Alat Pengendali Otomatis Pada Inkubator Penetas Telur Menggunakan Sensor Lm35 Berbasis Arduino Nano

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis dan Antarmuka Modul LCD. Jakarta: PT. Elix Media Komputindo

Tadius, Uria. 1988. Dasar-Dasar Transistor. Jakarta: Erlangga

Gustriani, Ade. 2009. Perancangan Inkubator Telur Otomatis Memakai LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535. Proyek Akhir: Universitas Sumatera Utara

Datasheet Sensor Temperatur LM35.http://www.alldatasheet.com/datasheet pdf/pdf/8866/NSC.LM35/html

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Blok Sistem

Secara umum inkubator telur terdiri dari enam blok rangkaian utama. Blok digaram dari rangkaian dapat dilihat dari gambar berikut ini :

Gambar 3.1 Digram Blok Sistem Penetas Telur

Dari diagram blok diatas menggambarkanbahwa sistem penulis rancang akan mengukur suhu pada suatu ruangan dengan menggunakan sensor lm35 untuk mengukur suhu dalam satuan derajat Celcius. Ketika sensor telah mendapatkan suhu yaitu dengan menerjemahkan sifat fisis suhu menjadi sinyal listrik yaitu perubahan tegangan output sensor, maka kemudian ouput ini dibaca oleh ADC internal dari arduino nano dan kemudian dikalkulasikan dengan rumusan tertentu sehingga pada tahap berikutnya sistem dapat menentukan apakah suhu inkubator sudah sesuai atau belum. Nilai suhu yang sedang dipantau oleh sensor akan ditampikan ke dispaly LCD (Liquid Crystal Display)

POWER SUPPLY SUHU INKUBATOR SENSOR SUHU LM35 ARDUIN O NANO DISPLA Y LCD RELAY PEMANAS

3.2 Rangkaian Power Supplay

Ketika switch (S1) ditutup (On), arus dari sumber DC 12 Volt akan mengalir menuju fuse (F1) yang berfungsi sebagai pengaman hubungsingkat, kemudian akan mengalir melalui dioda (D1) yang berfungsi sebagai pengaman polaritas. Condensator C1 yang berfungsi sebagai filter dapat dihilangkan jika tegangan input merupakan tegangan DC stabil misalnya dari sumber battery (accu/aki).

Setelah melalui IC 7805, tegangan akan diturunkan menjadi 5 Volt stabil. Fungsi C2 adalah sebagai filter terakhir yang berfungsi mengurangi noice (ripple tegangan) sedangkan LED1 yang dipasang seri dengan resistor (R1) berfungsi sebagai indikator.

Fungsi Dari Power Supplay

Rangkaian regulator ini dapat dipakai untuk menurunkan tegangan 12 Volt aki (accu) pada sebuah perangkat elektronika atau pada sebuah kendaran menjadi 5 Volt stabil.

3.3 Rangkaian Sensor Suhu LM35

Sensor LM 35 memiliki tegangan kerja 5 V namun outputnya hanya antara 0,01 V sampai 1,00 V, mengingat LM 35 yang digunakan adalah dari seri DZ sehingga range pengukuran hanya berkisar antara 0 – 100°C dengan perubahan sebesar 10 mV per 1°C. Dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor tersebut dapat diterapkan langsung dengan arduino nano.

Gambar 3.3 Rangkaian Sensor LM35

3.4 Rangkaian Relay

Sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Driver Relay

3.5 Rangkaian LCD 2x16

LCD itu bekerja dengan memanfaatkan cairan kimia yang dibuat secara khusus untuk memiliki karakter khusus saat dialiri listrik, atau bisa dikatakan cairan kristal cair, perubahan fisika ini diatur oleh arus listrik dan dimanfaatkan untuk meneruskan atau tidak cahaya dari backlight atau TFT untuk LCD warna, jadi LCD tidak mengeluarkan cahaya sendiri, jadi molekul cairan kimia ini akan berputar 90 derajat saat dialiri listrik (sesaat), dari pembuktian diatas ternyata molekul kimia LCD berputar hanya sesaat saat dialiri listrik dan kembali kebentuk semula (tampilan menghilang), untuk mempertahankannya maka polarisasi harus diubah.

Gambar 3.5 Rangkaian Skematik LCD 2x16

3.6 Rangkaian Regulator 7805

Mikrokontroler, sensor dan komponen komponen elektonika, kebanyakan menggunakan tegangan 5v untuk menstabilkan tegangan agar tegangan tidak naik dan tidak turun biasa menggunakan IC LM7805, IC ini dapat menstabilkan tegangan walaupun tegangan inputan naik turun. IC regulator ini banyak digunakan pada peralatan elektronika yang menggunakan tegangan 5 Volt. Contohnya seperti mikrokontroler, sensor, dan IC-IC yang telah dipasarkan banyak menggunakan tegangan 5 volt.

Gambar 3.7 Rangkaian Regulator 7805

3.7 Lampu Pijar

Pada inkubator ini digunakan lampu pijar sebagai pencahayaan sekaligus sebagai pemanas di dalam inkubator. Jika suhu pada inkubator terlalu panas maka kipas akan diaktifkan tetapi apabila suhu masih dibawah nilai yang ditetapkan maka lampu akan dihidupkan. Inkubator telur otomatis menggunakan 1 buah lampu yang berfungsi sebagai pemanas, sehingga inkubator akan bekerja secara otomatis.

