Implementasi Mikrokontroler Atmega 8535 pada Panel Surya Statis dan Panel Surya Dinamis Berdasarkan Waktu Menggunakan Real Time Clock (RTC) DS1307

IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL
SURYA STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN
WAKTU MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307

SKRIPSI

MUHAMMAD SYAHRIAL
121421076

PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA
STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU
MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307
SKRIPSI


Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer

MUHAMMAD SYAHRIAL
121421076

PROGRAM EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN

Judul


: IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA
8535 PADA PANEL SURYA STATIS DAN PANEL
SURYA

DINAMIS

MENGGUNAKAN

BERDASARKAN
REAL

TIME

WAKTU

CLOCK

(RTC)


DS1307
Kategori

: SKRIPSI

Nama

: MUHAMMAD SYAHRIAL

Nomor Induk Mahasiswa : 121421076
Program Studi

: EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER

Fakultas

: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing


:

Pembimbing I

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom

Pembimbing II

Dr. Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc

NIP. 19620217 199103 1 001

NIP: 19560918 198503 1 002

Diketahui/disetujui oleh
Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer
Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom

NIP. 19620217 199103 1 001

Universitas Sumatera Utara

iii

PERNYATAAN

IMPLEMENTASI MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 PADA PANEL SURYA
STATIS DAN PANEL SURYA DINAMIS BERDASARKAN WAKTU
MENGGUNAKAN REAL TIME CLOCK (RTC) DS1307

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Agustus 2015


MUHAMMAD SYAHRIAL
121421076

Universitas Sumatera Utara

iv

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini
tepat waktu sesuai dengan instruksi dan peraturan yang berlaku di Fakultas Ilmu
Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat dan salam penulis hadiahkan
kepada Nabi Besar Muhammad SAW.

Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat
bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :


1.

Bapak Prof. Drs. Subhilhar, M.A., Ph.D selaku Plt Rektor Universitas Sumatera
Utara.

2.

Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi.

3.

Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer.

4.

Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu
Komputer.


5.

Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Dr.
Drs. Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah
meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan,
menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan
skripsi ini.

6.

Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku dosen Pembanding I dan Bapak Ade
Candra, ST, M.Kom selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik
dan saran terhadap skripsi penulis.

7.

Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi
Informasi.

8.


Teristimewa orang tua yang penulis sayangi, ibunda Khadijah dan ayahanda
Syarif Effendi Musa yang tidak henti-hentinya memberikan doa, motivasi, dan
dukungan yang selalu menjadi sumber semangat penulis.

Universitas Sumatera Utara

v

9.

Abang dan Adik tersayang Zulham Effendi, Ade Syafrizal, Muhammad fauzi dan
Abdullah yang selalu memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

10. Sahabat-sahabat luar biasa Oki Handinata, Hafiz Akbar, Annisari Afni Saragih,
Rizky Ananda Siregar, Novri Sultanti, Reza Mahardi, Arief Moenandar,
Muhammad Ridho Ilahi yang selalu menemani dan memberi motivasi kepada
penulis.
11. Teman – teman seperjuangan mahasiswa S1 Ekstensi Ilmu Komputer stambuk
2012 yang selalu memberi dukungan.

12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat
penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, baik
dari segi teknik, tata penyajian ataupun dari segi tata bahasa. Oleh karena itu
penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan
skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca,
khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di
Universitas Sumatera Utara.

Medan,

Agustus 2015

Penulis

Muhammad Syahrial

Universitas Sumatera Utara


vi

ABSTRAK

Peningkatan populasi manusia menuntut pembaharuan sumber daya alam untuk
memenuhi berbagai kebutuhan. Misalnya, kebutuhan energi listrik yang sangat
mempengaruhi perkembangan dan teknologi dari suatu wilayah. Energi listrik
merupakan salah satu bagian vital yang harus selalu ada. Untuk itu diperlukan sumber
energi listrik baru yang dapat menggantikan sumber energi listrik yang telah ada.
Penelitian ini bertujuan untuk membuat simulasi alat pembangkit listrik tenaga surya
yang disebut solar sel. Simulasi ini menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan
dalam kehidupan sehari-hari. Namun seiring perkembangannya terdapat dua jenis
solar sel, yakni statis dan dinamis dimana solar sel statis dalam keadaan diam
sedangkan solar sel dinamis bergerak mengikuti arah pergerakan sinar matahari.
Untuk mengetahui tingkat efisiensi tegangan dan arus pada masing-masing jenis solar
sel maka dibuatlah simulasi kedua jenis solar sel tersebut.

Kata kunci: Solar Sel, Microcontroller ATMega 8535, Sumber Energi Listrik.

