Pengisian Air Radiator Dan Monitoring Suhu Ruangan Genset Berbasis Sms (Short Message Service)

xlix

DAFTAR PUSTAKA

[1] Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16, Informatika, Bandung.

[2] Daryanto,2000. Pengetahuan Teknik Elektronika. Jakarta: Bumi Aksara

[3] Fatma, Sensor Ultrasonik, http://elektronikadasar.info/sensor-ultrasonik.htm (diakses tanggal 10 November 2016)

[4] Suhendri Hendri,Arduino Uno,

http://belajar-dasar-pemrograman.blogspot.com/2013/03/arduino-uno.html (diakses tanggal 10 November 2016)

[5] Aprilawati Hidayah 2007 Perancangan Unit Instalasi Genset di PT Aichi Tex Indonesia, Tugas Akhir pendidikan Diploma IV Program Studi Teknik Listik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung

[6] Adjim Arwin 2014. Prototipe Pengisian Bahan bakar Genset Otomatis, Tugas akhir pendidikan diploma IV Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan geofisika Jakarta.

BAB III

METODE PERANCANGAN

3.1 PERANCANGAN SISTEM

Pada sub bab ini akan menjelaskan mengenai perancangan sistem dari alat. Blok diagram di bawah ini menggambarkan sistematika alat secara keseluruhan yang terdiri dari seluruh komponen yang digunakan. Komponen-komponen alat bekerja secara bersinergi dengan saling melengkapi fungsi antar komponen.

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat

Pada Gambar 3.1 di atas, sensor Ultrasonik HC-SR04 memberikan input jarak ketinggian air radiator genset dengan sensor dan DHT11 meberikan input data suhu dan kelembaban ke mikrokontroler. Relay berfungsi sebagai pengatur bekerjanya pompa motor untuk mengalirkan air radiator jika jarak ketinggian air radiator lebih kecil dari 5 cm dan akan berhenti mengalirkan air radiator jika ketinggian air pada radiator melebihi 14 cm. Sensor DHT 11 digunakan untuk mengukur suhu pada genset. Modul GSM 800L berfungsi

xxxvii

mengirim SMS warning jika suhu pada genset sudah melebihi 50 ̊C ke telepon seluler tujuan. Untuk melengkapi blok diagram diatas, Tabel 3.1 di bawah ini menunjukkan diagram wiring pada alat yang dirancang.

Tabel 3.1 Tabel Wiring Alat

NO KOMPONEN WIRING

1. HCSR 04 Vcc  5 Volt Arduino

Gnd  Ground Arduino

Triger  PIN Digital 12 Arduino Echo  PIN Digital 13 Arduino

2. DHT 11 Vcc  5 Volt Arduino

Gnd  Ground Arduino Data  PIN Digital 2 Arduino

3. Relay 12 Volt Data  PIN Digital 8 Arduino

NC  Positive pompa air

GND  GND pompa dan Arduino 4. Modul GSM 800 l Vcc  + DC step down 3,3 volt

Gnd  Gnd DC step down RXD  RXD Arduino TXD  TXD Arduino

3.2 FLOWCHART SISTEM

Sistem dari hasil rancangan alat akan dijelaskan lebih terperinci dengan flowchart dibawah ini, flowchart pada gambar 3.2 dibawah ini akan menjelaskan proses dari cara kerja alat dimulai dari inisialisasi, memperogram dan proses bekerjanya pompa air dan warning SMS.

Gambar 3.2 Flowchart Sistem

Flowchart pada Gambar 3.2 diawali proses inisialisasi sensor yang digunakan yaitu sensor HCSR04, DHT11, GSM800l, Relay dan arduino. Setelah itu mikrokontroler mulai

xxxix

membaca outputsensor HC-SR04 dan DHT11 yang berupa data digital yaitu data ketinggian air dan suhu serta kelembaban. Apabila ketinggian air radiator lebih kecil dari 5 cm maka Relay akan mengaktifkan pompa untuk mengalirkan air radiator, kondisi pompa yang aktif ini akan berakhir dengan kondisi mati jika ketinggian air yang diukur sensor lebih besar dari 14 cm.

Alat ini akan dengan otomatis mengirim warning SMS jika suhu pada genset melebihi 50 ̊ C, data ketinggian air, suhu dan kelembaban akan tampil di PC melalui serial monitor Arduino. Kemudian akan melakukan looping dan program dari sistem alat selsai

3.3 PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER

Pemrograman pada penelitian ini menggunakan Arduino IDE, dengan bahasa pemrograman Bahasa C. dimana program terdiri dari beberapa kelompok listing yaitu program suhu dan kelembaban, program sensor HCSR 04, dan program warning SMS.

• Insialisasi Program

Inisialisasi program ini bertujuan untuk menginisialisasi librari apa saja yang akan kita gunakan, seperti library untuk sensor HCSR04, DHT 11 dan untuk mendefinisikan dimana kabel dari tiap – tiap sensor tersebut akan kita sambungkan di Arduino. listing programnya adalah sebagai berikut :

#include <NewPing.h> //Library untuk Sensor Ultrasonic #define trigPin 12 //Set Trigger HCSR04 di Pin digital 12 #define echoPin 13 //Set Echo HCSR04 di Pin digital 13 #define CH1 8

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2 // DHT BERADA DI PIN2 #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

• Program mengontrol pompa air

Program ini bertujuan untuk mengontrol pompa air untuk hidup ketika ketinggian air dibawah 5 cm dan akan mati secara otomatis ketika ketinggian air sudah mencapai 14 cm. penggalan dari listing programnya adalah sebagai berikut:

digitalWrite(CH1,HIGH); delay(1000); }

else if (tinggi_air>14) { digitalWrite(CH1,LOW); }

• Program suhu dan warning SMS

Program ini dibuat untuk mendapatkan nilai suhu dari sensor DHT 11 dan mengirim warning SMS Ketika suhu mencapai 50 ̊C. Penggalan dari listing programnya adalah sebagai berikut :

if(Temperature>50){ gprs.preInit();

delay(1000); gprs.init();

gprs.sendSMS("081297514671","Suhu genset terlalu panas, silahkan periksa genset!!"); } 3.4 TAMPILAN ALAT

Alat yang dirancang terdiri dari box logger, pompa air dan tempat air radiator. Dimana box logger terdiri dari mikrokontroler, sensor DHT11 dan GSM 800l. tempat air radiator menggunakan tupperware berbentuk persegi panjang dengan ketinggian kurang lebih 19 cm.

Alat akan menampilkan data dari ketinggian air pada tempat radiator dengan satuan cm, suhu dengan satuan derajat dan kelembaban dengan satuan persen pada serial monitor arduino.

xli

Tampilan warning sms ditunjukkan pada gambar 3.5 dimana warning SMS akan dikirim secara otomatis dan hanya sekali jika suhu genset melebihi 50 ̊C. Pada percobaan ini listing program sedikit dirubah agar suhu dapat mencapai 50 ̊C sehingga dapat mengirimkan warning SMS.

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengujian alat Pengisian air radiator dan monitoring suhu genset berbasis SMS kemudian menganalisa hasil data yang diperoleh dari alat hasil rancangan.

