5
-
Upload
adityo-sumantri -
Category
Documents
-
view
4 -
download
0
description
Transcript of 5
-
5/21/2018 5
1/20
38
BAB III
PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini akan dijelaskan tentang perancangan Alat pendeteksi dini
kerusakan pada sistem pengkondisian udara secara umum alat ini terdiri dari 2
bagian. Bagian pertama yaitu perancangan perangkat keras dan bagian kedua
perancangan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri dari Arduino Duemilanove,
Lm35, Photodioda, Komparator LM339 dan perangkat pendukung lainya.
Perangkat lunak yang digunakan adalah Visual Basic 6.0 dan pemrograman
menggunakan Arduino IDE(Integrated Development Environment).
3.1 Perancangan Rangkaian
Sensor cahaya
Photodioda
(2)
Sensor Suhu
LM35
(3)
USB
(5)
Arduino
Duemilanove
(4)
pc)
(6)
AC
(1)
Gambar 3.1 Diagram blok rankaian
Keterangan Gambar 3.1 :
1. AC : Objek
2. Sensor cahaya : Mendeteksi ON/OFF AC
3. Sensor suhu : Mengukur suhu yang dikeluarkan AC
4. Arduino : Sebagai pengolah data dari sensor
38
-
5/21/2018 5
2/20
39
5. USB : Sebagai pengirim data Arduino dengan PC
6.
PC : Sebagai .user interface
Dalam perancangan suatu sistem monitoring Pengkondisian Udara harus
mempunyai kualitas hasil pengukuran yang baik, karena itu pemilihan tipe sensor
yang mendukung proses dari sistemmonitoring ini sangat mempengaruhi.
Sensor yang dipilih itu harus sensor yang berakurasi tinggi, tahan
terhadap gangguan dari luar, mempunyai respon yang cepat terhadap perubahan
juga mudah dikontrol oleh microcontroller. Sensor suhu LM35 merupakan sensor
dengan teknologi digital dan tingkat ketelitian yang cukup tinggi.
Pada bagian perancangan ini, pertama akan membahas tentang sistem kerja
alat ukur. Dari sini kemudian akan disusun penggunaan komponen-komponennya.
-
5/21/2018 5
3/20
40
.
Gambar 3.2 Flow chart Sistem Pendeteksi kerusakan AC
Dari gambar 3.2 terlihat awal proses berupa pendeteksian apakah
hubungan komunikasi dengan PC telah tersedia. Fungsi alat berlangsung selama
tidak ada komunikasi antara Arduino dengan PC. Hasil pengukuran oleh sensor
akan diproses di mikrokontroler lalu hasil proses setelah itu akan di tampilkan di
PC.
Secara umum diagram di atas menggambarkan bahwa sistem terdiri dari
input, proses (pengolah data) dan output. Bagian input terdiri atas sensor suhu,
sensor cahaya dan komparator yang akan mengubah sinyal analog dari photo
dioda menjadi sinyal digital. Proses terdiri dari Arduino Duemilanove yang
kemudian ditampilkan pada Personal Computer dengan Program Visual Basic 6.0
-
5/21/2018 5
4/20
41
3.2 Perancangan Perangkat keras
Perancangan perangkat keras meliputi perancangan box rangkaian,
perangkaian Photodioda, Komparator, Lm35 dan rangkaian pin Papan Arduino
Duemilanove.
3.2.1 Perancangan Box Rangkaian
Sistem perancangan box rangkaian yang dibuat untuk menyimpan
perangkat keras ini yaitu menggunakan box plastik :
Modul mikro perangkat keras
Modul Mikro Perangkat lunak
Gambar 3.3 Perancangan Rangkaian
3.2.2 Photodioda
Sensor photodioda dalam rangkaian ini berfungsi sebagai sensor yang
mendeteksi apakah sistem Pendingin udara (AC) dalam keadaan ON/OFF, pada
Sensor Suhu
Sensor cahaya
KomparatorArduino
Duemilanove
Usb
Usb
-
5/21/2018 5
5/20
42
sistem pendingin mempunyai lampu indikator yang menandakan sistem tersebut
dalam keadaan ON/OFF. Apabila Sistem pendingin sedang bekerja maka lampu
indikator akan menyala. Cahaya lampu ini oleh photo dioda kemudian diubah
menjadi sinyal listrik (Arus listrik) oleh photo dioda, Kemudian sinyal yang
dihasilkan dimasukan kedalam komparator agar bisa menghasilkan sinyal digital,
dan dimasukan dalam pin digital arduino duemilanove sebagai sinyal input bagi
Arduino board.
Gambar 3.4 Flow cart Photodioda terkena cahaya
-
5/21/2018 5
6/20
43
Gambar 3.5 Flow cart Photodioda tidak terkena cahaya
3.2.3 Komparator
Komparator adalah salah satu aplikasi dari Op-Amp (Operational
Amplifier), dimana memiliki fungsi membandingkan besar dua potensial yang
diberikan.
