bab ii tinjauan pustaka dan landasan...

19
II-1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI Pada bab ini berisikan 2 hal yaitu tinjauan pustaka dan landasan teori. Tinjauan pustaka membahas mengenai tugas akhir maupun literatur pendukung lainnya yang menjadi referensi dan inspirasi dalam pembuatan proyek akhir ini. Sedangkan landasan teori berisi teori-teori yang berkaitan dengan bagian-bagian yang digunakan pada proyek akhir ini. 2.1 Tinjauan Pustaka Dibawah ini merupakan beberapa proyek lain yang berkaitan dalam pembuatan proyek akhir ini antara lain : Tabel II. 1 Tinjauan pustaka No. Identitas Metoda Kelebihan Kekurangan 1. Rancang Bangun Coolbox Penyimpan Makanan dengan Menggunakan Aplikasi Termoelektrik / Roby Rinaldo / 2011 [1] Coolbox untuk menyimpan dan mendinginkan makanan, menggunakan 2 buah elemen peltier tipe TEC-12706. Setelah dilakukan pengujian, daya yang digunakan sebesar 72 watt. Selama 2 jam pengujian suhu terendah yang terukur 8,2 °C (tanpa beban) dan 10,1 °C (dengan beban) Suhu terendah yang dicapai 10,1 °C dengan beban dan saat tanpa beban 8,2°C Sumber tegangan yang digunakan memiliki arus yang besar yaitu 23A

Upload: others

Post on 02-Feb-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • II-1

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

    Pada bab ini berisikan 2 hal yaitu tinjauan pustaka dan landasan teori.

    Tinjauan pustaka membahas mengenai tugas akhir maupun literatur pendukung

    lainnya yang menjadi referensi dan inspirasi dalam pembuatan proyek akhir ini.

    Sedangkan landasan teori berisi teori-teori yang berkaitan dengan bagian-bagian

    yang digunakan pada proyek akhir ini.

    2.1 Tinjauan Pustaka

    Dibawah ini merupakan beberapa proyek lain yang berkaitan dalam

    pembuatan proyek akhir ini antara lain :

    Tabel II. 1 Tinjauan pustaka

    No. Identitas Metoda Kelebihan Kekurangan

    1. Rancang

    Bangun

    Coolbox

    Penyimpan

    Makanan

    dengan

    Menggunakan

    Aplikasi

    Termoelektrik

    / Roby Rinaldo

    / 2011 [1]

    Coolbox untuk menyimpan

    dan mendinginkan

    makanan, menggunakan 2

    buah elemen peltier tipe

    TEC-12706. Setelah

    dilakukan pengujian, daya

    yang digunakan sebesar 72

    watt. Selama 2 jam

    pengujian suhu terendah

    yang terukur 8,2 °C (tanpa

    beban) dan 10,1 °C

    (dengan beban)

    Suhu

    terendah

    yang dicapai

    10,1 °C

    dengan beban

    dan saat

    tanpa beban

    8,2°C

    Sumber

    tegangan yang

    digunakan

    memiliki arus

    yang besar

    yaitu 23A

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-2

    2. Rancang

    Bangun

    Coolbox

    Pendingin

    Minuman

    Menggunakan

    Aplikasi

    Termoelektrik

    dengan Isolasi

    Glasswool/

    Muzani

    Iskandar/ 2011

    [2]

    Coolbox ukuran kabin

    15cmx10cmx7cm untuk

    menyimpan dan

    mendinginkan minuman

    dengan menggunakan 1

    buah elemen peltier tipe

    TEC-12706. Daya sebesar

    32,76 watt. Setelah

    dilakukan pengujian, suhu

    terendah sebesar 10,6 °C

    pada menit ke-60

    Dengan

    ukuran kabin

    yang cukup

    besar dan

    jumlah peltier

    yang sedikit

    dapat

    menghasilkan

    suhu yang

    rendah yaitu

    10,6 °C

    Isolasi kabin

    menggunakan

    glasswool,

    dimana bahan

    glasswool ini

    dapat

    menyebar

    kemana-mana

    jika terkena

    angin (kipas)

