SISTEM PENGENDALIAN POSISI MODEL PANEL SURYA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535
SISTEM PENGENDALIAN POSISI MODEL PANEL SURYA
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535
ABSTRAK
Oleh
Agus Susanto
Pada penelitian tugas akhir telah dilakukan perancangan dan realisasi model panel
surya dengan suatu sistem yang mampu mendapatkan posisi ideal sehingga
nantinya diperoleh sistem yang lebih baik dari sebelumnya. Menggunakan bahan
kaca akrilik untuk model panel surya yang terhubung dengan dc motor servo,
memasukkan input dari keypad 4x4 untuk mendapatkan posisi yang diinginkan
dan menampilkan pada LCD 2x16 karakter besar sudut yang dicapai.
Hasil yang diperoleh dalam tugas akhir ini adalah posisi sudut dari model panel
surya dengan cara memasukkan atau menekan tombol keypad, dc motor servo
akan bergerak ke posisi sudut sesuai dengan pemrograman pada mikrokontroler
ATMega8535, begitu juga dengan tampilan LCD sesuai dengan program pada
mikrokontroler.
Perangkat sistem menggunakan model panel surya dengan desain yang dapat
bergerak untuk mendapatkan posisi yang diinginkan, yaitu ke posisi sudut 300,
450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1350 dan 1500. Dari hasil yang diperoleh didapatkan
kesimpulan yaitu untuk mendapatkan sudut posisi yang diinginkan, model panel
surya diposisikan ke posisi mula yaitu pada sudut 1500 dengan pendekatan nilai
ADC ~ 22. Setelah itu, dengan cara menekan tombol 1 – 8 akan diperoleh sudutsudut 300 – 1350.
Kata kunci : Model Panel Surya, dc motor servo, ATMega8535
POSITION CONTROL SYSTEM FOR SOLAR PANEL MODEL
BASED ATMega8535 MICROCONTROLLER
ABSTRACT
By
Agus Susanto
In this research the design and realization a model of solar panels with a system
that is able to get the ideal position so that later obtained a better than old system.
Using acrylic glass materials for solar panel models that are connected with the dc
servo motor, inserting input from the keypad 4x4 to get the desired position and
2x16 character LCD display on a large angle is reached.
Results obtained in this research is the angular position solar panel model by
entering of input or pressing the keypad keys, dc servo motor will move to an
angular position in accordance with ATMega8535 microcontroller programming,
as well as the LCD display in accordance with the program on the microcontroller.
Device model using a solar panel system with a design that can be engaged to
obtain the desired position, to the angular position 300, 450, 600, 750, 900, 1050,
1200, 1350 and 1500. From the results obtained it was concluded that to obtain the
desired angle position, the model solar panel that is positioned to the first position
at an angle of approach in 1500 with ADC values ~ 22. After that, by pressing the
1-8 will get the angles 300-1350.
Keyword : Model of Solar Panels, dc motor servo, ATMega8535
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan
dari efek rumah kaca (green house effect) yang menyebabkan global warming,
hujan asam, rusaknya lapisan ozon, hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis
polusi itu rata-rata akibat dari penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi,
uranium, plutonium, batu bara dan lainnya yang tiada hentinya. Padahal kita tahu
bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat diperbaharui, tidak seperti bahan bakar
non-fosil.
Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan gerakan hemat energi
sudah merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan
bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga air,
energi panas bumi, tenaga surya dan lainnya. Duniapun sudah merubah tren
produksi dan penggunaan bahan bakarnya dari bahan bakar fosil beralih ke bahan
bakar non-fosil terutama tenaga surya yang tidak terbatas.
Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat
digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja seperti bangunan besar,
pabrik, perumahan, dan lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya
nyaris tanpa dampak buruk terhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar
lainnya. (Rhazio Ar-Rosihk, 2007)
2
Untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem panel surya itu masih
harus dilengkapi pula dengan rangkaian controller optional untuk mengatur arah
permukaan panel surya agar selalu menghadap surya sedemikian rupa sehingga
sinar surya jatuh hampir tegak lurus pada panel surya. (Hermansyah, 2008)
B. Rumusan Masalah
Perolehan energi listrik menggunakan panel surya agar lebih optimal salah
satunya ditentukan dengan kemiringan sudut penerimaan sinar langsung dari
surya. Pasokan energi akan lebih optimal jika datangnya sinar surya tegak lurus
dengan panel surya. Karena penerimaan sinar yang langsung tegak lurus dengan
surya, akan meningkatkan jumlah intensitas sinar yang jatuh pada panel surya.
