1

PROCEEDING PENERAPAN AUTOMATIC BUILDING

SYSTEM DI PPNS

(Sub Judul:MONITORING SISTIM

PENGKONDISIAN UDARA DI

LABORATORIUM REPARASI LISTRIK)

Dengan meningkatnya dan semakin

kompleknya persoalan penggunaan energi

listrik maka di butuhkan suatu sistem yang

dapat mengatur penggunaan energi listrik

tersebut. Sistem ini di kenal dengan

Automatic Building Sistem (ABS). Dalam

operasionalnya ABS merupakan system

terpadu dan di dukung oleh peralatan yang

dapat meningkatkan efisiensi pemakaian

energi listrik dengan kualitas dan keandalan

system yang tetap tinggi namun dengan

biaya operasional yang relative murah.

Peralatan yang di gunakan dalam

pengaturan energi listrik ini menggunakan

Microcontroler ATMEGA8, yaitu

mengontrol suatu rangkaian yang telah

terprogram sesuai program yang telah dibuat

sepeti program untuk mengaktifkan dan

menonaktifkan AC, program untuk counter

dan program untuk sensor – sensor yang

mendukung sistem ABS ini.

Sebagai objek dalam pengaturan

energi listrik ini, maka kami

mengaplikasikan sistem ini di ruang

Bengkel Reparasi Listrik PPNS-ITS yang

saat ini masih menggunakan pengaturan

instalasi pendingin ruangan secara manual

dan pengeluaran biaya listriknya cukup

besar, dengan cara mengatur sistem instalasi

penerangannya secara otomatis, yaitu

dengan memasang sensor infra merah pada

pintu masuk serta keluar pada masing-

masing ruangan, sehingga pada saat akan

memasuki ruangan, maka sensor akan

bekerja menghidupkan pendingin ruangan.

Pengaturan suhu pada pendingin itu sendiri

dapat di seting pada PC. Sistem pendingin

ini aktif apabila ada objek (manusia) yang

masuk pada ruangan ini. Dan sebaliknya

sistem pendingin ini akan nonaktif jika

2

oruangan dalam kondisi kosong. Semua

sistem ABS ini diatur oleh server, apabila

server tidak mengaktifkan semua sistem

yang ada dalam ABS maka semua sistem

tidak dapat dioperasikan.

Sistem ABS ini juga dilengkapi

dengan sistem monitoring di setiap sistem

yang diatur. Sistem monitoring ABS ini

menggunakan program Visual Basic 6.0.

Sistem monitoring ini digunakan untuk

memonitoring Suhu, banyaknya lampu yang

menyala, serta mengetahui adanya

kecelakaan pada ruangan seperti terjadi

kebakaran dalam ruangan.

Keuntungan lainya dalam

menggunakan ATMEGA8 ini, jika ada

perubahan cara kerja sistem maka kita tidak

perlu merubah rangkaianya, tetapi hanya

dengan merubah Program - program yang

lama dengan memasukan program - program

atau instruksi yang baru.

Mikrokontroler ATmega8

ATmega8 adalah low power

mikrokontroler 8 bit dengan arsitektur RISC.

Mikrokontroler ini dapat mengeksekusi

perintah dalam satu periode clock untuk

seyiap instruksi. Berikut ini adalah contoh

gambar ATmega8 yang terdapat pada

gambar 1.di bawah ini.

Gambar 1. ATmega8

Mikrokontroler ini diproduksi oleh atmel

(http://atmel.com) dari seri AVR. Untuk seri

AVR ini banyak jenisnya, yaitu ATmega8,

ATmega8535, Mega8515, Mega16, dan

lain-lain. Mikrokontroler ATmega8 ini

sangat murah dan mempunyai fasilitas yang

sangat memadai untuk mengembangkan

3

berbagai aplikasi. Beberapa fitur dari

ATmega8 adalah sebagai berikut :

1. 8 Kbyte Flash Program

2. 512 Kbyte EEPROM

3. 1 Kbyte SRAM

4. 2 timer 8 bit dan 1 timer 16

bit

5. Analog to digital converter

6. USART

7. Analog comparator

8. Two wire interface (I2C)

Pin out ATmega8 dapat dilihat dalam

Gambar 2 berikut.

