PEMBUATAN JEMURAN OTOMATIS

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.     Latar Belakang

Mahasiswa adalah pelajar yang berpendidikan di kuliah. Mahasiswa yang jauh dari kampus, pada umumnya bertempat tinggal di kost atau kontrakan. Mahasiswa ada beberapa masalah jika berurusan dengan musim penghujan. Salah satunya adalah menjemur pakaian atau mengeringkan pakaian, jika mahasiswa mencuci pakaian sendiri. Pada saat musim hujan sangatlah sulit memantau cuaca. Jika ditinggal keluar atau sedang ngampus, mahasiswa kesulitan dalam mengurusi pakaian yang dijemur.

Permasalahan tersebut tidak dirasakan oleh mahasiswa saja. Melainkan kebanyakan orang juga mengalami masalah yang sama. Berdasarkan permasalahan tersebut, maka diciptakan suatu alat yang memanfaatkan gabungan sensor cahaya dan air yang diberi nama “Jemuran Otomatis dengan Sensor Cahaya dan Air” untuk memasukkan dan mengeluarkan pakaian yang dijemur secara otomatis.

1.2.     Tujuan Praktikum

1.    Dapat mengetahui alat dan bahan yang dibutuhakan jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air.

2.      Dapat memahami rangkaian elektronik jemuran otomatis dengan sensor cahaya dan air.

1.3.     Alat dan Bahan

Yang dibutuhkan :

Arduino Mega 2560	1 unit
Motor DC	1 unit
Resistor 15k	2 unit
Relay 5V	1 unit
LDR	1 unit
Diode	1 unit
Acrylic
Aluminium
Sensor air	1 unit

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Spesifikasi Arduino Mega 2560

2560 adalah board Arduino Mega versi terbaru, yang merupakan perbaikan dari board terdahulunya yaitu Arduino Mega 1280. Apa itu Arduino Mega? Arduino Mega adalah board Arduino yang 'diperbesar' dengan pin input dan output yang lebih banyak, dan memori yang lebih besar. Apa itu Arduino? Arduino adalah mikrokontroler yang berbasis dari ATmega328. Apa itu mikrokontroler? Mikrokontroler adalah perangkat komputasi kecil yang terdiri dari sebuah IC dengan prosesor didalamnya, memori dan dapat mengatur input dan output dari alat lain. Dengan bahasa sederhana mikrokontroler adalah komputer mini. Arduino Mega 2560 dapat dihubungkan dengan komputer menggunakan

Operating Voltage : 5V

Input Voltage (recommended) : 7-12V

Input Voltage (limits) : 6-20V

Digital I/O Pins : 54 (of which 14 provide PWM output)

Analog Input Pins : 16

DC Current per I/O Pin : 40 mA

DC Current for 3.3V Pin : 50 mA

Flash Memory : 256 KB of which 8 KB used by bootloader

SRAM : 8 KB            

EEPROM : 4 KB                   

Clock Speed : 16 MHz

2.2. Motor DC

Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Bagian utama motor DC adalah statos dan rotor dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.

2.3. Diode

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

Awal mula dari diode adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini diode yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

2.4. Resistor

Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm.

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-maca kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

2.5. LDR (Light Dependent Resistor)

LDR atau Resistor Cahaya Dependent sangat berguna terutama dalam terang / sirkuit sensor gelap. Biasanya perlawanan dari LDR sangat tinggi, kadang-kadang setinggi 1000 000 ohm, tetapi ketika mereka diterangi dengan cahaya resistensi menurun secara dramatis.

Software Sirkuit Wisaya telah digunakan untuk menampilkan, kisaran nilai dari ORP12, LDR. Ketika tingkat cahaya 1000 lux (cahaya terang) diarahkan ke arah itu, resistensi 400R (ohm). Ketika tingkat cahaya 10 lux (tingkat cahaya yang sangat rendah) diarahkan ke arah itu, resistensi telah meningkat secara dramatis ke 10.43M (10.430.000 ohm).

LDR atau Light Dependent Resistor adalah sebuah komponen elektronika yang termasuk ke dalam jenis resistor yang nilai resistansinya (nilai tahanannya) akan berubah apabila intensitas cahaya yang diserap juga berubah. Dengan demikian LDR juga merupakan resistor yang mempunyai koefisien temperature negative, dimana resistansinya dipengaruhi oleh intrensitas cahaya. LDR terbuat dari Cadium Sulfida, bahan ini dihasilkan dari serbuk keramik. Biasanya Cadium Sulfida disebut juga bahan photoconductive, apabila konduktivitas atau resistansi dari Cadium Sulfida bervariasi terhadap intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya yang diterima rendah maka hambatan juga akan tinggi yang mengakibatkan tengangan yang keluar juga akan tinggi begitu juga sebaliknya disinilah mekanisme proses perubahan cahaya menjadi listrik terjadi.

