Pengontrolan Alat Listrik Secara Otomatis Menggunakan Sensor Cahaya dan Sensor Suhu Berbasis Mikrokontroler

PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS
MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA DAN
SENSOR SUHU BERBASIS
MIKROKONTROLER

SKRIPSI

YULNI WITRIZA
141421124

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN
SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer

Oleh :
YULNI WITRIZA
141421124

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

ii
PERSETUJUAN

Judul


: PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA
OTOMATIS

MENGGUNAKAN

SENSOR

CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS
MIKROKONTROLER
Kategori

: SKRIPSI

Nama

: YULNI WITRIZA

Nomor Induk Mahasiswa


: 141421124

Program Studi

: EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER

Departemen

: ILMU KOMPUTER

Fakultas

: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI

IN-

FORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2


Pembimbing 1

Drs. Dahlan Sitompul, M. Eng

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom

NIP. 196707252005011002

NIP. 196203171991031001

Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991031001

Universitas Sumatera Utara


iii

PERNYATAAN
PENGONTROLAN ALAT LISTRIK SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN
SENSOR CAHAYA DAN SENSOR SUHU BERBASIS MIKROKONTROLER

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan,

Januari 2017

Yulni Witriza
1414121124

Universitas Sumatera Utara


iv
PENGHARGAAN
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu yang sesuai dengan instruksi dan peraturan yang
berlaku di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi serta shalawat beriring
salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga mendapat safa’at diakhir kelak.
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan rasa terimakasih dan penghargaan kepada:
1.

Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., MHum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

2.

Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu
Komputer dan Teknologi Informasi.

3.

Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu

Komputer dan selaku dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktu,
tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.

4.

Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer.

5.

Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II yang telah
meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan,
menasehati, memotivasi dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan
skripsi ini.

6.

Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku dosen Pembanding I yang telah
memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.

7.


Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku dosen Pembanding II yang telah
memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.

8. Seluruh dosen dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu
Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
1.

Teristimewa kedua orang tua penulis yang tercintai, ibunda Hj. Asmilidar, S.Pd dan
Almarhum Ayahanda Drs. Gusrizal, M.Pd yang tidak henti-hentinya memberikan
doa, motivasi, serta masukan yang menjadikan semangat untuk penulis.

.
Universitas Sumatera Utara

v
9. Abang dan kakak tersayang Hendrizal Putra SH. M.Kn, Yessi Meryza, SE,
Noni Febriza SKM, MKL, Tengku Nurainun ST, MT, Marhendri ST, dan
Hendro Juanda yang selalu mendoakan serta memberikan semangat kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

10. Rekan – rekan seperjuangan mahasiswa Ekstensi S1-Ilmu Komputer stambuk
2014. Serta semua pihak yang terlibat langsung atau pun tidak langsung yang
tidak dapat penulis ucapkan satu persatu yang telah membantu menyelesaikan
skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan, baik
dari segi teknik, tata penyajian ataupun dari segi tata bahasa. Oleh karena itu penulis
bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan –
rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas SumateraUtara.

Medan,

Januari 2017

Penulis

Yulni Witriza

Universitas Sumatera Utara


vi

ABSTRAK

Peralatan listrik memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak lepas dari peralatan listrik. Untuk mematikan dan menghidupkan listrik biasanya menggunakan
saklar manual. Penggunaan saklar manual dianggap kurang efektif. Oleh karena itu dibuatlah
sebuat alat yang dapat mengontrol peralatan listrik di rumah seperti kipas dan lampu dengan
menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan sensor suhu LM35. Sistem ini
akan menyalakan lampu sesuai dengan pencahayaan dari sinar matahari, jika adanya sinar
dari luar maka lampu akan off dan lampu akan on jika keadaan gelap. Sedangkan sensor suhu
akan menghidupkan kipas ketika suhu ruangan panas dan akan mematikan kipas jika suhu
ruangan normal. Suhu ruangan akan ditampilkan melalui layar LCD (Liquid Crystal Display)yang telah dipasang. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrolnya
menggunakan ATMega328, dan switch dengan menggunakan relay.
Kata Kunci : Sensor LDR, Sensor LM35, LCD, Mikrokontroler ATMega328 dan Relay.

Universitas Sumatera Utara

vii
CONTROLER ELECTRICAL AUTOMATICALLY USING LIGHT SENSOR AND
TEMPERATURE SENSOR BASED MICROCONTROLLER


ABSTRACT

Electrical equipment play an imPortant role in our daily lives, people does not escape the
electrical equipment. To turn off and turn on the electricity typically use the manual switch.
The use of the manual switch is considered less effective. Therefore made a tool that can control home electrical appliance such as a fan and light with using the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and LM35 temperature sensor. This system will turn on the lights in accordance with the lighting of the sun, if the light from the outside then the light will be off
and the lights will be on when dark. While the temperature sensor will turn on the fan when
the room temperature is hot and will turn off the fan when the room temperature is normal.
The room temperature will be displayed via the LCD (Liquid Crystal Display) screen has
been installed. Microcontroller used to control use of ATmega328, and switches using relays.
Keywords: Sensor LDR, Sensor LM35, LCD, microcontroller ATmega328 and Relay.

