Rancang Bangun Penjejak Matahari Dual Axis Menggunakan Sensor LDR Serta Pengaruh Suhu dan Kelembaban Terhadap Optimalisasi Penyerapan Tenaga Surya
i
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU
DAN KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI
PENYERAPAN TENAGA SURYA
SKRIPSI
DiajukanOleh :
TRY FADLY PRASETIYA
100801062
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
ii
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU DAN
KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI PENYERAPAN TENAGA
SURYA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
DiajukanOleh :
TRY FADLY PRASETIYA
100801062
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
: Rancang Bangun Penjejak Matahari Dual Axis
Menggunakan Sensor LDR Serta Pengaruh Suhu Dan
Kelembaban Terhadap Optimalisasi Penyerapan
Tenaga Surya
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
:
:
:
:
:
:
Skripsi
Try Fadly Prasetiya
100801062
Sarjana (S1) Fisika
Fisika
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Januari 2017
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc
NIP. 19600631986011002
Pembimbing 1,
Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc
NIP.197407162008121002
DisetujuiOleh
DepartemenFisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. MarhaposanSitumorang
NIP. 195510301980031
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU
DAN KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI
PENYERAPAN TENAGA SURYA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 25 Januari 2017
TRY FADLY PRASETIYA
100801062
Universitas Sumatera Utara
iii
PERHARGAAN
Alhamdulillah, wasyukrillah...
Sesungguhnya, segalasesuatu, ilmu yang bermanfaat, pengetahuan yang
mencerahkan manusia adalah dari Allah SWT semata.Maka, tiada kata yang
mampu dituliskan untuk mengungkapkan rasa syukur ata snikmat yang begitu
besar. Semoga setiap ilmu pengetahuan yang bertambah seiring berjalannya waktu
senantiasa menuntun kita untuk semakin mengakui kebesaran-Nya dan meraih
ridhoi lahi.
Atas berkat rahmat Allah SWT dengan takdir dan ketetapannya,
penghargaan atas junjungan kita Baginda Rasullullah SAW yang meneladani
umatnya dalam pengelolaan ego, potensi, hukum-hukum alam yang melingkupi
kita serta upaya untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan dan wawasan
penulis khususnya tentang material elektronik, maka skripsi denganjudul
“Rancang Bangun Penjejak Matahari Dual Axis Menggunakan Sensor LDR Serta
Pengaruh Suhu Dan Kelembaban Terhadap Optimalisasi Penyerapan Tenaga
Surya” dapat diselesaikan. Karya sederhana ini merupakan muara kecil dari sekian
banyak pengembangan material elektronik yang dibangun melalui konsep-konsep
dasar fisika pada umumnya.
Karya ini tentunya dimungkinkan oleh dukungan dan kesempatan serta
berbagai fasilitas dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis
menghatur kan ucapan terimakasih yang tulus pada:
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika & Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
2. Kepada Ketua jurusan Fisika, Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, Sekertaris
Jurusan Drs. Syahrul Humaidi M.Sc, beserta staf jurusan dan seluruh dosen
yang mengajar di Fisika S-1. Terimakasih atas semua fasilitas dan dukungan,
kesempatan berkreasi, pemantapan moral dan etika, serta ilmu yang telah
diberikan kepada penulis.
3. Kepada Dosen pembimbing 1, Bapak Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc, dan
Dosen pembimbing 2 bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc yang telah
Universitas Sumatera Utara
iv
membimbing dan mengarahkan penulis baik secara langsung maupun tidak
langsung ditengah kesibukan akademik beliau.
4. Khususnya Kepada Bapaksaya Drs.SutarniM.Hum dan Ibu Ely Hanum
Tanjung, kak Citra Indah SE, dankak Sylvia FebrianiM.Hum, beserta keluarga
besar yang memberikan dukungan, doa dan semangat dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
5. Bang Oki Handinata, Bang Ridho, Ikhwanuddin, Fathahurrahman terima kasih
atas bantuan dan dukungan nya.
6. Seluruhteman- teman saya di Jurusan Fisika angkatan 2010 yang selalu
memberikan semangat kepada saya dalam penyelesaian skripsi ini.
7. Kakak-kakak senior serta adik-adik di Fisika Universitas Sumatera Utara
terima kasih atas semua dukungan dan bantuannya.
