Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35.pdf

LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA DASAR I

SIMULASI ROBOT DETEKSI

SUHU MENGGUNAKAN LM35

YUSUF SIGIT PAMUNGKAS(1137030081)

December 7, 2014

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2014

1

Abstract

In this lab experiments to determine and understand the working

system temperature detection robot, able to design and program a

robot detection of temperature, as well as knowing the temperature

detection robot applications in everyday life. The method in this lab

is the method of circuit simulation software made by Proteus and to

input the program using the Arduino software. The result is a robot

will turn on automatically when the sensor detects or receives heat

energy from the outside. When LM35 does not receive or detect the

heat energy from the outside then the robot will turn off automatically.

Keyword: robotic, automatic, temperature, Proteus, LM35

Ringkasan

Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui dan

memahami sistem kerja robot deteksi suhu, mampu mendesain dan

memprogram robot deteksi suhu, serta mengetahui aplikasi robot de-

teksi suhu dalam kehidupan sehari-hari. Adapun metode pada prak-

tikum ini adalah metode simulasi rangkaian yang dibuat dengan soft-

ware Proteus dan untuk input programnya menggunakan software

Arduino. Hasilnya robot akan menyala secara otomatis saat sensor

mendeteksi atau menerima energi panas dari luar. Saat LM35 tidak

menerima atau mendeteksi energi panas dari luar maka robot akan

mati secara otomatis.

Kata Kunci: robot, otomatis, suhu, Proteus, LM35

1

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Di masa modernisasi ini telah banyak dijumpai beberapa peralatan elek-

tronika yang semakin canggih. Dari beberapa alat elektronik tersebut, banyak

diantaranya yang menggunakan beragam jenis sensor seperti sensor cahaya,

sensor suhu dan lain-lain. Seperti halnya kita temui didalam kehidupan

sehari-hari kita, yaitu setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain.

Tentunya hal ini tak lepas dari peranan ilmu elektronika yang semakin

tinggi. Sebagai contoh ketika suatu komponen elektronika yang dapat mende-

teksi energi panas (suhu) kemudian dapat mengkonversikannya menjadi se-

buah tegangan ideal, maka komponen ini akan sangat bermanfaat untuk da-

pat mendeteksi suhu disekitarnya. Dalam aplikasinya dapat berupa lampu

otomatis deteksi suhu.

Dalam praktikum ini yang berjudul Simulasi Robot Deteksi Suhu Meng-

gunakan LM35 akan mengajarkan kepada mahasiswa untuk mengetahui dan

memahami sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, mampu mendesain

dan membuat pemrograman sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu,

serta mengetahui aplikasi sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu.

1.2 Tujuan

1. Mengetahui dan memahami sistem kerja robot deteksi suhu.

2. Mampu mendesain dan memprogram robot deteksi suhu.

3. Mengetahui aplikasi robot deteksi suhu dalam kehidupan sehari-hari.

2

1.3 Dasar Teori

Robot deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor suhu LM35. Robot

akan menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau menerima energi

panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi energi panas

dari luar maka robot akan mati secara otomatis.

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconduc-

tor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan

dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai kom-

ponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature

yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 da-

pat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada

bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan

DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 A dalam beroperasi. Bentuk

fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi,

pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti

terlihat pada gambar dibawah.

Gambar 9.1 IC LM35

3

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Inte-

grated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan

dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran

fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /C

yang berarti bahwa kenaikan suhu 1C maka akan terjadi kenaikan tegangan

sebesar 10 mV.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar

karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada

temperature ruang. Jangka sensor mulai dari 55C sampai dengan 150C,

IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari

indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 mA

dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang

dari 0C di dalam suhu ruangan.

Gambar 9.2 IC LM35

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah:

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan

dan suhu 10 mV/C, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5C pada suhu 25C

seperti terlihat pada gambar 2.2.

3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55C sampai +150C.

4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 A.

4

6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang

dari 0,1C pada udara diam.

7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1

mA.

8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar 1/4 C.

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam per-

ancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35

juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi

sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus

serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu

LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/C. Sensor

suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55C hingga +150C dengan

akurasi 0.5C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikansebagai berikut :

Vout LM35 = TemperatureC x 10 mV

5

2 Metode Praktikum

2.1 Waktu dan Tempat

Praktikum yang berjudul Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35

ini berlangsung pada hari Kamis, 4 Desember 2014 bertempat di Laborato-

rium Fisika Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung.

2.2 Alat dan Bahan

1. Notebook/Laptop

2. Software Proteus

3. Software Arduino

2.3 Prosedur Percobaan

2.3.1 Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35

Langkah pertama yang dilakukan adalah notebook/laptop dipastikan dalam

kondisi menyala dan telah terinstal software Proteus dan Arduino di dalam-

nya. Selanjutnya, software Arduino dibuka dan program robot deteksi suhu

diketikkan didalamnya. Adapun program robot deteksi suhu adalah sebagai

berikut.

