LAPORAN SKRIPSI RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750 IMAM HAMBALI NIM. 201352018

  

LAPORAN SKRIPSI

RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR

PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN

SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

  

IMAM HAMBALI

NIM. 201352018

DOSEN PEMBIMBING

Solekhan, ST.MT

Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

  

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2018

HALAMAN PERSETUJUAN

  

RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR

PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN

SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

  Kudus, 6 mei 2018 Menyetujui,

  Pembimbing Utama, Solekhan, ST, MT

  NIDN. 0619057201 Pembimbing Pendamping,

  Imam Abdul Rozaq, S.Pd, MT NIDN. 0629088601

  Mengetahui Koordinator Skripsi/Tugas Akhir

  HALAMAN PENGESAHAN

RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR

PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN

SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

  Kudus, 29 Agustus 2018 Menyetujui,

  Ketua Penguji, Mohammad Dahlan, ST, MT

  NIDN. 0601076901 Anggota Penguji I,

  F.Shoufika Hilyana, S.Si, M.Pd NIDN. 0006108503

  Anggota Penguji II, Solekhan, ST, MT

  NIDN. 0619057201 Mengetahui

  

RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA

SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN

SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

  Nama mahasiswa : Imam Hambali NIM : 201352018 Pembimbing : 1. Solekhan, ST.MT

  2. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT

  RINGKASAN Pemanas air merupakan salah satu peralatan yang banyak digunakan oleh manusia.

  Salah satunya digunakan untuk memenuhi kebutuhan pada skala rumah tangga yaitu untuk mandi air hangat. Pemanas air yang sering di pakai masyarakat adalah pemanas air yang memanfaatkan energi cahaya matahari dengan mengoptimalkan panas air yang berada di dalam pelat datar untuk mendapatkan energi panas yang maksimal digunakan sistem tracking, dengan merancang sebuah alat pemanas air otomatis solar water

  heater dan membuat pengendali untuk mengatur sensitifitas sensor intensitas cahaya

  GY-302 BH1750 yang menggunakan mikrokontroler Atmega8 dengan bahasa pemograman yaitu bahasa C. dari hasil penelitian menyatakan bahwa rangkaian bekerja dengan baik yaitu ketika sensor intensitas cahaya GY-302 BH1750 menerima paparan cahaya dari matahari maka sensor yang di gunakan ini bekerja dengan mencari nilai selisih yang paling besar supaya motor stepper menggerakan pelat terus mengarah ke matahari. Sistem tracking ini akan beroperasi dari jam 08.00 sampai jam 16.00, dengan sistem tracking ini didapatkan pada pukul 11.00 sampai pukul 13.00, panas tertinggi pada pelat bisa mencapai 74

  ˚C, arah sudut berubah menyesuaikan pelat dari timur ke arah barat. Sedangkan tanpa sistem tracking ketika Pada saat pukul 11.00 sampai pukul 14.00 suhu plat yang di dapat mencapai 67˚C karena posisi matahari tepat berada di atas p elat datar pada posisi 90˚

  Kata Kunci : Arduino, GY302BH1750, stepper, Water Heater, Tenaga Surya

RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

  Student Name : Imam hambali

  NIM : 201352018

  Mentor : 1. Solekhan, ST.MT

  2. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT

  

ABSTRACT

Water heaters are one of the tools that are widely used by humans. One of them is used to meet the needs

on a household scale that is for a warm bath. Water heaters that are often used by the community are

water heaters that utilize solar energy by optimizing the heat of the water inside the flat plate to get

maximum heat energy used by the tracking system, by designing a solar water heater automatic water

heater and making controllers to regulate light intensity sensor sensitivity GY-302 BH1750 which uses

microcontroller Atmega8 with programming language namely C language. From the results of the

research states that the circuit works well, that is when the light intensity sensor GY-302 BH1750

receives exposure to light from the sun, the sensor used works by searching the biggest difference value

so that the stepper motor moves the plate and continues to point to the sun. This tracking system will

operate from 08.00 to 16.00, with this tracking system obtained at 11:00 until 13:00, the highest heat on

the pl ate can reach 74˚C, the direction of the angle changes to adjust the plate from east to west. Whereas

without tracking system when at 11.00 to 14.00 the temperature of the plate can reach 67˚C because the

position of the sun is directly above the flat plat e at position 90˚ .

  Keywords: Arduino, GY302BH1750, stepper, Water Heater, Solar Power

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ” RANCANG BANGUN PENGATUR SUDUT ROTASI PELAT

DATAR PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN SENSOR

  INTENSITAS CAHAYA GY-302 BH1750

  Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh gelar sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

  Selama penulisan skripsi ini tentunya penulis mendapat banyak bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1.

  Dr. Suparnyo, S.H., MS. selaku Rektor Universitas Muria Kudus.

