55
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2021 SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROCONTROLLER ARDUINO MEGA 2560 DAN PANEL SURYA Disusun Oleh: KURNIAWAN 105 821 599 15 WAWAN SETIAWAN 105 821 678 15

SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

  • Upload
    others

  • View
    16

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

SKRIPSI

SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS

MENGGUNAKAN MIKROCONTROLLER ARDUINO MEGA

2560 DAN PANEL SURYA

Disusun Oleh:

KURNIAWAN 105 821 599 15

WAWAN SETIAWAN 105 821 678 15

Page 2: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

SKRIPSI

SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS

MENGGUNAKAN MIKROCONTROLLER ARDUINO MEGA

2560 DAN PANEL SURYA

Diajukan sebagai salah satu syarat Untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik

Disusun dan diajukan oleh

KURNIAWAN 105 821 599 15

WAWAN SETIAWAN 105 821 678 15

Page 3: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

ii

Page 4: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

ii

Page 5: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

ii

ABSTRAK

Salah satu teknologi pengelolaan irigasi yang efektif dan efisien adalah menjaga

tinggi muka air di lahan sesuai dengan yang diinginkan. Pengaturan tingga muka air

dilahan tidak mungkin jika dilakukan dengan cara menual dan sistem buka tutup yang

selama ini banyak dipake. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dibuat suatu

perancangan pensuplaian air sawah dangan pompa air otomatis berbasis kontrol Arduino

dengan sumber tenaga panel surya, yang berfungsi sebagai alat untuk membuang

genangan air dalam sungai ke area persawahan warga.Pada penelitian ini peneliti

melakukan percobaan secara langsung dalam pembuatan alat system pengujian input,

serta output, sehingga pengoprasian alat dapat dilakukan secara normal. Pada rancangan

sistem tersebut , air menjadi salah satu objek pada penelitian ini, segala aktivitas tinggi

rendahnya air akan dapat di pantau secara otomatis.Dengan menggunakan sensor ping

untuk mendeteksi volume air pada pada jarak 16cm – 9 cm pintu akan terbuka dan jarak

8cm kebawah pintu akan tertutup, sensor hujan mendeteksi ada atau tidaknya hujan dan

jika terjadi hujan maka pintu akan tertutup selama 1 menit bgtupun sebaliknya, serta

sensor pir mampu mendeteksi gerakan manusia 100 cm

Kata kunci: Pintu air otomatis,panel surya, Arduino,sensor PIR

Page 6: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

iiiiiiiii

ABSTRACT

One of the effective and efficient irrigation management technologies is to

maintain the water level in the land as desired. Regulating the water level in the land is

impossible if it is done by way of selling and the open and close system that has been

used so far. Therefore, in this study, a rice field water supply design will be made with an

automatic water pump based on Arduino control with a solar panel power source, which

functions as a tool to dispose of standing water in the river to the residents' rice fields.n

this study, researchers conducted experiments directly in the manufacture of testing

system tools for input and output, so that the operation of the tool could be carried out

normally. In the system design, water is one of the objects in this study, all high and low

water activities can be monitored automatically.

By using the ping sensor to detect the volume of water at a distance of 16cm - 9 cm the

door will open and a distance of 8cm below the door will be closed, the rain sensor

detects the presence or absence of rain and if it rains, the door will be closed for 1 minute

or vice versa, as well as the pir sensor. able to detect human movement 100 cm

Keywords: Automatic floodgates, solar panels, Arduino, PIR sensors

Page 7: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

iviv

Bismillahi rahmani rahim

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga kami penulis dapat menyelesaikan proposal

ini dengan sebaik-baiknya. Shalawat dan salam semoga senantiasa dicurahkan

kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan pada para pengikutnya.

Proposal ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus ditempuh dalam

rangka penyelesaian program studi pada Jurusan Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir kami adalah:

“simulasi kendali pintu air otomatis menggunakan mikrokontroler arduino

mega 2560 dan panel surya”

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih

jauh dari kata sempurna, hal ini tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu

berupa penulisan maupun perhitungan. Oleh sebab itu penulis menerima dengan

ikhlas segala koreksi serta saran guna penyempurnaan tulisan ini agar nantinya

dapat bermanfaat.

Proposal ini dapat terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati,

kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. H. Ambo Asse M.Ag. Selaku Rektor Universitas

Muhammadiyah Makassar

Page 8: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

v

2. Ibu Dr. Hj. Nurnawaty. ST.,MT., IPM Selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammdaiyah Makassar.

3. Ibu Adriani, S.T.,M.T. Selaku Ketua Prodi Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

4. Ibu,Adriani S.T.,M.T. Selaku Pembimbing II, yang telah banyak meluangkan

waktunya dalam membimbing kami.

5. Bapak/Ibu Dosen serta Staf Fakultas Teknik atas segala waktunya telah

mendidik kami dan melayani kami selama mengikuti proses belajar mengajar

di Universitas Muhammadiyah Makassar.

6. Ayah dan Ibu tercinta, kami mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-

besarnya atas segala limpahan kasih sayang, doa dan pengorbanan terutama

dalam bentuk materi dalam menyelesaikan kuliah.

7. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik terkhusus

Reaksi 2015 yang banyak membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahawa penyususnan proposal ini masih banyak

kekurangan, untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan

proposal ini. Akhirnya penulis berharap semoga proposal ini dapat bermanfaat

bagi penulis dan pembaca umumnya.