6

Gambar 9.3 Program robot deketeksi suhu menggunakan LM35

Kemudian software Proteus dibuka dan rangkaian robot deteksi suhu di-

rangkai didalamnya seperti pada gambar dibawah ini.

10

Gambar 9.4 Simulasi rangkaian robot deteksi suhu menggunakan LM35

Setelah rangkaian selesai dibuat, program sebelumnya pada software Ar-

duino dimasukkan ke dalam rangkaian di simulasi Proteus. Setelah itu,

tombol PLAY pada Proteus ditekan sehingga simulasi rangkaian dapat ber-

jalan.

11

2.3.2 Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35

Mulai

Membuka software Arduino

Mengetikkan program robot deteksi suhu menggunakan LM35

Memilih pilihan Verify pada software Arduino

Membuka software Proteus

Merangkai simulasi rangkaian robot deteksi suhu menggunakan LM35

Menginputkan program sebelumnya ke dalam software Proteus

Memilih pilihan PLAY pada software Proteus

Menganalisa prinsip kerja robot deteksi suhu menggunakan LM35

Selesai

12

3 Hasil dan Pembahasan

3.1 Data Hasil Pengamatan

Gambar 9.5 Ketika dalam suhu 50C


13



14

3.2 Pembahasan

Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui dan mema-

hami sistem kerja robot deteksi suhu, mampu mendesain dan memprogram

robot deteksi suhu, serta mengetahui aplikasi robot deteksi suhu dalam ke-

hidupan sehari-hari. Adapun metode pada praktikum ini adalah metode

simulasi rangkaian yang dibuat dengan software Proteus dan untuk input

programnya menggunakan software Arduino.

Untuk membuat sebuah lampu otomatis deteksi suhu, salah satu kom-

ponen penting di dalamnya adalah komponen IC LM35 yang berfungsi se-

bagai pendeteksi suhu yang memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam

perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu

LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang

tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol

khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor

suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/C. Sen-

sor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55C hingga +150C dengan

akurasi 0.5C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikansebagai berikut :

Vout LM35 = TemperatureC x 10 mV

Sehingga secara prinsip sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran

suhu menjadi besaran tegangan dengan koefisien sebesar 10 mV /C yang be-

rarti bahwa kenaikan suhu 1C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar

10 mV. Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa tegangan ideal

yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 1C setara dengan 10 mV.

Sensor ini juga mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1C.

Berdasarkan data yang diperoleh pada simulasi robot deteksi suhu meng-

gunakan LM35 dapat diketahui bahwa ketika pada suhu 50C robot berg-

erak maju. Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting

sebelumnya di dalam software Arduino menyatakan bahwa:

15

Program tersebut memiliki arti, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-

teksi suhu sama dengan 50C, maka pin 6 dan pin 3 akan ditulis secara

digital sebagai kananB dan kiriA dan disetting dalam keadaan HIGH yang

berarti pin tersebut akan teraliri arus listrik sehingga motor dc bergerak

dalam arah tersebut dengan konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu

255. Ketika sistem rangkaian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan

tulisan ROBOT KONTROL pada baris pertama dan MAJU pada baris

kedua dengan delay 2 detik.

Dalam bahasan secara luasnya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-

teksi suhu sama dengan 50C, maka arus akan mengalir dari vcc ke ground

dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 6 dan pin 3 sebagai

pin output sehingga arus akan mengalir ke pin input 2 dan 3 pada IC L293D.

Arus tersebut juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (kon-

figurasi sistem setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1

dan 2 pada IC L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan

menyebabkan motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input

2 dan 3 pada IC L293D akan menyebabkan motor bergerak maju. Sehingga

output yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 50C adalah motor

bergerak maju.

Kemudian dapat diketahui pula bahwa ketika LM35 sebagai sensor suhu

mendeteksi suhu sama dengan 70C, maka robot akan bergerak mundur.

Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting sebelumnya

16

di dalam software Arduino menyatakan bahwa:


teksi suhu sama dengan 70C, maka pin 7 dan pin 2 akan ditulis secara

digital sebagai kananA dan kiriB dan disetting dalam keadaan HIGH yang

berarti pin tersebut akan teraliri arus listrik sehingga motor dc bergerak

dalam arah tersebut dengan konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu

255. Ketika sistem rangkaian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan

tulisan ROBOT KONTROL pada baris pertama dan MUNDUR pada

baris kedua dengan delay 2 detik.



dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 7 dan pin 2 sebagai

pin output sehingga arus akan mengalir ke pin input 1 dan 4 pada IC L293D.

Arus tersebut juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (kon-

figurasi sistem setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1

dan 2 pada IC L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan

menyebabkan motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input 1

dan 4 pada IC L293D akan menyebabkan motor bergerak mundur. Sehingga

output yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 70C adalah motor

bergerak mundur.

