LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT …eprints.umk.ac.id/9689/1/HALAMAN JUDUL.pdf ·...
14
i LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 IMAM HAMBALI NIM. 201352018 DOSEN PEMBIMBING Solekhan, ST.MT Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
Transcript of LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT …eprints.umk.ac.id/9689/1/HALAMAN JUDUL.pdf ·...
i
LAPORAN SKRIPSI
RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR
PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN
SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750
IMAM HAMBALI NIM. 201352018
DOSEN PEMBIMBING
Solekhan, ST.MT Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
ii
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2018
HALAMAN PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR
PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN
SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750
IMAM HAMBALI
NIM. 201352018
Kudus, 6 mei 2018
Menyetujui,
Pembimbing Utama,
Solekhan, ST, MT NIDN. 0619057201
Pembimbing Pendamping,
Imam Abdul Rozaq, S.Pd, MT NIDN. 0629088601
Mengetahui
Koordinator Skripsi/Tugas Akhir
iii
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR
PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN
SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750
IMAM HAMBALI
NIM. 201352018
Kudus, 29 Agustus 2018
Menyetujui,
Ketua Penguji,
Mohammad Dahlan, ST, MT NIDN. 0601076901
Anggota Penguji I,
F.Shoufika Hilyana, S.Si, M.Pd NIDN. 0006108503
Anggota Penguji II,
Solekhan, ST, MT NIDN. 0619057201
Mengetahui
iv
v
RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA
SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN
SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750
Nama mahasiswa : Imam Hambali NIM : 201352018 Pembimbing : 1. Solekhan, ST.MT
2. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT
RINGKASAN
Pemanas air merupakan salah satu peralatan yang banyak digunakan oleh manusia. Salah satunya digunakan untuk memenuhi kebutuhan pada skala rumah tangga yaitu untuk mandi air hangat. Pemanas air yang sering di pakai masyarakat adalah pemanas air yang memanfaatkan energi cahaya matahari dengan mengoptimalkan panas air yang berada di dalam pelat datar untuk mendapatkan energi panas yang maksimal digunakan sistem tracking, dengan merancang sebuah alat pemanas air otomatis solar water heater dan membuat pengendali untuk mengatur sensitifitas sensor intensitas cahaya GY-302 BH1750 yang menggunakan mikrokontroler Atmega8 dengan bahasa pemograman yaitu bahasa C. dari hasil penelitian menyatakan bahwa rangkaian bekerja dengan baik yaitu ketika sensor intensitas cahaya GY-302 BH1750 menerima paparan cahaya dari matahari maka sensor yang di gunakan ini bekerja dengan mencari nilai selisih yang paling besar supaya motor stepper menggerakan pelat terus mengarah ke matahari. Sistem tracking ini akan beroperasi dari jam 08.00 sampai jam 16.00, dengan sistem tracking ini didapatkan pada pukul 11.00 sampai pukul 13.00, panas tertinggi pada pelat bisa mencapai 74˚C, arah sudut berubah menyesuaikan pelat dari timur ke arah barat. Sedangkan tanpa sistem tracking ketika Pada saat pukul 11.00 sampai pukul 14.00 suhu plat yang di dapat mencapai 67˚C karena posisi matahari tepat berada di atas pelat datar pada posisi 90˚
Kata Kunci : Arduino, GY302BH1750, stepper, Water Heater, Tenaga Surya
vi
RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA
SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN
SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750
Student Name : Imam hambali NIM : 201352018 Mentor : 1. Solekhan, ST.MT
2. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT
ABSTRACT
Water heaters are one of the tools that are widely used by humans. One of them is used to meet the needs on a household scale that is for a warm bath. Water heaters that are often used by the community are water heaters that utilize solar energy by optimizing the heat of the water inside the flat plate to get maximum heat energy used by the tracking system, by designing a solar water heater automatic water heater and making controllers to regulate light intensity sensor sensitivity GY-302 BH1750 which uses microcontroller Atmega8 with programming language namely C language. From the results of the research states that the circuit works well, that is when the light intensity sensor GY-302 BH1750 receives exposure to light from the sun, the sensor used works by searching the biggest difference value so that the stepper motor moves the plate and continues to point to the sun. This tracking system will operate from 08.00 to 16.00, with this tracking system obtained at 11:00 until 13:00, the highest heat on the plate can reach 74˚C, the direction of the angle changes to adjust the plate from east to west. Whereas without tracking system when at 11.00 to 14.00 the temperature of the plate can reach 67˚C because the position of the sun is directly above the flat plate at position 90˚. Keywords: Arduino, GY302BH1750, stepper, Water Heater, Solar Power
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul ” RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT
DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR
INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750”
Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat dalam
memperoleh gelar sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus.
Selama penulisan skripsi ini tentunya penulis mendapat banyak bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih
kepada:
1. Dr. Suparnyo, S.H., MS. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.
2. Mohammad Dahlan, S.T., M.T. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muria Kudus.
3. Mohammad Iqbal, S.T., M.T. Selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro
Universitas Muria Kudus.