    3. Laporan Kerja

    Praktek dan

    Analisa DC

    Cooler sebagai

    Perangkat

    Pendingin

    pada Rectifier

    Outdoor

    Cabinet

    (ODC) di PT

    Graha Sumber

    Prima

    Elektronik/

    Nafia

    Kurnisari/

    2016 [3]

    Pembahasan mengenai DC

    Cooler sebagai pendingin

    kabin panel yang kerjanya

    dikendalikan berdasarkan

    suhu kabin yang terbaca

    oleh LM35. Jika suhu

    kabin > 24°C maka DC

    Cooler akan aktif

    sedangkan ketika suhu

    kabin < 25°C maka DC

    Cooler tidak aktif. DC

    Cooler ini menggunakan 7

    buah elemen peltier yang

    dipasang secara seri

    Dapat

    menjaga suhu

    dalam panel

    yang

    ukurannya

    cukup besar

    dan pengaruh

    suhu dari

    lingkunganny

    a juga besar

    Membutuhkan

    daya yang

    besar

    Berdasarkan dari tinjauan pustaka yang terlihat pada tabel II.1, maka pada

    proyek akhir ini dibuat sebuah alat pendingin berupa kotak untuk menyimpan buah

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-3

    strawberry selama proses pendistribusian, dimana untuk pendinginnya tersebut

    menggunakan 4 buah elemen peltier dengan tipe yang sama seperti pada ketiga

    tinjauan pustaka di atas yaitu TEC-12706 yang dirangkai secara seri-paralel dengan

    masing-masing 2 buah peltier diserikan, lalu kedua rangkaian seri tersebut

    dihubungkan secara paralel. Hal tersebut dilakukan untuk mengatasi kekurangan

    tinjauan pustaka nomor 1 dan 3 yaitu mengurangi daya dan sumber arus yang

    dibutuhkan karena dengan dirangkai secara seri-paralel, rakitan peltier dapat

    bekerja dengan sumber tegangan dari baterai 12V 7Ah. Selanjutnya, mengatasi

    kekurangan dari tinjauan pustaka nomor 2 yaitu alat ini tidak dilapisi glasswool

    pada bagian dalamnya, melainkan dilapisi oleh aluminium foil berlapis busa karena

    dalam pemasangannya lebih mudah dan dapat meredam panas serta menjaga suhu

    dalam kotak tetap rendah. Proyek akhir ini berjudul “Penstabil Suhu Dalam Kotak

    Pada Pendistribusian Buah Strawberry Menggunakan Elemen Peltier”. Adapun

    teori-teori pendukung dalam pengerjaan proyek akhir, terdapat pada landasan teori

    berikut ini.

    2.2 Landasan Teori

    Bagian ini berisi penjelasan mengenai teori penunjang sebagai referensi

    yang berkaitan dengan bagian-bagian yang digunakan pada proyek akhir ini. Materi

    yang akan dibahas yaitu mengenai sistem pendingin, termoelektrik, mikrokontroler,

    sensor yang digunakan, LCD dan cara pendistribusian buah strawberry.

    2.2.1 Sistem Refrigerasi

    Refrigerasi adalah proses pengambilan kalor atau panas dari suatu benda

    atau ruang untuk menurunkan suhunya. Sistem refrigerasi yang umum dan mudah

    dijumpai adalah sistem refrigerasi kompresi uap dan pada sistem ini terdapat

    refrigeran yakni suatu senyawa yang dapat berubah fase secara cepat dari uap ke

    cair dan sebaliknya. Pada saat terjadi perubahan fase dari cair ke uap, refrigeran

    akan mengambil kalor (panas) dari lingkungan. Sebaliknya, saat berubah fase dari

    uap ke cair, refrigeran akan membuang kalor (panas) ke lingkungan

    sekelilingnya[5].

