Dokumen ini berisi proposal pengembangan sistem kendali suhu ruangan menggunakan sensor LM35, Triac, dan Arduino sebagai controller. Dokumen ini membahas konsep, desain, dan rencana pengembangan sistem tersebut dari awal perencanaan hingga produk akhir.

1. POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B100: “Sistem Kendali Temperatur Ruangan dengan TRIAC, LM35
dan PID berbasis Arduino”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2A_B100_Iqbal_Ramdhani.docx
Tanggal Penerbitan 24 Maret 2017
Unit Penerbit Iqbal Ramdhani
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul Nama
Iqbal Ramdhani
Tanggal 24 - 03 - 2017 Tanda Tangan
1.
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon (022)
2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id

2. 2
Daftar Isi
1. Pengantar .....................................................................................................................
4
1.1 Ringkasan isi Dokumen
IsiDokumen..............................................................4
1.2 Tujuan Penullisan ..........................................................................................
4
2. Proposal Pengembangan ..............................................................................................
5
2.1 Pendahuluan
.................................................................................................. 5
2.1.1 Latar Belakang
.................................................................................. 5
2.1.2 Desain Sistem Kendali Posisi ............................................................
5
2.1.3 Gambaran Sistem
............................................................................... 5

3. 3
1.Pengantar
1.1 Ringkasan isi dokumen
Dokumen ini berisi proposal pengembangan Sistem Kendali Suhu yang diterapkan
pada sistem kontrol suhu ruangan untuk ditujukan sebagai tugas mandiri program studi
D3 Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Penulisan dokumen berdasar pada ide
pengembangan yang berisi antara lain : konsep, desain dan fitur dari Sistem Kendali
Suhu yang direncanakan akan dikembangkan, perangkat/tools yang akan digunakan dan
rencana pengembangan dari awal perencanaan hingga produk akhir dari proyek ini.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu :
1. Sebagai acuan dan referensi dalam pengembangan topik serupa dan
pengembangan lebih lanjut
2. Membuat miniatur pengendalian Suhu pada Suhu Ruangan dengan
menggunakan sensor suhu.

4. 4
2. Proposal Pengembangan
2.1 Pendahuluan
Sebuah komputer sebagai bahan mengendalikan sebuah rangkaian
elektronika dimana chip IC/arduino dapat diisi program dan logika yang disebut
teknologi Mikroprosesor. Sistem kendali suhu pada Suhu Ruangan ini memanfaatkan
mikrokontroller sebagai controller dimana algoritma sistem dipusatkan pada satu
mikrokontroller.
Berdasarkan perencanaan, perancangan dan pengoperasian kemudian,
diharapkan kendali suhu bekerja sesuai dengan kondisi yang diinginkan.
2.1.1 Latar belakang
Pada era modern ini, perkembangan teknologi elektronika berkembang
dengan pesat. Sistem pengendalian proses di industri sangat dibutuhkan untuk
meningkatkan kualitas produk yang dihasilkan. Salah satu mengontrol besaran fisis
salah satunya dapat berupa suhu,dimana kendali suhu banyak digunakan pada
industri makanan,pertanian,perternakan dan lain-lain. Di tengah kemajuan
teknologi yang sangat pesat ini,banyak sekali metode kendali yang dapat digunakan
. PID adalah salah satu merupakan metode kendali yang lebih umum karena kendali
PID memiliki kemudahan dalam proses tuning PID memiliki struktur yang paling
sederhana dibandingkan dengan yang lainnya.

5. 5
2.1.2 Desain Sistem Kendali Suhu
SetPoint Controller Optocoupler Triac Actuator
LM35
+
-
OUT
Gambar 1. Blok Diagram Sistem Kendali
Berdasarkan blok diagram pada gambar 1 maka rancangan komponen yang
akan dibuat ialah :
• Setpoint = Potensiometer
• Controller = Arduino UNO R3
• Optocoupler = Penghubung antara Controller dengan Triac
• Penguat atau Driver =Triac BT139
• Actuator = Lampu Halogen1 12W
• Feedback Sensor = LM35
2.1.3 Konsep
Poryek ini merupakan gabungan dari 3 mata kuliah yaitu sistem kendali
digital,Instrumentasi Elektronika dan Elektronika Industri 2.
Suatu sistem plant lampu halogen 12W di letakkan di sebuah ruangan tertutup
agar menghasilkan panas dan dideteksi oleh sensor LM35 untuk di umpan balikkan ke
controller dan di proses kembali dari setpoint value dan proses value untuk dibanding
dan mendapatkan haasil error. Hasil error ini akan di kontrol agar kondisi suhu stabil
pada kondisi yang sudah ditentukan. Jika suatu sitem plant sudah stabil terhadap
gangguan maka plant bisa di sebut handal.

