rancang bangun alat safety device penggunaan...

RANCANG BANGUN ALAT SAFETY DEVICE

PENGGUNAAN AIR CONDITIONER (AC) PADA UNIT

BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

SHOLEH HADI WIJAYA

NIM : 150309265291

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK MESIN ALAT BERAT

BALIKPAPAN

2018

i

RANCANG BANGUN ALAT SAFETY DEVICE PENGGUNAAN

AIR CONDITIONER (AC) PADA UNIT BERBASIS ARDUINO

TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT

UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI POLITEKNIK

NEGERI BALIKPAPAN

SHOLEH HADI WIJAYA

NIM : 150309265291

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK MESIN ALAT BERAT

BALIKPAPAN

2018

ii

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT SAFETY DEVICE PENGGUNAAN

AIR CONDITIONER (AC) PADA UNIT BERBASIS ARDUINO

Disusun oleh

SHOLEH HADI WIJAYA

NIM : 150309265291

Jurusan Teknik Mesin Program Studi Alat Berat

Pembimbing I Pembimbing II

Randis,S.T.,M.T. Elisabeth Milaningrum,S.Pd.,M.Pd

NIP : 198610242015041001 NIP : 198906102014042001

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Zulkifli,S.T.,M.T

NIP :198508282014041003

iii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Sholeh Hadi Wijaya

Tempat/Tgl/Lahir : Sepaku,16 Januari 1996

Nim : 150309265291

Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul ” RANCANG BANGUN

ALAT SAFETY DEVICE PENGGUNAAN AIR CONDITIONER (AC) PADA

UNIT BERBASIS ARDUINO” adalah bukan merupakan hasil karya tulis orang

lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami

sebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila

pernyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.

Balikpapan, 01 Agustus 2018

Mahasiswa,

SHOLEH HADI WIJAYA

NIM : 150309265291

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Karya ilmiah ini kupersembahan kepada

Ayahanda dan ibunda tercinta

Jaswadi dan Alm. Sufatimah

Ketiga adik-adikku yang kusayangi

Ahmat Prasetyo,Aisah Nur Hidayah dan Rizal Firmansyah

Mereka adalah keluarga yang sangat kusayangi

Dari kehangatan keluarga kecilku inilah aku seperti sekarang ini

Yang menempuh jenjang perkuliahan atas dukungan mereka

Semangat,tekat,tawakal,selalu ada disetiap langkahku mencari ilmu

Terimakasih atas apa yang engkau berikan kepada ku.

v

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademis Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda

tangan dibawah ini :

Nama : Sholeh Hadi Wijaya

Nim : 150309265291

Program Studi : Teknik Mesin Alat Berat

Judul TA : Rancang Bangun Alat Safety Device Penggunaan Air

Conditioner Pada Unit Berbasis Arduino.

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak

kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atau

format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan

mempublikasikan tigas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis/pencipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Balikpapan

Pada tanggal : 01 Agustus 2018

Yang menyatakan

(Sholeh Hadi Wijaya)

vi

ABSTRACT

The purpose of this research is to design and make air conditoner (AC) safety

devices on arduino-based units. Because of the researcher often see the operators

who leave the unit alive and the air conditioner is in living conditions for various

reasons such as crush up, smoking, and resting outside the cabin. Fherefore when

the AC is on and the operator leave cabin it causes waste on Freon and can affect

the amount of fuel used. When the unit is turned on and the air conditioner is also

alive while the perator is not on the cabin, the fuel will be wasted. This causes

wasteful fuel and wasteful use of air conditioning. The safety device tool made in

this study used Arduino UNO as a microcontroller. This tool was equipped with a

PIR sensor positioned in the cabin and a limit switch that was placed on the door

of the unit. If there was a human inside the unit then the PIR sensor would detect

movement (human) and if the unit door was in a closed limit switch position it

would be normally opened (NO) depressed position, these two inputs must work

together because it used AND logic gate, where both PIR sensor inputs and the

limit switch must work together to turn on the AC. But if only one input worked

then the air conditioner would not live. The results of this study, the tool worked

according to the design that has been done and programming on this safety device

could work well according to the desired working principle through the Aruino

Uno microcontroller programming command.

Keywords : Air Conditiner, Arduino UNO, Limit Switch, Magnetic Clucth, PIR

Sensor, Unit.

vii

ABSTRAK

Tujuan dari penelitian ini untuk merancang dan membuat alat safety device

penggunaan air conditoner (AC) pada unit berbasis arduino. Karena sering

melihat operator yang meninggalkan unit dalam keadaan hidup dan AC dalam

kondisi hidup dengan berbagai alasan seperti buang air kecil, merokok, dan

beristirahat diluar kabin. Sehingga saat AC hidup dan operator menigalkan kabin

dapat mengakibatkan pemborosan pada Freon dan dapat mempengaruhi jumlah

bahan bakar yang digunakan. Pada saat unit dalam keadaan hidup dan AC juga

hidup sementara operator tidak berada di dalam kabin, maka bahan bakar akan

terbuang sia-sia. Hal ini menyebabkan bahan bakar boros dan penggunaan AC

yang sia-sia . Sistem alat safety device yang dibuat pada penelitian ini

menggunakan arduino UNO sebagai mikrikontroller. Alat ini dilengkapi dengan

sensor PIR yang diposisikan di kabin dan limit switch diletakkan dipintu unit. Jika

didalam unit ada manusia maka sensor PIR akan mendeteksi pergerakan(manusia)

dan apabila pintu unit dalam posisi tertutup limit switch akan posisi tertekan

normally open(NO), Kedua inputan ini harus bekerja bersama karena

menggunakan gerbang logika AND, yang dimana kedua inputan sensor PIR dan

limit switch harus bekerja bersama untuk menghidupkan AC. Tetapi apabila hanya

salah satu inputan yang bekerja maka AC tidak akan hidup. Hasil dari penelitian

ini, alat bekerja sesuai perancangan yang telah dilakukan dan pemograman pada

alat safety device ini dapat bekerja dengan baik sesuai prinsip kerja yang

diinginkan melalui perintah pemrograman mikrokontroller arduino uno.

Kata kunci : Air Conditioner, Arduino UNO, Limit Switch, Magnetic Clucth,

Sensor PIR, Unit.

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena atas rahmat serta hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan

praktek kerja lapangan dengan judul “Rancang Bangun Alat Safety Device

Penggunaan Air Conditioner (AC) Pada Unit Berbasis Arduino”.

Di dalam tulisan ini, disajikan pokok-pokok bahasan tugas akhir meliputi

gambaran tentang perancangan dan pembuatan Air Conditioner berbasis Arduino

dengan biaya murah serta efektif untuk mengurangi kerusakan pada Air

Condesioner.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ramli, S.E., M.M. sebagai Direkur Politeknik Negeri Balikpapan

2. Randis, S.T.,M.T. sebagai pembimbing 1 dan Elisabeth Milaningrum,

S.Pd.,M.Pd sebagai pembimbing 2 saya yang sangat sabar membimbing

saya hingga mencapai hasil yang di harapkan.

3. Zulkifli, S.T., M.T sebagai Ketua Jurusan Teknik Mesin dan Subur

Mulyanto, S.Pd., M.T. sebagai Ketua Bengkel Jurusan Teknik Mesin.

4. Seluruh staf dan karyawan Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri

Balikpapan dan rekan-rekan atas diskusi dan konsultasi yang diberikan.

5. Ayahanda dan Ibunda yang senantiasa memberikan segala hal yang tidak

ternilai kepada anaknya.

6. Seluruh teman angkatan 2015 Teknik Mesin yang telah banyak membantu

selama penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini bukanlah karya yang sempurna,

dan masih banyak ditemui kekurangan dan kelemahan. Oleh karena itu, saran dan

masukan yang membangun sangat diharapkan.

Balikpapan, 01 Agustus 2018

Sholeh Hadi Wijaya

ix

DAFTAR ISI

JUDUL……………………………………………………………………………..i

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR........................................................ 1

SURAT PERNYATAAN....................................................................................... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................ iv

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

KEPENTINGAN AKADEMIS .............................................................................. v

ABSTRACT ........................................................................................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

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

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

1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3

1.5.1 Manfaat Bagi Mahasiswa ........................................................................... 3

1.5.2 Manfaat Bagi Perusahaan ........................................................................... 3

1.5.3 Manfaat Bagi Institusi ................................................................................ 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................................ 4

2.2 Landasan Teori .......................................................................................... 7

2.2.1 Air Conditioner ......................................................................................... 7

2.2.2 Komponen-Komponen Mekanikal Sistem AC ......................................... 8

2.2.2.1 Kompressor ............................................................................................... 8

2.2.2.2 Kondensor ............................................................................................... 13

2.2.2.3 Filter / Dryer ........................................................................................... 13

x

2.2.2.4 Katup Expansi .......................................................................................... 14

2.2.2.5 Evaporator ............................................................................................... 14

2.2.3 Komponen – Komponen Elektrikal System AC Mobil ............................ 15

2.2.3.1 Selector Switch atau Saklar ...................................................................... 15

2.2.3.3 Thermistor Atau Pengatur Suhu Elektronik Thermostat ......................... 17

2.2.3.4 Pressure Switch ....................................................................................... 17

2.2.3.5 Relay ......................................................................................................... 18

2.2.3.6 Amplifier ................................................................................................... 20

2.2.3.7 Saklar Blower ( Udara ) ........................................................................... 21

2.2.3.8 Saklar temperatur ( Temp ) ...................................................................... 21

2.2.3.9 Ice Tube ( Pipa Kapiler ) .......................................................................... 21

2.2.4 Cara Kerja Sistem AC Mobil .................................................................. 23

2.2.5 Arduino UNO .......................................................................................... 24

2.2.5.1 Skematik Arduino .................................................................................... 25

2.2.5.2 Power ....................................................................................................... 26

2.2.5.3 Input & Output ......................................................................................... 27

2.2.5.4 Komunikasi .............................................................................................. 27

2.2.5.5 Software Arduino ..................................................................................... 28

2.2.5.6 Mikrokontroler Atmega 328P .................................................................. 28

2.2.6 Sensor PIR (Passive Infra Red)................................................................ 29

2.2.6.1 Cara Kerja Pembacaan Sensor PIR .......................................................... 30

2.2.6.2 Jarak Pancar Sensor PIR .......................................................................... 31

2.2.7 Relay Arduino ......................................................................................... 31

2.2.7.1 Cara Kerja Relay ...................................................................................... 31

2.2.7.2 Fungsi Relay ............................................................................................. 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian .......................................................................................... 32

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 34

3.3 Alat dan Bahan Penelitian ......................................................................... 34

3.4 Diagram Alir Penelitian ............................................................................ 36

3.5 Diagram Blok Sistem Elektrikal ............................................................... 38

3.6 Diagram Blok Sistem Mekanikal .............................................................. 39

xi

3.7 Diagram FishBone ................................................................................... 40

3.8 Jadwal Penelitian ...................................................................................... 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perancangan ............................................................................................. 40

4.1.1 Perancangan Sistem Elektrikal ................................................................. 40

4.1.2 Perancangan Mekanikal ........................................................................... 41

4.2 Proses Pembuatan Program ...................................................................... 42

4.2.1 Penjelasan Program .................................................................................. 43

4.2.2 Prinsip Kerja ............................................................................................ 46

4.3 Proses Pembuatan Alat ............................................................................. 46

4.3.1 Job Safety And Analysis Pembuatan Alat.................................................. 47

4.3.2 Langkah-Langkah Pembuatan .................................................................. 48

4.3.3 Waktu Pengerjaan Dan Pembuatan alat ................................................... 51

4.3.4 Biaya Pembuatan ...................................................................................... 51

4.4 Pengujian Alat .......................................................................................... 52

4.4.1 Job Safety And Analysis Pengujian Alat .................................................. 52

4.4.2 Pengujian Mikrokontroller Arduino UNO ................................................ 53

4.4.3 Pengujian Limit Switch ............................................................................. 54

4.4.4 Pengujian Sensor PIR ................................................................................ 55

4.4.5 Pengujian Relay ......................................................................................... 56

4.4.6 Pengujian LCD .......................................................................................... 56

4.5 Pengujian Keseluruhan Komponen ........................................................... 57

4.6 Perawatan dan Penyimpanan Alat ............................................................. 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 58

5.2 Saran .......................................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 61

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Enthalpy ........................................................................ 8

Gambar 2.2 Kompresor AC Mobil .................................................................. 9

Gambar 2.3 Kompresor Tipe Through Vane ................................................... 9

Gambar 2.4 Kompresor Tipe Scroll .............................................................. 12

