rancang bangun prototipe sistem pelacak …skripsi.narotama.ac.id/files/rancang bangun prototipe...

13
RANCANG BANGUN PROTOTIPE SISTEM PELACAK MATAHARI MENGGUNAKAN ARDUINO Tumbur Hari Boando, Slamet Winardi. Jurusan Sistem KomputerFakultas Ilmu Komputer Universitas Narotama Surabaya Email :[email protected] Abstrak Penggunaan panel surya saat ini di Indonesia sudah mulai marak, hal ini merupakan suatu perubahan yang positif dimana masyarakat mulai beralih ke energi yang ramah lingkungan dan terbarukan. Penggunaan panel surya kebanyakan masih berupa panel surya yang bersifat statis yang berakibatnya kurang optimalnya pemanfaatan energi matahari.Untuk dapat mengoptimalkan penggunaan energi matahari oleh panel surya, maka penulis mencoba membuat suatu alat yang dapat mengorientasikan panel surya terhadap arah datangnya cahaya matahari, pada penelitian ini menggunakan sebuah sistem minimum Arduino yang menggunakan mikrokontroller ATMega 328 sebagai pusat kendali dan menggunakan dua buah rangkaian sensor LDR dengan outputnya berupa pergerakan motor servo.Penelitian ini menghasilkan suatu alat yang dapat membantu panel surya slalu menghadap ke arah cahaya matahari. Diharapkan alat ini mampu mengoptimalkan penggunaan energi matahari serta mampu menjadikan suatu sistem otomasi yang terjangkau harganya. Kata kunci :Sistem minimum, Arduino, Sistem Otomasi. Pendahuluan Di era globalisasi ini perkembangan teknologi berkembang begitu pesat seiring dengan kemajuan pola pikir sumber daya manusia yang semakin maju. Keinginan untuk selalu menciptakan suatu hasil karya mengalami perubahan secara bertahap yang bersifat kompetitif agar dapat menciptakan kemudahan bagi manusianya sendiri yang di dukung dengan perangkat - perangkat canggih. Kondisi tersebut menginspirasi penulis selaku mahasiswa untuk menciptakan suatu produk yang bersifat ekonomis dan efisien dengan hasil yang bersifat kualitatif. Hal itu tidak akan tercapai apabila suatu industri masih menggunakan sistem manual yang mayoritas menggunakan jasa tenaga kerja manusia. Penggunan panel surya di Indonesia sudah mulai marak, hal ini tentunnya merupakan sesuatu hal yang positif dimana masyarakat Indonesia mulai beralih ke energi yang ramah lingkungan dan terbarukan. Indonesia yang merupakan negara tropis sehingga mendapatkan pancaran cahaya matahari yang baik, sayangnya energi ini kurang dimanfaatkan secara optimal yang dapat kita lihat dimana masih banyak panel surya yang bersifat statis. Cahaya matahari ini dapat diubah menjadi energi listrik oleh sel surya dan menghasilkan energi yang cukup besar untuk mencukupi kebutuhan listrik masyarakat yang sebagian besarnya disuplai oleh sumber energi tak terbarukan. Untuk pengoptimalan energi matahari diperlukan sebuah alat yang dapat mengorientasikan panel surya ke matahari. Sistem pelacak matahari merupakan sebuah alat yang dirancang untuk mengarahkan panel surya ke matahari. Sistem ini bekerja dengan menggunakan dua buah modul LDR dan satu motor servo sebagai aktuator penggeraknya. Sistem ini dikendalikan oleh Arduino Uno yang menjalankan program yang ditanamkan oleh software Arduino IDE (Integrated Development Environment). Arduino Uno akan membandingkan nilai masing masing LDR. Nilai LDR 1 akan di bandingkan nilai LDR 2, mikrokontroller akan menggerakkan motor servo ke arah nilai LDR yang terbesar. Dari hasil penelitian ini diharapkan dengan menggunakan sistem pelacak matahari ini, penggunaan energi matahari dapat dioptimalkan melalui media panel surya serta mampu menjadi suatu sistem otomasi yang murah dan efisien. Tinjauan Pustaka Tinjauan Penelitian Terdahulu Adapun penelitian terdahulu dapat digunakan sebagai masukan serta bahan pengkajian yang berkaitan dengan penelitian ini adalah sebagai berikut : Pemanfaatan Mikrokontroler Sebagai Pengendali Solar Tracker Untuk Mendapatkan Energi Maksimal, Dedy Dhomo A, 2007. Penelitian ini membahas tentang pengoptimalan energi solar cell yang dibantu dengan

Upload: doankhanh

Post on 20-Mar-2019

226 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

RANCANG BANGUN PROTOTIPE SISTEM PELACAK MATAHARIMENGGUNAKAN ARDUINO

Tumbur Hari Boando, Slamet Winardi.Jurusan Sistem KomputerFakultas Ilmu Komputer

Universitas NarotamaSurabaya

Email :[email protected]

Abstrak

Penggunaan panel surya saat ini di Indonesia sudah mulai marak, hal ini merupakan suatu perubahan yang positifdimana masyarakat mulai beralih ke energi yang ramah lingkungan dan terbarukan. Penggunaan panel suryakebanyakan masih berupa panel surya yang bersifat statis yang berakibatnya kurang optimalnya pemanfaatanenergi matahari.Untuk dapat mengoptimalkan penggunaan energi matahari oleh panel surya, maka penulismencoba membuat suatu alat yang dapat mengorientasikan panel surya terhadap arah datangnya cahayamatahari, pada penelitian ini menggunakan sebuah sistem minimum Arduino yang menggunakanmikrokontroller ATMega 328 sebagai pusat kendali dan menggunakan dua buah rangkaian sensor LDR denganoutputnya berupa pergerakan motor servo.Penelitian ini menghasilkan suatu alat yang dapat membantu panelsurya slalu menghadap ke arah cahaya matahari. Diharapkan alat ini mampu mengoptimalkan penggunaan energimatahari serta mampu menjadikan suatu sistem otomasi yang terjangkau harganya.

Kata kunci :Sistem minimum, Arduino, Sistem Otomasi.

Pendahuluan

Di era globalisasi ini perkembangan teknologiberkembang begitu pesat seiring dengan kemajuanpola pikir sumber daya manusia yang semakin maju.Keinginan untuk selalu menciptakan suatu hasilkarya mengalami perubahan secara bertahap yangbersifat kompetitif agar dapat menciptakankemudahan bagi manusianya sendiri yang di dukungdengan perangkat - perangkat canggih. Kondisitersebut menginspirasi penulis selaku mahasiswauntuk menciptakan suatu produk yang bersifatekonomis dan efisien dengan hasil yang bersifatkualitatif. Hal itu tidak akan tercapai apabila suatuindustri masih menggunakan sistem manual yangmayoritas menggunakan jasa tenaga kerja manusia.