6. 6
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen Dokumen B200: “Sistem Kendali Temperatur Ruangan dengan TRIAC,
LM35 dan PID berbasis Arduino”
Jenis Dokumen B200
Nomor Dokumen B200 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD_B200_Iqbal Ramdhani_Proyek Mandiri.docx
Tanggal Penerbitan 29 Maret 2017
Unit Penerbit Iqbal Ramdhani
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa Elektronika D-III

7. 7
Iqbal Ramdhani
151311012
Tanggal 29 - 03 - 2017 Tanda Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id
DAFTAR ISI
1.1 Pengantar ..........................................................................................................8
1.2 Funtional Requirement Spesification................................................................8
2.1 Pendahuluan......................................................................................................8
2.1.1 Gambaran Umum..................................................................................... 8
2.1.2 Tujuan ....................................................................................................... 8
2.1.3 Ruang Lingkup.......................................................................................... 9
2.2 Deskripsi Sistem ...............................................................................................9
2.3 Elemen yang Dibutuhkan..................................................................................9
3. Overall Spesification...........................................................................................9
3.1 Pendahuluan......................................................................................................9
3.2 Deskripsi Alat .................................................................................................10
3.3 Deskripsi Perangkat Keras..............................................................................10
3.4 Deskripsi Perangkat Lunak.............................................................................10

8. 8
1.1 Pengantar
Dokumen B200 yang dibuat berisi tentang spesifikasi alat yang akan dibuat
temasuk spesifikasi sistem dalam mengembangkan alat yang dibuat dengan judul
“Sistem Kendali Temperatur Ruangan dengan TRIAC, LM35 dan PID berbasis
Arduino” dan juga mekanisme alat dan cara kerja alat yang bersangkutan.
1.2 Funtional Requirement Spesification
• Suhu akan terus dijaga agar sama dengan nilai set point yang diberikan.
Untuk mencapai kondisi tersebut perlu di terapkan sistem kendali PID
suhu kontrol ruangan. Pengujian sistem di kendalikan dengan
memberikan gangguan pada sensor dengan membuka pintu dan ventilasi
pada suatu ruangan.
2.1 Pendahuluan
2.1.1 Gambaran Umum
Dokumen ini berisi proposal pengembangan pembutan sistem kendali PID
suhu ruangan dengan menggunakan sensor LM35,Triac dan Arduino
sebagai controller,untuk ditunjukan sebagai tugas proyrk 3 mata kuliah
yaitu Sistem Kendali Digital,Instrumentasi Elektronika dan Elektronika
Industri 2 Program Studi D3 Teknik Elektronika Politeknik Negeri
Bandung. Penulisan dokumen berdasar pada ide pengembangannya yang
berisi antara lain:
Konsep,desain dan fitur dari miniatur sistem sederhana yang d irencakan
akan di kembangkan,perangkat /tools yang akan digunakan dan rencana
pengembangan dari awal perancanaan hingga produk akhir dari proyek
ini.
2.1.2 Tujuan
Tujuan utama dari dibuatnya alat ini adalah:
a) Mengimplementasikan sistem kendali PID pada sebuah mikrokontroler.

9. 9
b) Menuangkan ilmu-ilmu teoritis dan praktis yang sudah dipelajari ke
dalam suatu alat yang dikerjakan secara mandiri.
2.1.3 Ruang Lingkup
Alat ini memiliki batasan batasan sebagai berikut:
• Mengatur kestabilan suhu pada ruangan dengan set point berupa nilai
dari Potensiometer
• Metode kendali yang digunakan hanya metode PID menggunakan
Arduino Uno R3
• Gangguan yang diberikan pada plant hanya membuka ventilasi dan
pintu dari miniatur ruangan.
2.2 Deskripsi Sistem
Karakteristik dari sistem ini adalah:
• Mengatur suhu ruang sesuai dengan set point yang diberikan.
• Menggunakan sensor suhu sebagai umpan balik untuk menentukan error
yang dihasilkan sistem.
2.3 Elemen yang Dibutuhkan
• Dalam hal ini, elemen yang paling dibutuhkan adalah kehandalan dari
desain kendali yang dibuat ketika menghadapi gangguan dari luar.
3. Overall Spesification
3.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi keseluruhan dari Sistem Kendali
PID suhu kontrol rruangan sebagai suatu sistem dan komponen-komponen
penyusunnya. Hal-hal yang akan dijelaskan antara lain:
• Deskripsi Sistem: menjelaskan mengenai cara kerja secara umum dari
sistem alat ini.
• Deskripsi Perangkat Keras: menjelaskan perangkat keras yang digunakan
dalam sistem ini.
• Deskripsi Perangkat Lunak: menjelaskan perangkat lunak yang akan
disusun pada sistem ini.