Gambar 3.8 Rangkaian Skematik Lampu Pijar

3.8 Rangkaian Keseluruhan

Rangkaian secara keseluruhan dilakukan setelah semua komponen terpasang dengan baik yang digunakan untuk menetaskan telur pada dasarnya merupakan sebuah inkubator dengan konstruksi yang dibuat sedemikian rupa sehingga panas di dalamnya tidak terbuang. Suhu di dalam ruangan mesin tetas dapat diatur sesuai ukuran derajat panas yang dibutuhkan selama periode penetasan yaitu berkisar berkisar antara 37oC – 39oC

Gambar 3.9 Rangkaian Skematik Keseluruhan

3.9 Flowchart Program

Dalam melakukan perancangan software atau program, di awali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu. Flowchart program seperti pada gambar berikut :

Tidak

Ya

Gambar 3.11 Flowchart cara kerja Penetas Telur MULAI

Set Suhu

Get Data Sensor

Heater Inisialisasi

Kalibrasi S

Suhu > set ?

Heater Aktif

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay

Pengujian rangkaian ini dengan mengukur tegangan keluaran dari power supplay menggunakan multimeter. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan sebesar 5 volt. Setelah itu rangkaian power supplay dihubungkan ke sumber arus listrik dan saklar ON/OFF nya diaktifkan ke posisi ON.

4.2 Pengujian Rangkaian Arduino Nano

Arduino Nano adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino Nano mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai luaran PWM), 6 masukan analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino Nano memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

4.3 Pengujian Lampu

Lampu dihubungkan di Port 0 pada mikrokontroller, dari mikrokontrol dihubungkan dahulu pada TRIAC, TRIAC berfungsi sebagai pengganti relay, pada prototipe ini menggunakan 2 lampu yang berfungsi sebagai pemanas. Jika

suhu di dalam prototipe terbaca oleh sensor lebih dari 40° maka lampu akan mati, tetapi apabila kurang dari 37° maka lampu akan menyala.

4.4 Pengujian LCD 2x16

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data.

Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur control yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur control Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 )

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karakter pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <mega8535.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> #include <alcd.h>

void main(void) {

PORTA=0xff; DDRA=0x0F; PORTB = 0X03; DDRB = 0X8F; PORTD.7 = 1; DDRD.7 = 0; lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Tes LCD"); }

Program di atas akan menampilkan kata “Tes LCD” di baris pertama pada display LCD 2x16. Pada alat dalam penelitian ini, Saat keseluruhan rangkaian diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan memberitahuan apabila menerima sms .

4.5 Pengujian Sensor LM35

Sensor ini bekerja dengan cukup baik , sesuai dengan datasheetyang dikeluarkan pihak pabrikan. Sensor ini sudah menjadi sensor standar internasional.

Tegangan keluarannya linear dengan perubahan sebesar 10 mV untuk setiap kenaikan atau penurunan sebesar 1oC. Melalui pengujian pada suhu ruangan maupun air yang didinginkan dan dipanaskan, data keluaran hampir dikatakan sangat baik karena misalnya ketika suhu pada saat kalibrasi dengan termometer alkohol sebesar 23oC maka keluaran dari rangkaian LM35 adalah sebesar 0,23V,

dan nilai antara keluaran dengan suhu yang dengan suhu yang terbaca dari termometer sangatlah akurat.

while (a==0) {

Serial.print("data: "); Serial.print(data); Serial.print("suhu :"); Serial.print(suhu); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(suhu); Serial.println(); delay(1000); }

if(suhu > 38) {

digitalWrite(2, LOW); Serial.print("suhu"); Serial.print(suhu); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(suhu); }

if (suhu < 35) {

delay(200);

Serial.print("suhu"); Serial.print(suhu); lcd.setCursor(0, 1); }

}

4.6 Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Secara eletronis telah bekerja dengan baik, output dari arduino dapat mengirim data ke LCD. Tampilan LCD dapat menampilkan suhu inkubator yang dikirimkan oleh sensor (dalam hal ini LM35).

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7); const int pSuhu = A0;

float suhu, data; int i;

void setup {

lcd.begin(16, 2);

pinMode (2, OUTPUT); Serial.begin(9600); pinMode(pSuhu, INPUT); lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Desy Apriyanti B"); lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("D3 Metrologi"); delay(5000);

lcd.clear(); delay(2000); }

void loop() {

data = analogRead(pSuhu); suhu = data * 502 / 1024; lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("suhu"); for (i=0; i<10; i++) {

Serial.print("data: "); Serial.print(data); Serial.print("suhu :"); Serial.print(suhu); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(suhu); Serial.println(); delay(1000); }

if(suhu > 38) {

digitalWrite(2, LOW); Serial.print("suhu"); Serial.print(suhu); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(suhu); }

if (suhu < 35) { digitalWrite(2, HIGH); delay(200); Serial.print("suhu"); Serial.print(suhu); lcd.setCursor(0, 1); } }

4.7 Data Percobaan Inkubator Penetas Telur

Data percobaan di dapat sewaktu melakukan pengujian pada alat. Adapun data percobaan sebagai berikut :

Tabel 4.1 Tabel Percobaan Inkubator Penetas Telur WAKT

U

SUHU UJI SUHU STANDAR PEMANAS

1 30,1 29,8 ON

2 31,4 30,2 ON

3 34 34,2 ON

4 38,2 37 OFF

5 36 36,4 ON

6 39 39,4 OFF

7 35,5 35,6 ON

4.8 Analisa Data

Pada saat ini terdapat perbedaan antara data yang didapat dari nilai yang tertera dengan data yang dihasilkan oleh alat, dimana data yang dihasilkan oleh alat memiliki % kesalahan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam penelitian ini. Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah :

1. Saat sensor membaca suhu lebih dari 38°C, maka sensor akan memberikan instruksi ke mikrokontroler untuk mengaktifkan rangkaian driver sehingga lampu mati.