Gambar 2.5 Kondensor AC Mobil ................................................................ 13

Gambar 2.6 Filter / Dryer ............................................................................. 14

Gambar 2.7 Katup Expansi ........................................................................... 14

Gambar 2.8 Evaporator ................................................................................. 15

Gambar 2.9 Selector Switch atau Sakelar ....................................................... 15

Gambar 2.10 Pressure Plate ........................................................................... 16

Gambar 2.11 Thermoswitch ............................................................................ 16

Gambar 2.12 Thermistor ................................................................................. 17

Gambar 2.13 Pressure Switch ......................................................................... 18

Gambar 2.14 Relay .......................................................................................... 18

Gambar 2.15 Bentuk Relay 5 Volt DC 1 Channel .......................................... 20

Gambar 2.16 Amplifier .................................................................................... 21

Gambar 2.17 Ice Tube ..................................................................................... 21

Gambar 2.18 Katup Ekspansi .......................................................................... 22

Gambar 2.19 Gambaran Kerja Sistem AC ...................................................... 23

Gambar 2.20 Konfigurasi Uin ATMega 328 Arduino Uno R3 ....................... 25

Gambar 2.21 Diagram Skematik Arduino Uno ............................................... 25

Gambar 2.22 Konfigurasi Pin ATMega 328P ................................................. 29

Gambar 2.23 Sensor PIR ................................................................................. 29

Gambar 2.24 Sensor Blok Diagram PIR ......................................................... 30

Gambar 2.25 Kerangka Dalam Sensor PIR ..................................................... 30

Gambar 2.26 Jarak Sensor PIR ........................................................................ 31

Gambar 2.27 Bagian Dari Relay ...................................................................... 32

Gambar 3.1 Flow Chart ................................................................................. 37

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Elektrikal ................................................ 38

Gambar 3.3 Diagram Blok Sistem Mekanikal .............................................. 39

Gambar 3.4 Diagram FishBone ..................................................................... 40

xiii

Gambar 4.1 Perancangan Electrical .............................................................. 41

Gambar 4.2 Perancangan Mekanikal ............................................................. 42

Gambar 4.3 Sistem Pemrograman ................................................................. 42

Gambar 4.4 Diagram Alir Pemrograman ...................................................... 46

Gambar 4.5 Kotak Penempatan Komponen .................................................. 48

Gambar 4.6 Modifikasi Penempatan LCD .................................................... 49

Gambar 4.7 Peletakan Komponen Pada Kotak ............................................. 49

Gambar 4.8 Pengkoneksian Switch ............................................................... 49

Gambar 4.9 Pengkoneksian Sensor PIR ........................................................ 49

Gambar 4.10 Pengkoneksian Relay ................................................................. 50

Gambar 4.11 Pengkoneksian LCD .................................................................. 50

Gambar 4.12 Final Check Komponen ............................................................. 50

Gambar 4.13 Koneksi Keseluruhan Alat ......................................................... 50

Gambar 4.14 Posisi Sensor PIR. ..................................................................... 50

Gambar 4.15 Posisi Limit Switch. ................................................................... 51

Gambar 4.16 Posisi Alat Di Unit. .................................................................... 51

Gambar 4.17 Pengkoneksian Relay ke Magnetic Clucth. ............................... 51

Gambar 4.18 Arduino UNO ............................................................................ 53

Gambar 4.19 Limit Switch Pintu Tertutup ....................................................... 55

Gambar 4.20 Limit Switch Pintu Terbuka ....................................................... 55

Gambar 4.21 Tampilan LCD ........................................................................... 57

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Alat .............................................................................................. 34

Tabel 3.2 Bahan ............................................................................................ 34

Tabel 3.3 Jadwal Penelitian ......................................................................... 40

Tabel 4.1 Job Safety and Analysis Pembuatan Alat ..................................... 47

Tabel 4.2 Biaya Pembuatan ......................................................................... 51

Tabel 4.3 Job Safety and Analysis Pengujian Alat ...................................... 52

Tabel 4.4 Tabel Hasil Percobaan Mikrokontroller Arduino ........................ 54

Tabel 4.5 Pengujian Sensor PIR ................................................................. 56

Tabel 4.6 Pengujian Keseluruhan Komponen ............................................ 57

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini penggunaan Air Condition (AC) semakin banyak dan luas, mulai dari

mobil keluaran pertama, hingga mobil yang sudah canggih, dari mobil yang kecil

hingga mobil yang berukuran besar yang menggunakan Air Conditioner (AC).

Pemakaian Air Condition (AC) bervariasi mulai kapasitas kecil, sedang dan besar.

Terkait dengan hukum termodinamika dua, muncul istilah refrigerasi dan

pengkondisian udara. Bidang refrigerasi dan pengkondisian udara adalah saling

berkaitan. Tetapi, masing-masing mempunyai ruang lingkup yang berbeda.

Pengkondisian udara berupa pengaturan suhu, pengaturan kelembaban dan

kualitas udara. Sedangkan refrigerasi digunakan untuk kebutuhan proses tertentu

seperti pendinginan alat rumah tangga dan lain-lain. (Susanto:2018)

Namun kebanyakan masyarakat lupa untuk melakukan perawatan Air

Condition (AC) secara berkala dikarenakan pada unit Air Condition (AC) tidak

ada indikator/tanda sebagai petunjuk kalau sudah waktunya melakukan perawatan

pada Air Condition (AC). Maka dari itu dibuatlah indikator untuk menyelesaikan

masalah tersebut. Salah satu indikator tersebut diantaranya adalah unit indoor Air

Condition (AC) tidak terjadi tetesan air dan tekanan gas Freon berada diantara 30

– 60 Psi.(Susanto:2018)

Salah satu metode untuk pendeteksian awal dari kerusakan Air Condition

(AC) dapat diketahui dengan pipa kapiler yang mengembun / muncul bunga es

dan air yang menetes dari indoor unit Air Condition (AC) karena tidak adanya

indikator yang menunjukkan kerusakan pada bagian atau unit mana yang terjadi

gangguan sehingga bisa langsung diperbaiki.

Dalam penelitian (Desnanjaya, dkk:2013), dihasilkan bahwa pembuatan kontrol

Air Condition (AC) dengan memanfaatkan Mikrokontroller AVR ATmega16

sebagai kontrol rangkaian dengan kombinasi Sensor Passive Infrared Receiver

(PIR) untuk mendeteksi keberadaan manusia dan sensor LM35 yang digunakan

sebagai kontrol suhu ruangan, maka Air Condition (AC) akan bekerja secara

otomatis ketika sensor PIR mendeteksi orang yang masuk dalam ruangan dan

2

akan Off setelah beberapa saat sensor tidak mendeteksi orang di dalam ruangan.

Setelah itu sensor LM35 akan bekerja mendeteksi suhu dalam ruangan, semua

unit Air Condition (AC) akan ON pada suhu diatas 29°C, dan unit keseluruhan Air

Condition (AC) akan Off ketika suhu ruangan mencapai di bawah 20°C.

Pada saat melakukan OJT peneliti sering melihat operator yang meninggalkan

unit dalam keadaan hidup dan AC dalam kondisi hidup dengan berbagai alasan

seperti buang air kecil, merokok, dan beristirahat diluar kabin. Sehingga saat AC

hidup dan operator menigalkannya mengakibatkan pemborosan pada Freon dan

dapat mempengaruhi jumlah bahan bakar yang digunakan. Pada saat unit dalam

keadaan hidup dan AC juga hidup sementara operator tidak berada di dalam

kabin, maka bahan bakar akan terbuang sia-sia. Hal ini menyebabkan bahan bakar

boros dan penggunaan AC yang sia sia.

Berdasarkan permasalahan diatas, maka penulis tertarik untuk membuat

Rancang Bangun Alat Safety Device Penggunaan Air Conditoner (AC) Pada Unit

Berbasis Arduino, agar AC secara otomtis mati saat operator meninggalkan ruang

kabin meskipun engine dalam keadaan hidup. Alat tersebut dilengkapi dengan

sensor PIR dan limit switch. Sensor PIR menghidupkan AC secara otomatis

setelah sensor pir mendeteksi pergerakan manusia sedangkan limit switch

diletakkan di pintu agar ketika pintu tertutup maka AC hidup akan tetapi ketika

pintu terbuka AC akan mati. Keuntungan dari pemasangan sensor PIR dan limit

switch ini terutama sebagai safety device agar AC mati secara otomatis ketika

operator lupa mematikan AC dan keluar dari kabin.

1.2 Rumusan Masalah

Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat diambil

perumusan masalah dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut:

1. Bagaimana cara merancang dan membuat alat safety device penggunaan

AC pada unit berbasis arduino ?

2. Bagaimana cara kerja alat safety device penggunaan AC pada unit

berbasis arduino ?

3. Seberapa efektifnya dan pengtingnya penggunaan sensor pir, limit

switch terhadap alat yang dibuat?

3

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang diambil dalam penelitian agar tidak meluasnya

pembahasan tugas akhir yaitu;

1. Rancang Bangun Alat Safety Device Penggunaan AC Pada Unit

Berbasis Arduino ini hanya baru diuji coba pada unit yang berkabin dan

ber AC.

2. Arduino sebagai pengendali masukan dan keluaran dalam sistem

kontrol Air Condition (AC).

3. Hanya menjelaskan mengenai rangkaian kerja kesistem Air

Condensioner yang ada.

4. Tidak ada perhitungan atau rumus dalam penelitian ini.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian, selain sebagai syarat mendapatkan gelar Ahli

Madya dari Politeknik Negeri Balikpapan adalah sebagai berikut :

1. Merancang dan membuat alat safety device penggunaan AC pada unit

berbasis arduino.

2. Cara kerja alat safety device penggunaan ac pada unit berbasis arduino.

3. Efektif dan pengtingnya penggunaan sensor pir, limit switch terhadap

alat yang dibuat.

1.5 Manfaat Penelitian

1.5.1 Manfaat Bagi Mahasiswa

1. Memperluas dan menambah wawasan penulis

2. Dapat membuat karangan ilmiah dengan baik dan benar.

3. Mendapatkan gelar Ahli Madya dari Politeknik Negeri Balikpapan

1.5.2 Manfaat Bagi Perusahaan

1. Dapat menjadi referensi apabila diperlukan.

2. Meningkatkan kenyamanan operator.

3. Meningkatkan sistem AC.

1.5.3 Manfaat Bagi Institusi

1. Dapat menjadi referensi bagi civitas akademik dan mahasiswa.

2. Dapat menjadi inovasi.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Ada beberapa penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya terkait dengan

perancangan sistem ini; Desnanjaya, Giriantari, Hartanti (2013), melakukan

penelitian Rancang Bangun Control Air Conditioning (AC) Otomatis Berbasis

Passive Infrared Receiver. Cara kerja peralatan meliputi beberapa tahap yaitu

Perancangan ini adalah konsep kerja alat yang akan dilakukan pada saat

penelitian. Sensor akan bekerja pada saat mendapat input dari adanya gerakan di

lingkungan atau ruangan (keberadaan manusia), yang akan diperoses oleh mikro

setelah mendapat istruksi dari sensor menuju ke pin sensor pada mikro (input)

kemudian mikro akan mengaktifkan sinyal melalui pin keluaran menuju rangkaian

Infrared AC (output). Kemudian mengintruksikan air conditioning (AC) hidup

melalui input sinyal conditioning and interfacing discrete circuit menuju digital

controller architecture microcontroller ATmega16. Output signyal conditioning

and interfacing ialah rangkaian frekuensi dari ruangan yang dapat ditampilkan

melalui indicator LCD bahwa air conditioning (AC) menyala. Actuator output

akan diteruskan receiver signyal pada air conditioning (AC) yang menyebabkan

air conditioning (AC) menyala. Kemudian sensor LM35 akan membaca suhu

dilingkungan tersebut yang kemudian akan mengirimkan input signyal

conditioning and interfacing discrete circuit, menuju digital controller

architecture microcontroller ATmega16. Kemudian memperoses berapa suhu

pada lingkungan tersebut Output signyal conditioning and interfacing ialah

rangkaian signyal AC dan LCD. Rangkaian code signyal AC berfungsi untuk

mengatur suhu air conditioning (AC) ke batas nyaman, dan di tampilan ke dalam

LCD.

Sasono, Akrom, Machmod (2015), melakukan penelitian Optimalisasi

Smartphone Untuk Mengontrol Dan Monitoring Air Condition (AC) Untuk

Shelter Starone. Cara kerja peralatan meliputi beberapa tahap yaitu komponen-

komponen yang harus mendukung penelitian ini remote AC, sensor suhu LM35,

5

mikrokontroler AVR ATMega 16, Wiz110SR, modem dan Smartphone android.