    Pada sistem refrigerasi kompresi uap terdapat beberapa komponen utama

    yaitu kompresor, kondensor, evaporator, katup ekspansi dan refrigeran sedangkan

    pada sistem refrigerasi termoelektrik tidak menggunakan komponen-komponen

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-4

    terssebut, untuk itu dalam sistem refrigerasi menggunakan termoelektrik tidak ada

    bagian-bagian yang bergerak sehingga tidak ada getaran dan lebih ramah

    lingkungan karena tidak membutuhkan refrigeran. Namun, sistem refrigerasi

    termoelektrik memiliki kekurangan jika dibandingkan dengan sistem refrigerasi

    kompresi uap yaitu koefisien kinerjanya relatif sangat rendah sehingga hanya

    efektif jika diaplikasikan pada objek pendingin yang kecil serta daya yang kecil.

    2.2.1.1 Termoelektrik

    Termoelektrik merupakan teknologi yang bekerja dengan mengkonversikan

    energi kalor (perbedaan suhu) menjadi listrik secara langsung atau sebaliknya

    mengkonversikan energi listrik menjadi proses pompa kalor. Termoelektrik

    dipengaruhi oleh tiga hal, yaitu efek seebeck, efek peltier dan efek thompson[4].

    1. Fenomena Termoelektrik

    a. Efek Seebeck

    Efek seebeck merupakan fenomena yang mengubah perbedaan suhu menjadi

    energi listrik. Ketika terdapat dua bahan yang berbeda dihubungkan dalam

    suatu rangkaian tertutup dan kedua ujungnya disambungkan serta dibuat

    dengan suhu yang berbeda, maka arus listrik akan mengalir dalam rangkaian

    tersebut. Jika terdapat arus listrik dalam suatu rangkaian maka terdapat

    tegangan pula pada rangkaian tersebut, sehingga dapat dikatakan bahwa

    perbedaan suhu dapat mengakibatkan perbedaan tegangan, seperti yang terlihat

    pada gambar II.1.

    Gambar II. 1 Efek seebeck[4]

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-5

    Sedangkan koefisien seebeck dinyatakan sebagai perubahan tegangan pada

    setiap unit perbedaan suhu pada kedua ujung logam seperti pada persamaan

    (1). Koefisien seebeck ini bisa bertanda positif dan negatif bergantung arah

    alirah elektron.

    𝑆 =𝑑𝑉

    𝑑𝑇……………………………………………………………… . . (1)

    Keterangan:

    S = Koefisien Seebeck

    dV = Kenaikan perbedaan tegangan

    dT = Kenaikan perbedaan suhu

    b. Efek Peltier

    Efek peltier merupakan kebalikan dari efek seebeck, yaitu ketika dua buah

    bahan yang berbeda disambungkan dan diberi arus listrik searah maka akan

    terjadi fenomena pompa kalor. Pada satu sisi akan bersuhu rendah atau dingin

    karena adanya penyerapan kalor dan sisi yang lainnya akan bersuhu tinggi atau

    panas karena adanya pelepasan kalor, seperti yang terlihat pada gambar II.2.

    Gambar II. 2 Efek peltier[4]

    Efek seebeck dan efek peltier bersifat reversible artinya jika pemberi arus

    terbalik positif dan negatifnya maka sisi yang panas dan dingin akan bertukar.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-6

    c. Efek Thompson

    Efek Thompson menjelaskan bahwa jika suatu arus listrik dilewatkan melalui

    suatu konduktor yang memiliki gradient temperature melebihi panjangnya,

    kalor hanya akan diserap oleh konduktor atau dilepaskan dari konduktor[4].

    2. Prinsip Kerja Pendingin Termoelektrik

    Prinsip kerja pendingin termoelektrik berdasarkan efek peltier, yaitu ketika

    arus DC dialirkan ke elemen peltier yang terdiri dari beberapa pasang sel

    semikonduktor tipe p (semikonduktor yang memiliki tingkat energi yang lebih

    rendah) dan tipe n (semikonduktor yang memiliki tingkat energi yang lebih tinggi),

    maka akan mengakibatkan salah satu permukaan elemen peltier menjadi dingin

    karena terjadi penyerapan kalor dan permukaan yang lainnya menjadi panas karena

    terjadi pelepasan kalor, skema aliran peltier seperti yang terlihat pada gambar II.3.