Makassar, 7 Februari 2021

Penulis

Page 9: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ................................................................................................... i

ABSTRAK .......................................................................................................................ii

ABSTRACT.....................................................................................................................iii

KATA PENGANTAR .................................................................................................. iv

DAFTAR ISI .................................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................viii

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... ix

BAB 1 PENDAHULUAN

A. Latar Belakang .................................................................................1

B. Rumusan Masalah ............................................................................3

C. Tujuan Penelitian .............................................................................3

D. Batasan Masalah .............................................................................4

E. System Penulisan .............................................................................4

BAB II TINJAUN PUSTAKA

A. Irigasi ...............................................................................................6

B. Panel surya .......................................................................................9

C. Microkontroler Arduino .................................................................10

D. Motor DC .......................................................................................11

E. PIR Motion Sensor.........................................................................12

F. Sensor PING ..................................................................................16

G. Solar Charger Controler .................................................................18

Page 10: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

vii

H. Inventer ..........................................................................................19

I. Kabel jumper..................................................................................24

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan tempat penelitian..........................................................26

B. Alat dan bahan ...............................................................................26

C. Teknik pengumpulan data ..............................................................27

D. Metode penelitian...........................................................................27

E. flowcart ..........................................................................................28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Perancangan Alat ................................................................ ….. 30

B. Proses kerja alat sensor Pir……………………………………...30

C. Pengujian rangkaian sensor Pir ........................................... ……30

D. Proses kerja alat sensor Ping…………………………………….31

E. Pengujian Sensor Ping ......................................................... …... 32

F. Proses kerja alat panel surya dan inverter………………...……..33

G. Pengujian panel surya .......................................................... …... 35

H. Hasil Uji coba sytem keseluruhan ...................................... …... 39

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan ........................................................................ ……40

B. Saran .................................................................................. ……40

Daftar Pustaka .....................................................................................................41

Page 11: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Panel Surya............................................................................................... 7

Gambar 2.2 Arduino Uno............................................................................................. 8

Gambar 2.3 Motor DC ................................................................................................. 9

Gambar 2.4 Diagram Sensor Pir .................................................................................. 9

Gambar 2.5 Jarak Pancar Sensor Pir ............................................................................ 11

Gambar 2.6 Sensor Hujan ............................................................................................ 12

Gambar 2.7 Sensor Ping............................................................................................... 13

Gambar 2.8 Solar Charger Control .............................................................................. 16

Gambar 2.9 Inverter ..................................................................................................... 19

Gambar 2.10 Kabel Jumper ......................................................................................... 20

Gamabar 3.1 Ilustrasi Rancangan Alat......................................................................... 25

Gambar 3.2 Blok Rangkain ......................................................................................... 26

Gambar 3.3 Alur Penelitian.......................................................................................... 28

Gmbar 4.1 Pintu Air Otomatis ..................................................................................... 31

Gambar 4.2 Skema Sensor Pir ..................................................................................... 33

Gambar 4.3 Skema Sensor Ping................................................................................... 35

Gambar 4.4 Skema Sensor Ping................................................................................... 34

Gambar 4.5 Flowcar Panel Surya dan Inverter ............................................................ 35

viii

Page 12: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Teganan output panel surya dan radiasi matahari ........................................... 31

Table 4.2 Hasil Pengukuran tegangan baterai ................................................................. 32

Tabel 4.3 Koneksi PIR dan Arduino ............................................................................... 34

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sensor PIR ............................................................................ 34

Table 4.5 pengujian sensor PING ................................................................................... 35

Tabel 4.6 Pengujian Motor DC terhadap sensor PING ................................................... 37

ix

Page 13: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bagi seluruh makhluk hidup air merupakan sumber daya yang sangat

diperlukan, bukan hanya manusia, hewan dan tumbuhan juga sangat

membutuhka sumber daya air untuk bisa memenuhi berbagai kebutuhannya,

seperti halnya pada kebutuhan dosmetik pada pertanian, industri, dan

perusahaan-perusahaan lainnya. Dan salah satunya kebutuhan yang sangat

memerlukan suplai air banyak yaitu lahan pertanian.

Kondisi sumber daya air yang terbatas dan telah mengalami gangguan

akibat perubahan iklim serta adanya dekradasi lingkungan menyebabkan

kebutuhan air untuk kepentingan pertanian semakin kompotitif. kondisi ini

dapat menyebabkan ketidak seimbangan antara ketersedian dan kebutuhan air

tanaman. Masalah kekurangan atau kelebihan air akan menyebabkan tanaman

tidak dapat tumbuh dan berproduksi secara oktimum.

Salah satu teknologi pengelolaan irigasi yang efektif dan efisien

adalah menjaga tinggi muka air di lahan sesuai dengan yang diinginkan.

Pengaturan tingga muka air dilahan tidak mungkin jika dilakukan dengan

cara menual dan sistem buka tutup yang selama ini banyak dipake. Umumnya

menjaga keadaan air pada area persawahan sangat penting,apalagi pada saat

musim kemarau tanaman padi akan sensitif terhadap perubahan iklim pada

lingkungan sekitarnya, untuk menjaga air tetap setabil dan agar padi dapat

tumbuh dengan cepat tanpa hambatan di butuhkan alat penyuplai kebutuhan

Page 14: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2

air pada lahan pertanian untuk memompa air dari sungai kedalam areal

persawahan, biasanya pompa air yang biasa di pakai petani masih

mengunakan bahan bakan minyak ataupun dari listrik PLN agar bisa

berfungsi,

Pada tahun 70-an mulai adanya energi baru dan semakin mendapatkan

perhatian pada saat krisis energi dunia,salah satu energi baru itu adalah

energisurya atau tenaga surya yang di hasilkan oleh matahari. Dengan adanya

sinar matahari yang jumlahnya sangat melimpah bahkan di Negara dengan

cuaca tropis, penyinaran matahari sendiri hampir di sepanjang tahun,oleh

karna itu dengan di temukanya energi baru tenaga surya sangat bagus untuk

diterepakan pada pertanian di Negara Indonesia. Energi tenaga surya sendiri

mempunyai beberapa keuntungan antara lain energi ini tersedia setiap hari

kecuali keadaan sedang mendung atau hujan,selain itu perawatana juga

mudah dan tidak ada kompone n yang bergerak dan menimbulkan suara atau

kebisingan dan mampu bekerja dengan cara otomatis. Tenaga surya juga

mempunyai kekurangan atau kendala pada energi yang di hasilkan

mengatungkan pada intensitas cahaya matahari yang tidak tersedia 24 jam,

sehingga untuk mengatasinya sendiri di butuhkan suatu media penyimpanan

energi berupa baterai sebagai sumber pada saat intesitas cahaya matahari

turun bahkan tidak ada sama sekali,sedangkan proses pengisian baterai di atur

mengunakan batrai charger.

