bab iii pembahasan · 46 3.2. blok rangkaian alat gambar iii.1. blok rangkaian alat penjemuran...

45

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. Tinjauan Umum Alat

Alat rancang bangun penjemuran pakaian otomatis ini adalah sebuah alat

yang berguna dalam menjemur pakaian. Alat ini kemudian akan ditampilkan dalam

bentuk tulisan dan keterangan cuaca cerah atau gelap dan tidak hujan atau hujan

dalam sebuah LCD.

Saat ini penerapan sensor untuk memudahkan pekerjaan manusia semakin

meningkat. Salah satunya adalah penggunaan sensor hujan dan sensor cahaya (LDR)

yang di aplikasikan pada jemuran pakaian. Arduino Uno akan menerima sinyal dari

sensor tersebut , lalu memberikan perintah pada motor Servo untuk memerintahkan

motor Servo berputar maju atau mundur. Arah putaran motor Servo di tentukan oleh

perintah langsung dari Arduino Uno. Arduino Uno sebagai mikrokontroler untuk

memerintah, sangat di andalkan agar tidak salah dalam menjalankan motor Servo.

Jemuran mampu untuk bergerak sejauh kurang lebih 1,5 meter dalam kenyataannya

pada alat peraga hanya 1,5 cm. Tujuannya adalah motor dapat menarik tuas jemuran,

agar baju atau jemuran tidak menjadi basah karena kehujanan.

Cara kerja alat ini adalah ketika sensor hujan dan sensor cahaya

mendeteksi cuaca cerah atau gelap dan kondisi hujan atau tidak hujan, kemudian

Arduino Uno mengolah dan memproses hasil yang telah diketahui oleh sensor,

selanjutnya Arduino Uno mengirimkan hasil tersebut untuk menampilkan dalam

LCD berupa tulisan kondisi cuaca tersebut dan hujan atau tidak hujan.

46

3.2. Blok Rangkaian Alat

Gambar III.1. Blok Rangkaian Alat Penjemuran Pakaian Otomatis Berbasis Arduino Uno

Penjelasan blog rangkaian alat ini adalah :

1. Input

Komponen Input ini adalah komponen masukan yang akan di proses. Komponen

input terdiri dari :

a. Catu daya yang menyalurkan arus +12 volt ke dalam rangkaian alat.

b. Sensor Hujan atau Sensor air yang berfungsi sebagai input panel sensor air

dan merubah besaran fisik air menjadi besaran listrik , semakin sedikit air

hujan yang menyentuh panel sensor maka hambatannya akan semakin besar

dan sebaliknya.

Catu Daya

(Input)

ARDUINO

UNO

(Proses)

SENSOR

HUJAN

(Input)

SENSOR

CAHAYA

(Input)

LCD 16x2

(Output)

Relay

(Output)

MOTOR

SERVO

(Output)

47

c. Sensor Cahaya atau Sensor LDR yang berfungsi sebagai input pin analog dari

Arduino Uno untuk mendeteksi intensitas cahaya matahari yang menyinari

permukaan sensor cahaya (LDR), semakin rendah intensitas cahaya matahari

yang menyinari permukaan sensor cahaya maka hambatannya akan semakin

kecil dan sebaliknya.

d. Proses

Proses adalah komponen penting dalam sebuah alat, karena berfungsi sebagai

pengelola data yang telah dideteksi oleh sensor yang kemudian hasil yang

telah di proses tersebut akan ditampilkan oleh output. Dalam proses ini,

penulis menggunakan Arduino Uno.

2. Output

Output adalah hasil keluaran dari semua proses yang telah dilakukan. Dalam alat

ini penulis menggunakan Motor Servo sebagai output penggerak rel jemuran

berputar ke kanan atau ke kiri dan LCD sebagai output menampilkan kondisi

cuaca mendung atau cerah.