4.1 PENGUJIAN ALAT

Pengujian dilakukan dengan tujuan agar mengetahui seberapa dekat nilai yang dikeluarkan oleh alat yang dirancang dengan nilai yang dikeluarkan oleh alat standar. Dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian pada dua komponen yaitu pengujian pada sensor HCSR04 dengan cara mengukur ketinggian air yang dibaca oleh sensor HCSR04 dengan penggaris standar. Akan dilihat berapakah koreksi antara pembacaan oleh sensor HCSR04 dengan pembacaan yang dilakukan dengan mengukur ketinggian air dengan penggaris.

Untuk pengujian suhu akan dilakukan dengan mengalibrasi sensor DHT11 dengan temperatur chamber yang terdapat pada kantor Balai Besar Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah I Medan yang memang memiliki tugas pokok dan fungsi sebagai mediator kalibrasi untuk suhu, kelembaban, tekanan udara, angin dan penakar hujan.

4.1.1 Alat dan Bahan

Dalam proses komparasi untuk nilai ketinggian air yang dibaca sensor HSR04 dan suhu dibutuhkan beberapa alat sebagai berikut:

1. Thermometer chamber merk theodor frierich dan alat kalirator suhu standart merk fluke tipe 1502a.

2. Alat hasil rancangan.

3. Penggaris yang dapat membaca satuan centimeter 4. PC sebagai tampilan data, pengolahan data. 5. Catu daya untuk PC dan data logger.

xliii

4.1.2 Waktu pengujian

Untuk proses kalibrasi nilai keluaran dari sensor suhu dengan alat kalibrator suhu dilakukan pada :

• Hari/tanggal : Rabu, 28 Desember 2016 • Waktu : 13:00 s/d 16:00 WIB.

• Tempat : Lab. Kalibrasi BBMKG Wilayah I Medan

4.1.3 Metode Pengujian

Pengujian terhadap ketinggian air yang didapat dari sensor HCSR04 dilakukan dengan metode perbandingan. Metode ini akan membandingkan nilai ketinggian air radiator yang diukur dengan HCSR04 dengan ketinggian air yang didapat dengan penggaris. Diharapkan hal ini akan mendapatkan data komparasi yang dapat dijadikan ajuan bahwa sensor HCSR 04 ini layak dan baik untuk digunakan dalam penelitian ini. Selain ketinggian air, akan dilakukan juga pengujiab terhadap pompa air, yaitu dengan cara melihat nilai ketinggian air ketika pompa air hidup dan mati secara otomatis.

Kalibrasi pada data sensor suhu dilakukan dengan cara mengkalibrasi nilai keluaran pada sensor DHT11 yang dipakai dalam rancangan dengan alat standart suhu merk fluke tipe 502a yang terdapat di kantor BBMKG I Medan. Sensor suhu DHT11 dimasukkan di dalam thermometer chamber dan akan dilakukan kalibrasi dengan menyeting set point di nilai 20oC, 30oC dan 40oC.

Gambar 4.1 Proses kalibrasi sensor suhu di Lab. Kalibrasi BBMKG Wil I Medan

4.2 HASIL DATA PENGUJIAN

Data hasil komparasi nilai ketinggian dari sensor HCSR04 dengan ketinggian yang didapat dengan penggaris akan ditampilkan pada tabel 4.1 dibawah ini :

Tabel 4.1 Perbandingan ketinggian air oleh sensor HCSR04 dengan Penggaris

No Ketinggian air oleh sensor HCSR04 Ketinggian air oleh penggaris

1. 2 cm 2,2 cm

2. 4 cm 4,2 cm

3. 6 cm 6,2 cm

4. 8 cm 8,2 cm

5. 10 cm 10,2 cm

6. 12 cm 12,2 cm

7. 14 cm 14,2 cm

8. 16 cm 16,2 cm

9. 18 cm 18,2 cm

Untuk proses pengujian pompa dilakukan dengan mengisi air pada tempat radiator dengan ketinggian 2 cm kemudian dilihat bagaimana kondisi dari pompa air.

Tabel 4.2Pengujian kondisi pompa air terhadap ketinggian air

No Ketinggian air Kondisi Pompa AIr

1. 2 cm HIDUP

2. 4 cm HIDUP

3. 6 cm HIDUP

4. 8 cm HIDUP

5. 10 cm HIDUP

6. 12 cm HIDUP

xlv

8. 16 cm MATI

9. 18 cm MATI

Data hasil pembacaan kalibrasi sensor suhu LM35 yang dipakai pada alat magnetometer digital hasil rancangan ditunjukkan pada tabel 4.3 dibawah ini.

Tabel 4.3 Hasil kalibrasi nilai suhu (oC) pada alat hasil rancangan dengan alat suhu standar merk fluke tipe 502a

Set Point

STANDAR (Fluke Tipe 502a) Alat yang dikalibrasi

Koreksi (ºC) Pembacaan Koreksi Temperatur Pembacaan

20 ºC

19,452 0,019 19,471 20,00 -0,529 19,451 0,019 19,47 20,00 -0,53 19,453 0,019 19,469 20,00 -0,531 19,454 0,019 19,473 20,00 -0,527 T Max 19,473 20,00

T Min 19,469 20,00

rata -rata 19,471 20,00 -0,529

30 ºC

29,467 0,02 29,487 30,00 -0,513 29,461 0,02 29,481 30,00 -0,519 29,462 0,02 29,482 30,00 -0,518 29,462 0,02 29,482 30,00 -0,518 T Max 29,487 30,00

T Min 29,481 30,00

rata -rata 29,483 30,00 -0,517

40 ºC

40,442 0,024 40,466 40,00 0,466 40,448 0,024 40,472 40,00 0,472 40,455 0,024 40,474 40,00 0,474 40,449 0,024 40,473 40,00 0,473 T Max 40,474 40,00

T Min 40,466 40,00

4.3 HASIL ANALISA

Hasil yang didapat dengan melihat data dari perbandingan ketinggian air dengan sensor HCSR04 dan Penggaris didapat sedikit perbedaan, yaitu 0,2 cm pada setiap set point yang diukur. Hal ini masih berada di batas wajar karena spesifikasi koreksi dari sensor HCSR04 masih memungkinkan untuk memiliki koreksi 0,2 cm. hal ini menunjukkan bahwa program yang digunakan dan dibuat untuk mengukur ketinggian air dengan sensor HCSR04 dapat berjalan dengan baik

Proses pengujian kondisi pompa juga menunjukkan hal yang sangat baik yaitu dengan hidupnya pompa air pengisi air radiator ketika ketinggian air berada di bawah dari 5 cm, dan akan mati secara otomatis ketika ketinggian telah berada diatas 14 cm. hal ini menunjukkan program yang dibuat untuk menghidupkan dan mematikan pompa air otomatis telah berjalan dengan baik dan teruji

Hasil analisis yang didapat dari kalibrasi sensor suhun dengan sensor standar dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.Koreksi yang didapat masih dalam batas wajar dan normal.Hal ini menunjukkan sensor suhu yang digunakan dalam keadaan yang baik dan layak dipakai dalam penelitian ini.

Gambar 4.3Garfik hasil kalibrasi sensor pada alat hasil rancangan dengan senso suhu standar 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Perbandingan SUHU

xlvii

Pengujian pengiriman sistem warning SMS dilakukan dengan men setting suhu pada temperatur chamber menjadi 55 ̊C, setelah sensor menunjukkan 51 ̊C alat akan mengirim SMS Sesuai dengan format yang telah dibuat dengan nomor tujuan yang telah dimasukkan di dalam perogram.