Untuk mengontrol sistem kerja pada panel surya dan alat pompa di

butuhkan alat yang bernama Arduino(Endra, Cucus, Affandi, & Syahputra,

2019) yang nantinya akan mengatur sistem kerja pompa air dan panel surya

Page 15: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3

untuk mengatur kontrol pembuangan air dari sungai ke area persawahan

dengan cara kerja yang lebih moderen dan tidak seperti biasanya yang di

gunakan pada petani yang masih mengunakan alat pompa air dan masih

mengunakan bahan bakar minyak, sehingga nanti akan di alihkan dengan

energi dari cahaya matahari yang lebih murah dan tentunya sangat

menghemat pengeluaran modal bagi para petani,dengan adanya masa

modernisasi pada saat ini dan adanya campur tangan manusia yang sangat

dibutuhkan, hal ini tentu akan sangat membantu bagi para petani menemukan

solusi murah untuk mendapatkan alat penyuplai air yang lebih modern dan

membantu petani untuk lebih memajukan pertanian modern. Oleh karena itu,

dalam penelitian ini akan dibuat suatu perancangan pensuplaian air sawah

dangan pompa air otomatis berbasis kontrol Arduino dengan sumber tenaga

panel surya, yang berfungsi sebagai alat untuk membuang genangan air

dalam sungai ke area persawahan warga.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan pokok dalam

permasalahan yang di hadapi peneliti sebagai berikut :

1. Bagaimana cara merancang sebuah alat pintu irigasi secara otomatis

menggunakan arduino dengan sumber energi panel surya dan

inveter?

2. Apakah panel surya dan inverter dapat menjadi pengganti energi baru

untuk mengerakkan palang pintu irigasi.?

Page 16: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

4

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah , maka tujuan dari

penelitian ini yaitu:

1. Untuk mengetahui cara kerja pintu irigasi menggunakan arduino

dengan sumber energi panel surya dan inverter.

2. Untuk mengetahui cara kerja Panel Surya Dan inverter dalam

menggerakkan palang pintu otomatis sebagai sumber energi

D. Batasan masalah

Berdasarkan latar belakang dan indesifikasi masalah , perlu adanya

batasan masalah sehingga ruang lingkup masalah lebih jelas . adapun batasan

masalah yang di ambil yaitu :

1 perancangan dan pembuatan sistem alat irigasi otomatis

menggunakan mikrokontroler arduino mega 2560 dan panel surya sebagai

sumber energi

2 terdiri dari 2 sensor yang akan di gunakan untuk membuka gerbang

secara otomatis

3 Penelitian ini hanya membahas unjuk kerja sitem kendali pintu air

secara otomatis.

E. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat penelitian ini adalah :

1. Meringankan tugas manusia dalam mengontrol ketinggian air serta

dapat mengurangi kelalain manusia dalam bertugas

2. Dengan adanya sistem pintu air otomatis ini diharapkan mampu

mengontrol ketinggian air atau volume air secara efektif.

Page 17: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

5

3. Sebagai bahan penelitian selanjutnya.

F. Sistem penulisan

Penyusunan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa bab yang berisi

uraian penjelasan. Secara garis besar, uraian pada bab-bab dalam sistematika

penulisan dijelaskan di bawah ini:

Bab I Pendahuluan

Bab ini menguraikan terkait latar belakang perlunya diadakan penelitian,

rumusan masalah, batasan masalah, serta tujuan dan manfaat dari penelitian

yang dilakukan serta sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Pada bab ini berisi teori –teori yang menjadi landasan bagi penelitian,

baik dari buku, jurnal, maupun berbagai sumber literatur lainnya.

Bab III Metode Penelitian

Bab ini menguraikan tentang waktu dan lokasi dilaksanakannya

penelitian, alat dan bahan yang digunakan, diagram balok dan diagram segaris

rangkaian penelitian, serta metode penelitian yang berupa langkah-langkah

dalam melakukan penelitian.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Pada bab ini menjelaskan tentang analisis pembahasan permasalahan yang

ada berdasarkan hasil pengumpulan dan pengolaan data yang telah

dilakukan pada bab sebelumnya.

Page 18: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

6

Bab V Penutup

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran yang didapat dari hasil penelitian.

Daftar Pustaka

Berisi tentang daftar sumber referensi penulis dalam memilih teori yang

relevan dengan judul penelitian.

Lampiran

Lamprian merupakan bagian yang berisi tentang segala hal yang terkait

penelitian yakni dokumentasi dari hasil penelitian serta alat dan bahan yang

digunakan dalam melakukan penelitian.

Page 19: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

7

BAB II

TINJAUN PUSTAKA

A. Irigasi

Peraturan pemerintah (PP) 20/2006 tentang irigasi menyatakan Irigasi

adalah usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuangan air irigasi untuk

menunjang pertanian. Penyediaan air irigasi adalah penentuan volume air per

satuan waktu yang dialokasikan dari suatu sumber air untuk suatu daerah irigasi

yang didasarkan waktu, jumlah, dan mutu sesuai dengan kebutuhan untuk

menunjang pertanian dan keperluan lainnya.

B. Panel Surya

Panel surya merupakan serangkaian sel surya yang mengubah cahaya

menjadi listrik, panel surya sendiri biasa disebut dengan sel Sel Fotovoltaik,atau

yang dapat diartikan sabagai cahaya listrik. (Photovoltaic cell – disingkat PV)).

Tegangan listrik yang dihasilkan oleh sebuah sel surya sangat kecil, sekitar 0,6V

tanpa beban atau 0,45V dengan beban sel surya sangat mengatungkan efek

photovoltaic untuk penyerapan energi matahari dan menyebabkan arus mangalir

antara dua lapis bermuatan yang berlawanan,(Purwoto, 2018).

Biasanya energi listrik yang di produksi atau akan di gunakan akan

disimpan terlebih dahulu dibatrai, sehinggga cara kerja sistem panel ini tetap

berjalan meskipun keadaan di sore dan malam hari bahakan hujan karena

mengunakan bantuan baterai tersebut, dari segi pengunaan pengunaan listrik

tenaga sangat cocok karena tidak mengunakan bahan bakar konvensional dan

energi utamanya adalah sinar dari matahari yang bisa di dpat secara gratis.