    Permukaan elemen peltier yang menjadi panas maupun dingin tergantung dari arah

    aliran arus listriknya.

    Gambar II. 3 Skema aliran peltier

    (Sumber: www.huimao.com)

    Elektron mengalir dari semikonduktor tipe p yang kekurangan energi,

    menyerap kalor pada bagian yang didinginkan kemudian mengalir ke

    semikonduktor tipe n. Semikonduktor tipe n yang kelebihan energi membuang

    energi tersebut ke lingkungan dan mengalir ke semikonduktor tipe p dan seterusnya

    seperti yang terlihat pada gambar II.4.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-7

    Gambar II. 4 Arah aliran elektron pada modul termoelektrik[6]

    3. Komponen Dasar Sistem Pendingin Termoelektrik

    Pendingin termoelektrik membutuhkan heatsink yang terbuat dari

    aluminium atau tembaga yang berfungsi untuk memperluas lahan hantaran panas

    dan dingin yang dihasilkan oleh elemen peltier sehingga membantu proses

    pendinginan. Pemakaiannya dipadukan dengan kipas DC untuk lebih

    mengoptimalkan penyerapan dan pelepasan kalor. Digunakan 2 buah heatsink,

    yaitu heatsink untuk sisi dingin dan heatsink untuk sisi panas. Heatsink akan

    menyerap kalor pada sisi dingin elemen peltier dan membuang kalor pada sisi panas

    elemen peltier. Heatsink pada sisi panas lebih besar ukurannya dibandingkan

    heatsink pada sisi dingin agar proses pembuangan panas lebih cepat. Selain

    menggunakan heatsink dan kipas DC, juga menggunakan isolator yang terbuat dari

    busa yang berfungsi sebagai pemisah antara heatsink dingin dengan heatsink panas.

    Bahan busa yang digunakan memiliki konduktivitas termal yang kecil sehingga

    tidak dapat mengalirkan kalor yang membuat suhu panas maupun dingin yang

    dihasilkan elemen peltier tidak bercampur. Komponen selanjutnya yaitu thermal

    paste yang berfungsi untuk mengurangi hambatan panas permukaan antara heatsink

    dan peltier, mengisi ruang atau celah kosong antara heatsink dengan peltier akibat

    permukaan heatsink dan peltier yang kasar atau tidak rata, sehingga dengan

    dioleskannya thermal paste akan memperbesar kontak area ini.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-8

    2.2.2 Mikrokontroler

    Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau

    sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC dan mempunyai satu atau

    beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC yang memiliki beragam

    fungsi[14]. Di dalam satu chip IC yang siap pakai tersebut terdapat I/O, RAM,

    ROM, CPU, Clock dan peralatan internal lainnya yang saling terhubung dengan

    baik. Mikrokontroler mempunyai masukan dan keluaran digital serta kendali

    dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Kelebihan

    dengan menggunakan mikrokontroler ini adalah:

    1. Dalam sistem pengoprasian, mikrokontroler tidak tergantung pada

    komputer, sehingga komputer hanya digunakan untuk download

    perintah instruksi atau program.

    2. Mikrokontroler terbentuk dalam satu chip, dimana prosesor, serta I/O

    terintegrasi menjadi satu kontrol sistem.

    3. Mikrokontroler memiliki fasilitas tambahan yaitu dalam pengembangan

    memori dan I/O yang disesuaikan dalam kebutuhan sistem.

    4. Penggerak pada mikrokontroler ini menggunakan bahasa assembly

    dengan berpacu pada digital dasar sehingga dalam pengoprasian sistem

    lebih mudah dijalankan.

    Mikrokontroler yang digunakan pada proyek akhir ini adalah Atmega 8535

    yang digunakan untuk mengontrol suhu dan tegangan baterai dan berikut ini adalah

    teori mengenai Atmega 8535.