Sebagai produk dari keterbatasan manusia, maka tentu hasil dari penelitian
ini sangat menunggu dan terbuka untuk menerima masukan demi proses
pemeliharaan transformasi ilmu pengetahuan dalam institusi pendidikan tinggi.
Akhir kata semoga penelitian in imembawa manfaat.
Penulis,
Universitas Sumatera Utara
v
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU
DAN KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI
PENYERAPAN TENAGA SURYA
ABSTRAK
Ide Rancangan diperoleh dari masalah yang timbul dari suatu system konversi
energi matahari ke energi listrik yaitu pada posisi atau arah panel. Dengan
pergerakan atau lintasan matahari akan membuat titik focus sinar matahari
berubah sehingga kurang optimal jika panel tidak bergerak atau statis. Ide
rancangan adalah bagaimana menggerakkan arah panel mengikuti perlintasan
matahari yang dipengaruhi suhu dan kelembaban. Hasil penelitian diperoleh
bahwa panel surya bergerak menghasilkan arus listrik rata-rata sebesar 0,72 A dan
tegangan rata-rata sebesar 15,86 V memiliki suhu rata-rata 31,14o C dengan
kelembaban41%. Sedangkan panel surya diam (tanpapengarah) hanya
menghasilkan arus rata-rata 0,65 A dan tegangan rata-rata 14,35 V memiliki suhu
rata-rata 29,75oC dan kelembaban 41,55%. Sehingga panel surya bergerak lebihef
ektif dibandingkan dengan panel surya diam dengan nilai efisiensi energi yang
dihasilkan yaitu 5,89%.
Kata Kunci : ATMEGA 8535, Dual Axis, Panel Surya, Suhu dan Kelembaban
Universitas Sumatera Utara
vi
DESIGN AND CONSTRUCTION DUAL AXIS SUN TRACKING USING
LDR SENSOR WITH EFFECT OF TEMPERATURE AND HUMIDITY
FOR OPTIMIZATION IN SOLAR ABSORPTION
ABSTRACT
The design idea is obtained of problems that arise from a solar energy conversion
system into electrical energy in the position or direction of panel. With movement
or track of sun would made the focal point of the sun changed so that less than
optimal if the panel is not moving or static. The idea of the design is how the
moving direction of the panel follows the sun crossings with effect of temperature
and humidity. The result showed that the solar panels generate electrical current
moving average of 0.72 A and the average voltage of 15,86 V has an average
temperature 31,14o C with a humidity of 41%. While solar panels silent (no
steering) only generate average current 0.65 A and the average voltage 14.35 V
has the average temperature and humidity 29.75oC41,55%. So that the solar
panels to move more effectively than the solar panels silent with the efficiency of
the energy produced is 5,89%.
Keyword :ATMEGA 8535, Solar Cells, Dual Axis , Temperature and Humidity
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Grafik
BAB 1. Pendahuluan
1.1 LatarBelakang
1.2 RumuanMasalah
1.3 BatasanMasalah
1.4 TujuanPenelitian
1.5 ManfaatPenelitian
1.6 SistematikaPenulisan
1
1
2
2
3
3
3
BAB 2. TinjauanPustaka
2.1 Panel Surya
2.2 Sensor LDR (Light Dependent Resistor )
2.3 Mikrokontroler
2.3.1 Konfigurasi PIN ATMega 8535
2.3.2 Peta Memori ATMega 8535
2.3.3 Program Memori
2.3.4 EEPROM Data Memori
2.4 Motor Steper
2.5 Transistor
2.6Modul LCD (Liquid Crystal Display)
2.6.1 Kaki-Kaki Modul LCD
2.6.2 Struktur Memory LCD
2.7 DHT11 (Temperature And Humidity Sensor )
5
5
8
10
13
14
14
15
15
18
19
19
20
20
BAB 3. MetodePenelitian
3.1 Digram Blok Sistem Rangkaian
3.2 Perancangan Sistem Dan Realisasi Rangkaian
3.2.1 Sistem Hardware Pada Alat Solar Tracking Dual Axis
3.2.2 Pengambilan Data Pergeseran Sudut Cahaya Matahari
3.2.3 Rangkaian Pengkondisi Signal Panel Surya
3.2.4 Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega 8535
3.2.5 Subroutin Pengaturan Motor Steper
3.2.5 Rangkaian Penguat Arus/Driver
22
22
23
23
23
24
25
26
26
Universitas Sumatera Utara
viii
3.2.6 Rangkaian Sensor DHT11
3.2.5 Perancangan Sistem RTC DS 1307
27
27
BAB 4. HasildanPembahasan
4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Implementasi Hardware Pada Sistem
4.1.2 Implementasi Perangkat Lunak Untuk Sistem
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535
4.3 Pengujian LDR Pada Panel Surya
4.4 Pengujian Motor Stepper Dan Driver
4.5 Pengujian Rangkaian RTC DS-1307
4.6Pengujian Rangkaian Sensor DHT-11
4.7 Data Hasil Pengamatan
4.7.1 Data Hasil Pengamatan Daya panel Surya Statis
(TanpaPengarah) dan Dinamis (Pengarah)
4.7.2 Data Hasil PengaruhIntensitasCahaya
