MOTORIZED DAMPER TEKANAN UDARA BERBASIS
MOTORIZED DAMPER TEKANAN UDARA BERBASIS ARDUINO
ABSTRAK
Sistem pengkondisian udara pada industri farmasi masih menggunakan teknik pengaturan
tekanan udara secara manual dengan memutar tuas bukaan damper. Pengaturan tekanan udara secara
manual memiliki tingkat kesulitan tinggi karena lokasi damper dan alat ukur yang berjauhan sehingga
membutuhkan waktu dan tenaga yang cukup, cara seperti ini juga belum menjamin tingkat
keakurasiannya. pembuatan motorized damper ini menjadi solusi efektif, karena penggunaan motor
stepper yang terkontrol otomatis mampu mengatur bukaan damper secara presisi.
Perancangan Motorized damper ini menggunakan mokrokontroler arduino nano sebagai
kontroler, sensor tekanan udara differensial MPX53DP sebagai sensor pembacaan nilai tekanan gauge
dan motor stepper digunakan untuk menggerakan damper dalam pengaturan tekanan.
Motorized damper berbasis arduino dirancang dengan tujuan untuk merealisasikan suatu
sistem pengaturan tekanan udara pada ruangan.
Kata kunci : Arduino Nano, Motorized Damper, Sensor Tekanan Udara Differensial, Motor Stepper
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Syarat untuk sarana industri farmasi
memang terbilang sangat rumit dan kompleks,
terutama syarat yang mengatur tentang
pengkondisian udara. Pengkondisian udara
pada industri farmasi diperlukan peralatan
yang lebih canggih dan memiliki tingkat
akurasi yang tinggi. Sistem pengkondisian
udara
pada
industri
farmasi
masih
menggunakan teknik pengaturan tekanan
udara secara manual dengan mengatur bukaan
damper dengan memutar tuas. Pengaturan
tekanan udara secara manual memiliki tingkat
kesulitan tinggi karena lokasi damper dan alat
ukur yang berjauhan sehingga membutuhkan
waktu dan tenaga yang cukup, cara seperti ini
juga belum menjamin tingkat keakurasiannya.
Dengan latar belakang tersebutlah
penulis ingin membuat sebuah prototype
damper yang mampu mengontrol tekanan
udara secara otomatis, serta mampu
memberikan solusi untuk mempermudah
pengaturan tekanan udara secara tepat dan
efisien, maka dari itu penulis ingin membuat
tugas akhir dengan judul “RANCANG
BANGUN MOTORIZED DAMPER UNTUK
KONTROL TEKANAN UDARA BERBASIS
ARDUINO”.
B. Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam tugas akhir ini tidak
terlalu luas, maka perlu adanya pembatasan
masalah mengenai hardware dan software
yang dirancang yaitu :
1.Pemrograman menggunakan bahasa C pada
program arduino nano.
2.Pembahasan mengenai komponen yang
digunakan meliputi : arduino nano, sensor
tekanan udara differensial dan motor stepper.
3.Sistem pengkondisian udara menggunakan
differensial pressure gauge (magnehelic).
4.Merancang sistem pendinginan udara
menggunakan teknologi motorized damper.
C. Rumusan Masalah
Adanya keterbatasan sistem pengaturan
tekanan udara menggunakan damper manual
sehingga perlu merancang damper otomatis
yang dikontrol dengan arduino menggunakan
sensor tekanan udara differensial.
D.Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari tugas akhir ini adalah :
•Merancang alat dan program untuk
pengkondisian tekanan udara dengan sistem
differensial pressure gauge berbasis mikrokontroler arduino nano dan motorized damper.
•Menerapkan prinsip differensial pressure
gauge dalam pengkondisian tekanan udara.
•Menerapkan motorized damper sebagai alat
pengkondisian udaranya.
•Menerapkan pemrograman dengan bahasa C
kedalam arduino nano.
Manfaat dari penelitian dan perancangan
motorized damper untuk kontrol tekanan udara
berbasis arduino dengan sistem differensial
pressure gauge ini diharapkan mampu
mengatasi keterbatasan sistem penkondisian
tekanan udara menggunakan damper manual
dan menggantinya dengan teknologi otomatis
motorized damper
E. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penyusunan
tugas akhir ini antara lain :
1.Metode Study Literatur.
Mengambil dan mengumpulkan teori-teori
dasar serta teori pendukung dari berbagai
sumber, seperti buku-buku referensi dan situssitus dari internet tentang apa-apa yang
menunjang dalam perancangan alat.
