Post on 06-Feb-2018
RANCANG BANGUN COOLBOX PORTABLE DENGAN PENGATURAN SUHU MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
(COOL BOX PORTABLE DESIGN WITH TEMPERATURE CONTROL USING ARDUINO UNO)
Bunayya Ibnu Gaza 065111070, Soewarto Hardhienata1 dan Teguh Pujanegara2 Program Studi ilmu Komputer – FMIPA Universitas Pakuan
Jl. Pakuan PO BOX 452, Bogor Telp/Fax (0251) 8375 574
Email : bunayyaibnu@rocketmail.com
ABSTRAK Laporan ini membahas bangaimana membuat rancang bangun coolbox portable dengan pengaturan suhu menggunakan arduino uno. Rancangan ini dibuat dengan menggunakan software Arduino IDE. Komponen elektronik yang digunakan dalam rancangan ini meliputi arduino, elemen peltier, sensor suhu ds18b20, LED display. Hasil dari pembuatan rancang bangun coolbox dilakukan dengan penempatan sensor suhu sebagai komponen penting dalam rancangan coolbox. Pada rancangan ini suhu yang dihasilkan oleh elemen peltier dikontrol oleh arduino yang telah diprogram, kemudian batasan suhu diatur menggunakan button yang sudah diprogram pada arduino, lalu suhu yang terbaca akan ditampilkan pada LED display. Kata kunci : rancang bangun, coolbox, suhu, arduino.
ABSTRACT This report discusses the design bangaimana make portable coolbox with temperature settings using arduino uno. This design was created using the Arduino IDE software. Electronic components used in this design include arduino, peltier element, a temperature sensor DS18B20, LED display. Results of Design and build a coolbox to do with the placement of temperature sensors as an important component in the design coolbox. In this design temperatures generated by the peltier element is controlled by arduino has been programmed, then the temperature limits are set using pre-programmed button on the arduino, then the temperature is read to be displayed on the LED display. Keywords : design, cool box, temperature, arduino.
PENDAHULUAN LatarBelakang
Seiring berkembangan zaman yang begitu pesat terutama pada bidang teknologi menuntut kita untuk mengembangkan kemampuan diri untuk mengikuti arus teknologi. Penggunaan teknologi merupakan syarat utama guna meningkatkan efektifitas dan hasil terbaik. Oleh karena itu mengembangkan dan mengoptimalkan teknolgi yang sudah ada saat ini merupakan
suatu keharusan guna menyesuaikan dengan keinginan dan gaya hidup.
Dari tahun ketahun semakin banyak produk teknologi yang lebih mutakhir dan kebanyakan produk teknologi tersebut mudah dibawa kemana saja karena bentuknya yang semakin kecil atau biasa disebut portable. Atas dasar itu, dikembangkanlah suatu produk teknologi yang bisa beradaptasi dengan keadaan sekitar. Sesuai dengan judul skripsi ini yaitu “Rancang
Bangun Coolbox Portable Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno”, merupakan sebuah pengembangan dari teknologi yang sudah ada sehingga memaksimalkan fungsi dari teknologi tersebut.
Coolbox Portable ini merupakan sebuah pendingin berukuran kecil, sehingga dapat dibawa kemana saja dan tidak mengkonsumsi daya terlalu besar. Jadi penggunaan Coolbox Portable ini lebih efisien. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan judul proposal penelitian , tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat Coolbox Portable Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno. Agar memudahkan masyarakat mendapatkan air dingin tanpa harus repot membawa lemari pendingin.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini dibatasi hanya pembuatan atau perakitan Coolbox Portable Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno. Terdiri dari perakitan cashing coolbox, perakitan komponen elektronika, dan pemrograman Arduino Uno .
Manfaat Penelitian
Hasil dari pembuatan Coolbox Portable Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno ini diharapkan memberikan manfaat Antara lain :
1. Bagi masyarakat a. Lebih hemat energi b. Lebih mudah untuk dibawa karna
ukuranya yang kecil c. Harga lebih murah
2. Bagi penulis a. Mengetahui cara perakitan
komponen dan pemrograman mikrokontroler
b. Menerapkan ilmu yang telah didapat dari proses perkuliahan.
c. Menambah wawasan dibidang terkait.
3. Bagi pembaca a. Dapat mengetahui rancangan
Coolbox Portable Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno.
b. Menjadi referensi penelitian berikutnya.