Sehingga pada akhirnya akan meningkatkan nilai energi listrik yang dihasilkan
oleh panel surya tersebut.
Model panel surya digerakkan oleh sistem dc motor servo continous yang akan
bergerak sesuai dengan sudut kemiringan yang diinginkan, sudut kemiringan
model panel surya akan bergerak sesuai masukan dari keypad, hal tersebut karena
sistem pengendalian ini dilakukan secara manual.
Isyarat keluaran dari mikrokontroler kemudian menjadi masukan bagi dc motor
servo continous untuk menggerakkan sistem gerak model panel surya. Sehingga
didapatkan model kemiringan model panel surya yang tepat atau mendekati tegak
lurus dengan sinar surya.
3
C. Batasan Masalah
Hal-hal yang dilakukan dalam tugas akhir ini dibatasi pada masalah:
1. Pemodelan sistem pengendalian panel surya berdasarkan masukan keypad
sesuai kemiringan sudut rotasi bumi.
2. Perancangan sistem elektronik dan mekanik model sistem pengendalian panel
surya secara keseluruhan.
3. Tidak membahas pengukuran energi yang diperoleh dari sistem pengendalian
yang telah dibuat.
D. Tujuan Penelitian
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk:
1. Mengatur model sistem panel surya agar mendapatkan sudut yang optimal dan
efektif dalam perolehan energi listrik.
2. Pengendali
model
panel
surya
dikendalikan
dengan
Mikrokontroler
ATMega8535.
E. Manfaaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Sebagai bahan penunjang untuk diaplikasikan pada instrumentasi dalam
meningkatkan perolehan energi listrik menggunakan panel surya.
2. Literatur yang dapat digunakan sebagai bahan penelitian untuk berbagai panel
surya.
4
F. Hipotesis
Hipotesis dari penelitian tugas akhir ini diharapkan model sistem panel surya yang
menggunakan bahan kaca akrilik dapat bekerja manual sesuai dengan pengendali
mikro. Model kaca akrilik sebagai simulasi panel surya akan bergerak untuk
mencapai sudut ideal. Masukan akan dimasukkan melalui keypad 4x4 dan
ditampilkan ke LCD 2x16 karakter.
G. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab, yaitu:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan, manfaat, hipotesis dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi mengenai teori-teori yang menunjang penulisan tugas akhir, yaitu
mengenai panel surya, mikrokontroler ATMega8535, motor dc servo continous,
Liquid Crystal Display (LCD), keypad dan potensiometer.
BAB III METODE PENELITIAN
Memuat langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini diantaranya waktu
dan tempat penelitian, alat dan bahan, dan prosedur alur penelitian,
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan tentang perancangan dari aplikasi yang dibuat dan juga
menguraikan tentang pengimplementasian dari aplikasi yang dibuat, serta
pengujian dari aplikasi yang telah dibuat.
5
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari tugas akhir yang telah dibuat dan juga
saran-saran yang sekiranya diperlukan untuk menyempurnakan tugas akhir.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. SIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan analisa hasil tugas akhir, dapat ditarik
beberapa simpulan antara lain:
1. Sudut posisi yang dicapai yaitu 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1350 dan
1500 yang ditentukan manual melalui keypad 4x4 dan ditampilkan pada LCD
2x16.
2. Motor Servo Continous sebagai aktuator gerak dengan poros motor terhubung
kaca akrilik sebagai model panel surya dan terhubung potensiometer sebagai
sensor penghasil ADC.
3. Kesalahan nilai ADC terhadap sudut posisi dihitung melalui rumus simpangan
baku yang dilakukan sample sebanyak 10 kali pada masing-masing sudut
dengan nilai rata-rata simpangan baku 1.664458716.
B. SARAN
1. Perancangan sistem mekanik dengan menggunakan panel surya, tidak hanya
model.
