MQ-3 sensor based micro sensor arduino uno R3 controller, to determine the alcohol content of the MQ-3 sensor and manual measurement (alcohol meter). Of the twenty test data using the MQ-3 sensor on manual measurements (alcohol meter), the MQ-3 sensor is very sensitive to vapors produced by alcohol rather than manual measurements. This shows that in testing the MQ-3 sensor works well because the results of testing using an alcohol meter have a loss of alcohol content at the time of measurement. Keywords: MQ-3 sensors, arduino uno R3, alcohol meter.

viii

`

RINGKASAN

Prototype Alat Kendali Tegangan(Relay) Menggunakan Sensor Cahaya(LDR) dan Sensor Tegangan Bebasis Arduino Uno(Detection of Bioethanol Levels Using MQ-3 Sensors Based on Arduino Uno R3 Microcontroller), M. Saifur Rizal, NIM B42131044, Tahun 2018, hlm 35, Teknik, Politeknik Negeri Jember, Yuli Hananto, S.Tp M.Si (Pembimbing I) dan Ahmad Fahriannur, S.T, MT M.Sc (Pembimbing II). Perkembangan teknologi semakin berkembang, dan semakin banyak pula energy listrik yang terpakai, setiap tahun penggunaan energi listrik semakin meningkat.pemanfaatan energy terbarukan semakin gencar dilakukan salah satunya penggunaan sel surya,inovasi untuk meningkatkan penghematan penggunaan energy listrik salah satunya penggunaan modul relay yang berbasis arduino. Penggunaan arduino sebagai otak dari modul relay dan sebagai pengolah data dari input sensor cahaya dan sensor tegangan. Sensor cahaya akan mengirim sinyal saat intensitas sinar matahari rendah atau masuk waktu sore, kemudian sinyal diolah oleh arduino dan memerintahkan modul relay untuk mengalihkan sumber tegangan dari PLN ke inverter. Semakin lama penggunaan inverter akan mengurangi kapasitas baterai hingga titik terendah tegangan kerja inverter, saat inverter tidak mengeluarkan tegangan output maka sensor tegangan akan membaca dan mengirim sinyal ke Arduino untuk mengalihkan sumber tegangan dari inverter ke PLN. Dalam pengalihan sumber tegangan dari PLN ke inverter dan sebaliknya modul relay memberi jeda pengalihan selama 5 detik untuk menjaga umur beban. Penggunaan prototype ini dapat memangkas penggunaan energi listrik jika di terapkan pada sel surya .

ix

`

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah Swt atas segala limpahan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pendeteksi Kadar Bioetanol Menggunakan Sensor MQ-3 Berbasis Mikro Kontroler Arduino Uno R3”. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan (S.ST.) di Program Studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik di Politeknik Negeri Jember. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih sebesar besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Nanang Dwi Wahyono, M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Jember. 2. Bapak Dr. Bayu Rudiyanto S.T., M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik. 3. Bapak Mochammad Nuruddin S.T., M.Si selaku Ketua Program Studi Teknik Energi Terbarukan. 4. Bapak Yuli Hananto,S.TP, M.Si selaku dosen pembimbing utama yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi di waktu yang tepat. 5. Bapak Ahmad Fahriannur, ST, MT. selaku dosen pembimbing anggota serta Bapak Mokhammad Nuruddin,ST, M.Si dosen penguji yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 6. Kedua orang tua yang telah mendukung baik moril maupun materil. 7. Semua pihak yang telah ikut membantu dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis sangat menyadari dalam penyusunan laporan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan, Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini.

Jember, 28 Mei 2018

Penulis x

`

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN SAMPUL HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii PERSEMBAHAN ........................................................................................... iii MOTTO .......................................................................................................... v SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI ........................................................ vi SURAT PERNYATAAN ............................................................................... vii ABSTRAK ...................................................................................................... viii RINGKASAN ................................................................................................. ix PRAKATA ...................................................................................................... x DAFFTAR ISI ................................................................................................ xi DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii BAB 1. PENDAHUULUAN ......................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 2 1.3 Tujuan ........................................................................................... 2 1.4 Manfaat ......................................................................................... 2 1.5 Batasan Masalah .......................................................................... 3