DASAR TEORI
Coolbox Portable
Coolbox Portable atau biasa kita sebut kulkas mini adalah sebuah alat yang umumnya merupakan peralatan rumah tangga yang berfungsi untuk mendinginkan minuman atau mengawetkankan makanan. Bentuk umum lemari pendingin adalah persegi yang terdiri dari berbagai komponen. Gas Freon merupakan komponen utama yang berfungsi untuk memberikan suhu dingin keseluruh ruangan yang ada dalam kulkas. Tapi penggunaan gas Freon sangat berdampak buruk bagi lingkungan Karena menyebabkan pengkikisan lapisan ozon bumi. Coolbox portable menggunakan sebuah komponen yang dinamakan elemen peltier. Tidak seperti gas Freon yang merusak lingkungan, elemen peltier tidak berdampak buruk untuk lingkungan dan juga hemat daya.
Gambar 1. Coolbox Portable
Sensor Suhu Sensor Suhu atau Temperature Sensors adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital. Sensor Suhu juga merupakan dari keluarga Transduser. Thermal Sensor DS18B20
Sensor DS18B20 merupakan sensor suhu 9-12 bit yang memiliki fungsi seperti thermometer serta terdapat sistem alarm. Sensor DS18B20 memiliki kemampuan untuk mengukur suhu pada kisaran -55°C sampai 125°C dan bekerja secara akurat dengan kesalahan ±0,5°C pada kisaran -10°C sampai 85°C. selain itu daya yang digunakan sensor suhu DS18B20 bisa langsung didapat dari data line (parasite power), sehingga tidak perlu lagi listrik eksternal. Rangkaian sensor suhu DS18B20 memiliki keunikan yaitu 64-bit, yang memungkinkan DS18B20 terhubung ke beberapa funsi yang sama melalui satu kabel yang sama. Oleh karena itu, satu microprocessor saja dapat mengendalikan banyak sensor yang akan didistribusikan ke daerah yang lebih besar. Aplikasi dari fitur ini meliputi pengontrol lingkungan (HVAC), sistem pemantauan suhu dalam ruangan, peralatan, dan proses monitoring sistem kontrol.
Fitur sensor suhu ds18b20:
1. Hanya memerlukan satu port pin untuk komunikasi
2. Setiap perangkat memiliki 64-bit dalam On-Board ROM
3. Kemampuan simplifies Distributed Temperature Sensing Aplication
4. Tidak memerlukan komponen eksternal
5. Power supply berkisar 3 V sampai 5 V
6. Suhu yang dapat diukur dari -55°C sampai 125°C (-67°F sampai 257°F)
7. Keakuratan data dari -10°C sampai 85°C
8. Resolusi thermometer 9-Bit 9. Kecepatan mengukur suhu dalam
750-800ms (max) 10. Pengaturan alarm dapat disesuaikan
Gambar 2. Thermal Sensor DS18B20
Arduino Uno Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Uno memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, sumber daya bisa menggunakan power USB (jika terhubung ke komputer dengan kabel USB) dan juga dengan adaptor atau baterai.. Arduino Uno berbeda dari semua papan sebelumnya dalam hal tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-
to-serial. Revisi 2 dari Uno memiliki resistor pulling 8U2 HWB yang terhubung ke tanah, sehingga lebih mudah untuk menggunakan mode DFU.
Gambar 3. Arduino Uno
Elemen Peltier
Elemen Peltier adalah Modul Thermo-Electric, umumnya dibungkus oleh keramik tipis yang berisikan batang-batang Bismuth Telluride di dalamnya. Ketika disupply tegangan DC 12volt-15volt salah satu sisi akan menjadi panas, sementara sisi lainnya akan dingin. Peltier merupakan sebuah komponen yang tergolong komponen Thermoelectric, dimana ketika terjadi perbedaan suhu diantara dua sisinya maka komponen ini mengubahnya menjadi besaran tegangan listrik, dan begitu pula sebaliknya, ketika suatu tegangan listrik diberikan kepada komponen ini, maka dia dapat mengubahnya menjadi dua suhu yang berbeda cukup extreme.
Gambar 4. Elemen Peltier
LED Display Monitor LED (Light Emitting Diode)
memiliki teknologi yang sama dengan LCD
dengan pengembangan lebih lanjut dari
LCD yang memiliki efek display
peningkatkan pada warna yang ditampilkan
yaitu lebih banyak variasi warnanya.