Penggunan panel surya di Indonesia sudahmulai marak, hal ini tentunnya merupakan sesuatuhal yang positif dimana masyarakat Indonesia mulaiberalih ke energi yang ramah lingkungan danterbarukan. Indonesia yang merupakan negara tropissehingga mendapatkan pancaran cahaya matahariyang baik, sayangnya energi ini kurangdimanfaatkan secara optimal yang dapat kita lihatdimana masih banyak panel surya yang bersifatstatis. Cahaya matahari ini dapat diubah menjadienergi listrik oleh sel surya dan menghasilkan energiyang cukup besar untuk mencukupi kebutuhan listrikmasyarakat yang sebagian besarnya disuplai olehsumber energi tak terbarukan. Untuk pengoptimalanenergi matahari diperlukan sebuah alat yang dapatmengorientasikan panel surya ke matahari.

Sistem pelacak matahari merupakan sebuahalat yang dirancang untuk mengarahkan panel suryake matahari. Sistem ini bekerja denganmenggunakan dua buah modul LDR dan satu motorservo sebagai aktuator penggeraknya. Sistem inidikendalikan oleh Arduino Uno yang menjalankanprogram yang ditanamkan oleh software ArduinoIDE (Integrated Development Environment).

Arduino Uno akan membandingkan nilaimasing masing LDR. Nilai LDR 1 akan dibandingkan nilai LDR 2, mikrokontroller akanmenggerakkan motor servo ke arah nilai LDR yangterbesar. Dari hasil penelitian ini diharapkan denganmenggunakan sistem pelacak matahari ini,penggunaan energi matahari dapat dioptimalkanmelalui media panel surya serta mampu menjadisuatu sistem otomasi yang murah dan efisien.

Tinjauan PustakaTinjauan Penelitian TerdahuluAdapun penelitian terdahulu dapat digunakansebagai masukan serta bahan pengkajian yangberkaitan dengan penelitian ini adalah sebagaiberikut :

Pemanfaatan Mikrokontroler SebagaiPengendali Solar Tracker UntukMendapatkan Energi Maksimal, DedyDhomo A, 2007.

Penelitian ini membahas tentangpengoptimalan energi solar cell yang dibantu dengan

menggunakan solar tracker agar solar cell selaludapat mengikuti arah pergerakkan matahari dengandemikian energi yang terfokus pada solar cell lebihbanyak. Pada penelitian ini menggunakan sensorLDR yang di letakkan di empat penjuru arah mataangin yaitu timur, barat, utara, selatan, dan yangsebuah lagi di letakkan ditengah-tengahnya sebagaipembanding dari masing – masing fokus yangditerima oleh LDR yang terkuat. Selainmemanfaatkan sensor peka cahaya realisasi alat inijuga didukung dengan beberapa rangkaianterkombinasi antara lain terdapat unit penampil datadaya yang dihasilkan oleh penerimaan energi olehsolar cell, sedangkan sebagai penggeraknyamenggunakan DC motor terkopel gearbox dansistem pengontrolannya menggunakanmikrokontroler AT 89S52. Prinsip kerja dari alatyang dibuat ini adalah dimana LDR pada kondisimendapatkan cahaya maka tahanannya turun,sehingga dengan metode rangkaian diatas pada LDRyang mendapatkan kuat cahaya terbesar makategangan yang dihasilkan adalah tertinggi. Masing-masing tegangan keluaran LDR terhubung denganterminal inverting rangkaian komparator. Sehinggadengan sistem rangkaian diatas, komparator akanmenghasilkan logika tinggi jika salah satu dari keempat LDR mempunyai tegangan keluaran lebihbesar dari tegangan keluaran pembandingnya.Logika keluaran rangkaian komparator inilah yangdigunakan sebagai sinyal informasi bagi rangkaianpemrograman untuk menggerakkan motor DCmenuju arah LDR dengan tegangan terbesartersebut. Dengan demikian Tracker akan mencarisumber cahaya terkuat hingga didapatkan kondisitegangan keluaran LDR pembanding sama ataubahkan lebih besar dari keempat LDR yang ditujutersebut. Pada kondisi ini keluaran komparatorberlogika rendah sehingga melalui pemrogramanpada mikrokontroller putaran motor DC akandihentikan.

Optimalisasi Panel Sel Surya DenganMenggunakan Sistem Pelacak BerbasisMikrokontroler AT89C51, Budi Yuwono,2005.

Pada penelitian ini penulisnya menitik beratkanpermasalahan bagaimana menggunakan panel selsurya untuk mendapatkan keluaran listrik yangoptimal dimana pemakaian panel sel suryaumumnya diletakkan dengan posisi tertentu dengantanpa perubahan, sebagai contoh panel sel suryadihadapkan ke atas. Dengan posisi panel menghadapke atas dan jika panel dianggap benda yangmempunyai permukaan rata maka panel akanmendapat radiasi matahari maksimum pada saatmatahari tegak lurus dengan bidang panel. Pada saatarah matahari tidak tegak lurus dengan bidang panelatau membentuk sudut maka panel akan menerimaradiasi lebih kecil dengan faktor cos .

Dengan rumusan masalah diatas penulisnyaberusaha membuat suatu sistem mikrokontroler yang

dapat mengatur arah panel surya tersebut denganmekanisme algoritma yang nantinya akan diolaholeh mikrokontroler. Pada penelitian inimenggunakan AT89C51 sebagai pengontrolnya,tegangan sel surya sebagai hasil outputnya danmotor steper sebagai penggeraknya. Denganperhitungan tertentu terhadap karakteristik sel suryadan sudut datang sinar radiasi matahari makaditetapkan rumusan algoritma yang akandimasukkan kedalam program assembly padaAT89C51 untuk diolah algoritmanya. Setelahperhitungan algoritma pada sistem ini maka dapatdiketahui cara kerja dari sistem ini adalahmikrokontroler yang mengolah algoritma tertentumemberikan rutin untuk menggerakkan motorsteper sebanyak 40 detak untuk menggerakkan panelsel surya atau sebesar 1,31 derajat setiap 5 menit.

Hasil dari pengujian sistem diatas hasiloutput tegangan antara panel sel surya yang statisdengan panel sel surya dengan sistem pelacakterlihat sama pada saat siang hari dengan rentangantara pukul 12.45 sampai dengan pukul 13.25.Tetapi perbedaan mulai terlihat saat pukul 14.25hingga menjelang sore, output tegangan panel selsurya statis terlihat menurun sedangkan panel selsurya dengan sistem pelacak terlihat stabil.

Comparison of Efficiencies of SolarTracker system with static panel Single –Axis Tracking System and Dual – AxisTracking System with Fixed Mount, R.Dhanabal, V. Barathi, 2013.

