PENGONTROL PENGISIAN BATERAI LAPTOP - core.ac.uk · Dalam mengatasi agar baterai laptop tidak mudah...

TUGAS AKHIR

PENGONTROL PENGISIAN BATERAI LAPTOP

Diajukan untuk memenuhi salah

satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Program

Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

disusun oleh:

JHONY MARULI SETIAWAN

NIM: 135114005

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

FINAL PROJECT

LAPTOP BATTERY CHARGING CONTROLLER

In partial fulfillment of

requirements for the degree

of Sarjana Teknik

In Electrical Engineering Study Program

JHONY MARULI SETIAWAN

135114005

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017


iii


iv


v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya

atau bagian karya orang lain, kecuali yang disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka

sebagaimana layaknya karya ilmiah.


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO:

"There is only one thing we say to death: not today."

Syrio Forel Game of Thrones


vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Jhony Maruli Setiawan

Nomor Mahasiswa : 135114005

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan karya ilmiah ini kepada

perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :


Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada

perpustakaan Universitas Santa Dharma untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk

media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas,

dan mempublikasikannya di media massa lain, seperti : internet untuk kepentingan akademis

tanpa perlu meminta ijin saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.


viii

INTISARI

Perkembangan teknologi yang pesat, membuat segalanya menjadi lebih mudah dan

terbantu. Laptop merupakan salah satu perangkat yang sangat banyak digunakan dalam

dunia pekerjaan, meskipun masih banyak pengguna yang masih menggunakan perangkat

lama dikarenakan masih bekerja dengan baik. Laptop yang digunakanpun diharapkan

memiliki performa baik dari kemampuan dalam menjalankan software tanpa mengalami

masalah. Disamping kemampuan dalam mejalankan aplikasi, kemampuan baterai laptop

bertahan tanpa adanya daya sangat diperlukan. Beberapa pengguna memiliki laptop dengan

baterai dengan kondisi buruk.

Dalam mengatasi agar baterai laptop tidak mudah rusak sendiri,yaitu dengan

melakukan perawatan. Perawatan yang dimaksud adalah tidak melakukan pengisian terus-

menerus meski laptop dalam kondisi penuh, hal ini akan memperpendek umur baterai.

Pengontrol pengisian baterai laptop merupakan perangkat yang bekerja agar baterai laptop

terisi saat kondisi habis dan akan terputus saat kondisi penuh. Hal tersebut akan

memperpanjang umur baterai laptop, dikarenakan baterai laptop tidak terisi secara terus-

menerus meskipun sudah penuh.

Perangkat pengontrol pengisian baterai laptop belum bekerja dengan baik, hal ini

dikarenakan ketidakmampuan program mengolah arus yang naik turun agar didapat nilai

yang sesuai. Error rata-rata untuk pengukuran arus ang ditampilkan pada lcd adalah 7,53%

,sedangkan nilai kapasitas pada lcd memiliki error 28,83% terhadap kapasitas baterai laptop.

Kata kunci : Pengontrol pengisian baterai laptop, baterai laptop, pengontrol daya.


ix

ABSTRACT

Rapid technological developments make things easier and more convenient. Laptop is

one device that is very widely used in the world of work, although there are still many users

who still use the old device because it still works well. Used laptops are expected to have

good performance of the ability to run the software without experiencing problems. In

addition to the ability to run applications, the ability of the laptop battery to survive without

any power is needed. Some users have laptops with batteries with bad conditions.

In overcoming the laptop battery does not easily damage itself, that is by doing

maintenance. The treatment in question is not charging continuously even though the laptop

is in full condition, this will shorten the battery life. The laptop battery charging controller

is a device that works to keep the laptop battery charged when it runs out and will be

disconnected when the condition is full. This will extend the life of the laptop battery,

because the laptop battery is not filled continuously even if it is full.

Laptop battery charging controller device is not working properly, this is because the

program's inability to process up and down currents in order to get the appropriate value.

The average error for current measurements shown on lcd is 7.53%, while the capacity value

on lcd has 28.83% error on the capacity of the laptop battery.

Keywords : Laptop battery charging controller, laptop battery, power controller.


x

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis sampaikan khadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat

dan cinta kasihnya penulis dapat menyelesaikan “Laptop Battery Charging Controller”.

Pada proses perkuliahan hingga tugas akhir penulis menghadapi hambatan dan rintangan

hingga dapat menyelesaikan semuanya. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Orangtua dan adik yang senantiasa mendoakan serta memberikan semangat.

2. Bapak Tjendro selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk

membantu saya dalam menyelesaikan masalah dan hambatan.

3. Bapak Petrus Setyo Prabowo dan bapak Martanto selaku penguji yang selalu

memberikan masukan yang sangat membantu.

4. Universitas sanata dharma sebagai tempat berdinamika selama 4 tahun.

5. Teman-teman teknik elektro angkatan 2013 yang selalu memberikan semangat dan

bantuan yang sangat besar, kenangan serta dinamika bersama di teknik elektro.

Terkhusus kepada: grup daddy darling Emanuel tegar yudha prasidha, Stiefanus

fendish cakrawala, Stevanus damaityas fajar, amanda rusdiarto, Dewa gde agung

Putra agastya, Matius rimawan.

6. Seluruh staf dan pengajar prodi teknik elektro yang telah memberikan banyak

bantuan dan ilmu

7. Teman-teman Persekutuan Mahasiswa Kristen Apostolos dalam dukungan semangat

serta doa nya.

8. Teman-teman elite squad guild yang memberikan semangat, nasehat dan doa.

9. Seseorang yang spesial menemani dalam proses pengerjaan TA, Marshela Tjahyadi.

10. Teman-teman Atapers dalam berdinamika selama ini dan saling menyemangati.

11. Teman-teman yang tidak dapat disebut satu persatu namun sangat membantu.


xi

DAFTAR ISI

Halaman

TUGAS AKHIR ................................................................................................................................ i

FINAL PROJECT ............................................................................................................................ ii

LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................... Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................... Error! Bookmark not defined.

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP ................................................................. vi

INTISARI....................................................................................................................................... viii

ABSTRACT ..................................................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ...................................................................................................................... x

DAFTAR ISI .................................................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ................................................................................................................... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat ........................................................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ................................................................................................................. 2

1.4. Metodologi Penelitian ........................................................................................................ 2

BAB II DASAR TEORI ................................................................................................................ 4

2.1. Kontrol On/Off ................................................................................................................... 4

2.2. Push Button ........................................................................................................................ 4

2.3. Regulator Tegangan Switching .......................................................................................... 5

2.3.1. Modul Regulator Tegangan Switching LM2596 ........................................................ 5

2.4. LCD ( Liquid Crystal Display) ........................................................................................... 6

2.5. Sensor Arus ACS712-5A ................................................................................................... 6

2.6. Relay .................................................................................................................................. 7

2.7. Mikrokontroler ATMega 8535 ........................................................................................... 8

2.7.1. Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8535 .................................................................. 8

2.7.2. Konfigurasi Pin Mikktrokontroler ATMega 8535 ..................................................... 9

2.8. ADC ( Analog to Digital Converter) ................................................................................ 11

2.9. Baterai Laptop .................................................................................................................. 12

BAB III RANCANGAN PENELITIAN .................................................................................. 15

3.1. PERANCANGAN UMUM .............................................................................................. 15

3.2. Perancangan Hardware ..................................................................................................... 16

3.2.1. Modul Sistem Minimum ATMega 8535 .................................................................. 16

3.2.2. Rangkaian Regulator Tegangan Switching LM2596 ............................................... 18


xii

3.2.3. Rangkaian LCD 16x2 ............................................................................................... 19

3.2.4. Rangkaian Sensor Arus ............................................................................................ 20

3.2.5. Rangkaian PushButton ............................................................................................. 23

3.2.6. Rangkaian Relay ...................................................................................................... 23

3.3. Perancangan Software ...................................................................................................... 24

3.3.1. Diagram Alir Utama Laptop Battery Charging Controller ....................................... 24

3.3.2. Subrutin Pengaturan Recharge dan Full ................................................................... 26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................................... 28

4. 1. Implementasi .................................................................................................................... 28

4. 2. Pembahasan Tegangan Keluaran Adapter Laptop ........................................................... 31

4. 3. Pembahasan Karakteristik Pengisian Baterai Laptop ....................................................... 33

4. 4. Analisa dan Pembahasan Data Pengujian ........................................................................ 36

4.4.1. Pengujian Arus ......................................................................................................... 36

4.4.2. Pengujian Kapasitas ................................................................................................. 37

4.4.3. Data Pengujian Hardware ......................................................................................... 39

4. 5. Analisa dan Pembahasan Perangkat Lunak ...................................................................... 40

4.5.1. Program Push Button ............................................................................................... 40

4.5.2. Program Sensor Arus dan Kapasitas ........................................................................ 41

4.5.3. Program Cek Kondisi ............................................................................................... 43

4.5.4. Program Tampilan Utama LCD 16x2 ...................................................................... 44

BAB V PENUTUP .......................................................................................................................... 46

5.1. Kesimpulan ...................................................................................................................... 46

5.2. Saran ................................................................................................................................. 46

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................................... 47

LAMPIRAN ...................................................................................................................................... 1


xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Subsistem Laptop Battery Charging Controller .............................................. 3

Gambar 2.1 Push Button ....................................................................................................... 4

Gambar 2.2 Modul Regulator Tegangan Switching LM2596 ............................................... 5

Gambar 2.3 LCD ( Liquid Crystal Display) .......................................................................... 6

Gambar 2.4 pin serta rangkaian pada sensor arus ACS712 ................................................... 7

Gambar 2.5 Relay .................................................................................................................. 8

Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega 8535 .......................................................................... 8

Gambar 2.7 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8535 ......................................................... 9

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 8535 ................................................ 9

Gambar 2.9 Kecepatan sampling ADC ............................................................................... 12

Gambar 2.10 Baterai Laptop ............................................................................................... 13

Gambar 3.1 Perancangan Secara Umum ............................................................................. 15

Gambar 3.2 Rangkaian Osilator .......................................................................................... 16

Gambar 3.3 Rangkaian Reset .............................................................................................. 17

Gambar 3.4 rangkaian Sistem Minimum Atmega8535 ....................................................... 18

Gambar 3.5 Rangkaian regulator tegangan switching LM2596 .......................................... 18

Gambar 3.6 Rangkaian LCD 16x2 ...................................................................................... 19

Gambar 3.7 Tampilan LCD 16x2 ........................................................................................ 20

Gambar 3.8 Rangkaian sensor arus ..................................................................................... 20

Gambar 3.9 Grafik arus terhadap ADC................................................................................22

Gambar 3.10 Grafik arus terhadap beban lampu..................................................................22

Gambar 3.11 Rangkaian Pushbutton ................................................................................... 23

Gambar 3.12 Rangkaian Relay ............................................................................................ 24

Gambar 3.13 Diagram alir utama Laptop Battery Charging Controller ............................. 24

Gambar 3.14 Subrutin Pengaturan Recharge dan Full ........................................................ 26

Gambar 4.1 Laptop battery charging controller...................................................................28

Gambar 4.2 Tampilan R,F dan tampilan utama...................................................................29

Gambar 4.3 Rangkaian dalam hardware..............................................................................29

Gambar 4.4 Regulator Tegangan.........................................................................................30

Gambar 4.5 Port masukan adapater laptop...........................................................................30

Gambar 4.6 Port masukan laptop.........................................................................................30


xiv

Gambar 4.7 Sensor arus.......................................................................................................31

Gambar 4.8 Relay.................................................................................................................31

Gambar 4.9 Gelombang tegangan masukan berbeban hardware.........................................32

Gambar 4.10 Gelombang tegangan masukan berbeban laptop............................................32

Gambar 4.11 Gelombang tegangan masukan berbeban hardware dan laptop.....................33

Gambar 4.12 Gelombang keluaran adc sensor saat 1%.......................................................33

Gambar 4.13 Tampilan utama LCD saat 1% laptop............................................................34

Gambar 4.14 Gelombang keluaran adc sensor saat 50%.....................................................34

Gambar 4.15 Tampilan LCD saat 50% laptop.....................................................................35

Gambar 4.16 Gelombang keluaran adc sensor saat 100%...................................................35

Gambar 4.17 Tampilan LCD saat 100% laptop...................................................................35

Gambar 4.18 Program recharge dan full.....................................................................................40

Gambar 4.19 Tampilan pengaturan R dan F...............................................................................40

Gambar 4.20 Program tombol tambah, kurang, eksekusi dan reset........................................41

Gambar 4.21 Void baca arus.........................................................................................................42

Gambar 4.22 void kapasitas..........................................................................................................43

Gambar 4.23 Program cek kondisi...............................................................................................44

Gambar 4.24 Program Tampilan LCD........................................................................................45


xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Konfigurasi pin ACS712-5A..................................................................................7

Tabel 2.2 Fungsi pada port B................................................................................................10

Tabel 2.3 Fungsi pada port C................................................................................................11

Tabel 2.4 Fungsi pada port D................................................................................................11

Tabel 3.1 Keterangan penggunaan port mikrokontroler ATMega 8535..............................17

Tabel 3.2 Pengujian sensor arus dengan beban lampu.........................................................21

Tabel 4.1 Pengujian arus pertama pada acer 4741Z..................................................................36

Tabel 4.2 Pengujian arus kedua pada acer 4741Z................................................................37

Tabel 4.3 Pengujian kapasitas pertama pada acer 4741Z.....................................................38

Tabel 4.4 Pengujian kapasitas kedua pada acer 4741Z.........................................................38

Tabel 4.5 Data pengujian hardware......................................................................................39


1

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pada saat ini dimana zamanya teknologi berkembang sangat pesat, tiap orang

berlomba-lomba menggunakan perangkat model terbaru. Tujuannya sendiri beranekaragam,

sebagai kebutuhan pekerjaan hingga menjadi penopang gaya hidup masyarakat modern.