Perbedaan secara fisik pada LED komputer
umumnya terletak pada bentuknya yang
lebih ramping/ tipis. Pada beberapa tipe
LED memiliki fungsi dan fitur yang lebih
lengkap dibandingkan LCD, seperti
kemampuan digital touch screen, Digital TV
internet, Digital TV tuner. Sedangkan
perbedaan secara umum antara LED dan
LCD hanya terletak pada sistem
pencahayaannya yang menggunakan
teknologi LED backlight. Berbeda dengan
LCD yang menggunakan CCFL Backlight
(Cold Cathode Fluorescent Lamp) dalam
bahasa Indonesian “lampu neon berjenis
fluorescent”, monitor LED mampu
menghemat konsumsi listrik hingga 50-70%
dibandingkan dengan LCD dengan
kemampuan menghasilkan gambar yang
sangat tajam.
Gambar 5. LED Display
METODE PENELITIAN
Metode Penelitian Metode penelitian merupakan dasar
sistematika yang dipakai sebagai pedoman dalam mengerjakan suatu penelitian. Dalam metode penelitian terdapat tahap-tahap yang sistematis agar memudahkan proses penelitian. Adapun metode yang dipakai sistematikanya sebagai berikut.
Gambar 6. Langkah-langkah Penelitian
Penetapan Tema Dalam perencanaan proyek penelitian diperlukan sebuah tema agar penelitian bisa berjalan dengan lancar dan tidak keluar dari jalur yang telah ditetapkan. Dalam penelitian kali ini tema yang diangkat adalah “Rancang Bangun Coolbox Portable Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno”. Studi Literatur Literatur merupakan sebuah reverensi yang sangat berguna dalam penelitian suatu proyek. Oleh karena itu penulis telah mendapatkan berbagai studi literatur guna mendapatkan informasi tambahan mengenai proyek yang akan dibuat.
Perencanaan Perencanaan suatu proyek penelitian mencakup semua hal yang akan dilaksanakan dalam penelitian, yaitu : Kebutuhan Alat dan Bahan
Pada tahap ini dilakukan estimasi kebutuhan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian. Spesifikasi kebutuhan dan alat yang akan digunakan, antara lain : Alat : a. Laptop ASUS A43S
Processor intel core i3 dengan kapasitas memory 4GB dan hardisk 500GB.
b. Arduino Uno Berfungsi sebagai pengolah data dari keseluruhan sistem atau dapat disebut sebagai otak dari sistem yang telah dibangun.
c. Thermal Sensor Berfungsi sebagai alat pendeteksi dan pengatur suhu.
d. LCD Display Berfungsi untuk menampilkan suhu.
e. Peltier Komponen yang menciptakan suhu dingin.
f. Heatsink dan Fan Berfungsi untul membuang suhu panas dalam komponen.
Bahan :
Bahan penelitian yang digunakan berupa dokumen dan data yang berasal dari tempat penelitian yakni semua informasi dan data - data yang diperoleh dari browsing dan referensi dari buku-buku, jurnal-jurnal dan skripsi terdahulu, seperti jurnal yang ditulis oleh Sugianto (2008) dan Bayu Widodo (2011).
Analisis Sistem Tahap analisis sistem merupakan tahapan penganalisaan semua bahan dasar yang akan digunakan dalam penelitian. Semua data yang telah dikumpulkan dianalisis sehingga memudahkan pekerjaan. Begitu pula dengan semua bahan dasar yang akan digunakan harus dianalisis, seperti : Analisis Hardware
Pada rangkaian modul Arduino Uno bisa disebut dengan CPU board yang berfungsi sebagai pengendali utama dari keseluruhan sistem atau dapat disebut sebagai otak dari sistem penggerak ini. Board yang dilengkapi dengan port komunikasi serial, port analog dan digital. Modul Arduino Uno ini menggunakan IC ATMEGA328 dari keluaran ATMel sebagai mikroprosesornya.
Elemen peltier digunakan untuk menciptakan suhu dingin pada coolbox yang akan dibuat. Alat ini dapat bekerja pada suhu yang relatif ekstrem dengan input daya yang diberikan. Peltier bekerja pada daya sebesar 3v-12v, semakin besar daya yang diberikan maka semakin cepat pula proses pendinginan dari coolbox tersebut.