10. 10
3.2 Deskripsi Alat
Alat yang dibuat ini merupakan sebuah miniatur dari sistem kontrol suhu, dimana
cara kerjanya adalah lampu Halogen AC akan berusaha untuk mempertahankan
suhu ruang berdasarkan sinyal umpan balik dari sensor LM35,sistem terhadap set
point yang diberikan sehingga dapat mensimulasikan cara kerja kontroler suhu
bertaraf industri.
3.3 Deskripsi Perangkat Keras
Miniatur Kontrol Suhu dengan Metode PID ini membutuhkan perangkat keras
sebagai pendukung dari sistem ini, diantaranya:
• Setpoint = Potensiometer yang digunakan ialah potensiometer tipe Mono
yang mempunyai 3 kaki.
• Controller = Arduino UNO R3 Controller yang digunakan ialah
mikrokontroler Arduino UNO R3 yang bekerja pada tegangan 5 Volt.
• Penguat atau Driver = Penguat yang digunakan ialah BT 139-600E
PHILPS,tegangan Gate maximum 1.8V dengan arus maximum 16 Ampere.
• Actuator = Aktuator yang digunakan adalah lampu Halogen AC 12V AC
• Feedback sensor = Sensor yang digunakan adalah LM35,memiliki
sensitivitas suhu,dengan faktor skala linear antara tegangan dan suhu 10
mVolt/°C,sehingga dapat dikalibrasikan langsung dalam celcius dan
memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5°C pada suhu 25°C.
3.4 Deskripsi Perangkat Lunak
Deskripsi perangkat lunak pada alat yang dibuat meliputi tahapan-tahapan
tertentu, diantaranya:
• Menentukan bahasa pemrograman yang akan digunakan.
• Menentukan software penunjang bahasa pemrograman yang digunakan.
• Menentukan software penunjang dalam simulasi kendali alat guna
mendapatkan.respon sistem yang akan dibuat sesuai dengan yang
diinginkan.
• Membuat dan menguji program yang telah dibuat sesuai dengan respon
sistem yang telah diset sesuai spesifikasi serta mensimulasikannya ke
mikroprosesor yang digunakan.

11. 11
• Menguji program ke alat yang dibuat.
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen Dokumen B300: “Sistem Kendali Temperatur Ruangan dengan TRIAC,
LM35 dan PID berbasis Arduino”

12. 12
Jenis Dokumen B300
Nomor Dokumen B300 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD_B300_Iqbal Ramdhani_Proyek Mandiri.docx
Tanggal Penerbitan 28 April 2017
Unit Penerbit Prodi D3-Elektronika-Polban
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa Elektronika D-III
Iqbal Ramdhani
151311012
Tanggal 28 - 04 - 2017 Tanda Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id
DAFTAR ISI
1. Pengantar
............................................................................................................................... 2
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
............................................................................................... 2
1.2 Tujuan Penulisan
.......................................................................................................... 2

13. 13
2. Proposal Pengembangan
........................................................................................................ 2
2.1 Pendahuluan
................................................................................................................. 2
2.2 Perancangan Perangkat Lunak
..................................................................................... 3
2.2.1 Perancangan Program
......................................................................................... 3
2.2.2 Perancangan Sistem Kendali
.............................................................................. 4
2.3 Perancangan Perangkat Keras
...................................................................................... 6
2.3.1 Perancangan Mekanik
.........................................................................................6
2.3.2 Perancangan Sistem Elektronika
........................................................................ 6

14. 14
1. Pengantar
Dokumen ini dibuat sebagai proposal pengembangan pembutan “Sistem Kendali
Temperatur Ruangan dengan TRIAC, LM35 dan PID berbasis Arduino” dan sebagai
syarat kelengkapan dokumen pengembangan dari segi analisis dan perancangan.
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen yang dibuat terdiri dari dua bagian diantaranya :
1. Bab Pengantar
Bab pengantar ini menjelaskan mengenai ringkasan isi dokumen,
tujuan penulisan dokumen, dan referensi yang merujuk pada
pembuatan dokumen ini agar pembacaan dan pemahaman isi
dokumen dapat dipahami dengan mudah
2. Bab Pengembangan Perancangan Proyek
Bab ini berisi tentang pendahuluan yang menunjang proyek yang
dibuat, perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat
lunak.
1.2 Tujuan Penulisan
Pembuatan dokumen ini secara umum bertujuan sebagai pemenuhan
syarat kelengkapan dokumen pembuatan alat yang meleputi analisis dan
perancangan alat baik dari sisi perancangan perangkat keras,didalamnya
mencakup aspek mekanik dan aspek elektronik,maupun perancangan
perangkap lunak,didalamnya mencakup aspek komputer dan
pemrograman juga aspek sistem kendali.
Melengkapi tujuan umum tersebut,dokumen ini juga memiliki tujuan
khusus,yaitu:
• Mempermudah pemahaman pembaca mengenai alat yang akan dibuat,
• Sebagai acuan dalam pengerjaan proyek,
• Sebagai acuan dalam pengembangan proyek dalam jangka panjang.
2. Proposal Pengembangan

15. 15
2.1 Pendahuluan
Proposal pengembangan alat yang dibuat berisi tentang perancangan alat
baik peran-
gkat lunak maupun perangkat keras sebagai landasan dalam pembutan
alat,sehingga pembuatan alat pada setiap tahap akan lebih mudah. Dengan
beggitu pembutan alat yang mengacu pada perancangan pada dokumen
ini dapat menuntun pengusul agar dapat tetap melaksanakan pengerjaan
proyek tetap sesuai dengan fungsi dan tujuan awal walaupun dalam
pengerjaannya nanti mengalami sedikit perubahan.
2.2 Perancangan Perangkat Lunak
2.2.1 Perancangan Program
Perancangan Program dapat dibuat dan dijelaskan melalui
diagram alir atau flow chart. Perancangan Program dibuat
dengan tujuan menjelaskan bagaimana program bekerja pada
sistem atau alat yang dibuat bukan untuk menjelaskan cara
kerja sistem atau alat secara keseluruhan. Berikut perancangan
program yang telah dibuat.