2. Pengendalian dengan sistem kendali loop tertutup.
3. Pengendalian dengan menggunakan jaringan LAN.
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535
ABSTRAK
Oleh
Agus Susanto
Pada penelitian tugas akhir telah dilakukan perancangan dan realisasi model panel
surya dengan suatu sistem yang mampu mendapatkan posisi ideal sehingga
nantinya diperoleh sistem yang lebih baik dari sebelumnya. Menggunakan bahan
kaca akrilik untuk model panel surya yang terhubung dengan dc motor servo,
memasukkan input dari keypad 4x4 untuk mendapatkan posisi yang diinginkan
dan menampilkan pada LCD 2x16 karakter besar sudut yang dicapai.
Hasil yang diperoleh dalam tugas akhir ini adalah posisi sudut dari model panel
surya dengan cara memasukkan atau menekan tombol keypad, dc motor servo
akan bergerak ke posisi sudut sesuai dengan pemrograman pada mikrokontroler
ATMega8535, begitu juga dengan tampilan LCD sesuai dengan program pada
mikrokontroler.
Perangkat sistem menggunakan model panel surya dengan desain yang dapat
bergerak untuk mendapatkan posisi yang diinginkan, yaitu ke posisi sudut 300,
450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1350 dan 1500. Dari hasil yang diperoleh didapatkan
kesimpulan yaitu untuk mendapatkan sudut posisi yang diinginkan, model panel
surya diposisikan ke posisi mula yaitu pada sudut 1500 dengan pendekatan nilai
ADC ~ 22. Setelah itu, dengan cara menekan tombol 1 – 8 akan diperoleh sudutsudut 300 – 1350.
Kata kunci : Model Panel Surya, dc motor servo, ATMega8535
POSITION CONTROL SYSTEM FOR SOLAR PANEL MODEL
BASED ATMega8535 MICROCONTROLLER
ABSTRACT
By
Agus Susanto
In this research the design and realization a model of solar panels with a system
that is able to get the ideal position so that later obtained a better than old system.
Using acrylic glass materials for solar panel models that are connected with the dc
servo motor, inserting input from the keypad 4x4 to get the desired position and
2x16 character LCD display on a large angle is reached.
Results obtained in this research is the angular position solar panel model by
entering of input or pressing the keypad keys, dc servo motor will move to an
angular position in accordance with ATMega8535 microcontroller programming,
as well as the LCD display in accordance with the program on the microcontroller.
Device model using a solar panel system with a design that can be engaged to
obtain the desired position, to the angular position 300, 450, 600, 750, 900, 1050,
1200, 1350 and 1500. From the results obtained it was concluded that to obtain the
desired angle position, the model solar panel that is positioned to the first position
at an angle of approach in 1500 with ADC values ~ 22. After that, by pressing the
1-8 will get the angles 300-1350.
Keyword : Model of Solar Panels, dc motor servo, ATMega8535
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan
dari efek rumah kaca (green house effect) yang menyebabkan global warming,
hujan asam, rusaknya lapisan ozon, hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis
polusi itu rata-rata akibat dari penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi,
uranium, plutonium, batu bara dan lainnya yang tiada hentinya. Padahal kita tahu
bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat diperbaharui, tidak seperti bahan bakar
non-fosil.
Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan gerakan hemat energi
sudah merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan
bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga air,
energi panas bumi, tenaga surya dan lainnya. Duniapun sudah merubah tren
produksi dan penggunaan bahan bakarnya dari bahan bakar fosil beralih ke bahan
bakar non-fosil terutama tenaga surya yang tidak terbatas.
Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat
digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja seperti bangunan besar,
pabrik, perumahan, dan lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya
nyaris tanpa dampak buruk terhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar
lainnya. (Rhazio Ar-Rosihk, 2007)
2
Untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem panel surya itu masih
harus dilengkapi pula dengan rangkaian controller optional untuk mengatur arah
permukaan panel surya agar selalu menghadap surya sedemikian rupa sehingga
sinar surya jatuh hampir tegak lurus pada panel surya. (Hermansyah, 2008)
B. Rumusan Masalah
Perolehan energi listrik menggunakan panel surya agar lebih optimal salah
satunya ditentukan dengan kemiringan sudut penerimaan sinar langsung dari
surya. Pasokan energi akan lebih optimal jika datangnya sinar surya tegak lurus
dengan panel surya. Karena penerimaan sinar yang langsung tegak lurus dengan
surya, akan meningkatkan jumlah intensitas sinar yang jatuh pada panel surya.