danDayaterhadapWaktu
4.8 Perbandingan Data Hasil Peengamatan
30
30
30
31
31
33
35
37
38
39
BAB 5. Kesimpulandan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
47
47
47
DaftarPustaka
48
39
42
46
LAMPIRAN A HASIL PENGUKURAN PANEL SURYA
LAMPIRAN B GAMBAR RANGKAIAN DAN ALAT
LAMPIRAN DATA SHEET ATMEGA 8535
LAMPIRAN DATA SHEET SENSOR LDR
LAMPIRAN DATA SHEET DHT 11
LAMPIRAN DATA SHEET RTC D3-1307
LAMPIRAN DATA SHEET LCD
LAMPIRAN DATA SHEET TRANSISTOR BD 139
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.7
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Judul
Halaman
Karakteristik Temperatur Sel Surya Terhadap
tegangan keuaran
Pengaruh Intensitas Matahari Pada Nilai Arus dan
Tegangan
Sensor Cahaya
Diagram Blok ATMega 8535
Konfigurasi Pin ATMega 8535
Peta Memori Program
EEPROM Data Memori
Diagram Motor Langkah (Stepper)
Pemberian Data/Pulsa Motor Stepper
SistemPenggerak Motor stepper
Sensor DHT11 (temperature and humidity sensor)
Diagram Blok Rangkaian
RangkaianPengkonsisi Signal Panel Surya
RangkaianMikrokontrollerATMega 8535
Rangkaian Penguat Arus/Driver
Rangkaian Sensor DHT
Antarmuka Bagian RTC DS1307
Rangkaian Aplikasi Modul RTC DS1307 Yang
Dihubungkan Ke Mikrokontroller ATMega 8535
Flowchart Sistem
Implementasi Dan Tata Letak Komponen Pada
Sistem
Tampilan Awal Editor Dan Compiler CodeVision
AVR
Rangkaian Pengujian Mikontroller
Informasi Signature Mikrokontroller
Posisi Penyusunan Sensor LDR Pada Panel Surya
Rangkaian Pengujian LDR Dan Mikrokontroller
Pulsa Yang Diberikan Untuk Menggerakkan Motor
Stepper
Rangkaian Pengujian Motor Stepper
7
7
9
12
13
15
15
17
17
18
21
22
24
25
26
27
27
28
29
30
31
32
33
34
34
35
36
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
4.1
4.2
4.3
Judul
Halaman
Perbandingan Pembacaan LDR oleh Mikrokontroller
Hasil Pengujian Sensor DHT11
PerbandinganHasilPengujian
I,
V,
P,
SuhudanKelembaban-Vs- waktu yang terukur Oleh
Kedua Panel Surya
35
38
46
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GRAFIK
Nomor
Grafik
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Judul
Halaman
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada Hari
Pertama
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada Hari Kedua
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada HariKetiga
Hubungan
Daya
Terhadap
Waktu
Pada
HariKeempat
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada Hari Kelima
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada HariPertama
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Kedua
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Ketiga
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Keempat
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Kelima
39
40
40
41
42
43
43
43
44
45
Universitas Sumatera Utara
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU
DAN KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI
PENYERAPAN TENAGA SURYA
SKRIPSI
DiajukanOleh :
TRY FADLY PRASETIYA
100801062
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
ii
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU DAN
KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI PENYERAPAN TENAGA
SURYA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
DiajukanOleh :
TRY FADLY PRASETIYA
100801062
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
: Rancang Bangun Penjejak Matahari Dual Axis
Menggunakan Sensor LDR Serta Pengaruh Suhu Dan
Kelembaban Terhadap Optimalisasi Penyerapan
Tenaga Surya
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
:
:
:
:
:
:
Skripsi
Try Fadly Prasetiya
100801062
Sarjana (S1) Fisika
Fisika
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Januari 2017
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2,
Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc
NIP. 19600631986011002
Pembimbing 1,
Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc
NIP.197407162008121002
DisetujuiOleh
DepartemenFisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. MarhaposanSitumorang
NIP. 195510301980031
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU
DAN KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI
PENYERAPAN TENAGA SURYA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 25 Januari 2017
TRY FADLY PRASETIYA
100801062
Universitas Sumatera Utara
iii
PERHARGAAN
Alhamdulillah, wasyukrillah...
