S K R I P S I
PENGENDALI SUHU PADA PERANGKAT POWER
AMPLIFIER MENGGUNAKAN SENSOR LM35
BERBASIS ARDUINO UNO
EVRIL PRISMA YUDHA
NIM. 201452014
DOSEN PEMBIMBING
MOHAMMAD DAHLAN, S.T., M.T.
SOLEKHAN, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2018
ii
iii
iv
v
PENGENDALI SUHU PADA PERANGKAT POWER AMPLIFIER
MENGGUNAKAN SENSOR LM35 BERBASIS ARDUINO UNO
Nama mahasiswa : Evril Prisma Yudha
NIM : 201452014
Pembimbing :
1. Mohammad Dahlan, S.T., M.T.
2. Solekhan, S.T., M.T
RINGKASAN
Amplifier merupakan pesawat elektronika yang berfungsi mengubah sinyal listrik
suara yang lemah menjadi sinyal suara yang kuat. Pada rangkaian audio amplifier yang
bekerja utama sebagai penguat adalah pada transistor final, maka pada transistor final
inilah yang menyebabkan power amplifier panas. Apabila power amplifier mengalami
kenaikan suhu yang terlalu tinggi, maka komponen pada amplifier dapat mengakibatkan
keruskan. Maka tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat pengendali suhu
perangkat power amplifier, supaya perangkat power amplifier tidak mudah rusak akibat
kenaikan suhu.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi pembuatan hardware,
pembuatan software, pengujian alat, kemudian pengambilan data. Parameter yang diukur
dalam pengendali suhu perangkat power amplifier adalah waktu, suhu, serta kondisi
peltier dan kipas dc12v, tahapannya yaitu mengkalibrasi sensor LM35 untuk menentukan
nilai sensor agar sama seperti alat ukur, dan dilanjutkan dengan menganalisa kinerja alat.
Pada pe ngujian pertama alat pengendali belum bekerja pada menit 0 – 30 dengan suhu
dibawah 40oC, dan mulai bekerja pada menit ke 45 – 180 dengan keadaan suhu 42
oC –
44oC. Pada pengujian kedua pada menit 0 – 30 belum mulai bekerja, pengendali mulai
bekerja pada menit ke 30 – 180.
Hasil penelitian yang telah dilakukan pada pengujian pertama, peltier dan kipas
dc 12v dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang di perintah program arduino, pada
pengujian pertama ini mulai bekerja pada menit ke 45 dengan suhu 42,78oC. Suhu
mengalami kenaikan tertinggi pada menit ke 150 dengan suhu 48,33oC. Respon sistem
pada pengujian pertama ini nilai rise time ditunjukkan pada menit ke 45, overshoot
6,95%, time peak pada menit ke 45 . Sistem kendali suhu mulai stabil membutuhkan
waktu selama 165 menit. Pada pengujian kedua, peltier dan kipas dc 12v dapat bekerja
dengan baik sesuai dengan yang di perintah program arduino, pada pengujian kedua ini
mulai bekerja pada menit ke 45 dengan suhu 40,41oC. Suhu mengalami kenaikan
tertinggi pada menit ke 165 dengan suhu 47,32oC. Respon sistem pada pengujian kedua
ini nilai rise time ditunjukkan pada menit ke 45, overshoot 1,025%, time peak pada menit
ke 45 . Sistem kendali suhu mulai stabil membutuhkan waktu selama 185 menit.
Kata kunci : Amplifier, sensor LM35, peltier, kipas dc12v, suhu
vi
TEMPERATURE CONTROL ON POWER AMPLIFIER DEVICES USING LM35
SENSOR BASED ON ARDUINO UNO
Student Name : Evril Prisma Yudha
Student Identity Number : 201452014
Supervisor :
1. Mohammad Dahlan, S.T., M.T.
2. Solekhan, S.T., M.T
ABSTRACT
Amplifier is an electronic aircraft that functions to convert the weak electrical
signal into a strong sound signal. In the amplifier audio circuit that works primarily as
an amplifier is the final transistor, the final transistor is what causes the heat power
amplifier. If the power amplifier experiences an increase in temperature that is too high,
then the components in the amplifier can cause crushing. The purpose of this study is to
control the temperature of the power amplifier device, so that the power amplifier device
is not easily damaged due to temperature rise.
The method used in this research includes making hardware, making software,
testing tools, then retrieving data. The parameters measured in the temperature
controller of the power amplifier device are the time, temperature and peltier conditions
and DC12v fan, this stage calibrates the LM35 sensor to determine the sensor value to be
the same as the measuring instrument, and then analyzes the performance of the device.
In the first test the controller did not work at 0-30 minutes with temperatures below 40oC,
and began working at 45 - 180 minutes with a temperature of 42oC - 44oC. In the second
test at 0-30 minutes did not start working, the controller started working at 30 - 180
minutes.