Page 20: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

8

Gambar 2.1 panel surya

C. Mikrokontroler Arduino

Arduino uno merupakan komputer mini yang di dalamnya terdapat satu

chip IC (intergrated circuit) yang terdiri dari memory, prosesor dan antar muka

yang bersifat diberikan perintah. Arduino terdiri dari microcontroler Atmega168,

Atmega8, Atmega2560 dengan mengunakan Kristal Osilator 16 MHZ. Arduino

sendiri memiliki sifat open source yang artinya dapat diprogram mengunakan

komputer atau PC yang dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan penguna.

Arduino memiliki 14 pin dengan 6 pindigunakan sebagai output PWM, dengan

osilator dekitar 16 MHz, USB, power jack, ICSP, tombol riset. Dengan kabel

USB arduino uno lebih mudah di koneksikan pada komputer atau mensuplei

adaptor AC ke 8 atau melalui baterai, daya minumum yang biasanya dibutuhkan

untuk supply arduino sendiri hanya 5 VDC. (Santoso, 2013).

Page 21: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

9

Gambar 2.2 Arduino Uno

D. Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per

menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan

dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam

apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan.

Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan

Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000

rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan

yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya

maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan

yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC

menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC

tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan

maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika

tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari

Page 22: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1010

tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi

sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Gambar 2.3 Motor DC

E. PIR Motion Sensor

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan

infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari

IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED.

Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari

pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi

olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh

manusia (adafruit, 2014)..

Sensor PIR juga dapat di artikan sebagai sensor yang digunakan untuk

mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif artinya

sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi

sinar infra merah dari luar.

Page 23: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1111

Diagram Sensor PIR:

Gambar 2.4 Diagram Sensor Pir

Sistem kerja sensor PIR :

Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang

dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda

dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki

suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas

yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang

kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor

PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium

nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.

Ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap

pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang

memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material

pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas

yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit

Page 24: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1212

amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan

oleh comparator sehingga menghasilkan output.

Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka

sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh

manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi

panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi

lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh

manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan

panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang

menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material

Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda karena besaran yang

berbeda inilah comparator menghasilkan output.

Jarak pancar sensor PIR :

Untuk jarak jangkau dari sensor PIR sendiri bisa disetting sesuai

kebutuhan, akan tetapi jarak maksimalnya hanya +/- 10 meter dan minimal +/-

30 cm.

Gambar 2.5 Jarak Pancar Sensor Pir

Page 25: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1313

F. Sensor PING

Sensor PING merupakan sensor ultrasonik yang dapat mendeteksi jarak

obyek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40

KHz dan kemudian mendeteksi pantulannya. Tampilan sensor jarak PING

ditunjukkan pada Gambar berikut:

Gembar 2.7 Sensor PING

Sensor ini dapat mengukur jarak antara 3 cm sampai 300 cm. keluaran

dari sensor ini berupa pulsa yang lebarnya merepresentasikan jarak. Lebar

pulsanya bervariasi dari 115 uS sampai 18,5 mS. Pada dasanya, Ping))) terdiri

dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker ultrasonik dan

sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal 40 KHz

menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi

pantulan suaranya.

Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa

tambahan komponen apapun. Ping hanya akan mengirimkan suara ultrasonik

ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroler (Pulsa high selama 5uS). Suara

ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan selama 200uS.

Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424m/detik (atau 1cm

setiap 29.034uS), mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke Ping.

Page 26: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1414

Selama menunggu pantulan, Ping akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini

akan berhenti (low) ketika suara pantulan terdeteksi oleh Ping. Oleh karena

itulah lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan jarak antara Ping dengan

objek.

Untuk penjelasan atau prinsip aksesnya sama kok ma srf04, hanya saja

untuk sensor PING hanya memakai 3 pin, pin trigger sama echo digunakan

dalam 1 pin, sehingga dengan menggunakan sensor PING kita dapat

menghemat penggunaan I/O mikrokontroler. Konfigurasi pin sensor PING

sbagai berikut:

Timming akses sensor PING)

G. Solar Charge Controller

Page 27: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1515

Solar Charge Controlleradalah peralatan elektronik yang digunakan untuk

mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban.

Solar charge controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian -karena

batere sudah 'penuh') dan kelebihanvoltase dari solar module. Kelebihan voltase

dan pengisian akan mengurangi umur baterai. Charge controller menerapkan

teknologi Pulse width modulation (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian

baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban. Solar module 12Volt

umumnya memiliki tegangan output 16 -21Volt. Jadi tanpa solar charge

controller, baterai akan rusak oleh over-charging dan ketidakstabilan

tegangan.(Junial Heri, 2011)

Beberapa fungsi detail dari solar charge controller adalah sebagai berikut:

a. Mengatur Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari

overcharging, dan overvoltage.

b. Arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak 'full

discharge', dan overloading.

c. Monitoring temperatur baterai Untuk membeli solar charge controller

yang harus diperhatikan adalah: Voltage 12 Volt DC / 24 Volt DC

d. Kemampuan (dalam arus searah) dari controller. Misalnya 5 Ampere, 6

Ampere, 10 Ampere, dsb.

e. Full charge dan low voltage cut.

Page 28: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1616

Gambar 2.8 Solar Charge Controller

H. Inverter

Inverter adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk mengubah

tegangan masukan dc menjadi tegangan keluaran ac. Keluaran inverter dapat

berupa tegangan yang dapat diatur dan tegangan yang tetap. Sumber tegangan

masukan inverter dapat menggunakan baterai, tenaga surya, atau sumber

tegangan dc yang lain. Tegangan keluaran yang biasa dihasilkan adalah 120 V,

220 Vdan 115 V. (Sukmawidjaja. 2006)

a) Fungsi Inverter

Fungsi utama inverter adalah untuk mengubah daya Arus Searah

(DC) menjadi arus bolak-balik standar (AC) seperti yang dilansir dari SF

Gate. Ini dikarenakan AC adalah daya yang dipasok ke industri dan rumah oleh

jaringan listrik utama atau utilitas publik, baterai sistem tenaga bolak-balik

hanya menyimpan daya DC.