2.6. Relay Songle SRD-5VDC-SL-C

Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik (elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat diberikan energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut. Relay pada dasarnya terdiri dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit elektromagnetik (induktor inti besi). saklar atau kontaktor relay dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang diberikan ke induktor pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar atau kontaktor relay. Relay yang ada dipasaran terdapat berbagai bentuk dan ukuran dengan tegangan kerja dan jumalh saklar yang berfariasi, berikut adalah salah satu bentuk relay yang ada dipasaran.

2.7. Sensor Air

Sensor ini dapat digunakan sebagai sensor tetesan air (water droplet) yang jatuh ke papan deteksi. Contoh aplikasi misalnya sebagai sensor curah hujan, pendeteksi cairan tumpah. Fitur sensor cahaya sebagai berikut :

1.      Sensor menggunakan bahan berkualitas tinggi dua sisi FR-04, King Size 5.0 * 4.0CM, dan dengan permukaan nikel plating pengobatan, melawan oksidatif, konduktivitas, kinerja yang unggul dan umur panjang.

2.      Output komparator, sinyal bersih, gelombang, mengemudi kemampuan lebih 15mA.

3.      Distribusi bit untuk menyesuaikan sensitivitas.

4.      tegangan operasi 3.3V-5V.

5.      Output berupa: output beralih digital (0 dan 1) dan analog AO tegangan output.

6.      papan kecil ukuran PCB: 3.2cm x 1.4cm.

7.      Tegangan lebar LM393 pembanding.

BAB III

TUGAS PENDAHULUAN

3.1  Tahap Pembuatan Mekanik

Sebelum memulai project kami membuat skema rancangan project jemuran otomatis sebagai berikut :

Gambar 3.1. Skema rancangan awal project.

Namun setelah project dilaksanakan, ada beberapa perubahan terhadap rancangan project tersebut agar lebih efisien. Berikut merupakan rancangan project jemuran otomatis yang telah dibuat.

Gambar 3.2. Rancangan project tampak depan.

Berikut merupakan rancangan controller dari project kami yang telah dibuat seefisien mungkin agar menghemat tempat dan lebih praktis.

 

3.2  Tahap rancangan elektronika

Gambar 3.3 Rancangan elektronika project jemuran otomatis.

Dari skema rangkaian diatas arduino mengontrol kerja dari sensor hujan, relay dan LDR (Light Dependent Resistor). Selanjutnya relay akan mengontrol kerja dari motor.

3.3. Tahap Pemrograman

Berikut merupakan program yang digunakan dalam project :

//Project Jemuran Otomatis

#define ANALOG_SENSOR_PIN  A0

#define DIGITAL_SENSOR_PIN 24

int motorpin = 5;

int relay = 6;

int relay = 4;

int switch_state; 

int kondisi;

void setup() 

{

kondisi = 0;

  pinMode(motorpin, OUTPUT);

  pinMode(relay, OUTPUT);

  pinMode(relay, OUTPUT);

  Serial.begin(115200);         

}/*--(end setup )---*/

void loop()  

{

switch_state = digitalRead(DIGITAL_SENSOR_PIN);

Serial.println(kondisi);

int val = analogRead(5);

delay(500);

Serial.println(val);

Serial.println(switch_state);

if (kondisi==1)

{

  if ((val < 200 )||(switch_state == LOW)) //kondisi malam atau hujan

  {

   

    digitalWrite(relay, LOW);

    delay(10);

    Serial.println( "Malam hari" );

    delay(100);

    digitalWrite(motor,HIGH);

    digitalWrite(relay,HIGH);

    delay(1800);

   

    digitalWrite(relay,HIGH);

    delay(1000);

    kondisi = 0;

    }

}

else

{

    if((val > 200 ) && (switch_state == HIGH)) //kondisi siang dan cerah

  {

    digitalWrite(relay, LOW);

    delay(10);

    Serial.println( "siang hari" );

    delay(100);

    digitalWrite(motorpin,HIGH);

    digitalWrite(relay,LOW);

    delay(1800);

   

    digitalWrite(relay,HIGH);

    delay(1000);

    kondisi = 1;

  }

}

}

  /*if (switch_state == LOW)

  {

    Serial.println("Hujan");

    mundur();

  }

  else

  {

    Serial.println("Cerah");

    maju();*/

 // }

BAB IV

TUGAS PRAKTIKUM

4.1.  Tahap Pengujian Awal

Mekanisme project ini adalah jika dalam keadaan cerah atau siang hari maka jemuran akan keluar ruangan dan jika hujan atau malam hari maka jemuran akan memasuki ruangan.