Mikrokontroler ATMega16 digunakan untuk sistem kontrol ON-OFF serta

mengatur suhu yang diinginkan yaitu 20-28°C. Dengan menggunakan sensor suhu

LM35. Mikrokontroler ATmega16 terhubung dengan port yang memiliki fungsi

yaitu Port A yang terhubung sensor suhu LM35, port C dan Port D yang

terhubung IC ULN2803, serta port D yang terhubung Wiznet WIZ110SR. Sensor

yang terhubung pada port A akan digunakan sebagai indikator pada keadaan suhu

ruangan yang ditampilkan di aplikasi android. Keluaran pada suhu LM35 harus di

lewatkan suatu rangkaian kondisi sinyal supaya sesuai dengan spesifikasi

masukan mikrokontroler AVR ATMega16.

Solfia, Ya’umar, Asmoro (2015), melakukan penelitian Rancang Bangun AC

Otomatis Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Pada Smart Building Ruang

Kelas S2 Jurusan Teknik Fisika FTI-ITS. Cara kerja peralatan ini meliputi

beberapa tahap yaitu rangkaian power supply dan relay di peroleh dari 12 Volt DC

yang berfungsi sebagai supply tegangan yang terdapat pada rangkaian control AC

secara otomatis memberikan supply tegangan 5 Volt kepada sensor PIR dan

mikrokontroller. Rangkaian akan aktif jika sensor PIR mendeteksi adanya orang

kemudian mikrokontroller akan mulai menghitung kemudian relay akan on 12

volt DC dan akan mengaktifkan supply rangkaian kontrol AC. Sensor LM324

pada AC akan otomatis membandingkan antara sensor thermistor pada AC dan

mikrokontroller. Pengujian pada thermistor akan dilakukan pada suhu 30°C yang

ditampilkan di termometer. Pengujian sensor termistor didekatkan pada gelas

yang berisi es batu beberapa waktu kemudian diletakkan ruangan. Sensor akan

mendeteksi suhu sekitar kemudian akan memberikan inputan pada sensor

sehingga sensor akan dapat sinyal high kemudian relay 12 Volt DC akan nyala.

Pengujian pada mikrokontroller pada sensor PIR yaitu ketika counter yang ada

pada mikrokontroller akan menghitung orang sampai 14 orang yang ditampilkan

di LCD maka sensor LM324 mendapat sinyal high kemudian untuk menjalankan

relay kemudian kompresor AC akan nyala dengan suhu 20-25°C.

Sujatmoko, Waworundeng, Wahyudi (2015), melakukan Rancang Bangun

Detektor Asap Rokok Menggunakan SMS Gateway untuk Asrama Crystal di

Universitas Klabat ”. Cara kerja alat ini yaitu dengan metode Rekayasa perangkat

6

Lunak (RPL) serta menggunakan proses model Prototyping. Alat ini dibuat

dengan menggunakan 2 buah sensor yaitu sensor MQ-7 dan sensor UV-Tron, 1

buah Buzzer dan 1 buah Icomsat Sim900. Pendeteksian asap rokok dapat

dilakukan dengan 2 cara, yang pertama mendeteksi melalui kepulan asap rokok

menggunakan sensor MQ-7 dan yang kedua mendeteksi melalui keberadaan bara

api asap rokok menggunakan sensor UV-Tron.

Susanto (2017), melakukan penelitian Otomatisasi Monitoring Air Condition

(AC) Berbasis Arduino Dan SMS Gateway”, dengan kontrol Air Condition (AC)

akan digerakkan oleh arduino, pada hal ini arduino akan menggantikan kerja

modul unit indoor Air Condition (AC) yang berfungsi untuk menggerakkan unit

keseluruhan Air Condition (AC). Sensor LM35 akan mendeteksi suhu ruangan

sekitar. Pada suhu di atas 28°C unit Air Condition (AC) akan menyala

keseluruhan, apabila sensor suhu LM35 mendeteksi suhu ruangan berada di antara

20-28°C maka hanya Kompresornya saja yang akan Off. Selain itu, ketika sensor

LM35 mendeteksi suhu di bawah 20°C maka seluruh komponen dari unit Air

Condition (AC) akan Off. Setelah itu ada sensor tekanan gas Freon yaitu High

Pressure Control (HPC) dan Low Pressure Control (LPC). Air Condition (AC)

akan bekerja secara normal ketika tekanan gas Freon berada diantara 30 – 60 Psi.

Sensor HPC akan bekerja ketika tekanan gas Freon pada unit Air Condition (AC)

berada diatas 60 Psi, kemudian sensor LPC akan bekerja ketika tekanan gas Freon

pada unit Air Condition (AC) berada di bawah 30 Psi karena sensor tekanan akan

mempengaruhi kerja Kompresor pada unit outdoor Air Condition (AC). Selain itu,

akan ditambahkan sensor level ketinggian air pada tempat penampungan air pada

unit indoor Air Condition (AC) yang bertujuan untuk mendeteksi air yang

menetes pada pipa kapiler dan menghindari air yang menetes keluar dari unit Air

Condition (AC) yang dapat menyebabkan ruangan akan basah dan licin. Selain

itu, sensor level ketinggian air pada penelitian ini juga digunakan sebagai

indikator bahwa unit Evaporator dalam keadaan kotor sehingga bisa dilakukan

pearawatan (maintenance) dengan cara cleaning bagian Evaporator serta bisa

dibuatkan jadwal untuk perawatan unit indoor Air Condition (AC). Serta akan

ditambahkan sensor modul arduino SIM900 SMS gateway yang digunakan

sebagai indikator kepada user ( Pemilik AC ) bahwa unit AC dalam kondisi

7

rusak atau terjadi kerusakan. Modul arduino SIM900 SMS gateway akan bekerja

saat unit AC mengalami kerusakan yaitu saat sensor pressure control pada

tekanan ≤ 30 Psi dan tekanan ≥ 60 Psi. Pada saat sensor water level control

menyentuh air maka modul arduino SIM900 akan secara otomatis mengirimkan

SMS kepada user bahwa unit AC mengalami kerusakan (trouble). User bisa

menjadwalkan kapan waktu kapan waktu yang tepat untuk memperbaiki dan

maintenance AC secara efektif dan efisien. Selama modul AC belum diperbaiki

(reset) maka unit AC tidak akan bisa dinyalakan. Ini dilakukan untuk melindungi

unit komponen-komponen AC dari kerusakan yang lebih parah.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Air Conditioner

Pada dasarnya prinsip kerja AC mobil sama dengan sistem-sistem AC yang

lain. Prinsip kerja tersebut sama dengan heat exchanger yang lain. Pada setiap

prinsip kerja heat exchanger pasti ada perubahan atau perbedaan tekanan, hal

tersebut akan menyebabkan perbedaan temperatur, kondisi seperti itu sama

dengan yang terjadi pada prinsip AC.Maka sebelum jauh membahas Air

Conditioner harus kita ketahui apa itu AC. AC (Air Conditioner) telah menjadi

bagian penting dalam sebuah kendaraan. AC diperlukan untuk mendapatkan

kenyamanan saat berkendara. Ini penting, sebab kenyamanan berkendara akan

mempengaruhi perilaku di jalan, sehingga pengendara menjadi tenang dan tidak

emosional. Saat musim hujan misalnya, kendaraan yang tidak dilengkapi AC akan

menyebabkan kondensasi uap air, sehingga kaca menjadi buram, membatasi jarak

pandang, dan menyebabkan kecelakaan. Secara umum, fungsi standar penggunaan

AC mobil adalah mengontrol temperatur, mengontrol sirkulasi udara, mengontrol

kelembapan, dan membersihkan udara.

Agar pengaruh perubahan tekanan dapat menghasilkan perubahan

temperatur yang sesuai maka digunakanlah media pendingin pada sistem

AC,kebanyakan sistem AC menggunakan media pendingi refrigerant atau sering

dikenal dengan istilah Freon. Perubahan temperatur akibat dari perubahan tekanan

dapat dilihat pada gambar grafik di bawah ini.

8

Gambar 2.1 Diagram Enthalpy

Sumber : (http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg)

2.2.2 Komponen-Komponen Mekanikal Sistem AC

Sebelum berbicara tentang cara kerja sistem AC mobil, terlebih dahulu kita

harus mengenal komponen-komponen AC mobil berikut tugas masing-masing

komponen tersebut. Adapun komponen-komponen pembentuk sistem AC mobil

adalah sebagai berikut.

2.2.2.1 Kompressor

Kompresor AC mobil berfungsi untuk mengalirkan media pendingin

dalam hal ini Refrigerant atau Freon untuk bersirkulasi di dalam sistem AC mobil,

sekaligus memberikan tekanan sesuai dengan kebutuhan tekanan yang ada.

Kompresor AC mobil umumnya digerakan oleh motor bakar dari mesin mobil itu

sendiri, agar kompresor dapat dihidupkan dan dimatikan sesuai keinginan kita

pada saat menggunakan AC, maka penghubung putaran ke mesin menggunakan

kopling magnet.

9

Gambar 2.2 Kompresor AC Mobil


Gambar 2.3 Kompresor Tipe Through Vane

Sumber : (http://rotarybintaro.co.id/)

Secara umum, sistem sirkulasi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu:

1. Sistem sirkulasi udara;

2. Sistem sirkulasi freon.

Kemudian, yang akan dibahas lebih lanjut adalah sistem sirkulasi freon. Sistem

inilah yang menjadikan kompresor sebagai komponen utama alias jantung.

Pertama

Cara kerja kompresor AC mobil adalah menghisap gas bertekanan rendah atau

dingin. Kemudian mengubahnya menjadi gas bertekanan tinggi atau panas.

Kedua

Gas bertekanan tinggi itu dipompa masuk ke dalam kondensor. Di dalam

kondensor itulah gas yang telah melewati kompresor mengalami proses

kondensasi untuk diubah menjadi cairan.

http://rotarybintaro.co.id/

10

Ketiga

Dari kondensor, cairan bertekanan tinggi dialirkan menuju Expansion Valve

dengan sebelumnya melewati Receiver Dryer. Komponen ini yang menyaring

kotoran yang terbawa dalam cairan bertekanan tinggi sebelum masuk ke

Expansion Valve.

Keempat

Cairan yang masih bertekanan tinggi dan sudah disaring di Receiver Dyer.

Kemudian diubah menjadi gas dan diturunkan suhunya oleh Expansion Valve.

Gas yang sudah turun suhunya itulah yang membuat evaporator menjadi dingin.

Dengan dibantu blower, udara dingin di Evaporator itu dihembuskan ke dalam

kabin mobil.

Kelima

Gas dingin dari Evaporator ini kemudian dihisap kembali oleh Kompresor.

Begitulah sistem sirkulasi freon AC mobil bekerja terus menerus. Sudah bisa

membayangkan bagaimana cara kerja sebuah Kompresor bukan?

Sebagai komponen yang berputar dengan bantuan mesin mobil, Kompresor

sejatinya akan membuat mesin lebih terbebani ketika dinyalakan. Karena itu, agar

tidak terlalu membebani mesin dan lebih awet. Maka butuh sebuah alat bernama

thermo swicth. Fungsi alat ini adalah untuk mengatur secara otomatis jalannya

Kompresor.Terlihat bahwa cara kerja Kompresor AC sangat vital. Kalau

Kompresor tidak bisa bekerja. Maka tidak ada aliran freon dalam sistem

pendingin mobil.Maka manfaat Kompresor AC mobil tidak akan muncul ketika

mengalami kerusakan. Ujung-ujungnya tidak akan ada udara sejuk yang bisa

dirasakan di dalam kabin.