Selain itu, hampir semua peralatan rumah tangga dan

perlengkapan serta peralatan listrik lainnya hanya bergantung pada daya AC

untuk bekerja. Ukuran inverter berkisar dari serendah 100w, hingga lebih dari

5000w.

Page 29: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1717

Peringkat ini merupakan indikasi kapasitas inverter dapat secara

bersamaan dan terus menerus memberi daya pada peralatan atau perkakas

dengan watt tinggi atau kombinasi dari beberapa unit item semacam itu.

b) Manfaat Inverter

a) Terhubung dengan aki mobil

Ini adalah cara paling umum untuk menggunakan power

inverter di mobil. Anda bisa mendapatkan tegangan 220V 50Hz

rumah tangga dari power inverter. Ada inverter modified sine

wave yang tidak mahal dan pure sine wave yang lebih mahal

untuk pilihan Anda.

Kedua jenis ini cocok untuk penggunaan umum, tetapi

inverter modified sine wave mungkin memiliki suara berisik saat

bekerja. Biasanya power inverter dapat digunakan untuk mengisi

daya peralatan di dalam mobil seperti kamera, tablet, lampu, alat

cukur elektronik, lemari es di dalam mobil, dll. Tetapi jika Anda

ingin menggunakan peralatan berdaya tinggi, pastikan nilai daya

alat ada di dalam daya yang dapat ditanggung oleh inverter.

b) Terhubung dengan perangkat elektronik

Anda dapat menyambungkan inverter daya dengan

perangkat elektronik seperti tablet, televisi, dan pemutar CD

selama alat tersebut berfungsi di bawah daya pengenal. Dalam hal

ini, itu hanya seperti penyedia daya cadangan.

Page 30: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1818

Inverter biasanya dihubungkan dengan pemantik api mobil

dan akan memutus daya secara otomatis ketika arus melebihi DC

12V. Namun untuk menghindari mobil tidak bisa menyala karena

voltase rendah, sebaiknya gunakan saat mesin mobil menyala.

c) Terhubung dengan mobil listrik

Mobil elektronik memiliki komponen yang disebut DC-

DC. Ini juga disebut konverter arus DC. Konverter ini

membutuhkan tegangan input 48V dan menyediakan output 12V,

jadi Anda hanya perlu membeli inverter daya DC12V.

Lebih baik membeli satu dengan input 48V, tetapi sulit

mendapatkannya dan mudah menyebabkan kelebihan beban

karena arus maks 10A. Jika memungkinkan, gunakan bersama

dengan konverter tegangan yang secara khusus menyediakan daya

untuk inverter Anda.

Gambar 2.9 inverter

I. Kabel Jumper

Kabel Jumper ini adalah kabel elektrik untuk menghubungkan antar

komponen di breadboard tanpa memerlukan solder. Kabel Jumper umumnya

memiliki connector atau pin di masing-masing ujungnya. Connector untuk

Page 31: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

1919

menusuk disebut male connector, dan connector untuk ditusuk disebut female

connector.

a. Cara Kerja Kabel Jumper

Singkatnya, cara kerja dari kabel jumper ini adalah menghantarkan

arus listrik dari satu komponen ke komponen lainnya yang dihubungkan.Ini

terjadi karena di ujung dan di dalam kabel terdapat konduktor listrik kecil yang

memang fungsinya untuk menghantarkan listrik

b. Kelebihan dan Kekurangan Kabel Jumper

Kelebihan dari kabel jumper antara lain:

Memiliki konektor di ujungnya yang sangat memudahkan kita dalam

memasang maupun melepas kabel ke komponen.

• Harganya terjangkau

• Memiliki warna bervariasi yang memudahkan kita dalam membuat

rangkaian

Berbicara tentang kekurangannya, menurut saya kabel jumper Arduino

tidak memiliki kekurangan yang berarti karena dengan adanya kabel jumper

ini sudah sangat memudahkan kita dalam membuat rangkaian proyek.

Gambar 2.10 kabel jumper

Page 32: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

20

Page 33: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2222

BAB III METODE

PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini di lakukan pada tanggal 2 januari- 5 februari 2021. Dimana

penelitian ini bertempat disekretariat Robotik Fakultas Teknik, Universitas

Muhammadiyah Makassar. Jln. Sultan Alauddin Makassar.

B. Alat dan bahan

a. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:

1. Laptop (hardwere)

2. Arduino (software)

3. Multimeter

4. Solder

5. Tang

6. Obeng

b. Bahan

Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :

1. Panel surya

2. Motor DC

3. Inverter

4. Kabel jumper

5 Sensor PIR

Page 34: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2323

6 Sensor PING

7 Solar charger Contro

8 Arduino mega 2560

C. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu:

a. Kepustakaan

Dengan melakukan pengumpulan data melalui buku referensi atau

literature lain yang berkaitan dengan penelitian, merupakan metode

penelitian yang dilakukan dengan cara mempelajari sumber-sumber

tertulis, seperti jurnal, buku-buku, paper, karya ilmiah, internet atau

bahan tertulis lainnya yang berhubungan dengan masalah yang di teliti.

b. Observasi

Dalam hal ini yang dilakukan peneliti adalah mengamati secara

langsung pada system irigasi sawah yang biasanya digunakan petani,

hal tersebut dilakukan guna mendapatkan gambaran secara

menyeluruh dan jelas mengenai system cara kerjannya, sehingga

peneliti dapat merangkai sistem baru yang lebih baik .

D. Metode penelitian

Pada penelitian ini peneliti melakukan percobaan secara langsung dalam

pembuatan alat system pengujian input, serta output, sehingga pengoprasian

alat dapat dilakukan secara normal.