-
5/21/2018 5
7/20
44
A +
out
B -
Gambar 3.6 Simbol komparator
Cara kerja dari piranti komparator adalah membandingkan beda potensial
yang diberikan pada input terminal A (+) dan B (-). Jika tegangan A > B maka out
akan saturasi, jika tegangan A < B atau A = B maka out = 0. Bentuk fisik IC
(Integrated Circuit) dari komparator LM339 adalah sebagai berikut :
Gambar 3.7PIN LM339
IC komparator yang digunakan adalah LM339 dengan konfigurasi pinout
tampak seperti pada gambar di atas. Didalam kemasan IC LM339 terdapat 4
-
5/21/2018 5
8/20
45
modul komparator sekaligus. Dengan demikian memudahkan kita untuk
melakukan ekspansi.
3.2.3.1 Skema komparator dengan sensor Photodioda
Sinyal keluaran dari photo dioda dihubungkan dengan komparator LM 33
. Tegangan masukan kemudian di komparasi. Tegangan masuk =>3V
Gambar 3.8 Rangkaian Komparator dengan Photodioda
3.2.4 LM35
LM35 disini akan digunakan sebagai sensor suhu dengan akurasi tinggi
pada pengukuran suhu antara(-55C - 150C), LM35 mendeteksi suhu yang
dikeluarkan Sistem pendingin dan mengkonversi suhu dengan besaran Celsius
menjadi tegangan dengan suhu sekitar -55(550mV) sampai 150(1,5V)
kemudian diproses oleh mikrokontroler Arduino duemilanove.
Pin power 5V dari Arduino duemilanove dihubungkan dengan kaki Vcc
dari LM35, pin GND Arduino dihubungkan dengan kaki GND LM35, dan kaki
Vout LM35 dihubungkan dengan pin Input Analog A0.
-
5/21/2018 5
9/20
46
3.2.5 Perancangan Pin Input dan Output Arduino
Arduino Duemilanov dapat diaktifkan dengan tegangan dari koneksi USB
atau dengan catu daya eksternal yang berkisar antara 6V sampai 20V, yang
disarankan 7V- 12V. Jika menngunakan lebih dari 12V, regulator tegangan cepat
panas dan cepat merusak Board Arduino, jika tegangan kurang dari 7V
kemungkinan tegangan pada pin 5V akan kurang dari 5V.
Pin-pin yang digunakan pada pin Arduino Deumilanove
Pin Analog A0 : digunakan sebagai pin input dari sensor LM35
Evaporator.
Pin GND : untuk grounding.
Pin 5V : digunakan untuk LM35.
Pin digital 2 : digunakan untuk pin input dari photodioda.
3.3 Perancangan Perangkat Lunak
Setelah proses rangkaian selesai dibuat langkah selanjutnya adalah membuat
perangkat lunak. Spesifikasi perangkat lunak yang akan dirancang meliputi :
Perangkat lunak/program Arduino IDE untuk keperluan komunikasi
mikrokontroler dengan komputer PC
Perangkat lunak/program bahasa visual basicsebagai tampilannya
3.3.1 Perancangan Software Arduino
Untuk menyelesaikan rangkaian diatas agar bisa bekerja sesuai dengan
yang kita inginkan, maka langkah selanjutnya adalah membuat program lunak
yang akan diupload ke Arduino board.
-
5/21/2018 5
10/20
47
Adapun bahasa pemrograman yang akan digunakan adalah sebagai
berikut:
Void setup : berfungsi untuk menentukan pin-pin yang akan
digunakan sebagai input atau output
pinMode : berfungsi mendefinisikan pin yang dipakai untuk
keluaran dan masukan
VoidLoop : untuk merubah dan merespon program yang dibuat
int Tempin : untuk membaca sensor LM35
Aktifkan Program Arduino lalu buat program pada sketch Arduino
sebagaimana pada gambar dibawah ini lalu Save program setelah muncul done
saving selanjutnya program dikompile ( ) untuk memeriksa apakah program
sudah benar. Setelah program di compile dan tidak ada kesalahan maka akan
tampil done compiling yang berarti program sudah siap untuk di upload
-
5/21/2018 5
11/20
48
Gambar 3.9 Program Arduinoberhasildicompile
3.3.2 Perancangan Tampilan Visual Basic
Visual Basic mempunyai program dengan aplikasigrafichal user interface
(GUI) yang dapat menjadikan pemakai komputer dapat berkomunikasi langsung
dengan komputer tersebut menggunakan grafik atau gambar. Dengan
menggunakan. Komunikasi Serial yang sudah dikemas pada software Arduino
menjadikan pengguna bisa berkomunikasi dengan Arduino melalui GUI. Program
tampilan yang dibuat menggunakan Visual Basic 6.0 akan lebih memudahkan
-
5/21/2018 5
12/20
49
untuk melihat hasil pengukuran yang di dapat dari Arduino dan mengkontrol
keadaan AC.