Disaat teknologi berkembang begitu pesat, tidak dipungkiri masih banyak begitu banyak

pengguna teknologi keluaran lama dengan berbagai sebab, salah satunya karena perangkat

yang lama masih berfungsi dengan baik dan belum perlu untuk di perbaharui.

Dari sekian banyaknya teknologi terbaru, pada saat ini laptop merupakan salah satu

perangkat yang amat penting dalam kehidupan sehari-hari. Laptop diperlukan dalam

berbagai pekerjaan dan keperluan, sehingga pemakaianya juga diperlukan secara terus

menerus dengan harapan performa yang baik. Salah satu performa yang diinginkan yaitu

tingkat ke awetan baterai, agar ketika dipakai saat listrik tidak ada dapat bertahan secara

maksimal. Banyak pengguna merasa baterai laptop yang digunakan semakin lama

kondisinya kurang baik secara tidak semestinya, dikarenakan daya masukan pada baterai

secara terus menerus dan masih menggunakan perangkat lama yang melakukan pengisian

tanpa henti. Hal ini dianggap menjadi masalah dan beberapa orang berusaha mengatasinya,

salah satunya ialah salah seorang dalam forum website instrucables.com dengan nama akun

tinkrmind. Tinkmind sendiri merancang dan membuat suatu alat yang di sebut Laptop Batery

Savior, yang mana berfungsi memutus daya masukan ketika kapastitas baterai yang

diinginkan dan mengisi kembali sesuai keinginkan pengguna yang di atur dengan program

serta bluetooth HC05 yang di sesuaikan dengan laptop pengguna terlebih dahulu, Arduino,

dan FTDI adapter[1].

Perangkat Laptop Battery Savior sendiri masih dapat di kembangkan agar dapat

digunakan, tidak hanya untuk sebuah perangkat laptop saja dan lebih mudah bagi pengguna.

Pada skripsi ini akan dibahas mengenai Laptop Battery Charging Controller, yang mana

menggunakan mikrokontroler ATMega 8535, tampilan pengisian daya pada LCD, serta

Push Button. Perangkat ini dapat digunakan beberapa merk laptop seperti Asus, Acer, dan

Toshiba dengan tegangan 19 Volt DC. Beberapa faktor pembeda serta kelebihan Laptop


2

Battery Charging Controller dibandingkan dengan Laptop Battery Savior, yaitu Laptop

Battery Charging Controller memiliki tampilan pada LCD serta Push Button pada

perangkat yang dapat mempermudah pengguna memonitoring kinerja alat serta melakukan

pengaturan.

Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meciptakan suatu alat yang dapat

mengkontrol daya pengisian baterai pada laptop dengan Microcontroller AT Mega 8535.

Manfaat penelitian ini sendiri antara lain adalah sebagai berikut:

1. memaksimalkan umur baterai pada laptop pengguna.

2. mempermudah pengguna dalam merawat baterai laptop.

3. Sebagai referensi, media pembelajaran, serta pembanding bagi peneliti lain

kedepannya ketika memerlukan sistem yang sama persis.

Batasan Masalah

Agar Tugas Akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari terlalu

kompleksnya permasalahan yang muncul, maka perlu adanya batasan-batasan masalah yang

sesuai dengan judul dari tugas akhir ini. Adapun batasan masalah adalah :

1. Menggunakan mikrokontroler keluarga AVR ATmega8535 sebagai pengolah data

dari sensor arus yang menampilkan arus pengisian serta kapasitas baterai laptop

saat dilakukan pengisian.

2. Pengaturan batasan pengisian dapat dilakukan secara langsung pada hardware

dengan menggunakan push button.

3. Dapat digunakan pada beberapa merk laptop Acer, Asus, Toshiba dengan Tegangan

masukan 19 Volt DC.

4. Sensor Arus ACS 712-5A sebagai pendeteksi arus masukan dari charger ke laptop

pengguna.

5. Regulator tegangan switching LM2596 sebagai penurun daya dari charger laptop.

Metodologi Penelitian

Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai metode-metode yang digunakan dalam

penyusunan tugas akhir ini adalah:


3

1. Studi literatur, yaitu dengan cara mendapatkan data dengan membaca buku-buku dan

jurnal-jurnal yang berkaitan dengan permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini.

2. Dokumenter, yaitu dengan mendapatkan sumber informasi berdasarkan data atau arsip

yang telah ada sehingga dapat membantu penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini.

3. Eksperimen, yaitu dengan melakukan simulasi pengujian terhadap alat, serta

perancangan skematik.

4. Perancangan sistem hardware. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model yang

optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan dari berbagai faktor-

faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.

Gambar 1.1 Subsistem Laptop Battery Charging Controller

5. Pengujian, yaitu analisis untuk melihat kinerja alat yang dibuat.


4

BAB II

DASAR TEORI

Kontrol On/Off

Sistem kontrol on/off kadang kala disebut sebagai “bang-bang control”, adalah kontrol

yang paling dasar dalam robotik. Input sensor dan sinyal output aktuator yang paling dasar

pada robotik. Input sensor dan sinyal output pada aktuator dinyatakan hanya dalam dua

keadaan, yaitu on/off atau logika 1 dan 0. Dalam berbagai aplikasi dasar cara ini sudah cukup

memadai karena mampu mengkontrol robot untuk mencapai target yang dikehendaki [2].

Kontroler on/off pada Laptop Battery Charging Controller yaitu mengatur pengisian

daya pada laptop. Mengatur disini ialah ketika kondisi baterai laptop dalam kondisi terisi

penuh maka pengisian akan berhenti atau off, dan akan mengisi atau on kembali sesuai

pengaturan yang diinginkan.

Push Button

Sakelar tombol tekan adalah suatu jenis peralatan kontrol yang digunakan untuk

menghubungkan atau memutuskan rangkaian listrik. Saklar tombol tekan dioperasikan

secara manual dengan cara menekan tombolnya. Menurut kedudukan kontak-kontaknya

tombol tekan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Normally Open (NO) dan Normally Close

(NC). Kontak NO kedudukan kontaknya dalam keadaan terbuka sebelum tombol

dioperasikan/ditekan. Apabila kontak NO tersebut dioperasikan/ditekan maka kedudukan

kontaknya akan berubah menjadi NC (tertutup), begitu juga sebaliknya untuk kontak NC

dan ketika tombol dilepas maka kedudukan kontaknya akan kembali ke posisi semula.

Gambar 2.1 Push Button

Ada dua macam versi yang berbeda dari sakelar tombol, yang pertama yaitu sakelar

tombol yang tidak mengunci seperti gambar 2.1 dan sakelar tombol yang mengunci.

Penggunaan atau pengoprasian sakelar tombol tidak mengunci adalah, apabila tombol


5

tersebut ditekan maka akan kemabali keposisisemula. Artinya dalam posisi normal sakelar

tersebut NO bila ditekan menjadi NC dan bila tidak ditekan menjadi NO lagi. Berbeda

dengan sakelar tombol mengunci yang apabila tombol tersebut telah ditekan maka akan

selalu mengontak dan belum akan lepas apabila sakelar OFFnya belum ditekan. Artinya,

dalam keadaan normal NO ditekan menjadi NC dan dilepas akan tetap NC (mengunci)[3].

Regulator Tegangan Switching

Regulator tegangan swithing merupakan regulator yang tegangan keluaranya dapat

lebih besar dari tegangan masukan atau kebalikanya.

2.3.1. Modul Regulator Tegangan Switching LM2596

Gambar 2.2 Modul Regulator Tegangan Switching LM2596[6]

Seri regulator LM2596 menyediakan fungsi untuk step-down (buck) , dan memiliki

arus keluaran hingga 3Ampere. Perangkat ini dapat mengeluarkan tegangan tetap 3.3v,

5v, 12v, dan keluaran yang dapat disesuaikan, sehingga regulator ini mudah

digunakan[4]. Pada Laptop Battery Charging Controller akan digunakan regulator

tegangan switching yang adjustable atau dapat disesuaikan tegangan keluaran yang

diinginkan. Tegangan masukan untuk modul regulator switching ini berkisar antara 4,5v

hingga 40v, dengan arus keluaran berkisar 0,2A hingga 3A. Fungsi regulator ini sendiri

yaitu untuk menurunkan tegangan dari adapter laptop, dari 19v dc akan diturunkan

menjadi 5v dc. Penggunaan regulator ini juga bertujuan agar tidak banyaknya daya yang

terbuang melalui panas seperti penggunaan regulator 78xx. Tegangan keluaran regulator

sebagai suplai daya mikrokontroller Atmega8535, LCD, pushbutton, modul sensor arus

acs712-5A, dan relay.


6

LCD ( Liquid Crystal Display)

Gambar 2.3 LCD ( Liquid Crystal Display)[6].

Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai

tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display)

adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang

bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di

sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid

Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka

ataupun grafik[5].

Sensor Arus ACS712-5A

Sensor arus ACS712 menyediakan solusi yang ekonomis serta presisi untuk sensor

arus AC atau DC pada industri, komersial, dan sistem komunikasi. Akurasi perangkat

dioptimalkan melalui sinyal ke hall transducer. Keluaran dari perangkat ini memiliki

keluaran positif (>VIOUT(Q)) ketika arus meningkat melalui jalur konduksi tembaga primer

(dari pin 1 dan 2, ke pin 3 dan 4), yang merupakan jalur sensor arus. Hambatan dari internal

pada jalur konduktif yaitu 1.2M Ω, memberikan rugi-rugi daya yang rendah.


http://elektronika-dasar.web.id/komponen-elektronika/

7

Gambar 2.4 pin serta rangkaian pada sensor arus ACS712

Ketebalan konduktor tembaga memungkinkan ketahanan perangkat dalam kondisi

arus lebih 5 kali lebih besar. Terminal jalur konduktif elektrik terisolasi dari lead sensor (pin

5 sampai 8). Hal ini memungkinkan sensor arus ACS712 untuk digunakan dalam aplikasi

yang memerlukan lustrik tanpa menggunakan opto-isolator atau teknik isolasi yang cukup

mahal lainnya.

Sensor Arus ACS712-5A memerlukan catu daya minimal 4,5 volt dan masimal 5,5

volt , pada perancangan kali ini menggunakan catu daya 5 volt DC yang diperoleh dari

regulator tegangan 7805. Besar arus maksimum yang dapat dideteksi sebesar 5A, dimana

tegangan pada pin keluaran akan berubah secara linear mulai dari 2,5 Volt (½×Vcc, tegangan

catu daya Vcc= 5V) [7].

Tabel 2.1 Konfigurasi pin ACS712-5A [7].

Nomor Nama Penjelasan

1 dan 2 IP + Port masukan sensor

3 dan 4 IP - Port masukan sensor

5 GROUND Port ground

6 VIOUT Port kapasitor eksternal untuk mengatur bandwidth

7 FILTER Signal keluaran analog

8 VCC Port suplai

Relay

Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat

mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari

rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay.

Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan

mekanis saat mendapatkan energi listrik.