BAB II

LANDASAN TEORI

Pada bab ini penulis akan menjelaskan tentang landasan teori secara umum mengenai genset serta perangkat keras maupun lunak yang digunakan dalam penelitian yang berjudul “Pengisian Air Radiator dan Monitoring Suhu Genset Berbasis SMS ”.

2.1 GENSET

Genset merupakan singkatan dari generator set, secara harfiah generator adalah pembangkit tenaga, sedangkan set artinya satu paket. Jadi genset adalah sebuah perangkat yang berfungsi sebagai pembangkit daya listrik. Disebut generator set karena dia merupakan satu set peralatan gabungan dari dua perangkat berbeda yaitu mesin dan generator, dimana mesin (engine) yang berfungsi sebagai perangkat pemutar sedangkan generator atau altenator berfungsi sebagai pembangkit listrik.

Gambar 2.1 mesin genset

Genset diesel menghasilkan tenaga listrik dengan menggunakan altenator dan mesin diesel. Mesin ini menggunakan bahan bakar solar untuk beroperasi. Kekuatan mesin ini disajikan sebagai rpm yang ditransformasikan oleh altenator menjadi arus listrik. Arus ini kemudian di distribusikan ke bangunan yang terhubung ke jaringan listrik. Disisi lain generator diesel juga digunakan untuk tujuan yang sama sebagai uninterruptible power supply (ups) artinya jika jaringan listrik mengalami outage, generator dapat memberikan redudansi. Hal ini memungkinkan kantor Meteorologi Klimatologi dan Geofisika untuk mempertahankan operasional secara kontinyusehingga data dan informasi cuaca tetap

xvii

terjaga dan tetap berlangsung. Hal yang perlu diperhatikan dari operasional genset adalah sebagai berikut :

• Tersedianya bahan bakar yang cukup pada genset • Tersedianya air radiator yang menjadi pendingin genset

• Suhu mesin dan ruangan genset yang tidak melampaui ambang batas • Kebersihan dan keamanan dari ruangan genset.

2.1.1 Generator

Generator adalah sebuah mesin pembangkit tenaga listrik, yang mana pembangkit listrik diperoleh dengan menerima tenaga mekanis dan diubahnya menjadi tenaga listrik. Pada generator terdapat roda yang terpasang ditengah-tengah dengan electromagnet pada tepinya yang dikenal dengan rotor. Rotor ini memiliki dua pasang electromagnet yang menonjol dan sering disebut dengan rotor kutub yang menonjol, kemudian agar kumparan dapat bekerja maka elektromagnetik yang terdapat pada rotor diisi arus searah oleh sebuah generator kecil yang dinamakan dinamo penguat yang biasanya terpasang pada poros generator.

2.1.2 Kapasitas Genset

Dipasaran tersedia generator dengan range kapasitas yang besar yaitu satu phasa,tiga phasa dan juga jenis kebutuhan bahan bakar. Generator sampai dengan kapasitas 20 KW biasanya banyak diperuntukan bagi perumahan sedangkan untuk industry dan perkantoran biasanya dibutuhkan kapasitas dari 50 KW sampai dengan 3 MW. Portable genset biasanya disiapkan untuk keadaan darurat dibutuhkan kapasitas besar dan penempatan yang tepat.

Untuk menentukan starting dan running daya merupakan hal yang paling penting dan biasanya sudah terdapat pada manual book atau nameplate pada masing-masing peralatan tersebut. Untuk melihat kebutuhan power dari suatu peralatan tentu ditulis dalam Ampere, dan merubah besaran ampere tersebut kedalam Watt,

2.1.3Bahan Bakar

Di Indonesia kebutuhan energy untuk menggerakan roda ekonomi seperti industry dan trasportasi masih bergantung pada bahan bakar selain batu bara, listrik dan PLTN. Mesin-mesin industry dan transportasi yang menggunakan solar sangat dominan karena bahan bakar solar itu sendiri memiliki kinerja dan kekuatan atau tenaga yang timbul sangat baik dan bagus dibandingkan dengan mesin dengan konsumsi bensin.

2.1.4 Panel Genset

Pada genset terdapat dua panel utama yaitu panel mesin dan panel generator.Panel mesin pada genset dibuat untuk memperlihat kondisi maupun baigian-bagian mesin seperti indicator temperature mesin, tekanan oli, control bahan bakar, hour meter dan indicator pengisisan batere.

Gambar 2.2 indicator panel genset

Panel generator dibuat untuk memperlihatkan kondisi keluaran listrik generator. Panel ini dilengkapi beberapa alat ukur yaitu :

- Volt meter diigunakan untuk menampilkan tegangan keluaran dari generator sesuai yang tertera pada pelat nama generator.

- Frekuensi meter Di gunakan untuk memperlihatkan frekuensi keluaran generator.

- Ampere meter digunakan untuk menampilkan seberapa besar arus yang disalurkan ke beban terpasang.

Pada panel generator ditambahkan sebuah alat ukur daya listrik (KWH). Selain dilengkapi beberapa alat ukur panel generator dilengkapi juga dengan lampu indikator, alat pengaman generator dan instalasi listrik seperti MCCB ( moulded case circuit breaker ) atau MCB ( mini circuit breaker ).

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 sinyal

xix

elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya.

Menurut Dedy (2001), Sensor berfungsi untuk melakukan sensing atau “merasakan dan menangkap” adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian masukan dari transducer, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertoer dari transducer untuk dirubah menjadi energi listrik.

Gambar 2.3 Blok diagram sensor

Input merupakan suatu proses yang mengubah energi fisik (physical energy) menjadi sinyal listrik ataupun resistansi (yang kemudian juga dikonversikan ke tegangan atau sinyal listrik). Sedangkan output merupakan suatu proses yang mengubah sinyal listrik menjadi bentuk energi fisik (Physical Energy).

Pada perancangan sistem pengisian bahan bakar pada genset menggunakan mikrokontroler ATMega 328 ini menggunakan sensor ultrasonik HCSR04 yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian dari bahan bakar yang terdapat pada tangki bahan bakar genset. 2.3 PERANGKAT KERAS (HARDWARE)

Perangkat keras atau hardware adalah komponen dari sebuah sistem yang mempunyai sifat bisa dilihat dan diraba secara langsung. Dibawah ini akan dijelaskan perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini beserta spesifikasinya.

2.3.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor Ultrasonikadalah alat elektronika yang kemampuannya bisa mengubah dari energy listrik menjadi energy mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonik. Sensor ini terdiri dari rangkaian pemancar Ultrasonic yang dinamakan transmitter dan penerima ultrasonik yang disebut receiver. Alat ini digunakan untuk mengukur gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang mekanik yang memiliki ciri-ciri longitudinal dan biasanya memiliki frekuensi di atas 20 Khz. Gelombong Utrasonik dapat merambat melalui zat padat, cair maupun gas. Gelombang Ultrasonik adalah gelombang rambatan energi dan momentum mekanik sehingga merambat melalui ketiga element tersebut sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya.

Gelombang ultrasonik merambat melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik, mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor ultrasonik. Seperti yang telah umum diketahui, gelombang ultrasonik hanya bisa didengar oleh makhluk tertentu seperti kelelawar dan ikan paus. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk berburu di malam hari sementara paus menggunakanya untuk berenang di kedalaman laut yang gelap.

