RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT LISTRIK RUANG KULIAH BERBASIS ARDUINO UNO (ATMEGA328)

RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI
PERANGKAT LISTRIK RUANG KULIAH BERBASIS ARDUINO
UNO (ATMEGA328)

Tugas Akhir
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh :
KURNIAWAN GURUH WIBOWO
201110130311057

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016

KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang

berjudul :
”RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT

LISTRIK RUANG KELAS BERBASIS ARDUINO UNO
(ATMEGA328) ”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi pembacaan
sensor Passive Infrared (PIR) dan Light Sependent Resistor (LDR), pengontrolan
relay sebagai saklar otomatis untuk menghidupkan dan mematikan perangkat listrik
di dalam ruang kelas seperti Air Conditioner, Lampu dan LCD, Dimmer lampu
sebagai pengontrol lampu redup dan terang. Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa
dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh
karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat
bagi berkembangan ilmu pengetahuan kedepan.

Malang, Februari 2016

Penulis

DAFTAR PUSTAKA
[1]. Sutono, 2014. “Perancangan Sistem Aplikasi Otomatisasi Lampu Penerangan

Menggunakan Sensor Gerak dan Sensor Cahaya Berbasis Arduino UNO
(ATMEGA328)”..
[2]. Utomo,Galoeh. 2013. “Sistem Kontrol Penyalaan Lampu Ruang Berdasarkan
Pendeteksian adaa Tidaknya Orang di Dalam Ruangan ”. Limau Manis :
Padang.
[3]. Novianti, Keyza. 2012. “Perancangan Prototipe Sistem Penerangan Otomatis
Ruangan Berjendela Berdasarkan Intensitas Cahaya” .
[4]. Wildian.. 2012. “Rancang Bangun Sistem Otomasi Penyalaan Lampu Ruang
Kuliah Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 dengan Detektor PIR
PARADOX-465” .
2013” Sistem Pengendali Suhu Ruangan Menggunakan

[5]. Tarigan, Pilipus.

Fuzzy Logic Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535”.
[6]. .Djuandi Feri, 2011 “E-Book Pengenalan Arduino”
[7]. Sumartono, 2006 “Kendali Intensitas Lampu Berbasis Mikrokontroller
ATMega8535”
[8]. Anonim, 2012, “Arduino Controlled Light Dimmer”, [online] Availble at :
http://www.instructables.com/id/Arduino-controlled-light-dimmer-Thecircuit. [Diakses pada tanggal 09-08-2015]

[9]. Anonym,

2011,

“Dimmer

Arduino”,

[online]

Availble

at

:

https://arduinodiy.wordpress.com/2012/10/19/dimmer-arduino [Diakses pada
tanggal 12=08-2015]
[10]. Fatchur,Muchammad. 2009 “Otomatisasi Intensitas Cahaya Ruang Baca
Menggunakan


Sensor

LDR

dengan

(Proggammable Peripheral Interface) 8255”

Perangkat

Abtarmuka

PPI

ABSTRAK
Perangkat listrik secara umum dikendalikan secara manual oleh manusia.
Perlu suatu sistem otomatisasi agar pemborosan listrik sedikit terkurangi. Sistem
otomatisasi akan dapat memudahkan operasional dan untuk menghindari perangkat
listrik yang menyala sia-sia tanpa ada aktifitas. Tujuannya tak lain untuk menghindari

pemborosan energi listrik.Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Perangkat Listrik
Ruang Kelas ini menggunakan sensor Passive Infrared (PIR) sebagai pendeteksi
keberadaan orang dan Light Dependent Resistor(LDR) sebagai pendeteksi intensitas
cahaya. Lampu dapat diatur redup dan terangnya dengan menggunakan dimmer
sesuai intensitas cahaya yang ada didalam ruang kelas
Kata kunci : PIR Sensor, LDR, Dimmer lampu, Otomatisasi Perangkat Listrik,
Penghematan Energi