Gambar 2. Pin out ATmega8 (DIP Package)

Gambar 2 memperlihatkan DIP Package

dari ATmega. DIP Package banyak

dipasaran dan sngat mudah dalam mounting

ke PCB. Di pasaran terdapat juga TQFP

Package yang lebih dikenal dengan SMD

(Surface Mount Device). Untuk tipe ini akan

ditemukan kesulitan selama penyolderannya

sehingga bagi pemula disarankan untuk

menggunakan DIP Peckage.

Mikrokontroller AVR

Mikrokontroller AVR (Alf And

Vegard’s Risc Processor) dari Atmel ini

menggunakan arsitektur RISC (Reduced

Instruction Set Computer) yang artinya

processor tersebut memiliki set instruksi

program yang lebih sedikit dibandingkan

dengan MCS-51 yang menerapkan arsitektur

CISC (Complex Instruction Set Computer).

Hampir semua instruksi processor

RISC adalah Instruksi dasar (belum tentu

sederhana), sehingga instruksi – instruksi

ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus

4

mesin untuk menjalankannya. Kecuali

instruksi percabangan yang membutuhkan 2

siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan

arsitektur Harvard , karena arsitektur ini

yang memungkinkan untuk membuat

eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam 1

atau 2 siklus mesin, sehingga akan semakin

cepat dan handal. Proses downloading

programnya relative lebih mudah karena

dapat dilakukan langsung pada sistemnya.

Sekarang ini, AVR dapat

dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu

keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx,

keluarga ATmega, keluarga AT90CAN,

keluarga AT90PWM dan AT86RFxx. Pada

dasarnya yang membedakan masing –

masing kelas adalah memori, peripheral, dan

fungsinya, sedangkan dari segi arsitektur

dan instruksi yang digunakan, mereka

hampir sama. Sebagai pengendali utama

dalam pembuatan robot ini, digunakan salah

satu produk ATMEL dari keluarga ATmega

yaitu ATmega8.

ADC (Analog To Digital Converter )

ADC adalah rangkaian yang

mengubah data analog menjadi data digital.

Biasanya ADC diperlukan dalam aplikasi

mikrokontroler karena inputan dari

mikrokontroler berupa data digital dan

bukan data analog oleh karena itu diperlukan

rangkaian ADC. ADC ini sendiri sudah ada

di dalam ATMega8.

Downloader USB

Downloader USB ini di buat oleh

Thomas Fischl memanfaatkan driver USB

dengan AVR yang sedang di kembangkan

oleh Objective Development GmbH.

Downloader USB ini di beri nama USBaps.

USBaps terdiri atas ATmega48/8 dan

beberapa komponen pasif tanpa

membutuhkan komponen driver lainya.

USBaps memiliki beberapa fitur antara lain :

1. Dapat bekerja di system operasi

Linux, Mac OS X, dan Windows.

5

2. Tidak membutuhkan controller

khusus atau komponen SMD

3. Kecepatan programming sampai

5 kbyte/sec

4. Pilihan SCK untuk mendukung

target device dengan kecepatan

rendah (<1,5 MHz).

Berikut ini adalah contoh gambar

Downloader seperti yang terlihat pada

Gambar 3. dibawah ini.

Gambar 3. USBaps

USBaps buatan Thomas Fischl ini

mempunyai rangkaian yang cukup rumit.

Rangkaian tersebut ditunjukkan seperti yang

terlihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Rangkain USBaps

Perancangan dan Rangkaian

Mikrokontrller

Dalam project ini, digunakan

mikrokontroller AVR ATmega8,

Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s

Risc Prosesor) memiliki arsitektur RISC 8

bit, dimana semua instruksi di kemas dalam

kode 8 bit (8 bit word) dan sebagian

besarinstruksi dalam 1 siklus clock, pada IC

ini, terdapat internal ADC 10 bit sebanyak 8

channel yang ditampilkan ke LCD, sehingga

tidak perlu memakai ADC eksternal.