Pada rancangan sistem tersebut , air menjadi salah satu objek pada

penelitian ini, segala aktivitas tinggi rendahnya air akan dapat di pantau secara

Page 35: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2424

otomatis pada rancangan tersebut. Adapun ilustrasi rancang alat bangun di

bawah ini:

Gambar 3.1 ilustrasi perancangan alat

Keterangan : pada gambar diatas merupakan tata letak dari tiap

komponen dan beberapa sensor dalam perancangan pembuatan saluran irigasi

otomatis

Page 36: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2525

Sensor pir

E .Blok alur rangkaian

Blok alur rangkaian digunakan untuk menjelaskan alur program yang

yang akan beroperasi. Berikut tahapan rancangan pengujian dan anilisa yang

dilakukan sebagai berikut ;

panel

Solar

charger

batery

Arduino

uno Drivon

motor

relay Sensor PING Motor

DC

Lampu

indikator

Pintu

irigasi

Gambar 3.2 blok rangkaian

1. Panel serya berfungsi sebagai sumber energi , dimana mengubah energi

matahari sebagai energi listrik

Page 37: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2626

2.Solar carger , Solar Charge Controller adalah peralatan elektronik yang

digunakan untuk mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan diambil

dari baterai ke beban. Solar charge controller mengatur overcharging

(kelebihan pengisian -karena batere sudah 'penuh') dan kelebihanvoltase

dari solar module.

3. Bateri digunakan sebagai penyimpan arus kemudian di teruskan ke

arduino sebagai sumber energi dari arduino

4. Arduino uno merupakan komputer mini yang di dalamnya terdapat satu

chip IC (intergrated circuit) yang terdiri dari memori, prosesor dan antar

muka yang bersifat diberikan

5. Sensor ping, bertujuan untuk mendeteksi kedalaman atau volume air

irigasi , ketika sensor ping mendeteksi volume air maka akan diterukan ke-

arduino dan arduino memberikan perintah ke drivel motor dan motor dc

sesuai dengan kondisi volume air terbuka atau tertutup

6. Sensor pir dipasang sebgai pengamn komponen dari kontroler palang

pintu , jika sensor pir mendeteksi gerakan manusia maka sinyal akan di

kirim kearduino kemudian arduino meberikan sinyal ke relal untuk

menyalakan lampu , begitupun sebaliknya.

E. Alur Penelitian

Metode Alur Penelitian bertujuan untuk menyelesaian masalah yang ada secara teratur.

Berikut pembagian dari alur penelitian di tunjukkan pada gambar 3.3 sebagai berikut.

Page 38: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2727

Mulai

Pegumpulan

komponen

Instalasi komponen

Perakitan alat

Pengujian

Alat

Ya

Tidak

Perbaikan

Pengambilan

data

Hasil data

Yang didapat

Laporan

Selesai

Gambar 3.3 Bagan Alur Penelitian (flowcart)

Page 39: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2828

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Perancangan Alat

Dalam pengujian skema rangkaian keseluruhan alat ini bertujuan untuk

dapat mengetahuai pengontrolan/pengendalian keseluruhan komponen yang

digunakan. Hasil perancangan alat ini diharapkan dapat berjalan dengan baik.

Setelah melewati proses perancangan sistem baik dari segi perangkat keras

maupun perangkat lunak

Sistem pengontrol irigasi secara otomatis dibangun menggunakan

Arduino UNO (sebagai pusat kontrol), sensor ping (sebagai pendeteksi debit

air), , sensor pir ( sebagai pengaman komponen dari kontroler palang pintu )

serta beberapa komponen elektronika lainnya (sebagai penunjang kesatuan alat).

Alat yang telah dibangun dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut:

Gambar 4.1 gambar pintu air otomatis

Page 40: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

2929

2. Proses kerja alat panel surya dan inverter

Secara sederhana, cara kerja panel solar adalah dengan menyerap

cahaya matahari dan menapung energi yang dihasilkan ke dalam

sebuah baterai. Dengan demikian, sistem bisa berjalan meskipun di

sore hari, malam hari, atau ketika kondisi hujan.kemudian energi listrik

tersebut disimpan ke baterai untuk digunakan kembali saat dibutuhkan,

untuk mengkonversi tegangan dari baterai (DC) ke tegangan (AC)

diperlukan alat berupa Inverter , output dari inverter itulah yang dapat

digunakan untuk kebutuhan kebutuhan dengan tegangan (AC).

3. Pengujian Panel Surya

Pengujian solar panel dilakukan dengan mengukur besar tegangan dan

arus yang dihasilkan solar panel pada siang hari. Solar panel yang

digunakan adalah solar panel jenis polikristalin berkapasitas 10 WP.

Pengujian panel surya dilakukan dengan cara mengukur tegangan

output pada panel surya dan mengukur kuat radiasi matahari pada

waktu yang bersamaan

Page 41: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3030

Tabel 4.1 tegangan output panel surya dan

radiasi matahari

no Waktu

(WITA)

Radiasi

matahari

(VDC)

Tegangan

output

(VDC)

1 09.30 5,1 12,6

2 09.45 3,8 12,5

3 10.00 2,5 11,3

4 10.15 8,1 13,7

5 10.30 7,6 14,2

6 10.45 5,7 14,3

7 11.00 7,5 13,7

8 11.15 7,9 13,7

9 11.30 7,3 14,2

10 11.45 7 13,7

4. Pengujian Pengisian Baterai

Parameter yang diambil pada pengujian ini adalah arus pengisian

baterai dan tegangan pengisian baterai saat jam 09.30 sampai dengan

11.45, pada proses ini baterai dihubungkan pada output yang telah

terhubung ke panel surya, sehingga dapat diketahui parameter arus

pengisisan baterai dan tegangan pengisian baterai .

Page 42: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3131

Tabel 4.2Hasil Pengukuran tegangan baterai

Tegangan

dari panel

surya

Tegangan ke

beterai

Tegangan ke

beban

13,7 VDC 12,0 VDC 11,4 VDC

5. Hasil pengujian inverter

Proses pengujian inverter menggunakan baterai dengan tegangan

12VDC yang dikoneksikan ke input inverter. Melalui output inverter

kemudian akan diukur pada bagian output dengan menggunakan alat

ukur multimeter digital. Sistem pada penelitian ini menggunakan

tegangan 220–240VAC sehingga membutuhkan inverter untuk

mengkonversikan tegangan DC menjadi tegangan AC. Pengujian

inverter dilakukan untuk mengetahui inverter dalam keadaan baik dan

dapat digunakan pada penelitian ini dengan cara menghubungkan port

positif baterai pada port positif inverter dan port negatif baterai pada

port negatif inverter. berikut adalah gambar pengukuran inverter.