Relay adalah suatu peralatan elektronik yang berfungsi untuk memutuskan atau untuk

menghubungkan suatu rangkaian elektronik yang satu dengan rangkaian elektronik yang


8

lainnya. Pada dasarnya relay adalah saklar elektro magnetic yang akan bekerja apabila arus

mengalir melalui kumparan, inti besi akan menjadi magnet dan akan menarik kontak-kontak

relay. Kontak-kontak dapat di tarik apabila garis magnet dapat mengalahkan gaya pegas

yang melawannya.

Besarnya gaya magnet yang di tetapkan oleh medan yang ada pada celah udara pada

jangkar dan inti magnet, dan banyaknya lilitan kumparan, kuat arus yang mengalir atau yang

disebut dengan imperal lilitan dan pelawan magnet yang berada pada sirkuit pemagnetan.

Untuk memperkuat medan magnet di bentuk suatu sirkuit.

Gambar 2.5 Relay[3].

Mikrokontroler ATMega 8535

Mikrokontroler ATmega8535 adalah Mikrokontroler CMOS daya rendah 8-bit,

keluarga AVR ATMega berbasis RISC produksi dari ATMEL. Mikrokontroler

AVR merupakan mikrokontroler berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set

Computing). Dengan mengeksekusi instruksi dalam satu siklus clock tunggal, ATmega8535

mencapai 1 MIPS per MHz memungkinkan perancang sistem untuk mengoptimalkan

konsumsi daya dibandingkan kecepatan pemrosesan[8].

Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega 8535[8].

2.7.1. Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8535

Inti AVR Menggabungkan banyak set intruksi, dengan 32 buah register yang


9

terhubunng ke ALU ( Aritmatic Logic Unit). Hal ini memungkinkan dua register dengan

bebas di akses dalam satu intruksi tunggal dan di eksekusi dalam satu siklus clock. Arsitektur

yang dihasilkan adalah kode yang lebih efisien hingga mencapai sepuluh kali lebih cepat

dari mikokontroler CISC konvensional.

Gambar 2.7 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8535 [8]

2.7.2. Konfigurasi Pin Mikktrokontroler ATMega 8535


10

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 8535 [8].

Konfigurasi pin Mikrokontroler ATmega8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual

Inline Package) dapat dilihat pada Gambar 2.6.3, fungsi dari masing- masing pin

Atmega8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin input catu daya.

2. GND merupakan pin Ground.

3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to Digital

Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika ADC tidak

digunakan.

4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7

juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses

downloading. Fungsi mendetail pin pada port B sendiri adalah sebagai berikut :

Tabel 2.2 Fungsi pada port B

Pin Fungsi

Port B.7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

Port B.6 MISO (SPI Bus Master Input/ Slave Output)

Port B.5 MOSI (SPI Bus Master Output/ Slave Input)

Port B.4 SS (SPI Slave Select Input)

Port B.3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

OC0(Timer/Counter0 Output Compare Match

Output)

Port B.2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

INT2 (External Interrupt 2 Input)

Port B.1 T1 (Timer/ Counter1 External Counter Input)

Port B.0 T0T1(Timer/Counter External Counter Input)

XCK (USART External Clock Input/Output)

5. Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi pin pada port

C adalah sebagai berikut:

Tabel 2.3 Fungsi pada port C

Pin Fungsi

Port C.7 TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2)

Port C.6 TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1)

Port C.5 Input/Output




Port C.1 SDA(Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line)

Port C.0 SCL ( Two-wire Serial Bus Clock Line)


11

Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga

berfungsi sebagai RXD (USART input pin) dan TXD (USART Output pin), yang

dipergunakan untuk komunikasi serial. Fungsi lebih lengkap nya dapat dilihat Atmega8535

sebagai berikut:

Tabel 2.4 Fungsi pada port D

Pin Fungsi

Port D.7 OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output)

Port D.6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

Port D.5 OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output)

Port D.4 OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match

Output)

Port D.3 INT1 (External Interrupt 1 Input)

Port D.2 INT0 (External Interrupt 0 Input)

Port D.1 TXD (USART Output Pin)

Port D.0 RXD (USART Input Pin)

6. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin input catu daya.

7. GND merupakan pin Ground.

8. RESET Input reset.

9. XTAL1 Input ke penguat pembalik Oscillator dan masukan ke sirkuit operasi ke clock

internal.

10. XTAL2 Output dari penguat pembalik Oscillator

11. AVCC merupakan pin input catu daya untuk Port A dan ADC. Jika port ADC

digunakan maka akan terhubung pada catu daya melalui low pass filter.

12. AREF adalah pin referensi analog untuk A / D Converter[8].

ADC ( Analog to Digital Converter)

Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi kode –

kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital

dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara

sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya,

tekanan/ berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital

(komputer).


12

Gambar 2.9 Kecepatan sampling ADC[9].

ADC (Analog to Digital Converter) memiliki 2 karakter prinsip, yaitu kecepatan

sampling seperti pada gambar 2.9 dan resolusi. Kecepatan sampling suatu ADC menyatakan

seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk sinyal digital pada selang waktu

tertentu. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second (SPS) .

Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Sebagai contoh:

ADC 10 bit akan memiliki output 10 bit data digital, ini berarti sinyal input dapat

dinyatakan dalam 255 (2n –1) nilai diskrit. ADC 12 bit memiliki 12 bit output data digital,

ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 4096 nilai diskrit. Dari contoh diatas ADC

12 bit akan memberikan ketelitian nilai hasil konversi yang jauh lebih baik daripada ADC

10 bit.Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang

merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi[9].

Baterai Laptop

Baterai merupakan suatu komponen penting, karena sebagai penyimpan daya serta

menjadi penyuplai daya. Pada laptop baterai sangat diperlukan sebagai suplai daya agar

laptop dapat melakukan fusnginya. Baterai laptop yang digunakan saat ini yaitu berjenis Li-

Ion(Lithium Ion). Lithium-ion adalah salah satu jenis yang paling populer, dengan salah satu

yang terbaik energy-to-weight ratios , tidak ada efek memori , dan lambat dalam penurunan

daya jika tidak digunakan. Dalam sebuah kemasan baterai Li-ion, jika dibuka didalamnya

terdapat baterai-baterai kecil yang disebut cell . Banyaknya cell berarti semakin banyak

baterai, semakin banyaknya baterai maka semakin lama daya tahannya. Cell pada baterai

laptop biasanya berkisar antara 4,6 dan 8 cell. Cell baterai sendiri serta daya tahanya dapat

diperkirakan dari spesifikasi yang ada, contohnya sebagai berikut :

Spesifikasi baterai sebuah laptop :


13

a) Tegangan : 10,8 volt

b) Kapasitas : 4400 mAH

Cara menghitung jumlah cell pada baterai Li-ion :

a) Dari total tegangan : 10,8 volt / 3,6 = 3 cell

b) Dari kapasitas : 4400 mAH/2200 = 2 cell

c) Total cell : 3 x 2 = 6 cell

Cara memperkirakan daya tahan pada baterai :

a) Diketahui kapasitas baterai 4400 mAH= 4,4AH

b) Sumber daya baterai = 4,4AH x 10,8 volt = 47,52 Watt-Hours

c) Andai konsumsi laptop 20WH maka 47,52/20 = 2,3 jam

Gambar 2.10 Baterai Laptop [11].

Baterai Li-ion tidak mengenal istilah Memory effect, yaitu kondisi dimana ketika

baterai tidak dicharge hingga 100% maka kemampuanya akan berkurang. Kemampuan

baterai akan berkurang biasanya ketika kondisi baterai terlalu panas, hal ini tidak baik untuk

kondisi baterai. Baterai Li-Ion sendiri memiliki life cycle berkisar antara 400-600 charge

dan recharge, dimana setiap kali life cycle akan terjadi penurunan kualitas baterai. Pada

baterai Li-Ion dalam sekali life cycle yaitu pengisian dari suatu kondisi hingga 100%, jadi

pengisian dari 1%-100% dan 99%-100% dihitung menjadi 1 kali life cycle. Pada saat baterai

laptop tidak digunakan atau laptop tidak digunakan, maka lebih baik jika kondisi baterai yg

tersisa sekitar 40% bukan dalam kondisi penuh. Hal ini dikarenakan jika baterai tidak

digunakan namun dalam kondisi penuh akan berperngaruh pada kehilangan daya tahannya

[11].

Kapasitas baterai pada laptop dalam Laptop Battery Charging Controller sendiri akan


14

ditampilkan pada LCD. Tampilan sendiri didapat dari arus yang terbaca diolah lagi dalam

mikrokontroler dengan mengolah rumus pada teori kemiringan garis lurus[10]:

𝑦 = 𝑚 ∗ 𝑥 + 𝑐 (2.9)


15

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

Pada bab ini akan menjelaskan beberapa bagian yaitu, perancangan secara umum,

perancangan secara Hardware, dan perancangan secara software. Perancangan secara umum

akan menjelaskan tampilan Laptop Battery Charging Controller secara umum dengan

disertai design box. Perancangan secara Hardware akan menjelaskan mengenai perancangan

rangkaian serta sistem kerjanya. Perancangan secara software akan menjelaskan mengenai

pemrograman yang akan di lakukan pada mikrokontroler atmega8535 dengan diagram alir.

3.1. PERANCANGAN UMUM

Gambar 3.1 Perancangan Secara Umum

Laptop Baterry Charging Controller merupakan sebuah perangkat yang

mempermudah pengguna dalam merawat baterai laptop, agar baterai laptop memiliki kondisi

yang baik. Dari Gambar 3.1 dapat terlihat rancangan kotak sebagai tempat mikrokontroler

serta komponen lainnya.

Perancangan secara umum yang terlihat pada Gambar 3.1 terdapat lubang dengan

indikator warna kuning yang berfungsi sebagai tempat masukan daya melalui charger laptop,

daya ini digunakan sebagai pengisi baterai laptop dan sumber daya pada mikrokontroller

agar dapat bekerja. Pada bagian atas kotak perangkat terdapat 4 buah Push Button yang

memiliki fungsi masing-masing, untuk tombol merah berfungsi sebagai pengurang nilai,

tombol hijau sebagai penambah nilai, tombol biru sebagai eksekusi, dan tombol hitam


16

sebagai reset. LCD pada sisi atas bersama dengan push button sebagai sarana memonitoring

pengisian baterai dan penampil saat dilakukanya pengaturan pada perangkat Laptop Battery

Charging Controller. Bagian terakhir yang terlihat yaitu 3 buah kabel male, 3 buah kabel ini

tersedia untuk 3 buah jenis merk laptop yang berbeda, yaitu untuk merk laptop Acer, Asus,

dan Toshiba.

3.2. Perancangan Hardware

Perancangan Hardware ini sendiri akan membahas rangkaian LCD 16x2, rangkaian

regulator tegangan, dan rangkaian sensor arus.

3.2.1. Modul Sistem Minimum ATMega 8535

Modul ATMega 8535 atau disebut juga sistem minimum ATMega 8535, digunakan

untuk mengoperasikan IC mikrokontroler ATMega 8535. Sistem minimum ini kemudian

akan menghubungkan tiap port pada rangkaian lain agar dapat bekerja untuk menjalankan

suatu fungsi tertentu. Sismin memerlukan suplai daya sebesar 5 volt untuk agar dapat

bekerja, suplai daya ini sendiri didapat dari regulator tegangan 7805.

Terdapat beberapa komponen utama yang penting pada sismin, antara lain yaitu

osilator, ISP, rangkaian reset. Rangkaian osilator seperti gambar 3.2 merupakan pembangkit

frekuensi, ketika mikrokontroler diperlukan untuk bekerja lebih cepat disinilah peran

osilator. Mikrokontroler sendiri sudah memiliki osilator internal, namun osilator eksternal

di anggap perlu untuk menunjang kerja mikorkontroler agar lebih baik. Mikrokontroler

sendiri bekerja hingga 16Mhz, sehingga pemilihan osilator harus diperhatikan agar tidak

melebihi 16Mhz. ISP (In-System Programable) merupakan sarana mempermudah pengguna

dalam mengunduh program ke mikrokontroller. ISP memiliki kelemahan, jika salah setting

fuse bit yang memiliki fungsi fital misal pin reset di disable maka alamat DEH sudah tidak

bisa digunakan lagi.

Gambar 3.2 Rangkaian Osilator

Reset memiliki fungsi seperti namanya, yaitu mengembalikan program keawal.