2.Metode Observasi
Dengan melihat, mengamati dan mengetahui
secara jelas berbagai komponen elektronika
yang akan digunakan dalam perancangan alat.
3.Metode Wawancara.
Melakukan tanya jawab dengan pihak yang
lebih mengerti tentang apa saja yang berhubungan dengan perancangan alat.
.
4.Metode Perancangan
Dengan menggunakan berbagai komponen
elektronika yang akan dibutuhkan tersebut,
merancang dan membuat suatu alat motorized
damper berbasis arduino dan sensor tekanan
udara differensial.
5.Metode Analisa
Menguji alat yang sudah dibuat dan menganalisa dalam laporan tugas akhir.
6.Metode Pengambilan Kesimpulan
Dari serangkaian metode yang telah dilakukan,
barulah diambil kesimpulan dari alat dan
sistem yang dibuat.
LANDASAN TEORI
1. Pengertian Damper
Damper adalah ventilasi mekanis yang
digunakan untuk mengatur jumlah (debit)
udara yang masukan kedalam suatu ruangan.
(Nirwan, 2010)
2. Kontrol Tekanan Udara Differensial
Tekanan udara merupakan hal yang
sangat penting dalam kegiatan perindustrian
yang membutuhkan kualitas udara yang baik.
kontrol tekanan udara merupakan salah satu
syarat penting dalam sistem tata udara. Sistem
tata udara adalah suatu sistem yang mengondisikan lingkungan melalui pengendalian udara meliputi suhu, kelembabab nisbi, arah
pergerakan udara dan mutu udara – termasuk
pengendalian partikel dan pembuangan kontaminan yang ada di udara (seperti ‘vapors’ dan
‘fumes’). Sistem tata udara ini biasa disebut
AHU (Air Handling Unit).
(Bambang Priyambodo, 2014)
3. Sensor Tekanan Udara Differensial
Sensor jenis ini mengukur perbedaan
antara dua atau lebih tekanan yang di kontrol.
pengukur tekanan (pressure sensor) bertindak
sebagai pembaca nilai tekanan dari materi gas
maupun cairan. Sementara pengertian tekanan
(pressure) adalah ekspresi dari gaya yang
dibutuhkan untuk cairan / gas per unit area,
satuan untuk tekanan adalah gaya per satuan
luas.(Abi royen, 2015)
4. Mikrokontroler Arduino
Mikrokontroler Arduino adalah sebuah
platform komputansi fisik (Physical Computing) yang Open Source pada Board Input
Output sederhana. (Masimo Banzi, 2011)
5. Stepper Motor
Motor ini mengubah pulsa-pulsa
listrik yang diberikan menjadi gerakangerakan diskrit rotor yang disebut langkah
(steps). Nilai rating dari suatu motor stepper
diberikan dalam langkah per putaran (steps
per revolution). Motor stepper umumnya
mem-punyai kecepatan dan [torsi] yang
rendah.
6. LCD (Liquid Crystal Display) 16X2
Display elektronik adalah salah satu
komponen elektronika yang berfungsi sebagai
tampilan suatu data, baik karakter, huruf
ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display)
adalah salah satu jenis display elektronik yang
dibuat dengan teknologi CMOS (Compelementary Metal Oxide Semiconductor) logic
yang bekerja dengan tidak menghasilkan
cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di
sekelilingnya terhadap front-light atau mentransmisikan cahaya dari back-light.( Agus
Purnama, 2012)
7. Power Supply
Power supply atau catu daya, merupakan sumber tegangan dan arus yang dapat
berupa baterai atau adaptor power supply.
Adaptor adalah sebuah rangkaian yang berguna untuk mengubah Arus bolak balik AC
(Alternative current) yang bertegangan tegangan tinggi 220Vac menjadi Arus searah DC
(Derivative current) yang bertegangan rendah
12Vdc. Adaptor merupakan sebuah alternatif
pengganti dari tegangan DC (seperti
;baterai,Aki) karena penggunaan tegangan AC
lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di tempat
tersebut.(WIKIPEDIA:2015)
Perancangan Perangkat kontrol Motorized
Damper
Perancangan sistem kontrol motorized
damper dibagi menjadi 2 yakni hardware dan
software.
a. Perancangan Sistem Minimum Untuk
Mikrokontroler Arduino Nano
8. Push Button
Push button dalam bahasa indonesia
berarti tombol dorong merupakan komponen
mekanis yang digunakan sebagai input pada
sebuah mikrokontroler. Push button juga
merupakan salah satu jenis saklar yang bersifat
unlock (tidak mengunci) atau akan terhubung
ketika ditekan saja.
PERANCANGAN HARDWARE DAN
SOFTWARE
Motorized damper untuk kontrol tekanan
udara berbasis arduino dalam perancangannya
dibagi menjadi 2 bagian yakni bagian mekanis
motorized damper dan sistem kontrol. Motorized damper ini merupakan sebuah damper
yang menggunakan motor sebagai penggerak
bukaan dampernya. Dalam perancangan motorized damper, dibuatkan alat uji tekanan agar
mempermudah dalam pengujian.
Gambar 3 Sistem minimum Arduino Nano
b. Rangkaian Modul Driver Dan Motor
Stepper Dengan Arduino
Gambar 4 Skema Rangkaian Motor Stepper
c. Rangkaian Lcd 16x2
Gambar 5 Pengawatan LCD 16x2 Dengan
Arduino Nano
g. Power Suplay Atau Catu Daya
Gambar 3.6 Tampilan LCD
d. Perancangan
MPX53DP
Rangkaian
Gambar 10 Skema Perancangan LED
indikator
Sensor
Gambar 11 Power Suplay 12VDc, 2 Ah
Gambar 7 Pinout sensor MPX53DP
Gambar 8 Rangkaian sensor MPX53DP
dengan Arduino
e. Perancangan Rangkaian Push Button
Gambar 9 Rangkaian Push Button Switch
f.
Perancangan Rangkaian LED Indikator
h. Perancangan Software Motorized
Damper
Flowchart
Gambar 14 Alat Uji Tekanan Differensial
HASIL DAN PENGUJIAN SISTEM
Spesifikasi Sistem
Spesifikasi motorized damper berbasis
arduino yang dihasilkan adalah, sebagai
berikut.
Perangkat kontrol motorized damper
- Dimensi : 23,5 x 5,5 cm
- Catu daya : eksternal adaptor 12VDC
- Mikrokontroler : Arduino Nano
- LCD
: 16x2 backlight kuning
- Jenis alarm : LED
- Pilihan setting : 2 push button(+ dan -)
- Sensor : MPX53DP (tekanan gauge 0 –
53 kPa)
- Motor : Motor Stepper Nema 17, catu
daya 12Vdc
- Driver : Easy Driver Ver 4,4
Perangkat mekanis motorized damper
- Dimensi : 20 x 10⍉
- Flap
: Flap tunggal 9,8⍉
- Bahan : Stainless 304
Gambar 12 Flowchart Software Kontrol
Motorized Damper
Pengujian Sistem
Pada bagian ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibuat. Pengujian ini digunakan untuk mengetahui apakah
sistem sesuai dengan perancangan yang telah
dibuat.
o
Perancangan Mekanis Motorized Damper
Pengujian Sensor MPX53DP
Gambar 13 Mekanis Motorized Damper
Perancangan Alat Uji Tekanan Udara
Motorized Damper
Gambar 15 Differential Pressure Gauge
Analog
Berikut hasil
MPX53DP:
dari
Pengujian LCD 16x2
pengujian
sensor
Tabel 1 Hasil Pengujian Sensor MPX53DP
Pengujian Motorized Damper
Gambar 16 Hasil Pengujian LCD 16x2
Berikut tabel pengujian LED;
Pengujian Push Button
Hasil pengujian Push Button ditunjukkan oleh
tabel berikut :
Tabel 2 Hasil Pengujian Push Button
N
o
kondisi
button
ON
(ditekan)
OFF
(tidak)
Hasil
Pengujian
push button
D9 (+)
Te- Tampil
gang
an
-an
LCD
Nilai +
+
Tetap
Hasil
Pengujian
push button
D10 (-)
TeTampil
gang
an
-an
LCD
Nilai -Tetap
Pengujian Rangkaian Fixed Voltage
Regulator IC7805
Berikut adalah table pengujian IC7805:
Tabel 3 Hasil Pengujian IC7805
Input
catudaya
12Vdc
9Vdc
5Vdc
Pengujian LED
Hasil Pengujian Output
IC7805 Secara langsung
5.04
5.02
4.02
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan
penulisan tugas akhir ini penulis dapat memberikan beberapa kesimpulan, antara lain :
1. Motorized damper mampu menyesuaikan
nilai beda tekanan yang disettingkan.
Motorized damper menyesuaikan nilai
beda tekanan dengan putaran CCW
(counter clock wise) pada nilai setting
beda tekanan 2 Pa, 4Pa dan 6 Pa.
2. LED indikator mampu menyala, Ketika
nilai beda tekanan sama dengan nilai
setting, ini menunjukan bahwa beda
tekanan sudah terpenuhi sesuai setting.
3. Motorized damper berputar searah jarum
jam (Clock Wise) ketika nilai setting lebih
rendah dari nilai awal beda tekanan yang
terbaca, ini terjadi pada percobaan dengan
nilai setting beda tekanan 4Pa dan 2Pa
4. Motorized damper dalam kondisi diam
jika nilai setting sama dengan nilai beda
tekanan dengan toleransi ±1Pa, kondisi ini
disesuaikan dengan pemrograman arduino
Tabel 5 Hasil Pengujian Motorized Damper
yang diberikan toleransi ±1Pa agar
motorized damper tidak terlalu sering
berputar karena nilai beda tekanan yang
berubah ubah dengan nilai yang kecil.
5. LED indikator mati ketika beda tekanan
yang terbaca oleh sensor bernilai 0 atau
tidak ada tekanan meskipun sudah
disetting 5Pa.
(Http://Www.Hendriono-.Com/Blog/Post/)
. Diakses Oktober 2015
SARAN
Dalam perancangan dan penulisan
tugas akhir ini masih bisa dilakukan
pengembangan yang disesuaikan dengan
kebutuhan pengguna motorsrized damper
berbasis arduino. Pengembangan yang bisa
dilakukan misalnya;
1. Peningkatan sensitifitas data yang
dihasilkan dalam pengukuran nilai
differensial, pengguna dapat mengganti
sensor MPX53DP dengan tipe sensor
tekanan differensial yang lebih baik misal
MPX10DP .
2. uji coba pada kondisi yang sebenarnya
bisa dilakukan agar keakurasian bukaan
damper dalam menghasilkan nilai tekanan
differensial bisa diketahui.
3. Pembuatan damper berbentuk pipa hanya
bisa digunakan pada saluran udara yang
berbentuk pipa juga, jika saluran udara
berbentuk persegi harus membuat damper
dengan bentuk persegi.
4. Kontrol motorized damper ini bisa
ditambahkan sistem pemantauan dan
pengontrolan pada PC menggunakan 1
sistem UI dengan sistem datalogger untuk
mempermudah pengambilan data.
Priyambodo, Bambang, (2014), “ Sistem
Tata Udara (AHU/HVAC) “,
https://priyambodo1971.wordpress.com/cp
ob/sarana-penunjang-kritis-industrifarmasi/sistem-tata-udara-ahuhvac/ ,
diakses pada Desember 2016
DAFTAR PUSTAKA
_____, Arduino Board Nano, (2012),
(Http://Arduino.Cc/En/Main/) Diakses
Oktober 2015
Hendrajat, Nirwan, (2010), Air Handling
Unit (AHU), http://nirwanhendrajat.blogspot.co.id-/2010/08/airhandling-system-ahu.html?m=1, diakses
November 2016
Hendriono, Dede, (2014), MengenalArduino-Nano,
PAN, (2008), Arduino Nano Manual.
(Www.Arduino.Cc), (Http://Creativecommons.Org/Lisence/By.Sa/2.5/).
Diakses 6 Oktober 2016
Purnama, agus, (2014), ‘Liquid Crystal
Display“, http://elektronikadasar.web.id/lcd-liquid-crystal-display/ , diakses
pada Desember 2016
Riyadi, (2016), “rancang bangun sistem
wirelespengawasan suhu dan kelembaban
berbasis arduino dan modul RF433Mhz”,
Universitas Semarang
Royen, Abi, (2014), “Instrumentasi
Pressure Measurement ( Alat ukur
tekanan)”,
http://www.instrumentasi.info/2014/10/inst
rumentasi-pressure-measurement-alatukur-tekanan.html , diakses pada
Desember 2016
Royen, Abi, (2015), “Prinsip Kerja, Jenis
Dan Pengetahuan Dasar Sensor Pengukur
Tekanan”. Diakses 3 November 2016
Wikipedia, (2015), stepper motor,
https://id.wikipedia.org/wiki/Adaptor,
Diakses November 2016
ABSTRAK
Sistem pengkondisian udara pada industri farmasi masih menggunakan teknik pengaturan
tekanan udara secara manual dengan memutar tuas bukaan damper. Pengaturan tekanan udara secara
manual memiliki tingkat kesulitan tinggi karena lokasi damper dan alat ukur yang berjauhan sehingga
membutuhkan waktu dan tenaga yang cukup, cara seperti ini juga belum menjamin tingkat
keakurasiannya. pembuatan motorized damper ini menjadi solusi efektif, karena penggunaan motor
stepper yang terkontrol otomatis mampu mengatur bukaan damper secara presisi.
Perancangan Motorized damper ini menggunakan mokrokontroler arduino nano sebagai
kontroler, sensor tekanan udara differensial MPX53DP sebagai sensor pembacaan nilai tekanan gauge
dan motor stepper digunakan untuk menggerakan damper dalam pengaturan tekanan.
Motorized damper berbasis arduino dirancang dengan tujuan untuk merealisasikan suatu
sistem pengaturan tekanan udara pada ruangan.
Kata kunci : Arduino Nano, Motorized Damper, Sensor Tekanan Udara Differensial, Motor Stepper
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Syarat untuk sarana industri farmasi
memang terbilang sangat rumit dan kompleks,
terutama syarat yang mengatur tentang
pengkondisian udara. Pengkondisian udara
pada industri farmasi diperlukan peralatan
yang lebih canggih dan memiliki tingkat
akurasi yang tinggi. Sistem pengkondisian
udara
pada
industri
farmasi
masih
menggunakan teknik pengaturan tekanan
udara secara manual dengan mengatur bukaan
damper dengan memutar tuas. Pengaturan
tekanan udara secara manual memiliki tingkat
kesulitan tinggi karena lokasi damper dan alat
ukur yang berjauhan sehingga membutuhkan
waktu dan tenaga yang cukup, cara seperti ini
juga belum menjamin tingkat keakurasiannya.
Dengan latar belakang tersebutlah
penulis ingin membuat sebuah prototype
damper yang mampu mengontrol tekanan
udara secara otomatis, serta mampu
memberikan solusi untuk mempermudah
pengaturan tekanan udara secara tepat dan
efisien, maka dari itu penulis ingin membuat
tugas akhir dengan judul “RANCANG
BANGUN MOTORIZED DAMPER UNTUK
KONTROL TEKANAN UDARA BERBASIS
ARDUINO”.
B. Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam tugas akhir ini tidak
terlalu luas, maka perlu adanya pembatasan
masalah mengenai hardware dan software
yang dirancang yaitu :
1.Pemrograman menggunakan bahasa C pada
program arduino nano.
2.Pembahasan mengenai komponen yang
digunakan meliputi : arduino nano, sensor
tekanan udara differensial dan motor stepper.
3.Sistem pengkondisian udara menggunakan
differensial pressure gauge (magnehelic).
4.Merancang sistem pendinginan udara
menggunakan teknologi motorized damper.
C. Rumusan Masalah
Adanya keterbatasan sistem pengaturan
tekanan udara menggunakan damper manual
sehingga perlu merancang damper otomatis
yang dikontrol dengan arduino menggunakan
sensor tekanan udara differensial.
D.Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari tugas akhir ini adalah :
•Merancang alat dan program untuk
pengkondisian tekanan udara dengan sistem
differensial pressure gauge berbasis mikrokontroler arduino nano dan motorized damper.
•Menerapkan prinsip differensial pressure
gauge dalam pengkondisian tekanan udara.
•Menerapkan motorized damper sebagai alat
pengkondisian udaranya.
•Menerapkan pemrograman dengan bahasa C
kedalam arduino nano.
Manfaat dari penelitian dan perancangan
motorized damper untuk kontrol tekanan udara
berbasis arduino dengan sistem differensial
pressure gauge ini diharapkan mampu
mengatasi keterbatasan sistem penkondisian
tekanan udara menggunakan damper manual
dan menggantinya dengan teknologi otomatis
motorized damper
E. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penyusunan
tugas akhir ini antara lain :
1.Metode Study Literatur.
Mengambil dan mengumpulkan teori-teori
dasar serta teori pendukung dari berbagai
sumber, seperti buku-buku referensi dan situssitus dari internet tentang apa-apa yang
menunjang dalam perancangan alat.