Universitas Sumatera Utara

viii
DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan

ii

Pernyataaan

iii

Penghargaan

iv

Abstrak

vi

Abstract

vii

Daftar isi

viii

Daftar tabel

x

Daftar gambar

xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

1

1.3 Batasan Masalah

2

1.4 Tujuan Penelitian

2

1.5 Manfaat Penelitian

2

1.6 Metodologi Penelitian

3

1.7 Sistematika Penulisan

3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

5

2.1 Arduino

5

2.2.1 Arduino Uno

6

2.2.1.1 Pin Masukan dan keluaran Arduino uno

7

2.2.1.2 Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno

8

2.2.1.3Memori Program

9

2.2.1.4 Memori Data

9

2.2.1.5Memori Data EEPROM

10

2.2.2 Arduino Development Environment

10

2.2 Sensor Cahaya Light Dependent Resistor (LDR)

12

2.3 Sensor Suhu LM35

14

2.4 Relay

15

Universitas Sumatera Utara

ix
2.5 Liquid Crystal Display (LCD)

16

2.6 Flowchart

18

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

20

3.1 Diagram Blok sistem

20

3.2 Rangkaian ATMega328 (Arduino Uno)

22

3.3 Rangkaian Sensor Cahaya (Light Dependent Resistor / LDR)

25

3.4 Rangkaian Sensor Suhu (LM35)

27

3.5 Rangkaian Relay

29

3.6 Pengaplikasian LCD

30

3.7 Perancangan Hardware

31

BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

37

4.1 Pengujian Rangkaian Arduino Uno

37

4.2. Pengujian Terhadap Sensor LM35

38

4.3. Pengujian Terhadap Sensor LDR

39

4.4. Pengujian Terhadap LCD

43

4.5. Pengujian Terhadap Relay

44

4.6. Pengujian Alat Keseluruhan

46

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

48

5.1 Kesimpulan

48

5.2 Saran

48

DAFTAR PUSTAKA

50

LAMPIRAN A
LAMPIRAN B

Universitas Sumatera Utara

x
DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD

18

Tabel 3.1 Konfigurasi Port B

22

Table 3.2 Konfigurasi Port C

23

Table 3.3 Konfigurasi Port D

23

Tabel 4.1 Pengujian Suhu Ruangan 1

39

Tabel 4.2 Pengujian Suhu Ruangan 2

39

Tabel 4.3 Pengujian Cahaya hari 1

40

Tabel 4.4 Pengujian Cahaya hari 2

40

Tabel 4.5 Pengujian Cahaya hari 3

41

Universitas Sumatera Utara

xi
DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1

Blok Diagram Arduino Board

5

Gambar 2.2

Arduino Uno

6

Gambar 2.3

Peta Memori Program ATMega328

9

Gambar 2.4

Peta Memori Data ATMega328

10

Gambar 2.5

Arduino IDE

11

Gambar 2.6

Grafik hubungan antara resistensi dan iluminasi

12

Gambar 2.7

Sensor Cahaya LDR

12

Gambar 2.8

Sensor suhu LM35

15

Gambar 2.9

Relay

15

Gambar 2.10 Simbol Relay

16

Gambar 2.11 Liquid Crystal Display

17

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

20

Gambar 3.2 Arsitektur ATMega328

21

Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega328

22

Gambar 3.4 Rangkaian Minimum ATMega328

25

Gambar 3.5 Rangkaian LDR Sebagai Sensor Cahaya

26

Gambar 3.6 Rangkaian Sensor LM35

27

Gambar 3.7 Display Relay

28

Gambar 3.8 Rangkaian LCD

29

Gambar 3.9 Rangkaian Relay

30

Gambar 3.10 Coding Relay

30

Gambar 3.11 Rangkaian LCD

31

Gambar 3.12 Coding LCD

31

Gambar 3.13 Flowchart Sensor Cahaya (LDR)

32

Gambar 3.14 Flowchart Sensor Suhu (LM35)

33

Gambar 3.15 Tampak Depan

34

Gambar 3.16 Tampak Belakang

34

Gambar 3.17 Semua Alat Keadaan Mati

35

Gambar 3.18 Semua Alat Keadaan Hidup

35

Gambar 3.19 Lampu Keadaan Hidup

36

Universitas Sumatera Utara

xii
Gambar 3.20 Kipas Keadaan Hidup

36

Gambar 4.1 Coding Pengujian Arduino Uno

37

Gambar 4.2 Rangkaian LED yang menyala

38

Gambar 4.3 Pemanasan Ruangan dengan Solder dan Pengukuran Suhu
dengan Multimeter

38

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya
Pada Hari Ke-1

40

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya
Pada Hari Ke-2

41

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Intensitas Cahaya
Pada Hari Ke-3

42

Gambar 4.7 Lampu dengan kondisi hidup

42

Gambar 4.8 Coding Pengujian LCD

43

Gambar 4.9 Tampilan Suhu Ruangan

43

Gambar 4.10 Tampilan Suhu Ruangan Pada LCD dan Multimeter

44

Gambar 4.11 Relay dalam Keadaan Mati

45

Gambar 4.12 Relay dalam Keadaan Hidup

45

Gambar 4.13 Miniatur Rumah

47

Gambar 4.14 Alat Secara Keseluruhan

47

Universitas Sumatera Utara