    2.2.2.1 Mikrokontroler ATMega 8535

    Salah satu jenis mikrokontroler yaitu mikrokontroler ATMega 8535,

    dimana ATMega 8535 ini memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan

    mikrokontroler yang lainnya, yaitu:

    a. Memiliki 8 channel ADC dengan resolusi 10 bit dengan metoda

    pengonversian menggunakan Succesive Aproximation

    b. Dilengkapi dengan programmable serial USART

    c. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps

    d. Memiliki perangkat antarmuka serial two-wire dengan orientasi byte

    e. Memiliki timer internal yang dapat difungsikan sebagai Real-Time Timer

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-9

    f. Pengoperasian memerlukan tegangan rendah, yaitu 4,5V s.d 5,5V

    g. Pemrograman dapat dilakukan dengan mudah karena mikrokontroler ini

    dapat diganti programnya pada saat run time.

    Mikrokontroler ATMega 8535 memiliki 40 pin dengan 4 buah port yang

    masing-masing berjumlah 8 bit seperti gambar II.5 yang menunjukan konfigurasi

    pin mikrokontroler ATMega 8535.

    Gambar II. 5 Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega 8535

    (Sumber:datasheet)

    2.2.3 Sensor

    Sensor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah

    besaran fisis menjadi besaran elektrik (resistansi, tegangan dan arus). Menurut D

    Sharon, dkk (1982), sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi

    gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti

    energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan

    sebagainya.

    Pada alat proyek akhir ini digunakan 2 buah sensor yaitu sensor suhu dan

    sensor tegangan.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    http://zonaelektro.net/tag/sensor-adalah/

  • II-10

    2.2.3.1 Sensor Suhu

    Sensor suhu adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala

    perubahan suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu[9]. Sensor

    suhu yang digunakan pada proyek akhir ini adalah LM35 yang berfungsi untuk

    mendeteksi suhu dalam kotak dan berikut ini adalah teori mengenai sensor LM35.

    LM 35

    Sensor suhu IC LM 35 seperti yang terlihat dari gambar II.6 merupakan

    komponen elektronika produksi National Semiconductor yang berfungsi untuk

    mengubah perubahan suhu yang diterima menjadi sebuah besaran elektrik dalam

    bentuk tegangan. Kelebihan dari sensor suhu IC LM35 yaitu rentang suhu yang

    dapat terdeteksi jauh yaitu -55°C sampai +150°C, memiliki impedansi keluaran

    yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dihubungkan ke rangkaian

    kontrol dengan mudah dan membuat rangkaian menjadi sederhana serta tidak

    memerlukan pengkondisi sinyal.

    Gambar II. 6 IC LM35 (Sumber: probots.co.in)

    IC LM 35 memiliki 3 pin seperti yang terlihat pada gambar II.7, pin 1

    berfungsi sebagai supply tegangan DC dengan masukan sebesar 4 Volt hingga 20

    Volt, pin 2 berfungsi sebagai keluaran hasil mendeteksi perubahan suhu dalam

    bentuk perubahan tegangan DC dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu

    sebesar 10mV/°C yang artinya jika suhu yang terdeteksi sebesar 20°C maka

    keluaran dari IC LM 35 adalah 0,2 Volt, perhitungannya seperti yang tercantum

    pada persamaan (2) dan pin 3 untuk ground.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-11

    𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑆𝑢ℎ𝑢 × 𝑟𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢𝑠𝑖.........................................................................(2)

    Keterangan:

    Vout = tegangan keluaran LM 35 (Volt)

    Suhu = suhu yang terdeteksi (°C)

    Resolusi = 10mV/°C

    Gambar II. 7 Konfigurasi pin IC LM35

    (Sumber: datasheet)

    2.2.3.2 Sensor Tegangan

    Sensor tegangan pada proyek akhir ini berfungsi untuk mendeteksi nilai

    tegangan pada baterai. Sensor tegangan yang digunakan seperti yang terlihat pada

    gambar II.8.