ABSTRACK
Electrical device are generally controlled manually by human.To reduce the
waste of electricity we can use a series of automation systems. Automation system
can control electrical devices that do not light up when not needed. This class
automation systems design using Passive Infrared Sensor (PIR) sensor to detect
human movement and Light Dependent Resistor (LDR) to detect the light intensity in
the room. Dimmer lamp will automatically adjust the lamp by the light intensity in
the room
Keyword : PIR Sensor, LDR Dimmer Lamp, Automation Electrical Devices, Energy
Savings

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang
Pembangunan berkembang dengan pesat, sehingga jumlah kebutuhan daya
listrik di Indonesia cenderung naik. Peningkatan kebutuha daya listrik dapat
diakibatkan oleh penambahan beban baru dapat juga disebabkan borosnya
pemakaian daya listrik. Pemborosan energi listrik harus dicegah, karena pasokan
daya listrik dari PT.Perusahaan Listrik Negara (PLN) semakin terbatas.
Penghematan energi listrik dapat menguntungkan konsumen dan produsen.
Karena hal tersebut, maka dibutuhkan suatu sistem yang dapat menghidupkan dan
mematikan peralatan listrik secara otomatis melalui pendeteksian keberadaan
orang dalam suatu ruangan.
Berdasarkan penelitian oleh Pilipus Tarigan (2013) didapatkan hasil
sebuah alat simulasi pendingin ruangan yang dapat mendeteksi gerakan manusia
dan suhu dalam sebuah ruangan. Berdasarkan hasil pendeteksian gerak dan suhu
tersebut akan diproses secara fuzzy logic sehingga menghasilkan keluaran yang
menentukan aktif-tidaknya serta tinggi-rendahnya suhu dari sebuah alat pendingin
ruangan. Masalah utama penerapan detektor PIR dalam suatu aplikasi pemantauan
adalah bahwa waktu pengideraannya sangat singkat. Berdasarkan hasil pengujian
yang telah dilakukan Marnita (2012) dalam penelitian tugas akhirnya diperoleh

bahwa detektor PIR mampu mendeteksi hingga sekitar 4,4 detik. Dalam penelitian
Albert (2012), waktu deteksi detektor PIR yang digunakannya malah lebih
singkat, yaitu rata-rata 2,34 detik. Sedangkan jarak jangkauan sensor sejauh 4m
(Gifson, 2009), bahkan jangkauan sensor ini bisa mencapai 6 m (Marnis,
2011).
Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan disejumlah ruang kuliah di
Universitas Muhammadiyah Malang Fakultas Teknik Jurusan Elektro ditemukan
kondisi dimana banyak ruangan kelas yang lampu dan Liquid Crystal Display

(LCD) masih menyala meskipun tidak ada orang dan tidak ada aktivitas belajarmengajar (mahasiswa / dosen) di dalamnya. Potensi pemborosan listrik cukup
besar karena lampu yang digunakan di tiap ruang kuliah relatif banyak, yaitu 9
buah. Faktor yang mungkin menjadi penyebab kenapa lampu-lampu tersebut tidak
dipadamkan setelah selesai digunakan adalah lupa, letak/posisi saklar lampu yang
tidak mudah dicapai

(tersembunyi atau jauh dari pintu keluar), dan

ketidakpedulian pengguna. Melihat hal tersebut perlu adanya perangkat
otomatisasi yang mampu mematikan peralatan listrik dalam ruangan kelas ketika
kosong.

Melihat hal tersebut penulis mencoba merancang saklar otomatis
berdasarkan sensor Passive Infrared Receiver (PIR) . Sensor PIR merupakan
sebuah sensor berbasis infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared
kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. Sensor PIR tidak
memancarkan cahaya apapun seperti IR LED. Sesuai namanya “Passive”, sensor
ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh
setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang dapat dideteksi oleh sensor ini
biasanya adalah tubuh manusia. Untuk mendeteksi cahaya dalam ruangan,
digunakan sensor Light

Dependent

Resistant (LDR) (Dian Renita

Rahmaliaetal.,2012).
Sensor Light Dependent Resistant (LDR) biasanya di kenal dengan nama
foto resistor, foto konduktor, sel foto konduktif atau komponen lain yang sering di
gunakan dalam literatur suatu rangkaian. Itu sebabnya makin kuat intensitas
cahaya maka semakin kecil nilai tahanannya dan semakin lemah intensitas cahaya
maka semakin besar nilai tahanannya. Pada umumnya, rangkaian LDR digunakan

sebagai sensor cahaya. Dengan kata lain sensor kehadiran manusia dan sensor
intensitas cahaya ini akan diaplikasikan sebagai saklar otomatis. Berdasarkan
kemampuan dari sensor PIR dan LDR penulis membuat suatu sistem otomatis
peralatan listrik dalam ruangan. Hal ini dilakukan untuk menghindari pemborosan
energi listrik.