Sesungguhnya, segalasesuatu, ilmu yang bermanfaat, pengetahuan yang
mencerahkan manusia adalah dari Allah SWT semata.Maka, tiada kata yang
mampu dituliskan untuk mengungkapkan rasa syukur ata snikmat yang begitu
besar. Semoga setiap ilmu pengetahuan yang bertambah seiring berjalannya waktu
senantiasa menuntun kita untuk semakin mengakui kebesaran-Nya dan meraih
ridhoi lahi.
Atas berkat rahmat Allah SWT dengan takdir dan ketetapannya,
penghargaan atas junjungan kita Baginda Rasullullah SAW yang meneladani
umatnya dalam pengelolaan ego, potensi, hukum-hukum alam yang melingkupi
kita serta upaya untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan dan wawasan
penulis khususnya tentang material elektronik, maka skripsi denganjudul
“Rancang Bangun Penjejak Matahari Dual Axis Menggunakan Sensor LDR Serta
Pengaruh Suhu Dan Kelembaban Terhadap Optimalisasi Penyerapan Tenaga
Surya” dapat diselesaikan. Karya sederhana ini merupakan muara kecil dari sekian
banyak pengembangan material elektronik yang dibangun melalui konsep-konsep
dasar fisika pada umumnya.
Karya ini tentunya dimungkinkan oleh dukungan dan kesempatan serta
berbagai fasilitas dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis
menghatur kan ucapan terimakasih yang tulus pada:
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika & Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
2. Kepada Ketua jurusan Fisika, Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, Sekertaris
Jurusan Drs. Syahrul Humaidi M.Sc, beserta staf jurusan dan seluruh dosen
yang mengajar di Fisika S-1. Terimakasih atas semua fasilitas dan dukungan,
kesempatan berkreasi, pemantapan moral dan etika, serta ilmu yang telah
diberikan kepada penulis.
3. Kepada Dosen pembimbing 1, Bapak Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc, dan
Dosen pembimbing 2 bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc yang telah
Universitas Sumatera Utara
iv
membimbing dan mengarahkan penulis baik secara langsung maupun tidak
langsung ditengah kesibukan akademik beliau.
4. Khususnya Kepada Bapaksaya Drs.SutarniM.Hum dan Ibu Ely Hanum
Tanjung, kak Citra Indah SE, dankak Sylvia FebrianiM.Hum, beserta keluarga
besar yang memberikan dukungan, doa dan semangat dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
5. Bang Oki Handinata, Bang Ridho, Ikhwanuddin, Fathahurrahman terima kasih
atas bantuan dan dukungan nya.
6. Seluruhteman- teman saya di Jurusan Fisika angkatan 2010 yang selalu
memberikan semangat kepada saya dalam penyelesaian skripsi ini.
7. Kakak-kakak senior serta adik-adik di Fisika Universitas Sumatera Utara
terima kasih atas semua dukungan dan bantuannya.
Sebagai produk dari keterbatasan manusia, maka tentu hasil dari penelitian
ini sangat menunggu dan terbuka untuk menerima masukan demi proses
pemeliharaan transformasi ilmu pengetahuan dalam institusi pendidikan tinggi.