The results of the research that have been carried out in the first peltier test
and 12v dc fan can work well in accordance with the Arduino program instructions, the
first test starts working at 45 minutes with a temperature of 42.78oC. The temperature
experienced the highest increase in the 150th minute with a temperature of 48.33oC.
System response in this first test the rise time value is shown at 45 minutes, overshoot
6.95%, time peak at 45 minutes. Stable temperature control system takes 165 minutes. In
the second peltier test and 12v dc fan can work well according to the arduino program
command, in the second test it starts working at 45 minutes with a temperature of
40.41oC. The temperature experienced the highest increase in 165 minutes with a
temperature of 47.32oC. System response in this second test the rise time value is shown
at 45 minutes, overshoot 1.025%, time peak at 45 minutes. Stable temperature control
system takes 185 minutes.
Keywords: Amplifier, LM35 sensor, peltier, dc12v fan, temperature
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji hanya milik Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, taufiq, hidayah serta nikmat-Nya kepada penulis, sehingga
penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi dengan judul ”Pengendali
Suhu Pada Perangkat Power Amplifier Menggunakan Sensor LM35 Berbasis
Arduino Uno”. Penyusunan skripsi ini adalah salah sat syarat yang harus
ditempuh untuk menyelesaikan program studi Teknik Elektro S-1 Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus.
Selama penulisan dan penyusunan laporan skripsi ini penulis ingin
menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar - besarnya kepada:
1. Ibu Nisrotun Nasikhah juga semua keluarga tercinta, kakak - kakakku
serta adikku yang tidak pernah berhenti mendoakan, memberi semangat
dan cinta kasih sayang yang tulus untuk penulis.
2. Bapak Dr. Suparnyo, S.H.,M.S. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.
3. Bapak Mohammad Dahlan, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus sekaligus pembimbing I dalam penyusunan
laporan skripsi ini yang telah memberikan bimbingan, motivasi, ide dan
gagasan dalam meneyelesaikan penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Mohammad Iqbal, S.T., M.T. selaku Ka. Program Studi Teknik
Elektro Universitas Muria Kudus.
5. Bapak Solekhan, S.T., M.T. selaku pembimbing II yang telah memberikan
arahan, ide, motivasi dan gagasandalam menyelesaikan penyusunan
skripsi ini.
6. Seluruh Dosen, Laboran, serta semua karyawan Teknik Elektro
Universitas Munira Kudus atas ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
7. Seluruh Teman seperjuagan dan Semua Keluarga Program Studi Teknik
Elekro Universitas Muria Kudus, terutama Angkatan 2014 yang telah
memberi semangat saat penyusunan laporan skripsi ini.
viii
8. Seluruh teman – teman KKN POSDAYA periode Juli 2017 terkhusus
teman seposko KKN Desa Ngurensiti Wedarijaksa Pati, yang telah
memberi semangat dalam peyusunan laporan skripsi.
9. Seluruh Crew DIKARA Production yang telah memberi dorongan,
semangat serta motivasi agar cepat terselesainya pengerjaan skripsi kepada
penulis.
Penulis menyadari adanya kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam
penulisan skripsi ini, karena itu penulis menerima kritik, saran dan masukan dari
pembaca sehingga penulis dapat lebih baik di masa yang akan datang. Akhirnya
penulis berharap semoga buku tesis ini bisa bermanfaat khususnya bagi penulis
dan umumnya bagi para pembaca.
Kudus, Agustus 2018
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN ........................................................................... iv
RINGKASAN .................................................................................................... v
ABSTRACT ........................................................................................................ vi
KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii
DAFTAR SIMBOL ........................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ....................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang ........................................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................... 3
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.3 Tujuan .................................................................................................... 3
1.5 Manfaat .................................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Arduino Uno ........................................................................................... 6
2.1.1 Spesifikasi Arduino Uno ...................................................................... 7
2.1.2 Pin Listrik Yang Tersedia ..................................................................... 8
2.1.3 Memori ................................................................................................. 8
2.1.4 Input Dan Output ................................................................................... 9
2.1.5 Komunikasi............................................................................................ 10
2.2 Pendingin Thermo-Electrik (TEC) / Peltier .......................................... 10
2.2.1 Efek Peltier ............................................................................................ 10
2.2.2 Cara Kerja Peltier .................................................................................. 11
2.2.3 Bahan Thermo-Electrik ......................................................................... 12
2.3 Sensor LM35 .......................................................................................... 12
2.3.1 Karakteristik Sensor LM35 ................................................................... 13
2.4 LCD (Liquid Cristal Display) ................................................................ 13
2.4.1 Fitur LCD 16x2 ..................................................................................... 14
2.4.2 Spesifikasi Kaki LCD 16x2 .................................................................. 14
2.5 DC Fan .................................................................................................... 15
2.6 Relay ........................................................................................................ 15
2.6.1 Sifat – Sifat Relay .................................................................................. 16
2.7 Buzzer ...................................................................................................... 17
2.8 Power Amplifier ...................................................................................... 17
2.8.1 Bagian Power Amplifier ........................................................................ 18
x
2.9 Respon Sistem ......................................................................................... 23
2.10 Suhu ......................................................................................................... 27