4. Solekhan, S.T., M.T. Selaku pembimbing I yang selalu membimbing dan
mengarahkan penulis dalam menyusun Skripsi ini.
5. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT. Selaku pembimbing II yang selalu membimbing
dan mengarahkan penulis dalam menyusun Skripsi ini.
6. Mohammad Iqbal, S.T., M.T Selaku dosen wali saya yang banyak mendukung
selama kuliah dalam mencapai tujuan.
7. Seluruh Staff Dosen, Fakultas Teknik Elektro kiranya telah banyak
memberikan pengetahuan pada penulis, selama menimba ilmu di Fakultas
Teknik Universitas Muria Kudus ini.
8. Ibunda Eni yuliati, Ayahanda Supadi, Saudara penulis ahmad sayful alim dan
seluruh keluarga besar penulis pakde subandriyo, bude kasminah,Nenek
viii
ix
DAFTAR ISI HALAMANJUDUL ......................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................................... iv RINGKASAN .................................................................................................... v ABSTRACT ....................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang ........................................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 2 1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3 1.4 Tujuan ...................................................................................................... 3 1.5 Manfaat ................................................................................................... 3 1.6 sistematika penulusan ............................................................................. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroler Arduino Uno ................................................................. 6 2.2 Sensor GY302 BH1750 ........................................................................... 7 2.3 LCD 16x4 ................................................................................................ 9 2.4 Pelat Alumunium .................................................................................... 10 2.5 Motor Stepper ......................................................................................... 11 2.5.1 Kakteristik Motor Stepper ....................................................................... 12 2.5.2 Prinsip kerja motor stepper ..................................................................... 13 2.6 Driver Motor Setepper 1298p ................................................................. 14 2.7 Pipa Tembaga .......................................................................................... 15 2.8 Sensor Suhu DS18b20 ............................................................................ 16
x
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Persiapan Penelitian ................................................................................ 18 3.2 Variabel Penellitian ................................................................................. 18 3.3 Perancangan Alat .................................................................................... 18 3.4 Perancangan Hardware ............................................................................ 20 3.5 Pembuatan Alat ....................................................................................... 21 3.6 Uji Coba Alat .......................................................................................... 25 3.7 Hasil Dan Analisa .................................................................................... 26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil dari peranangan alat... .....................................................................28 4.2 Pengujian solar water heater tanpa sistem tracking.................................30 4.3 Perbandingan antara solar water heater dengan sistem tracking dengan
menggunakan sensor intensitas cahaya GY302 BH1750......................... 31 4.4 Perbandingan antara solar water heater sistem tracking dengan
menggunakan sensor GY302 BH1750... ..................................................32 4.5 Hasil pengukuran sensor GY302 BH1750 dengan alat ukur lux digital seri
5202 ......................................................................................................... 33 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 36 5.2 Saran .............................................................................................................. 36 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................37
LAMPIRAN .......................................................................................................39
BIODATA PENULIS.........................................................................................44
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arduino Uno ................................................................................ 7 Gambar 2.2 Sensor GY302 BH1750 ............................................................... 9 Gambar 2.3 LCD 16x2 I2C ............................................................................ 10 Gambar 2.4 Bentuk pelat aluminium .............................................................. 11 Gambar 2.5 Prinsip kerja motor stepper .......................................................... 14 Gambar 2.6 Motor stepper............................................................................... 14 Gambar 2.6 Driver motor stepper ................................................................... 15 Gambar 2.7 Pipa tembaga ............................................................................... 15 Gambar 2.8 sensor suhu DS18B20.................................................................. 16 Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian .............................................................. 17 Gambar 3.2 Blok diagram perancangan hadware pada solar water heater .... 19 Gambar 3.3 Skema rangkaian sistem tracking ................................................ 21 Gambar 3.4 Bentuk solar water heater sistem tracking ................................ 22 Gambar 3.5 Bentuk pelat datar ........................................................................ 23 Gambar 3.6 Bentuk perangkat Kontroler ........................................................ 23 Gambar 3.7 Bentuk sensor GY302 BH1750 ................................................... 24 Gambar 3.8 Bentuk motor stepper .................................................................. 24 Gambar 3.9 Bentuk tandon Air ....................................................................... 25 Gambar 3.10 Uji Coba Alat ............................................................................... 26 Gambar 4.1 Desain solar water heater ............................................................. 28 Gambar 4.2 Flowchart sistem tracking solar water heater ............................. 32 Gambar 4.3 Bentuk nyata solar water heater ................................................. 32 Gambar 4.4 pengukuran pada alat lux meter 5202 .......................................... 33 Gambar 4.5 Grafik pengukuran solar water heater ....................................... 34
xii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Komponen Dalam Skema Rangkaian ............................................. 21 Tabel 3.2 Tabel Pengujian 1 ............................................................................. 26 Tabel 3.3 Tabel Pengujian 2 ............................................................................. 27 Tabel 4.1 pengujian solar water heater tanpa sistem tracking ........................ 30 Tabel 4.2 pengujian solar water heater dengan sistem tracking ..................... 31
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 jurnal Ilmiah Lampiran 2 Coding Program Arduino Lampiran 3 Dokumentasi Foto
14
