Header Ads

Kontrol Pemanas Air


Kontrol Pemanas Air
Hestia Justine Hakiim S1, Mustain Rhozaly2, Rifky Khoirulloh Yoga Pratama3, Samuel Beta4
Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.
Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, 
Email : 1hestiajustine@gmail.com2rhozaly1@gmail.com , 3rifky.official21@gmail.com4sambetak2@gmail.com


I.     PENDAHULUAN
Air panas biasa digunakan untuk mandi, mencuci peralatan agar steril, dan membuka pori-pori wajah. Pada umumnya, pemanas elektrik hanya dapat memanaskan air tanpa mengetahui berapa suhu air tersebut dan tidak bisa diatur suhunya. Pada proyek arm ini dibuat kendali pemanas air agar suhu air sesuai kebutuhan. Pemanas akan nyala dan mati sesuai pengaturan suhu yang telah diatur sehingga suhu air terjaga kondisinya. Suhu air juga dapat dipantau melalui LCD.

II.    TINJAUAN PUSTAKA
            2.1. Arm Nuc 120
ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler NUC120RD2BN yang berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programmer eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

Gambar 2.1 ARM NUC 120
Spesifikasi :
Ø  Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4
Ø  KB Data Flash, CPU ARM Cortex-M0).
Ø  Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.
Ø  Terintegrasi dengan osilator 32.768 kHz sebagai sumber clock RTC.
Ø  Memiliki 1x port USB.
Ø  Memiliki 1 port RS-485.
Ø  Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3.3VDC / 5VDC.
Ø  Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus
Ø  Menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkan
Ø  Programmer eksternal.
Ø  Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging dan programming.
Ø  Memiliki 45 jalur GPIO.
Ø  Terintegrasi dengan sensor suhu internal.
Ø  Memiliki port input 8 kanal ADC 10-bit.
Ø  Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.
Ø  Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.

            2.2. Tuas Kendali (Joystick)
Tuas Kendali merupakan alat masukan komputer yang berwujud tuas atau tongkat yang dapat bergerak ke segala arah, Alat ini dapat mentransmisikan arah sebesar dua atau tiga dimensi ke komputer. 
Joystick merupakan sebuah tuas kendali yang umumnya dikonfigurasi sehingga memindahkan gerakan sinyal tongkat kiri atau kanan sepanjang sumbu X, dan bergerak ke depan (atas) atau belakang (bawah) gerakan sinyal sepanjang sumbu Y.
Gambar 2.2 Joystick


            2.3. Sensor Suhu (Waterproff LM 35)
Waterproof LM35 Temperature Sensor adalah modul sensor suhu LM35 yang tahan air. Dalam modul LM35 ini, sensor LM35 telah diberi lapisan yang tahan air, sehingga modul tetap dapat bekerja dengan baik untuk mengukur suhu dalam cairan.
 Spesifikasi :
      Terkalibrasi dalam satuan Celcius.
      Faktor skala yang linear 10 mV / °C.
      Daerah pengukuran 0 °C 100 °C.
      Tegangan sumber 4 VDC 30 VDC.
      Dilapisi dengan 3 lapisan, sehingga sensor tetap dapat bekerja dengan baik di dalam air.
Output led: merah (VCC), kuning (DATA), hitam (GND)


Gambar 2.3 Waterproff LM 35

            2.4. Tampilan (LCD 16x2)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Pada postingan aplikasi LCD yang digunakan ialah LCD dengan jumlah karakter 16x2. LCD berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

Gambar 2.4 LCD 16x2

          2.5. Indikator (LED RGB)
LED RGB merupakan LED yang mampu menghasilkan warna-warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki-kaki led untuk warna R-G-B.
LED ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol warna R-G-B dan 1 pin sebagai common cathode/common anode, sehingga katoda/anoda dari masing-masing kaki R-G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini.

Gambar 2.5 LED RGB

     2.6. Elemen Pemanas
Elemen Pemanas Listrik menghasilkan panas yang dihasilkan oleh kawat ataupun pita bertahanan listrik tinggi (Resistance Wire) biasanya bahan yang digunakan adalah niklin yang dialiri arus listrik oleh isolator listrik yang mampu meneruskan panas dengan baik hingga aman jika digunakan.