Perhitungan waktu yang diperlukan modul sensor Ping untuk menerima pantulan pada jarak tertentu mempunyai rumus

S= (tIN x V) / 2 ...……… (1) Rumus diatas mempunyai keterangan sebagai berikut :

- (S) adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan obyekyang terdeteksi. - (V) adalah cepat rambat gelombang ultrasonik di udara (344 meter per detik) - (tIN) adalah selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang.

Ada 3 prnsip kerja dari sensor ultrasonik yaitu, sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang ultrasonik. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 344 m/s. Dan yang terakhir sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung jaraknya.

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik Spesifikasi dari sensor ini adalah sebagai berikut :

- Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400 -500cm - Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat

- Tegangan kerja 5V DC - Resolusi 1cm

xxi

Gambar 2.5 Tampilan fisik Sensor Ultrasonik HC-SR04 2.3.2 DHT 11

DHT11 adalah sensor untuk mengukur Suhu dan Kelembaban udara, DHT11 memiliki keluaran sinyal digital sehingga penggunaan sensor hanya dengan menyambungkan dengan mikroprosesor tanpa tambahan perangkat lain dimana pada penelitian ini menggunakan ATMega 328. Spesifikasi dari sensor DHT 11 adalah sebagai berikut :

• Pasokan Voltage: 5 V

• Rentang temperatur:0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C • Kelembaban:20-90% RH ± 5% RH error • Interface: Digital

Gambar 2.6Tampilan fisik Sensor DHT11

2.3.3 GSM Module SIM800l

SIM800L merupakan suatu modul GSM yang dapat mengakses GPRS untuk pengiriman data ke internet dengan sistem M2M. AT-Command yang digunakan pada SIM800L mirip dengan AT-Command untuk modulmodul GSM sebelumnya. Sehingga jika diinginkan, modul ini dapat diganti dengan modul gsm lain yang mempunyai komunikasi data serial TTL untuk antarmuka dengan mikrokontroler. SIM800L merupakan keluaran versi terbaru dari SIM900.

Gambar 2.7 Tampilan Modul SIM800l

Spesifikasi umum SIM800l

• Quad band 850/900/1800/1900 MHz • Gprs multi--slot class 12/10

• Gprs kelas mobile station b

• Compliant ke gsm fase 2/2 +-Kelas 4 (2 w @ 850/900 MHz)-Kelas 1 (1 w @ 1800/1900 MHz)

• Fm: 76 ~ 109 MHz band di seluruh dunia dengan 50 KHz tala langkah • Dimensi: 15.8*17.8*2.4mm

• Berat: 1.35g

• Kontrol melalui perintah pada (3GPP ts 27.007, 27.005 dan SIMCOM ditingkatkan pada perintah)

• Rentang tegangan power supply 3.4 ~ 4.4 v • Konsumsi daya yang rendah

• Suhu operasi:-40 ° C ~ 85 ° c

Spesifikasi untuk data gprs

• Gprs class 12: max. 85.6 kbps (downlink/uplink) • Pbcch dukungan

• Skema cs 1, 2, 3, 4 • Ppp-tumpukan

• CSD hingga 14.4 kbps • USSD

xxiii

2.3.4Converter Step Down DC to DC

Converter step down ini digunakan untuk modul GSM SIM800l dimana modul sim800l hanya dapat menerima input tegangan max 4.2 VDC .sehingga input dari Arduino akan di step down menggunakan LM2596. Spesifikasi dari LM2596 stepdown DC to DC ini adalah sebagai berikut :

• Vinput : max DC 48V • Voutput : min DC 3V

• Setting tegangan output : adjustable • Daya : 10W

• Dimensi : panjang 4.25 cm x lebar 2 cm x tinggi 1.25 cm • Berat : 50 gr

2.3.5 Relay 12 VDC

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.

Gambar 2.8Tampilan fisik Relay

Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut :

• Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar.

• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

Dalam pemakaian biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. NO (normally open) dan NC (normally close) adalah penamaan kondisi atau keadaan switch saat switch belum dipasang atau belum in-service atau belum ada aksi dari parameter yang dideteksinya.

Selain NO(normally open) dan NC(normally close) ada istilah lain untuk dunia per-switch-an, NE (Normally Energize) dan ND (Normally De-energize) adalah istilah lain tersebut. NE adalah keadaan switch yang close ketika parameter yang dideteksinya sedang dalam keadaan normal, switch akan open jika parameter yang dideteksinya menjadi tidak normal (pressure low atau high, sebagai contohnya). Sedangkan ND adalah keadaan switch yang open ketika parameter yang dideteksinya sedang dalam keadaan normal, switch akan close jika parameter yang dideteksinya menjadi tidak normal (pressure low atau high, sebagai contohnya) perhatikan gambar berikut :

Gambar 2.9 Normal Open dan Normal Close pada relay

Pada gambar diatas sebuah LS (level switch) dipasang untuk mendeteksi ketinggian cairan yang berada di dalam sebuah tangki. LS tersebut misalnya dipakai untuk mendeteksi level high (LSH=Level Switch High). Gambar A menunjukkan level dalam keadaan normal atau dalam keadaan tidak high. Terminal Common (C) akan terhubung ke terminal NC, atau C-NC dalam keadaan energize, dan C-NO dalam keadaan deenergize. Gambar B menunjukkan level dalam keadaan tidak normal atau dalam keadaan high. Terminal Common

xxv

(C) akan terhubung ke terminal NO, atau C-NO dalam keadaan energize, dan C-NC dalam keadaan deenergize

Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitkan kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan kontak kembali terbuka (off).

2.3.6 Pompa Air 12 VDC

Mesin pompa air 12 VDC ini digunakan sebagai media untuk menarik bahan bakar dari drum bahan bakar ke dalam tangki pada genset.

Gambar 2.10 Tampilan Fisik Pompa Air 12 VCD

Pada mesin pompa air ada saluran hisap dan ada saluran buang, alat otomatis atau sensornya menggunakan sensor tekanan atau disebut juga Pressure Switch dan dipasang pada tabung pada saluran keluaran pompa, ketika pompa dihidupkan atau dihubungkan dengan tegangan jala-jala, maka pompa akan berputar sehingga dibagian dalam pompa terjadi vaccum karena adanya perbedaan tekanan, sehingga air yang ada didalam profil tank akan terhisap.

Gambar 2.11 Rangkaian Mesin Pompa Air 12 VCD Keterangan :

• Ac 220 volt adlah tegangan sumber yang digunakan

• Protector, berfungsi sebagai pelindung motor agar tidak terbakar jika terjadi panas yang berlebihan pada gulungan mtor akibat kelebihan beban.

• Capasitor berfungsi sebagai starting pada saat motor atau pompa dihidupkan • Main coil atau gulungan utama berfungsi untuk membangkitkan putaran motor

• Sub coil atau gulungan bantu berfungsi untuk membantu membangkitkan putaran motor pada saat awal motor/pompa dihidupkan.

2.3.7 Mikrokontroler Atmega 328 A. Pengertian Mikrokontroler ATmega328

Mikrokontroler ATmega328 memiliki 14 input digital output pin/(6 output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi serial, ICSP header, dan tombol reset. Ini berisi semua fitur yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, cukup hubungkan ke komputer dengan kabel USB to Serial atau listrik AC yang ke adaptor DC/baterai untuk memulai.

xxvii

Gambar 2.12 Konfigurasi Pin ATmega328 (Datasheet ATmega328)

ATmega328 memiliki 28 pin yang masing-masing pin-nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain. Berikut akan dijelaskan tentang kegunaan dari masing-masing kaki pada ATmega328.