Penelitian ini membahas tentang perbandingantegangan output yang di keluarkan oleh panel suryadengan metode sistem pelacak sumbu tunggal,sistem pelacak dua sumbu, dan panel surya statis.Pada panel surya yang menggunakan sistem pelacaksumbu tunggal menggunakan 2 sensor LDR dan 1motor penggerak. Panel surya dengan menggunakansistem pelacak sumbu tunggal dapat melacakmatahari dari timur ke barat dengan menggunakansatu pivot point untuk memutar. Sedangakan panelsurya menggunakan sistem pelacak 2 sumbumenggunakan 4 sensor LDR dan 2 motor penggerak.Sistem pelacak 2 sumbu ini dapat melacak mataharidari timur ke barat dan utara ke selatan denganmenggunakan dua pivot untuk memutar.

Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwapanel surya yang menggunakan sistem pelacak 2sumbu dapat memberikan output yang lebih tinggidibandingkan dengan sistem pelacak 1 sumbu danpanel surya statis. Panel suya yang menggunakansistem pelacak 2 sumbu mampu melacak pergerakanmatahari sepanjang tahun. Penelitan inimenyimpulkan dari pembacaan output ketiga sistemyang di buat yaitu pembacaan efisiensi sistempelacak 2 sumbu 81,68% lebih tinggi dari panelsurya statis sedangkan sistem pelacak 1 sumbu32,17% lebih tinggi dari panel surya statis.

Teori DasarMikrokontrolerMikrokontroler adalah sebuah sistem komputer

dalam sebuah chip. Didalamnya terkandung sebuahinti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memoriprogram, atau keduanya), dan perlengkapan inputoutput.

Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatualat elektronika digital yang mempunyai masukandan keluaran serta kendali dengan program yangbisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, carakerja mikrokontroler sebenarnya membaca danmenulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Andasaat mulai belajar membaca dan menulis, ketikaanda sudah bisa melakukan hal itu anda bisamembaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikeldan sebagainya, dan andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika anda sudah mahirmembaca dan menulis data maka anda dapatmembuat program untuk membuat suatu sistempengaturan otomatik menggunakan mikrokontrolersesuai keinginan anda. Mikrokontroler merupakankomputer didalam chip yang digunakan untukmengontrol peralatan elektronik, yang menekankanefisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisadisebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistemelektronik yang sebelumnya banyak memerlukankomponen-komponen pendukung seperti IC TTLdan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnyaterpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.

Mikrokonktroler digunakan dalam produk danalat yang dikendalikan secara otomatis, sepertisistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor,peralatanrumah tangga, alat berat, dan mainan.Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsitenaga dibandingkan dengan mendesainmenggunakan mikroprosesor memori, dan alat inputoutput yang terpisah, kehadiran mikrokontrolermembuat kontrol elektrik untuk berbagai prosesmenjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaanmikrokontroler ini maka :

1 Sistem elektronik akan menjadi lebihringkas.

2 Rancang bangun sistem elektronik akanlebih cepat karena sebagian besar dari sistemadalah perngkat lunak yang mudahdimodifikasi.

3 Pencarian gangguan akan lebih mudahditelusuri karena sistemnya kompak.

Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi,maka mikrokontroler tersebut memerlukankomponen eksternal yang kemudian disebut dengansistem minimum. Untuk membuat sistem minimum

paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset,walaupun pada beberapa mikrokontroler sudahmenyediakan sistem clock internal, sehingga tanparangkaian eksternal pun mikrokontroler sudahberoperasi.

Yang dimaksud dengan sistem minimumadalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudahdapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi.Sebuah IC mikrokontroler tidakakan berarti bilahanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistemminimum mikrokontroler AVR memiliki prinsipyang sama.

AVR ATMega 328ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran

dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (ReduceInstruction Set Computer) yang dimana setiap proseseksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC(Completed Instruction Set Computer).

Mikrokontroller ini memiliki bebrapa fiturantara lain :

1. 130 macam instruksi yang hampirsemuanya dieksekusi dalam satu siklusclock.

2. 32 x 8-bit register serba guna.3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock

16 MHz.4. 32 KB Flash memory dan pada Arduino

memiliki bootloader yang menggunakan 2KB dari flash memori sebagai bootloader.

5. Memiliki EEPROM (Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory) sebesar1KB sebagai tempat penyimpanan datasemi permanent karena EEPROM tetapdapat menyimpan data meskipun catu dayadimatikan.

6. Memiliki SRAM (Static Random AccessMemory) sebesar 2 KB.

7. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin, 6diantaranya PWM (Pulse WidthModulation) output.

8. Master/Slave SPI Serial Interface.Mikrokontroller ATMega328 memiliki

arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untukkode program dan memori untuk data sehinggadapat memaksimalkan kerja danparallelism.Instruksi – instruksi dalam memoriprogram dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimanapada saat satu instruksi dikerjakan instruksiberikutnya sudah diambil dari memoriprogram.Konsep inilah yang memungkinkaninstruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiapsatu siklus clock. 32 x 8-bit register serba gunadigunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit ) yang dapat dilakukan dalamsatu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapatdigunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bitpada mode pengalamatan tidak langsung untukmengambil data pada ruang memori data.

Ketiga register pointer 16-bit ini disebutdengan register X ( gabungan R26 dan R27 ),register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z( gabungan R30 dan R31 ). Hampir semua instruksiAVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memoriprogram terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit.Selain register serba guna di atas, terdapat registerlain yang terpetakan dengan teknik memory mappedI/O selebar 64 byte. Beberapa register ini digunakanuntuk fungsi khusus antara lain sebagai registercontrol Timer/ Counter, Interupsi, ADC, USART,SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register –register ini menempati memori pada alamat 0x20h –0x5Fh.

Berikut adalah tampilan architectureATMega 328:

Gambar1. Architecture ATMega328Berikut adalah konfigurasi pin ATMega328 :

Gambar2. Konfigurasi pin ATMega328

Gambar4. Konfigurasi Port B

Gambar5. Konfigurasi Port C

Gambar6. Konfigurasi Port DArduino UnoArduino adalah sebuah board mikrokontroller

yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pininput/output yang mana 6 pin dapat digunakansebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP,dan tombol reset. Arduino mampu men-supportmikrokontroller; dapat dikoneksikan dengankomputer menggunakan kabel USB.Arduino adalahmerupakan sebuah board minimum sistemmikrokontroler yang bersifat open source.Didalamrangkaian board arduino terdapat mikrokontrolerAVR seri ATMega 328 yang merupakan produk dariAtmel.

Arduino memiliki kelebihan tersendiridibanding board mikrokontroler yang lain selainbersifat open source, arduino juga mempunyaibahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasaC. Selain itu dalam board arduino sendiri sudahterdapat loader yang berupa USB sehinggamemudahkan kita ketika kita memprogrammikrokontroler didalam arduino. Sedangkan padakebanyakan board mikrokontroler yang lain yangmasih membutuhkan rangkaian loader terpisahuntuk memasukkan program ketika kitamemprogram mikrokontroler. Port USB tersebutselain untuk loader ketika memprogram, bisa jugadifungsikan sebagai port komunikasi serial.

Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiridari 6 pin input analog dan 14 pin digitalinput/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa jugadifungsikan sebagai output digital jika diperlukanoutput digital tambahan selain 14 pin yang sudahtersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digitalcukup mengubah konfigurasi pin pada program.Dalam board kita bisa lihat pin digital diberiketerangan 0-13, jadi untuk menggunakan pinanalog menjadi output digital, pin analog yang padaketerangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19.

Dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi jugasebagai pin output digital 14-19.

Sifat open source arduino juga banyakmemberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalammenggunakan board ini, karena dengan sifat opensource komponen yang kita pakai tidak hanyatergantung pada satu merek, namun memungkinkankita bisa memakai semua komponen yang adadipasaran.

Bahasa pemrograman arduino merupakanbahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasapemrogramannya sehingga mempermudah kitadalam mempelajari dan mendalami mikrokontroler.

Berikut adalah deskripsi arduino uno :1. Mikrokontroler ATMega328.2. Beroperasi pada tegangan 5 V.3. Tegangan input (rekomendasi) 7 – 12 V.4. Batas tegangan input 6 – 20 V.5. Pin digital input/output 14 (6 mendukung

output PWM).6. Pin analog input 6.7. Arus pin per input/output 40 mA.8. Arus untuk pin 3.3 V adalah 50 mA.9. Flash memory 32 KB (ATMega328)

dimana 2 KB digunakan oleh bootloader.10. SRAM 2 KB (ATMega328).11. EEPROM 1 KB (ATMega328).12. Kecepatan clock 16 MHz.

Gambar7. Tampilan Arduino UnoCatu DayaUno Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi

USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber listrikdipilih secara otomatis. Eksternal (non- USB) dayadapat datang baik dari AC-DC adaptor atau baterai.Adaptor ini dapat dihubungkan dengan caramenghubungkannya plug pusat-positif 2.1mm kedalam board colokan listrik. Lead dari baterai dapatdimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin darikonektor Power.

Board dapat beroperasi pada pasokan daya dari6 - 20 volt. Jika supply diberikan kurang dari 7V,kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5volt dan board mungkin tidak stabil. Jikamenggunakan lebih dari 12V, regulator teganganbisa panas dan merusak board. Rentang yangdianjurkan adalah 7 - 12 volt. Pin catu daya adalahsebagai berikut:

1. VIN. Tegangan input ke board Arduinoketika menggunakan sumber daya eksternal(sebagai lawan dari 5 volt dari koneksi USB

atau sumber daya lainnya diatur). Andadapat menyediakan tegangan melalui pinini, atau, jika memasok tegangan melaluicolokan listrik, mengaksesnya melalui pinini.

2. 5V. Catu daya diatur digunakan untuk dayamikrokontroler dan komponen lainnya diboard. Hal ini dapat terjadi baik dari VINmelalui regulator onboard, atau diberikanoleh USB .

3. 3,3 volt pasokan yang dihasilkan olehregulator on-board. Arus maksimum adalah50 mA.

4. GND.MemoriATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5

KB digunakan untuk loading file. Ia juga memiliki 2KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM.

Input/OutputMasing-masing dari 14 pin digital pada

Arduino Uno dapat digunakan sebagai input atauoutput, menggunakan fungsi pinMode(),digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasidi 5 volt. Setiap pin dapat memberikan ataumenerima maksimum 40 mA dan memiliki resistorpull-up internal dari 20-50 K Ohm. Selain itu,beberapa pin memiliki fungsi khusus:

1. Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakanuntuk menerima (RX) dan mengirimkan(TX) data TTL serial. Pin ini terhubung kepin yang sesuai dari chip ATmega8U2USB-to-Serial TTL.

2. Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapatdikonfigurasi untuk memicu interupsi padanilai yang rendah, tepi naik atau jatuh, atauperubahan nilai. Lihat attachInterrupt ()fungsi untuk rincian.

3. PWM : 3, 5, 6, 9, 10 dan 11. Menyediakan8-bit output PWM dengan analog Write ()fungsi.

4. SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13(SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPImenggunakan perpustakaan SPI.

5. LED: 13. Ada built-in LED terhubung kepin digital 13. Ketika pinadalah nilaiTINGGI, LED menyala, ketika pin adalahRENDAH, LED off.

KomunikasiUno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk

berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, ataumikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakanUART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersediapada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). SebuahATmega16U2 pada saluran board ini komunikasiserial melalui USB dan muncul sebagai com portvirtual untuk perangkat lunak pada komputer.Firmware Arduino menggunakan USB driverstandar COM, dan tidak ada driver eksternal yangdibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Infdiperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk

monitor serial yang memungkinkan data sederhanayang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TXLED di board akan berkedip ketika data sedangdikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USBke komputer. ATmega328 ini juga mendukungkomunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi inidigunakan untuk melakukan komunikasi intefacepada sistem.

Manfaat Modul ArduinoArduino Uno adalah papan rangkaian

elektronik yang open source yang didalamnyaterdapat komponen utama yaitu sebuah chipmikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaanAtmel. Arduino Uno adalah mikrokontroler yangbebasis Atmega 3288, Arduino Uno memiliki 4 pininput/output, 6 pin dapat digunakan sebagai outputPWM, 6 pin analog input, crystal 16 MHz, koneksiUSB , jack power, kepala ICSP, dan tombol reset.Arduino Uno dapat dikoneksikan dengan komputermenggunakan kabel USB.

ProgramingUno Arduino dapat diprogram dengan

perangkat lunak Arduino. Pilih Arduino Uno dariTool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yangdigunakan. Pada ATmega328 pada Uno Arduinomemiliki bootloader yang memungkinkan andauntuk meng-upload program baru tanpamenggunakan programmer hardware eksternal.Modul ini berkomunikasi menggunakan protokoldari bahasa C. Sistem dapat menggunakan perangkatlunak FLIP Atmel (Windows) atau programmerDFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuatfirmware baru, atau anda dapat menggunakan headerISP dengan programmer eksternal.

Perangkat Lunak (Arduino IDE)Lingkungan open-source Arduino memudahkanuntuk menulis kode dan meng-upload ke boardArduino. Software ini berjalan pada Windows, MacOS X, dan Linux.

Gambar8. Tampilan Framework ArduinoArduino menggunakan pemrograman dengan bahasaC. Berikut ini adalah sedikit penjelasan yang

ditujukan kepada anda yang hanya mempunyaisedikit pengalaman pemrograman dan membutuhkanpenjelasan singkat mengenai karakter bahasa C dansoftware Arduino.Untuk penjelasan yang lebihmendalam, web Arduino.cc adalah sumber yanglengkap.Struktur

Setiap program Arduino (biasa disebut sketch)mempunyai dua buah fungsi yang harus ada yaitu :

1. void setup() {}Semua kode didalam kurung kurawal akandijalankan hanya satu kali ketika programarduino dijalankan untukk pertama kalinya.