    Gambar II. 8 Sensor tegangan (Sumber: www.halimsupranata.com)

    Sensor tegangan ini dapat membaca tegangan DC dengan rentang 0 Volt

    sampai 25 Volt, sedangkan keluarannya berupa tegangan dengan rentang 0 Volt

    sampai 5 Volt. Hal tersebut terjadi karena rangkaian dalam dari sensor tegangan

    adalah rangkaian pembagi tegangan sehingga prinsip kerjanya yaitu mengubah

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-12

    tegangan besar menjadi tegangan yang lebih kecil atau membuat tegangan referensi

    yang berasal dari tegangan yang lebih besar. Rangkaian pembagi tegangan ini

    terdiri dari 2 buah resistor seperti yang terlihat pada gambar II.9 dan untuk

    mendapatkan nilai Vo dapat dirumuskan seperti pada persamaan (3), dimana Vo

    merupakan keluaran dari sensor (0V-5V) dan VI merupakan masukan sensor yaitu

    tegangan baterai yang akan dibaca nilainya.

    Gambar II. 9 Rangkaian pembagi tegangan

    (Sumber: elektronika-dasar.web.id)

    𝑉𝑜 = 𝑉𝐼 ×𝑅2

    𝑅1+𝑅2.............................................................................(3)

    2.2.4 Baterai

    Baterai seperti yang terlihat pada gambar II.10 adalah alat listrik-kimiawi

    yang menyimpan energi dan mengeluarkan tenanganya dalam bentuk listrik. Jenis-

    jenisnya terbagi atas baterai kering, baterai basah dan baterai gel, sedangkan

    menurut pengisiannya baterai terbagi atas baterai primer dan baterai sekunder.

    Baterai primer adalah baterai yang bersifat sekali pakai atau tidak bisa diisi ulang,

    sedangkan baterai sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang. Prinsip kerja

    baterai yaitu saat kondisi discharge energi kimia diubah menjadi energi listrik

    sedangkan saat kondisi charge energi listrik diubah menjadi energi kimia.

    Pada proyek akhir ini baterai yang digunakan adalah baterai kering dengan

    spesifikasi 12 volt 7Ah yang artinya baterai tersebut dapat memberi tegangan

    sebesar 12 volt dan arus sebanyak 7A dalam waktu 1 jam.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-13

    Gambar II. 10 Baterai kering

    (Sumber: ghian.wordpress.com)

    2.2.4.1 Konstruksi Baterai Kering

    Baterai kering terdiri dari kotak baterai, terminal baterai, tutup atas, sekat

    penutup, lubang pengisian, plat negatif, pembatas khusus dan plat positif, seperti

    yang terlihat pada gambar II.11. Di dalam baterai terdapat beberapa sel baterai dan

    pada umumnya di dalam baterai 6 Volt terdapat 3 buah sel baterai sedangkan pada

    baterai 12 Volt terdiri dari 6 sel baterai yang dirangkai secara seri dengan masing-

    masing sel menghasilkan tegangan 2 Volt-2,2Volt, sehingga tegangan baterai

    maksimum 13,2 Volt. Berbeda dengan baterai basah yang di dalamnya terdapat

    cairan elektrolit, di dalam baterai kering terdapat semacam gel sebagai pengganti

    cairan elektrolit.

    Gambar II. 11 Konstruksi baterai kering

    (Sumber: www.slideshare.net)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-14

    2.2.5 Sel Surya

    Sel surya atau sel fotovoltaik merupakan komponen yang dapat

    mengkonversikan energi surya menjadi energi listrik. Komponen ini dibuat dari

    bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium. Sel surya pada umumnya

    memiliki ketebalan minimum 0,3 mm yang terbuat dari irisan bahan semikonduktor

    dengan kutub positif dan negatif. Setiap sel surya biasanya menghasilkan tegangan

    0,5 volt dan dalam pemakaiannya sel surya disusun menjadi suatu panel surya.

    Komponen sel surya merupakan komponen semikonduktor sambungan P-N (P-N

    Junction) yaitu sambungan dari semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N.