Ketika tombol reset ditekan, maka pin reset akan menerima logika rendah sehingga memaksa


17

proses kerja program mikrokontroller untuk kembali ke awal. Pada perancangan ini tidak

adanya nilai komponen pada rangkaian dikarenakan hanya menjelaskan rangkaian,

sedangkan penggunaanya nanti yaitu modul sismin atmega8535.

Gambar 3.3 Rangkaian Reset

Pada sistem minimum mikrokontroler ATMega8535 juga terdapat port-port sebagai

sarana penghubung antara mikrokontroler dan rangkaian lainnya, agar dapat bekerja

melakukan suatu fungsi tertentu. Port-port yang terdapat pada mikrokontroler ATMega8535

sendiri memiliki fungsi kerja masing-masing, sehingga pemasangan masukan dari rangkaian

ke port mikrokontroler perlu lebih diperhatikan agar tidak terjadi kesalahan. Beriku port-

port yang digunakan dalam mikrokontroler beserta keterangan penggunaannya :

Tabel 3.1 Keterangan penggunaan port mikrokontroler ATMega 8535

No Nama Port Keterangan

1 VCC Catu daya

2 Port A.0 Input sensor arus

3 Port B.0 Input Pushbutton




7 Port C.0 Port RS LCD

8 Port C.1 Port RW LCD

9 Port C.2 Port E LCD

10 Port C.3 Port D4 LCD




14 Port D.0 Relay

Berikut merupakan rangkaian keseluruhan sistem minimum Atmega 8535 seperti

yang ditunjukan pada gambar 3.4 :


18

Gambar 3.4 rangkaian Sistem Minimum Atmega8535

3.2.2. Rangkaian Regulator Tegangan Switching LM2596

Regulator tegangan pada perangkat Laptop Battery Charging Controller, digunakan

sebagai penurun tegangan dari adapter atau charger laptop. Tegangan masukan dari charger

laptop yaitu 19 Volt DC, dengan regulator tegangan maka tegangan akan diturunkan menjadi

5 Volt DC. Menurunkan tegangan ini bertujuan sebagai sumber daya pada komponen Laptop

Battery Charging Controller seperti, Mikrokontroler ATMega 8535, LCD, Relay, Sensor

arus.

Gambar 3.5 Rangkaian regulator tegangan switching LM2596

Pada gambar 3.5 merupakan modul regulator switching dengan LM2596. Modul ini

memiliki 4 pin, 2 pin masukan atau Vin terhubung dengan charger laptop 19v. Tegangan


19

dari charger laptop akan diturunkan menjadi 5v dan disambungkan pada tiap pin Vcc

komponen lain sebagai suplai.

3.2.3. Rangkaian LCD 16x2

Gambar 3.6 Rangkaian LCD 16x2

LCD pada Laptop Battery Charging Controller sebagai penampil data output sensor

arus yang telah di olah dalam mikrokontroler. Data yang ditampilkan adalah Arus masukan

serta kapasitas pengisian baterai. LCD yang digunakan adalah LCD 16x2, LCD tipe 16x2

ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit.

Port-port yang digunakan LCD pada mikrokontroler sendiri yaitu Port C.7, Port C.6,

Port C.5, dan Port C.4 digunakan sebagai port data. Sedangkan, Port C.2, Port C.1, dan

Port C.0 digunakan sebagai port pengatur interface LCD. Tegangan kontras (VCC LCD)

maksimum berdasarkan datasheet yaitu sebesar 5Volt DC, sehingga dalam perancangan

digunakan resistor variable sebesar 10kΩ yang berfungsi untuk membatasi tegangan yang

masuk ke pin VCC LCD.

Setelah baca ADC dari sensor arus di olah dalam mikrokontroler ATMega 8535 maka

akan ditampilkan seperti pada gambar 3.6 Tampilan arus sendiri adalah arus yang terukur

oleh sensor, sedangkan kapasitas adalah Arus yang di olah agar menampilkan kapasitas

baterai laptop saat pengisian.


20

Gambar 3.7 Tampilan pada LCD 16x2

Pada gambar 3.7 dapat dilihat tampilan pada LCD, I adalah keterangan untuk

menampilkan arus pengisian pada baterai laptop. Tampilan C pada LCD adalah Capacity ,

yaitu tampilan untuk kapasitas baterai laptop. Recharge(R) dan Full(F) adalah pengaturan

batas bawah atau pengisian kembali dan batas atas atau kondisi baterai penuh yang dilakukan

pengguna, ketika kondisi Capacity di bawah Recharge maka pengisian baterai laptop akan

dilakukan.

3.2.4. Rangkaian Sensor Arus

Sensor arus yang digunakan pada rangkaian ini adalah ACS712-5A, sensor ini dapat

mendeteksi arus maksimal 5 ampere. Tegangan pada pin keluaran akan berubah secara linear

mulai dari 2,5 Volt (½xVcc tegangan catu daya Vcc = 5V). Catu daya masukan agar sensor

bekerja yaitu 5 volt DC, catu daya diperoleh dari regulator tegangan 7805.

Gambar 3.8 Rangkaian sensor arus.

Pada gambar 3.8 diatas menunjukan modul sensor arus yang dihubungkan dengan

mikrokontroller, penghubungan antara sensor dan mikrokontroller sendiri disesuaikan

dengan datasheet.Vcc merupakan tegangan catu yang diperlukan sensor untuk bekerja, yaitu

sebesar 5 volt. Vout merupakan tegangan keluaran dari sensor yang akan diproses dalam

mikrokontroller. Vout sendiri terhubung pada pin A.0 yang merupakan tempat masukan pin

analog ADC. Sensor arus berfungsi mendeteksi arus masukan ke baterai melalui IP+ dan IP-

yang terhubung pada charger laptop, akan mengirim data ADC ke mikrokontroler melaui


21

Port A0. Pada mikrokontroler ATMega 8535, resolusi untuk ADC adalah 10 bit. ADC 10

bit memiliki 1 bit output data digital, ini berarti sinyal input dapat dinyatakan dalam 1023

nilai diskrit. Arus akan meningkat secara linier dari tegangan keluaran 2,5 volt hingga 3,5

volt, dalam kondisi tegangan 2,5 volt arus yang terdeteksi adalah 0 ampere sedangkan pada

tegangan 3,5 volt arus yang terdeteksi adalah 5 ampere.

Pengujian sensor arus terhadap beban lampu sebagai kalibrasi mendapatkan nilai adc

dan tegangan keluaran yang sebenarnya, kemudian arus dan adc keluaran dihitung

menggunakan rumus 2.9 pada microsoft excel agar diperoleh rumus untuk digunakan pada

program.

Tabel 3.2 Pengujian Sensor arus dengan beban lampu

I multimeter (A) ADC Vo(volt)

0 513 2,5

0,2 530 2,57

0,4 543 2,6

0,6 549 2,62

0,8 553 2,65

1 557 2,67

1,2 563 2,68

1,4 567 2,7

1,6 572 2,77

1,8 577 2,8

2 580 2,82

2,2 585 2,85

2,4 587 2,89

2,6 593 2,9

2,8 594 2,91

3 600 2,94

3,2 606 2,96

3,4 612 2,99

3,6 617 3,02

3,8 620 3,05

4 627 3,07

Dari tabel 3.2 diatas menampilkan data kalibrasi sensor arus untuk mendapatkan nilai

adc dan tegangan keluaran. Nilai arus diatur dengan memberikan tegangan pada power suply

dc variabel , sehingga diperoleh nilai arus yang benar. Nilai arus dan adc akan diolah pada

microsoft excel, agar diperoleh persamaan untuk digunakan pada program . Pengolahan data


22

pada tabel diatas menggunakan microsoft excel untuk mendapatkan grafik sebagai berikut :

Gambar 3.9 Grafik arus terhadap ADC

Pada gambar 3.9 diatas dapat dilihat persamaan gradien (y=0,04x-21,15),

perhitungan pada excel menggunakan rumus (2.9) yang mana y adalah arus, 0,04 adalah

gradien, x adalah adc dan -21,15 adalah c.

Rumus diatas digunakan dalam program untuk mendapatkan nilai arus, kemudian

ketika nilai arus diperoleh maka selanjutnya mencari nilai kapasitas yang akan ditampilkan

pada LCD. Nilai kapasitas diperoleh dengan pengolahan data menggunakan microsoft excel

antara arus dan kapasitas pada laptop terdapat pada lampiran, adapaun grafiknya sebagai

berikut:

Gambar 3.10 Grafik arus terhadap kapasitas baterai laptop

y = 0,04x - 21,15R² = 0,9763

-1

0

1

2

3

4

5

500 520 540 560 580 600 620 640

Arus=y , ADC = x

y = -150,49x + 309,42R² = 0,8959

0

20

40

60

80

100

120

1,2 1,4 1,6 1,8 2

x:arus , y: Kapasitas


23

Pada gambar 3.10 grafik arus terhadap kapasitas baterai laptop diatas dapat dilihat

persamaan seperti pada (2.9) yaitu y=-150,49*x+309,42 , y merupakan kapasitas yang dicari

dan x adalah arus. Persamaan tersebut digunakan untuk mencari persentase yang akan

ditampilkan pada LCD.

3.2.5. Rangkaian PushButton

Gambar 3.11 Rangkaian Pushbutton

Pushbutton atau tombol tekan pada gambar 3.11 terhubung pada port B.0, B.1, B.2,

dan B.3. Pada rangkaian pushbutton menggunakan 2 buah resistor 10K ohm dengan catu

daya 5 volt. Nilai komponen resistor yang digunakan disesuaikan batas arus masukkan tiap

pin pada mikrokontroller. Berdasarkan datasheet untuk arus masukan untuk pin B.0 hingga

B.3 tidak boleh melebihi 100mA, sehingga dengan tegangan catu 5volt dan nilai resistor 10k

untuk tiap pushbutton yang berjumlah 4 buah diperoleh arus masukan sebesar 2mA. Nilai

arus masukan tersebut masih dibawah 100mA, hal ini menandakan nilai komponen resistor

dapat digunakan. Pushbutton berfungsi sebagai masukan data pada mikrokontroler untuk

pengaturan Recharge dan full secara manual.

3.2.6. Rangkaian Relay

Relay merupakan digunakan sebagai pemutus daya masukan pada laptop yang diatur

oleh mikrokontroller. Relay yang digunakan yaitu 5v 10A, suplai didapat dari regulator

switching yang disambungkan dengan vcc pada relay. Kemampuan relay pada beban yaitu

hingga 10A, arus untuk mengaktifkan relay sendiri yaitu 71,4mA. Pada gambar 3.12 relay

terhubung pada pind.0 pada mikrokontroller dan akan aktif ketika diberi masukan 0.


24

Gambar 3.12 Rangkaian Relay

3.3. Perancangan Software

Pada Peracancangan alat secara software akan membahas mengenai diagaram alir

pemograman pada mikrokontroler ATMega 8535.

3.3.1. Diagram Alir Utama Laptop Battery Charging Controller

Gambar 3.13 Diagram alir utama Laptop Battery Charging Controller.

Pada gambar 3.13 Menampilkan diagram alir utama Laptop Battery Charging


25

Controller, yang mana menunjukan proses pemrograman pada AVR ATMega 8535. Saat

pertama kali alat dihidupkan maka akan ada insialisasi, ketika mikrokontroler bekerja serta

LCD menyala maka proses akan berlanjut. Proses selanjutnya yaitu pengaturan kapasitas

pengisian kembali baterai atau recharge dan batas atas pengisian atau full, pengaturan ini

bertujuan ketika laptop telah mencapai kondisi full dan terputus maka akan mengisi kembali

sesuai pengaturan. Pengaturan ini sendiri yaitu mengatur batas atas pengisian atau full dan

batas bawah pengisian baterai laptop atau recharge. Batas atas pengisian yaitu kondisi

dimana baterai dinyatakan terisi penuh, sedangkan batas bawah pengisian adalah kondisi

dimana betarai harus melakukan Recharge atau pengisian kembali.