2. void loop() {}Fungsi ini akan dijalankan setelah setup(fungsi void setup) selesai. Setelahdijalankan satu kali, fungsi ini akan dijalanlagi dan lagi secara terus menerus sampaicatu daya (power) dilepas.

SyntaxBerikut adalah elemen bahasa C yang

dibutuhkan untuk penulisan:1. //(komentar satu baris)

Kadang diperlukan untuk memberi catatanpada diri sendiri apa arti dari kode-kodeyang dituliskan. Cukup menuliskan duabuah garis miring dan apapun yang kitaketikkan dibelakangnya akan diabaikanoleh program.

2. /* */(komentar banyak baris)Jika anda punya banyak catatan, maka halitu dapat dituliskan pada beberapa barissebagai komentar. Semua hal yang terletakdi antara dua simbol tersebut akandiabaikan oleh program.

3. { }(kurung kurawal)Digunakan untuk mendefinisikan kapanblok program mulai dan berakhir(digunakan juga pada fungsi danpengulangan).

4. ;(titik koma)Setiap baris kode harus diakhiri dengantanda titik koma (jika ada titik koma yanghilang maka program tidak akan bisadijalankan).

VariableSebuah program secara garis besar dapat

didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkanangka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yangdigunakan untuk memindahkannya.

1. int (integer)Digunakan untuk menyimpan angka dalam2 byte (16 bit). Tidak mempunyai angkadesimal dan menyimpan nilai dari -32,768dan 32,767.

2. long (long)Digunakan ketika integer tidak mencukupilagi. Memakai 4 byte (32 bit) dari memori(RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan 2,147,483,647.

3. boolean (boolean)Variabel sederhana yang digunakan untukmenyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE(salah). Sangat berguna karena hanyamenggunakan 1 bit dari RAM.

4. float (float)Digunakan untuk angka desimal (floatingpoint). Memakai 4 byte (32 bit) dari RAMdan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan 3.4028235E+38.

5. char (character)Menyimpan 1 karakter menggunakan kode

ASCII (misalnya ‘A’ = 65). Hanyamemakai 1 byte (8 bit) dari RAM.

Sensor LDRSensor adalah alat untuk mendeteksi /

mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubahvariasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimiamenjadi tenaga dan arus listrik. Dalam lingkungansistem pengendali dan robotika, sensor memberikankesamaan yang menyerupai mata, pendengaran,hidung, lidah yang kemudian akan diolah olehkontroler sebagai otaknya. Sensor dalam teknikpengukuran dan pengaturan secara elektronikberfungsi mengubah besaran fisik menjadi besaranlistrik yang proporsional.

Salah satu sensor yang digunakan dalampenelitian ini adalah sensor cahaya LDR (LightDependent Resistor). LDR adalah salah satu jenisresistor yang dapat mengalami perubahanresistansinya apabila mengalami perubahanpenerimaan cahaya. Biasanya LDR terbuat daricadmium sulfida yaitu merupakan bahansemikonduktor yang resistansinya berubah-ubahmenurut banyaknya cahaya (sinar) yangmengenainya.

LDR biasa digunakan sebagai detektor cahayaatau pengukur besaran konversi cahaya. Bila cahayagelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkancahayanya terang nilainya akan semakin kecil.Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahanintensitas cahaya yang mengenainya. Dalamkeadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dandalam keaadaan terang sebesar 1 K atau kurang.Dengan bahan energi dari cahaya yang jatuhmenyebabkan lebih banyak muatan yang dilepasatau arus listrik meningkat.Prinsip kerja LDR adalahpada saat gelap atau cahaya redup, bahansemikonduktor tersebut mengasilkan elektron bebasdengan jumlah relatif kecil, sehingga hanya adasedikit elektron untuk muatan elektrit. Artinya padasaat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yangburuk , atau bisa disebut juga LDR memilikiresistansi yang besar pada saat cahaya gelap atauredup.

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyakelektron yang lepas dari atom bahan semikonduktortersebut, sehingga akan lebih banyak elektron untukmengangkut muatan elektrit. Artinya pada saatcahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik,

atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecilpada saat cahaya terang (Rivanna Nugraha, 2014).

Gambar 9. Simbol dan fisik sensor cahayaLDR

Motor ServoMotor servo adalah sebuah motor dengan

sistem closed feedback di mana posisi dari motorakan di informasikan kembali ke rangkaian kontrolyang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri darimotor dc, rangkaian gear, potensio meter danrangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untukmenentukan batas dari sudut putaran servo.Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diaturberdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kakisinyal dari kabel motor.

Karena motor DC servo merupakan alat untukmengubah energi listrik menjadi energi mekanik,maka magnet permanen motor dc servolah yangmengubah energi listrik ke dalam energi mekanikmelalui interaksi dua medan magnet. Salah satumedan dihasilkan oleh magnet permanen dan yangsatunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalamkumparan motor. Resultan dari dua medan magnettersebut menghasilkan torsi yang membangkitkanputaran motor tersebut. Saat motor berputar, aruspada kumparan motor menghasilkan torsi yangnilainya konstan. Secara umum terdapat 2 jenismotor servo. Yaitu motor servo standart dan motorservo continous. Servo motor tipe standart hanyamampu berputar 180 derajat. Motor servo standartsering dipakai pada sistem robotika misalnya untukmembuat “Robot Arm” (Robot Lengan). Sedangkanservo motor continous dapat berputar sebesar 360derajat, motor servo continous sering dipakai untukmobile robot. Untuk dapat mengoperasikan motor inidi perlukan pulsa digital yang akan dibaca olehkontroler motor servo untuk mengatur sudut servo(Elektronika Dasar, 2013). Pengendalian gerakanbatang motor servo dapat dilakukan denganmenggunakan metode PWM (Pulse WidthModulation). Teknik ini menggunakan sistem lebarpulsa untuk mengendalikan putaran motor. Sudutdari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebarpulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabelmotor. Untuk penelitian ini penulis menggunakanmotor servo standart, sudut putar nya adalah 180

derajat yang dapat dioperasikan dalam dua arah(clock wise/counter clock wise).

Gambar10. Lebar pulsa untuk mengatur sudutservo

Gambar11. Konstruksi motor servoFlowchartFlowchart adalah bagan-bagan yang

mempunyai arus yang menggambarkan langkah-langkah penyelesaian suatu masalah. Tujuanpembuatan flowchart adalah untuk menggambarkantahapan penyelesaian masalah secara sederhana,rapi, dan jelas dengan menggunakan simbol-simbolstandart.

