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.com, 2rhozaly1@gmail.com , 3rifky.official21@gmail.com, 4sambetak2@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 Ω
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
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.
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.
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
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
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
E-mail : rifky.official21@gmail.com
Tidak ada komentar: