Aplikasi Fuzzy Logic Untuk Perancangan Alat Pengaturan Otomatis Intensitas Penerangan Ruangan Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535
1
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
MERY ALVIYANTI
150821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
2
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana
Sains
MERY ALVIYANTI
150821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
:Aplikasi Fuzzy Logic Untuk Perancangan Alat
Pengaturan Otomatis Intensitas Penerangan Ruangan
Berbasis Mikrokontroler Atmega8535
: Skripsi
: Mery Alviyanti
: 150821021
: Sarjana (S1) Fisika Ekstensi
: Fisika
: MIPA-Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2017
Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
(Dr. Perdinan Sinuhaji, MS)
NIP. 195903101987031002
Drs. Takdir Tamba,M.Eng.Sc
NIP. 196006031986011002
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
MERY ALVIYANTI
150821021
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji syukur penuis panjatkan kepada Allah Yang Maha Esa, dengan limpah
karunia_Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Shalawat beserta
salam semoga senantiasa terlimpah curahkan kepada Nabi Muhammad SAW, kepada
keluarganya, para sahabatnya, hingga kepada umatnya hingga akhir zaman, amin.
Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam jenjang
perkuliahan Strata I Universitas Sumatera Utara dengan Judul yang penulis ajukan
Aplikasi Fuzzy Logic untuk Perancangan Alat Pengaturan Otomatis Intensitas
Penerangan Ruangan Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Drs. Takdir Tamba, M.Eng. Sc selaku
Pembimbing
yang
telah
meluangkan
waktunya
selama
penyusunan
skripsi
ini.Terimakasih kepada Dr. Perdinan Sinuhaji,MS dan Awan Maghfirah,S.Si,M.Si
selaku Ketua Departemen dan Sekertaris Departemen Fisika FMIPA-USU Medan,
Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Staf dan Dosen Fisika FMIPA USU,
pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah, adik-adik dan abang kandung saya.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak dan Ibu penulis Drs. Akp Maimun dan Hafniati
yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. S
emoga Allah
Yang Maha Esa akan membalasnya,amin.
Medan, Juli 2017
Mery Alviyanti
iii
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
ABSTRAK
Kebutuhan pencahayaan setiap ruangan terkadang berbeda. Semuanya
tergantung dan disesuaikan dengan kegiatan yang dilakukan. Beberapa penyelidikan
mengenai
hubungan
antara
produktivitas
dengan
pencahayaan
telah
memperlihatkan,bahwa pencahayaan yang cukup dan diatur sesuai dengan jenis
pekerjaan dapat menghasilkan produksi maksimal dan penekanan biaya. Pencahayaan
yang baik yaitu pencahayaan yang memungkinkan kita dapat melihat obyek yang
dengan jelas. Maka dari itu dibutuhkanlah suatu perangkat pengukur intensitas
cahaya,dalam penelitian ini dibuatlah suatu perangkat alat ukur intensitas cahaya
menggunakan sensor intensitas cahaya digital TSL2561 untuk menerima cahaya,lalu
cahaya yang diterima akan diolah oleh mikrokontroler untuk ditampilkan di LCD.
Pengukuran intensitas cahaya di suatu ruangan dapat dilakukan menggunakan alat ini
sehingga dapat diketahui pemenuhan standar intensitas cahyaa suatu ruangan. Alat ini
memiliki akurasi 92,39%
Kata kunci : intensitas cahaya, luxmeter ,sensor cahaya
iv
Universitas Sumatera Utara
THE APPLICATION OF FUZZY LOGIC BOARDS FOR THE DESIGN OF THE
SETTINGS AUTOMATICALLY THE INTENSITY OF LIGHTING ROOM BASED
ON A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535
ABSTRACT
Every room need different lighting. It’s depends about the activities. Some research
about of lighting on productivity have make me knowing about lighting which
appropriate with activities will generate maximum productivity and cost reduction.
Good lighting is lighting that allows us to see abjects clearly done. Therefore I need a
device that measures the intensity of light, in this project created a device measuring
instrument light intensity using digital light intensity sensor TSL2561 to receive light.
Then the light received will be processed by the microcontroller to be displayed on the
LCD. Measurement of the intensity of lighting a room can be done using this tool so that
it can be seen the fulfillment of standart light intensity of a room. This instrument has an
accuracy of 92,39%
The keywords:light intensity, light sensor, luxmeter
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xi
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR SINGKATAN
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
1
2
2
2
2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cahaya
2.2 Sensor Cahaya
2.2.1 Prinsip Kerja
2.2.2 Sensor Cahaya TSL2561
2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Sensor Digital
2.3 Fuzzy Logic
2.3.1 Pengendali Fuzzy Logic
2.3.2 Fuzzifikasi
2.3.3 Perbedaan Logika Digital Dan Logika Fuzzy
2.4 Mikrokontroler
2.4.1 Fitur ATMega 8535
2.4.2 Konfigurasi ATMega 8535
2.5 LCD (Liquid Crystal Display)
2.6 Driver Lampu
2.6.1 Fungsi Drive Led
2.6.2 Jenis-jenis Driver Led
4
4
5
5
5
7
7
8
9
10
11
11
12
13
14
14
14
vi
Universitas Sumatera Utara
2.6.3 Prinsip Kerja Driver Lampu
2.7 LED (Lighting Emitting Diode)
15
15
BAB 3. PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok
3.2 Perancangan Rangkaian Elektronik
3.2.1 Sensor
3.2.2 Display LCD
3.2.3 Power Suplay
3.2.4 Driver Lampu
3.3 Flowchart Program
16
16
17
17
18
18
19
19
BAB 4. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Mikrokontroler dan LCD
4.2 Pengujian Sensor Cahaya
4.2.1 Analisis Hasil Pengujian Alat yang Dirancang
4.2.2 Pengujian Sensor Terhadap Lux Meter
4.3 Pengujian driver Lampu
4.4 Pengujian Keseluruhan Sistem Dengan Logika Fuzzy
21
21
22
22
21
24
25
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
28
28
29
30
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomer
Tabel
2.1
4.1
4.2
4.3
Judul
Kelebihan dan Kekurangan Sensor Digital
Hasil Pengujian Keakuratan Sensor Terhadap
Lux Meter Standar
Pengujian Driver Lampu
Data Logika Fuzzy Pada Intensitas Cahaya
Halaman
7
22
24
26
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.1
4.2
4.3
4.4
Judul
Halaman
Spectrum Gelombang EM
Sensor Cahaya TSL2561
Struktur Dasar Pengendali Fuzzy
Contoh Kurva Fungsi Keanggotaan Fuzzy Logic
Mikrokontroler ATMega8535
Pin-pin pada ATMega8535
LCD (Liquid Crystal Display)
Driver Lampu
LED (Lighting Emitting Diode)
Diagram Blok
Skematik rangkaian sensor tsl2561 terhubung
dengan mikrokontroler
Skematik Rangkaian LCD
Skematik Rangkaian yang Digunakan Sebagai
Power Suplay
Skematik Rangkaian Driver Lampu
Flowchart Algoritma Program pada Mikrokontroler
Program yang diberikan pada mikrokntroler
Grafik Pengujian Keakuratan Kalibrasi
Grafik Pengujian Driver lampu
Grafik Fuzzy logic
4
6
8
9
11
12
13
14
15
16
17
18
18
19
20
21
23
25
27
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1
2
3
4
5
Judul
Halaman
Gambar Skematik Rangkaian Keseuruhan Alat
Gambar Perangkat Keras Alat
Tabel SNI Intensitas Cahaya Ruangan
Kode program
Datasheet
30
31
32
33
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
LCD
EM
IR
IC
ADC
RISC
SRAM
EEPROM
USART
LED
AC
PWM
= Liquid Crystal Display
= Energi Elektromagnetik
= Infa Red
= Integrated Circuit
= Analog o Digital Converter
= Reduce Instruction Set Computer
= Static Random Access Memory
= Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
= Universal Asynchronous Receiver-Transmitter
= Lighting Emitting Diode
= Analog Converter
= Pulse Width Modulation
xi
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
MERY ALVIYANTI
150821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
2
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana
Sains
MERY ALVIYANTI
150821021
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
:Aplikasi Fuzzy Logic Untuk Perancangan Alat
Pengaturan Otomatis Intensitas Penerangan Ruangan
Berbasis Mikrokontroler Atmega8535
: Skripsi
: Mery Alviyanti
: 150821021
: Sarjana (S1) Fisika Ekstensi
: Fisika
: MIPA-Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2017
Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
(Dr. Perdinan Sinuhaji, MS)
NIP. 195903101987031002
Drs. Takdir Tamba,M.Eng.Sc
NIP. 196006031986011002
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
MERY ALVIYANTI
150821021
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji syukur penuis panjatkan kepada Allah Yang Maha Esa, dengan limpah
karunia_Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Shalawat beserta
salam semoga senantiasa terlimpah curahkan kepada Nabi Muhammad SAW, kepada
keluarganya, para sahabatnya, hingga kepada umatnya hingga akhir zaman, amin.
Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam jenjang
perkuliahan Strata I Universitas Sumatera Utara dengan Judul yang penulis ajukan
Aplikasi Fuzzy Logic untuk Perancangan Alat Pengaturan Otomatis Intensitas
Penerangan Ruangan Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Drs. Takdir Tamba, M.Eng. Sc selaku
Pembimbing
yang
telah
meluangkan
waktunya
selama
penyusunan
skripsi
ini.Terimakasih kepada Dr. Perdinan Sinuhaji,MS dan Awan Maghfirah,S.Si,M.Si
selaku Ketua Departemen dan Sekertaris Departemen Fisika FMIPA-USU Medan,
Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Staf dan Dosen Fisika FMIPA USU,
pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah, adik-adik dan abang kandung saya.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak dan Ibu penulis Drs. Akp Maimun dan Hafniati
yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. S
emoga Allah
Yang Maha Esa akan membalasnya,amin.
Medan, Juli 2017
Mery Alviyanti
iii
Universitas Sumatera Utara
APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PERANCANGAN ALAT PENGATURAN
OTOMATIS INTENSITAS PENERANGAN RUANGAN BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA8535
ABSTRAK
Kebutuhan pencahayaan setiap ruangan terkadang berbeda. Semuanya
tergantung dan disesuaikan dengan kegiatan yang dilakukan. Beberapa penyelidikan
mengenai
hubungan
antara
produktivitas
dengan
pencahayaan
telah
memperlihatkan,bahwa pencahayaan yang cukup dan diatur sesuai dengan jenis
pekerjaan dapat menghasilkan produksi maksimal dan penekanan biaya. Pencahayaan
yang baik yaitu pencahayaan yang memungkinkan kita dapat melihat obyek yang
dengan jelas. Maka dari itu dibutuhkanlah suatu perangkat pengukur intensitas
cahaya,dalam penelitian ini dibuatlah suatu perangkat alat ukur intensitas cahaya
menggunakan sensor intensitas cahaya digital TSL2561 untuk menerima cahaya,lalu
cahaya yang diterima akan diolah oleh mikrokontroler untuk ditampilkan di LCD.
Pengukuran intensitas cahaya di suatu ruangan dapat dilakukan menggunakan alat ini
sehingga dapat diketahui pemenuhan standar intensitas cahyaa suatu ruangan. Alat ini
memiliki akurasi 92,39%
Kata kunci : intensitas cahaya, luxmeter ,sensor cahaya
iv
Universitas Sumatera Utara
THE APPLICATION OF FUZZY LOGIC BOARDS FOR THE DESIGN OF THE
SETTINGS AUTOMATICALLY THE INTENSITY OF LIGHTING ROOM BASED
ON A MICROCONTROLLER ATMEGA 8535
ABSTRACT
Every room need different lighting. It’s depends about the activities. Some research
about of lighting on productivity have make me knowing about lighting which
appropriate with activities will generate maximum productivity and cost reduction.
Good lighting is lighting that allows us to see abjects clearly done. Therefore I need a
device that measures the intensity of light, in this project created a device measuring
instrument light intensity using digital light intensity sensor TSL2561 to receive light.