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu Dan Tempat Pelaksanaan ............................................................ 28
3.2 Studi Literatur ......................................................................................... 29
3.3 Perancangan Dan Pembuatan Alat ......................................................... 29
3.3.1 Perancangan Alat ................................................................................... 29
3.3.2 Pembuatan Software .............................................................................. 29
3.3.3 Pembuatan Hardware............................................................................. 31
3.4 Pengujian Alat ........................................................................................ 33
3.5 Analisis Data ........................................................................................... 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Alat .............................................................................. 37
4.1.1 Pengujian Software ................................................................................ 37
4.1.2 Pengujian Hardware .............................................................................. 38
4.1.3 Pengujian Keseluruhan .......................................................................... 43
4.2 Pembahasan ............................................................................................. 46
4.3 Analisis .................................................................................................... 47
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 49
5.2 Saran ............................................................................................................ 49
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 51
LAMPIRAN ...................................................................................................... 53
BIODATA PENULIS
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Uno ................................................................................ 7
Gambar 2.2 TEC / Peltier ................................................................................ 11
Gambar 2.3 Sensor LM35 .............................................................................. 13
Gambar 2.4 Bentuk Fisik LCD 16x2 .............................................................. 14
Gambar 2.5 Kipas DC ..................................................................................... 15
Gambar 2.6 Relay ............................................................................................ 16
Gambar 2.7 Buzzer ......................................................................................... 17
Gambar 2.8 Blok Diagram Power Amplifier ................................................. 18
Gambar 2.9 Blok Diagram Power Supply ....................................................... 20
Gambar 2.10 Simbol Transformator ................................................................. 21
Gambar 2.11 Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang .............................. 22
Gambar 2.12 Rangkaian Penyearah Sistem Gelombang Penuh ........................ 22
Gambar 2.13 Rangkaian Penyearah Sistem Jembatan (Bridge) ........................ 23
Gambar 2.14 Rangkaian Penyaring ................................................................... 23
Gambar 2.15 Spesifikasi Respon Sistem Step Sistep Orde I ............................ 25
Gambar 2.16 Spesifikasi Respon Sistem Step Sistep Orde II ........................... 26
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian .............................................................. 28
Gambar 3.2 Flowchart Pemrograman ............................................................. 30
Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem .................................................................. 31
Gambar 3.4 Desain Skema Rangkaian Pengendali Suhu ................................ 32
Gambar 4.1 Power Amplifier Sound System Dilengkapi Dengan Pengendali
Suhu ............................................................................................. 37
Gambar 4.2 Pengujian Software Yang Telah Berhasil Dalam Proses
Compiling .................................................................................... 38
Gambar 4.3 Penguian LCD I2C 16x2 ............................................................. 39
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Sensor LM35 Setelah Kalibrasi Dengan Alat
Ukur Termometer Analog ........................................................... 42
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Pertama ........................................................... 44
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Kedua .............................................................. 45
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno ................................................................ 7
Tabel 2.2 Spesifikasi Kaki LCD 16x2 ........................................................... 14
Tabel 3.1 Pengujian Keseluruhan Sistem ...................................................... 34
Tabel 4.1 Pengujian Aktuator ........................................................................ 38
Tabel 4.2 Karakteristik Sensor Suhu LM35 .................................................. 40
Tabel 4.3. Kalibrasi Sensor LM35 .................................................................. 42
Tabel 4.4 Pengujian Pertama ......................................................................... 43
Tabel 4.5 Respon Sistem Pengujian Pertama ................................................ 44
Tabel 4.6 Pengujian Kedua ............................................................................ 44
Tabel 4.7 Respon Sistem Pengujian Kedua ................................................... 46
xiii
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan Nomor
Persamaan
Ω Ohm Ω -
∑ Jumlah - -
% Persen % -
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Foto Alat ..................................................................................... 46
Lampiran 2 Source Code Program Arduino ................................................... 47
Lampiran 3 Fotocopy Buku Bimbingan ......................................................... 53
xv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
V : Volt
DC : Direct Current
AC : Alternating Current
TEC : Thermo Electrik Cooler
LCD : Liquid Cristal Display
I2C : Inter Integrated Circuit
SDA : Serial Data Line
SCL : Serial Clock Line
GND : Ground
VCC : Voltage Common Colector
USB : Univesal Serial Bus
TX : Transmitter
RX : Receiver
PWM : Pulse Width Modulation
I/O : Input/Output
SPI : Serial Peripheral Interface
SRAM : Static Random Access Memory
EEPROM : Electrically Erasable Programable Read Only Memory
AREF : Analog Reference
LED : Light Emitting Dioda
Top Related