Sehingga pada akhirnya akan meningkatkan nilai energi listrik yang dihasilkan
oleh panel surya tersebut.
Model panel surya digerakkan oleh sistem dc motor servo continous yang akan
bergerak sesuai dengan sudut kemiringan yang diinginkan, sudut kemiringan
model panel surya akan bergerak sesuai masukan dari keypad, hal tersebut karena
sistem pengendalian ini dilakukan secara manual.
Isyarat keluaran dari mikrokontroler kemudian menjadi masukan bagi dc motor
servo continous untuk menggerakkan sistem gerak model panel surya. Sehingga
didapatkan model kemiringan model panel surya yang tepat atau mendekati tegak
lurus dengan sinar surya.
3
C. Batasan Masalah
Hal-hal yang dilakukan dalam tugas akhir ini dibatasi pada masalah:
1. Pemodelan sistem pengendalian panel surya berdasarkan masukan keypad
sesuai kemiringan sudut rotasi bumi.
2. Perancangan sistem elektronik dan mekanik model sistem pengendalian panel
surya secara keseluruhan.
3. Tidak membahas pengukuran energi yang diperoleh dari sistem pengendalian
yang telah dibuat.
D. Tujuan Penelitian
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk:
1. Mengatur model sistem panel surya agar mendapatkan sudut yang optimal dan
efektif dalam perolehan energi listrik.
2. Pengendali
model
panel
surya
dikendalikan
dengan
Mikrokontroler
ATMega8535.
E. Manfaaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Sebagai bahan penunjang untuk diaplikasikan pada instrumentasi dalam
meningkatkan perolehan energi listrik menggunakan panel surya.
2. Literatur yang dapat digunakan sebagai bahan penelitian untuk berbagai panel
surya.
4
F. Hipotesis
Hipotesis dari penelitian tugas akhir ini diharapkan model sistem panel surya yang
menggunakan bahan kaca akrilik dapat bekerja manual sesuai dengan pengendali
mikro. Model kaca akrilik sebagai simulasi panel surya akan bergerak untuk
mencapai sudut ideal. Masukan akan dimasukkan melalui keypad 4x4 dan
ditampilkan ke LCD 2x16 karakter.
G. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab, yaitu:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan, manfaat, hipotesis dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi mengenai teori-teori yang menunjang penulisan tugas akhir, yaitu
mengenai panel surya, mikrokontroler ATMega8535, motor dc servo continous,
Liquid Crystal Display (LCD), keypad dan potensiometer.
BAB III METODE PENELITIAN
Memuat langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini diantaranya waktu
dan tempat penelitian, alat dan bahan, dan prosedur alur penelitian,
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan tentang perancangan dari aplikasi yang dibuat dan juga
menguraikan tentang pengimplementasian dari aplikasi yang dibuat, serta
pengujian dari aplikasi yang telah dibuat.
5
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari tugas akhir yang telah dibuat dan juga
saran-saran yang sekiranya diperlukan untuk menyempurnakan tugas akhir.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. SIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan analisa hasil tugas akhir, dapat ditarik
beberapa simpulan antara lain:
1. Sudut posisi yang dicapai yaitu 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1350 dan
1500 yang ditentukan manual melalui keypad 4x4 dan ditampilkan pada LCD
2x16.
2. Motor Servo Continous sebagai aktuator gerak dengan poros motor terhubung
kaca akrilik sebagai model panel surya dan terhubung potensiometer sebagai
sensor penghasil ADC.
3. Kesalahan nilai ADC terhadap sudut posisi dihitung melalui rumus simpangan
baku yang dilakukan sample sebanyak 10 kali pada masing-masing sudut
dengan nilai rata-rata simpangan baku 1.664458716.
B. SARAN
1. Perancangan sistem mekanik dengan menggunakan panel surya, tidak hanya
model.
2. Pengendalian dengan sistem kendali loop tertutup.
3. Pengendalian dengan menggunakan jaringan LAN.