Adapun gambar rangkaian yang kami buat

seperti yang terlihat pada Gambar 5 di

bawah ini.

6

Gambar 5. Rangkaian mikrokontroller

Membuat rangkaian Power supply

Semua peralatan tersebut diatas

tidak akan berfungsi jika tidak ada

arus listrik dan tegangan, maka

disini digunakan power supply (catu

daya) sebagai pemberi arus dan

tegangan yang diperlukan oleh

semua rangkaian elektronika

tersebut. Tegangan dan arus yang

diberikan pada rangkaian

elektronika harus sesuai dengan

spesifikasi peralatan tersebut, jika

arus atau tegangan yang diberikan

terlalu besar maka rangkaian

elektronika akan rusak. Dan jika

arus atau tegangan yang diberikan

terlalu kecil maka rangkaian

elektronika tersebut tidak akan

bekerja dengan baik bahkan ada

kemungkinan alat tersebut tidak

bekerja.

Pada rangkaian catu daya pada

umumnya kita sering menggunakan

Ic Regulator dalam mengontrol

tegangan yang kita inginkan.

Regulator tegangan menjadi sangat

penting gunanya apabila kita

mengaplikasikan system Power

tersebut untuk rangkaian –

rangkaian yang membutuhkan

tegangan yang sangat stabil.

Misalkan untuk system digital,

terutama untuk Minimum system

(MikroProsesor/ MikroKontroler)

yang sangat membutuhkan tegangan

dan arus yang sangat Stabil.

IC Regulator yang umum digunakan

untuk mengontrol tegangan adalah

7

IC keluarga 78XX. IC ini dapat

mengontrol tegangan dengan baik.

Keluaran tegangan yang diinginkan

tinggal melihat tipe yang ada.

Pembuatan power supply di rancang

untuk pemberian power supply

sebesar 5 Volt. Supply tegangan 5

Volt kami ambilkan dari Output IC

7805, kemudian supply tersebut akan

dislurkan ke rangkaian elektronik

yang membutuhkan tegangan 5 Volt.

Proses pengujian power supply ini

digunakan AVOmeter untuk

mengukur tegangan keluaran.

Tegangan yang keluar dari power

supply bermacam mulai 0 – 5 Volt.

Langkah-langkah pengujian

rangkaian :

1. Siapkan rangkaian power supply

2. Siapkan avometer dan pasangkan

pada tegangan DC volt

3. Ukur tegangan keluaran dari

power supply

4. Catat hasil pengujian tersebut

Pembuatan Rangkaian Sensor Suhu

Vin

LM35

Vout R2

R1

Gambar 6. Rangkaian Sensor Suhu

Tegangan output yang dihasilkan dari sensor

suhu adalah 10 mV setiap kenaikan

1ºC,sehingga perlu dikuatkan dengan

rangkaian op amplifier non inverting.Agar

Vout yang dihasilkan opleh sensor sama

dengan nilai suhu yang terbaca,maka perlu

dikuatkan dua kali. Misalkan Vout yang

terbaca adalah 10 mV setelah dikuatkan

menjadi 20 mV , kemudian dimasukkan

rumus

Vout/ 5v × 255 ( jumlah 8 bit ) = Suhu

20/5000 × 250 ( di bulatkan ) = 1

8

Jadi didapatkan hasil 10Mv = 1ºC,sehingga

setiap kenaikan tegangan 10 Mv maka

suhunya akan naik 1ºC

Karena di dalam mikrokontroller Atmega 8

sudah terdapat ADC ( analog digital

converter ),maka tegangan yang telah

dikuatkan , langsung dimasukkan ke mikro

.Agar nilai penguatanya sesuai maka perlu

menentukan nilai RI dan R2 dengan cara

berikut :

Vout/Vin = 1 + R2/R1

2 = 1 + R2/R1

A = 1 + R2/R1

2-1 = R2/R1

20/10 = 1 + R2/R1

Jadi nilai R1 = R2

Pada rangkaian Sensor , nilai R1 dan

R2 ditentukan nilai dengan besar 1 kΩ

Membuat tampilan monitoring.