Pengaturan Full dan Recharge telah dilakukan, maka selanjutnya adalah Cek kondisi

baterai. Cek kondisi ini yaitu perangkat Laptop Battery Charging Controler akan

mengalirkan daya ke baterai laptop untuk mengetahui kondisi baterai laptop. Cek kondisi

sendiri di atur fix setiap 5 menit sekali, dengan tujuan mengetahui kondisi daya pada baterai

laptop secara berkala, tiap kali daya dialirkan kelaptop akan berlangsung selama 30 detik

untuk mendapatkan nilai kondisi baterai yang benar. Cek kondisi pertama tentunya akan

berlangsung ketika pengaturan full dan recharge selesai, dan akan dilakukan cek kondisi lagi

setelah 5 menit kemudian dengan catatan cek kondisi pertama ternyata kapasitas baterai

masih diatas kapasitas recharge. Cek kondisi tidak aktif ketika pengisian laptop sedang

berlangsung, karena saat pengisian baterai nilai arus yang dicari sehingga cek kondisi

diperlukan sudah didapatkan. Cek kondisi hanya berlangsung ketika laptop sedang tidak

dalam melakukan pengisian, namun ketika pengisian terputus kondisi baterai dibawah

pengaturan recharge saat cek kondisi maka pengisian baterai pun akan dilakukan.

Pada bagian proses baca ADC disni, mikrokontroler mengolah data dari sensor untuk

ditampilkan pada LCD. Tampilan yang tertera pada LCD sendiri yaitu, Arus atau I,

Kapasitas baterai atau C (Capacity), batas atas pengisian atau Full(F) danpengisian kembali

baterai atau R (Recharge). Hasil pengaturan dan data ADC yang telah diolah ditampilkan

pada LCD. Data dari baca ADC akan menunjukan kapasitas baterai, ketika kapasitas baterai

kurang dari kondisi recharge maka selanjutnya akan dilakukan proses pengisian jika

sebaliknya proses akan kembali pada cek kondisi. Proses selanjutnya perangkat melakukan

pengisian atau relay on pada baterai laptop hingga kondisi penuh.

Pada saat kondisi penuh tercapai maka pengisian akan terputus atau relay off, namun

jikalau kondisi baterai belum penuh maka akan tetap dilanjutkan pengisian. Pengisian

terputus menandakan kondisi baterai sudah mencapai nilai full yang telah diatur pengguna,


26

dan saat terputus ini setelahnya timer cek kondisi akan on. Timer on hingga 5 menit, jika

waktu 5 menit tercapai maka akan dilakukan cek kondisi dan sebelum 5 menit maka proses

diagram alir selesai menunggu cek kondisi berikutnya.

3.3.2. Subrutin Pengaturan Recharge dan Full

Gambar 3.14 Subrutin Pengaturan Recharge dan Full

Subrutin pada gambar 3.14 menjelaskan mengenai pengaturan menggunakan tombol-

tombol yang tersedia pada box laptop batery charging controller. Nilai batas atas yang dapat


27

diatur pengguna yaitu 95%, nilai ini ditentukan dari toleransi 5% terhadap kondisi penuh

100%, karena laptop pengguna selalu beroperasi kondisi 100% kemungkinan tidak tercapai.

Penetuan batas atas ini sendiri agar tidak mempengaruhi life cycle baterai pada penjelasan

2.10. Batas bawah pengaturan recharge yaitu 40%, nilai ini ditentukan berdasarkan teori

pada 2.10 . Pengaturan nilai untuk batas recharge sendiri dimulai dari 40% hingga 79%, agar

nilai batas bawah tidak melebihi batas atas. Pengaturan batas atas atau full dimulai dari 80%

hingga 95%, hal ini dimaksudkan agar pengaturan yang dilakukan adalah pengaturan yang

sesuai demi menjaga kondisi baterai. Pengaturan nilai batas atas dan batas bawah pengisian

diatur menggunakan 2 buah tombol, yaitu tambah dan kurang untuk mendapatkan nilai yang

diinginkan. Tombol eksekusi sendiri sebagai tanda tiap pengaturan telah disetujui pengguna

dan proses dapat dilanjutkan. Proses pengaturan tersimpan ketika pengaturan batas bawah

telah selesai, kemudian jika pengguna merasa pengaturannya kurang sesuai maka terdapat

tombol reset untuk memulai proses dari awal.


28

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini membahas hasil dari alat pengontrol pengisian baterai laptop. Pertama-

tama akan membahas implementasi alat secara keseluruhan, pembahasan tegangan keluaran

adapter, pembahasan karakteristik pengisian baterai laptop,pembahasan data pengujian

utama dan pembahasan perangkat lunak.

Pada sub bab Implementasi alat, akan membahas keseluruhan kerja alat dan

komponen didalamnya secara umum. Pada sub bab pembahasan tegangan keluaran adapter

laptop, akan membahas mengenai tegangan adapter dengan menggunakan osiloskop untuk

melihat gelombang dc tegangan. Pembahasan karakteristik pengisian baterai laptop,

membahas tentang nilai adc yang terbaca sensor arus saat melakukan pengisian baterai

laptop serta dibandingkan dengan nilai pengujian hardware yang tertampil pada lcd. Untuk

pembahasan data pengujian utama, akan membahas data pengujian hardware yang telah

dilakukan serta analisisnya. Pembahasan terakhir adalah perangkat lunak, sub bab ini

membahas mengenai program untuk pushbutton, sensor arus, cek kondisi dan tampilan lcd.

4. 1. Implementasi

Gambar 4.1 Laptop battery charging controller

Perangkat laptop battery charging controller pada gambar 4.1 diatas adalah tampak

depan hardware, dimana terdapat pushbutton dan lcd. Pushbutton disini digunakan sebagai

pengaturan nilai recharge(R) dan full(F) , pengaturan nilai R dan F dilakukan dengan

menggunakan tombol hijau sebagai penambah dan merah sebagai pengurang. Pengaturan


29

nilai R dan F tertampil pada lcd seperti pada gambar 4.2(a), kemudian tombol biru sebagai

eksekusi nilai R dan F kemudian berlanjut ketampilan utama pada gambar 4.2(b). Tombol

kuning sebagai reset kembali pada bagian pengaturan nilai R. Program untuk pushbutton

dibahas pada sub bab pembahasan program pushbutton, cara pengaturan lebih detail sendiri

terdapat pada lampiran.

(a) (b)

Gambar 4.2 Tampilan R,F dan tampilan utama

Pada bagian dalam hardware terdapat komponen lain seperti regulator switching,

mikrokontroler atmega 8535, sensor arus, dan relay. Mikrokontroller atmega 8535 sebagai

pusat kerja sehingga semua terhubung pada mikrokontroler seperti pada gambar 4.3

,komponen yang terhubung pada mikro yaitu pushbutton, LCD, sensor arus, relay, serta

regulator tegangan switching.

Gambar 4.3 Rangkaian dalam hardware

Regulator tegangan switching pada gambar 4.4 sebagai suplai hardware , menerima

masukan 19v dari adapter laptop kemudian diturunkan tegangannya menjadi 5v.


30

Gambar 4.4 Regulator Tegangan

Suplai 19v dari adapter laptop masuk ke hardware melalu port masukan yang

tersedian pada hardware seperi gambar 4.5 , kemudian terbagi menjadi 2 yaitu diteruskan

kelaptop sebagai suplai laptop dan diturunkan dengan regulator menjadi 5v sebagai suplai

hardware.

Gambar 4.5 Port masukan adapter laptop

Suplai untuk laptop 19v diteruskan kelaptop dengan sarana beberapa port masukan

untuk 3 merk laptop yaitu acer, asus, dan toshiba seperti pada gambar 4.6 berikut. Pada

implementasinya hanya acer yang digunakan, karena ketersediaan laptop sebagai percobaan

hanyalah laptop acer saja.

Gambar 4.6 Port masukkan laptop


31

Pada port daya dari adapter yang dihubungkan langsung kelaptop sebagai suplai,

terhubung dengan sensor arus dan relay. Sensor arus pada gambar 4.7, pin ip+ dan ip-

terhubung dengan kabel positif adapter untuk mengambil data arus pengisian baterai laptop.

Data keluaran sensor berupa adc yang diolah pada mikrokontroler untuk memperoleh nilai

arus dan kapasitas. Nilai yang diperoleh kemudian ditampilkan pada tampilan utama lcd,

dengan variabel I untuk arus dan C untuk kapasitas. Nilai kapasitas digunakan untuk

mengatur on/off relay ,dengan cara membandingkan nilai kapasitas yang terdeteksi dari arus

dan kapasitas pengaturan R dan F.

Gambar 4.7 Sensor arus

Relay pada gambar 4.8 terhubung juga dengan adapter yang mengarah ke laptop,

sebagai pemutus daya. Relay dipasang setelah sensor arus, sehingga ketika sensor membaca

nilai arus yang diolah menjadi nilai kapasitas akan mengendalikan relay. Relay akan on

ketika kondisi kapasitas dibawah pengaturan R dan melakukan pengisian baterai, dan off

ketika kondisi F terpenuhi yaitu baterai dianggap penuh.

Gambar 4.8 Relay

4. 2. Pembahasan Tegangan Keluaran Adapter Laptop

Regulator tegangan yang digunakan yaitu regulator switching adjustable sebagai

penyuplai daya untuk relay, pushbutton, sensor arus, dan LCD. Regulator yang digunakan

adalah modul yang adjustable atau dapat di atur oleh pengguna, karena kebutuhan suplai

untuk komponen lainnya yaitu 5 volt dc maka regulator diatur agar sesuai kebutuhan.

Regulator mendapatkan suplai dari charger laptop 19 volt dc diturunkan oleh regulator


32

menjadi 5 volt. Seperti pada gambar 4.9 adalah gelombang tegangan masukan dari adapter

ketika hanya dengan beban hardware saja, menggunakan pengaturan x10 pada

probe.Tegangan keluaran adapter laptop yang terdeteksi dengan variabel Vavg atau

tegangan rata-rata sinyal dc adalah 20,3v atau 2,03 volt pada gambar 4.9. Tegangan peak dc

yaitu terletak pada 20,8 volt atau 2,08volt seperti pada gambar.

Gambar 4.9 Gelombang tegangan masukan berbeban hardware

Pada gambar 4.10 menunjukan gambar gelombang keluaran adapter ketika berbeban

laptop saja, nilai tegangan rata-rata atau Vavg adalah 1,99v dan tegangan peak adalah 2,04v.

Gambar 4.10 Gelombang tegangan masukan berbeban laptop

Gambar 4.11 merupakan gambar gelombang tegangan masukan dengan beban

hardware dan laptop, nilainya sama dengan kondisi berbeban hardware saja. Nilai untuk

berbeban laptop dan hardware yaitu Vavg 2,03 volt dan Vmax 2,08 volt.


33

Gambar 4.11 Gelombang tegangan masukan berbeban hardware dan laptop

Dari 3 gambar diatas dapat dilihat bahwa tegangan keluaran adapter sebagai

masukkan untuk regulator dan kelaptop stabil. Hal ini dibuktikan dari bentuk gelombang

serta tegangan yang tertampil pada osiloskop nilainya tidak berbeda jauh dari kondisi

berbeban laptop, hardware, maupun keduannya.

4. 3. Pembahasan Karakteristik Pengisian Baterai Laptop

Gambar 4.12 Gelombang keluaran adc sensor saat 1%

Pada gambar 4.12 diatas dapat dilihat gelombang keluaran sensor arus pada saat 1%

kapasitas baterai laptop, dengan frekuensi 427Hz, Vavg2,67 ,Vmax 2,94v, Vhi 2,88v, dan

Vlo 2,46v. Pada Vavg jika dilihat data pengujian sensor arus pada tabel 3.2 untuk 2,67v

memiliki arus 1 ampere , sedangkan bila dibandingkan hasil pengurangan nilai arus pada

posisi Vhi dan Vlo diperoleh nilai arus rata-rata 1,2 ampere. Nilai arus rata-rata pada saat

1% kapasitas laptop menurut pengujian adalah 1 hingga 1,2 ampere, jika dibandingkan

dengan tampilan lcd berdasarkan perhitungan program tampak seperti pada gambar 4.13


34

dibawah. Pada tampilan lcd menampilkan arus (I) 2,13A dengan kapasitas (C) 0%, nilai ini

adalah pada saat laptop dalam kondisi baterai 1%. Selisih kedua data adalah 1 ampere, hal

ini dikarenakan tampilan pada lcd sudah menggunakan rumus perhitungan berdasarkan

penelitian antara arus pengisian dan kapasitas baterai laptop.