Akhir kata semoga penelitian in imembawa manfaat.
Penulis,
Universitas Sumatera Utara
v
RANCANG BANGUN PENJEJAK MATAHARI DUAL AXIS
MENGGUNAKAN SENSOR LDR SERTA PENGARUH SUHU
DAN KELEMBABAN TERHADAP OPTIMALISASI
PENYERAPAN TENAGA SURYA
ABSTRAK
Ide Rancangan diperoleh dari masalah yang timbul dari suatu system konversi
energi matahari ke energi listrik yaitu pada posisi atau arah panel. Dengan
pergerakan atau lintasan matahari akan membuat titik focus sinar matahari
berubah sehingga kurang optimal jika panel tidak bergerak atau statis. Ide
rancangan adalah bagaimana menggerakkan arah panel mengikuti perlintasan
matahari yang dipengaruhi suhu dan kelembaban. Hasil penelitian diperoleh
bahwa panel surya bergerak menghasilkan arus listrik rata-rata sebesar 0,72 A dan
tegangan rata-rata sebesar 15,86 V memiliki suhu rata-rata 31,14o C dengan
kelembaban41%. Sedangkan panel surya diam (tanpapengarah) hanya
menghasilkan arus rata-rata 0,65 A dan tegangan rata-rata 14,35 V memiliki suhu
rata-rata 29,75oC dan kelembaban 41,55%. Sehingga panel surya bergerak lebihef
ektif dibandingkan dengan panel surya diam dengan nilai efisiensi energi yang
dihasilkan yaitu 5,89%.
Kata Kunci : ATMEGA 8535, Dual Axis, Panel Surya, Suhu dan Kelembaban
Universitas Sumatera Utara
vi
DESIGN AND CONSTRUCTION DUAL AXIS SUN TRACKING USING
LDR SENSOR WITH EFFECT OF TEMPERATURE AND HUMIDITY
FOR OPTIMIZATION IN SOLAR ABSORPTION
ABSTRACT
The design idea is obtained of problems that arise from a solar energy conversion
system into electrical energy in the position or direction of panel. With movement
or track of sun would made the focal point of the sun changed so that less than
optimal if the panel is not moving or static. The idea of the design is how the
moving direction of the panel follows the sun crossings with effect of temperature
and humidity. The result showed that the solar panels generate electrical current
moving average of 0.72 A and the average voltage of 15,86 V has an average
temperature 31,14o C with a humidity of 41%. While solar panels silent (no
steering) only generate average current 0.65 A and the average voltage 14.35 V
has the average temperature and humidity 29.75oC41,55%. So that the solar
panels to move more effectively than the solar panels silent with the efficiency of
the energy produced is 5,89%.
Keyword :ATMEGA 8535, Solar Cells, Dual Axis , Temperature and Humidity
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Grafik
BAB 1. Pendahuluan
1.1 LatarBelakang
1.2 RumuanMasalah
1.3 BatasanMasalah
1.4 TujuanPenelitian
1.5 ManfaatPenelitian
1.6 SistematikaPenulisan
1
1
2
2
3
3
3
BAB 2. TinjauanPustaka
2.1 Panel Surya
2.2 Sensor LDR (Light Dependent Resistor )
2.3 Mikrokontroler
2.3.1 Konfigurasi PIN ATMega 8535
2.3.2 Peta Memori ATMega 8535
2.3.3 Program Memori
2.3.4 EEPROM Data Memori
2.4 Motor Steper
2.5 Transistor
2.6Modul LCD (Liquid Crystal Display)
2.6.1 Kaki-Kaki Modul LCD
2.6.2 Struktur Memory LCD
2.7 DHT11 (Temperature And Humidity Sensor )
5
5
8
10
13
14
14
15
15
18
19
19
20
20
BAB 3. MetodePenelitian
3.1 Digram Blok Sistem Rangkaian
3.2 Perancangan Sistem Dan Realisasi Rangkaian
3.2.1 Sistem Hardware Pada Alat Solar Tracking Dual Axis
3.2.2 Pengambilan Data Pergeseran Sudut Cahaya Matahari
3.2.3 Rangkaian Pengkondisi Signal Panel Surya
3.2.4 Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega 8535
3.2.5 Subroutin Pengaturan Motor Steper