    Semikonduktor jenis N terbuat dari kristal silikon dan terdapat juga sejumlah

    material lain (umumnya posfor) dalam batasan bahwa material tersebut dapat

    memberikan suatu kelebihan elektron bebas sedangkan semikonduktor jenis P

    terbuat dari kristal silikon yang di dalam nya terdapat sejumlah kecil materi lain

    (umumnya boron) yang mana menyebabkan material tersebut kekurangan satu

    elektron bebas[8].

    2.2.5.1 Jenis Sel Surya

    Terdapat 3 jenis sel surya berdasarkan teknologi pembuatannya, yaitu:

    1. Monocrystalline

    Panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling

    tinggi. Memiliki efisien sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini

    adalah tidak akan berfungsi baik di tempat yang kurang cahaya matahari dan

    efisiennya akan turun dalam cuaca berawan[8].

    2. Polycrystalline

    Panel surya yang memiliki susunan kristal acak. Tipe poly memerlukan luas

    permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis mono untuk

    menghasilkan daya listrik yang sama, tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat

    cuaca mendung[8]. Pada proyek akhir ini digunakan panel surya jenis

    polycrystalline.

    3. Thin Film Solar Photovoltaic

    Panel surya dengan struktur lapisan tipis mikrokristal-silicon dan amorphous

    dengan efisiensi modul hingga 8,5% sehingga luas permukaan yang diperlukan

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-15

    per watt daya yang dihasilkan lebih besar daripada mono dan poly. Perbedaan

    fisik dari 3 jenis panel surya dapat dilihat pada gambar II.12.

    Gambar II. 12 Jenis-jenis sel surya

    (www.solarhome.ru)

    2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

    LCD adalah salah satu media penampil data pada rangkaian elektronik.

    LCD banyak digunakan untuk menampilkan suatu nilai hasil dari sensor,

    menampilkan teks atau menampilkan menu aplikasi, tujuan dari hal tersebut adalah

    untuk memberikan informasi mengenai kondisi dari sistem kepada operator. Seperti

    pada proyek akhir ini penggunaan LCD menampilkan nilai hasil dari sensor suhu

    dan sensor tegangan dengan tujuan untuk memberikan informasi kepada operator

    mengenai suhu dalam kotak dan nilai tegangan baterai saat itu. LCD yang

    digunakan adalah LCD dengan ukuran 16x2 artinya terdiri dari 2 baris dan 16

    kolom, sehingga dalam 1 kali tampilan jumlah maksimum karakter yang dapat

    tampil dalam 1 baris adalah 16 karakter, seperti yang terlihat pada gambar II.13.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-16

    Gambar II. 13 Liquid Crystal Display

    (electronicsforu.com)

    Terdapat 16 pin pada modul LCD ini seperti yang terlihat pada gambar II.14

    dan pada tabel II.2 merupakan deskripsi pin LCD.

    Gambar II. 14 Pin LCD 16x2

    (circuitdigest.com)

    Terdapat 2 mode bus data dalam menghubungkan LCD dengan

    mikrokontroler, yaitu:

    1. mode 4 bit

    Pada mode 4 bit ini hanya menghubungkan 4 kabel bus data dan 4 kabel sisanya

    tidak dihubungkan pada apapun. Proyek akhir ini menggunakan mode 4 bit

    dengan menghubungkan 4 kabel bus data yaitu DB4-DB7 ke mikrokontroler.

    2. mode 8 bit

    Pada mode 8 bit ini menghubungkan semua kabel bus data (DB0-DB7) ke

    mikrokontroler.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-17

    Tabel II. 2 Deskripsi pin LCD [8]