Gambar 4.13 Tampilan utama LCD saat 1% laptop


Gambar 4.14 diatas adalah gelombang keluaran sensor arus saat 50% kapasitas laptop,

dibandingkan dengan kondisi 1% nilainya tidak jauh beda. Nilai arus rerata pada gambar

diatas yaitu 1,6 ampere,lebih besar jika dibanding pada kondisi 1%. Nilai dapat dilihat dari

Vhi dan Vlo, menunjukan nilai 2,96v jika dicocokan dengan tabel 3.2 arusnya adalah 3,2

ampere sehingga jika dirata-rata diperoleh 1,6 ampere. Nilai arus 1,6 ampere adalah

pengujian dengan osiloskop pada saat 50% kapasitas, jika dibandingkan dengan tampilan

pada hardware makan tampak seperti pada gambar berikut. Nilai arus pada gambar 4.15

tampilan lcd menunjukan 1,66 ampere dengan kapasitas terukur 59%, nilai ini pada saat

kondisi pengisian baterai 50%. Jika dibandingkan dengan data percobaan nilai arusnya

memiliki selisih cukup kecil yaitu 0,06 ampere.


35

Gambar 4.15 Tampilan LCD saat 50% laptop


Pada gambar 4.16 diatas nilai Vavg Vmax Vhi Vlo kurang lebih sama dengan kondisi

1% dan 50%, yang membedakannya yaitu nilai frequency. Pada kondisi 100% baterai laptop

gelombang menjadi lebih rapat dan frekuensi lebih besar, hal ini dikarenakan baterai dalam

kondisi penuh. Dari gambar grafik 1% dan 50% ketika melakukan pengisian frekuensi

hingga 442Hz , namun ketika penuh frekuensi menjadi 777,2Hz. Pada gambar nilai Vavg

adalah 2,67, nilai ini sama dengan percobaan kondisi 1% pada gambar diatas memiliki arus

1 ampere.Nilai ini jika dibandingkan dengan gambar 4.17 dibawah, nilai arus pada lcd

menunjukan 1,31 ampere dengan kapasitas terukur 100%. Selisih nilai percobaan dan

pengujian data berdasarkan perhitungan program sebesar 0,31 ampere.

Gambar 4.17 Tampilan LCD saat 100% laptop


36

Berdasarkan perbandingan ketiga pengujian melalui osiloskop dan dibandingkan

dengan nilai pada hardware, terdapat nilai selisih terbesar pada saat kondisi 1% baterai

laptop. Nilai arus percobaan 1 ampere dan pengujian hardware 2,13 ampere, hal ini

dikarenakan perhitungan program hanya menghitung berdasarkan rumus dan tidak dapat

memperhitungkan nilai arus yang naik turun sehingga data yang diperoleh pada hardware

tidak presisi.

4. 4. Analisa dan Pembahasan Data Pengujian

4.4.1. Pengujian Arus

Tabel 4.1 Pengujian arus pertama pada acer 4741Z

No Imulti(A) I lcd(A) Error I(%)

1 1,83 2,32 26,77

2 1,78 2,17 21,91

3 1,78 2,1 17,97

4 1,75 1,95 11,42

5 1,75 2,1 20

6 1,7 1,71 0,58

7 1,7 1,82 7,05

8 1,7 1,82 7,05

9 1,7 1,79 5,29

10 1,7 1,78 4,70

11 1,71 1,75 2,33

12 1,68 1,67 0,59

13 1,68 1,67 0,59

14 1,68 1,67 0,59

15 1,68 1,67 0,59

16 1,68 1,66 1,19

17 1,65 1,66 0,60

18 1,63 1,4 14,11

19 1,63 1,4 14,11

20 1,61 1,3 19,25

21 1,6 1,31 18,12

Rata-rata 8,41

Pada tabel percobaan pertama diatas pengujian dilakukan terhadap laptop acer 4741Z,

dapat dilihat bahwa rata-rata error nya adalah 8,14% dari 21 data. Percobaan ini bertujuan

untuk membandingkan nilai arus pada lcd dengan amperemeter, sehingga dapat dilihat error

data nya. Data pada tabel diatas diambil setiap kenaikan 5% baterai dimulai dari 1% untuk

kondisi terhabis baterai, sehingga diperoleh 21 data. Nilai error pada pengujian didapat

dengan cara membagi selisih data Imulti dan Iadc, kemudian dibagi Imulti dikali 100%.


37

Tabel 4.2 Pengujian arus kedua pada acer 4741Z

No I multi(A) I lcd(A) Error I(%)

1 1,83 2,1 14,75

2 1,82 2 9,89

3 1,82 1,99 9,34

4 1,81 1,99 9,94

5 1,81 1,97 8,83

6 1,81 1,95 7,73

7 1,79 1,96 9,49

8 1,78 1,89 6,18

9 1,78 1,9 6,74

10 1,78 1,86 4,49

11 1,75 1,84 5,14

12 1,75 1,75 0,57

13 1,71 1,71 1,16

14 1,69 1,69 1,18

15 1,69 1,67 1,18

16 1,68 1,65 1,78

17 1,68 1,63 2,97

18 1,67 1,58 5,38

19 1,65 1,4 15,15

20 1,63 1,34 17,79

21 1,62 1,3 19,75

Rata-rata 6,65

Pada percobaan kedua pada laptop acer 4741Z diperoleh nilai error rata-rata 6,65%

dari total 21 data yang diperoleh. Error antara pengujian pada lcd dan amperemeter cukup

besar dikarenakan program belum dapat mengolah nilai adc dengan baik untuk mendapatkan

hasil yang presisi.

Nilai arus pada saat pengujian naik turun dan tidak tetap, sehingga sampling data diatas

belum dapat dikatakan akurat meski sudah dirata-rata dalam program. Dari kedua pengujian

untuk nilai arus diatas, menunjukan bahwa arus pada amperemeter dan hasil program

berbeda dan kurang akurat. Rata-rata error dari kedua pengujian diatas yaitu 7,53%.

4.4.2. Pengujian Kapasitas

Pada tabel 4.3 pengujian pertama terhadap kapasitas laptop dibandingkan dengan

kapasitas tampilan pada lcd, nilai kapasitas sendiri mengikuti nilai arus yang terdeteksi. Pada

pengujian ini diperoleh error rata-rata yang besar yaitu 31,57%. Error terbesar dari data

dibawah adalah ketika saat mulai hidup yaitu saat laptop 1%, nilai error nya 100%

dikarenakan lcd menunukan 0%. Lcd menunjukan 0% dikarenakan arus yang terdeteksi oleh

sensor melewati batas yang digunakan dalam program, sehingga ketika arus terlalu besar


38

maka akan tampak kapasitas 0%.

Tabel 4.3 Pengujian kapasitas pertama pada acer 4741Z No Laptop(%) C(%) Error C(%)

1 1 0 100

2 5 0 100

3 10 0 100

4 15 22 46,66

5 20 0 100

6 25 47 88

7 30 38 26,66

8 35 39 11,42

9 40 47 17,5

10 45 47 4,44

11 50 45 10

12 55 50 9,09

13 60 57 5

14 65 60 7,69

15 70 64 8,57

16 75 80 6,66

17 80 79 1,25

18 85 91 7,05

19 90 97 7,77

20 95 100 5,26

21 100 100 0

Rata-rata 31,57

Pengujian kedua dapat dilihat pada tabel 4.4 memiliki nilai error 26,07% , karena

perbedaan memang cukup jauh antara kapasitas laptop dan lcd.

Tabel 4.4 Pengujian kapasitas kedua pada acer 4741Z

No Laptop(%) C(%) Error C(%)

1 1 0 100

2 5 4 20

3 10 7 30

4 15 8 46,66

5 20 13 35

6 25 17 32

7 30 19 36,66

8 35 22 37,14

9 40 24 40

10 45 33 26,66

11 50 36 28

12 55 41 25,45

13 60 47 21,66

14 65 55 15,38

15 70 57 18,57

16 75 80 6,66

17 80 86 7,5

18 85 90 5,88

19 90 98 8,88

20 95 100 5,26

21 100 100 0

Rata-rata 26,06

Dari kedua penguian diatas pada tabel 4.3 dan 4.4 jika dibandingkan maka penguian


39

kedua lebih baik karena error nya lebih kecil yaitu 26,07% , namun tetap meski lebih kecil

nilai tersebut masihlah sangat besar. Nilai arus pengisian memiliki karakteristik naik turun

dan program belum dapat mengolah dengan baik, meski dilakukan rata-rata terhadap data

masukan. Nilai error rata-rata dari kedua penguian kapasitas diatas adalah 28,83%, nilai ini

membuktikan bahwa perangkat tidak dapat mengontrol pengisian daya laptop dengan baik.

4.4.3. Data Pengujian Hardware

Tabel 4.5 Data pengujian hardware

No Pengaturan Relay Laptop C(%) I(A) Error(%)

R(%) F(%)

1 60 80 on 1 0 2,2 100

2 60 80 on 5 10 1,99 100

3 60 80 on 10 12 1,98 20

4 60 80 on 15 17 1,96 13,33

5 60 80 on 20 26 1,87 30

6 60 80 on 25 30 1,86 20

7 60 80 on 30 38 1,78 26,66

8 60 80 on 35 47 1,67 34,28

9 60 80 on 40 50 1,67 25

10 60 80 on 45 53 1,67 17,77

11 60 80 on 50 61 1,66 22

12 60 80 on 55 65 1,66 18,18

13 60 80 on 60 67 1,66 11,66

14 60 80 on 65 76 1,64 16,92

15 60 80 off 70 80 1,63 14,28

16 60 80 on 50 57 1,67 14

17 60 80 on 55 64 1,67 16,36

18 60 80 on 60 73 1,66 21,66

19 60 80 off 65 80 1,65 23,07

Dari data pada tabel 4.5 diatas dilakukan pengujian alat untuk mengendalikan

pengisian daya laptop, namun belum dapat berhasil dengan baik. Pengujian diatas

menggunakan pengaturan R(recharge) 60% dan F(full) 80%, sehingga ketika nilai kapasitas

terbaca dibawah 60% pengisian akan berlangsung. Pada percobaan ini laptop dari kondisi

baterai 1% dan terdeteksi 0% sehingga pengisianpun dilakukan, dan dikatakan penuh pada

pengaturan F 80%. Kondisi F terpenuhi ketika baterai laptop masih dalam kondisi 70%,

sehingga relay pun off atau memutus daya pengisian. Cek kondisi berlangsung tiap 5 menit

sekali, dan ketika cek kondisi didapati kapasitas terdeteksi 57% dan dilakukan pengisian

kembali karena sudah dibawah pengaturan R. Pada saat pengisian kembali kodisi laptop

50%, kemudian kondisi F terpenuhi lagi saat laptop dalam kondisi 65%. Ketika terputus

makan akan berlangsung kembali cek kondisi dan prose pengisian kembali akan dilakukan

kembali.


40

4. 5. Analisa dan Pembahasan Perangkat Lunak

Perangkat lunak dibuat menggunakan software codevision AVR dan menggunakan

bahasa pemrograman C. Perangkat lunak terdiri dari tampilan pengaturan R(Recharge),

F(Full), I(arus),C(capacity).

4.5.1. Program Push Button

Program pushbutton yaitu digunakan sebagai pengaturan recharge dan full pada alat

melalui tombol tambah dan kurang untuk mendapatkan nilai yang diinginkan, ketika nilai

yang diinginkan telah didapat maka dapat dieksekusi dengan menekan tombol eksekusi.

Pada listing program dibawah dapat dilihat terdapat beberapa mode, mode pengaturan

recharge dan mode pengaturan full. Mode pertama yaitu pengaturan pertama yang dilakukan,

pengaturan awal ialah mengatur nilai recharge (R). Mode berikutnya adalah pengaturan nilai

full (R) tampilan pengaturan keduanya pada gambar 4.19. Program mode satu dan dua

sebagai tempat mengatur R dan F seperti pada gambar 4.18.

Gambar 4.19 Tampilan pengaturan R dan F

Pengaturan R (recharge) dan F(Full) dengan menggunakan tombol tambah dan

kurang yaitu pb1 pada gambar 4.20(a) dan pb2 pada gambar 4.20(b). Pb3 adalah tombol

(a) (b)

Gambar 4.18 Program recharge dan full

while (1)

{

delay_ms(200);

lcd_clear();

// Place your code here

if (m==1) // Mode pengaturan

Recharge

{

//lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("R:");

lcd_gotoxy(3,1);

itoa(a,temp);

lcd_puts(temp);

}

if (m==2) //mode pengaturan FUll

{

//lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("F:");

lcd_gotoxy(3,1);

itoa(b,temp);

lcd_puts(temp);

}


41

eksekusi untuk melanjutkan ke tampilan berikutnya seperti pada program 4.20(c) , dan yang

teakhir adalah pb4 sebagai tombol reset yang akan mengembalikan ke tampilan awal saat

mengatur recharge seperti pada gambar 4.16(d).