Selanjutnya dapat diketahui pula bahwa ketika LM35 sebagai sensor suhu

mendeteksi suhu sama dengan 10C, maka robot akan bergerak ke arah kanan

17

(belok kanan). Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting

sebelumnya di dalam software Arduino menyatakan bahwa:


teksi suhu sama dengan 10C, maka pin 6 akan ditulis secara digital sebagai

kananB dan disetting dalam keadaan HIGH yang berarti pin tersebut akan

teraliri arus listrik sehingga motor dc bergerak dalam arah tersebut den-

gan konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu 255. Ketika sistem

rangkaian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan tulisan ROBOT

KONTROL pada baris pertama dan BELOK KANAN pada baris kedua

dengan delay 2 detik.



dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 6 sebagai pin output

sehingga arus akan mengalir ke pin input 2 pada IC L293D. Arus tersebut

juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (konfigurasi sistem

setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1 dan 2 pada IC

L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan menyebabkan

motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input 2 pada IC

L293D akan menyebabkan motor bergerak ke arah kanan. Sehingga out-

put yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 10C adalah motor

bergerak ke arah kanan.

18

Kemudian dapat diketahui pula bahwa ketika LM35 sebagai sensor suhu

mendeteksi suhu sama dengan 100C, maka robot akan bergerak mundur.

Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting sebelumnya

di dalam software Arduino menyatakan bahwa:


teksi suhu sama dengan 100C, maka pin 3 akan ditulis secara digital sebagai

kiriA dan disetting dalam keadaan HIGH yang berarti pin tersebut akan ter-

aliri arus listrik sehingga motor dc bergerak dalam arah tersebut dengan

konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu 255. Ketika sistem rangka-

ian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan tulisan ROBOT KON-

TROL pada baris pertama dan BELOK KIRI pada baris kedua dengan

delay 2 detik.



dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 3 sebagai pin output

sehingga arus akan mengalir ke pin input 3 pada IC L293D. Arus tersebut

juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (konfigurasi sistem

setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1 dan 2 pada IC

L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan menyebabkan

motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input 3 pada IC

L293D akan menyebabkan motor bergerak ke arah kiri. Sehingga output

yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 100C adalah motor berg-

erak ke arah kiri.

19

Dari percobaan tersebut dapat diketahui bahwa robot deteksi suhu bekerja

dengan menggunakan sensor suhu LM35. Robot (motor dc) akan menyala

secara otomatis saat sensor mendeteksi atau menerima energi panas dari

luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi energi panas dari luar

maka robot akan mati secara otomatis.

Robot deteksi suhu ini dapat berfungsi sebagai indikator suhu di dalam

suatu ruangan, sebagai indikator suhu bila terjadi pemanasan berlebih pada

alat elektronik seperti setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain. Sehingga

bermanfaat untuk mengetahui bahwa suatu alat elektronika yang sedang

digunakan dalam keadaan panas atau dingin dalam interval suhu tertentu.

3.3 Analisis Data

Berdasarkan pada hasil percobaan yang diperoleh dalam praktikum ini da-

pat dinyatakan bahwa praktikum yang telah dilakukan telah sesuai dengan

perintah pada tugas laporan dan telah sesuai dengan teorinya yang tercan-

tum dalam dasar teori. Hal ini dapat dibuktikan dengan beberapa data hasil

pengamatan yang telah diambil dalam praktikum ini.

20

4 Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum yang diperoleh, maka dapat disimpulkan seba-

gai berikut:

1. Robot deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor suhu LM35.

Robot akan menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau mener-

ima energi panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi

energi panas dari luar maka robot akan mati secara otomatis.

2. Untuk membuat sebuah robot deteksi suhu, salah satu komponen pent-

ing di dalamnya adalah komponen IC LM35 yang berfungsi sebagai

pendeteksi suhu dengan tegangan ideal yang keluar dari LM35 mem-

punyai perbandingan 1C setara dengan 10 mV.

3. Prinsip kerja robot deteksi suhu dapat diaplikasikan didalam alat elek-

tronika seperti setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain.

21

References

[1] Floyd dan Buchla. Fundamental of analog circuits. Prentice Hall,

New Jersey, 2008.

[2] Malvino. Prinsip-prinsip elektronika I. 1994. Jakarta: Erlangga.

[3] Sutrisno. Elektronika Teori dan Penerapannya. 1985. Bandung: ITB.

[4] Halliday dan Resnick. Fisika. Jilid 2. 1988. Jakarta: Erlangga.

[5] Elektronika Dasar. Sensor Suhu IC LM35. 2012. Available

at http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-

suhu-ic-lm35/. Diakses pada hari Minggu, 7 Desember 2014 pukul 16.00

WIB.

[6] Mauliana, Nurul. Cara Kerja dan Sensor Suhu LM35. 2013. Available

at http://nurullaizer78.blogspot.com/2013/05/cara-kerja-dan-sensor-

suhu-lm35.html. Diakses pada hari Minggu, 7 Desember 2014 pukul

16.10 WIB.

[7] Generated. Sensor Suhu LM35. 2007. Available at http://elektronika-

elektronika.blogspot.com/2007/05/sensor-suhu-lm35.html. Diakses

pada hari Minggu, 7 Desember 2014 pukul 16.15 WIB.

22

LAMPIRAN

23

Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35.pdf

Documents

Transcript of Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35.pdf