Berikut ini merupakan hasil pengujian inverter.Pengukuran yang

dilakukan pada inverter yang diberikan beban dengan menggunakan

multimeter digital diperoleh hasil output 224VAC beban yang

digunakan adalah 16,5 W Untuk mensuplai daya listrik.

Page 43: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3232

6. Proses kerja alat sensor pir

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah Arduino UNO akan membaca input dari

sensor PIR. Apabila sensor PIR mendeteksi adanya gerakan maka pergerakan ini dapat

dideteksi dengan mengecek logika high pada pin output sensor sehingga arduino akan

memerintah relay untuk hidup dan menyalakan lampu. Berikut adalah gambar rangkaian

proyek saklar otomatis dengan menggunakan sensor PIR HC-SR501 yang dibuat

dengan software fritzing.

Gambar 4.2 Skema Sensor pir

7. Pengujian rangkaian sensor PIR

Pengujian sensor pir bertujuan untuk mengetahui kemampuan sensor

dalam mendeteksi keberadaan manusia dari sensor pir, seperti kemudian

membuat simulasi dengan seseorang melakukan gerakan, selanjutnya mengamati

indikator led pada alat. Jika indikator led menyala maka menandakan bahwa pir

bernilai logic 1 dan sebaliknya jika indikator led padam maka menandakan pir

logic 0.

Page 44: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3333

Tabel.4.3 koneksi PIR dan Arduino

PIR sensor Arduino Pin Control

Vout Pin 2

Vcc Vcc

GnD GnD

Pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa sensor PIR di hubungkan kepower

suply melalui pin Vcc dan pin GnD pada arduino yang telah dihubungkan ke

breadboard dan pin vout terkoneksi pada pin 2 arduino sebagai counter.

Kemudian mengulangi dan mencatat hasilnya pada tabel.

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sensor Pir

Pengujian

jarak

20 cm 50 cm 100 cm 120 cm 150 cm

Relay On On On Off Off

PIR High High high Low Low

Dari hasil pengujian diketahui bahwa sensor pir dapat mendeteksi gerakan

manusia hingga jarak 100cm atau 1 m tegak lurus dihadapan sensor dan mulai

tidak dapat mendeteksi gerakan manusia lebih dari 100cm atau 1m

Kemampuan jangkauan deteksi sensor pada objek Pengujian

jangkauan deteksi dilakukan pada area terbuka, pengujian dilakukan pada sudut

Page 45: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3434

penerimaan radiasi 0 (arah radiasi tegak lurus terhadap sensor).

8. Proses Cara Kerja Alat sensor ping

Sistem ini berkerja dengan mengolah data pada perangkat

sensor.Perangkat sensor yang sudah diberi perintah pada mikrokontroller akan

memproses pembacaan sensor yang sesuai dengan perintah pad mikrokontroller.

Perangkat yang digunakan yaitu Sensor ping ,Proses kerja dari alat pendeteksi

gerak yang telah dirangkai menggunakan sensor ping akan mendeteksi objek

kemudian data akan dikirimkan pada Arduino dan memberikan output dengan

menggerakkan motor servo ketika sensor mendeteksi adanya objek.Sehingga

motor servo menggerakkan pintu.

Gambar 4.3 skema sensor ping

9. Pengujian Sensor ping

perancangan ini menggunakan satu buah sensor ping yang di pasang di

atas tiang palang pintu irigasi , dimana sensor ping difungsikan untuk

mendeteksi ketinggian air yang dapat terdeteksi oleh sensor ping maksimal

16cm .

Page 46: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3535

Tabel 4.5 pengujian sensor ping

Percobaan

ke-

Ketinggian air

(cm)

Nilai jarak

sensor

1 0 16 cm

2 2 14 cm

3 4 12 cm

4 10 6 cm

5 12 4cm

Dari tabel 4.5 dilakukan beberapa percobaan sensor ping terhadap rancang

bangun irigasi otormatis. Dan disimpulkan bahwa dari jarak 8cm – 4 cm dikategorikan

sebagi tinggi maksimal air sedangkan dari jarak 16 cm – 9 cm dikategorikan sebagai

tinggi minimal air

10. .Pengujian Motor DC terhadap sensor ping

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui motor DC yang dikendalikan oleh

Arduino sesuai dengan data pengukuran sensor ping .Motor DC akan bekerja sesuai

dengan program yang telah di inputkan. Motor DC difungsikan untuk mengatur kondisi

pintu air, pintu air memiliki dua kondisi yaitu membuka dan menutup

Page 47: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3636

Tabel 4.6Pengujian Motor DC Terhadap Sensor Ping

Pengujian

ke

Kondisi

pintu

Waktu

motor aktif

(detik)

Jarak

deteksi

sensor

1 Terbuka 12,01 16 cm

2 Terbuka 12,37 14 cm

3 Terbuka 11,52 10 cm

4 Tertutup 10,88 8 cm

5 Tertutup 12,14 6 cm

6 Tertutup 11,75 4cm

Keterangan :

Dalam perancangan ini jarak antara sensor dan dasar irigasi berjarak 16 cm

kemudian di bagi dua yaitu tinggi maksimal air dan tinggi minimal air irigasi ,pada

percobaan ini tinggi maksimal air yaitu 8 cm – 4 cm serta tinggi minimal air yaitu 9 cm

– 16 cm ,Pengujian dilakakun beberapa kali seperti pada tabel 4.4 ketika sensor ping

mendeteksi air dari jarak 16 cm – 9 cm maka motor akan berputar selama 2 detik untuk

membuka pintu irigasi dan ketika sensor mendeteksi air dari jarak 8 cm – 4 sensti meter

maka motor akan berputar berlawanan arah untuk menutup pintu air

Page 48: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3737

11 rangkaian pengujian system keseluruhan

Setelah melakukan pengujian terhadap ketinggian air diperoleh bahwa

sensor ping yang dipasang bekerja dengan baik untuk mengetahui aktifitas

ketinggian air dari level normal sampai pada level maksimal dimana level normal

ketinggian air yang dibaca oleh sensor yaitu 9 cm – 16 cm dan motor sebagai

actuator berputar searah jarum jam untuk membuka pintu air, sedangkan level

maksimal air yaitu 8 cm – 4 cm motor berputar berlawanan arah untuk menutup

pintu air .