1. Jenis-jenis Kompresor AC Mobil

Berdasarkan sistem kerjanya, Kompresor terbagi dalam dua jenis yaitu

rotary dan piston. Jenis rotary merupakan Kompresor yang bekerja dengan

menggerakan putaran yang akan menghisap dan menekan freon. Sementara jenis

piston menggunakan gerakan bolak-balik di dalam silinder Kompresor untuk

menghisap dan menekan freon. Kompresor jenis rotary punya dua keunggulan

dibanding jenis torak, yaitu; Setiap putaran akan menghasilkan langkah hisap dan

tekan secara bersamaan. Akibatnya momen putaran lebih merata dan

11

meminimalkan kejutan. Dimensi Kompresor jenis rotary bisa dibikin lebih kecil

sehingga menghemat tempat ketika dipasang di dekat mesin. Namun demikian,

sistem rotary juga punya kekurangan. Sistem ini tidak cocok dibikin untuk AC

bervolume besar. Kipas dan rotor lebih rentan rusak ketika dibikin dalam ukuran

yang besar.

a. Jenis Kompresor Tipe Rotary

Untuk Kompresor jenis rotary juga terbagi dalam dua kategori lagi, antara lain:

1) Tipe Through Vane

Tipe Kompresor yang ini punya dua buah bilah (vane). Kedua bilah ini

terpasang saling tegak lurus pada bagian dalam silinder. Ketika rotor berputar

maka bilah akan bergeser pada arah radial untuk kemudian menyentuh sisi

dalam silinder atau stator. Hasilnya akan muncul ruang yang dibentuk oleh

bilah, dinding silinder, dan rotor. Ruang inilah yang menjadi area masuk dan

keluarnya freon. Gaya sentrifugal akan bekerja pada bilah saat berputar

bersama rotor. Bilah pun bergerak menyentuh dinding silinder. Ketika saluran

masuk terbuka maka freon akan terhisap masuk. Masih dalam kondisi bilah

yang berputar. Freon yang sudah masuk selanjutnya dikompresi dengan cara

mempersempit ruang ruang yang dibentuk oleh bilah, dinding silinder, dan

rotor tadi. Selanjutnya freon akan ditekan pada saluran pengeluaran. Saat

terjadi pengeluaran freon, pada sisi lain dari rotor dan bilah melakukan langkah

pemasukan freon.

2) Tipe Scroll

Tipe kompresor ini terdiri dari scroll tetap dan scroll putar. Ruang

pemasukan dan pengeluaran terbentuk di antara scroll putar dan scroll tetap

saat scroll putar diputar oleh poros kompresor. Ketika lubang pemasukan

terbuka, refrigeran terhisap masuk kemudian dibawa berputar sambil

dimampatkan hingga mencapai lubang pengeluaran untuk disalurkan ke

kondensor pada kondisi bertekanan tinggi.

12

Gambar 2.4 Kompresor Tipe Scroll

Sumber : (http://rotarybintaro.co.id/)

b. Jenis Kompresor Tipe Piston

Sementara Kompresor tipe piston sendiri terbagi lagi dalam tiga kategori

berbeda, antara lain:

1) Crank

Kompresor tipe torak yang ini punya dua katup pada kepala

silinder.Katup hisap (Suction) dan katup penyalur (Discharge). Sedikit

berbeda, Kompresor tipe Crank hanya sisi piston bagian atas saja yang

berfungsi ketika piston bergerak ke bawah, volume ruangan di atas piston akan

membesar. Akibatnya tekanan pun menjadi turun. Kemudian katup pemasukan

akan membuka dan refrigrant pun terhisap masuk. Piston yang ada di dalam

Kompresor ini digerakkan oleh poros engkol yang berputar. Ketika piston

terdorong ke atas maka tekanan di atas piston akan naik dan menyebabkan

katup pengeluaran terbuka. Sehingga refrigrant bisa terdorong keluar untuk

disalurkan ke Kondensor.

2) Swash Plate

Kompresor tipe ini punya dua tipe yang dibedakan dari jumlah piston di

dalamnya. Kompresor dengan 10 silinder dengan interval di antara piston 72°

dan Kompresor 6 silinder dengan interval 120°. Cara kerjanya, apabila salah

satu sisi piston melakukan langkah kompresi/menekan maka sisi lainnya akan

melakukan langkah hisap. Seperti namanya, Swash Plate, piston pada

Kompresor jenis ini akan bergerak ke kanan dan kiri sesuai dengan putaran

piringan pengatur untuk menghisap dan menekan refrigrant. Saat piston

bergerak ke dalam, katup masuk akan terbuka dan menghisap refrigrant ke

http://rotarybintaro.co.id/

http://1.bp.blogspot.com/-AIXejVKfW38/T7hENVxCeYI/AAAAAAAAAJQ/eBvPkDDpXxM/s1600/das.bmp

13

dalam silinder. Sebaliknya, ketika piston bergerak keluar. Katup pemasukan

akan menutup dan katup pengeluaran terbuka untuk menekan refrigrant keluar.

Katup masuk dan keluar bekerja hanya satu arah untuk mencegah terjadinya

pemasukan balik.

3) Wobble Plate

Sistem kerja Kompresor Wobble Plate hampir sama dengan Kompresor

Swash Plate. Sama-sama menggunakan piringan dalam sistem kerjanya. Cara

kerjanya, gerakan putar dari poros Kompresor diubah menjadi gerakan bolak-

balik oleh piringan penggerak (drive plate) dan wobble plate dengan bantuan

guide ball. Gerakkan ini lalu diteruskan ke piston melalui batang penghubung.

2.2.2.2 Kondensor

Kondensor pada sistem AC mobil berfungsi untuk mengkondensasikan

media pendingin di dalam sistem, yang semula berasal dari kompresor berbentuk

gas dirubah menjadi bentuk cair didalam kondensor. Hal tersebut dapat terjadi

karena ada pelepasan panas ke udara luar melalui sirip-sirip kondensor

Gambar 2.5 Kondensor AC Mobil


2.2.2.3 Filter / Dryer

Filter / Dryer pada sistem AC berfungsi untuk menyarik partikel-

partikel kotoran yang ikut beredar di dalam sistem, serta menyerap uap air yang

ikut beredar di dalam sistem. Kotoran yang ikut beredar di dalam sistem dapat

menyumbat saluran- saluran yang ada sehingga menggangggu kerjanya sistem

AC, sedangkan uap air yang ikut beredar di dalam sistem dapat terjadi pembekuan

karena temperatur media pendingin bisa turun di bawah 0 derajat celcius, hal

tersebut dapat menyumbat yang akhirnya mengganggu kerjanya sistem AC.

14

Gambar 2.6 Filter / Dryer


2.2.2.4 Katup Expansi

Katup Expansi pada sistem AC berfungsi untuk menurunkan tekana media

pendingin, dari Refrigran bentuk cair bertekanan tinggi menjadi tekanan tekanan

rendah dalam bentuk kabut. Akibat dari penurunan tekanan tersebut maka

temperatur media pendingin menjadi turun drastis, seperti halnya tampak pada

gambar 2.1. Diagram Enthalphy di atas.

Gambar 2.7 Katup Expansi


2.2.2.5 Evaporator

Evaporator pada sistem AC berfungsi untuk menyerap panas dari udara

luar yang dialirkan ke dalam ruangan yang didinginkan, hal ini terjadi pada saat

ada aliran udara yang melewati sirip-sirip daripada evaporator maka panas dari

15

udara tersebut diserap oleh sirip-sirip evaporator, sehingga udara tersebut menjadi

dingin, udara dingin itulah yang digunakan untuk mendinginkan ruangan. Prinsip

kerja Evaporator adalah kebalikan dari kondensor sistem AC.

Gambar 2.8 Evaporator


2.2.3 Komponen – Komponen Elektrikal System AC Mobil

2.2.3.1 Selector Switch atau Saklar

Pada umumnya sakelar yang digunakan dalam sistem AC mobil adalah

sakelar jenis rotary switch atau sakelar putar. Sakelar ini berfungsi untuk

menghidupkan dan mematikan kompresor lalu memilih tingkat kecepatan

putaran blower pada evaporator. Komponen ini terdiri dari tomol putar untuk

posisi off, low, high, serta medium dan terminal listrik.

Gambar 2.9 Selector Switch atau Sakelar

Sumber : (https://www.automationdirect.com/)

Bagian kopling magnet memiliki fungsi untuk memutus dan

menyambungkan hubungan kompresor dengan putaran mesin. Ketika mesin unit

bekerja, penariknya berputar karena hubungan dari belt dan putaran mesin. Di

komponen ini, kompresor tidak akan bekerja sebelum aliran listrik mengaliri

kopling magnet. Magnetic clutch atau kopling magnet terdiri dari 3 bagian, yaitu:

16

1. Stator yang berupa magnet coil atau gulungan magnet yang dipasang

pada housing compressor.

2. Rotor yang berupa bagian yang berputar dan berhubungan dengan poros

mesin dengan perantara pulley belt. Di permukaan bagian dalam rotor

dan front housing pada kompresor terdapat bagian yang disebut bearing.

3. Pressure plate yan g berupa bagian yang dipasang di crank shaft atau poros

pada kompresor.

Pada saat sistem AC dalam posisi menyala, amplifier mengalirkan arus listrik

ke coil stator atau gulungan stator kemudian menimbulkan medan elektromagnet

yang akan menarik pressure plate lalu menekan permukaan pulley sehingga

kompresor dapat berputar.

Gambar 2.10 Pressure Plate


2.2.3.2 Thermoswitch atau Thermostat

Thermostat atau thermoswitch bekerja dengan cara mengirimkan sinyal

kondisi suhu di dalam kabin ke kompresor secara otomatis. Pada thermostat ini

ada sensor yang dapat mendeteksi temperatur di evaporator. Selain itu, thermostat

juga memiliki fungsi untuk mengatur proses kerja pada kompresor AC mobil.

Gambar 2.11 Thermoswitch


17

2.2.3.3 Thermistor Atau Pengatur Suhu Elektronik Thermostat

Gambar 2.12 Thermistor


Thermostat berfungsi untuk menyalurkan daya listrik ke kompresor secara

otomatis. Sensor pada thermostat akan mendeteksi suhu dievaporator sesuai

setelan. Apabila thermostat rusak maka evaporator akan membeku karena

pemutus arus listrik tidak berfungsi. Kerusakan thermostat ditandai dengan

keluarnya asap dari kisi AC serta adanya tetesan air seperti embun. Alat ini

merupakan sebuah resistor yang memiliki koefisien thermal yang negatif pada

sistem AC . Ini berarti semakin rendah temperaturnya, maka akan semakin tinggi

pula tahanannya. Begitu juga sebaliknya. Semakin tinggi temperaturnya, maka

tahanan akan semakin rendah. Hal ini digunakan oleh amplifier untuk menyalakan

dan mematikan kompresor. Pada temperatur tinggi sementara tahanan thermistor

rendah, amplifier akan mengalirkan listrik dari batre ke kopling magnet dan

kompresor akan bekerja. Sedangkan di temperatur yang rendah sementara tahanan

tinggi, amplifier akan memutuskan arus listrik dari batere ke kopling magnet dan

kompresor pun akan mati.

2.2.3.4 Pressure Switch

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya di bagian komponen

mekanikal, pressure switch yang disebut high pressure switch- low pressure

switch (HPS-LPS) di dalamnya. Pressure switch ini adalah komponen elektrikal

AC unit yang memiliki fungsi memutus dan menghubungkan hubungan antara

aliran listrik menuju kompresor yang bekerja karena tekanan freon. Pada tekanan

freon yang tidak normal, pressure switch akan menyala. Pressure switch yang

umum digunakan untuk AC unit adalah jenis dual pressure switch di

mana pressure switch dipasang di pipa berisi cairan antara filter drier dan katup

ekspansi. Komponen ini dapat melacak jika terjadi tekanan yang tidak normal

18

dalam sistem kemudian memutus aliran listrik menuju kopling magnet ketika

tekanan yang terjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah. Ketika itu, kompresor akan

berhenti bekerja dan sistem tetap dalam keadaan stabil.

Gambar 2.13 Pressure Switch


2.2.3.5 Relay

Relay merupakan komponen elektronika yang dapat mengimplementasikan

logika switching. Relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Relay yang

paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan

mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis

ini didefinisikan sebagai berikut :

1. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka

kontak saklar.

2. Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

Jadi secara sederhana dapat disimpulkan bahwa Relay adalah komponen

elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik.

Gambar 2.14 Relay


Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON ataupun

sebaliknya pada saat diberikan energi elektromagnetik pada armatur relay

tersebut. Relay memiliki 2 bagian utama, yaitu bagian kumparan dan contact

19

point. Ketika kumparan diberikan tegangan DC atau AC, maka akan terbentuklah

medan elektromagnetik yang mengakibatkan contact point akan mengalami switch

ke bagian lain. Keadaan ini akan bertahan selama arus masih mengalir pada

kumparan relay dan sebaliknya jika tidak ada lagi arus yang mengalir pada

kumparan relay, maka contact point akan kembali ke posisi semula. Relay

memiliki kondisi contact point dalam 2 posisi yang akan berubah pada saat relay

mendapat tegangan sumber pada kumparan. Contact point tersebut adalah :

1. NO (Normally Open), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya

terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika kumparan relay

dialirkan arus listrik, kontak yang NO ini akan menjadi menutup (close) dan

mengalirkan atau menghubungkan arus listrik.

2. NC (Normally Close), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya

tertutup (mengalirkan arus litrik). Dan ketika kumparan relay dialirkan arus

listrik, kontak NC ini akan menjadi membuka (open), sehingga memutus

aliran arus listrik.

Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya.

Berikut definisi pole dan throw:

1. Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay

2. Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact

Dilihat dari desain saklarnya maka relay dibedakan menjadi :

1. SPST (Single Pole Single Throw), yaitu relay yang memiliki 4 terminal

dimana 2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 2 terminal lagi

sebagai saklar. Relay ini hanya memiliki posisi NO (Normally Open) saja.

2. SPDT (Single Pole Double Throw), yaitu relay yang memiliki 5 terminal

terdiri dari 2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 3 terminal

sebagai saklar dan memiliki 2 kondisi.

3. DPST (Double Pole Single Throw), relay yang memiliki kondisi NO saja di

lengkapi dengan 6 terminal yang terdiri dari 2 terminal untuk input pada

kumparan dan 4 terminal saklar.

4. DPDT (Double Pole Double Throw), yaitu relay yang memiliki 8 terminal

yang terdiri dari 2 terminal untuk input kumparan dan 6 terminal untuk 2

saklar dengan 2 kondisi pada masing-masing saklarnya.

20

Gambar 2.15 Bentuk Relay 5 Volt DC 1 Channel

Sumber : (https://www.electronikhub.com/ )

Pada pembuatan sistem keamanan ini, penulis menggunakan relay Songle

SRD-05VDC-SL-C yang mana merupakan relay tipe SPDT (Single Pole Double

Throw). Gambar 2.29 adalah bentuk fisik dari relay Single SRD- 05VDC-SL-C

yang dilengkapi dengan LED SMD yang berfungsi sebagai indikator kerja dari

relay tersebut. Pada dasarnya, relay ini menggunakan logika LOW untuk

menghubungkan kontak dan mengalirkan listrik. Kelebihan penggunaan relay ini

adalah adanya optocoupler seri 817 yang berfungsi memisahkan hubungan

elektris anatara mikrokontroler dengan rangkaian relay secara optik. Dengan

demikian, apabila terjadi masalah secara elektris pada relay atau perangkat yang

dikendalikan, masalah tersebut tidak akan merambat ke rangkaian mikrokontroler

atau Arduino yang digunakan.

2.2.3.6 Amplifier

Amplifier merupakan rangkaian kelistrikan yang memiliki fungsi untuk

mengatur cara kerja AC mobil agar tetap dalam keadaan aman dan stabil sesuai

dengan kendali pemakai. Komponen ini bekerja dengan prinsip memutus dan

menyambung hubungan arus listrik dari batere ke kopling magnet. Amplifier yang

umum digunakan terdiri dari jenis temperature control atau amplifier yang

berfungsi untuk mengendalikan tinggi rendahnya suhu kabin sehingga selalu

dalam keadaan stabil, dan jenis idling stabilizer yang berfungsi sebagai pengatur

agar tetap bekerja di dalam rentang minimal putaran mesin mobil. Menikmati

perjalanan dengan mobil kita tentu menjadi saat-saat yang berharga. Tetapi kita

tidak boleh pula sekadar memakai dan mengabaikan perawatan pada bagian mobil

yang penting seperti sistem AC mobil terutama perawatan kompresor AC mobil.

Perlu ada perawatan yang maksimal sebagaimana kita menggunakan mobil kita

https://www.electronikhub.com/

21

secara maksimal. Karena jika tidak hati-hati dan terencana kita malah harus

mengeluarkan dana untuk membayar harga AC mobil baru.

Gambar 2.16 Amplifier


2.2.3.7 Saklar Blower ( Udara )

Berfungsi sebagai saklar untuk menghidupkan sistem AC setelah kunci

kontak aktif.dalam saklar ini terdapat tiga posisi saklar yaitu posisi 1,2 dan

3.sebagai urutan pilihan kecepatan pendinginan atau udara dingin dihisap dari

ruangan mobil dan udara dingin dikeluarkan dalam sistem AC

(evavorator).Pengaturan kecepatan dan posisinya menggunakan prinsip tahan (

resistor ).

2.2.3.8 Saklar temperatur ( Temp )

Berfungsi untuk menghidupkan / mengaktifkan termostat (pengatur suhu

ruangan mobil). Aliaran listrik didapat setelah saklar blower aktif sehimgga bila

saklar blower belum aktif maka saklar temperatur juga belum bisa aktif.

2.2.3.9 Ice Tube ( Pipa Kapiler )

Gambar 2.17 Ice Tube


22

Orifice tube merupakan tempat di mana cairan bertekanan tinggi

diturunkan tekanan dan suhunya menjadi cairan dingin bertekanan rendah.

Dalam beberapa sistem, selain memasang sebuah orifice tube, dipasang juga

katup ekspansi.

1. Fungsi Orifice Tube

Pipa kapiler merupakan komponen utama yang berfungsi menurunkan

tekanan refrigerant dan mengatur aliran refrigerant menuju evaporator. Fungsi

utama pipa kapiler ini sangat vital karena menghubungkan dua bagian tekanan

berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah.

2. Cara kerja Orifice Tube

Pada bagian inilah refrigran mencapai suhu terendah (terdingin). Pipa kapiler

terletak diantara saringan (filter) dan evaporator. Ketika mengganti atau

memasang pipa kapiler baru, jangan terjadi bengkok karena bisa menyebabkan

penyumbatan. Penggantian pipa kapiler harus disesuaiakan dengan diameter dan

panjang pipa sebelumnya.

Katup Ekspansi

Gambar 2.18 Katup Ekspansi


Katup ekspansi merupakan komponen penting dalam sistem air conditioner.

Katup ini dirancang untuk mengontrol aliran cairan pendingin melalui katup

orifice yang merubah wujud cairan menjadi uap ketika zat pendingin

meninggalkan katup pemuaian dan memasuki evaporator/pendingin.

23

1. Fungsi katup ekspansi

Katup ekspansi atau ekspansi valve merupakan komponen ac yang berfungsi

untuk menurunkan suhu dan tekanan refrigerant atau freon ac mobil pada

sirkulasi ac.

2. Sistem kerja Katup ekspansi

Bila temperatur evaporator rendah, tekanan cairan di atas membran tidak

mampu melawan tekanan pegas, katup jarum menutup saluran masuk ke

evaporator, penguapan zat pendingin terhenti temperatur evaporator naik

kembali.

Sebaliknya pada saat temperatur evaporator naik, tekanan cairan di atas

membran akan naik pula, sampai melebihi tekanan pegas, katup terdorong ke

bawah, saluran terbuka. Suhu evaporator turun kembali, demikian seterusnya.

2.2.4 Cara Kerja Sistem AC Mobil

Seperti telah dijelaskan fungsi dari komponen-komponen sistem AC di

atas, cara kerja dari sistem AC adalah penggabungan dari fungsi masing-masing

komponen tersebut, hal tersebut digambarkan di bawah ini.

Gambar 2.19 Gambaran Kerja Sistem AC


24

Adapun cara kerja dari sistem AC mobil adalah sebagai berikut: Kompresor yang

digerakan oleh tenaga mesin mobil tersebut, memompa dan mensirkulasikan

media pendingin / Refrigerant / Freon yang masih berbentuk Gas ke dalam sistem

dengan tekanan tertentu. Selanjutnya media pendingin tersebut dialirkan ke

kondensor, di kondensor media pendingin didinginkan dengan jalan melepas

panas ke udara luar lewat sirip-sirip kondensor. Dikarenakan temperaturnya

menurun maka media pendingin yang tadinya berbentuk gas dari kompresor akan

berubah menjadi media pendingin berbentuk cair. Selanjutnya media pendingin

tersebut dialirkan ke Filter / Dryer untuk dilakukan penyaringan maupun

pengeringan terhadap uap air yang ikut beredar di dalam sistem. Media pendingin

yang sudah difilter di alirkan ke katu expansi yang bertugas untuk menurunkan

tekanan media pendingin, karena tekanan turun maka otomatis temperatur juga

turun, akibat dari penurunan tekanan media pendingin berubah menjadi kabut

dengan temperatur yang rendah. Media pendingin yang sudah turun tekanan dan

temperaturnya dialirkan ke evaporator, akibatnya evaporator menjadi dingin,

udara yang mengalir melalui sirip-sirip evaporator panasnya diserap sehingga

temperatur udara tersebut menjadi turun. Udara yang sudah turun temperaturnya

dialirkan kedalam ruang kendaraan sehingga terasa sejuk. Sementara itu di dala

evaporator terjadi perubahan bentuk pada media pendingin, yang semula

berbentuk kabut dari katup expansi berubah menjadi gas pada evaporator. Media

pendingin yang sudah dalam bentuk gas dari evaporator siap dihisap dan di

sirkulasikan ke dalam sistem. Demikianlah ulasan cara kerja AC mobil secara

singkat, semoga tulisan ini bermanfaat. Dan jangan dilewatkan untuk seri

berikutnya, penulis akan mempuat ulasan tentang diagnosa kerusakan sistem AC.

2.2.5 Arduino UNO

Arduino adalah sebuah kit elektronik open source yang dirancang khusus

untuk memudahkan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik

dalam menciptakan objek atau mengembangkan perangkat elektronik y ang dapat

berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali. Arduino UNO

merupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol penuh oleh ATmega328.

Seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah, Arduino UNO mempunyai 14 pin

digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6

25

input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah

power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat

semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah

menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau

mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk

memulainya.

Gambar 2.20 Konfigurasi Uin ATMega 328 Arduino Uno R3

Sumber : (http://electricityofdream.co.id/2016/09)

2.2.5.1 Skematik Arduino

Skematik arduino board yang telah disederhanakan seperti pada gambar

2.20 Shield merupakan sebuah papan yang dapat dipasang diatas arduino board

untuk menambah kemampuan dari arduino board. Bahasa pemograman yang

dipakai dalam Arduino bukan bahasa assembler yang relatif sulit, melainkan

bahasa pemograman mirip dengan bahasa pemrograman C++ yang

disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino.

Gambar 2.21 Diagram Skematik Arduino Uno


Adapun spesifikasi data teknis yang terdapat pada board Arduino UNO R3 adalah

sebagai berikut:

1. Mikrokontroler : ATmega328

2. Tegangan Operasi: 5V

3. Tegangan Input (recommended): 7 - 12 V

4. Tegangan Input (limit): 6-20 V

5. Pin digital I/O: 14 (6 diantaranya pin PWM)

6. Pin Analog input: 6 input pin 21

7. Arus DC per pin I/O: 40 mA

http://electricityofdream.co.id/2016/09

https://3.bp.blogspot.com/-Q0B8D5rOQuk/V9PHzcMEd8I/AAAAAAAAACI/dSB2rp56Pcwe_W2AWLEFyLf1cVyaEunMQCLcB/s1600/Board+arduino.jpg

https://2.bp.blogspot.com/-41pw6wI-aUg/V9PH7W-euEI/AAAAAAAAACM/ZzjDPe1V9dQnHvJItQYoQB3higWr4PcKACLcB/s1600/Skematik+Arduino.jpg

26

8. Arus DC untuk pin 3.3 V: 150 mA

9. Flash Memory: 32 KB dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader

10. SRAM: 2 KB

11. EEPROM: 1 KB

12. Clock Speed: 16 Mhz

2.2.5.2 Power

Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply.

Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC

atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada

koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan

supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin

5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika

menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas

dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7

sampai 12 volt. Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :

1. Vin

Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar

(seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang

diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini,

atau jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya

menggunakan pin ini.

2. 5V

Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan

komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan

regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V

lainnya.

3. 3V3

Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus

maximumnya adalah 50mA

4. Pin Ground

berfungsi sebagai jalur ground pada arduino

5. Memori

27

ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga

2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB

untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.

2.2.5.3 Input & Output

Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau

output, menggunakan fungsi pinMode, digitalWrite, dan digitalRead.

Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau

menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected

oleh default) 20-50K Ohm. Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :

1. Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) .dan mengirim

(TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari

USB ke TTL chip serial.

2. Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger

sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.

3. PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi

analog Write.

4. SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport

komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak

termasuk pada bahasa arduino.

5. LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin

bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

2.2.5.4 Komunikasi

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan

komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan

UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1

(TX). Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada

driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Ini diperlukan.

Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data

sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan

berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB

ke komputer.

28

2.2.5.5 Software Arduino

Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino . Pada

ATMega328 di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk

meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware

eksternal. IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan

menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan

mengedit program dalam bahasa Processing.

2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing)

menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa

memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler

adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam

memory didalam papan Arduino.

Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch.