3.3. Skema Rangkaian Alat

Gambar III.2. Skema Rangkaian Alat

48

Penjelasan Skema rangkaian alat adalah sebagai berikut :

Rancangan Sistem tersebut adalah Untuk menjalankan alat tersebut.

sensor hujan akan mendeteksi ada atau tidaknya air yang diterima oleh sensor hujan.

Apabila sensor hujan mendeteksi adanya air dan sensor ldr akan mendeteksi cuaca

gelap, maka rangkaian sensor akan memberi perintah pada Arduino untuk

menghidupkan motor servo yang akan menggerakan jemuran masuk ruangan.

Setelah jemuran masuk, motor servo akan berhenti dengan sendirinya saat

microswitch yang dipasang pada ujung rel jemuran tersentuh oleh jemuran.

Apabila sensor tidak mendeteksi adanya air dan cuaca panas, maka sensor

akan memberi perintah pada Arduino untuk menghidupkan motor servo yang akan

menggerakan jemuran keluar ruangan. Motor akan berhenti dengan sendiri apabila

jemuran sudah keluar dari dalam ruangan setelah microswitch tersentuh oleh

jemuran.

Layar LCD akan menampilkan semua proses yang dilakukan oleh Arduino,

baik saat mendeteksi cuaca cerah ataupun hujan LCD akan menampilkan semua

kondisi yang terjadi.

3.4. Cara Kerja Alat

Alat penjemuran otomatis ini bekerja berdasarkan input dari sensor hujan dan

sensor cahaya (LDR). Pada saat sensor cahaya / LDR membaca keadaan cuaca panas dan

sensor hujan membaca keadaan terang maka LCD menampilkan perintah dari sensor untuk

mengeluarkan jemuran dan memberikan sinyal output untuk menggerakkan motor servo

sampai jemuran keluar dengan jarak 2 meter, ketika sensor LDR membaca keadaan cuaca

49

gelap dan sensor hujan membaca keadaan cuaca hujan maka LCD menampilkan perintah

dari sensor dan menggerakkan motor servo untuk memasukan jemuran.

1. Catu Daya

Gambar III.3. Skema Catu Daya

Catu daya merupakan faktor yang penting dalam perancangan jemuran

otomatis ini. Karena tampa adanya sebuah catur daya maka sistem ini tidak akan mampu

untuk bekerja. Catu daya ini berfungsi untuk mengaktifkan, Arduino, semua sensor yang

digunakan, motor servo dan liquid crystal display sebagai indikator.

Catu daya pada arduino menggunakan sumber tegangan sebesar 5V sedangkan pada

motor 9V-12V, dan untuk sensor, keypad, LCD 2x16 membutuhkan tegangan 5V.

2. Sensor LDR / Cahaya

Gambar III.4. Rangkaian Sensor LDR / Cahaya

50

Rangkaian sensor cahaya berfungsi untuk membaca nilai resistansi dari LDR

yang berubah-ubah sesuai dengan tingkat intensitas cahaya yang diterimanya. Dan

sensor cahaya ini akan bekerja pada tegangan 5V.

3. Sensor Hujan

Gambar III.5. Rangkaian Sensor Hujan

Sensor hujan ini dari segi cara kerja tidak jauh beda dengan sensor cahaya

yang memanfaatkan nilai Vout dari hasil pembagian tegangan antara kedua resistor.

pada dasarnya sensor hujan ini berfungsi untuk memberikan nilai masukan pada

tingkat elektrolisasi air hujan dimana air hujan akan menyentuh ke panel sensor hujan

yang akan bekerja pada tegangan 5V.

4. LCD (Liquid Crystal Display)

Gambar III.6. Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

51

LCD sebagai penampil keadaan cuaca apakah cerah atau gelap dan keadaan hujan

atau tidak hujan .

5. Motor Servo

Gambar III.5. Rangkaian Motor Servo

Cara kerja Motor Servo disini adalah menarik jemuran pakaian ke dalam saat

kondisi cerah dan tidak hujan dan mendorong keluar jemuran pakaian saat mendeteksi

kondisi gelap dan kondisi hujan.