• VCC : Merupakan supply tegangan untuk digital.

• GND : Merupakan grounduntuk semua komponen yang membutuhkan grounding.

• Port B : Di dalam port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah port B

adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O port dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin menggunakan tambahan kristal, maka cukup menghubungkan kaki dari kristal ke kaki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka cukup dibiarkan saja. Penggunaan kegunaan dari masing-masing kaki ditentukan dari clock fuse setting-nya.

• Port C : Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam

masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).

• Reset / PC6 : Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.

• Port D : Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

• AVCC : Pada pin ini memiliki fungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan, tetap saja disarankan untuk menghubungkan secara terpisah dengan VCC. Cara menghubungkan AVCC adalah melewati low-pass filter setelah itu dihubungkan dengan VCC.

• AREF : Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC.

Gambar 2.13 Blok diagram

ATmega328 (Datasheet ATmega328) Pada AVR status register

mengandung beberapa informasi mengenai

xxix

hasil dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini diupdate setelah semua operasi ALU (Arithmetic Logic Unit). Hal tersebut seperti yang telah tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Instruction Set Reference.

Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software. Berikut adalah gambar status register.

Gambar 2.14 Status Register ATmega328 (Datasheet ATmega328)

Masing - masing bit yang terlihat di atas adalah berfungsi sebagai berikut : • Bit 7 (I)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun yang secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

• Bit 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit LoaD) dan BST (Bit STore) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam register file dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada register file dengan menggunakan perintah BLD.

Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

• Bit 4 (S)

Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V). S = N * V.

• Bit 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.

• Bit 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negative di dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.

• Bit 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “0” dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

• Bit 0 (C)

Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah carry atau sisa dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

B. Daya

Mikrokontroler ATmega328 dapat diaktifkan dengan catu daya eksternal. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug positif 2.1mm ke colokan listrik. Dari baterai dapat dimasukkan dalamGnd dan Vin pin header dari konektor POWER. Mikrokontroler ATmega328 ini dapat beroperasi pada pasokan tegangan eksternal 6 sampai 20 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7V, pin yang keluaran 5V mungkin pasokannya kurang dari 5 volt dan mikrokontroler ATmega328 mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak IC mikro. Kisaran yang disarankan adalah 7 - 12 volt.Pin sumber daya dalam mikrokontroler ATmega328 ini adalah sebagai berikut:

• VIN : Tegangan masukan pada mikrokontroler ATmega328menggunakan

sumber daya eksternal.

• 5V : Catu daya 5 volt ini digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya pada board mikrokontroler ATmega328. Hal ini dapat terjadi dilakukan dari pin VIN

xxxi

melalui regulator on-board, atau melalui port USB atau sumber tegangan lainnya seperti adaptor.

• GND : merupakan pin Ground

C. Memori

Mikrokontroler ATmega328 memiliki 32 KB memori flash untuk menyimpan kode (sedangkan 2 KB digunakan untuk bootloader). Mikrokontroler ATmega328 memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM yang dapat dibaca dan ditulis.

D. Komunikasi

Mikrokontroler ATmega328 memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, atau mikrokontroler lainnya. Mikrokontroler ATmega328 memiliki UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).Sebuah library Softwear Serial memungkinkan untuk komunikasi serial pada salah satu pin mikrokontroler ATmega328 digital. Mikrokontroler ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI.

2.3.8 Arduino Uno

Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah 16 MHz osilator kristal, sebuah koneksi USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol reset. Arduino Uno memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung sebuah mikrokontroler. Hanya dengan menhubungkannya ke sebuah komputer melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah dapat membuanya bekerja. Arduino Uno menggunakan ATmega16U2 yang diprogram sebagai USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke computer melalui port USB. Tampak atas dari arduino uno dapat dilihat pada Gambar dibawah. Adapun data teknis board Arduino UNO R3 adalah sebagai berikut:

• Mikrokontroler : ATmega328 • Tegangan Operasi : 5V 9

• Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V • Tegangan Input (limit) : 6-20 V

• Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM) • Pin Analog input : 6

• Arus DC per pin I/O : 40 mA • Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA

• Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader • SRAM : 2 KB

• EEPROM : 1 KB

• Kecepatan Pewaktuan : 16 Mhz

Gambar 2.15 Tampilan Arduino Uno

Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno Masing-masing dari 14 pin digital arduino uno dapat digunakan sebagai masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite() dan digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin mampu menerima atau menghasilkan arus maksimum sebasar 40 mA dan memiliki 10 resistor pull-up internal (diputus secara default) sebesar 20-30 KOhm. Sebagai tambahan, beberapa pin masukan digital memiliki kegunaan khusus yaitu:

• Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX), digunakan untuk menerima(RX) dan mengirim(TX) data secara serial.

• External Interrupt: pin 2 dan pin 3, pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interrupt pada nilai rendah, sisi naik atau turun, atau pada saat terjadi perubahan nilai. • Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10 dan 11, menyediakan keluaran PWM

8-bit dangan menggunakan fungsi analogWrite().

• Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO) dan 13 (SCK), pin ini mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI library.

xxxiii

• LED: pin 13, terdapat built-in LED yang terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH maka LED menyala, sebaliknya ketika pin bernilai LOW maka LED akan padam. Arduino Uno memiliki 6 masukan analog yang diberi label A0 sampai A5, setiap pin menyediakan resolusi sebanyak 10 bit (1024 nilai yang berbeda). Secara default pin mengukur nilai tegangan dari ground (0V) hingga 5V, walaupun begitu dimungkinkan untuk mengganti nilai batas atas dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Sebagai tambahan beberapa pin masukan analog memiliki fungsi khusus yaitu pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang digunakan untuk komunikasi Two Wire Interface (TWI) atau Inter Integrated Circuit (I2C) dengan menggunakan Wire library.

Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) atau melalui power supply eksternal. Jika arduino uno dihubungkan ke kedua sumber daya tersebut secara bersamaan maka arduino uno akan memilih salah satu sumber daya secara otomatis untuk digunakan. Power supplay external (yang bukan melalui USB) dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan ke soket power pada arduino uno. Jika menggunakan baterai, ujung kabel yang dibubungkan ke baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin yang berada pada konektor POWER. Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6 sampai 20 volt. Jika arduino uno diberi tegangan di bawah 7 volt, maka pin 5V akan menyediakan tegangan di bawah 5 volt dan arduino uno mungkin bekerja tidak stabil. Jika diberikan tegangan melebihi 12 volt, penstabil tegangan kemungkinan akan menjadi terlalu panas dan merusak arduino uno. Tegangan rekomendasi yang diberikan ke arduino uno berkisar antara 7 sampai 12 volt.

2.4 PERANGKAT LUNAK (SOFTWARE)

Software atau perangkat lunak adalah suatu interface dari seperangkat instruksi yang disusun menjadi sebuah program untuk memerintahkan mikrokontroler atau perangkat hardware melakukan suatu pekerjaan. Pada penelitian ini software yang digunakan adalah Arduino IDE.

2.4.1 Pengenalan Arduino IDE

Arduino IDE adalah sebuah editor yang digunakan untuk menulis program, mengcompile ke mikrokontroler keluarga AVR. Program ini memungkinkan penggunanya memprogram AVR dengan bahasa C/C++ yang relatif lebih familiar dibandingkan bahasa

pemrograman lainnya. Dalam penggunaan, arduino hanya perlu mendefinisikan dua fungsi untuk membuat program runable, yaitu:

• Setup () : fungsi dijalankan sekali pada awal program yang dapat menginisialisasi pengaturan.