2. Saat sensor membaca suhu dibawah dari 38°C, maka sensor akan memberikan instruksi ke mikrokontroler untuk mengaktifkan rangkaian driver sehingga lampu menyala.

3. Keluaran dari sensor suhu LM 35 berupa teks yang ditampilkan oleh LCD 16x2.

5.2 Saran

1. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.

2. Dengan menambahkan sensor kelembaban kita dapat membuat inkubator yang lebih baik lagi.

3. Diharapkan pembaca dapat memberi saran dan kritik terhadap penulis dalam perancangan alay ini, dan penulis berharap alat ini dapat dikembangkan baik aplikasi maupun rancangannya agra lebih baik lagi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penetas Telur

Upaya bangsa unggas dalam mempertahankan populasinya, yaitu dengan bertelur. Telur tersebut kemudian ditetaskan, baik secara alami maupun buatan hingga melahirkan individu baru. (Farry B. Paimin, 2011:5)

1. Jenis Alat penetas Buatan.

Dari berbagai alat penetas dapat dibedakan menjadi dua alat penetas berdasarkan dari cara penggunaannya, yaitu :

a. Alat tetas konvensional

Alat tetas konvensional merupakan alat penetas yang menggunakan sumber panas dari matahari dengan penyimpanan panas berupa sekam. Alat ini sudah sejak lama dikenal ditengah masyarakat. Sejarah konon alat ini pertama kali digunakan oleh penetas telur di daerah Bali yang kemudian penggunaannya mulai menyebar ke berbagai tempat.

b. Mesin tetas/Alat penetas telur

Mesin tetas ini merupakan salah satu media yang berupa peti, lemari atau box dengan konstruksi yang sedemikian rupa sehingga panas di dalamnya tidak terbuang. Suhu di dalam peti/lemari/box dapat diatur sesuai ukuran derajat panas yang dibutuhkan selama periode penetasan.

Prinsip kerja penetasan telur dengan mesin tetas ini sama dengan induk unggas.

Keberhasilan penetasan telur dengan mesin tetas akan tercapai bila memperhatikan beberapa perlakuan sebagai berikut.

1). Telur ditempatkan dalam mesin tetas dengan posisi yang tepat.

2). Panas (suhu) dalam ruangan mesin tetas selalu dipertahankan sesuai dengan kebutuhan.

3). Telur dibolak-balik 3 kali sehari selama proses pengeraman.

4). Ventilasi harus sesuai agar sirkulasi udara di dalam mesin tetas berjalan dengan baik.

5). Kelembapan udara di dalam mesin tetas selalu dikontrol agar sesuai untuk perkembangan embrio di dalam telur.

Dengan memperhatikan beberapa perlakuan tersebut, mesin tetas/alat penetas dapat dibedakan atas beberapa tipe sebagai berikut.

1). Berdasarkan penyebab adanya panas dalam ruangan. a). Alat penetas/mesin penetas dengan udara panas. b). Alat penetas/mesin penetas dengan air panas. 2). Berdasarkan sumber alat pemanas.

a). Alat penetas dengan listrik (pemanas listrik). b). Alat penetas dengan lampu minyak.

c). Alat penetas kombinasi (dengan pemanas listrik dan lampu minyak). 3). Berdasarkan cara pengaturan kelembapan udara.

a). Alat penetas dengan cara kering (tidak dilengkapi dengan bak air). b). Alat penetas dengan cara basah (dilengkapi dengan bak air).

4). Berdasarkan cara penyediaan ruangan tempat peletakan telur.

a). Alat penetas dengan tipe ruang kotak (menggunakan satu rak telur, sehingga telur yang dapat ditetaskan juga terbatas).

b). Alat penetas dengan tipe ruang kabinet (menggunakan banyak rak sehingga dapat menampung telur yang cukup banyak).

Syarat-syarat penetasan telur : a. Suhu dan perkembangan embrio

Embrio dalam telur unggas akan cepat berkembang selama suhu telur berada pada kondisi yang sesuai dan akan berhenti berkembang jika suhunya kurang dari yang dibutuhkan. Suhu yang dibutuhkan untuk penetasan telur setiap unggas berbeda-beda. Suhu untuk perkembangan embrio dalam telur ayam antara 38,33O-40,55O C ( 101O-105O F), itik 37,78O-39,45O C (100O-103O F), puyuh 39,5O C (102O F) dan walet 32,22O-35O C (90O-95O F). Untuk itu, sebelum telur tetas dimasukan ke dalam bok penetasan suhu ruang tersebut harus sesuai dengan yang dibutuhkan. (Farry B. Paimin, 2011:15)

b. Kelembapan.