Perancangan dan Pegujian AlatAnalisis KebutuhanDalam pembuatan prototipe sistem pelacak

matahari ini membutuhkan beberapa perangkathardware dan software antara lain :

HardwareArduino Uno

Rangkaian ini bisa disebut juga sebagai CPUboard yang berfungsi sebagai pengendali utama darikeseluruhan sistem atau dapat disebut otak.Rangkian dilengkapi dengan mikrokontroller yangberbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pininput/output yang mana 6 pin dapat digunakansebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP,dan tombol reset. Arduino dapat dikoneksikandengan komputer menggunakan kabel USB.Rangkaian Sensor LDR

Terdapat 2 rangkaian sensor LDR yangmasing-masing terdiri dari sebuah LDR dan resistor.Masing-masing LDR akan menangkap cahaya danakan diteruskan menjadi sinyal analog kemikrokontroler untuk dibandingkan nilai LDR satudengan LDR yang lain.Motor Servo

Motor servo digunakan sebagai output dimanamotor akan bergerak kearah LDR yang mendapatkanbanyak cahaya yang dikontrol oleh mikrokontroller.3.1.2 SoftwareProteus 7 Profesional

Proteus sebagai program yang digunakan untukmerancang rangkaian elektronik. Dalam

perancangan skema maupun simulasi dapatmenggunakan software proteus ini.Arduino IDE

Arduino memiliki kelebihan tersendiridibanding board mikrokontroler yang lain selainbersifat open source, arduino juga mempunyaibahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasaC. Selain itu dalam board arduino sendiri sudahterdapat loader yang berupa USB sehinggamemudahkan kita ketika kita memprogrammikrokontroler didalam arduino. Uno Arduino dapatdiprogram dengan perangkat lunak Arduino. PilihArduino Uno dari Tool lalu sesuaikan denganmikrokontroler yang digunakan. Pada ATmega328pada Uno Arduino memiliki bootloader yangmemungkinkan anda untuk meng-upload programbaru tanpa menggunakan programmer hardwareeksternal. Modul ini berkomunikasi menggunakanprotokol dari bahasa C. Software ini berjalan padaWindows, Mac OS X, dan Linux.

Diagram Alir Sistem Pelacak Matahari

Gambar12. Flowchart Sistem BerjalanBerikut adalah penjelasan singkat dari

flowchart :1. Program akan melakukan inisialisasi awal

untuk makro (nama lain/alias) pin, variable,serta obyek yang akan digunakan padaprogram.

2. Program kemudian akan melakukaninisialisasi nilai referensi ADC, kemudianmengarahkan motor servo ke sudut 0.

3. Selanjutnya program akan melakukanpembacaan nilai analog masing – masingsensor serta melakukan perhitungantoleransinya.

4. Program kemudian akan membandingkanhasil perhitungan nilai sensor, dimanahasilnya akan digunakan intukmenggerakkan motor servo.

5. Program akan memeriksa apakah nilaipembacaan dari kedua sensor adalah 0 atautidak. Apabila ya, maka servo akandiarahkan ke sudut 0.

Perancangan SkematikPerancangan papan rangkaian menggunakan

software Proteus 7 Profesional. Langkah pertamaadalah menggambar skema rangkaian padaschematic editor, kemudian dari schematic editorkomponen yang dirangkai dipindahkan ke layoutPCB.

Gambar13. Blok Diagram SistemPerancangan diagram blok ini dimaksudkan untukmempermudah pembuatan alat prototipe SistemPelacak Matahari.

Gambar14. Blok Diagram Prototipe Sistem PelacakMatahari

Pada sistem ini menggunakan dua buah sensorLDR sebagai pendeteksi cahaya. Penentuan posisimatahari akan dilakukan sesuai dengan intensitascahaya yang diterima oleh dua buah sensor LDR.Sistem ini menggunakan modul Arduino Unosebagai kontroler utamanya, dan sebuah motor servosebagai ouputnya.

Rangkaian Sistem Minimum ATMega328

Gambar15. Rangkaian Arduino UnoArduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri

dari 6 pin input analog dan 14 pin digital

input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa jugadifungsikan sebagai output digital jika diperlukanoutput digital tambahan selain 14 pin yang sudahtersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digitalcukup mengubah konfigurasi pin pada program.Dalam board kita bisa lihat pin digital diberiketerangan 0-13, jadi untuk menggunakan pinanalog menjadi output digital, pin analog yang padaketerangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19.dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi jugasebagi pin output digital 14-19.

Tabel1.Hubungan port arduino uno denganrangkaian input/output (I/O)

RangkaianInput/Output (I/O)

Port SistemMinimumATMega328

Sensor LDR PCMotor Servo PD

Rangkaian Sensor LDRDalam sistem solar tracker ini menggunakan 2sensor LDR, dengan gambar rangkaian dibawah ini.Rangkaian ini dibuat sebanyak 2 buah dan akandihubungkan ke port PC di sistem minimum. Berikutadalah port yang akan dipakai untuk sensor LDR .

Tabel2. Port pada sensor LDR

Gambar16. Rangkaian sensor LDR

Rangkaian Motor ServoDalam penelitian ini menggunakan motor servodan yang digunakan adalah jenis motor servostandart yang bisa berputar 180 derajat, gambardibawah ini adalah konfigurasi kabel motorservo. Untuk dapat mengatur sudut putar motorservo, salah satu pin kabelnya di hubungkan kePD2 (INT0) pada port sistem minimum.

SensorLDR

Port Sistem MinimumATMega328

1 PC0 (ADC0)2 PC1 (ADC1)

ADC

PWM

Ke Port PC ArduinoUno

Perancangan SkematikPerancangan papan rangkaian menggunakan

software Proteus 7 Profesional. Langkah pertamaadalah menggambar skema rangkaian padaschematic editor, kemudian dari schematic editorkomponen yang dirangkai dipindahkan ke layoutPCB.

Gambar13. Blok Diagram SistemPerancangan diagram blok ini dimaksudkan untukmempermudah pembuatan alat prototipe SistemPelacak Matahari.

Gambar14. Blok Diagram Prototipe Sistem PelacakMatahari

Pada sistem ini menggunakan dua buah sensorLDR sebagai pendeteksi cahaya. Penentuan posisimatahari akan dilakukan sesuai dengan intensitascahaya yang diterima oleh dua buah sensor LDR.Sistem ini menggunakan modul Arduino Unosebagai kontroler utamanya, dan sebuah motor servosebagai ouputnya.

Rangkaian Sistem Minimum ATMega328

Gambar15. Rangkaian Arduino UnoArduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri

dari 6 pin input analog dan 14 pin digital

input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa jugadifungsikan sebagai output digital jika diperlukanoutput digital tambahan selain 14 pin yang sudahtersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digitalcukup mengubah konfigurasi pin pada program.Dalam board kita bisa lihat pin digital diberiketerangan 0-13, jadi untuk menggunakan pinanalog menjadi output digital, pin analog yang padaketerangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19.dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi jugasebagi pin output digital 14-19.

Tabel1.Hubungan port arduino uno denganrangkaian input/output (I/O)

RangkaianInput/Output (I/O)

Port SistemMinimumATMega328

Sensor LDR PCMotor Servo PD

Rangkaian Sensor LDRDalam sistem solar tracker ini menggunakan 2sensor LDR, dengan gambar rangkaian dibawah ini.Rangkaian ini dibuat sebanyak 2 buah dan akandihubungkan ke port PC di sistem minimum. Berikutadalah port yang akan dipakai untuk sensor LDR .