• Loop (): fungsi yang disebut berulang-ulang sampai mikrokontoler off.

Arduino IDE menggunakan GNU toolchain dan AVR libc untuk mengkompilasi program-program, dan menggunakan avrdude untuk mengupload program

Berikut dapat dilihat pada tabel 2.4 beberapa instruksi-instruksi dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler ATmega32.

Tabel 2.1 Beberapa instruksi dasar Arduino IDE

Instruksi Keterangan

do...while Perulangan

pinMode() Mengatur, apakah sebuah pin berfungsi sebagai input atau output If()...else Percabangan

for()... Perulangan

delay() Waktu tunda milidetik

digitalWrite() Digunakan untuk memberikan nilai digital (High atau Low) pada pin output digitalRead() Digunakan untuk memberikan nilai digital (High atau Low) pada pin input analogWrite() Digunakan untuk memberikan nilai analog pada pin output tertentu analogRead() Digunakan untuk memberikan nilai analog pada pin inputtertentu

xxxv

2.4.2 Membuat program pada Arduino IDE

Dalam pembuatan program pada Arduino IDE ada beberapa langkah yang harus dilakukan yaitu:

1. Mendeklarasikan Variable, konstanta.

2. Mendefinisikan beberapa fungsi yang akan digunakan pada program utama. 3. Mendefinisikan fungsi setup.

4. Mendefinisikan fungsi loop.

Setelah program dibuat maka program harus di compile guna mengetahui kebenaran dari program yang telah di buat serta di upload ke mikrokontroler ATMega 328.

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Pada Era modern ini, energi listrik menjadi sangat penting bagi kehidupan manusia. Berbagai peralatan modern melibatkan penggunaan energi listrik dirancang untuk membantu menjalankan pekerjaan manusia. Dengan berkembangnya teknologi ini diharapkan manusia dapat mengerjakan pekerjaannya dengan lebih efisien. Salah satu peralatan yang membutuhkan energi listrik yang digunakan pada Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) adalah Radio Detection and Ranging(RADAR) cuaca. Alat ini membutuhkan pasokkan energi listrik secara kontinyu.

Perusahan Listrik Negara (PLN) merupakan salah satu pemasok energi listrik yang dipakai di negara Indonesia. Namun pasokan energi dari PLN ini tidak selamanya bersifat kontinyu dikarenakan beberapa hal seperti matinya PLN atau terdapat permasalahan pada gardu PLN di sekitar kantor yang dapat mengakibatkan sebagian besar aktifitas manusia menjadi terganggu dan terhenti. Oleh karena itu, sangat diperlukan adanya sumber energi listrik cadangan, seperti genset. Genset sudah dapat bekerja secara otomatis, baik ketika terjadi pemadaman listrik maupun ketika listrik kembali menyala.

Namun melihat kondisi beberapa Stasiun Meteorologi Klimatologi dan Geofisika yang menempatkan genset dengan jarak yang cukup jauh dari stasiun dan masalah sumber daya listrik dari PLN yang terkadang sering mati dengan waktu yang lama pada malam hari,sehingga monitoringuntuk suhu mesin genset dan air pendingin radiator pada genset menjadi sangat penting untuk menjamin operasional genset yang kontinyu ketika terjadi masalah sumber daya listrik dari PLN.

Alat ini dirancang untuk membantu menyelesaikan permasalahan yang terjadi di kantor Meteorologi Klimatologi dan Geofisika yaitu masih dibutuhkannya teknisi atau pegawai yang bertugas untuk memonitor suhu genset dan air radiator pada genset saat sedang beroperasi atau mati lampu. ketika air radiator pada tangki habis maka harus diisi secara manual padahal sering sekali terjadi mati lampu pada saat malam hari dimana seharusnya malam hari merupakan waktu beristirahat untuk manusia. Alat yang dirancang ini dapat mengisi air radiator genset secara otomatis apabila isi tangki sudah mulai habis dengan bantuan pompa air dan akan berhenti mengisi secara otomatis ketika air radiator genset telah hampir penuh dan akan mengirim sms keadaan suhu pada mesin genset.Dengan adanya sistem pengisian air radiator dan monitoring suhu genset secara otomatis ini diharapkan dapat

xiii

membantu pekerjaan manusia tanpa harus terus – menerus memonitor suhu dan air radiator genset setiap saat pada saat genset beroperasi guna keamanan dan kelancaran operasional genset tersebut.

1.2. PERUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah dalam pembuatan penelitian ini mencangkup:

1. Bagaimana cara sensor mengetahui kapasitas atau ketinggian air radiator pada genset?

2. Bagaimana merancang agar sensor HCSR04, sensor DHT11, relay 12 VDC, pompa listrik dan modul GSM 800l dapat terkoneksi dengan mikrokontroler ATMega328. 3. Bagaimana membuat program mikrokontroler dalam bahasa C pada Arduino agar

dapat mendeteksi ketinggian air radiator genset dan menghidupkan pompa listrik secara otomatis pada saat tangki kosong dan berhenti pada saat tangki hampir penuh secara otomatis, serta mengirim SMS jika suhu genset melewati batas normal.

1.3. BATASAN MASALAH

Dalam penulisan ini hanya membatasi atau membahas masalah mengenai:

1. Perancangan sistem monitoring genset ini sebatas prototipe sistem pengisian air radiator pada genset yang digunakan pada Stasiun Meteorologi Klimatologi dan Geofisika.

2. Sensor yang digunakan adalah sensor jarak HCSR04 untuk mengukur kapasitas atau ketinggian dari air radiator pada genset dan sensor DHT11 untuk mengukur suhu dan kelembaban genset.

3. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega 328.

4. Menggunakan relay 12 VDC sebagai media untuk menghidupkan pompa air listrik dan modul GSM800l untuk pengiriman sms warning.

1.4. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

Adapun tujuan dari penulisan ini diantaranya sebagai berikut:

1. Membuat atau merancang sistem pengisian air radiator dan monitoring suhu pada genset secara otomatis.

2. Membantu kerja teknisi dalam melakukan monitoring genset. Manfaat dari hasil penelitian ini antara lain:

1. Menjaga keamanan dan kelangsungan sumber daya listrik untuk kantor stasiun Meteorologi Klimatologi dan Geofisika RADAR cuaca dan beberapaperalatan operasional lainnya yang diharuskan operasional 24 jam.

1.5. METODE PENULISAN

Dalam penulisan ini, metodologi yang digunakan adalah: 1. Studi literatur

Mempelajari dan mengumpulkan teori-teori yang berkaitan dalam pembuatan sistem pengisian bahan bakar pada genset otomatisdari berbagai sumber baik dari buku-buku yang terkait ataupun dari penelusuran melalui internet.

2. Diskusi

Berdiskusi dengan dosen pembimbing, teman dan teknisi pada kantor balai besar MKG Medan mengenai materi yang berkaitan dalam pembuatan sistem prototipe pengisian air radiator dan monitoring suhu ruang genset berbasis sms.