Kata“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” dimana

keduanya memiliki arti yang sama. (http://www.arduino.cc)

2.2.5.6 Mikrokontroler Atmega 328P

Arduino Uno R3 menggunakan mikrokontroler yang dikontrol secara

penuh oleh mikroprosesor ATmega328P. Mikroprosesor yang digunakan ini

sudah dilengkapi dengan konverter sinyal analog ke digital (ADC) sehingga tidak

diperlukan penambahan ADC eksternal. Pada Gambar 2.22 dibawah ini

merupakan penjelasan melalui gambar mengenai konfigurasi pin-pin yang

merupakan bagian dari mikrokontoller ATMega328 yang digunakan didalam

modul board arduino, sebagai berikut ini:

29

Gambar 2.22 Konfigurasi Pin ATMega 328P


2.2.6 Sensor PIR (Passive Infra Red)

Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk

mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sensor PIR

bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya

menerima radiasi sinar infra merah dari luar.

Gambar 2.23 Sensor PIR

Sumber : (http://sainsdanteknologiku.co.id/2011/07/)

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis

PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan

terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia)

melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal:

dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima

setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan

pembacaan pada sensor. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Lensa Fresnel

2. Penyaring Infra Merah (Sensor)

3. Sensor Pyroelektrik (Sensor)

4. Penguat Amplifier

5. Komparator

https://2.bp.blogspot.com/-ahABYopxLkk/V9PIDPRQurI/AAAAAAAAACQ/o-Na_73uBXUnIJ9jj8nSfpXlgNTjAQn-ACLcB/s1600/Konfigurasi+Pin+Arduino.jpg

30

Gambar 2.24 Sensor Blok Diagram PIR


Gambar 2.25 Kerangka Dalam Sensor PIR


2.2.6.1 Cara Kerja Pembacaan Sensor PIR

Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor

pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor

pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelektrik terbuat dari

bahan galium nitrida (GaN), cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3).

Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog

oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan

oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit).

Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak

mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi

infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra

merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang

tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu

badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang

antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang

tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang

dirancang untuk mendeteksi infra merah tubuh manusia). Sensor ini hanya akan

mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat perubahan pancaran infra

merah (falling up atau falling down).

31

2.2.6.2 Jarak Pancar Sensor PIR

Sensor PIR memiliki jangkauan jarak dan sudut pembacaan yang

bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat

digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.26 Jarak Sensor PIR


Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5

meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.

2.2.7 Relay Arduino

Relay merupakan jenis golongan saklar yang dimana beroperasi

berdasarkan prinsip elektromagnetik yang dimanfaatkan untuk

menggerakan kontaktor guna menyabungkan rangkaian secara tidak langsung.

Tertutup dan terbukanya kontaktor disebabkan oleh adanya efek induksi magnet

yang dihasilkan dari kumparan induktor yang dialiri arus listrik.

Perbedaan dengan saklar yaitu pergerakan kontaktor pada saklar untuk kondisi on

atau off dilakukan manual tanpa perlu arus listrik sedangkan relay membutuhkan

arus listrik.

2.2.7.1 Cara Kerja Relay

Ada 5 bagian inti dari komponen ini antara lain :

1. Armature

2. Electromagnet atau Coil

3. Spring

4. Switch Contact / saklar

5. Iron Core

Bisa dilihat jelas pada gambar dibawah ini :

32

Gambar 2.27 Bagian Dari Relay

Sumber : (https://www.nyebarilmu.com/)

Pada gambar diatas dapat diketahui bahwa sebuah Iron Core atau inti

besi diberikan lilitan kumparan Coil agar terciptanya atau timbulnya gaya

elektromagnetik. Dari timbulnya gaya elektromagnetik tersebut akan

menarik armature dan terjadi perpindahan posisi dengan ditahan

memakai spring. Sehingga terjadi pensaklaran atau switch contact yang membuat

perubahan kondisi awal mulai dari tertutup akan berubah menjadi terbuka.Pada

saat relay kondisi Normally Open (NO) maka saklar atau switch contact

akan menghantarkan arus listrik. Tetapi apabila ditemukan kondisi dimana

armature kembali ke posisi semula (NC), pada saat itu juga menandakan bahwa

module tidak teraliri arus listrik.

2.2.7.2 Fungsi Relay

1. Seperti yang telah dikatakan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar

elektrik.

2. Namun jika diaplikasikan ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki

beberapa fungsi yang cukup unik.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah field research yaitu penelitian lapangan yang

melibatkan pengumpulan data primer atau informasi yang benar dan terkait

dengan kondisi nyata yang ada di lapangan dengan metode experiment dan

observasi lapangan..

34

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat penelitian dilaksanakan di Workshop Politeknik Negeri Balikpapan,

Kalimantan Timur. Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan April 2018 – Juni

2018.

3.3 Alat dan Bahan Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan dalam pengerjaan pembuatan otomatisasi

dan perawatan air condition (AC) berbasis arduino antara lain:

3.1 Tabel Alat

Sumber : (https://klasika.kompas.id/pertimbangan-alat/bahan/)

3.2 Tabel Bahan

Sumber : (https://klasika.kompas.id/pertimbangan-alat/bahan/)

No

.

Nama

Bahan

Gambar Banya

k

Bahan

Fungsi

NO. Nama Gambar Fungsi

1. Obeng (+)(-)

Untuk melebas dan

mengencangkan baut.

2. Solder

Alat bantu dalam

perakitan atau

membongkar rangkaian

elektronika.

3. Multimeter

Untuk mengukur

tegangan dan tahanan

listrik.

4. HP

Untuk pengambilan data

actual dokumentasi/foto

foto.

5. Laptop

Untuk pemograman

arduino

6. Tool Box

Untuk pembukaan baut

dan lain-lain.

35

1. Air

Conditione

r

1 buah Sebagai

Pendingin

didalam

unit/mobil

2. PIR

1 buah Program

infrared atau

sebagai

penangkap

suhu infra

merah

3. Arduino

1 buah Sebagai

program

penggerak alat

4. Relay

1 buah Untuk

menjalankan

fungsi

logika(logic

fancion)

5. Switch

2 buah Sebagai on/off

pada pintu unit

saat bekerja

6. Kabel

Jumper

29

buah

Penghubung

antara arduino

dengan

pir,switch,relay

.

7. USB

1 buah Untuk

menjalankan

perangkat luar

kedalam

CPU/kedalam

36

computer

8. LCD

1buah Untuk

menampilkan

tulisan yang

sudah

ditentukan

3.4 Diagram Alir Penelitian

Penelitian yang dilakukan oleh penulis memerlukan gambaran penelitian

seperti diagram alir untuk mempermudah pembaca maupun penulis untuk

memahami masalah yang diangkat oleh penulis.

37

Gambar : 3.1 Flow Chart

Penjelasan dari masing masing blok Flow Chart:

1. Program di mulai (start).

2. Observasi untuk mengetahui secara langsung keadaan unit dan untuk

mengetahui kondisi-kondisi yang berhubungan dengan potensi-potensi

bahaya kerusakan pada air conditioner.

3. Pencarian referensi penulis dapat dari jurnal,internet,dan shop manual.

4. Pengumpulan data penulis dapat dari data lapangan.

5. Melakukan percobaan pada alat – alat yang telah dibuat sebelumnya.

Seperti percobaan pada PIR sensor, Arduino, Relay, dan Limit Switch yang

telah dibuat.

6. Melakukan pengujian secara keseluruhan dengan menggabungkan seluruh

komponen – komponen yang telah di uji tadi. Hal ini berfungsi untuk

38

mengetahui apakah alat – alat yang telah dibuat tadi dapat bekerja sesuai

yang diharapkan.

7. Analisa disini penulis harus mengetahui prosedur atau metode yang akan

dikerjakan sehingga penulis bisa memperhitungkan kegagalan atau potensi

bahaya saat melakukan pekerjaan.

8. Kesimpulan, dengan adanya inovasi pembuatan alat ini semoga

pengendara atau operator bisa lebih nyaman dan tidak menghabiskan biaya

perbaikan ac.

3.5 Diagram Blok Sistem Elektrikal

Cara kerja sistem ON-OFF AC berbasis Arduino Uno secara sederhana

dapat dijelaskan melaui blok diagram sebagai berikut;

Gambar : 3.2 Diagram Blok Sistem Elektrikal

Penjelasan dari cara kerja blok sitem elektrikal sebagai berikut :

1. Kerja sistem peralatan ini yaitu salah satu dari power supply baterai 12

volt untuk kemikrokontroller.

2. Microcontroller Arduino Uno akan memberi informasi ke sensor PIR

untuk menangkap suhu infrared atau gerakan dan limit switch.

3. Microcontroller arduino uno adalah sebagai otak dari alat ini.

4. Sensor PIR dan Limit Switch sebagai inputan ke arduino uno sebelum

ke relay dan magnetic clutch.

5. Relay disini sebagai Safety atau meningkatkan tegangan dari arduino

uno ke magnetic clutch.

6. Alat ini menggunakan gerbang AND maka kedua inputan yang

digunakan harus bekerja secara bersama agar AC hidup.

Limit Switch

Sensor PIR

Microcontroller

Arduino UNO

Relay

Air

Condition(AC)/

Magnetic clucth LCD

Stepdwond Bateray 12 v

39

3.6 Diagram Blok Sistem Mekanikal

Gambar 3.3 Diagram Blok Sistem Mekanikal

Penjelasan dari masing-masing blok sitem elektrikal sebagai berikut :

1. Cara kerja Kompresor AC mobil adalah menghisap gas bertekanan

rendah atau dingin. Kemudian mengubahnya menjadi gas bertekanan

tinggi atau panas.

2. Gas bertekanan tinggi itu dipompa masuk ke dalam Kondensor. Di

dalam Kondensor itulah gas yang telah melewati Kompresor mengalami

proses kondensasi untuk diubah menjadi cairan.

3. Dari Kondensor, cairan bertekanan tinggi dialirkan menuju Expansion

Valve dengan sebelumnya melewati Receiver Dryer. Komponen ini

yang menyaring kotoran yang terbawa dalam cairan bertekanan tinggi

sebelum masuk ke Expansion Valve.

4. Cairan yang masih bertekanan tinggi dan sudah disaring di Receiver

Dryer. Kemudian diubah menjadi gas dan diturunkan suhunya oleh

Expansion Valve. Gas yang sudah turun suhunya itulah yang membuat

Evaporator menjadi dingin. Dengan dibantu blower, udara dingin di

Evaporator itu dihembuskan ke dalam kabin mobil.

5. Gas dingin dari Evaporator ini kemudian dihisap kembali oleh

Kompresor. Begitulah sistem sirkulasi freon AC mobil bekerja terus

menerus.

KONDEN

SOR RECEIVE

R DRYER

EVAPOR

ATOR BLOWER

KOMPRESOR EXPANSION

VALVE

40

3.7 Diagram FishBone

Gambar 3.4 Diagram FishBone

3.8 Jadwal Penelitian

Adapun penulis membuat time frame penelitian sebagai target dalam

pembuatan alat ini yang ditampilkan pada tabel 3.3 sebagai berikut:

3.3 Tabel Jadwal Penelitian

No Kegiatan Bulan

Maret April Mei Juni Juli

1 Pembuatan Proposal

2 Ujian Proposal

3 Pembuatan Alat

4 Pengujian Alat

5 Analisa Hasil

6 Ujian Akhir

Ran

cang b

angun

alat safety d

evice

pen

gun

aan ac

pad

a unit

Safety

Man Power Material

Method

Pengaplikasi

an di unit

Pemograman

shofware

Kemampuan

leader

Perakitan

harus sesuai

sop ac

Pengalaman

skill

Ketersediaan

alat belum

pasti

Harus

memahami

kelistrikan

Bahan

pembuatan

mahal

Pengujian

arduino,pir,relay,switch

Arduino,pir,swi

tch,relay,&ac

40

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perancangan

Dalam aspek perencanaan pembuatan alat safety device penggunaan air

conditioner pada unit berbasis arduino, ada beberapa hal yang harus dilakukan

diantarannya pembuatan rancangan/desain melalui gambar serta pemilihan

komponen yang tepat agar hasilnya sesuai dengan apa yang diinginkan.

Perancangan sistem dilakukan untuk mengetahui cara kerja dan mengetahui

seberapa efektifnya dan pengtingnya penggunaan alat yang dirancang terhadap Air

Conditioner. Perancangan sistem terbagi menjadi dua yaitu; perancangan

elektrikal dan perancangan mekanikal, perancangan elektrikal adalah perancangan

yang menunjang tentang hal-hal yang memerlukan sistem elektrik antara lain

mikrokontroller arduino UNO, sensor PIR, limit switch, relay, lcd, led. Sedangkan

perancangan mekanikal adalah perancangan yang mencakup tentang hal-hal

mekanis dalam penerapannya.