Tabel2. Port pada sensor LDR

Gambar16. Rangkaian sensor LDR

Rangkaian Motor ServoDalam penelitian ini menggunakan motor servodan yang digunakan adalah jenis motor servostandart yang bisa berputar 180 derajat, gambardibawah ini adalah konfigurasi kabel motorservo. Untuk dapat mengatur sudut putar motorservo, salah satu pin kabelnya di hubungkan kePD2 (INT0) pada port sistem minimum.

SensorLDR

Port Sistem MinimumATMega328

1 PC0 (ADC0)2 PC1 (ADC1)

ADC

PWM

Ke Port PC ArduinoUno

Perancangan SkematikPerancangan papan rangkaian menggunakan

software Proteus 7 Profesional. Langkah pertamaadalah menggambar skema rangkaian padaschematic editor, kemudian dari schematic editorkomponen yang dirangkai dipindahkan ke layoutPCB.

Gambar13. Blok Diagram SistemPerancangan diagram blok ini dimaksudkan untukmempermudah pembuatan alat prototipe SistemPelacak Matahari.

Gambar14. Blok Diagram Prototipe Sistem PelacakMatahari

Pada sistem ini menggunakan dua buah sensorLDR sebagai pendeteksi cahaya. Penentuan posisimatahari akan dilakukan sesuai dengan intensitascahaya yang diterima oleh dua buah sensor LDR.Sistem ini menggunakan modul Arduino Unosebagai kontroler utamanya, dan sebuah motor servosebagai ouputnya.

Rangkaian Sistem Minimum ATMega328

Gambar15. Rangkaian Arduino UnoArduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri

dari 6 pin input analog dan 14 pin digital

input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa jugadifungsikan sebagai output digital jika diperlukanoutput digital tambahan selain 14 pin yang sudahtersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digitalcukup mengubah konfigurasi pin pada program.Dalam board kita bisa lihat pin digital diberiketerangan 0-13, jadi untuk menggunakan pinanalog menjadi output digital, pin analog yang padaketerangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19.dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi jugasebagi pin output digital 14-19.

Tabel1.Hubungan port arduino uno denganrangkaian input/output (I/O)

RangkaianInput/Output (I/O)

Port SistemMinimumATMega328

Sensor LDR PCMotor Servo PD

Rangkaian Sensor LDRDalam sistem solar tracker ini menggunakan 2sensor LDR, dengan gambar rangkaian dibawah ini.Rangkaian ini dibuat sebanyak 2 buah dan akandihubungkan ke port PC di sistem minimum. Berikutadalah port yang akan dipakai untuk sensor LDR .

Tabel2. Port pada sensor LDR

Gambar16. Rangkaian sensor LDR

Rangkaian Motor ServoDalam penelitian ini menggunakan motor servodan yang digunakan adalah jenis motor servostandart yang bisa berputar 180 derajat, gambardibawah ini adalah konfigurasi kabel motorservo. Untuk dapat mengatur sudut putar motorservo, salah satu pin kabelnya di hubungkan kePD2 (INT0) pada port sistem minimum.

SensorLDR

Port Sistem MinimumATMega328

1 PC0 (ADC0)2 PC1 (ADC1)

ADC

PWM

Ke Port PC ArduinoUno

Gambar17. Rangkaian motor servo

Tabel3. Port pada Motor Servo

Tahap PenyelesaianSetelah melakukan perancangan alat-alat,

langkah selanjutnya adalah perakitan denganmenghubungkan modul – modul denganmengguanakan kabel jumper, setelah itu lakukanpengecekan kembali dengan menggunakanmultimeter, apakah koneksi antar modul sudah benaratau tidak. Pastikan juga tidak terdapat hubungansingkat antara jalur VCC dan GND sebelummemberikan catu daya. Ilustrasi koneksi antar moduladalah seperti gambar di bawah ini:

Gambar18. Koneksi Sensor LDR 1

Gambar19. Koneksi Sensor LDR 2

Gambar20. Koneksi Motor ServoPemrograman Arduino UnoPemrograman dilakukan setelaah semua

komponen elektronika dan komponenmikrokontroller terpasang dengan benar.Pemrograman dilakukan dengan menggunakanbahasa C. Program dapat langsung ditulis padasoftware Arduino IDE. Sebelum menulis programkita harus memilih dahulu jenis board yang akankita program.

Gambar21. Tampilan Arduino IDESetelah memilih jenis board yang akan kita

program, selanjutnya kita menulis programnya danverify untuk mengecek apakah ada error dalamprogram kita.

Gambar22. Verify ProgramSetelah yakin tidak ada program kita yang

error, langkah selanjutnya adalah menguploadprogram kita kedalam Arduino Uno dengan caramenghubungkan Arduino ke PC atau ke laptop kita,jika COM sudah terdeteksi maka Arduino siap untukdiprogram dengan cara klik UPLOAD pada ArduinoIDE.

MotorServo

Port Sistem MinimumATMega328

1 PD2 (INT0)

Port PDArduinoUno

Gambar23. Tampilan Upload Program

Gambar24. Tampilan Koneksi ArduinoFinishing

Setelah semuanya terpasang dengan baik makatahap selanjutnya adalah tahap finishing denganmerapikan kabel – kabel dan memasukan ke dalambox serta membuat mock-up prototipe yang akandiuji.Uji Coba

Setelah terpasang menjadi sebuah prototipedengan baik, maka dilakukan uji coba. Ujicobadilakukan dengan meletakkan prototipe diluarruangan yang terkena sinar matahari. Sebelummeletakkan alat, perlu diketahui arah Timur danBarat sehingga alat dapat diletakkan dengan benar.Pengujian dilakukan dari pagi hingga petang hari,dan dapat dilihat hasil pengujian alat apapergerakannya mengikuti arah matahari.

Hasil dan PembahasanHasil Uji Coba AlatSetelah pembuatan prototipe Sistem Pelacak

Matahari selesai, tahap berikutnya adalah melihathasil ujicoba dari kerja alat ini. Pengujuan dilakukanuntuk mengetahui cara kerja dan fungsi dari masing-masing komponen utama serta mengetahuipengoprasian alat ini.

Pengujian Sistem Minimum Arduino

Pengujian sistem minimum arduino dilakukandengan tahapan sebagai berikut:1. Lakukan instalasi driver Arduino Uno yang

bisa di download di website resmi Arduino.2. Buka aplikasi Arduino untuk menuliskan

programnya.3. Pastikan COM Port nya terdeksi di PC.

Gambar25. Setting Serial Port4. Didalam aplikasi Arduino sudah terdapat

beberapa contoh program sederhana yangbisa langsung di upload pada board Arduino.