Selama penetasan berlangsung, diperlukan kelembapan udara yang sesuai dengan perkembangan dan pertumbuhan embrio, seperti suhu dan kelembapan yang umum untuk penetasan telur setiap jenis unggas juga berbeda-beda. Bahkan, kelembapan pada awal penetasan berbeda dengan hari-hari selanjutnya. Kelembapan untuk telur pada saat awal penetasan sekitar 52%-55% dan menjelang menetas sekitar 60%-70%, itik pada minggu pertama 70% dan minggu selanjutnya 60%-65%, puyuh minggu

pertama 55%-70% selanjutnya 65% dan walet 65%-70% pada setiap minggunya. (Farry B. Paimin, 2011:16)

c. Ventilasi

Dalam perkembangan normal, embrio membutuhkan oksigen (O2) dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) melalui pori-pori kerabang telur. Untuk itu, dalam pembuatan alat penetas telur/mesin tetas harus diperhatikan cukup tidaknya oksigen yang ada dalam bok/ruangan, karena jika tidak ada oksigen yang cukup dalam bok/ruangan dikhawatirkan embrio gagal berkembang. (Farry B. Paimin, 2011:17).

d. Waktu Penatasan Telur

Penetasan telur itik biasanya diperlukan waktu sekitar 21-23 hari untuk itik menetas, pembagian waktu dapat dijabarkan sebagai berikut:

1. Hari ke 1 – memasukan telur dalam alat penetas.

2. Hari ke 2 – membiarkan telur tetap di dalam bok tanpa perlakuan 3. Hari ke 3 – mulai melakukan pembalikan telur setelah telur berada

dalam bok selama 48 jam, pembalikan dilakukan 3 kali dalam 1 hari. 4. Hari ke 4 sampai hari ke 18 – telur masih tetap di beri pembalikan.

(pada hari ke 7, 13 da hari ke 17 dilakukan peneropongan guna menyeleksi telur yang baik dan yang buruk)

5. Hari ke 19 – tidak lagi dilakukan pembalikan dan telur sedikit di basuhi atau disemprotkan air pada permukaan cangkangnya agar cangkang menjadi lunak ini dilakukan sampai telur mulai menetas. 6. Hari ke 20 sampai hari ke 22 – telur sudah menetas dan anak tetas

2.2 Sensor

Secara umum sensor didefenisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyak elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarannya. Karakteristik sensor suhu ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam mendeteksi setiap perubahan suhu yang ingin dideteksinya. Kemampuan mendeteksi perubahan suhu meliputi :

1. Sensitivitas, yaitu ukuran seberapa sensitif sensor terhadap suhu yang dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi perubahan suhu, meskipun kenaikan suhu tersebut sangan sedikit. Sebagai gambaran sebuah inkubator bayi yang dilengkapi dengan sensor yang memiliki sensitivitas yang tinggi.

2. Waktu respon dan waktu recovery, yaitu waktu yang dibutuhkan sensor untuk memberikan respon terhadap suhu yang dideteksinya. Semakin cepat waktu respon dan waktu recovery maka semakin baik sensor tersebut.

3. Stabilitas dan daya tahan, yaitu sejauh mana sensor dapat secara konsisten memberikan besar sensitifitas yang sama terhadap suhu serta seberapa lama sensor tersebut dapat terus digunakan.

2.1.1 Sensor Suhu IC LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga memiliki keluaran impedansi yang rendah dan liniearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetap yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 μA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (selfheating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 oC pada suhu 20 oC. Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap 1 oC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV.

Pada penempatannya LM35 dapat ditempel dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhnya sedikit berkurang sekitar 0,01 oC

karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya.

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antena dan penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan menggunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35 :

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/oC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2. Memiliki ketetapan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5oC pada suhu 25oC. 3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55oC sampai +150 oC. 4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 Volt.

5. Memiliki arus rendah yaitu 60 μA.

6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1oC pada udara diam.

7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. 8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ oC.

Gambar 2.1 Gambar Sensor LM35 2.1.2 Prinsip Kerja Sensor LM35

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 oC akan menunjukkan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 oCkarena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu disekitarnya.

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antena penerima dan simpangan didalamnya juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan demikian metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.

1. Suhu lingkungan dideteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu 2. Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam

IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan output.

3. Pada seri LM35

Vout = 10 mV/oC

Tiap perubahan 1oC akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10 mV.

2.1.3 Kelebihan dan Kelemahan Sensor LM35 • Kelebihan :

a. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai + 150 oC b. Low self-heating, sebesar 0,08 oC

c. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V d. Rangkaian tidak rumit

e. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

• Kelemahan :

Membutuhkan sumber tegangan untuk beroperasi

2.3 Relay

Relay adalah saklar elektronik yang dapat membuka atau menutup rangkaian dengan menggunakan kontrol dari rangkaian elektronik lain. Sebuah relay tersusun atas kumparan, pegas, saklar (terhubung pada pegas) dan 2 kontak elektronik (normally close dan normally open).

a. Normally close (NC) : saklar terhubung dengan kontak ini saat relay tidak aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi terbuka.

b. Normally open (NO) : saklar terhubung dengan kontak ini saat relay aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi tertutup.

Berdasarkan pada prinsip dasar cara kerjanya, relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan sebesar tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada kumparan karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnet ini kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke kontak NO. Jika tegangan pada kumparan dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang sehingga pegas akan menarik saklar ke kontak NC.