16. 16
STAR
DEKLARASI
VARIABLE
SETUP/Input
nilai awal
Baca Nilai “STAR”
“STAR”==1?
A. Baca nila setpoint value(sv)
B. Baca Nilai Process Value (sv)
C. Hitung Time sampling (Ts)
D. Hitung error
E. Hitung integral error
F.Hitung Diferential error
G. Hitung PID
A. Membatasi keluaran PID
B. Penyesuaian dengan kondisi
embedded system
Hitung waktu display
IE(interval_elapsed) IL(interval_Limit)
IE>=IL?
Set nilai variabel untuk perhitungan
selanjutntnya et_1=et; eint_1=eint;
t_1=t;
Tampilkan SP,PV di
display(LCD&plotter)
reset IE untuk counting
ulang
A. Out di set 0
B. Reset perhitungan IE utk
periode display
C. Reset nilai perhitungan PID
D. Seting untuk Time sampling
E. Tetap menampilkan SV dan PV
Gambar 2.1 Flow Chart Progmam
2.2.2 Perancangan Sistem Kendali
Perancangan perangkat lunak bagian sistem kendali dapat dijelaskan
melalui diagram blok sebagai berikut:

17. 17
Rangkaian AnalogPotensiometer
ArduinoPotensiometer
Optocoupler
Zero Crossing
Switch Pilihan Triac Aktuator
LM35
Gambar 2.2 Diagram Blok Kendali
Berdasarkan gambar diatas, Secara keseluruhan sistem ini terdiri
dari 2 Rangkaian yaitu Rangkaian Kontrol Otomatis menggunakan
Arduino dan Rangkaian Analog untuk kendali manual menggunakan
potensiometer.
2.2.3 Analisis Rangkaian Per Blok
A. Analisis Blok Kenadali Manual
Input yang digunakan ialah berasal dari potensiometer
dimana nilai resistansi potensiometer masuk ke salah satu dioda
forward atau reverse untuk menentukan sudut fasa yang
diinginkan. Untuk menentukan fasa positif dan negatif dapat
menggunakan triac. Semakin besar nilai resistansi yang diberikan
maka semakin besar intesitas cahaya lampu yang dihasilkan yang
mengakibatkan suhu naik begitupun sebaliknya,semakin kecil
resistansi yang diberikan maka semakin kecil intensitas cahaya
lampu yang dihasilkan yang mengakibatkan suhu turun.

18. 18
B. Analisis Sistem Kontrol
Sistem pengendali utama dipegang oleh
Arduino UNO R3. Arduino ini mengolah data dari potensiometer
sebagai nilai setpoint serta menghitung nilai keluaran PID. Hasil
nilai keluaran PID berupa sinyal PWM yang disalurkan ke
OptoCoupler sebagai penghubung antara rangkaian kontrol
dengan rangkaian Driver aktuator. Selain itu, Arduino ini juga
menampilkan data melalui LCD. Zero Crossing digunakan untuk
mengatur sudut penyalaan Thyristor.
Gambar 2.3 Arduino UNO R3
C. Analisis Keluaran
Keluaran pada rangkaian ini yaitu sebuah Lampu DC
12V AC untuk dikendalikan oleh arduino.

19. 19
Gambar 3. TRIAC BT139-600
BT139-600 adalah penguat daya dengan impedansi input sangat
besar sehingga tidak akan membebani rangkaian kontrol. IGBT
tipe ini dapat bekerja pada arus hingga 100A dan tegangan 1.8V
dengan kecepatan pensaklaran 2uS.
2.3 Perancangan Perangkat Keras
2.3.1 Perancangan Mekanik
Perancangan perangkat keras bagian elektronika merupakan
perancangan yang diimplementasikan ke dalam rangkaian
elektronika yang digunakan dalam pengembangan dan pembuatan
alat. Rancangan mekanik adalah berupa box yang berbahan dasar
akrilik..
2.3.2 Perancangan Sistem Elektronika
Dalam perancangan sistem elektronik,dirancanglah dua
buah PCB yaitu PCB Rangkaian Kontrol dan PCB Aktuator. Sedangkan
Arduino dan LCD akan diletakkan di casing.
.

20. 20
Gambar 2.3.2 Skematik “Sistem Kendali Temperatur Ruangan
dengan TRIAC, LM35 dan PID berbasis Arduino”

21. 21
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI D.III TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 400qw, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
LEMBAR SAMPUL DOKUMEN
Judul Dokumen
Dokumen B400: “Sistem Kendali Temperatur Ruangan
dengan TRIAC, LM35 dan PID berbasis Arduino”
Jenis Dokumen B400
Nomor Dokumen
Nomor Revisi
Nama File
Tanggal Penerbitan
B400
0
2A_Iqbal Ramdhani_B400 [Project Mandiri].docx
11 Mei 2017
Unit Penerbit -
Jumlah Halaman 13
Data Pengusul
Pengusul Nama NIM
Mahasiswa
D-III Teknik
Elektronika
Iqbal Ramdhani 151311012
Tanggal 19 Mei 2017 Tanda Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak
Pos 1234, Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon :
022-2013789
Faks :
022-2013889
Email :
polban@polban.ac.id

22. Daftar Isi
Pengantar .............................................................................................................. 23
1.1 Ringkasan Isi Dokumen ......................................................................... 23
1.2 Tujuan Penulisan ................................................................................... 23
1.3 Lingkup
Pengujian.....................................................................................4
Pengujian .................................................................................................................5
2.1 Pengujian Potensiometer .........................Error! Bookmark not defined.
2.2 Pengujian LCD 16 x 2.............................Error! Bookmark not defined.
2.3 Pengujian LM 35 ......................................................................................7
2.4 Pengujian Driver TRIAC dan Rangkaian Zero Crossing........................11
Kesimpulan ...........................................................................................................17

23. 23
Pengantar
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B400 ini berisi tentang dokumen proses dan implementasi dalam
mengembangkan “Sistem Kendali Temperatur Ruangan dengan TRIAC, LM35 dan PID
berbasis Arduino”. Deskripsi dan gambaran umum proyek telah diuraikan pada
dokumen B100, spesifikasi telah diuraikan pada dokumen B200, dan desain telah
diurakan pada dokumen B300. Pada dokumen ini akan dijelaskan implementasi
pembuatan produk secara detail.
Isi dokumen ini secara garis besar dibagi menjadi empat bagian yaitu mekanik, elektronik,
kontrol dan komputer. Bagian mekanik akan menjelaskan implementasi di bagian mekanik yang
digunakan pada sistem ini. Bagian elektronik menjelaskan perangkat-perangkat elektronik yang
digunakan dan fungsinya. Bagian kontrol menjelaskanalur pengontrolansistemketikabergerak.
Bagian komputer menjelaskan implementasi pemrograman software sistem ini.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah melanjutkan proses perancangan dan realisasi
dari perencanaan sistem secara teknis dari Miniatur Sistem Kendali Suhu Ruangan
Menggunakan Metode PID Berbasis Arduino Uno yangakandirancangdan dikembangkan dalam
hal realisasi dan implementasi hardware serta sistem elektronikanya dalam hal pengembangan
dari konsep dan ide pada dokumen sebelumnya, sehingga proyek ini bisa terelalisasikan.

24. 24
1.3 Lingkup pengujian
Lingkup pengujian dari sistem yang akan diuji adalah melihat performa dari suatu
komponen atau blok yang akan digunakan, hasil pengujian akan menyatakan komponen atau
blok tersebut berada dalam keadaan baik atau tidak. Adapun indikasi dari komponen yang
dinyatakan baik adalah nilai dari suatu komponen atau blok sesuai dengan yang diinginkan.
Berikut komponen atau blok yang akan diuji:
• Potensiometer sebagai SV
• Arduino sebagai controller
• Sensor LM35 sebagai Feedback
• Lampu AC 220V sebagai Aktuator
• LCD sebagai Indikator

25. 25
Pengujian
2.1 Pengujian Potensiometer
VCC
GND
A0
Gambar 2.1.1 Konfigurasi Koneksi Potensiometer dengan Arduino
Pengujian potensiometer sebagai SV (Setpoint Value) dilakukan dengan membuat
rangkaian seperti diatas, dengan menghubungkan potensio ke VCC dan GND dikedua sisinya,
dan pada kaki tengah dihubungkan dengan port A0 pada Arduino Uno. Dengan menggunakan
program untuk mengonversi nilai pembacaan potensiometer ke nilai dengan range 27-70, range
27-70 ini adalah nilai titik kerja yang dapat dicapai oleh sistem. Hasil dari pengujian komponen
ini dapat dilihat seperti gambar dibawah.

26. 26
Gambar 2.1.2 Realisasi Pengujian Potensiometer
Gambar 2.1.3 Hasil Pembacaan dan Konversi Potensiometer pada Serial Monitor
Gambar 2.1.4 Hasil Pembacaan dan Konversi Potensiometer pada Serial Plotter
Dari hasil pengujian diatas, dapat dikatakan bahwa potensiometer yang digunakan dalam
keadaan yang baik.

27. 27
2.2 Pengujian LCD 16 x 2
Pengujian LCD 16 x 2 dilakukan dengan cara menghubung LCD 16 x 2 dengan
Arduino Uno dengan konfigurasi : Rs = 12, E = 11, DB4 = 5, DB5 = 4, DB6 = 3, DB7
= 2.
Hasil dari pengujian bisa dilihat pada gambar dibawah.
Gambar 2.2 Realisasi dan Hasil Pengujian LCD 16 x 2
Dari hasil pengujian diatas, dapat dikatakan bahwa LCD 16 x 2 yang digunakan dalam keadaan
yang baik.
2.3 Pengujian Sensor LM35

28. 28
Gambar 2.3.1 Konfigurasi Koneksi Sensor LM35 dengan Arduino
scdfPengujian sensor LM35 sebagai Process Value (PV) dilakukan dengan cara
menghubungkan sensor dengan Arduino Uno dengan konfigurasi seperti pada gambar
diatas. Kemudian sensor didekatkan dengan sumber panas untuk mengetahui apakah
sensor dapat membaca perubahan suhu dengan baik.
Hasil dari pengujian dapat dilihat pada gambar dibawah.
Gambar 2.3.2 Realisasi Pengujian Sensor LM35