5. Untuk membuka contoh program sederhananya dapat dilakukan dengan cara klik menu“File” lalu klik menu “Example”, lalu kitapilih “Basic” lalu pilih “Blink” makaprogram akan tampil pada layar. Program iniuntuk menyalakan dan memadamkan lampuLED yang ada pada board Arduino.

Gambar26. Cara membuka contoh program6. Jangan lupa untuk memilih jenis board pada

aplikasi Arduino dengan cara klik “Tools”lalu pilih “Arduino Uno”.

Gambar27. Cara memilih board7. Pastikan board Ardino sudah dikoneksikan

menggunakan kabel USB ke komputer.8. Sebelum mengupload program yang sudah

ada, maka perlu melakukan compile programterlebih dahulu dengan cara klik tanda Verify(V).

Gambar28. Cara verify9. Jika tidak ada pesan error, maka program siap

untuk diupload dengan cara klik tanda ( )Upload.

Gambar29. Cara uploadMaka dapat dilihat hasil contoh program

sederhana yang sudah tersedia pada aplikasi Arduinoyaitu LED yang terdapat pada board Arduino akanmeyala berkedip sesuai delay yang sudahdiprogramkan. Delay program dapat kita rubahuntuk mendapatkan hasil yang berbeda pada nyalalampu LED.

Pengujian Rangkaian LDRDalam sistem solar tracker ini menggunakan 2

sensor LDR, dengan gambar rangkaian dibawah ini.Rangkaian ini dibuat sebanyak 2 buah dan akandihubungkan ke port PC di sistem minimunArduino. Berikut adalah port yang akan dipakaiuntuk sensor LDRTabel4. Port pada sensor LDR

Gambar30. Rangkaian sensor LDRPengujian Rangkaian LDR dengan cara

menghubungkan rangkaian LDR ini pada boardArduino sesuai keterangan diatas. Untuk mengetahuicara kerja rangkaian ini adalah dengan cara

menuliskan program pada aplikasi Arduino, dimanacahaya yang diterima oleh LDR akan di terjemahkanoleh arduino sebagai sebuah nilai dimana nilai LDRsatu dengan yang lainnya berbeda. Nilai ini dapatkita lihat pada serial monitor di dalam aplikasiarduino. Pada saat melakukan pengujian rangkaianLDR ini didapatkan hasil bahwa nilai LDR1 padasaat mendapatkan cahaya matahari yaitu sekitar 402,sedangkan pada LDR2 mempunyai nilai sekitar 398.Dari nilai tersebut maka di dapatkan sebuah nilaierror yang nantinya akan digunakan sebagai acuanuntuk membandingkan kedua LDR tersebut.

Gambar31. Serial monitor LDR pada ArduinoUno

Rangkaian Motor ServoUntuk mengetahui cara kerja motor servo

adalah dengan menghubungkan motor servo keboard Arduino untuk mengontrolnya. Gambardibawah ini adalah konfigurasi kabel motor servo.Untuk dapat mengatur sudut putar motor servo, salpin kabel sinyalnya di hubungkan ke PD2 (INT0)pada port sistem minimum.

Gambar32. Rangkaian motor servoTabel5. Port pada Motor Servo

Setelah tersambung dengan benar, maka kitaperlu menuliskan program sederhana pada aplikasiArduino untuk mengetahui kerja motor servo ini.Setelah program di upload pada board Ardino, makadidapatkan hasil motor servo akan bergerakbertambah 1 derajat terus menerus, dan jika sudahsampai 180 derajat maka motor servo akan bergerakminus 1 derajat terus menerus sampai ke titik 0

SensorLDR

Port Sistem MinimumATMega328

1 PC0 (ADC0)

2 PC1 (ADC1)

MotorServo

Port Sistem MinimumATMega328

1 PD2 (INT0)Ke Port PC ArduinoUno

Port PDArduino Uno

derajat servo akan kembali lagi bergerak bertambah1 derajat dan seterusnya.

Gambar33. Contoh program sederhana motor servoHasil Pengujian Rangkaian KeseluruhanPengujian rangkaian keseluruhan dilakukan

setelah pengecekan mulai dari bagian masing-masing rangkaian penyusun dan pengisian programke dalam sistem minimum Arduino. Adapunlangkah-langkah dalam pengujian alat ini adalah :

1. Tentukan dulu arah Timur dan Barat.2. Letakkan alat pada posisi pivot Timur dan

Barat di area yang terbuka dan tidak adapenghalang.

3. Hubungkan kabel dari rangkaian ke listrik.Rangkaian ini bekerja berdasarkan pergerakan

cahaya matahari yang mengenai kedua rangkaianLDR. Sistem minimum akan membandingkan nilaierror pada kedua rangkaian LDR. Motor akanbergerak ke arah LDR yang memiliki nilai erroryang paling mendekati acuan error pada sistemminimum.

Setelah pengujian alat didapatkan hasil bahwaalat ini akan mengikuti arah pergerakan cahayamatahari sekalipun keadaan langit berawan ataupunmendung, alat ini tetap dapat bekerja dengan baik.

Gambar34. Prototipe sistem pelacak matahariPenutup

KesimpulanBerdasarkan pada hasil penelitian dan

pembahasan maka dapat disimpulkan sebagaiberikut :

1. Mikrokontroler ATMega 328 berfungsisebagai pengendali utama pada pemrosesan

data error yang di hasilkan dari rangkaianLDR.

2. Motor servo akan bergerak sesuai denganarah datangnya cahaya matahari.

Saran

Dari hasil penelitian dalam pembuatanprototipe Sistem Pelacak Matahari menggunakanArduino, maka penulis memberikan saran sebagaimasukan sebagai berikut :

1. Perlu adanya pengembangan terhadapprotipe ini nanti sistem minimum ini tidakmengorientasikan sel surya terhadapmatahari, tetapi juga bisa mengontrolpenyimpanan tegangan pada batere.

2. Pembuatan box khusus yang tahan terhadapsegala cuaca.

Daftar Pustaka:[1] R. Dhanabal and V. Bharati. 2013,

Comparison of Efficiencies of Solar Trackersystems with static panel Single- AxisTracking System and Dual-Axis TrackingSystem with Fixed Mount. SRM University,Chennai, India.

[2] Mostefa, Ghassoul. 2013. Design of anAutomatic Solar Tracking System toMaximize Energy Extraction.InternationalJournal of Emerging Technology andAdvanced Engineering.

[3] Yuwono, Budi. 2005. Optimalisasi Panel SelSurya Dengan Menggunakan Sistem PelacakBerbasis Mikrokontroler AT89C51. JurusanFisika Fakultas matematika dan IlmuPengetahuan Alam Universitas SebelasMaret.

[4] Dhomo A, Dedy. 2007. PemanfaatanMikrokontroler Sebagai Pengendali SolarTracker Untuk Mendapatkan EnergiMaksimal. Teknik Elektro UNIKASoegijaprnata Semarang.