Universitas Sumatera Utara

vii

IMPLEMENTATION OF A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535 ON
STATIC AND DYNAMIC SOLAR PANEL BASED ON TIME USING REAL
TIME CLOCK (RTC) DS1307

ABSTRACT

The increase in human population are demanding the renewal of natural resources to
meet various needs. For example, the needs of electrical energy that greatly influences
the development and technology of a some region. Electrical energy is one of the vital
part that should be always exist. For that is needed a new electric energy source that
can be replace the source of electrical energy before. This research aims to make a
simulation tools of solar power plant or called solar cells. This simulation resulted of
the electrical energy that can be used in everyday life. However as the development of
solar cells have two types. Namely, static and dynamic where the static solar cells in a
state of silent while the dynamic solar cell moves to follow the direction movement of
the sun. To show the level of efficiency from voltage and current on each type of solar
cell, then made a simulation from the both types of the solar cells.

Key word: Solar cell, Microcontroller ATMega 8535, The Source Of Electrical
Energy

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR ISI

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar

ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi

Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metode Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan

1
3
3
4
4
4
5

Bab 2 Landasan Teori
2.1 Photovolatic Cell
2.2 Pergerakan Matahari
2.3 Perangkat Keras
2.3.1 Sensor Arus ACS712
2.3.2 Mikrokontroler ATMega8535
2.3.3 Bagian Sumber Tegangan
2.3.4 Bagian ISP Programmer
2.3.5 Bagian Output ke LCD
2.3.6 Bagian Real Time Clock (RTC) DS1307
2.3.7 Perancangan Sensor Arus
2.3.8 Rangkaian Driver Motor Servo MG996R
2.3.9 Rangkaian RS 232
2.4 Perangkat Lunak
2.4.1 CodeVisionAVR
2.5 Penelitian Pembahasan Solar Tracker

6
7
8
8
9
12
12
13
16
17
19
21
21
21
23

Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Masalah
3.2 Analisis Kebutuhan Sistem
3.3 Pemodelan Sistem
3.4 Perancangan Sistem
3.4.1 Antarmuka Mikrokontroler ATMega8535

25
26
28
29
30

Universitas Sumatera Utara

ix

Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi
4.1.1 Persiapan Alat dan Bahan
4.1.2 Implementasi Sistem Menggunakan Papan PCB
4.1.3 Implementasi Perangkat Lunak untuk Sistem
4.2 Pengujian Sistem
4.2.1 Pengujian Sensor Arus
4.2.2 Pengujian rangkaian RTC DS-1307
4.2.3 Interfacing LCD 2x16
4.2.4 Pengujian Rangkaian Motor Servo
4.2.5 Pengujian System Secara Keseleruhan

34
35
37
39
41
43
44
45
46
47

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

57
57

Daftar Pustaka
Lampiran

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR TABEL

Hal.
2.1 Perbandingan Antara Jenis-Jenis Sel Surya
2.2 Fungsi pin LCD Character 2x16
3.1 Keterangan Bagian-Bagian Rancangan sistem
4.1 Daftar Komponen Yang Diperlukan Untuk Implementasi Sistem
4.2 Data Pengujian Sensor Arus ACS712
4.3 Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis

7
14
28
35
43
48

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR GAMBAR

Hal.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
3.1
3.2
3.3
3.4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11

Sensor Arus ACS712
Blok Diagram ATMega 8535
Power Supply Dari Adaptor
Gambar Hardware Programmer AVR
Antarmuka Bagian Output LCD
LCD 2 x 16
Peta Memory LCD Character 2x16
Antarmuka Bagian RTC DS1307
Rangkaian Aplikasi Sensor Arus ACS 712 ,5 Ampere
Konfigurasi Pin LM321 Dan Rangkaian Inverting Amplifier
Motor Servo 1800
Gambar Rangkaian Motor Servo
MAX232 Dalam Rangkaian
Diagram Ishikawa untuk analisis masalah
Diagram Blok Pemodelan System Yang Dirancang
Antarmuka Mikrokontroler Dengan Komponen-komponen Lainnya
Flowchart Kerja Sistem Secara Keseluruhan
Rangkaian mikrokontroler ATMega 8535
Rangkaian sensor arus ACS 712
Rangkaian motor servo dan panel surya dinamis
Rangkaian LCD 2x16
CodeVisionAVR
Interface CodeVisionAVR 3.12
ProgISP 17.2
Rangkaian Pengujian Mikrokontroler
Pergerakan Motor Servo
Grafik Perbandingan Tegangan Panel Surya Statis dan Dinamis
Grafik Perbandingan Arus Panel Surya Statis dan Dinamis

8
11
12
13
14
14
16
17
18
18
19
20
21
26
28
31
33
37
38
38
39
39
40
41
42
46
54
55

Universitas Sumatera Utara