6. Pemroses / Pengendali

Gambar III.6. Arduino Uno

52

Arduino Uno dalam alat ini digunakan sebagai pengendali dan pemroses hasil

dari inputan. Arduino Uno terdiri dari rangkaian mikrokontroler ATMega328 dan

memiliki 20 pin. Arduino Uno sendiri dapat beroperasi dalam tegangan 7-12 volt.

Arduino Uno berfungsi sebagai pengolah dan pemroses data yang telah di deteksi oleh

sensor hujan dan sensor cahaya.

6.5. Flowchart Alat

YA

Gambar III.6. Flowchart Diagram Alat Penjemuran Pakaian Otomatis Berbasis

Arduino Uno

Start

Baca Data Sensor Hujan (Air) dan

Sensor Cahaya (LDR)

Tampilkan LCD

End

Jika Sensor Air Terkena

Hujan dan Sensor

Cahaya Gelap

Jika Sensor Air Terkena

Hujan dan Sensor

Cahaya Terang

Jemuran Keluar

Jemuran Kedalam

53

6.6. Konstruksi Sistem (Coding)

6.6.1. Initialisasi

Penjelasan :

Sintaks program diatas adalah inisialisasi perangkat keras yang digunakan

dalam alat ini. Seperti LCD 16x2 dengan 12C yang memiliki alamat 0x27 dan dapat

menampilkan hasil output berupa tulisan dengan 16 karakter dan 2 baris dan Sensor

LDR menempati pin A3 dan Sensor Hujan berada Digital 3 dalam Arduino Uno.

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16,

2);

byte LDR= A3;

byte SENSOR_HUJAN = 3;

byte RELAY1= 4;

byte RELAY2= 5;

int Nilai_Cahaya;

int Status_Cuaca;

int id_stat;

void setup(){

lcd.begin();

pinMode(RELAY1, OUTPUT);

pinMode(RELAY2, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

id_stat = 1;

}

54

6.6.2. Input

Penjelasan :

Pada arduino IDE void loop merupakan fungsi perulangan yang bekerja mengulang

pembacaan perintah saat perintah terakhir didalam fungsi ini dibaca. fungsi ini merupakan

salah satu fungsi utama untuk meletakan perintah yang digunakan agar alat dapat bekerja.

Perintah nilai_cahaya = analogRead(posisi_pin); digunakan untuk membaca

tegangan yang di input pada posisi_pin kemudian mengubah hasilnya menjadi bilangan

bulat yang diisikan pada nilai_cahaya. Dikarenakan papan arduino menggunakan panjang

resolusi data sebesar 10 bit maka skala pembacaan tegangan dari 0V – 5V jika

dikonversikan ke nilai bilangan desimal menjadi 0 - 1023, hasil tersebut didapat dari

void loop(){

Nilai_Cahaya= analogRead(LDR);

Status_Cuaca = digitalRead(SENSOR_HUJAN);

/*

delay (500);

lcd.clear();

lcd.home();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Nilai Intensitas Cahaya : ");

lcd.setCursor(7,1);

lcd.print(Nilai_Cahaya);

delay (1000);

lcd.clear();

lcd.home();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Status Hujan : ");

lcd.setCursor(14,0);

lcd.print(Status_Cuaca);

delay (1000);

55

resolusi data = 2n - 1 = 210 – 1 = 1024 – 1 = 1023 dimana n merupakan panjang bit papan

arduino UNO.

Penulis melakukan eksperimen dengan menutup ldr menggunakan tangan didapat

nilai 600 yang dijadikan bahwa intesitas cahaya dianggap mulai redup / mendung.

Perintah nilai_hujan = digitalRead(posisi_pin) digunakan untuk membaca

apakah pin digital diberi atau tidak diberi tegangan oleh modul sensor. Jika diberi tegangan

maka nilai_variabel akan bernilai HIGH (5v) dan jika tidak ada tegangan yang mengalir

maka nilai_variabel akan bernilai LOW (0v). Kondisi HIGH jika diubah menjadi nilai

desimal bernilai 1, sedangkan kondisi LOW jika diubah menjadi nilai desimal akan bernilai

0.