Relay yang digunakan pada rangkaian ini memiliki spesifikasi SRU 12

VDC-SL-C. Jumlah pin pada relay ada 5 dan bertegangan kerja 12 VDC. Kemampuan arus yang dapat dilewatkan kontaktor adalah 10A pada tegangan 250VAC, 15A pada tegangan 120VAC, dan 10A pada tegangan 30VDC.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu : 1. Elektomagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar) 4. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian relay :

Gambar 2.3 Struktur Sederhana Relay

Berdasarkan gambar diatas, sebuah besi (iron core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila kumparan coil diberikan arus listrik, maka timbul gaya elektromagnet yang kemudian menarik armature untuk berpindah dari posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi saklar yang dapat menghantarkan arus listrik diposisi barunya (NO). Posisi dimana armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi open atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, armature akan kembali lagi ke posisi awal (NC). Coil yang digunakan oleh relay untuk menarik contact poin ke posisi close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Bagaimana relay memanfaatkan prinsip elektromagnetik sehingga relay dapat berfungsi sebagai saklar? Katika ada arus lemah yang mengalir melalui kumparan, inti besi lunak akan menjadi magnet. Setelah menjadi magnet, inti besi tersebut menarik jangkar besi lunak sehingga kontak saklar akan terhubung dan arus listrik kuat dapat mengalir. Kontak saklar akan terputus jika arus lemah yang masuk melalui kumparan diputuskan.

Pada relay terdapat dua buah rangkaian yang terpisah. Rangkaian pertama adalah rangkain yang menghubungkan arus lemah dengan elektromagnetik pada relay. Rangkaian kedua adalah yang memanfaatkan kontak saklar pada relai untuk memutuskan atau menghubungkan arus listrik kuat yang terhubung dengan alat listrik lainnya, seperti motor listrik atau lampu.

Gambar 2.4 Gambar Rangkaian pada Relay

2.4 Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohm diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω

Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna

untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya

dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel

berikut. Waktu penulis masuk pendaftaran kuliah elektronika, ada satu test yang harus

dipenuhi yaitu iharuskan tidak buta warna. Belakangan baru diketahui bahwa

mahasiswa elektronika wajib untuk bisa membaca warna gelang resistor (barangkali).

Gambar 2.5 Bentuk Fisik Resistor

2.5 IC Regulator 7805

Untuk menstabilkan tegangan DC (+) dan tegangan DC (-) dari catu daya utama sebelum mensupplay rangkaian maka perlu digunakan regulator dengan memasang IC regulator tipe 78xx dan 79xx agar tegangan outputnya sesuai dengan kebutuhan rangkaian.

Gambar 2.6 Jenis IC Regulator

2.6 Transistor BC547

Transistor merupakan salah satu komponen elektronika yang banyak sekali dipakai di dunia industri. Transistor yang umum dipakai memiliki 3 (tiga) metode kerja yaitu :

a. Cut Off adalah kondisi dimana transistor tidak mengalirkan arus listrik b. Saturasi adalah kondisi dimana transistor tepat mengalirkan arus listrik c. Aktif adalah kondisi dimana transistor bisa disebut sebagai penguat

Transistor BC4547 merupakan transistor NPN yang digunakan untuk

switching agar mengatifkan kontak relay dan relay tersebut akan memberikan

Gambar 2.7 Komponen Transistor BC47

2.7 Lampu Pijar

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Digunakannya lampu pijar disini karena penulis mengganggap pancaran cahaya lampu pijar lebih merata dari pada menggunakan heater / pemanas, serta bila dihitung secara ekonomis lampu pijar lebih mudah di dapat dan murah harganya dari pada heater / pemanas.

Gambar 2.8 Lampu Pijar

Power Supplay dalam bahasa indonesia Pencatu Daya adalah perangkat keras yang berguna untuk menyuplai/memberi tegangan listrik langsung ke komponen yang membutuhkan tegangan. Cara kerja Power Supplay ialah disaat kita menekan tombol power casing, yang akan terjadi adalah power supplay akan melakukan cek dan tes sebelum membiarkan sistem berjalan. Apabila pengetesan sudah berhasil, power supplay mengirim sinyal khusus pada motherboard yang dinamakan dengan power good.

2.9 Arduino Nano

Arduino Nano adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino Nano mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai luaran PWM), 6 masukan analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino Nano memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.

Setiap 14 pin digital pada Arduino Nano dapat digunakan sebagai masukan dan luaran, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Arduino Nano mempunyai 6 masukan analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 masukan analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin

untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference().

Gambar 2.9 Arduino Nano

2.10 Liquid Crystal Display (LCD)

LCD merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan tugas akhir ini

karena LCD dapat menampilkan perintah-perintah yang harus dijalankan oleh

pemakai. LCD mempunyai kemampuan untuk menampilkan tidak hanya angka, huruf abjad, kata-kata tapi juga simbolsimbol. Jenis dan ukuran LCD bermacam-macam, antara lain 2x16, 2x20, 2x40, dan lain-lain. LCD mempunyai dua bagian penting yaitu backlight yang berguna jika digunakan pada malam hari dan contrast yang berfungsi untuk mempertajam tampilan.

Gambar 2.10 Bentuk Fisik LCD 2x16 karakter

Untuk keperluan antar muka suatu komponen elektronika dengan mikrokontroler, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut:

Tabel 2.1 Fungsi Pin LCD

NO NAMA

PIN

FUNGSI

1 VSS GND

2 VDD Supply tegangan +5V

3 VLC Tegangan Kontras LCD

4 RS L = input instruksi, H = input data

5 R/W L = tulis data dari MPU ke LCM, H = baca data dari LCM ke MPU

6 E Enable Clock

7 DB0 Data Bus Line

8 DB1 Data Bus Line

9 DB2 Data Bus Line

10 DB3 Data Bus Line

11 DB4 Data Bus Line

12 DB5 Data Bus Line

13 DB6 Data Bus Line

14 DB7 Data Bus Line

15 Anoda Tegangan positif backlight 16 Katoda Tegangan negatif backlight

Penjelasan dari Fungsi di setiap kaki pada pin LCD yaitu :

1. Kaki 1 (VCC) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan untuk sumber daya.

2. Kaki 2 (GND) : Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (Ground).

3. Kaki 3 (VEE/VLCD) : Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada cermet. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt.