xi

`

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 4 2.1 Energi Listrik................................................................................ 4 2.2 Relay .............................................................................................. 4 2.3 Bateray .......................................................................................... 4 2.4 Inverter .......................................................................................... 5 2.5 Sensor Cahaya .............................................................................. 6 2.6 Sensor Tegangan .......................................................................... 6 2.7 Arduino UNO................................................................................ 7 2.8 Program Arduino ......................................................................... 7 2.9 Liquid Crystal Display (LCD) ..................................................... 11 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 12 3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian .................................................... 12 3.2 Alat Dan Bahan ............................................................................ 12 3.3 Metode Penelitian ......................................................................... 13 3.4 Perancangan Alat ......................................................................... 14 3.4.1 Perancangan Diagram Wiring Sensor Pada Arduino ... 15 3.4.2 Pemograman Arduino UNO ............................................. 17 3.4.3 Perancangan Diagram Wiring Modul Relay .................. 19 3.5 Pengujian Alat .............................................................................. 20 3.5.1 Pengujian Arduino UNO ................................................... 20 3.5.2 Pengujian Sistem Kendali Sumber Tegangan ................. 20 3.6 Parameter Pengujian ................................................................... 21 3.7 Analisis Data ................................................................................. 21

xii

`

BAB IV. PEMBAHASAN.............................................................................. 22 4.1 Prototype Alat Kendali Sumber Tegangan (Relay) Pada Jaringan Listrik PLN dan Inverter Secara Otomatis atau Manual ....... 22 4.1.1 Instalasi Alat ....................................................................... 22 4.2 Pemograman Arduino UNO Dengan Menggunakan Software Arduino IDE ................................................................................ 25 4.3 Hasil Monitoring Penggunaan Baterai ....................................... 28 4.3.1 Tegangan Dan Arus Baterai Saat Menggunakan Beban Total 28 Watt Yaitu lampu 14 Watt duaa buah ....................... 29 4.4 Monitoring Arus Dan Tegangan Pengisian Baterai .................. 30 4.5 Perbandingan Radiasi Matahari Dengan Nilai Yang Terbaca Sensor Cahaya ............................................................................. 32 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 33 5.1 Kesimpulan ................................................................................... 33 5.2 Saran .............................................................................................. 33 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 34 LAMPIRAN .................................................................................................... 36

xiii

`

DAFTAR TABEL

Halaman 2.1 Spesifikasi Arduino UNO .......................................................................... 7 2.2 Fungsi IDE Arduino ................................................................................... 10 4.1 Hasil Monitoring Penggunaan Baterai ....................................................... 28 4.2 Data Hasil Pengisian Baterai ...................................................................... 30 4.3 Nilai Yang Terbaca Solar Power Meter Dan Sensor Tegangan ................. 32

xiv

`

DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Relay ......................................................................................................... 4 2.2 Aki ............................................................................................................. 5 2.3 Inverter ..................................................................................................... 5 2.4 Sensor Cahaya .......................................................................................... 6 2.5 Sensor Tegangan ....................................................................................... 6 2.6 Arduino UNO ............................................................................................ 7 2.7 Tampilan Software Arduino IDE ............................................................... 9 2.8 LCD 2x16 .................................................................................................. 11 3.1 Diagram Alir Kegiatan Penelitian .............................................................. 13 3.2 Skema Perancangan Alat Sistem Kendali ................................................. 14 3.3 Diagram Wiring Sensor Tegangan Dan Sensor Cahaya ............................ 16 3.4 Program Arduino UNO ............................................................................. 17 3.5 Program Arduino UNO .............................................................................. 18 3.6 Program Arduino UNO .............................................................................. 18 3.7 Diagram Wiring Modul Relay ................................................................... 19 4.1 Modul Relay ............................................................................................... 22 4.2 Pemasangan Pin Modul Relay Dengan Arduino ........................................ 23 4.3 Pemasangan Sensor LDR pada Pin Arduino UNO ................................... 23 4.4 Pemasangan Sensor Tegangan pada Pin Arduino UNO ........................... 24 4.5 Saklar Otomatis Manual dan Pengalih Sumber Tegangan Manual ........... 24 4.6 Rangkaian Keseluruhan Modul Relay Kendali Sumber Tegangan............ 25 4.7 Pengenalan Pin Out dan Pin Arduino UNO ............................................... 26 4.8 Kalibrasi Sensor Tegangan ........................................................................ 26

xv

`

4.9 Pemrograman Sensor Cahaya .................................................................... 27 4.10 Pemrograman Perintah Kendali Relay .................................................... 27 4.11 Arus Penggunaan Baterai Selama 300 Menit.......................................... 29 4.12 Tegangan Penggunaan Baterai Selama 300 menit .................................. 29 4.13 Tegangan Pengisian Baterai Selama 300 menit ....................................... 31 4.14 Arus Saat Pengisian Baterai Selama 300 Menit ...................................... 31

xvi

`

DAFTAR LAMPIRAN

Dokumentasi Penelitian .................................................................................. 36

xvii