1.6. SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan memuat gambaran secara garis besar urutan dalam penulisan penelitian ini yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Membahas pengertian umum tentang genset, hardware berupa sensor HCSR04, DHT 11, Relay 12 VDC, modul GSM800l, mikrokontroler ATMega328 dan software berupa Arduino IDE.

xv

BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ALAT

Menguraikan tentang perencanaan dari alat pengisian air radiator dan monitoring suhu genset otomatis berbasis sms\, meliputi proses dari perancangan blok diagram, komponen (modul) yang digunakan, perancangan hardware dan software, diagram alir serta tampilan alat dan cara penggunaan alat.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Melakukan pengujian pada alat yang dirancang dengan cara membandingkan ketinggian air radiator yang terdapat pada tangki genset dengan hasil pembacaan alat serta menguji apakah pompa akan otomatis hidup saat air radiator hampir habis dan mati pada saat air radiator hampir penuh.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil analisa serta saran untuk penelitian selanjutnya agar diperoleh sistem yang lebih baik.

ABSTRAK

PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU RUANGAN

GENSET BERBASIS SMS (SHORT MESSAGE SERVICE)

BENEDICTUS KUSHARDIAN

140821006

FISIKA INTRUMENTASI

Pada Era modern ini, energi listrik menjadi sangat penting bagi kehidupan manusia. Berbagai peralatan modern melibatkan penggunaan energi listrik. Salah satu peralatan yang membutuhkan energi listrik yang digunakan pada Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) adalah Radio Detection and Ranging(RADAR) cuaca. Alat ini membutuhkan pasokkan energi listrik secara kontinyu. Oleh sebab itu penulis sangat tertarik untuk membuat sebuah alat yang dapat melakukan pengisian air radiator dan monitoring suhu genset berbasis SMS.

Pada penelitian ini digunakan mikrokontroler ATMega 328 sebagai pengendali sistem, Sensor HCSR 04 sebagai sensor pengukur ketinggian air radiator pada, sensor DHT 11 sebagai pengukur suhu dan kelembaban ruang genset, relay sebagai penggerak pompa air dan modul SIM800l sebagai media pengirim pesan warning SMS. Alat hasil perancangan ini akan mengisi tabung air radiator saat air sudah hampir habis dan akan berhenti secara otomatis saat air sudah hampir penuh serta akan mengirim warning SMS ke no hand phone teknisi yang di input ketika suhu genset sudah terlalu tinggi. Dengan adanya sistem perancangan ini diharapkan mampu mengoptimalisasikan kerja mesin genset secara kontinyu, menjaga keamanan pada genset dengan adanya sistem warningsuhu dan dapat mempermudah kerja teknisi dalam melakukan pengecekan dan maintenance terhadap mesin genset.

SKRIPSI

PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU

RUANGAN GENSET BERBASIS SMS

(SHORT MESSAGE SERVICE)

OLEH :

BENEDICTUS KUSHARDIAN

NIM.140821006

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA SAINS

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2017

PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU RUANGAN

GENSET BERBASIS SMS

(SHORT MESSAGE SERVICE)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijasah Sarjana Sains FMIPA

BENEDICTUS KUSHARDIAN 140821006

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2017

iii

PERSETUJUAN

Judul :PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU RUANGAN GENSET BERBASIS SMS

(SHORT MESSAGE SERVICE)

Kategori : SKRIPSI

Nama : BENEDICTUS KUSHARDIAN Nomor Induk Mahasiswa : 140821006

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA INSTRUMENTASI Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 06 Februari 2017

Diketahui/Disetujui oleh

Program Studi S-1 Fisika Instrumentasi Pembimbing, Ketua,

Dr. Marhaposan Situmorang Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc NIP. Nip. 195510301980031003 NIP. 1960060319866011002

PERNYATAAN

PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU RUANGAN

GENSET BERBASIS SMS

(SHORT MESSAGE SERVICE)

SKRIPSI

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

Medan, 06 Februari 2017

BENEDICTUS KUSHARDIAN 140821006

v

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.

Ucapan terima kasih Penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung, teristimewa untuk kedua orangtua terkasih. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Marhaposan Situmorang selaku Kepala Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Drs. Herli Ginting, MS selaku Kepala Program Studi S-1 Fisika Ekstensi Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

4. Bapak Prof. Dr. Marhaposan Situmorang, Drs.Kurnia Brahmana, M.Si dan Drs. Aditia Warman, M.Si selaku penguji atas kritik dan saran yang membangun karakter dalam pembuatan skripsi ini.

5. Semua dosen dan semua pegawai di Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara. 6. Ayahanda tercinta Albertus Kusbagio dan Ibunda tercinta Harianna Taty yang setia

memberikan dukungan serta memenuhi biaya dalam penulisan skripsi ini sampai selesai. Kakak saya Tanti, dan adik saya Iyo yang turut memberikan semangat kepada penulis hingga skripsi ini selesai.

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

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kepada pembaca agar kiranya memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.

Medan, February 2017 Penulis,

vii

ABSTRAK

PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU RUANGAN

GENSET BERBASIS SMS (SHORT MESSAGE SERVICE)

BENEDICTUS KUSHARDIAN

140821006

FISIKA INTRUMENTASI

Pada Era modern ini, energi listrik menjadi sangat penting bagi kehidupan manusia. Berbagai peralatan modern melibatkan penggunaan energi listrik. Salah satu peralatan yang membutuhkan energi listrik yang digunakan pada Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) adalah Radio Detection and Ranging(RADAR) cuaca. Alat ini membutuhkan pasokkan energi listrik secara kontinyu. Oleh sebab itu penulis sangat tertarik untuk membuat sebuah alat yang dapat melakukan pengisian air radiator dan monitoring suhu genset berbasis SMS.

Pada penelitian ini digunakan mikrokontroler ATMega 328 sebagai pengendali sistem, Sensor HCSR 04 sebagai sensor pengukur ketinggian air radiator pada, sensor DHT 11 sebagai pengukur suhu dan kelembaban ruang genset, relay sebagai penggerak pompa air dan modul SIM800l sebagai media pengirim pesan warning SMS. Alat hasil perancangan ini akan mengisi tabung air radiator saat air sudah hampir habis dan akan berhenti secara otomatis saat air sudah hampir penuh serta akan mengirim warning SMS ke no hand phone teknisi yang di input ketika suhu genset sudah terlalu tinggi. Dengan adanya sistem perancangan ini diharapkan mampu mengoptimalisasikan kerja mesin genset secara kontinyu, menjaga keamanan pada genset dengan adanya sistem warningsuhu dan dapat mempermudah kerja teknisi dalam melakukan pengecekan dan maintenance terhadap mesin genset.