4. Kaki 4 (RS) : Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke Register Data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke Register Perintah, logika dari kaki ini adalah 0.

5. Kaki 5 (R/W) : Logika 1 pada kaki ini menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke Ground.

6. Kaki 6 (E) : Enable Clock LCD, kaki mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data.

7. Kaki 7 – 14 (D0 – D7) : Data bus, kedelapan kaki LCD ini adalah bagian di mana aliran data sebanyak 4 bit ataupun 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data.

8. Kaki 15 (Anoda) :Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk LCD yang memiliki backlight)

9. Kaki 16 (Katoda) : Tegangan negatif back light LCD sebesar 0 volt (hanya terdapat pada LCD yang memiliki backlight).

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan manusia semakin meningkat dengan perkembangan zaman dan tuntutan manusia atas suatu produk yang instan agar memudahkan kebutuhannya. Tuntutan tersebut dapat dapat dilihat dari bermacam jenis teknologi telah banyak diciptakan oleh manusia yang bertujuan untuk mempermudah melakukan pekerjaannya. Salah satu teknologi yang berkembang tersebut ialah teknologi di bidang pengukuran suhu. Alat pengukur suhu sangat banyak diperlukan dalam hal-hal tertentu. Seperti pada pengukur suhu dengan menggunakan inkubator. Inkubator merupakan suatu tempat yang dirancang untuk mempertahankan keadaan temperatur tertentu. Inkubator banyak dijumpai pada rumah sakit dan peternakan. Pada rumah sakit, inkubator berfungsi untuk menghangatkan bayi yang baru lahir, atau bayi yang lahir prematur. Pada peternakan, inkubator ini biasanya digunakan untuk penetas telur dan sebagai tempat dari anak ayam yang baru menetas.

Inkubator biasanya berbentuk ruang atau box (kotak) dengan ukuran tertentu. Inkubator yang ada pada saat ini, biasanya sudah tertentu temperaturnya, tidak dapat diubah. Sehingga ketika pengguna membutuhkan ruangan atau box dengan temperatur lain, maka pengguna harus menggunakan inkubator lain. Biasanya untuk mengendalikan temperatur pada sebuah inkubator digunakan lampu atau elemen pemanas. Sehingga ketika pengguna membutuhkan temperatur yang berbeda, maka pengguna harus mengganti lampu atau elemen pemanas yang

sehingga pengguna tidak perlu mengganti elemen atau lampu pada inkubator ketika hendak mengganti temperaturnya. Pengguna cukup mensetting temperatur pada inkubator, maka inkubator sendiri yang mengontrol temperaturnya sesuai dengan setting yang dimasukkan.

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis ingin membuat tugas akhir dengan judul “Alat Pengendali Otomatis Pada Inkubator Penetas Telur Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Arduino Nano”.

1.2 Rumusan Masalah

Laporan Proyek ini membahas mengenai bagaimana sistem yang dirancang dengan menggunakan LM35 berbasis arduino nano dapat menjaga suhu tetap konstan antara 35oC – 38oC.

1.3 Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas dalam Penulis Alat Pengendali Otomatis Pada Inkubator Penetas Telur Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Arduino Nano, dengan batasan-batasan sebagai berikut :

1. Sensor yang digunakan adalah LM35 sebagai sensor suhu.

2. Pembahasan hanya sebatas alat yang digunakan sebagai alat pengendali yang berfungsi untuk menjaga suhu agar tetap stabil.

3. Pengujian alat ini tidak dilakukan pada kondisi yang ekstrim (mis : lemari pendingin, tungku pemanas, dll).

1.4 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan laporan proyek ini adalah untuk:

1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan Program Diploma Tiga (D-III) Metrologi dan Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.

2. Mengetahui cara kerja sensor LM35 berbasis Arduino Nano.

3. Merancang suatu alat pengukuran suhu pada inkubator telur untuk kemudian ditampilkan pada LCD dengan menggunakan Arduino Nano.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan Tugas Akhir Alat Pengendali

Otomatis Pada Inkubator Penetas Telur Menggunakan Sensor LM35 Berbasis

Arduino Nano adalah sebagai alat bantu para peternak untuk mengoptimalkan

pengendalian temperature dan pengaturan posisi telur yang dilakukan secara otomatis.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat ini sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian.

BAB III METODE PENELITIAN

Pada bab ini menjelaskan tentang tahap-tahap perancangan system, sampai diperoleh suatu diagram blok yang merupakan gambaran dari keseluruhan system sehingga dapat menjalankan fungsi yang kita inginkan.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dibahas pengujian rangkaian dan hasil pengujian masing-masing rangkaian serta program yang diisikan ke Arduino nano.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya dengan suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

ABSTRAK

Telah dibuat dan dirancang alat inkubator penetasan telur bebasis mikrokontroler ATMega8 dengan sensor LM35. Pada inkubator penetasan telur digunakan LM35 sebagai sensor suhu, ATMega8 sebagai pusat pengendali, dan pemanas menggunakan lampu dengan tujuan agar suhu didalam inkubator dapat dijaga tetap stabil. Dari hasil pengujian didapatkan jika suhu inkubator meningkat melebihi dari suhu yang telah ditetapkan maka mikrokontroler akan mematikan lampu atau pemanas untuk menurunkan suhunya.