Langkah Pengujian Project

1.      Siapkan alat dan bahan.

2.      Rangkai dan hubungkan seperti pada gambar 4.1.

Gambar 4.1. Rangkaian project jemuran otomatis

3.      Hubungkan arduino pada laptop anda menggunakan kabel USB dan pastikan pula arduino telah terhubung dengan laptop.

Gambar 4.2. Menghubungkan arduino dengan laptop

4.      Berikut ini merupakan gambar untuk memastikan apakah arduino telah terhubung dengan laptop anda.

Gambar 4.3.  Memastikan arduino telah terhubung

5.      Bukalah aplikasi  di laptop anda kemudian ketiklah program seperti gambar berikut.

//Project Jemuran Otomatis

#define ANALOG_SENSOR_PIN  A0

#define DIGITAL_SENSOR_PIN 24

int motorpin = 5;

int relay = 6;

int relay = 4;

int kondisi;

void setup() 

{

kondisi = 0;

  pinMode(motorpin, OUTPUT);

  pinMode(relay, OUTPUT);

  pinMode(relay, OUTPUT);

  Serial.begin(115200);         

}/*--(end setup )---*/

void loop()  

{

switch_state = digitalRead(DIGITAL_SENSOR_PIN);

Serial.println(kondisi);

int val = analogRead(5);

delay(500);

Serial.println(val);

Serial.println(switch_state);

if (kondisi==1)

{

  if ((val < 200 )||(switch_state == LOW)) //kondisi malam atau hujan

  {

   

    digitalWrite(relay, LOW);

    delay(10);

    Serial.println( "Malam hari" );

    delay(100);

    digitalWrite(motorpin,HIGH);

    digitalWrite(relay,HIGH);

    delay(1800);

   

    digitalWrite(relay,HIGH);

    delay(1000);

    kondisi = 0;

    }

}

else

{

    if((val > 200 ) && (switch_state == HIGH)) //kondisi siang dan cerah

  {

    digitalWrite(relay, LOW);

    delay(10);

    Serial.println( "siang hari" );

    delay(100);

    digitalWrite(motorpin,HIGH);

    digitalWrite(relay,LOW);

    delay(1800);

   

    digitalWrite(relay,HIGH);

    delay(1000);

    kondisi = 1;

  }

}

}

  /*if (switch_state == LOW)

  {

    Serial.println("Hujan");

    mundur();

  }

  else

  {

    Serial.println("Cerah");

    maju();*/

 // }

Gambar 4.4 Program project

6.      Simpanlah program tersebut dengan nama “Coba project”. Compile dan downloadlah pada arduino yang sebelumnya telah terhubung pada laptop anda.

7.      Jika program telah didownload maka jemuran akan berfungsi sesuai program yang telah kita buat.

Gambar 4.5. Uji coba Project pada saat jemuran keluar ruangan.

Gambar 4.6. Uji coba Project pada saat jemuran masuk ruangan.

4.2 Tahap Implementasi

Jemuran ini dirancang untuk dapat menggerakkan jemuran ketempat teduh secara otomatis apabila cuaca mendung atau hujan. Pengaturan dan penggunaan jemuran secara otomatis dikendalikan oleh sensor hujan dan sensor cahaya sebagai  pendeteksi  cuaca. Mekanisme kerja pada sistem otomatis /sensor  yang digunakan pada jemuran otomatis ini adalah sebagai berikut:

1.      Sensor yang digunakan untuk mengetahui cuaca pada sekitar jemuran adalah sensor hujan dan sensor cahaya sehingga cuaca yang membuat sensor tersebut bekerja adalah mendung atau gelap dan hujan atau gerimis.

2.       Sensor yang menangkap perubahan cuaca tersebut akan mengirimkan sinyal yang akan diolah menjadi program didalam mikrokontroller.

3.      Setelah  pembacaan  sinyal  tersebut,  mikrokontroller  akan  bekerja  sesuai program yaitu menggerakkan motor yang sudah dipasangi gearbox untuk menggerakkan katrol yang ada pada masing-masing tiang jemuran.

4.5 Susunan Harga

Nama Barang	Harga
Arduino Mega 2560	Rp . 250.000,00
Sensor Hujan	Rp . 90.000,00
Relay 5 V + Motor DC + LDR + Resistor	Rp . 100.000,00
Kerangka	Rp . 100.000,00

DAFTAR PUSTAKA

http://edukasielektro.blogspot.com/2013/02/ldr-light-dependent-resistor.html

http://www.technologystudent.com/elec1/ldr1.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/prinsip-kerja-motor-dc/

http://id.wikipedia.org/wiki/Diode

http://id.wikipedia.org/wiki/Transistor