Pada rangkaian ini juga menggunakan sebuah sensor yang berfungsi untuk mengatur suhu dari coolbox yang akan dibuat. Suhu akan diatur sedemikian rupa oleh Arduino yang nantinya akan dibaca oleh sensor dan akan ditampilkan pada display. Analisis Software
Arduino IDE adalah sebuah software yang digunakan untuk membuat program yang akan di upload kedalam board Arduino. Arduino IDE memiliki fungsi seperti Serial Terminal yang digunakan untuk melakukan debug program dan uploading yaitu memasukkan kode program kedalam mikroprosesor.
Alat Penunjang Solder merupakan alat pendukung
yang digunakan untuk memanaskan timah parti yang digunakan untuk menyambung komponen-komponen elektronik sehingga satu jalur dengan skematik pada PCB.
Bor digunakan untuk melubangi PCB dan juga untuk melindungi rangka agar menjadi lebih kokoh.
Obeng terdiri dari dua mata obeng minus dan plus yang digunakan untuk mengencangkan rangka dengan board PCB.
Multimeter digunakan untuk melakukan pengecekan tegangan yang terdapat pada PCB jika terjadi troubleshooting pada PCB.
Perancangan Setelah semua bahan yang
dibutuhkan telah selesai di analisis maka tahap selanjutnya adalah perancangan. Tahapan ini berguna untuk merancang alat dan sistem yang akan dibuat dan diaplikasikan agar tidak terjadi kesalahan pada tahap perakitan dan pengujian nantinya.
Gambaran Utama Sistem
Gambaran umum pada sistem ini terdiri dari 3 aspek yaitu input berupa suhu yang dihasilkan oleh peltier. Proses yang berada pada mikrokontoler yaitu Arduino uno dan yang terakhir adalah output dari suhu yang dihasilkan oleh peltier akan ditampilkan oleh display.
Gambar 7. Gambaran Umum Sistem Penjelasan gambaran umum sistem :
1. Peltier menciptakan suhu dingin yang dikontrol menggunakan Arduino.
Pel Ar Dis
Se
2. Sensor membaca suhu yang dihasilkan oleh peltier kemudian memberi data pada Arduino.
3. Suhu yang dibaca oleh sensor akan ditampilkan oleh display.
Rancangan Chasing Coolbox
Bentuk atau dimensi coolbox dirancang sedemikian rupa guna mendapatkan hasil terbaik, baik dari segi kualitas bahan yang digunakan sampai efisiensi atau kinerja dari bentuk yang akan dibuat. Dalam hal ini perancangan dilakukan dengan persepsi bahwa coolbox portable haruslah berukuran kecil sehingga mudah dibawa kemana dan kapan saja. Dalam penelitian ini ukuran yang akan dibuat berdimensi Panjang=8,5cm Lebar=5,5cm dan Tinggi 37cm. Penempatan setiap elemen atau komponen dipikirkan sematang mungkin guna mendapatkan hasil yang maksimal.
Gambar 8. Rancangan Chasing Coolbox
Jika kita perhatikan dengan seksama rancangan tersebut kita dapat melihat ada tanda panah yang menunjukan skema dari proses pendinginan coolbox tersebut. Berikut keterangannya :
1. Panah ungu menunjukan semua komponen yang akan dipasang. Semua komponen utama diletakan dibagian belakang coolbox.
2. Panah biru menunjukan sirkulasi suhu yang ada pada coolbox tersebut.
Alat yang digunakan sebagai sirkulasi disini adalah sebuah fan yang berguna untuk menyebarkan suhu dingin dari peltier ke segala arah.
3. Panah merah menunjukan saluran pembuangan hawa panas yang dihasilkan peltier. Sebagai mana diketahui bahwa peltier bisa menghasilkan perbedaan suhu pada kedua sisinya. Jika sisi panas pada peltier dibuang maka sisi dingin akan semakin dingin.
Rancangan pendingin
Komponen yang digunakan sebagai pendingin adalah peltier, heatsink dan fan. Masing-masing dari komponen tersebut memiliki fungsi tersendiri seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya. Semua komponen tersebut dirangkai sedemikian rupa. Dalam hal ini semua komponen dirakit secara bertumpuk, mulai dari fan yang kemudian digabungkan dengan heatsink yang sudah menyatu dengan peltier.