Gambar 2.6 Elemen Pemanas


     2.7. Penguat Non Inverting
Penguat Tak-Membalik (Non-Inverting Amplifier) merupakan penguat sinyal dengan karakteristik dasat sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input. Pada percobaan kali ini rangkaian dikuatkan sebanyak 5 kali. Dengan menggunakan Rin sebsar 10k dan Rf 40k Ω. IC CA3140 mendapat input sebesar 12 volt.  Besarnya penguatan tegangan output dari rangkaian penguat tak membalik diatas dapat dituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut.
Jadi perhitungannya :   



Gambar 2.8 Penguat Non Inverting

     2.8. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 12V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Gambar 2.9 Relay  

III.   PERANCANGAN
        3.1  Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
              Adapun Komponen yang digunakan yaitu : 
1.        ARM NUC 120  (1)
2.        Joystick (1)
3.        Waterproff LM 35 (1)
4.        LCD 16x2 (1)
5.        LED RGB (1)
6.        Elemen Pemanas (1)
7.        Rangkaian Penguat Non Inverting (1)
8.        Relay (1)

       3.2  Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok

        3.3.  Gambar Pengawatan

Gambar 3.2 Pengawatan Pada Fritzing

        3.4.  Gambar Rangakain Lengkap


Gambar 3.3 Gambar Rangakaian Lengkap

            3.5. Gambar Diagram Alir

Gambar 3.4 Gambar Diagram Alir pada Arduino


 IV.  PERANCANGAN MEKANIK

Gambar 4.1 Perancangan Mekanik

    V. CARA KERJA

Ketika di jalankan, alat akan menampilkan tampilan awal nama kelompok kemudian ketika joy stick digeser kekanan satu kali maka dapat disetting suhu batas atas yang diinginkan dengan cara menaikkan atau menurunkan  joy stick, ketika joy stick digeser ke kanan dua kali maka dapat disetting suhu batas bawah , etika joy stick digeser tiga kali maka akan ditampilkan suhu actual.
Ketika tombol joystick ditekan maka alat akan bekerja, bila suhu actual dibawah suhu batas bawah maka pemanas on hingga mencapai suhu batas atas kemudian off, dan akan on kembali saat suhu actual berada dibawah suhu batas bawah.
Ketika tombol joystick ditekan saat alat sedang bekerja maka alat off dan dapat dilakukan pengesetan suhu serta dapat dilihat suhu actual


          VI. KESIMPULAN DAN SARAN
                Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah dirancang pada proyek ARM ini.
6.1.  Kesimpulan
1.  Manfaat sensor suhu LM 35 banyak sekali, salah satunya yaitu sebagai sensor untuk mendeteksi suhu air dengan mengkonversi besaran suhu menjadi besaran tegangan.
2.    Pengatur Suhu Pemanas Air ini  memudahkan pengguna alat ini untuk pengaplikasikan alat sebagai sistem Kontrol suhu dengan nilai yang diinginkan pengguna.
3. Salah satu pemanfaatan ARM sebagai pusat kontrol yang dapat digunakan dalam pembuatan alat kontrol suhu dua posisi dengan menggunakan bahasa pemrograman yaitu bahasa C.

6.2.  Saran
1.      Gunakan tambahan PCB untuk mempermudah pengkabelan
2.      Lebih teliti dalam pengkabelan  

VII.  REFERENSI

   LAMPIRAN
1.    Diagram Alir, Klik disini.
2.    Diagram Blok, Klik disini.
3.    Rangkaian Pengawatan, Klik disini.
4.    Skema Rangkaian, Klik disini.
5.    Jurnal, Klik disini.
6.    Presentasi, Klik disini.
7.    Program (C File Source), Klik disini.


BIODATA PENULIS

Hestia Justine Hakiim S. Dilahirkan di Semarang, 7 Mei 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Kemala Bhayangkari 02 Semarang, SMPN 15 Semarang, dan SMAN 2 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro dan terdaftar dengan NIM 3.32.17.0.12.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui
E-mail : hestiajustine@gmail.com 


Mustain Rhozaly Dilahirkan di Klaten, 30 Juni 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN 1 Subayan, SMPN 1 Pedan , dan SMKN Jawa Tengah. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro dan terdaftar dengan NIM 3.32.17.0.19.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui
E-mail : rhozaly1@gmail.com

Rifky Khoirulloh Yoga Pratama. Penulis dilahirkan di Purworejo, 27 Mei 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N  Purwodadi, SMPN 8 Purworejo, dan SMKN 1 Purworejo. Tahun 2017 penulis mengikuti seleksi Mahasiswa baru Diploma (D3) dan di terima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.17.0.21.
Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui 
E-mail : rifky.official21@gmail.com





Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.