2.Metode Observasi
Dengan melihat, mengamati dan mengetahui
secara jelas berbagai komponen elektronika
yang akan digunakan dalam perancangan alat.
3.Metode Wawancara.
Melakukan tanya jawab dengan pihak yang
lebih mengerti tentang apa saja yang berhubungan dengan perancangan alat.
.
4.Metode Perancangan
Dengan menggunakan berbagai komponen
elektronika yang akan dibutuhkan tersebut,
merancang dan membuat suatu alat motorized
damper berbasis arduino dan sensor tekanan
udara differensial.
5.Metode Analisa
Menguji alat yang sudah dibuat dan menganalisa dalam laporan tugas akhir.
6.Metode Pengambilan Kesimpulan
Dari serangkaian metode yang telah dilakukan,
barulah diambil kesimpulan dari alat dan
sistem yang dibuat.
LANDASAN TEORI
1. Pengertian Damper
Damper adalah ventilasi mekanis yang
digunakan untuk mengatur jumlah (debit)
udara yang masukan kedalam suatu ruangan.
(Nirwan, 2010)
2. Kontrol Tekanan Udara Differensial
Tekanan udara merupakan hal yang
sangat penting dalam kegiatan perindustrian
yang membutuhkan kualitas udara yang baik.
kontrol tekanan udara merupakan salah satu
syarat penting dalam sistem tata udara. Sistem
tata udara adalah suatu sistem yang mengondisikan lingkungan melalui pengendalian udara meliputi suhu, kelembabab nisbi, arah
pergerakan udara dan mutu udara – termasuk
pengendalian partikel dan pembuangan kontaminan yang ada di udara (seperti ‘vapors’ dan
‘fumes’). Sistem tata udara ini biasa disebut
AHU (Air Handling Unit).
(Bambang Priyambodo, 2014)
3. Sensor Tekanan Udara Differensial
Sensor jenis ini mengukur perbedaan
antara dua atau lebih tekanan yang di kontrol.
pengukur tekanan (pressure sensor) bertindak
sebagai pembaca nilai tekanan dari materi gas
maupun cairan. Sementara pengertian tekanan
(pressure) adalah ekspresi dari gaya yang
dibutuhkan untuk cairan / gas per unit area,
satuan untuk tekanan adalah gaya per satuan
luas.(Abi royen, 2015)
4. Mikrokontroler Arduino
Mikrokontroler Arduino adalah sebuah
platform komputansi fisik (Physical Computing) yang Open Source pada Board Input
Output sederhana. (Masimo Banzi, 2011)
5. Stepper Motor
Motor ini mengubah pulsa-pulsa
listrik yang diberikan menjadi gerakangerakan diskrit rotor yang disebut langkah
(steps). Nilai rating dari suatu motor stepper
diberikan dalam langkah per putaran (steps
per revolution). Motor stepper umumnya
mem-punyai kecepatan dan [torsi] yang
rendah.
6. LCD (Liquid Crystal Display) 16X2
Display elektronik adalah salah satu
komponen elektronika yang berfungsi sebagai
tampilan suatu data, baik karakter, huruf
ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display)
adalah salah satu jenis display elektronik yang
dibuat dengan teknologi CMOS (Compelementary Metal Oxide Semiconductor) logic
yang bekerja dengan tidak menghasilkan
cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di
sekelilingnya terhadap front-light atau mentransmisikan cahaya dari back-light.( Agus
Purnama, 2012)
7. Power Supply
Power supply atau catu daya, merupakan sumber tegangan dan arus yang dapat
berupa baterai atau adaptor power supply.
Adaptor adalah sebuah rangkaian yang berguna untuk mengubah Arus bolak balik AC
(Alternative current) yang bertegangan tegangan tinggi 220Vac menjadi Arus searah DC
(Derivative current) yang bertegangan rendah
12Vdc. Adaptor merupakan sebuah alternatif
pengganti dari tegangan DC (seperti
;baterai,Aki) karena penggunaan tegangan AC
lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di tempat
tersebut.(WIKIPEDIA:2015)
Perancangan Perangkat kontrol Motorized
Damper
Perancangan sistem kontrol motorized
damper dibagi menjadi 2 yakni hardware dan
software.
a. Perancangan Sistem Minimum Untuk
Mikrokontroler Arduino Nano
8. Push Button
Push button dalam bahasa indonesia
berarti tombol dorong merupakan komponen
mekanis yang digunakan sebagai input pada
sebuah mikrokontroler. Push button juga
merupakan salah satu jenis saklar yang bersifat
unlock (tidak mengunci) atau akan terhubung
ketika ditekan saja.