3.3.2.1. Memulai Visual Basic 6.0
Aktifkan VB 6 melalui tombol Start > Programs > Microsoft Visual Studio
6.0 >
Microsoft Visual Basic 6.0.
Gambar 3.10Memulai Visual Basic 6.0
Tunggulah beberapa saat hingga muncul tampilan berikut :
Gambar 3.11 kotakdialog new project
Sehingga muncul tampilan form, Kenali bagian-bagian pada Tool Box
-
5/21/2018 5
13/20
50
Gambar 3.12 Jendela Toolbox
beberapa objek yang digunakan :
Form
8 Label
7 Shape
1 Mscomm
2 Frame
Klik komponen Label di dalam ToolBox kemudian gambar object
Label1 di dalam Form dengan cara drag-drop. Lakukan langkah yang sama untuk
object Lainnya. Object Mscomm jika tidak ada pada komponen Toolbox, pada
kolom Tolbar pilih Project=>Components=>controls=>Microsoft Comm Control
6. 0.
-
5/21/2018 5
14/20
51
3.3.2.2Perancangan Tampilan Menu Utama
Perancangan form ini dimaksudkan untuk melihat informasi AC dalam
keadaan ON/OFF dan tingkat suhu secara realtime dari hasil pengukuran.
Gambar 3.13 Form pendeteksi dini kerusakan AC
3.4. Perancangan DFD(Data F low Diagram)
Pada bagian ini akan dibuat deskripsi rinci dari perangkat lunak, yaitu
data flow diagramyang akan digunakan padasystemyang akan dibuat.
-
5/21/2018 5
15/20
52
1. Data Flow Diagramsaat AC OFF
Gambar 3.14Data Flow Diagramsaat AC OFF
-
5/21/2018 5
16/20
53
2. Data Flow Diagramsaat AC ON
Gambar 3.15Data Flow Diagramsaat AC ON
Keterangan pada gambar:
Untuk mengetahui apakah AC dalam keadaan ON/OFF digunakan frame
indicator ON/OFF, Jika AC ON maka Shape bulat pada indikator ON/OFF akan
berwarna kuning dan jika AC OFF maka Shape bulat akan berwarna Merah
sebagaimana keterangan di sampingnya.
-
5/21/2018 5
17/20
54
1. Data Flow DiagramAC Tidak dingin
Gambar 3.16Data Flow Diagramsaat AC tidak dingin
-
5/21/2018 5
18/20
55
2. Data Flow DiagramAC kurang dingin
Gambar 3.17Data Flow Diagramsaat AC kurang dingin
-
5/21/2018 5
19/20
56
3. Data Flow DiagramAC dingin
Gambar 3.18Data Flow Diagramsaat AC dingin
Keterangan gambar
Frame Kondisi AC akan menentukan apakah AC dalam kondisi dingin
atau tidak,
1. Suhu
-
5/21/2018 5
20/20
57
3.5 Ports (Comm & LPT)
Untuk menampilkan program Arduino dalam visual Basic 6.0 penggunaan
Ports(Com &LPT) yang digunakan harus memperhatikan hal-hal berikut:
Memperhatikan port (COM) yang digunakan oeh Arduino, untuk
dapat mengetahui port yang digunakan oleh Arduino dengan cara
Star/My computer klik kanan/Manager/ device manager/ Ports
(COM) dengan ini kita akan tahu port berapa yang digunakan.
Pada saat peng-inputan program diForm1 pada Visual Basic 6.0
Commport nya harus sama dengan port yang digunakan oleh
Arduino agar komunikasi dapat berjalan pada Serial Port Com.
Pada saat Program Visual Basic 6.0 dijalankan dan program
Arduino tidak dapat meng-Upload ke papan Arduino karena pada
program ini sama-sama menggunakan port yang sama.
3.6 Membuat file exe
Setelah program selesai buat, untuk lebih mudah dalam penggunaannya
maka sebaiknya dibuat sebuah file dalam bentuk EXE agar program bisa
dijalankan pada komputer yang tidak memiliki program visual basic. Untuk
membuat kompilasi program lakukan langkah-;angkah seperti dibawah ini :
1. Buka program yang akan dikompilasi(misalnya kontrol AC)
2. Klik menu file, pilih Make Kontrol AC.exe.
3. Tulis make file EXE (misalnya Kontrol AC)
4. Tentukan posisi penyimpanan file tersebut (misalnya pada desktop)
5. Kemudian pilih OK.