Perintah y = n_hujan; digunakan untuk memberi variabel y sama dengan hasil

yang dikeluarkan dari variabel n_hujan. nilai dari variabel y digunakan untuk menentukan

array dari variabel k_cuaca dimana jika nilai y = 1 maka cuaca dalam kondisi cerah dan

jika nilai y = 0 maka cuaca dalam kondisi hujan.

Fungsi ldr_s digunakan untuk menentukan cahaya yang dideteksi dari sensor

apakah dalam kondisi gelap atau kondisi terang yang kemudian hasilnya akan ditampilkan

pada layar lcd.

56

6.6.3. Main Program

Penjelasan :

Sintaks diatas adalah bertugas sebagai pemberi nilai pada suatu variabel

yang kemudian nilai tersebut digunakan untuk menentukan kondisi output.

if(Nilai_Cahaya < 600 && Status_Cuaca == 1){

if ( id_stat == 0 ) {

digitalWrite(RELAY1, HIGH);

digitalWrite(RELAY2, LOW);

delay (500);



id_stat = 1;

}

Serial.println("Cahaya Redup tapi Tidak Hujan");

Serial.println("Relay Channel 1 OFF ! ");

Serial.println("Relay Channel 2 ON ! ");

lcd.clear();

lcd.home();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Suasana Mendung ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Tapi Tidak Hujan ");

57

6.6.4. Output

} else if ( Nilai_Cahaya < 600 && Status_Cuaca == 0) {

if ( id_stat == 1 ) {



delay (500);



id_stat = 0;

}

Serial.println("Cahaya Redup dan Hujan ");



lcd.clear();

lcd.home();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Diluar Hujan !");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Tarik Jemuran !");

} else {

if ( id_stat == 0 ) {



delay (500);



}

id_stat = 1;

Serial.println("Cahaya Terang dan Tidak Hujan ");



lcd.clear();

lcd.home();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Matahari Cerah ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Saatnya menjemur ! ");

58

Penjelasan :

Sintak diatas adalah merupakan hasil pembacaan dari kondisi sensor yang

selanjutnya akan terapkan pada komponen output dan membuat alat bekerja sesuai dengan

keadaan cuaca yang dideteksi sensor.

6.7. Hasil Percobaan

6.7.1. Hasil Percobaan Input

Tabel III.1. Hasil Percobaan Input

No Sensor

Nilai

Keadaan

1. Sensor LDR (Analog) 0 s/d 600

601 s/d 1024

Kondisi cahaya

redup

Kondisi Terang

2. Sensor Hujan(Digital) 0

1

Kondisi Basah

Kondisi Kering

Dari tabel hasil pengujian data diatas dapat dilihat terdapat beberapa

perbedaan nilai dari kedua sensor tersebut. Di kedua sensor tersebut memakai voltase 5v.

6.7.2. Hasil Percobaan Output

Tabel III.2. Percobaan Output

Perintah

Relay 1

Relay 2 Motor Servo

RELEASE

Off Off Diam

FORWARD

On

Off Maju

BACWARD

Off

On

Mundur

Dari hasil pengujian diatas, komponen Motor Servo dan Relay yang

digunakan sebagai output dapat bekerja dengan baik sesuai dengan program yang di input.

59

6.7.3. Hasil Percobaan Keseluruhan

Tabel III.3. Hasil Percobaan Keseluruhan

Sensor Cahaya Sensor Hujan Relay 1 Relay 2 Motor Servo

Terang Tidak Hujan Mati Hidup Bergerak keluar


Gelap Hujan Hidup Mati Bergerak ke dalam

Gelap Hujan Hidup Mati Bergerak ke dalam


Gelap Tidak Hujan Mati Hidup Bergerak kedalam

bab iii pembahasan · 46 3.2. blok rangkaian alat gambar iii.1. blok rangkaian alat penjemuran...

Documents