PERANCANGAN HARDWARE DAN
SOFTWARE
Motorized damper untuk kontrol tekanan
udara berbasis arduino dalam perancangannya
dibagi menjadi 2 bagian yakni bagian mekanis
motorized damper dan sistem kontrol. Motorized damper ini merupakan sebuah damper
yang menggunakan motor sebagai penggerak
bukaan dampernya. Dalam perancangan motorized damper, dibuatkan alat uji tekanan agar
mempermudah dalam pengujian.
Gambar 3 Sistem minimum Arduino Nano
b. Rangkaian Modul Driver Dan Motor
Stepper Dengan Arduino
Gambar 4 Skema Rangkaian Motor Stepper
c. Rangkaian Lcd 16x2
Gambar 5 Pengawatan LCD 16x2 Dengan
Arduino Nano
g. Power Suplay Atau Catu Daya
Gambar 3.6 Tampilan LCD
d. Perancangan
MPX53DP
Rangkaian
Gambar 10 Skema Perancangan LED
indikator
Sensor
Gambar 11 Power Suplay 12VDc, 2 Ah
Gambar 7 Pinout sensor MPX53DP
Gambar 8 Rangkaian sensor MPX53DP
dengan Arduino
e. Perancangan Rangkaian Push Button
Gambar 9 Rangkaian Push Button Switch
f.
Perancangan Rangkaian LED Indikator
h. Perancangan Software Motorized
Damper
Flowchart
Gambar 14 Alat Uji Tekanan Differensial
HASIL DAN PENGUJIAN SISTEM
Spesifikasi Sistem
Spesifikasi motorized damper berbasis
arduino yang dihasilkan adalah, sebagai
berikut.
Perangkat kontrol motorized damper
- Dimensi : 23,5 x 5,5 cm
- Catu daya : eksternal adaptor 12VDC
- Mikrokontroler : Arduino Nano
- LCD
: 16x2 backlight kuning
- Jenis alarm : LED
- Pilihan setting : 2 push button(+ dan -)
- Sensor : MPX53DP (tekanan gauge 0 –
53 kPa)
- Motor : Motor Stepper Nema 17, catu
daya 12Vdc
- Driver : Easy Driver Ver 4,4
Perangkat mekanis motorized damper
- Dimensi : 20 x 10⍉
- Flap
: Flap tunggal 9,8⍉
- Bahan : Stainless 304
Gambar 12 Flowchart Software Kontrol
Motorized Damper
Pengujian Sistem
Pada bagian ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibuat. Pengujian ini digunakan untuk mengetahui apakah
sistem sesuai dengan perancangan yang telah
dibuat.
o
Perancangan Mekanis Motorized Damper
Pengujian Sensor MPX53DP
Gambar 13 Mekanis Motorized Damper
Perancangan Alat Uji Tekanan Udara
Motorized Damper
Gambar 15 Differential Pressure Gauge
Analog
Berikut hasil
MPX53DP:
dari
Pengujian LCD 16x2
pengujian
sensor
Tabel 1 Hasil Pengujian Sensor MPX53DP
Pengujian Motorized Damper
Gambar 16 Hasil Pengujian LCD 16x2
Berikut tabel pengujian LED;
Pengujian Push Button
Hasil pengujian Push Button ditunjukkan oleh
tabel berikut :
Tabel 2 Hasil Pengujian Push Button
N
o
kondisi
button
ON
(ditekan)
OFF
(tidak)
Hasil
Pengujian
push button
D9 (+)
Te- Tampil
gang
an
-an
LCD
Nilai +
+
Tetap
Hasil
Pengujian
push button
D10 (-)
TeTampil
gang
an
-an
LCD
Nilai -Tetap
Pengujian Rangkaian Fixed Voltage
Regulator IC7805
Berikut adalah table pengujian IC7805:
Tabel 3 Hasil Pengujian IC7805
Input
catudaya
12Vdc
9Vdc
5Vdc
Pengujian LED
Hasil Pengujian Output
IC7805 Secara langsung
5.04
5.02
4.02
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan
penulisan tugas akhir ini penulis dapat memberikan beberapa kesimpulan, antara lain :
1. Motorized damper mampu menyesuaikan
nilai beda tekanan yang disettingkan.