Kata Kunci : Sensor Suhu LM35, Arduino Nano, Inkubator, LCD

ABSTRACK

It has been created and designed the tool incubator hatching eggs based microcontroller ATMega8 with sensor LM35. In the incubator hatching eggs are used as the LM35 temperature sensor, ATMega8 as the central control, and heating using a lamp with the goal of keeping the temperature inside the incubator can be kept stable. From the test results obtained if the incubator temperature rise exceeds a predetermined temperature microcontroller will turn off the lights or heater to lower the temperature.

Keywords : Sensor LM35, Arduino Nano, Incubator, LCD

PENETAS TELUR MENGGUNAKAN SENSOR LM35

BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

DESY APRYANTA BARUS

132411070

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2016

BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

DESY APRYANTA BARUS

132411070

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2016

Judul : Alat Pengendali Otomatis Pada Inkubator Penetas Telur Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Arduino Nano Kategori : Tugas Akhir

Nama : DESY APRYANTA BARUS

NIM : 132411070

Program Studi : D-3 Metrologi Dan Instrumentasi Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di Medan, Juli 2016

Disetujui Oleh

Ketua Program Studi Pembimbing

D3 Metrologi Dan Instrumentasi

Dr. Diana A. Barus, M.Sc. Dr. Diana A. Barus, M.Sc. NIP: 196607291992032002 NIP: 196607291992032002

ALAT PENGENDALI OTOMATIS PADA INKUBATOR PENETAS TELUR MENGGUNAKAN SENSOR LM35 BERBASIS ARDUINO NANO

TUGAS AKHIR

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

Medan, Juli 2016

DESY APRYANTA BARUS 132411070

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan karunia-Nya dalam mengerjakan tugas akhir ini. Karena berkat rahmat dan berkat-Nya pada penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “ALAT PENGENDALI OTOMATIS PADA INKUBATOR PENETAS TELUR MENGGUNAKAN SENSOR LM35 BERBASIS ARDUINO NANO”. Penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini dibuat untuk memenuhi syarat kelulusan bagi setiap mahasiswa jurusan Metrologi dan Instrumentasi Program studi D3 di FMIPA USU Medan.

Ucapan terima kasih ini saya sampaikan kepada Dr. Diana A Barus, M.Sc selaku pembimbing tugas akhir yang telah memberi bimbingan dan arahan selama ini kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Metrologi dan Instrumentasi Dr. Diana A Barus, M.Sc dan Junedi Ginting, S.Si, M.Si., Dekan dan Wakil Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Semua Dosen yang memberi pengetahuan di Metrologi dan Instrumentasi, dan pegawai FMIPA USU. Terutama saya ucapkan terima kasih kepada Bapak (Mulia Barus) dan Mamak (S.M Tarigan, S.Pd) yang telah memberi dukungan dan doa buat saya, kedua kakak ku (Kak Atnes dan Kak Yesa), dan abang (Feberlian Sinaga) yang selalu memberi semangat, saran, dan doa yang tiada henti untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.

ABSTRAK

Telah dibuat dan dirancang alat inkubator penetasan telur bebasis mikrokontroler ATMega8 dengan sensor LM35. Pada inkubator penetasan telur digunakan LM35 sebagai sensor suhu, ATMega8 sebagai pusat pengendali, dan pemanas menggunakan lampu dengan tujuan agar suhu didalam inkubator dapat dijaga tetap stabil. Dari hasil pengujian didapatkan jika suhu inkubator meningkat melebihi dari suhu yang telah ditetapkan maka mikrokontroler akan mematikan lampu atau pemanas untuk menurunkan suhunya.

Kata Kunci : Sensor Suhu LM35, Arduino Nano, Inkubator, LCD

ABSTRACK

It has been created and designed the tool incubator hatching eggs based microcontroller ATMega8 with sensor LM35. In the incubator hatching eggs are used as the LM35 temperature sensor, ATMega8 as the central control, and heating using a lamp with the goal of keeping the temperature inside the incubator can be kept stable. From the test results obtained if the incubator temperature rise exceeds a predetermined temperature microcontroller will turn off the lights or heater to lower the temperature.

Keywords : Sensor LM35, Arduino Nano, Incubator, LCD

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Bab 1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penulisan 3