System monitoring yang kami

buat menggunakan Visual Basic

6.0. Berikut ini tampilan system

monitoring dari awal hingga

akhir.

1. Halaman “Selamat Datang”.

Halaman ini adalah halaman

saat monitoring dimunculkan.

Gambar 7 Halaman awal

2. Halaman utama.

Halaman ini adalah halaman

utama yang fungsinya untuk

mensetting suhu, mengetahui

jumlah orang yang masuk,

9

SENS

Re

AC

dan mengetahui suhu yang

ada didalam ruangan.

Gambar 8 Halaman utama

3. Halaman laporan

Halaman ini berfungsi untuk

melihat smua kejadian –

kejadian yang terjadi dalam

system. Contoh :

1. Pada waktu AC aktif dan

non aktif

2. Perubahan suhu

3. Jumlah orang yang masuk

Gambar 9 Halaman Report

Blok Diagram System Kerja Alat

Sistem pengkondisian udara ditunjukkan

seperti diagram blok pada Gambar 10 di

bawah ini.

Gambar 10. Blok Diagram system kerja alat

10

Penjelasan flocat gambar:

Sensor infrared akan

bekerja ketika ada objek

(manusia) masuk/keluar.

Sensor infrared akan

mengirim signal ke rangkaian

microcontroller yang di

dalamnya terdapat IC

ATMEGA8 sebagai

pengontrolnya sesuai dengan

programnya.

Rangkaian

Microcontroller akan

mengirimkan perintah ke

remote yang berupa menyala

matikan AC dan mengatur

suhu sesuai dengan perintah.

AC akan bekerja sesuai

perintah remote.

Pyroelectrik disini

berfungsi untuk mengetahui

keadaan dalam ruangan.

Sistem monitoring pada

system ini menggunakan

Visual Basic 6.0. Data – data

yang diambil untuk

memonitoring system ini

yaitu dari microcotrolernya

dangan menggunakan kabel

RS232.

Analisa LM35 (Sensor suhu)

Pada hasil analisa sensor suhu ini

data yang diambil adalah tegangan yang

keluar dari LM35 seperti yang terlihat pada

Tabel 1.

11

Tabel 1. Hasil Analisa LM35

Analisa PIR 325

PIR 325 adalah sensor yang

mendeteksi adanya orang dalam ruangan.

Gambar 11. PIR325

Data Analisa yang diambil adalah

tegangan yang dihasilkan oleh PIR325

seperti yang terlihat pada Tabel 4.2.

Tabel 2. Hasil analisa tegangan PIR325

Tegangan LOW

(V)

Tegangan HIGH

(V)

0 4,5 - 5

Keterangan :

1. Tegangan Low : Tegangan yang

keluar saat tidak ada orang

dalam ruangan

2. Tegangan High : Tegangan yang

keluar saat ada orang dalam

ruangan.

Kesimpulan

Berdasarkan perencanaan dan

pembuatan alat Sistem Penerangan (ABS)

yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan

hasil pengujian dan analisa pada system

TEMPERATUR

TEGANGAN m(V)

16 160

17 171

18 180

19 190

20 20

21 211

22 221

23 230

24 240

25 250

12

pengkondisian udara (ABS) yang telah

dibuat, maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

a. AC dapat diotomatisasi dalam

pengoperasiannya.

b. Apabila di dalam ruangan tidak

terdapat obyek (manusia) maka

AC secara otomatis akan mati.

c. Sistem pengkondisian udara ini

tidak akan berjalan apabila

server tidak menghendaki atau

tidak terhubung dengan server.

d. Apabila dalam ruangan terdapat

orang maka PIR325

mengeluarkan tegangan 4,5 V –

5 V.