Motorized damper menyesuaikan nilai
beda tekanan dengan putaran CCW
(counter clock wise) pada nilai setting
beda tekanan 2 Pa, 4Pa dan 6 Pa.
2. LED indikator mampu menyala, Ketika
nilai beda tekanan sama dengan nilai
setting, ini menunjukan bahwa beda
tekanan sudah terpenuhi sesuai setting.
3. Motorized damper berputar searah jarum
jam (Clock Wise) ketika nilai setting lebih
rendah dari nilai awal beda tekanan yang
terbaca, ini terjadi pada percobaan dengan
nilai setting beda tekanan 4Pa dan 2Pa
4. Motorized damper dalam kondisi diam
jika nilai setting sama dengan nilai beda
tekanan dengan toleransi ±1Pa, kondisi ini
disesuaikan dengan pemrograman arduino
Tabel 5 Hasil Pengujian Motorized Damper
yang diberikan toleransi ±1Pa agar
motorized damper tidak terlalu sering
berputar karena nilai beda tekanan yang
berubah ubah dengan nilai yang kecil.
5. LED indikator mati ketika beda tekanan
yang terbaca oleh sensor bernilai 0 atau
tidak ada tekanan meskipun sudah
disetting 5Pa.
(Http://Www.Hendriono-.Com/Blog/Post/)
. Diakses Oktober 2015
SARAN
Dalam perancangan dan penulisan
tugas akhir ini masih bisa dilakukan
pengembangan yang disesuaikan dengan
kebutuhan pengguna motorsrized damper
berbasis arduino. Pengembangan yang bisa
dilakukan misalnya;
1. Peningkatan sensitifitas data yang
dihasilkan dalam pengukuran nilai
differensial, pengguna dapat mengganti
sensor MPX53DP dengan tipe sensor
tekanan differensial yang lebih baik misal
MPX10DP .
2. uji coba pada kondisi yang sebenarnya
bisa dilakukan agar keakurasian bukaan
damper dalam menghasilkan nilai tekanan
differensial bisa diketahui.
3. Pembuatan damper berbentuk pipa hanya
bisa digunakan pada saluran udara yang
berbentuk pipa juga, jika saluran udara
berbentuk persegi harus membuat damper
dengan bentuk persegi.
4. Kontrol motorized damper ini bisa
ditambahkan sistem pemantauan dan
pengontrolan pada PC menggunakan 1
sistem UI dengan sistem datalogger untuk
mempermudah pengambilan data.
Priyambodo, Bambang, (2014), “ Sistem
Tata Udara (AHU/HVAC) “,
https://priyambodo1971.wordpress.com/cp
ob/sarana-penunjang-kritis-industrifarmasi/sistem-tata-udara-ahuhvac/ ,
diakses pada Desember 2016
DAFTAR PUSTAKA
_____, Arduino Board Nano, (2012),
(Http://Arduino.Cc/En/Main/) Diakses
Oktober 2015
Hendrajat, Nirwan, (2010), Air Handling
Unit (AHU), http://nirwanhendrajat.blogspot.co.id-/2010/08/airhandling-system-ahu.html?m=1, diakses
November 2016
Hendriono, Dede, (2014), MengenalArduino-Nano,
PAN, (2008), Arduino Nano Manual.
(Www.Arduino.Cc), (Http://Creativecommons.Org/Lisence/By.Sa/2.5/).
Diakses 6 Oktober 2016
Purnama, agus, (2014), ‘Liquid Crystal
Display“, http://elektronikadasar.web.id/lcd-liquid-crystal-display/ , diakses
pada Desember 2016
Riyadi, (2016), “rancang bangun sistem
wirelespengawasan suhu dan kelembaban
berbasis arduino dan modul RF433Mhz”,
Universitas Semarang
Royen, Abi, (2014), “Instrumentasi
Pressure Measurement ( Alat ukur
tekanan)”,
http://www.instrumentasi.info/2014/10/inst
rumentasi-pressure-measurement-alatukur-tekanan.html , diakses pada
Desember 2016
Royen, Abi, (2015), “Prinsip Kerja, Jenis
Dan Pengetahuan Dasar Sensor Pengukur
Tekanan”. Diakses 3 November 2016
Wikipedia, (2015), stepper motor,
https://id.wikipedia.org/wiki/Adaptor,
Diakses November 2016