4.1.1 Perancangan Sistem Elektrikal

Pada gambar 4.1 perancangan system elektrikal, arduino mendapat power

dari battery 12 volt, sebelum power di alirkan ke mikrikontroller arduino ada

komponen yang dilalui yaitu step down, step down bertugas untuk menurunkan

tegangan operasi yang masuk ke arduino sebesar 5 volt. Setelah arduino mendapat

power maka alat akan aktif, kemudian sensor pir dan limit switch sebagai input

akan di supply arus VCC dan GND, dapat dilihat pada gambar perancangan

elektrikal, bahwa garis yang berwarna merah dan hitam menandakan power VCC

dan Ground yang terhubung secara parallel pada alat, dan garis kuning

menandakan bahwa arus signal input pada mikrokontroller, jika salah satu sensor

PIR dan limit switch mendapatkan signal maka LED dan magnetic clucth akan

aktif berdasarkan perintah yang di terima relay oleh mikrokontroller.

41

Gambar 4.1 Perancangan Electrical

Keterangan :

1. Arduino UNO

2. Battery 12 volt

3. Stepdownd

4. LCD

5. Limit Switch

6. Sensor PIR

7. Magnetic clutch

8. Relay Modul

4.1.2 Perancangan Mekanikal

Gambar 4.2 menunjukan gambar seketsa dari tools dan penempatan sensor

yang akan di aplikasikan pada unit. Terlihat dari gambar pertama merupakan

keterangan penempatan posisi sensor PIR pada kabin, yang akan mendeteksi

pergerakan dengan sudut 45º diarea kabin. Keterangan gambar kedua merupakan

posisi dari penempatan dari limit switch yang ada pada antara kabin dan pintu, di

tunjukan pada gambar 4.3 posisi limit switch. Keterangan gambar ketiga

merupakan penempatan kotak alat dari sistem tools yang berisi microcontroller

dan berisi komponen-komponen lainya. Keterangan gambar keempat merupakan

magnetic clutch (air conditioner) yang akan tersambung ke relay yang berada di

kotak alat. Relay disambungkan ke magnetic clutch ac melalui normally

clouse(NC) dan COM.

1

7

6

5

4

3

2

8

42

Gambar 4.2 Perancangan Mekanikal

4.2 Proses Pembuatan Program

Pemograman yang berisi perintah-perintah pada arduino berfungsi sebagai

pengelolah pada sistem yang diprogram berdasarkan input yang dipakai, dengan

menggunakan program arduino apa yang penulis inginkan dapat terlaksana pada

rangkaian sistem yang akan dibuat, sebagai contoh gambar 4.3 di bawah ini;

Gambar 4.3 Sistem Pemrograman

Sensor PIR Limit

Switch

Kotak Alat

Magnetic

Clucth

1

4

3

2

43

4.2.1 Penjelasan Program

Dalam penjelasan program ini diharapkan penulis sudah mengetahui dasar-

dasar sketch pemograman arduino. Sehingga mudah untuk menjelaskan

pemograman yang sudah dibuat sebelumnya.

Penjelasan program yang di upload sebagai berikut :

Kita sertakan library LCD;

<LiquidCrystal_I2C.h>

Tambahkan konfirmasi LCD, perhatikan koneksi LCD dengan pin arduino;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE)

Bagian deklarasi awal digunakan untuk mendeskripsikan variable-variabel yang

akan digunakan dalam program utama dan juga untuk menambah file-file program

yang dibutuhkan untuk menjalankan program utama antara lain; Led di int pin 5,

Switchdoor int pin 4, Relay int pin 3, Pir int pin 2.

const int LED = 5;

const int switchDoor = 4;

const int relay = 3;

const int pir = 2;

Langsung menuju program utama void setup()

Pin LED dan Relay adalah pin digital input. Kita pakai untuk membaca sinyal dari

sensor sehingga kita set sebagai pin INPUT;

pinMode(LED, INTPUT);

pinMode(relay, INTPUT);

Pin Pir dan Switchdoor adalah pin digital output. Kita pakai untuk membaca

sinyal dari sensor sehingga kita set sebagai pin OUTPUT;

pinMode(pir, OUTPUT);

pinMode(switchDoor, OUTPUT);

Masukkan pada fungsi setup, pertama kita tentukan tipe LCD yang dipakai

ukuran;

44

lcd.begin(16,2)

Kita tulis pada baris 1 LCD “ Hello User ”

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Hello User ");

Kita tulis pada baris 2 LCD “ Check Your Door “

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" Check Your Door ");

Selama 3 detik tampilan tersebut akan terlihat sehingga perlu kita beri delay 3

detik (3000ms);

delay(3000);

Pertama kita buat sinyal “LOW” di pin LED selama 3 ms;

digitalWrite(LED, LOW);

delay(3000);

Langsung menuju program kedua void loop()

Pertama kita buat sinyal “LOW” di pin LED dan selanjutnya kita buat sinyal

“HIGH” di pin relay;


digitalWrite(relay, HIGH);

Kita tulis pada baris 1 LCD “ Pintu Tertutup ”

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Pintu Tertutup ");

Kita tulis pada baris 2 LCD “ AC Hidup “

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" AC Hidup ");


detik (6000ms);

45

delay(6000);

Langsung menuju program ketiga else {

Pertama kita buat sinyal “LOW” di pin relay dan selanjutnya kita buat sinyal

“HIGH” di pin LED;

digitalWrite(relay, LOW);

digitalWrite(LED, HIGH);

Kita tulis pada baris 1 LCD “ Pintu Terbuka ”

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Pintu Terbuka ");

Kita tulis pada baris 2 LCD “ AC Mati “

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" AC Mati ");


detik (2000ms);

delay(2000);

46

4.2.2 Prinsip Kerja

Gambar 4.4 Diagram Alir Pemrograman

Prinsip kerja dari pemrograman diatas adalah;

Mulai start masuk ke layout pembacaan variable input arduino. Didalam

pembacaan variable ada dua input yang pertama ada limit switch dan yang kedua

memakai sensor pir. Dari kedua input tersebut masuk ke variable gerbang AND.

Jika semua variable bernilai 1 masuk ke sensor pir kondisi Ac on, LED off tetapi

kondisi LCD(pintu tertutup) dan Ac hidup. Jika salah satu variable bernilai 1

masuk ke limit switch maka LED on, Ac off tetapi kondisi LCD(pintu terbuka)

dan Ac mati. Pada saat kondisi keduannya tidak berfungsi maka akan kembali ke

proses awal. Jika salah satu variable tidak berkerja maka Ac tidak hidup.

Perbedaan dari kedua variable input antara lain limit switch pekerja saat pintu

tertutup sedangkan sensor pir bekerja saat mendeteksi gerakan manusia.

4.3 Proses Pembuatan Alat

Setelah proses perancangan maka menuju proses selanjutnya yaitu proses

pembuatan alat.

47

4.3.1 Job Safety And Analysis Pembuatan Alat

Sebelum kita melangkah ke pembuatan alat maka kita harus memahami job

safety and analysis pada saat pembuatan alat yang di jelaskan pada table 4.1 di

bawah ini :

Table 4.1 Job Safety and Analysis Pembuatan Alat

N

O.

Uraian Pekerjaan Bahaya/Resiko Setiap

Pekerjaan

Rekomendasi

Tindakan Control

1. Persiapan alat dan

bahan yang akan di

gunakan.

1. Terbentur

2. Terpeleset

3. Tersandung

4. Tergores

a. Menggunakan

APD standar

b. Pastikan ruang

kerjaan dalam

keadaan rapid an

bersih

c. Perhatikan ruang

sekitar , lantai

harus tidak ada

genangan air

d. Menggunakan

sarung tangan

dan pelindung

kepala.

2. Pengeboran

akrilik/mika untuk

tempat alat.

1. Tersetrum

2. Terluka akibat

terlembarnya mata

bor

3. Menghirup udara

yang tercapur

dengan gram-gram

akrilik/mika

a. Pastikan kabel

tidak terkelupas

b. Pemasangan

mata bor harus

tepat

c. Menggunakan

masker

3. Memotong

akrilik/mika dengan

1. Tergores

2. Menghirup udara

a. Gunakan APD

standar

48

gergaji. yang tercapur

dengan gram-gram

akrilik/mika

4. Penyolderan 1. Tersetrum

2. Terkena panas

solder

a. Pastiksn kabel

tidak ada yang

terkelupas

b. Berhati-hati saat

penyolderan

5. Berkendara 1. Terjatuh

2. Ngantuk

a. Sebelum

berangkat cek

kendaraan

terlebih dahulu

b. Kesehatan dan

tidur yang cukup

6. Pengkoneksian

battery pada

rangkaian

1. Tersetrum

2. Percikan api

a. Berhati-hati saat

pengkoneksian

b. Menggunakan

APD standar

c. Terminal(+) dan

terminal(-) tidak

bersentuhan

4.3.2 Langkah-Langkah Pembuatan

1) Proses mempuat kotak dari akrilik/mika untuk penempatan

komponen elektrikal dengan ukuran panjang 14cm, lebar 11cm,

9cm.

Gambar 4.5 Kotak Penempatan Komponen

49

2) Proses modifikasi kotak untuk penempatan LCD.

Gambar 4.6 Modifikasi Penempatan LCD

3) Proses peletakan komponen awal pada kotak sebelum

pengkoneksian ke arduino uno.

Gambar 4.7 Peletakan Komponen Pada Kotak

4) Proses pengkoneksian switch dengan arduino uno.

Gambar 4.8 Pengkoneksian Switch

5) Proses pengkoneksian sensor PIR dengan arduino uno.

Gambar 4.9 Pengkoneksian Sensor PIR

6) Proses pengkoneksian relay dengan arduino uno.

50

Gambar 4.10 Pengkoneksian Relay

7) Proses pengkoneksian LCD dengan arduino uno.

Gambar 4.11 Pengkoneksian LCD

8) Final Check memastikan semua komponen telah terkoneksi dan

berfungsi dengan benar.

Gambar 4.12 Final Check Komponen

9) Proses pengkoneksian seluruh komponen elektrikal.

Gambar 4.13 Koneksi Keseluruhan Alat

10) Proses penempatan sensor PIR ke unit.

Gambar 4.14 Posisi Sensor PIR.

51

11) Proses penempatan limit switch.

Gambar 4.15 Posisi Limit Switch.

12) Proses penempatan alat di unit.

Gambar 4.16 Posisi Alat Di Unit.

13) Proses pengkoneksian relay ke magnetic clutch.

Gambar 4.17 Pengkoneksian Relay ke Magnetic Clucth.

4.3.3 Waktu Pengerjaan Dan Pembuatan alat

Berdasarkan pengerjaan dan pembuatan alat, hingga melakukan pengujian

alat pada unit memakan waktu 7 (lima) hari setelah proses pemograman dan

percobaan komponen alat.

4.3.4 Biaya Pembuatan

Berikut ini biaya pembuatan alat safety device penggunaan AC pada unit

berbasis arduino yang di jelaskan pada table 4.2 di bawah ini:

Tabel 4.2 Biaya Pembuatan

NO. Bahan Jumlah Harga

1. Arduino UNO 1 Rp.85.000

2. Battery 12 volt 1 Rp.200.000

3. Battery 9 volt 2 Rp.72.000

4. Stepdwond 1 Rp.18.000

52

5. LCD 1 Rp.25.000

6. Sensor PIR 1 Rp.20.000

7. Limit switch 2 Rp.15.000

8. Relay modul 1 Rp.40.000

9. Miniboard 1 Rp.35.000

10. Kabel jemper 3 Rp.40.000

11. Kabel serabut 3 Rp.12.000

12. Kabel tunggal 3 Rp.15.000

13. Mika 1 Rp.80.000

14. Skund 10 Rp.20.000

15. Lem tembak 3 Rp.5.000

16. Timah 1 Rp.25.000

17. Obeng 1 Rp.15.000

18. Baut 10 Rp.10.000

TOTAL PEMBELIAN BAHAN Rp.732.000

4.4 Pengujian Alat

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui cara kerja dan untuk mengetahui

apakah alat sudah sesuai dengan perencanaan atau belum. Pengambilan data

pengujian dilakukan tiap bagian alat, serta dilakukan pengujian alat secara

keseluruhan. Adapun pengujian yang dilakukan sebagai berikut:

1. Pengujian mikrokontroller arduino uno

2. Pengujian limit switch

3. Pengujian sensor PIR

4. Pengujian relay

5. Pengujian LCD,

6. Pengujian keseluruan komponen

4.4.1 Job Safety And Analysis Pengujian Alat

Tabel 4.3 Job Safety and Analysis Pengujian Alat

No. Uraian Pekerjaan Bahaya/Resiko Setiap

Pekerjaan

Rekomendasi

Tindakan Kontrol

1. Persiapan Alat 1. Terbentur

2. Terpeleset

3. Tersandung

4. Tergores

a. Menggunakan

APD standar

b. Pastikan ruang

kerjaan dalam

keadaan rapi

53

dan bersih

c. Menggunakan

sarung tangan

dan pelindung

kepala.