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Sistematika Penulisan 3

Bab 2. Landasan Teori

2.1. Penetas Telur 5

2.2. Sensor 9

2.2.1. Sensor Suhu LM35 10

2.2.2. Prinsip Kerja Sensor LM35 12 2.2.3. Kelebihan dan Kelemahan Sensor LM35 13

2.3. Relay 13

2.4. Resistor 16

2.5. IC Regulator 7805 17

2.6. Transistor BC547 18

2.7. Lampu Pijar 18

2.5. Power Supplay 19

2.6. Arduino Nano 19

2.7. Liquid Crystal Display (LCD) 20

Bab 3. Perancangan Dan Pembuatan

3.1. Diagram Blok Sistem Penetas Telur 23

3.2. Rangkaian Power Supplay 24

3.3. Rangkaian Sensor Suhu LM35 25

3.4. Rangkaian Relay 25

3.5. Rangkaian LCD 2 x 16 26

3.6. Rangkaian Regulator 7805 28

3.7. Lampu Pijar 28

3.8. Rangkaian Keseluruhan 29

Bab 4. Pengujian Dan Hasil

4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay 32

4.2. Pengujian Rangkaian Arduino Nano 32

4.3. Pengujian Lampu 32

4.4. Pengujian LCD 2x16 33

4.5. Pengujian Sensor LM35 34

4.6. Pengujian Rangkaian Keseluruhan 36

4.7. Data Percobaan Inkubator Penetas Telur 38

4.8. Analisa Data 39

Bab 5. Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan 41

5.2. Saran 41

Daftar Pustaka

Nomor Judul Halaman Gambar

2.1. Sensor Suhu LM35 11

2.2. Bentuk Fisik Relay 14

2.3. Struktur Sederhana Relay 15

2.4. Gambar Rangkaian Pada Relay 16

2.5. Bentuk Fisik Relay 17

2.6. Jenis IC Regulator 17

2.7. Komponen Transistor BC47 18

2.8. Lampu Pijar 19

2.9. Arduino Nano 20

3.1. Diagram Blok Sistem Penetas Telur 23

3.2. Gambar Rangkaian Power Supplay 24

3.3. Rangkain Sensor LM35 25

3.4. Rangkaian skematik Driver Ralay 26

3.5. Rangkaian Skematik Keseluruhan 30

Nomor Judul Halaman Tabel

2.1. Fungsi Pin LCD 16

4.1. Tabel percobaan Inkubator Penetas Telur 30

ALAT PENGEDALI OTOMATIS PADA INKUBATOR PENETAS TELUR MENGGUNAKAN SENSOR LM35 BERBASIS ARDUINO NANO

ABSTRAK

Telah dibuat dan dirancang alat inkubator penetasan telur bebasis

mikrokontroler ATMega8 dengan sensor LM35. Pada inkubator penetasan

telur digunakan LM35 sebagai sensor suhu, ATMega8 sebagai pusat

pengendali, dan pemanas menggunakan lampu dengan tujuan agar suhu

didalam inkubator dapat dijaga tetap stabil. Dari hasil pengujian didapatkan

jika suhu inkubator meningkat melebihi dari suhu yang telah ditetapkan maka

mikrokontroler akan mematikan lampu atau pemanas untuk menurunkan

suhunya.

Kata Kunci : Sensor Suhu LM35, Arduino Nano, Inkubator, LCD

TOOLS OF AUTOMATIC CONTROL ON THE HEATER USING EGGS INCUBATOR SENSOR LM35 BASED ARDUINO NANO

ABSTRACK

It has been created and designed the tool incubator hatching eggs based

microcontroller ATMega8 with sensor LM35. In the incubator hatching eggs are

used as the LM35 temperature sensor, ATMega8 as the central control, and

heating using a lamp with the goal of keeping the temperature inside the incubator

can be kept stable. From the test results obtained if the incubator temperature rise

exceeds a predetermined temperature microcontroller will turn off the lights or

heater to lower the temperature.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Bab 1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penulisan 3

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Sistematika Penulisan 3

Bab 2. Landasan Teori

2.1. Penetas Telur 5

2.2. Sensor 9

2.2.1. Sensor Suhu LM35 10 2.2.2. Prinsip Kerja Sensor LM35 12 2.2.3. Kelebihan dan Kelemahan Sensor LM35 13

2.3. Relay 13

2.4. Resistor 16

2.5. IC Regulator 7805 17

2.6. Transistor BC547 18

2.7. Lampu Pijar 18

2.5. Power Supplay 19

2.6. Arduino Nano 19

2.7. Liquid Crystal Display (LCD) 20

Bab 3. Perancangan Dan Pembuatan

3.1. Diagram Blok Sistem Penetas Telur 23 3.2. Rangkaian Power Supplay 24 3.3. Rangkaian Sensor Suhu LM35 25

3.4. Rangkaian Relay 25

3.5. Rangkaian LCD 2 x 16 26

3.6. Rangkaian Regulator 7805 28

3.7. Lampu Pijar 28

3.8. Rangkaian Keseluruhan 29

3.9.Flowchart Program 31

Bab 4. Pengujian Dan Hasil

4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay 32 4.2. Pengujian Rangkaian Arduino Nano 32

4.3. Pengujian Lampu 32

4.4. Pengujian LCD 2x16 33

4.5. Pengujian Sensor LM35 34 4.6. Pengujian Rangkaian Keseluruhan 36 4.7. Data Percobaan Inkubator Penetas Telur 38

4.8. Analisa Data 39

Bab 5. Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan 41

5.2. Saran 41

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1. Sensor Suhu LM35 11

2.2. Bentuk Fisik Relay 14

2.3. Struktur Sederhana Relay 15 2.4. Gambar Rangkaian Pada Relay 16

2.5. Bentuk Fisik Relay 17

2.6. Jenis IC Regulator 17

2.7. Komponen Transistor BC47 18

2.8. Lampu Pijar 19

2.9. Arduino Nano 20

3.1. Diagram Blok Sistem Penetas Telur 23 3.2. Gambar Rangkaian Power Supplay 24

3.3. Rangkain Sensor LM35 25

3.4. Rangkaian skematik Driver Ralay 26 3.5. Rangkaian Skematik Keseluruhan 30

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

2.1. Fungsi Pin LCD 16