Gambar 9. Rangkaian Pendingin
Dari gambar diatas bisa dilihat bahwa peltier, heatsink dan fan disatukan menjadi satu kesatuan yang dapat mencipatakan suhu dingin pada coolbox. Power atau daya dari peltier dan fan dihubungkan sehingga kedua komponen tersebut bekerja bersama.
Rancangan Program Program merupakan inti dari rangkaian ini. Dalam hal ini pemrograman dilakukan pada microcontroller yaitu Arduino uno. Arduino diprogram menggunakan sebuah aplikasi khusus pemrograman yaitu Arduino IDE. Pemrograman dilakukan agar semua komponen yang ada berfungsi dengan maksimal. Pada hal ini pemrograman difokuskan pada pengaturan suhu dan menampilkan suhu pada display. Semua program dimasukan pada Arduino yang nantinya akan menggerakan semua komponen yang ada berdasarkan perintah yang sudah dibuat. Gambar 10. Compiler Arduino IDE
Sebuah program yang baik harus memiliki cara kerja yang efisien. Untuk memudahkan pembuatan program maka dibuatlah sebuah flowchart guna mendapatkan langkah-langkah yang terurut. Berikut merupakan flowchart untuk pembuatan program Arduino.
Gambar 11. Flowchart Program Penjelasan flowchart :
1. Mulai. 2. Pilih mode (Suhu). 3. Terdapat tiga pilihan mode suhu
yaitu; Low, Medium, dan High. Pilih salah satu.
4. Jika Low, maka suhu akan didinginkan sesuai batasan suhu Low.
5. Jika Medium, maka suhu akan didinginkan sesuai batasan suhu Medium.
6. Jika High, maka suhu akan didinginkan sesuai batasan suhu High.
7. Apabila batasan suhu terpenuhi,
maka proses pendinginan akan
berhenti dan menjaga suhu pada
mode yang dipilih.
HASIL DAN PEMBAHAN
Pada bab ini akan membahas hasil dan pembahasan Rancang Bangun Coolbox Dengan Pengaturan Suhu Menggunakan Arduino Uno berdasarkan rancangan yang telah dimuat pada bab sebelumnya. Pada bab ini juga akan membahas pengujian alat apakah sudah sesuai atau belum.
Pembahasan Adapun pembahasan dalam bab ini adalah mengenai pengujian setiap komponen tang digunakan dan pengujian keseluruhan sistem, apakah sudah berjalan dengan semestinya atau tidak. Adapun tahapan uji coba yang dilakukan adalah dengan uji coba struktural, uji coba fungsional dan uji coba validasi. Uji Coba Struktural Uji coba struktural dilakukan untuk memastikan apakah semua komponen sudah terkoneksi dengan benar atau tidak dan juga memastikan bahwa semua komponen sudah terstruktur. Berikut merupakan hasil dari pengujian struktural: Koneksi Antara Arduino dan Display
Arduino dan display dihubungkan menggunakan kabel pada pin yang sudah tersedia dalam setiap komponen. Pengujian tersebut disajikan pada tabel berikut. Tabel 1. Pengujian Koneksi Arduino dengan Display
Koneksi Antara Arduino dan Sensor
Arduino dan sensor dihubungkan menggunakan kabel pada pin yang sudah tersedia dalam setiap komponen. Pengujian tersebut disajikan pada tabel berikut. Tabel 2. Pengujian Koneksi Arduino dengan Sensor
Komponen Koneksi Ya Tidak
Arduino Sensor √
Koneksi Antara Arduino dan Relay Arduino dan relay dihubungkan
menggunakan kabel pada pin yang sudah tersedia dalam setiap komponen. Pengujian tersebut disajikan pada tabel berikut. Tabel 3. Pengujian Koneksi Arduino dengan relay
Komponen Koneksi Ya Tidak
Arduino relay √ Koneksi Antara Penurun Tegangan dan Arduino
Penurun tegangan dan Arduino dihubungkan menggunakan kabel pada pin yang sudah tersedia dalam setiap komponen. Pengujian tersebut disajikan pada tabel berikut. Tabel 4. Pengujian Koneksi Penurun Tegangan dengan Arduino
Komponen Koneksi Ya Tidak
Penurun Tegangan
Arduino √
Koneksi Antara Relay dan Komponen Pendingin