29. 29
Gambar 2.3.3 Pembacaan Suhu Awal oleh Sensor LM35 pada Serial Monitor
Gambar 2.3.4 Pembacaan Suhu Akhir oleh Sensor LM35 pada Serial Monitor

30. 30
Program yang digunakan pada Arduino adalah program hasil diskritisasi langsung
persamaan analog pada filter low pass analog, yakni sebagai berikut :
Gambar 2.3.8 Listing Program untuk Pengujian Sensor LM35 dengan Filter Digital
Gambar 2.3.9 Pembacaan Suhu Sebelum di Filter (Biru) dan Sesudah di Filter (Merah)
pada Serial Plotter

31. 31
Setelah diuji ulang menggunakan filter, hasil pembacaan suhu pada serial plotter sudah
menunjukkan hasil yang lebih baik (merah) dibanding hasil pembacaan suhu tanpa filter (biru).
2.4 Pengujian Driver TRIAC dan Rangkaian Zero Crossing
Pengujian Driver TRIAC dan Rangkaian Zero Crossing dilakukan dengan cara
membuat rangkaian Dimmer Lampu AC menggunakan Arduino seperti di bawah ini.
AC
220 V
DB3
BTA12
MOC 3021
OC1
1k
R4
D3
T1
LAMPU
PIJAR
RESET
~10
~11
12
GND
13
AREF
8
~9
2
~3
4
~6
~5
7
TX 1
RX 0
DIGITAL(PWM~)
RESET-EN
ON
RX
TX
L
MADE
INITALY
RESE T
3.3V
5V
GND
GND
Vin
A0
A1
A2
A3
A4
A5
POWERANALOGIN
WWW.ARDUINO.CC
ARDUINO
TM
UNO
IC SP
16.000MHz
500J
ATMEGA328P-PU
10k
5 V
4N25
OC1
1N4007
1N4007
AC
220 V
1k
2k2
D1
D2
24 Vac
R1
R2
5 V
VR1
Gambar 2.4.1 Rangkaian Uji Coba Driver TRIAC dan Zero Crossing
Pengujian rangkaian zero crossing dilakukan dengan menampilkan keluaran dari
rangkaian zero crossing dan masukan rangkaian zero crosssing pada osiloskop.
Hasil dari pengujian dapat dilihat pada gambar dibawah :

32. 32
Gambar 2.4.2 Hasil Penampilan Keluaran Zero Crossing (Biru) dan Masukan Zero
Crossing (Kuning) pada osiloskop
Berdasarkan hasil penampilan pada osiloskop diatas, terlihat bahwa keluaran dari zero
crossing menghasilkan sebuah pulsa yang merepresentasikan titik awal setengah periode dari
sinyal AC.
Program yang digunakan untuk pengujian driver TRIAC adalah sebagai berikut :
Gambar 2.4.3 Listing Program untuk Pengujian Driver TRIAC dan Zero Crossing

33. 33
Keluaran dari Arduino ini berupa nilai sudut penyalaan yaitu 0 – 128 untuk 0 – 10
ms, sehingga apabila nilai dari sudut penyalaan ini diubah maka daya yang disalurkan
pada beban melalui TRIAC dan Opto TRIAC akan bervariasi tergantung dari sudut
penyalaan yang diberikan. Nilai sudut penyalaan diatur menggunakan potensiometer
yang terhubung pada Arduino.
Hasil pengujian dari driver TRIAC dapat dilihat dibawah ini :
Gambar 2.4.4 Nilai sudut penyalaan yang Diberikan Pada TRIAC melalui Opto TRIAC
untuk Kondisi Minimum

34. 34
Gambar 2.4.5 Kondisi Lampu Untuk Sudut Penyalaan yang Diberikan Sebesar 134
Gambar 2.4.6 Nilai sudut penyalaan yang Diberikan Pada TRIAC melalui Opto TRIAC
untuk Kondisi Sedang
Gambar 2.4.7 Kondisi Lampu Untuk
Sudut Penyalaan yang Diberikan Sebesar 86

35. 35
Gambar 2.4.8 Nilai sudut penyalaan yang Diberikan Pada TRIAC melalui Opto TRIAC
untuk Kondisi Maksimum
Gambar 2.4.9 Kondisi Lampu Untuk Sudut Penyalaan yang Diberikan Sebesar 36

36. 36
Adapun kondisi tegangan dari berbagai kondisi ialah sebagai berikut :
Posisi
Potensiometer
Tegangan A2-A1
(V)
Tegangan
Gate (V)
Tegangan Pada
Lampu (V)
Minimum (Sudut
Penyalaan = 134)
215
0.1 9
Sedang (Sudut
Penyalaan = 86)
105 0.1 115
Maksimum (Sudut
Penyalaan = 36)
8 0.1 220
Kesimpulan
Dari hasil pengujian ini dapat disimpulkan bahwa bagian-bagian dari sistem keseluruhan dari alat
pengendali suhu ini, masing-masing subsistemnya telah dapat berfungsi dengan baik.