1.2. Rumusan Masalah
Bedasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah sebagai
berikut :
a) Bagaimana membuat sistem otomatisasi ruang kuliah?
b) Bagaimana pemilihan dan penempatan sensor dalam ruangan?
c) Bagaimana menguji sistem otomatisasi tersebut didalam ruang
kuliah?

1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari pembuatan sistem otomatisasi perangkat listrik ruang kuliah
diharapkan :
a) Membuat suatu rancang bangun sistem otomatis lampu penerangan
ruangan dan perangkat elektronik berdasarkan keberadaan manusia
dengan mem- pertimbangkan intensitas cahaya dalam suatu

ruangan.
b) Memilih lokasi yang tepat dalam penempatan sensor agar
pendeteksian sensor lebih akurat.
c) Melakukan unjuk kerja dari sistem otomatisasi tersebut di dalam
ruang kuliah.

1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan untuk memperjelas

ruang

lingkup

skripsi perancangan sistem otomasi lampu dan peralatan elektronik pada ruang
kuliah ini adalah sebagai berikut:
a. Peralatan listrik yang digunakan sebagai obyek skripsi sebatas peralatan
listrik yang berada di ruangan kuliah 5.28B di Universitas Muhammadiyah
Malang Fakultas Teknik Jurusan Elektro.
b. Yang menjadi sasaran utama adalah peralatan listrik berupa lampu
penerangan ruangan, LCD dan Air Conditioner (AC).


c. Pengontrolan AC (Air Conditioner) hanya sebatas kondisi ON/OFF.
d. Menggunakan 3 buah sensor PIR dan 3 buah sensor LDR untuk aktifasi dari
peralatan listrik tersebut.
e. Pengaturan intensitas cahaya lampu sebatas mati-redup-terang.
1.5. Metodologi Penelitian
a) Perancangan dan Pembuatan Alat
Pada pembuatan alat otomasi perangkat listrik di ruang kelas
terdapat beberapa komponen yaitu arduino uno (ATMEGA328) sebagai
otak dari sistem, sensor sebagai pendeteksi kehadiran orang dalam suatu
ruangan dan sensor LDR akan mendeteksi kuatnya cahaya yang ada
didalam ruangan serta relay berfungsi sebagai saklar untuk perangkat
listrik di dalam kelas.
b) Perancangan sistem
Sistem otomasi perangkat listrik di dalam ruang kelas ini
menggunakan mikrokontroler ATMEGA328 sebagai otak sistem ini, 2
buah sensor PIR untuk mendeteksi keberadaan manusia, 2 buah sensor
LDR untuk mendeteksi cahaya pada ruang kelas, relay sebagai saklar
otomatis dan rangkaian lampu dimmer dengan TRIAC berfungsi sebagai
alat untuk mengatur intensitas nyala lampu pijar. Rangkaian lampu
dimmer dengan TRIAC ini sangat sederhana dan dapat digunakan untuk
mengontrol tegangan AC 220V.
Sistem otomatis bekerja mulai dari radiasi inframerah dan
intensitas cahaya yang dideteksi oleh obyek sampai menghidupkan lampu, LCD,
dan Air Conditioner secara otomatis. Sensor PIR berfungsi sebagai detektor yang
akan memberikan logika high/low dan sensor LDR untuk mengukur cahaya lalu
akan diproses oleh mikrokontroler yang kemudian akan digunakan untuk
menghidupkan lampu, LCD, dan AC serta dapat mengendalikan lamanya lampu
hidup secara otomatis