Relay dan komponen pendingin dihubungkan menggunakan kabel pada pin yang sudah tersedia dalam setiap komponen. Pengujian tersebut disajikan pada tabel berikut. Tabel 5. Pengujian Koneksi Relay dengan Komponen Pendingin
Komponen Koneksi Ya Tidak
Relay Komponen Pendingin
√
Koneksi Antara Penurun Tegangan dan Accumulator
Penurun tegangan dan Accumulator dihubungkan menggunakan kabel pada pin
Komponen Koneksi Ya Tidak
Arduino
Display √
yang sudah tersedia dalam setiap komponen. Pengujian tersebut disajikan pada tabel berikut. Tabel 6. Pengujian Koneksi Penurun Tegangan dengan Accumulator
Komponen Koneksi Ya Tidak
Penurun Tegangan
Accumulator √
Uji Coba Fungsional Setelah melakukan uji coba
structural maka selanjutnya dilakukanlah uji coba fungsional, uji coba ini dilakukan dengan cara memberikan daya pada setiap komponen dan melihat apakah komponen tersebut bekerja atau tidak. Berikut adalah hasil dari uji coba fungsional. Pengujian Arduino Uno
Pengecekan modul Arduino Uno dilakukan dengan menghubungkan baterai accumulator atau power supply 12 volt pada modul Arduino. Akan tetapi karena Arduino berkerja pada daya sebesar 5 volt maka daya diturunkan terlebih dahulu sebelum dihubungkan pada Arduino. Alat yang digunakan adalah penurun tegangan yang output atau keluaranya dapat diatur sesuai keinginan.
Gambar 12. Penurun Tegangan DC
Setelah daya diturunkan menjadi 5 volt DC maka akan menghidupkan modul Arduino. Terdapat indikator yang menandakan bahwa modul Arduino tersebut sudah menyala. Berikut adalah tabel pengujian Arduino beserta tampilan Arduino.
Tabel 7. Pengujian Arduino Uno
Gambar 13. Indikator Arduino Pengujian Display
Display digunakan agar suhu yang terbaca oleh sensor dapat terlihat dan juga dapat mengetahui mode apa yang sedang digunakan. LED Display bekerja pada voltase sebesar 12V DC. Berikut adalah pengujian display.
Gambar 14. Pengujian Display
Voltase input Kondisi Arduino
0 Volt Mati
5 Volt Hidup
Pengujian Modul Relay
Modul relay adalah motor penggerak yang akan menggerakan komponen pendingin seperti peltier, kipas, dan heatsink. Modul relay sudah terkompabilitas dengan program yang ada pada Arduino. Modul relay memiliki indikator berupa led berwarna biru. Berikut adalah pengujian terhadap modul relay.
Gambar 15. Pengujian Modul Relay
Uji Coba Validasi Uji coba validasi merupakan
pemeriksaan keakuratan pengukuran suhu dan pengecekan program pengatur suhu. Dalam uji coba ini suhu di ukur menggunakan dua alat yaitu sensor suhu Ds18b20 dan thermometer. Suhu yang diukurpun dibagi menjadi dua yaitu suhu pada coolbox dan suhu pada elemen peltier. Berikut hasil pengukuran suhu. Pengujian Suhu Box
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar perubahan suhu yang terjadi dalam coolbox dan menghitung waktu dari perpindahan suhu yang terjadi. Pengujian dilakukan menggunakan dua alat yaitu sensor suhu yang sudah ada pada coolbox dan menggunakan thermometer sebagai bahan perbandingan. Berikut tabel pengujian.
Tabel 8. Pengujian Perubahan Suhu Box Menggunakan Sensor Suhu
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 30 Menit ke-3 28 Menit ke-4 26 Menit ke-5 24
Tabel 9. Pengujian Perubahan Suhu Box Menggunakan Thermometer
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 30,2 Menit ke-3 28,4 Menit ke-4 26,5 Menit ke-5 24,4
Pengujian Suhu Elemen Peltier
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar perubahan suhu yang terjadi pada elemen peltier dan menghitung waktu dari perpindahan suhu yang terjadi. Pengujian dilakukan menggunakan dua alat yaitu sensor suhu dan menggunakan thermometer sebagai bahan perbandingan. Berikut tabel pengujian.