Serta sensor PIR sebgai pengaman komponen dari kontroler palang pintu

, jika sensor pir mendeteksi gerakan manusia maka sinyal akan di kirim ke

arduino kemudian arduino meberikan sinyal ke relay untuk menyalakan lampu

juga berfungsi dengan baik.

Panel surya dan inverter juga bisa di fungsikan seagai sumber energi

untuk mengoprasikan palang pintu irigasi yang berada di area persawahan dan

jauh dari jangkauan PLN dan mampu di gunakan 24 jam .

Page 49: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3838

11. flowchart Sensor PIR

YA

TIDAK

Gambar 4.4 flowchart sensor pir

Pada gambar 4.4 flowchart dapat dijelaskan bahwa sensor PIR akan mendeteksi

orang itu sebagai pencuri atau penyusup yang akan mendekat ke pintu irigasi, maka jika

sensor PIR mendeteksi pencuri maka lampu akan menyala, jika lampu mati maka

sensor PIR tidak mendeteksi pencuri atau penyusup.

Page 50: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

3939

NO

YA

12. Flowchart Sensor Ping

YA

Gambar 4.5 flowchart sensor ping

Pada gambar 4.5 menjelaskan bahwa ketika sensor sebagai input mendeteksi

ketinggian air pada kondisi tertentu maka motor akan berputar untuk membuka atau

menutup pintu irigasi sesuai dengan perintah . apabila sensor mendeteksi ketinggian air

Page 51: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

4040

IDAK

B

YA

pada level minimum maka arduino akan memberikan perintah kemotor untuk membuka

pintu irigasi, begitupun sebaliknya.

13. Flowchart panel surya dan inverter

ENERGI

MATAHARI

PANEL

SURYA

BATERAI

CHARGE

CONTROLLER

BATERAI T

PENUH

CHARGE

ATERERA

INVERTER

DC-AC DAN

BEBAN

Gambar 4.6 flowchart panel surya dan inverter

Cara kerja dari perangkat pada gambar 4.6 dimulai ketika solar panel

menerima energy matahari, energi tersebut diteruskan ke

Page 52: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

4141

BatteryCharging Controller (BCC). Solar panel berfungsi

mengkonversi energy matahari menjadi energi listrik yang diterima

Battery Charging Controller (BCC). BCC berfungsi memberikan

pengamanan terhadap sistem yaitu proteksi terhadap pengisian berlebih

(over charge) di baterai dan proteksi terhadap pemakaian berlebih

(over discharge) pada beban. BCC akan mengalirkan listrik menuju

baterai, ketika baterai sudah dalam batas maksimal BCC akan langsung

mengarahkan listrik menuju beban

Page 53: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

4242

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Dengan menggunakan sensor ping untuk mendeteksi volume air pada

pada jarak 16cm – 9 cm pintu akan terbuka dan jarak 8cm kebawah

pintu akan tertutup, sensor hujan mendeteksi ada atau tidaknya hujan

dan jika terjadi hujan maka pintu akan tertutup selama 1 menit

bgtupun sebaliknya, serta sensor pir mampu mendeteksi gerakan

manusia 100 cm

2. Panel surya dan inverter dapat menjadi solusi sumber energi

terbaharukan untuk menjalankan palang pintu irigasi yang ada di area

persawahan .

B. saran

Adapun beberapa saran yang terkait dalam pengembangan lebih lanjut dari

sistem pengamanan berbasis Arduino Uno yang dibangun adalah sebagai

berikut

1. Penelitian ini masih menggunakan satu pintu input dan satu pintu

output untuk irigasi, sehingga kedepan dapat dikembangkan

menggunakan pintu yang bekerja baik sebagai input maupun output

air dari irigasi.

2. Dengan mempertimbangkan adanya kemungkinan terjadinya

gangguan listrik, penelitian ini dapat dikembangkan dengan

Page 54: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

4343

menggunakan catu daya mandiri sehingga alat dapat beroperasi

dengan baik.

Page 55: SKRIPSI SIMULASI KENDALI PINTU AIR OTOMATIS …

4444

DAFTAR PUSTAKA

Dharma L.p, Tanza S, Nasibu Z.i. 2019. Perancangan Alat Pengendali Pintu Air

Sawah Otomatis dengan SIM800lBerbasis Mikrokontroler Arduino Uno.

Jurnal Teknik. 1 (17) ;1-17

Enddra,ruby,ahmad cucus, Ferdi Nur Afendi dan Deni Hermawan. 2019.

Implementasi system control berbasis web pada smart room dengan

menggunakan konsep interner of things,jurnal sestem informasi dan

telematika 10(2).1-15

Nif’an,Ahmad.2016.Purwarupa KendaliKanal Irigasi Sawah Terjadwal Berbasis

Mikrokontroler AT mega328. Artikel keteknikan,Fakultas Teknik

Universitas PGRIYogyakarta.

Peraturan pemerintah republik Indonesia nomor 20 tahun 2006. Irigasi

Pramudita,Dimas. 2017. Protoype Ilmiah SistemBuka Tutup Pintu Air

OtomatisPada Persawahan BerbasisArduino Uno. Publikasi.Universitas

MuhammadiyahSurakarta.

Ridwan,Wrastawa.2016. Modul PraktikumMikrokontroler Dan Sensor.

TeknikElektro, Universitas NegeriGorontalo.

Sugiyono. 2006. MetodePenelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D. Bandung:

Alfabeta

Sirait S, susanto D.dan egra S. teknologi irigasi otomatis bertenaga surya di

kelompok tani cahaya tani kecamatan tarakan utara kota tarakan. Jurnal ilmu pertanian. 2(2) :60-67

sari, Iskandar. 2017. Prototype showerotomatis Menggunakan SensorGerak (Pir)

Dan Sensor Suara(Analog Sound Sensor). TeknikElektro. Politeknik

Negeri Padang