Then the light received will be processed by the microcontroller to be displayed on the
LCD. Measurement of the intensity of lighting a room can be done using this tool so that
it can be seen the fulfillment of standart light intensity of a room. This instrument has an
accuracy of 92,39%
The keywords:light intensity, light sensor, luxmeter
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xi
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR SINGKATAN
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
1
2
2
2
2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cahaya
2.2 Sensor Cahaya
2.2.1 Prinsip Kerja
2.2.2 Sensor Cahaya TSL2561
2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Sensor Digital
2.3 Fuzzy Logic
2.3.1 Pengendali Fuzzy Logic
2.3.2 Fuzzifikasi
2.3.3 Perbedaan Logika Digital Dan Logika Fuzzy
2.4 Mikrokontroler
2.4.1 Fitur ATMega 8535
2.4.2 Konfigurasi ATMega 8535
2.5 LCD (Liquid Crystal Display)
2.6 Driver Lampu
2.6.1 Fungsi Drive Led
2.6.2 Jenis-jenis Driver Led
4
4
5
5
5
7
7
8
9
10
11
11
12
13
14
14
14
vi
Universitas Sumatera Utara
2.6.3 Prinsip Kerja Driver Lampu
2.7 LED (Lighting Emitting Diode)
15
15
BAB 3. PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok
3.2 Perancangan Rangkaian Elektronik
3.2.1 Sensor
3.2.2 Display LCD
3.2.3 Power Suplay
3.2.4 Driver Lampu
3.3 Flowchart Program
16
16
17
17
18
18
19
19
BAB 4. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Mikrokontroler dan LCD
4.2 Pengujian Sensor Cahaya
4.2.1 Analisis Hasil Pengujian Alat yang Dirancang
4.2.2 Pengujian Sensor Terhadap Lux Meter
4.3 Pengujian driver Lampu
4.4 Pengujian Keseluruhan Sistem Dengan Logika Fuzzy
21
21
22
22
21
24
25
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
28
28
29
30
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomer
Tabel
2.1
4.1
4.2
4.3
Judul
Kelebihan dan Kekurangan Sensor Digital
Hasil Pengujian Keakuratan Sensor Terhadap
Lux Meter Standar
Pengujian Driver Lampu
Data Logika Fuzzy Pada Intensitas Cahaya
Halaman
7
22
24
26
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.1
4.2
4.3
4.4
Judul
Halaman
Spectrum Gelombang EM
Sensor Cahaya TSL2561
Struktur Dasar Pengendali Fuzzy
Contoh Kurva Fungsi Keanggotaan Fuzzy Logic
Mikrokontroler ATMega8535
Pin-pin pada ATMega8535
LCD (Liquid Crystal Display)
Driver Lampu
LED (Lighting Emitting Diode)
Diagram Blok
Skematik rangkaian sensor tsl2561 terhubung
dengan mikrokontroler
Skematik Rangkaian LCD
Skematik Rangkaian yang Digunakan Sebagai
Power Suplay
Skematik Rangkaian Driver Lampu
Flowchart Algoritma Program pada Mikrokontroler
Program yang diberikan pada mikrokntroler
Grafik Pengujian Keakuratan Kalibrasi
Grafik Pengujian Driver lampu
Grafik Fuzzy logic
4
6
8
9
11
12
13
14
15
16
17
18
18
19
20
21
23
25
27
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1
2
3
4
5
Judul
Halaman
Gambar Skematik Rangkaian Keseuruhan Alat
Gambar Perangkat Keras Alat
Tabel SNI Intensitas Cahaya Ruangan
Kode program
Datasheet
30
31
32
33
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
LCD
EM
IR
IC
ADC
RISC
SRAM
EEPROM
USART
LED
AC
PWM
= Liquid Crystal Display
= Energi Elektromagnetik
= Infa Red
= Integrated Circuit
= Analog o Digital Converter
= Reduce Instruction Set Computer
= Static Random Access Memory
= Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
= Universal Asynchronous Receiver-Transmitter
= Lighting Emitting Diode
= Analog Converter
= Pulse Width Modulation
xi
Universitas Sumatera Utara