Gambar 4.20 Program tombol tambah, kurang, eksekusi dan reset

4.5.2. Program Sensor Arus dan Kapasitas

Program sensor arus merupakan perhitungan yang digunakan dalam mikrokontroler

untuk mengolah data masukan dari sensor arus. Tegangan keluaran sensor arus diolah agar

nilai arus didapat dan dapat ditampilkan pada LCD.

Program untuk arus didapat kemudian diolah menjadi kapasitas yang ditampilkan

pada LCD sebagai C(Capacity). C menunjukan kapastitas baterai menurut perhitungan dari

arus yang di olah pada mikrokontroller. Void baca arus pada gambar 4.21 merupakan

perhitungan untuk mendapat nilai arus, void digunakan agar dapat dipanggil lagi.

Perhitungan untuk mendapatkan nilai arus menggunakan rumus berdasarkan gambar grafik

3.9 , dapat dilihat pada gambar rata merupakan variabel x dan y adalah arus yaitu variabel

if (PB2==0) //Tombol Kurang

{

if (m==1)

{

a=a-1;

if (a<=40)

{

a=40;

}

}

if (m==2)

{

b=b-1;

if (b<=80)

{

b=80;

}

}

}

(b)

if (PB1==0) //TOmbol tambah

{

if (m==1)

{a=a+1;

if (a>=79)

{

a=79;

}

}

if (m==2)

{

b=b+1;

if (b>=95)

{

b=95;

}

}

}

(a)

if (PB3==0) // Tombol Eksekusi

{

m=m+1;

if (m>=3)

{

m=3;

}

}

(c)

if (PB4==0) // Tombol Reset

{

m=1;

}

(d)


42

yang dicari nilainya.

Gambar 4.21 void baca arus

Pada gambar 4.21 sebelum nilai adc dihitung menjadi arus, nilai adc dirata-ratakan

sebanyak 250 kali. Sampling untuk tiap kali mencari nilai rata-rata adalah 50 kali, sehingga

jika dilakukan sebanyak 5 kali maka total nilai dirata-ratakan yaitu 250 kali. Nilai adc yang

dirata-rata ini akan menghasilkan nilai yang lebih stabil pada lcd, sampling untuk 50 kali

dilakukan dalam waktu 200 mikro sekon. Pemberian nilai delay 200 mikro sekon adalah

sampling yang dilakukan selama 50 kali berlangsung selama delay tersebut, tujuannya agar

diperoleh nilai rerata yang lebih baik mengingat kondisi nilai arus yang naik turun. Nilai 200

diperoleh dari 10ms gelombang adc disampling sebanyak 50 kali diperoleh 0,2ms kemudian

dikonversi kedalam mikro sekon. Void kapasitas pada gambar 4.22 merupakan perhitungan

untuk memperoleh kapasitas baterai dari nilai arus yang didapat, dengan menggunakan

rumus pada gambar grafik 3.10. Call==1 adalah delay agar saat cek kondisi terdapat delay

sebesar 5000 ms atau 5 detik, sehingga ada waktu agar arus yang diperoleh stabil. Variabel

c adalah y, kemudian arus adalah variabel untuk arus yang telah disampling nilai adc nya.

Nilai yang diperoleh dari variabel c merupakan kapasitas yang tertampil pada LCD untuk

menunjukan kapasitas baterai laptop menurut arus yang terdeteksi.

void baca_arus()

{

rata=0;

for(ia=0; ia<5; ia++){

rta = 0;

for (ar=0; ar < 50 ; ar++){

vadc=read_adc(0);

rta=rta+vadc;

}

rata=rata+(rta/50);

delay_us(200);

}

rata=rata/5;

arus=(float)((rata*0.04)-21.15);

}


43

Gambar 4.22 void kapasitas

4.5.3. Program Cek Kondisi

Program cek kondisi pada gambar 4.23 berikut adalah untuk mengatur kapan relay on

/off, pada saat pengaturan telah selesai maka selanjutnya akan masuk ke mode tiga. Mode

ketiga adalah menampilkan hasil pengaturan, nilai arus terdeteksi serta kapasitas pengisian

baterai. Pada saat mode ketiga maka cek kondisi akan berlangsung sesaat untuk

membandingkan kapasitas baterai dengan pengaturan, jika kapasitas baterai dibawah

pengaturan maka relay akan tetap on dan pengisian berlangsung. Cek kondisi akan

berlangsung selama satu detik terdapat pada void kapasitas, call=1 saat void kapasitas

dipanggil maka akan ada delay agar nilai yang dibandingkan akurat. Ketika pengisian

berlangsung maka cek kondisi tidak berjalan dan akan terus mengisi hingga kondisi full

tercapai. Kondisi full yang tercapai akan ditandai dengan relay off dan akan melakukan cek

kondisi kembali secara berkala tiap 300 detik atau 5 menit.

void kapasitas()

{

if (call==1){

delay_ms(5000);

}

c=(int)((arus*-150.49)+309.42);

lcd_gotoxy(10,1);

if (c>=100){

c=100;

}

if(c<=0){

c=0;

}

itoa(c,temp);

}


44

Gambar 4.23 Program cek kondisi

4.5.4. Program Tampilan Utama LCD 16x2

Pada gambar 4.24 program tampilan pada lcd hanya mengatur posisi tampilan

R(recharge),F(Full),I(arus), dan C(capacity). Program untuk R dapat dilihat pada gambar

4.21(a), F pada gambar 4.21(b), I pada gambar 4.21(c), dan C pada gambar 4.21 (d).Selain

mengatur posisi nilai yang diukur, program lcd juga memberikan satuan seperti A untuk

ampere dan % untuk persentase yang terukur. Data yang ditampilkan lainnya yaitu angka

pada lcd, untuk nilai F dan R didapat dari pengaturan yang sudah dibahas sebelumnya. Nilai

arus dan kapasitas ditampilkan dengan memanggil void yang telah dibuat, untuk arus

memanggil void baca_arus, sedangkan untuk menampilkan nilai C memanggil void

kapasitas.

if (m==3) //Tampilan LCD setelah Pengaturan

{

if(c>=b){

full=1;

}

if (full==1 && s==0){ //pengaturan timer recharge

mulai=waktu;

s=1;

}

if (waktu-mulai>=300 && full==1){ //5 menit timer cek kondisi

PORTD.0=0;

call=1; //memanggil kapasitas dengan delay

kapasitas();

if (c>a){

PORTD.0=1;

}

s=0;

}

if (c<=a){

PORTD.0=0;

full=0;

}

if (c>=b)

{

PORTD.0=1; //1=relay off, 0=relay on

}


45

Gambar 4.24 Program tampilan pada LCD

// Tampilan Pengaturan Recharge

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("R:");

lcd_gotoxy(3,0);

itoa(a,temp);

lcd_puts(temp);

(a)

// Tampilan pengaturan Full

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("F:");

lcd_gotoxy(3,1);

itoa(b,temp);

lcd_puts(temp);

lcd_gotoxy(6,1);

lcd_putsf("%");

lcd_gotoxy(6,0);

lcd_putsf("%");

(b)

lcd_gotoxy(8,0); // Tampilan Arus

lcd_putsf("I:");

lcd_gotoxy(14,0);

lcd_putsf("A");

lcd_gotoxy(8,1);

lcd_putsf("C:"); //Tampilan capacity

lcd_gotoxy(13,1);

lcd_putsf("%");

(c)

Baca_arus(); //fungsi menampilkan arus

lcd_gotoxy(10,0);

ftoa(arus,2,temp);

lcd_puts(temp);

call=0; //menampilkan kapasitas tanpa

delay

kapasitas();

lcd_puts(temp);

(d)


46

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan pemgambilan data laptop battery charging controller dapat

disimpulkan sebagai berikut :

1. Alat belum memenuhi batasan masalah, percobaan baru digunakan pada laptop acer

sedangkan asus dan toshiba belum dilakukan karena tidak tersedianya laptop dengan

merk tersebut untuk diuji.

2. Pengukuran arus yang ditampilkan pada lcd memiliki error rata-rata 7,537%.

3. Nilai kapasitas pada lcd memiliki error 28,83% terhadap kapasitas pada laptop.

4. Pengujian belum berhasil karena ketidakmampuan program mengatasi naik turunnya

arus untuk mendapatkan nilai yang presisi.

5.2. Saran

Berikut ini adalah saran untuk pengembangan penelitian laptop battery charging

controller :

1. Program yang digunakan harus dapat mengolah karakteristik nilai arus yang naik

turun.

2. Mempersiapkan kebutuhan pengujian diawal agar tidak terkendala pada saat

melakukan pengujian hardware.


47

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://www.instructables.com/id/Arduino-Based-Laptop-Charging-Controller/ ,diakses

pada 11 agustus 2016.

[2] Pitowarno,Endra.2006,”Robotika : Desain, Kontrol, Dan Kecerdasan buatan”.Andi

offset(Penerbit Andi). 3 Kontrol Robotik. hal 100.

[3] -----,2013, thesis.umy.ac.id/datapublik/t48.pdf ,diakses 25 November 2016.

[4] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf ,diakses pada 1 februari 2017.

[5] http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/ ,diakses

pada tanggal 10 september 2016.

[6] -----.Datasheet, http://www.engineersgarage.com/electronic-components/16x2-lcd-

module-datasheet ,diakses pada 10 desember 2016.

[7] -----.Datasheet, https://depokinstruments.com/2012/03/12/datasheet-acs712-electric-

current-sensor-sensor-arus-listrik/ , diakses pada 14 oktober 2016.

[8] -----.2006,Datasheet, http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/2502S.pdf,

diakses 20 November 2016.

[9] ] http://elektronika-dasar.web.id/adc-analog-to-digital-convertion/ ,diakses pada

tanggal 19 oktober 2016.

[10] Stroud.K.A.,2014, Matematika untuk Teknik, Edisi Keempat, Erlangga. Kermiringan

Garis Lurus.

[11] https://ragilshop.wordpress.com/category/seputar-battery-laptop-notebook/ ,diakses

pada 3 desember 2017.


http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/2502S.pdf

L-1

LAMPIRAN


L-2

Rangkaian Keseluruhan


L-3

Data pengujian sensor arus terhadap beban lampu

No adc Vo(v) I(A)

0 513 2,5 0

1 530 2,57 0,2

2 543 2,6 0,4

3 549 2,62 0,6

4 553 2,65 0,8

5 557 2,67 1

6 563 2,68 1,2

7 567 2,7 1,4

8 572 2,77 1,6

9 577 2,8 1,8

10 580 2,82 2

11 585 2,85 2,2

12 587 2,89 2,4

13 593 2,9 2,6

14 594 2,91 2,8

15 600 2,94 3

16 606 2,96 3,2

17 612 2,99 3,4

18 617 3,02 3,6

19 620 3,05 3,8

20 627 3,07 4

21 639 3,1 4,2

22 654 3,12 4,4

23 668 3,14 4,6

24 673 3,17 4,8

25 686 3,2 5


L-4

Data Pengujian Arus berbanding Kapasitas

I(A) Laptop(%)

2,01 0

2 5

1,98 10

1,97 15

1,89 20

1,88 25

1,88 30

1,79 35

1,69 40

1,68 45

1,67 50

1,67 55

1,67 60

1,66 65

1,66 70

1,66 75

1,66 80

1,63 85

1,45 90

1,4 95

1,3 100


L-5

Tabel Data Pengujian Utama Keseluruhan 1 No Imulti(A) I lcd(A) Laptop(%) C(%) Error I(%) Error C(%)

1 1,83 2,32 1 0 26,77595628 100

2 1,78 2,17 5 0 21,91011236 100

3 1,78 2,1 10 0 17,97752809 100

4 1,75 1,95 15 22 11,42857143 46,66666667

5 1,75 2,1 20 0 20 100

6 1,7 1,71 25 47 0,588235294 88

7 1,7 1,82 30 38 7,058823529 26,66666667

8 1,7 1,82 35 39 7,058823529 11,42857143

9 1,7 1,79 40 47 5,294117647 17,5

10 1,7 1,78 45 47 4,705882353 4,444444444

11 1,71 1,75 50 45 2,339181287 10

12 1,68 1,67 55 50 0,595238095 9,090909091

13 1,68 1,67 60 57 0,595238095 5

14 1,68 1,67 65 60 0,595238095 7,692307692

15 1,68 1,67 70 64 0,595238095 8,571428571

16 1,68 1,66 75 80 1,19047619 6,666666667

17 1,65 1,66 80 79 0,606060606 1,25

18 1,63 1,4 85 91 14,11042945 7,058823529

19 1,63 1,4 90 97 14,11042945 7,777777778

20 1,61 1,3 95 100 19,25465839 5,263157895

21 1,6 1,31 100 100 18,125 0

Rata-rata 8,418582775 31,57511526

Tabel Data Pengujian Utama Keseluruhan 2 No Imulti(A) I lcd(A) Laptop(%) C(%) Error I(%) Error C(%)