Tabel 10. Pengujian Perubahan Suhu Elemen Peltier Menggunakan Sensor Suhu
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 28 Menit ke-3 24 Menit ke-4 20 Menit ke-5 18
Tabel 11. Pengujian Perubahan Suhu Elemen Peltier Menggunakan Thermometer
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 27,9 Menit ke-3 23,7 Menit ke-4 19 Menit ke-5 17,8
Pengujian Program Pengatur Suhu Tahap ini adalah uji coba pengatur
suhu pada tiap-tiap mode yang dipakai yaitu Low, Medium, High. Batasan suhu telah ditentukan dalam program yang terdapat dalam Arduino. Ujicoba disajikan dalam tabel berikut. Tabel 12. Pengujian Mode Low Mode Suhu (°C) Kompunen
Pendingin
Low 20 17 Hidup Mati √ √ √ √
Keterangan :
1. Ketika suhu yang terbaca oleh sensor sebesar 20°C atau lebih, maka komponen pendingin akan bekerja.
2. Saat komponen pendingin bekerja, secara otomatis suhu akan turun. Ketika suhu mencapai 17°C maka komponen pendingin akan secara otomatis mati.
Tabel 13. Pengujian Mode Medium
Mode Suhu (°C) Kompunen Pendingin
Medium
18 15 Hidup Mati √ √ √ √
Keterangan :
1. Ketika suhu yang terbaca oleh sensor sebesar 18°C atau lebih, maka komponen pendingin akan bekerja.
2. Saat komponen pendingin bekerja, secara otomatis suhu akan turun. Ketika suhu mencapai 15°C maka komponen pendingin akan secara otomatis mati.
Tabel 14. Pengujian Mode High
Mode Suhu (°C) Kompunen Pendingin
16 13 Hidup Mati
High √ √ √ √
Keterangan :
1. Ketika suhu yang terbaca oleh sensor sebesar 16°C atau lebih, maka komponen pendingin akan bekerja.
2. Saat komponen pendingin bekerja, secara otomatis suhu akan turun. Ketika suhu mencapai 13°C maka komponen pendingin akan secara otomatis mati.
Optimasi Optimasi adalah suatu proses untuk
mencapai hasil yang ideal atau optimasi (nilai efektif yang dapat dicapai). Optimasi dapat diartikan sebagai suatu bentuk mengoptimalkan sesuatu hal yang sudah ada, ataupun merancang dan membuat sesusatu secara optimal. Dalam hal ini dilakukan sebuah pengujian terhadap coolbox yang telah dibuat guna mengetahui nilai optimal atau kinerja optimal dari coolbox tersebut. Pengujian dilakukan beberapa kali dengan faktor-faktor yang berbeda pula pada setiap pengujianya. Berikut merupakan hasil dari uji coba yang disajikan dalam beberapa tabel sesuai dengan faktor yang berbeda. Optimasi Pada Faktor Lingkungan
Pada uji coba terhadap faktor lingkungan ini berfokus pada perbedaan suhu lingkungan sekitar alat. Pengujian dilakukan dengan dua tahapan yaitu pengujian pada kondisi suhu lingkungan yang dingin dan kondisi lingkungan yang panas. Hasil uji coba disajikan pada tabel berikut. Tabel 15. Uji Coba Terhadap Kondisi Lingkungan Dingin
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 30 Menit ke-2 26
Menit ke-3 23 Menit ke-4 19 Menit ke-5 16
Tabel 16. Uji Coba Terhadap Kondisi Lingkungan Panas
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 30 Menit ke-3 28 Menit ke-4 25 Menit ke-5 22
Dari hasil percobaan yang ditunjukan
oleh tabel diatas dapat kita tarik kesimpulan bahwa faktor lingkungan sekitar dapat mempengaruhi kinerja dari coolbox. Bisa dilihat pada tabel 17, penurunan suhu terjadi sangat cepat pada kondisi lingkungan yang sejuk. Berbanding terbalik dengan yang ditunjukan oleh tabel 18. Penurunan suhu terjadi cukup lambat pada kondisi lingkungan yang panas.