  2. Mohammad Dahlan, S.T., M.T. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

  3. Mohammad Iqbal, S.T., M.T. Selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Muria Kudus.

  4. Solekhan, S.T., M.T. Selaku pembimbing I yang selalu membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun Skripsi ini.

  5. Imam Abdul Rozaq, S.Pd.MT. Selaku pembimbing II yang selalu membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun Skripsi ini.

  6. Mohammad Iqbal, S.T., M.T Selaku dosen wali saya yang banyak mendukung selama kuliah dalam mencapai tujuan.

  7. Seluruh Staff Dosen, Fakultas Teknik Elektro kiranya telah banyak memberikan pengetahuan pada penulis, selama menimba ilmu di Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus ini.

  8. Ibunda Eni yuliati, Ayahanda Supadi, Saudara penulis ahmad sayful alim dan

  seluruh keluarga besar penulis pakde subandriyo, bude kasminah,Nenek

  DAFTAR ISI HALAMANJUDUL ......................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................................... iv RINGKASAN .................................................................................................... v ABSTRACT ....................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar belakang ........................................................................................ 1

  1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 2

  1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3

  1.4 Tujuan ...................................................................................................... 3

  1.5 Manfaat ................................................................................................... 3 1.6 sistematika penulusan ............................................................................. 3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Mikrokontroler Arduino Uno ................................................................. 6

  2.2 Sensor GY302 BH1750 ........................................................................... 7

  2.3 LCD 16x4 ................................................................................................ 9

  2.4 Pelat Alumunium .................................................................................... 10

  2.5 Motor Stepper ......................................................................................... 11

  2.5.1 Kakteristik Motor Stepper ....................................................................... 12

  2.5.2 Prinsip kerja motor stepper ..................................................................... 13

  2.6 Driver Motor Setepper 1298p ................................................................. 14

  2.7 Pipa Tembaga .......................................................................................... 15

  2.8 Sensor Suhu DS18b20 ............................................................................ 16

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Persiapan Penelitian ................................................................................ 18

  3.2 Variabel Penellitian ................................................................................. 18

  3.3 Perancangan Alat .................................................................................... 18

  3.4 Perancangan Hardware ............................................................................ 20

  3.5 Pembuatan Alat ....................................................................................... 21

  3.6 Uji Coba Alat .......................................................................................... 25

  3.7 Hasil Dan Analisa .................................................................................... 26

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Hasil dari peranangan alat... .....................................................................28

  4.2 Pengujian solar water heater tanpa sistem tracking.................................30

  4.3 Perbandingan antara solar water heater dengan sistem tracking dengan menggunakan sensor intensitas cahaya GY302 BH1750......................... 31

  4.4 Perbandingan antara solar water heater sistem tracking dengan menggunakan sensor GY302 BH1750... ..................................................32

  4.5 Hasil pengukuran sensor GY302 BH1750 dengan alat ukur lux digital seri 5202 ......................................................................................................... 33

  BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 36

  5.2 Saran .............................................................................................................. 36

  

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................37

LAMPIRAN .......................................................................................................39

BIODATA PENULIS.........................................................................................44

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno ................................................................................ 7Gambar 2.2 Sensor GY302 BH1750 ............................................................... 9Gambar 2.3 LCD 16x2 I2C ............................................................................ 10Gambar 2.4 Bentuk pelat aluminium .............................................................. 11Gambar 2.5 Prinsip kerja motor stepper .......................................................... 14Gambar 2.6 Motor stepper............................................................................... 14Gambar 2.6 Driver motor stepper ................................................................... 15Gambar 2.7 Pipa tembaga ............................................................................... 15Gambar 2.8 sensor suhu DS18B20.................................................................. 16Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian .............................................................. 17Gambar 3.2 Blok diagram perancangan hadware pada solar water heater .... 19Gambar 3.3 Skema rangkaian sistem tracking ................................................ 21Gambar 3.4 Bentuk solar water heater sistem tracking ................................ 22Gambar 3.5 Bentuk pelat datar ........................................................................ 23Gambar 3.6 Bentuk perangkat Kontroler ........................................................ 23Gambar 3.7 Bentuk sensor GY302 BH1750 ................................................... 24Gambar 3.8 Bentuk motor stepper .................................................................. 24Gambar 3.9 Bentuk tandon Air ....................................................................... 25Gambar 3.10 Uji Coba Alat ............................................................................... 26Gambar 4.1 Desain solar water heater ............................................................. 28Gambar 4.2 Flowchart sistem tracking solar water heater ............................. 32Gambar 4.3 Bentuk nyata solar water heater ................................................. 32Gambar 4.4 pengukuran pada alat lux meter 5202 .......................................... 33Gambar 4.5 Grafik pengukuran solar water heater ....................................... 34

  DAFTAR TABEL