37. 37
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI D.IV TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. GegerkalongHilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, KotakPos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
LembarSampulDokumen
JudulDokumen Dokumen Proyek Produk : “Sistem Kendali Temperatur
Ruangan dengan TRIAC, LM35 dan PID berbasis Arduino”
JenisDokumen B500
NomorDokumen Pro – 05
NomorRevisi 01
Nama File B500.docx
TanggalPenerbitan 11 - 06 – 2017
Unit Penerbit Iqbal Ramdhani
JumlahHalaman (Termasuk Lembar Sampul)
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan NIM
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
Iqbal Ramdhani Pembuat 151311012
Tanggal
11 – 06 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012,
Kotak Pos 1234,
Telepon :
022-2013789
Fax :
022-2013889
Email :
polban@polban.ac.id
Daftar Isi ..........................................................................................2
Daftar Gambar..................................................................................3
1. Pengantar..........................................................................................4
1.1. Ringkasan Isi Dokumen............................................................4
1.2. Tujuan penulisan.......................................................................4
1.3. Daftar Singkatan dan Istilah......................................................4

38. 38
2. Desain Sistem Kendali.....................................................................4
2.1. Metode Zigler Nicohols ............................................................4
2.2. Desain dari Response Alat........................................................6
2.3. Proses Perhitungan....................................................................7
3. Hasil Desain Sistem Kendali ...........................................................9

39. 39
Daftar Gambar
Gambar 1. Overshoot 25%............................................................................... 3
Gambar 2. Kurva Sistem.................................................................................. 3
Gambar 3. Penentuan paameter L dan T.......................................................... 3
Gambar 4 Response dari Plant tanpa filter digital ........................................... 6
Gambar 5 Response dari Plant dengan filter digital ........................................ 7
Gambar 6 Hasil desain dari response plant metoda ZN1................................. 7
Gambar 7 Hasil desain kendali menggunakan metoda ZN1 melalui metoda Backward
Differance ........................................................................................................ 9
Tabel 1. Penentuan parameter PID .................................................................. 6

40. 40
1. Pengantar
1.1.Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B500 ini berisi tentang dokumen Desain Kendali Sistem yang ditujukan
sebagai proyek mandiri dari gabungan tiga matakuliah yakni, matakuliah Eliktronika
Industri 2, Intrumentasi dan Sistem Kendali Digital. dengan judul Sistem Kendali
Temperatur Ruangan dengan PID berbasis Arduino. Menggunakan penguat daya
TRIAC, dan juga sensor LM35. Dokumen ini menjelaskan lebih detail mengenai
konsep dan desain alat serta upaya penegmbangan yang akan digunakan.
Isi dokumen ini secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama
menjelaskan tentang cara menggunakan desain dari Zigler Nichols.bagian kedua
menentukan nilai parameter PID dari response yang muncul dari alat kendali suhu
ruangan. Bagian ketiga menentukan nilai parameter PID sesuai degan response yang
diinginkan.
1.2.Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah untuk melanjutkan proyek mandiri
dalam hal pengembangan dari konsep dan ide pada dokumen sebelumnya, sehingga
proyek ini bisa terelalisasikan.
1.3.Daftar Singkatan/Istilah
PID Proportional Integrated Deriative
ADC Analog Digital Converter
PWM Pulse Width Modulation
2. Desain Sistem Kendali
2.1. Metode Zigler Nichols
Dalam proses disain kami menggunakan metoda zigler-nichols. Metoda ini
merupakan metoda tuning PID controller untuk menentukan nilai proportional gain
Kp, integral time Ti, dan derivative time Td berdasarkan karakteristik respon transient
dari sebuah plant atau sistem. Metoda ini akan memberikan nilai overshoot sebesar
25% pada step response, seperti gambar di bawah.
Gambar 1. Overshoot 25%
Dimana kami menggunakan metode zigler-nichols tipe 1. Nilai PID diperoleh
dari hasil percobaan dengan masukan unit-step, hasilnya nanti akan terbentuk kurva

41. 41
berbentuk huruf S, lihat gambar 2. Jika kurva ini tidak terbentuk maka metoda ini
tidak bisa diterapkan. Kurva bentuk S memiliki karakteristik dengan 2 buah konstanta,
yaitu waktu tunda L dan time constant T. Kedua parameter tersebut diperoleh dengan
menggambar garis tangensial pada titik infleksi kurva S, lihat gambar 3. Garis
tangensial tersebut akan berpotongan dengan garis time axis dan garis c(t) = K. Dari
kurva tersebut kita bisa melakukan pendekatan fungsi transfer dalam first order
sebagai berikut :
Gambar 2. Kurva Sistem
Gambar 3. Penentuan paameter L dan T
Formula PID yang telah disebutkan sebelumnya, kemudian dijabrkan sebagai berikut
:
Dengan menggunakan formula PID di atas dan nilai parameter L dan T, maka
dapat diperoleh nilai Ki, Ti, dan Td. Secara lebih ringkasnya perhatikan tabel1.