Optimasi Terhadap Faktor Daya
Pada uji coba terhadap faktor daya ini yang berfukos pada daya aktif (power Supply) dan daya tidak aktif (batere). Seperti halnya dengan pengujian terhadap faktor lingkungan, pengujian ini pun dilakukan dengan dua tahap. Hasil uji coba disajikan pada tabel berikut. Tabel 17. Uji Coba Pada Kondisi Daya Aktif (Power Supply)
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 30 Menit ke-3 28 Menit ke-4 25 Menit ke-5 23 Menit ke-6 20 Menit ke-7 18 Menit ke-8 16 Menit ke-9 14
Tabel 18. Uji Coba Pada Kondisi Daya Tidak Aktif (Batere)
Waktu Suhu (°C) Menit ke-1 32 Menit ke-2 30 Menit ke-3 28 Menit ke-4 25 Menit ke-5 23 Menit ke-6 20 Menit ke-7 20 Menit ke-8 21 Menit ke-9 23
Dari hasil uji coba pada faktor
kondisi daya diatas, dapat kita ambil kesimpulan bahwa coolbox dengan daya aktif (Power Supply) bekerja lebih efisien disbanding dengan coolbox yang menggunakan daya nonaktif (Batere). Ini disebabkan karena penggunaan daya yang cukup besar. Dapat dilihat pada tabel 19 penurunan suhu terjadi secara teratur dari menit ke menit. Sedangakan pada tabel 20 terjadi penaikan suhu setelah menit ke 7, hal ini disebabkan karena daya yang digunakan mulai habis.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa suhu ruangan sekitar dapat mempengaruhi proses atau kinerja dari coolbox portable ini karena sensor yang digunakan sangat sensitif sehingga proses pendinginan coolbox sedikit terganggu dari program yang ada. Kemudian terdapat perbedaan yang cukup signifikan Antara suhu di dalam coolbox dengan suhu pada komponen pendingin yaitu peltier. Suhu pada elemen peltier cenderung lebih dingin dibanding dengan suhu didalam coolbox, ini disebabkan karena suhu dingin tidak disalurkan secara menyeluruh ke dalam coolbox dan juga pengaruh dari chasing coolbox tersebut yang kurang sempurna sehingga suhu terbuang keluar.
Karena faktor ini lah efisiensi peningkatan suhu menjadi kurang maksimal dan memerlukan waktu yang cukup lama untuk proses pendinginan suhu pada coolbox. Dan yang terakhir apabila coolbox ini selesai digunakan maka suhu dingin akan cepat menghilang dan berganti menjadi suhu panas. Hal ini disebabkan oleh elemen peltier tersebut.
Saran
Dalam pengaplikasianya coolbox ini masih memiliki beberapa kekurangan. Dalam penggunaanya coolbox ini mengkonsumsi daya yang cukup besar, sehingga lebih dianjurkan untuk langsung dihubungkan pada accumulator (aki) yang sedang bekerja atau terhubung langsung pada kendaraan. Hal ini disebabkan karena penggunaan komponen yang cukup memakan daya dan penambahan beberapa komponen yang diperlukan guna menunjang efisiensi dari coolbox portable ini. Coolbox portable ini pun sangat mungkin untuk dikembangkan untuk penelitian kedepanya. Coolbox portable ini juga dapat dialih fungsikan dari pendingin menjadi pemanas dengan cara merubah polaritas dari komponen yang ada berdasarkan teori yang diuraikan pada penelitian ini yaitu penggunaan komponen utama elemen peltier. Penambahan beberapa komponen dapat dilakukan guna menambah kinerja dari coolbox portable ini.
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto Eko Putra, 2010, Mudah
Menguasai Pemrograman Mikrokontroler Atmel AVR Menggunakan BASCOM-AVR. Kelompok Riset DSP dan Embedded Intelligent System, ELINS Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Pakuan Bogor. 2014. Buku Panduan Skripsi dan Tugas Akhir, Program Studi Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam UNPAK, Bogor.
Heryanto, DKK, 2008. Mikrokontroller
ATMega 8535. Listianto, 2014. http://listianto-
tri.blogspot.com/2014/06/membuat-kulkas-kecil.html?m=1 19 Juni 2015 20:51
Sugianto, 2008. PENGEMBANGAN
COOLBOX PORTABLE PADA BOX CERRIER SEPEDA MOTOR.
Widodo Bayu. 2011, MEMBUAT
KULKAS KECIL PORTABLE MENGGUNAKAN PENDINGIN TERMOELEKTRIK.