3.2.5 Rangkaian Penguat Arus/Driver
22
22
23
23
23
24
25
26
26
Universitas Sumatera Utara
viii
3.2.6 Rangkaian Sensor DHT11
3.2.5 Perancangan Sistem RTC DS 1307
27
27
BAB 4. HasildanPembahasan
4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Implementasi Hardware Pada Sistem
4.1.2 Implementasi Perangkat Lunak Untuk Sistem
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535
4.3 Pengujian LDR Pada Panel Surya
4.4 Pengujian Motor Stepper Dan Driver
4.5 Pengujian Rangkaian RTC DS-1307
4.6Pengujian Rangkaian Sensor DHT-11
4.7 Data Hasil Pengamatan
4.7.1 Data Hasil Pengamatan Daya panel Surya Statis
(TanpaPengarah) dan Dinamis (Pengarah)
4.7.2 Data Hasil PengaruhIntensitasCahaya
danDayaterhadapWaktu
4.8 Perbandingan Data Hasil Peengamatan
30
30
30
31
31
33
35
37
38
39
BAB 5. Kesimpulandan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
47
47
47
DaftarPustaka
48
39
42
46
LAMPIRAN A HASIL PENGUKURAN PANEL SURYA
LAMPIRAN B GAMBAR RANGKAIAN DAN ALAT
LAMPIRAN DATA SHEET ATMEGA 8535
LAMPIRAN DATA SHEET SENSOR LDR
LAMPIRAN DATA SHEET DHT 11
LAMPIRAN DATA SHEET RTC D3-1307
LAMPIRAN DATA SHEET LCD
LAMPIRAN DATA SHEET TRANSISTOR BD 139
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.7
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Judul
Halaman
Karakteristik Temperatur Sel Surya Terhadap
tegangan keuaran
Pengaruh Intensitas Matahari Pada Nilai Arus dan
Tegangan
Sensor Cahaya
Diagram Blok ATMega 8535
Konfigurasi Pin ATMega 8535
Peta Memori Program
EEPROM Data Memori
Diagram Motor Langkah (Stepper)
Pemberian Data/Pulsa Motor Stepper
SistemPenggerak Motor stepper
Sensor DHT11 (temperature and humidity sensor)
Diagram Blok Rangkaian
RangkaianPengkonsisi Signal Panel Surya
RangkaianMikrokontrollerATMega 8535
Rangkaian Penguat Arus/Driver
Rangkaian Sensor DHT
Antarmuka Bagian RTC DS1307
Rangkaian Aplikasi Modul RTC DS1307 Yang
Dihubungkan Ke Mikrokontroller ATMega 8535
Flowchart Sistem
Implementasi Dan Tata Letak Komponen Pada
Sistem
Tampilan Awal Editor Dan Compiler CodeVision
AVR
Rangkaian Pengujian Mikontroller
Informasi Signature Mikrokontroller
Posisi Penyusunan Sensor LDR Pada Panel Surya
Rangkaian Pengujian LDR Dan Mikrokontroller
Pulsa Yang Diberikan Untuk Menggerakkan Motor
Stepper
Rangkaian Pengujian Motor Stepper
7
7
9
12
13
15
15
17
17
18
21
22
24
25
26
27
27
28
29
30
31
32
33
34
34
35
36
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
4.1
4.2
4.3
Judul
Halaman
Perbandingan Pembacaan LDR oleh Mikrokontroller
Hasil Pengujian Sensor DHT11
PerbandinganHasilPengujian
I,
V,
P,
SuhudanKelembaban-Vs- waktu yang terukur Oleh
Kedua Panel Surya
35
38
46
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GRAFIK
Nomor
Grafik
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Judul
Halaman
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada Hari
Pertama
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada Hari Kedua
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada HariKetiga
Hubungan
Daya
Terhadap
Waktu
Pada
HariKeempat
Hubungan Daya Terhadap Waktu Pada Hari Kelima
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada HariPertama
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Kedua
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Ketiga
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Keempat
Hubungan Intensitas Cahaya dan Daya Terhadap
Waktu Pada Hari Kelima
39
40
40
41
42
43
43
43
44
45
Universitas Sumatera Utara