42. 42
Tabel 1. Penentuan parameter PID
2.2.Desain Dari Response Alat
Gambar 4 Response dari Plant tanpa filter digital
Gambar 5 Response dari Plant dengan filter digital

43. 43
Gambar 6 Hasil desain dari response plant metoda ZN1
2.3.Proses Perhitungan
- Pada gambar 6 didapat respon sepanjang 16,86 cm selama 1.140 detik. T= =
0.09 cm dan L = 1.83 cm. L = 6.085 detik dan T = 123.73 detik.
- 𝐾𝑝 = 1.2 ∗ 𝑇/𝐿 = 1.2 ∗ 123.73 / 6.085 = 24,40032868
- 𝑇𝑖 = 2 ∗ 𝐿 =12,17
- 𝑇𝑑 = 0.5 ∗ 𝐿 = 3,0425
- Ki = Kp/Ti = 2,004957163
- Kd = Kp/ Td= 74,238
3. Hasil Desain Sistem Kendali

44. 44
Gambar 7 Hasil desain kendali menggunakan metoda ZN1 melalui metoda Backward
Differance
4. Linearisasi Sensor
SV Serial Monitor Thermometer
255 49 44
0 28 26
Perhitungan y=mx + b :
44 = 49m + b
26 = 28m + b ( - )
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
28 49
SerialMonitor(DerajatCelcius)
Thermometer (Derajat Celcius)
Linearisasi Sensor
Thermometer

45. 45
18 = 21m
0,85= m
Maka, 26 = 28m + b
26 = 28(0,85) + b
26 – 23,8 = b
b = 2.2
Sehingga, jika PVf = 10
Maka hasilnya :
y = mx + b
y = (0,85x10) – 2,2
y = 6,3
Sehingga linearisasi sensor yang dimiliki oleh lm35 project mandiri saya ini adalah
6,3.

46. 46
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI D.IV TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. GegerkalongHilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, KotakPos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
LembarSampulDokumen
JudulDokumen Dokumen Proyek Produk : “Sistem Kendali Temperatur
Ruangan dengan TIRAC, LM35 dan PID berbasis Arduino”
JenisDokumen B600
NomorDokumen Pro – 06
NomorRevisi 01
Nama File B600.docx
TanggalPenerbitan 11 - 06 – 2017
Unit Penerbit IQBAl RAMDHANI
JumlahHalaman (Termasuk Lembar Sampul)
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan NIM
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
Iqbal Ramdhani Pembuat 151311012
Tanggal
11 – 06 -
2017
Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012,
Kotak Pos 1234,
Telepon :
022-2013789
Fax :
022-2013889
Email :
polban@polban.ac.id
Daftar Isi ..........................................................................................2
Daftar Gambar..................................................................................3
4. Pengantar..........................................................................................4
4.1. Ringkasan Isi Dokumen............................................................4
4.2. Tujuan penulisan.......................................................................4

47. 47
4.3. Daftar Singkatan dan Istilah......................................................4
5. Hasil Respon Setelah di Tunning.....................................................5

48. 48
Daftar Gambar
Hasil Response backward difference (Kp= Kp=24;Ti=12,17;Td=3,0425) ..... 5
Hasil Tuninng dengan Parameter (Kp=100; Ti=5; Td=0,377) ........................ 5
Hasil Tuninng dengan Parameter (Kp=200; Ti=80; Td=0,377) ...................... 5
Hasil Respon dengan diskritisasi langsung(Kp=25;Ti=110;Td=0.75) ........... 6

49. 49
1. Pengantar
1.1.Ringkasan Isi Dokumen
ditujukan sebagai proyek mandiri dari gabungan tiga matakuliah yakni, matakuliah
Eliktronika Industri 2, Intrumentasi dan Sistem Kendali Digital. dengan judul
Sistem Kendali Temperatur Ruangan dengan PID berbasis Arduino. Menggunakan
penguat daya MOSFET, dan juga sensor LM35. Dokumen ini menjelaskan lebih
detail mengenai konsep dan desain alat serta upaya penegmbangan yang akan
digunakan.
Isi dokumen ini akan beriisi tentang tuning yang dilakukan dan juga uji plant
terhadap gangguan yang akan diberikan.
1.2.Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah melanjutkan proses
perancangan dan realisasi dari proyek dalam hal realisasi dan implementasi
hardware serta sistem elektronikanya dalam hal pengembangan dari konsep dan ide
pada dokumen sebelumnya, sehingga proyek ini bisa terelalisasikan.
Sedangkan tujuan khusus dari dokumen ini adalah:
1. Memudahkan proses pengembangan proyek.
2. Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek.
3. Sebagai salah satu dokumentasi dalam pengembangan proyek itu sendiri.
1.3.Daftar Singkat/Istilah
PID Proportional Integrated Deriative
ADC Analog Digital Converter
PWM Pulse Width Modulation
2. Hasil Response dengan backward difference (Kp=24,40032868; Ti=12,17; Td=3,0425)

50. 50
2.1.Hasil Tuninng dengan Parameter (Kp=100; Ti=5; Td=0.337)
2.2.Hasil Tuninng dengan Parameter (Kp=200; Ti=80; Td=0.337)
2.3.Hasil Respon dengan metode Diskritisasi langsug (Kp=25; Ti=110; Td=0.75)

51. 51