1 1,83 2,1 1 0 14,75409836 100

2 1,82 2 5 4 9,89010989 20

3 1,82 1,99 10 7 9,340659341 30

4 1,81 1,99 15 8 9,944751381 46,66666667

5 1,81 1,97 20 13 8,839779006 35

6 1,81 1,95 25 17 7,73480663 32

7 1,79 1,96 30 19 9,497206704 36,66666667

8 1,78 1,89 35 22 6,179775281 37,14285714

9 1,78 1,9 40 24 6,741573034 40

10 1,78 1,86 45 33 4,494382022 26,66666667

11 1,75 1,84 50 36 5,142857143 28

12 1,75 1,75 55 41 0,571428571 25,45454545

13 1,71 1,71 60 47 1,169590643 21,66666667

14 1,69 1,69 65 55 1,183431953 15,38461538

15 1,69 1,67 70 57 1,183431953 18,57142857

16 1,68 1,65 75 80 1,785714286 6,666666667

17 1,68 1,63 80 86 2,976190476 7,5

18 1,67 1,58 85 90 5,389221557 5,882352941

19 1,65 1,4 90 98 15,15151515 8,888888889

20 1,63 1,34 95 100 17,79141104 5,263157895

21 1,62 1,3 100 100 19,75308642 0

Rata-rata 6,655330211 26,06767522


L-6

Listing Program /*****************************************************

This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.05.3 Standard

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

http://www.hpinfotech.com

Project :

Version :

Date : 20/05/2017

Author : Sh.mukti

Company : Jangan gunakan software bajakan!

Comments:

Chip type : ATmega8535

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 11,059200 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 128

*****************************************************/

#include <mega8535.h>

#include <delay.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <delay.h>

// Alphanumeric LCD functions

#include <alcd.h>

int m; //mode

unsigned long waktu;

// Timer1 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void)

{

// Reinitialize Timer1 value

TCNT1H=0x5740 >> 8;

TCNT1L=0x5740 & 0xff;


waktu++;

}

#define ADC_VREF_TYPE 0x40

unsigned char temp[33];

float rata;

float arus; //ia sebagai rerata arus

int vadc,ia,c;

unsigned int rta;

int a; //recharge

int b; // full

int ar; //arus rerata untuk counting for

int s=0, mulai,call=0, full=0; // waktu mulai

//float aa,ab,ac,ad,ae,af,ag,ah,ai,aj;


L-7

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)

{

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage

delay_us(10);

// Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete

while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

return ADCW;

}

// Declare your global variables here

void baca_arus()

{

rata=0;

for(ia=0; ia<5; ia++){

rta = 0;

for (ar=0; ar < 50 ; ar++){

vadc=read_adc(0);

rta=rta+vadc;

}

rata=rata+(rta/50);

delay_us(200);

}

rata=rata/5;

arus=(float)((rata*0.04)-21.15);

}

void kapasitas()

{

if (call==1){

delay_ms(5000);

}

//baca_arus();

c=(int)((arus*-150.49)+309.42);

lcd_gotoxy(10,1);

if (c>=100){

c=100;

}

if(c<=0){

c=0;

}

itoa(c,temp);

}

void main(void)

{

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization


L-8



PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

#define PB1 PINB.0

#define PB2 PINB.1

#define PB3 PINB.2

#define PB4 PINB.3

// Port C initialization



PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=Out

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=0

PORTD=0xFF;

DDRD=0x01;

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

// Mode: Normal top=0xFF

// OC0 output: Disconnected

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;



// Clock value: 43,200 kHz

// Mode: Normal top=0xFFFF

// OC1A output: Discon.

// OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer1 Overflow Interrupt: On

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x04;

TCNT1H=0x57;

TCNT1L=0x40;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;



// Clock value: Timer2 Stopped

// Mode: Normal top=0xFF

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0x00;


L-9

TCCR2=0x00;

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=0x00;

MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x04;

// USART initialization

// USART disabled

UCSRB=0x00;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC Clock frequency: 691,200 kHz

// ADC Voltage Reference: AREF pin

// ADC High Speed Mode: Off

// ADC Auto Trigger Source: ADC Stopped

ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;

ADCSRA=0x84;

SFIOR&=0xEF;

// SPI initialization

// SPI disabled

SPCR=0x00;

// TWI initialization

// TWI disabled

TWCR=0x00;

// Alphanumeric LCD initialization

// Connections are specified in the

// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu:

// RS - PORTC Bit 0

// RD - PORTC Bit 1

// EN - PORTC Bit 2

// D4 - PORTC Bit 4

// D5 - PORTC Bit 5

// D6 - PORTC Bit 6

// D7 - PORTC Bit 7

// Characters/line: 16

lcd_init(16);

lcd_clear();

lcd_gotoxy(4,0);

lcd_putsf("Welcome");

delay_ms(1000);

lcd_clear();


L-10

a=40;

b=80;

m=1;

// Global enable interrupts

#asm("sei")

while (1)

{

//delay_ms(200);

lcd_clear();


if (m==1) // Mode pengaturan Recharge

{

//lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("R:");

lcd_gotoxy(3,1);

itoa(a,temp);

lcd_puts(temp);

}

if (m==2) //mode pengaturan FUll

{

//lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("F:");

lcd_gotoxy(3,1);

itoa(b,temp);

lcd_puts(temp);

}

if (PB1==0) //TOmbol tambah

{

if (m==1)

{a=a+1;

if (a>=79)

{

a=79;

}

}

if (m==2)

{

b=b+1;

if (b>=95)

{

b=95;

}

}

}

if (PB2==0) //Tombol Kurang

{

if (m==1)

{

a=a-1;

if (a<=40)

{

a=40;


L-11

}

}

if (m==2)

{

b=b-1;

if (b<=80)

{

b=80;

}

}

}

if (m==3) //Tampilan LCD setelah Pengaturan

{

if(c>=b){

full=1;

}

if (full==1 && s==0){ //pengaturan timer recharge

mulai=waktu;

s=1; //s=1 adalah start timer cek kondisi

}

if (waktu-mulai>=300 && full==1){ //5 menit timer cek kondis

PORTD.0=0;

call=1; //memanggil kapasitas dengan delay

kapasitas();

if (c>=a){

PORTD.0=1;

full=1;

}

s=0;

}

if (c<=a){

PORTD.0=0;

full=0;

}

if (c>=b)

{

PORTD.0=1; //PORT.D0 : 1=relay off, 0=relay on

}

// Tampilan pengaturan Full(kapasitas penuh

lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("F:");

lcd_gotoxy(3,1);

itoa(b,temp);

lcd_puts(temp);

lcd_gotoxy(6,1);


L-12

lcd_putsf("%");

lcd_gotoxy(6,0);

lcd_putsf("%");

lcd_gotoxy(0,0); // Tampilan Pengaturan Recharge

lcd_putsf("R:");

lcd_gotoxy(3,0);

itoa(a,temp);

lcd_puts(temp);

lcd_gotoxy(8,0); // Tampilan Arus

lcd_putsf("I:");

lcd_gotoxy(14,0);

lcd_putsf("A");

lcd_gotoxy(8,1);

lcd_putsf("C:");

lcd_gotoxy(13,1);

lcd_putsf("%");

//rerata(); //fungsi menampilkan arus

baca_arus();

lcd_gotoxy(10,0);

ftoa(arus,2,temp);

lcd_puts(temp);

call=0; //menampilkan kapasitas tanpa delay

kapasitas();

lcd_puts(temp);

}

if (PB3==0) // Tombol Eksekusi

{

m=m+1;

if (m>=3)

{

m=3;

}

}

if (PB4==0) // Tombol Reset

{

m=1;

}

delay_ms(500);

}

}


L-13

BUKU MANUAL


1. Laptop Battery Charging Controller

Laptop battery charging controller merupakan suatu perangkat yang dapat digunakan untuk

memutus daya pengisian pada laptop ketika penuh, dan mengisi kembali ketika daya baterai telah

habis terpakai.

Gambar 1.1 Laptop battery charging controller

Keterangan: 1. Tombol Kuning sebagai tombol reset pengaturan

2. Tombol biru sebagai pengeksekusi pengaturan

3. Tombol merah sebagai pengurang nilai pengaturan

4. Tombol hijau sebagai penambah nilai pengaturan

5. LCD sebagai penampil pengaturan dan pengukuran

6. Port masukan daya dari adapter laptop

7. Port male untuk laptop acer

8. Port male untuk laptop toshiba

9. Port male untuk laptop asus

1.1. Tombol

Perangkat laptop battery charging controller memiliki empat buah tombol yaitu kuning, biru,

merah dan hijau. Tombol kuning sebagai tombol reset, biru sebagai tombol eksekusi , tombol merah

sebagai tombol pengurang, dan tombol hijau sebagai tombol penambah. Tombol-tombol ini

berfungsi sebagai pengaturan nilai pada perangkat. Saat perangkat dihidupkan maka akan ada

tampilan R pada LCD dan dapat diatur nilainya dari 40 hingga 79 sebagai batasan kapan laptop akan

mengisi daya dari kondisi terputus dari daya menggunakan tombol hijau dan merah, kemudian jika

nilai sudah di anggap benar maka tekan tombol biru untuk mengeksekusi nilai. Pada langkah

selanjutnya akan ada tampilan F pada LCD untuk pengaturan kapan daya akan diputus ketika laptop

dikatan penuh, cara pengaturan sama seperti saat mengatur R namun dengan range dari 70 hingga 95

ketika nilai yang diinginkan telah tertampil makan tekan tombol biru lagi. Proses pengaturan telah

selesai maka akan terlihat tampilan utama pada LCD, ketika pengguna ingin mengganti pengaturan


L-14

maka menekan tombol kuning agar pengaturan reset untuk diatur kembali. Pengaturan ulang akan

dieksekusi ketika perangkat melakukan cek kondisi, jika pengguna ingin pengaturan langsung

dieksekusi maka langkah yang dilakukan iyalah mencabut dan mencolokan kembali adapter laptop

pada perangkat.

1.2. Tampilan

Tampilan adalah dimana pengguna dapat melihat pengaturan yang dilakukan dan tampilan

utama pada layar LCD. Pada saat perangkat dihidupkan maka akan tertampil tulisan ‘welcome’

kemudian masuk ketampilan R (Recharge) selanjutnya setelah selesai mengatur nilai R maka akan

ketampilan F(Full). Pengaturan R dan F telah selesai dan dieksekusi maka tampilan utama akan

muncul, yangmana menampilkan R dan F yaitu pengaturan yang telah dilakukan sebelumnya serta

tampilan I dan C. Tampilan I adalah arus yang terdeteksi oleh perangkat, dan tampilan C adalah

persentase kapasitas yang ditampilkan oleh perangkat.

1.3. Port masukkan dan Keluaran

Pada gambar 1.1. nomor 6 merupakan port masukan adapter laptop sebagai daya perangkat

dan juga diteruskan sebagai daya laptop. Daya dari adapter terbagi menjadi 2, 1 untuk daya perangkat

dan 1 nya lagi untuk laptop. Tegangan masukan sebesar 19volt DC diturunkan dengan regulator

menjadi 5volt sebagai suplai perangkat, sedankan daya untuk laptop diteruskan tetap 19volt. Nomor

7,8,9 pada gambar 1.1 adalah port keluaran untuk 3 jenis laptop yaitu acer, toshiba dan asus, yang

mana akan menjadi suplai laptop dengan tegangan 19volt.

1.4. Foto Hardware

1.4.1. Hardware terhubung pada laptop

1.4.2. Tampilan LCD Hardware


PENGONTROL PENGISIAN BATERAI LAPTOP - core.ac.uk · Dalam mengatasi agar baterai laptop tidak mudah...

Documents

Transcript of PENGONTROL PENGISIAN BATERAI LAPTOP - core.ac.uk · Dalam mengatasi agar baterai laptop tidak mudah...