    Pin Simbol I/O Keterangan

    1 VSS I GND

    2 VCC I Catu daya +5 Volt

    3 VEE I Catu daya untuk mengatur kontras

    4 RS I RS=0 untuk memilik command register

    RS=1 untuk memilih data register

    5 R/W I R/W= 0 untuk menulis

    R/W= 1 untuk membaca

    6 E I/O Enable clock LCD, logika 1 setiap kali

    pengiriman atau pembacaan data

    7 DB0 I/O

    Bus data 8 bit

    8 DB1 I/O

    9 DB2 I/O

    10 DB3 I/O

    11 DB4 I/O

    12 DB5 I/O

    13 DB6 I/O

    14 DB7 I/O

    15 Anoda I Tegangan positif backlight

    16 Katoda I Tegangan negatif backlight

    2.2.7 Strawberry

    Strawberry merupakan buah yang dapat tumbuh di daerah beriklim

    subtropis, tetapi tidak menutup kemungkinan dapat tumbuh di daerah tropis seperti

    Indonesia. Namun, tidak semua daerah di Indonesia dapat menanam strawberry

    karena strawberry membutuhkan lingkungan tumbuh yang bersuhu dingin atau

    sejuk dan lembap dengan curah hujan yang tidak begitu besar, karena jika curah

    hujan besar dapat membuat tanaman strawberry mengalami gagal panen.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-18

    Buah strawberry termasuk kedalam buah yang sensitif dan cepat rusak.

    Faktor bakteri dapat mempengaruhi lamanya penyimpanan strawberry sehingga

    untuk memperlambat proses pertumbuhan bakteri (pematangan strawberry)

    penyimpanan strawberry sebaiknya dilakukan dalam lemari pendingin dengan suhu

    maksimum 10oC dengan kondisi buah harus benar-benar dalam keadaan tidak basah

    saat proses penyimpanan berlangsung[7].

    Berdasarkan sumber yang didapatkan dari hasil wawancara langsung

    dengan petani strawberry di daerah Ciwidey, Kab.Bandung-Jawa Barat. Tahapan

    pendistribusian strawberry yaitu dari petani dikumpulkan oleh pengepul lalu

    dikirim ke penjual (toko-toko) dan terakhir sampai di konsumen. Sebelum

    didistribusikan buah strawberry dibersihkan terlebih dahulu lalu dikemas

    menggunakan wadah plastik yang telah diberi lubang untuk sirkulasi udara dan

    diberi alas kardus untuk menyerap embun atau air yang menguap dalama wadah

    plastik agar tidak ada yang menetes mengenai strawberry sehingga buah strawberry

    tidak basah dan tidak cepat busuk. Ukuran dari wadah plastik tersebut bervariasi

    yaitu berkisar antara 120 gram hingga 300 gram. Selanjutnya adalah cara

    pengiriman dari pengepul ke penjual, dimana ada dua cara berdasarkan jarak dan

    jumlah strawberry yang akan dikirimkan, yaitu:

    1. Untuk jarak yang dekat, biasanya dari Ciwidey ke Bandung proses

    pengiriman menggunakan sepeda motor dengan cara menumpukan

    beberapa keranjang di jok belakang motor. Maksimum jumlah keranjang

    adalah 12 keranjang dengan muat sekitar 60 kg strawberry. Dimana, satu

    keranjangnya dapat memuat sekitar 20-30 pak strawberry. Tetapi terkadang

    ada juga penjual (toko) yang meminta pengiriman dilakukan menggunakan

    styrofoam (kotak putih).

    2. Untuk jarak yang jauh seperti pengiriman keluar pulau Jawa dan biasanya

    jumlah strawberry yang dikirim pun banyak bisa mencapai diatas 3 kwintal.

    Pengiriman dilakukan menggunakan mobil yang meiliki chiller (pendingin).

    Jika jarak tidak begitu jauh (Bandung-Jakarta) dan jumlahnya banyak,

    pengiriman dilakukan menggunakan mobil pick up lalu ditutup

    menggunakan terpal.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • II-19

    Proses pengiriman ini dilakukan berdasarkan beberapa pertimbangan seperti

    biaya transportasi dan keefisienan proses pengiriman. Selama pengiriman kondisi

    buah strawberry yang disimpan tanpa pendingin dapat bertahan sekitar 3 hari

    sedangkan yang disimpan dalam pendingin dapat bertahan sekitar 1 minggu.