2. Proses Pemasangan

Alat ke

Unit/Mobil(Magnetic

Clucth)

1. Tersetrum

2. Terkena Panas

3. Tercepit

4. Terbentur

a. Jangan sampai

ada kabel yang

terkelupas

b. Tangan keadaan

kering

c. Menggunakan

APD Standar

3. Proses Pengkoneksian

Alat Dengan Battry

1. Tersetrum

a. Tangan

keadaan kering

b. Kabel tidak ada

yang terkelupas

4.4.2 Pengujian Mikrokontroller Arduino UNO

Mikrokontroller arduino dapat diuji dengan menggunakan program dan

rangkaian sederhana. Program dan rangkaian dibuat untuk memastikan semua pin

pada mikrokontroller masih berfungsi. Program pengujian yang paling sederhana

dapat menggunakan program untuk menyalakan led.

Gambar 4.18 Arduino UNO.

Kesimpulan dari pengujian Mikrokontroller arduino dapat dilihat pada

table hasil pengujian berikut;

54

Tabel 4.4 Tabel Hasil Percobaan Mikrokontroller Arduino

Dari pengujian mikrokontroller yang dilakukan dapat diketahui bahwa

mikrokontroller arduino uno dalam kondisi baik karna saat dilakukan pengujian

dan upload program kedalam mikrokontroller arduino pin digital output/input di

arduino yaitu pin 0 sampai pin 13 dapat memberikan respon dengan hasil lampu

led yang dipasang pada pin 0 dan pin 13 dapat menyala.

4.4.3 Pengujian Limit Switch

Pengujian limit switch bertujuan untuk mengetahui limit switch masih

bekerja dengan baik atau tidak. Pada alat limit switch dipasang NO(Normally

Open) karena sesuai dengan kebutuhan alat, dimana limit switch diletakan dipintu

dalam keadaan tertekan/pintu tertutup sehingga limit switch dalam keadaan

terhubung dan tidak terhubung pada saat pintu terbuka.

55

Gambar 4.19 Limit Switch Pintu Tertutup

Gambar 4.19 diatas menunjukan limit switch bekerja saat pintu tertutup

karena limit switch dipasang secara NO(Normally Open) sehingga saat tertekan

maka limit switch yang awalnya tidak terhubung menjadi terhubung sehingga

menyebabkan limit switch bekerja.

Gambar 4.20 Limit Switch Pintu Terbuka

Gambar 4.20 menunjukan limit switch tidak bekerja karena pintu terbuka

sehingga limit switch tidak tertekan yang menyebabkan limit switch tidak

terhubung karena dipasang secara NO (Normally Open).

4.4.4 Pengujian Sensor PIR

Pengujian sensor PIR (Passive Infared Receiver) bertujuan untuk

mengetahui jarak dari sensor PIR dapat mendekteksi pergerakan manusia.

Pengujian dilakukan dengan menghubungkan sensor PIR ke PORT B 0

mikrokontroller dan outputnya berupa LCD untuk menampilkan display ada

manusia atau tidak. Jika ada terdeteksi pergerakan manusia maka LCD akan

menampilkan “H = 1”, jika tidak terdeteksi pergerakan manusia maka LCD akan

menampilkan “H = 0”. Percobaan dilakukan pada jarak 1- 8 meter dan hasilnya

ditunjukan pada table 4.5.

56

Tabel 4.5 Pengujian Sensor PIR

NO. Jarak Sensor PIR dan

Manusia (meter)

Tampilan LCD

1. 1 H = 1

2. 2 H = 1

3. 3 H = 1

4. 4 H = 1

5. 5 H = 0

6. 6 H = 0

7. 7 H = 0

8. 8 H = 0

4.4.5 Pengujian Relay

Pengujian relay yang terhubung magnetik clutch bertujuan untuk

memastikan bahwa relay dapat bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan dengan

meprogram mikrokontroller untuk menggendalikan kontak relay dalam kondisi

ON dan OFF. Pada mikrokontroller, relay mendapat power 5v dan disambungkan

ke pin 3. Relay dalam pemograman ini sebagai outputan. Saat penyambugan relay

ke magnetic clutch, disini tertera kode COM untuk tersambung kebatrai

sedangkan normally close tersambung ke magnetic clutch itu sendiri.

4.4.6 Pengujian LCD

Pengujian LCD dilakukan dengan memprogram, untuk menampilkan

tulisan atau karakter pada LCD, kemudian mencocokan dengan tampilan karakter

pada layar LCD. Berikut merupakan listing program untuk menampilkan karaktrer

di LCD.

else {



lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Chek Pintu ");

lcd.setCursor(0,1);

57


delay(2000);

lcd.clear();

Pada program ini dikompilasi dan diunggah di mikrokontroller, maka tampilan

LCD akan seperti gambar 4.21.

Gambar 4.21 Tampilan LCD.

4.5 Pengujian Keseluruhan Komponen

Setelah dilakukan pengujian pada masing–masing perangkat input dan

output, maka dilakukan pengujian keseluruhan sistem yaitu pengujian dengan

menggabungkan seluruh perangkat input dan output menjadi suatu sistem yang

bisa mengendalikan peralatan elektrik secara otomatis. Tabel 4.6 menunjukkan

hasil pengujian perilaku sistem pengendali peralatan elektronik secara otomatis

dari beberapa keadaan.

Tabel 4.6 Pengujian Keseluruhan Komponen

NO. Sensor PIR Limit Switch LCD Air

Conditioner

1. Mendekteksi

gerakan(manusia)

ON Menampilkan

AC Hidup

AC Hidup

2. Mendekteksi

gerakan(manusia)

OFF Menampilkan

AC Mati

AC Mati

3. Tidak

mendekteksi

gerakan(manusia)

ON Menampilkan

AC Mati

AC Mati

4. Tidak

mendekteksi

gerakan(manusia)

OFF Menampilkan

AC Mati

AC Mati

58

4.6 Perawatan dan Penyimpanan Alat

Cara perawatan dan penyimpanan alat yang baik dan benar, agar bertahan

lama dan kondisi tetap terjaga, berikut cara perawatan dan penyimpanan alat;

1. Usahakan alat dalam tempat yang aman.

2. Usakan alat dalan kondisi/keadaan yang bersih.

3. Simpanlah alat ditempat yang kering, terhindar dari air.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa rancang bangun alat safety device

penggunaan air conditioner pada unit berbasis arduino dapat disimpulkan sebagai

berikut;

1. Perancangan sistem terbagi menjadi 2 yang ditunjukan pada desain

gambar 4.1 perancangan elektrikal untuk mempermudah pembuatan

rangkaian elektrikal pada alat dan desain gambar 4.2 perancangan

mekanikal untuk mempermudah dalam penempatan alat yang dapat

diaplikasikan pada unit.

2. Pemograman pada alat safety device ini dapat bekerja dengan baik

sesuai prinsip kerja yang diinginkan melalui perintah pemrograman

mikrokontroller arduino uno sebagaimana diuraian pada Hal 43-46.

3. Sensor pir dapat mendeteksi keberadaan objek bergerak (dalam hal ini

diasumsikan pengemudi operator/manusia), mengetahui bahwa

hidup/matinya AC mobil dan menampilkan data sensor pada LCD.

4. Bila kedua sensor dalam keadaan off maka ac tidak hidup dan apabila

kedua sensor dalam keadaan on maka ac akan hidup. dikarenakan disini

penulis menggunakan gerbang logika (and) yang dimana sensor pir dan

limit switch harus bekerja keduanya.

60

5. Proses pembuatan alat dapat dilakukan sesuai perancangan yang telah

di lakukan.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan pada rancang bangun alat

safety device penggunaan air conditioner pada unit berbasis arduino, dapat

diberikan beberapa saran sebagai berikut;

1. Karena alat safety device penggunaan air conditioner pada unit

berbasis arduino baru diuji coba pada AC unit( mobil ), diharapkan

untuk penelitian selanjutnya dapat mengaplikasikannya di unit alat berat

langsung seperti di dump truk, dozzer, exavator, dan lain-lain.

2. Sistem dapat dikembangkan untuk aplikasi lain supaya lebih kompleks

dan bagus.

3. Efektifitas dan ketahanan alat tidak diketahui karena terbatasnya waktu,

diharapkan untuk peneliti selanjutnya bisa mengetahui efektifitas dan

ketahanan alat.

61

DAFTAR PUSTAKA

Desnanjaya, Ngurah. I.G.M, Giriantari, I.A.D., Hartanti, Rukmi. S. (2013).

Prosiding Conference on Smart-Green Technology in Electrical and

Information System. Rancang Bangun Control Air Conditioning (AC)

Otomatis Berbasis Passive Infrared Receiver. Bali: Universitas

Udayana.

Fachri, Rizal. (2016). Kegunaan dan Fungsi Arduino. Diakses 09 Septembar 2016

pada http://electricityofdream.co.id/2016/09/kegunaan-dan-fungsi-

arduino.html.

Rokim, Saiful. (2014). Cara Kerja AC Mobil. Diakses 14 Februari 2014 pada

http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/ot

ot ronik/966-masipul-gus.

Sasono, Sindung.H.W. Akrom,Rofi. AL. Machmod, Rochmat. S. (2015).

Optimalisasi Smartphone Untuk Mengontrol Dan Monitoring Air

Condition (AC) Untuk Shelter Starone. Jurnal Tele Vol 13 No 1 tahun

2015.

Sujatmoko, Andrew., Waworundeng. Jacquline, Wahyudi, Andria. K. (2015).

Prosiding Konferensi Nasional Sistem & Informatika : Rancang

Bangun Detektor Asap Rokok Menggunakan SMS Gateway untuk

Asrama Crystal di Universitas Klabat. Bali: STMIK STKOM.

Susanto, Eko. F. (2017). Skripsi : Otomatisasi Monitoring Air Condition (AC)

Berbasis Arduino Dan SMS Gateway. Sidoarjo: Universitas

Muhammadiyah.

http://electricityofdream.co.id/2016/09/kegunaan-dan-fungsi-arduino.html


https://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/12/12/cara-kerja-sensor-pir/


https://www.sfe-electronics.com/blog/arduino/tutorial-akses-sensor-pir-pasive-

infra-red

http://rotarybintaro.co.id/bengkel-ac-mobil-rekomendasi-komunitas-mobil/

http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/ototronik/966

masipul-gus

LAMPIRAN 1

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);

const int LED = 5;

const int switchDoor = 4;

const int relay = 3;

const int pir = 2;

int valSwitchDoor = 0;

int val = 1;

void setup()

{

pinMode(LED, OUTPUT);

pinMode(relay, OUTPUT);

pinMode(pir, INPUT);

pinMode(switchDoor, INPUT);

Serial.begin(9600);

lcd.begin(16,2); // initialize the lcd for 16 chars 2 lines, turn on backlight

lcd.backlight();

delay(250);

lcd.noBacklight();

delay(250);

lcd.backlight();

https://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/12/12/cara-kerja-sensor-pir/

https://www.sfe-electronics.com/blog/arduino/tutorial-akses-sensor-pir-pasive-infra-red

https://www.sfe-electronics.com/blog/arduino/tutorial-akses-sensor-pir-pasive-infra-red

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Hello User ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" Check Your Door ");


delay(3000);

}

void loop()

{

val = digitalRead(pir); // read input value

valSwitchDoor = digitalRead(switchDoor);

if (val == HIGH & valSwitchDoor == LOW){ // check if the input is

HIGH


digitalWrite(relay, HIGH);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Pintu Tertutup ");

lcd.setCursor(0,1);


delay(60000);

lcd.clear();

}

else {



lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Pintu Terbuka ");

lcd.setCursor(0,1);


delay(2000);

lcd.clear();

}

}

LAMPIRAN 2

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE); // Set the LCD I2C

address

void setup()

{

Serial.begin(9600);

lcd.begin(16,2); // initialize the lcd for 16 chars 2 lines, turn on backlight

lcd.backlight();

delay(250);

lcd.noBacklight();

delay(250);

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);


delay(1000);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

delay(8000);

}

void loop()

{

rancang bangun alat safety device penggunaan...

Documents