Halaman

Persetujuan iii

Pernyataan iv

Penghargaan v

Abstrak vii

Daftar Isi viii

Daftar Tabel xi

Daftar Gambar x

BAB 1PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4Tujuan dan Manfaat Penelitian 2

1.5 Metodologi Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 3 BAB 2LANDASAN TEORI

2.1 Genset 5

2.1.1 Pengertian Genset 6

2.1.2 Kapasitas Genset 6

2.1.3 Bahan Bakar 6

2.1.4 Panel Genset 7

2.2 Sensor 7

2.3 Perangkat Keras 8

2.3.1 Sensor Ultrasonik HC-504 8

2.3.2 DHT 11 9

2.3.3 GSM Module SIM8001 9 2.3.4 Converter Step Down DC to DC

2.3.5 Relay 12 VDC

10 10

ix

2.3.6 Pompa Air 12 VDC

2.3.7 Mikrokontroler Atmega 328 2.3.8 Arduino Uno

2.4 Perangkat Lunak ( Software ) 2.4.1 Pengenalan Arduino IDE

2.4.2 Membuat program pada Arduino IDE

12 13 18 19 19 21 BAB 3METODE PERANCANGAN

3.1Perancangan Sitem 22

3.2 Flowchart Sistem 23 3.3 Pemrograman Mikkrokontroler 24 3.4 Tampilan Alat 25 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Pengujian Alat 27

4.2 Hasil Data Pengujian 29

4.3 Hasil Analisa 31

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 33

5.2 Saran 34

Daftar Pustaka 35

Gambar 2. 1 Mesin Genset 1

Gambar 2. 2 Indicator Panel Genset 7

Gambar 2. 3 Diagram Blok Sensor 8

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik 9 Gambar 2.5 Tampilan Fisik sensor Ultrasonik 9 Gambar 2.6Tampilan Fisik Sensor DHT 11 9

Gambar 2.7 Tampilan Modul SIM 8001 10

Gambar 2.8 Tampilan Fisik Relay 10

Gambar 2.9 Normal Open dan Normal Close pada Relay 11 Gambar 2.10 Tampilan Fisik Pompa Air 12 VCD 12 Gambar 2.11 Rangkaian Mesin Pompa Air 12 VCD 13 Gambar 2.11 Rangkaian Mesin Pompa Air 12 VCD

Gambar 2.12 Konfigurasi PIN ATmega328

14

Gambar 2.13 Diagram Blok ATmega 328 15

Gambar 2.14 Status Register ATmega 328 16

Gambar 2.15 Tampilan Arduino 19

Gambar 2.16 Tampilan Software Arduino 20

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat 22

Gambar 3.2 Flowchart Sistem 24

Gambar 3.3 Tampilan Data Pada Serial Monitor Arduino 25 Gambar 3.4 Tampilan warning SMS yang dikirim 26 Gambar 4.1 Kondisis Proses Kalibrasi Sensor Suhu 27 Gambar 4.3 Grafik Hasil Kalibrasi Sensor 29

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Tabel Wiring Alat ... 20 Tabel 4. 1 Tabel Perbandingan Ketinggian Air Oleh Sensor HCSR04 ... 23 Tabel 4. 2 Tabel Pengujian Kondisi Pompa Air ... 27 Tabel 4.3 Hasil Kalibrasi Nilai Suhu (°C ) Pada Alat Hasil Rancangan dengan

vi

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kepada pembaca agar kiranya memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.

Medan, February 2017 Penulis,

vii

ABSTRAK

PENGISIAN AIR RADIATOR DAN MONITORING SUHU RUANGAN

GENSET BERBASIS SMS (SHORT MESSAGE SERVICE)

BENEDICTUS KUSHARDIAN

140821006

FISIKA INTRUMENTASI

Pada Era modern ini, energi listrik menjadi sangat penting bagi kehidupan manusia. Berbagai peralatan modern melibatkan penggunaan energi listrik. Salah satu peralatan yang membutuhkan energi listrik yang digunakan pada Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) adalah Radio Detection and Ranging(RADAR) cuaca. Alat ini membutuhkan pasokkan energi listrik secara kontinyu. Oleh sebab itu penulis sangat tertarik untuk membuat sebuah alat yang dapat melakukan pengisian air radiator dan monitoring suhu genset berbasis SMS.

Pada penelitian ini digunakan mikrokontroler ATMega 328 sebagai pengendali sistem, Sensor HCSR 04 sebagai sensor pengukur ketinggian air radiator pada, sensor DHT 11 sebagai pengukur suhu dan kelembaban ruang genset, relay sebagai penggerak pompa air dan modul SIM800l sebagai media pengirim pesan warning SMS. Alat hasil perancangan ini akan mengisi tabung air radiator saat air sudah hampir habis dan akan berhenti secara otomatis saat air sudah hampir penuh serta akan mengirim warning SMS ke no hand phone teknisi yang di input ketika suhu genset sudah terlalu tinggi. Dengan adanya sistem perancangan ini diharapkan mampu mengoptimalisasikan kerja mesin genset secara kontinyu, menjaga keamanan pada genset dengan adanya sistem warningsuhu dan dapat mempermudah kerja teknisi dalam melakukan pengecekan dan maintenance terhadap mesin genset.

viii

Halaman

Persetujuan iii

Pernyataan iv

Penghargaan v

Abstrak vii

Daftar Isi viii

Daftar Tabel xi

Daftar Gambar x

BAB 1PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4Tujuan dan Manfaat Penelitian 2

1.5 Metodologi Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 3

BAB 2LANDASAN TEORI

2.1 Genset 5

2.1.1 Pengertian Genset 6

2.1.2 Kapasitas Genset 6 2.1.3 Bahan Bakar 6 2.1.4 Panel Genset 7

2.2 Sensor 7

2.3 Perangkat Keras 8 2.3.1 Sensor Ultrasonik HC-504 8

2.3.2 DHT 11 9

2.3.3 GSM Module SIM8001 9 2.3.4 Converter Step Down DC to DC

2.3.5 Relay 12 VDC

10 10

ix

2.3.6 Pompa Air 12 VDC

2.3.7 Mikrokontroler Atmega 328 2.3.8 Arduino Uno

2.4 Perangkat Lunak ( Software ) 2.4.1 Pengenalan Arduino IDE

2.4.2 Membuat program pada Arduino IDE

12 13 18 19 19 21 BAB 3METODE PERANCANGAN

3.1Perancangan Sitem 22

3.2 Flowchart Sistem 23 3.3 Pemrograman Mikkrokontroler 24 3.4 Tampilan Alat 25 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Pengujian Alat 27

4.2 Hasil Data Pengujian 29

4.3 Hasil Analisa 31

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 33

5.2 Saran 34

Daftar Pustaka 35

x

Gambar 2. 1 Mesin Genset 1

Gambar 2. 2 Indicator Panel Genset 7

Gambar 2. 3 Diagram Blok Sensor 8

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik 9

Gambar 2.5 Tampilan Fisik sensor Ultrasonik 9

Gambar 2.6Tampilan Fisik Sensor DHT 11 9

Gambar 2.7 Tampilan Modul SIM 8001 10

Gambar 2.8 Tampilan Fisik Relay 10

Gambar 2.9 Normal Open dan Normal Close pada Relay 11

Gambar 2.10 Tampilan Fisik Pompa Air 12 VCD 12

Gambar 2.11 Rangkaian Mesin Pompa Air 12 VCD 13

Gambar 2.11 Rangkaian Mesin Pompa Air 12 VCD

Gambar 2.12 Konfigurasi PIN ATmega328

14

Gambar 2.13 Diagram Blok ATmega 328 15

Gambar 2.14 Status Register ATmega 328 16

Gambar 2.15 Tampilan Arduino 19

Gambar 2.16 Tampilan Software Arduino 20

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat 22

Gambar 3.2 Flowchart Sistem 24

Gambar 3.3 Tampilan Data Pada Serial Monitor Arduino 25

Gambar 3.4 Tampilan warning SMS yang dikirim 26

Gambar 4.1 Kondisis Proses Kalibrasi Sensor Suhu 27

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Tabel Wiring Alat ... 20 Tabel 4. 1 Tabel Perbandingan Ketinggian Air Oleh Sensor HCSR04 ... 23 Tabel 4. 2 Tabel Pengujian Kondisi Pompa Air ... 27 Tabel 4.3 Hasil Kalibrasi Nilai Suhu (°C ) Pada Alat Hasil Rancangan dengan