Dokumen B100 - B600 Siti Fauziah 151311029 - D3 Teknik Elektronika POLBAN

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 Pengendali Suhu Ruangan berbasis Arduino dengan MOSFET
dan Sensor LM35
Jenis Dokumen Laporan Akhir
Nomor Dokumen B100_B600
Nomor Revisi
Nama File B100-B600_ 1151311029_Siti Fauziah
Tanggal Penerbitan 21 Juni 2017
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 52 (Termasuk Lembar Sampul)
Data Pengusul
Pengusul Nama Siti Fauziah
NIM 151311029
Tanda Tangan
Tanggal 21 Juni 2017
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
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji serta syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya
penulis dapat menyelesaikan dokumen B100 – B600 ini dengan baik, tak lupa juga shalawat
serta salam dicurahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa risalah Allah
yang terakhir.
Dokumen ini berisi kompilasi dokumen B100 sampai B600 yang didalamnya memuat
proses pembuatan Proyek yang berjudul “Pengendali Suhu Ruangan Berbasis Arduino
dengan MOSFET dan Sensor LM35” dimulai dari ide sampai pada realisasi alatnya.
Dokumen ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Sistem Kendali Digital
dengan dosen pengampu Feriyonika, ST., MSc. Eng. Penulis ucapkan terimakasih kepada
segenap pihak yang telah membantu menyelesaikan laporan ini khususnya kepada: Dosen
mata kuliah Sistem Kendali Digital yang telah memberikan ilmu yang saya butuhkan untuk
pembuatan dokumen ini.
Sadar akan segala kekurangan dari penulisan ini. Oleh karena itu, kritik dan saran
yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan dari pembaca. Terimakasih.
Wassalamu’alaikumWr. Wb.
Bandung, 21 Juni 2017
Penulis

3
Daftar Isi
Lembar Sampul Dokumen ................................................................................................. 1
Kata Pengantar ................................................................................................................... 2
Daftar Isi ............................................................................................................................ 3
Dokumen B100 .................................................................................................................. 4
Dokumen B200 .................................................................................................................. 9
Dokumen B300 .................................................................................................................. 18
Dokumen B400 .................................................................................................................. 25
Dokumen B500 .................................................................................................................. 36
Dokumen B600 .................................................................................................................. 43
Lampiran ............................................................................................................................ 51
Daftar Pustaka .................................................................................................................... 52

4
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
dan Sensor LM35
Jenis Dokumen Proposal
Nomor Dokumen B100
Nomor Revisi
Nama File B100
Tanggal Penerbitan 31 Maret 2017
Unit Penerbit
Data Pengusul
NIM 151311029
Tanda Tangan
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

5
Daftar Isi
1. Pengantar ..................................................................................................................... 6
1.1. Ringkasan Isi Dokumen........................................................................................ 6
1.2. Tujuan Penulisan .................................................................................................. 6
2. Pengembangan Proposal.............................................................................................. 6
2.1. Kebutuhan, Objektif dan Produk.......................................................................... 6
2.2. Deskripsi Produk .................................................................................................. 7
2.3. Analisis Bisnis ...................................................................................................... 7
3. Kesimpulan.................................................................................................................. 8
4. Penutup ....................................................................................................................... 8

6
1. Pengantar
1.1. Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B100 ini berisi ide dari produk Pengendali Suhu Ruangan Berbasis
Arduino dengan driver lampu berupa MOSFET feedback sensor LM35. Produk ini
akan menjadi hasil dari tugas akhir mata kuliah Sistem Kendali Digital, Elektronika
Industri 2 dan Instrumentasi Elektronika. Hal yang dibahas diantaranya mengenai
tujuan dibuatnya alat serta konsep pembuatan alat itu sendiri.
1.2. Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan dokumen B100 ini sebagai acuan dalam pengembangan
produk yang akan dibuat agar dapat mempermudah dalam pelaksanaan pembuatan
dan pengembangan produknya. Selain itu dokumen ini juga bertujuan untuk
memberikan pemahaman pada pembaca mengenai produk yang akan dibuat serta
sebagai salah satu dokumentasi pembuatan produk tersebut.
2. Pengembangan Proposal
2.1. Kebutuhan, Objektif dan Produk
2.1.1 Kebutuhan
Pengaturan suhu yang dilakukan oleh manusia pada umumnya bertujuan untuk
kenyamanan semata, seperti penggunaan kipas saat suhu tubuh terasa panas.
Tetapi seiring bertambah banyaknya kebutuhan manusia maka tujuan pengaturan
suhu pun tidak terbatas hanya pada hal itu saja. Kebutuhan pengaturan suhu
seperti untuk penetas telur atau bahkan inkubator bayi menuntut tercapainya suatu
keadaan suhu yang tidak bisa hanya dikira – kira dengan rasa manusia, tetapi
perlu adanya nilai suhu yang pasti agar alat yang digunakan bisa bekerja. Selain
itu perlu juga adanya pengaturan suhu otomatis dimana tidak perlu campur tangan
manusia dalam pengendalian nya.
2.1.2 Objektif
Berangkat dari kebutuhan akan pengaturan suhu diatas maka diperlukan suatu
produk yang dapat memenuhi kebutuhan diatas. Pengendalian suhu berbasis PID
dengan MOSFET dan LM35 merupakan salah satu cara pemenuhan kebutuhan
tersebut.
2.1.3 Produk
Dalam tugas akhir ini dibuat prototype dari pengaturan suhu dengan
menggunakan arduino sebagai controller , MOSFET sebagai driver lampu DC
dan LM35 sebagai feedback sensor. Produk ini dapat mengasilkan suhu sesuai set
point yang diinginkan dan dapat bertahan (kembali ke keadaan yang diinginkan)
setelah diberi gangguan.

7
2.2. Deskripsi Produk
Gambar 1.1 Diagram Blok Alat
Produk pengendali suhu ruangan berbasis Arduino ini dapat bekerja sesui dengan set
point yang diinginkan yang dapat diatur dengan menggunakan potensiometer.
Arduino sebagai kontroller akan membandingkan nilai pembacaan suhu dari set
point dan dari feedback sensor LM35 sehingga didapat nilai error sebagai bahan
pengendalian. Output arduino dihubungkan ke pengendali daya setelah itu ke
aktuator yaitu lampu. Kendali PID digunakan agar suhu yang diinginkan dapat
tercapai dalam waktu yang singkat dan dapat memepertahankan kestabilannya.
Gangguan berupa kipas diberikan untuk menguji kehandalan dari produk pengendali
suhu yang dibuat. Pada produk ini, lampu sebagai pemanas, kipas sebagai pendingin,
MOSFET sebagai driver lampu dan LM35 sebagai feedback sensor yang dapat
mengubah suhu yang terbaca kedalam bentuk tegangan.
2.3. Analisis Bisnis
2.3.1. Estimasi Biaya
No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)
1 Arduino Uno Rp. 80.000,-
2 Potensiometer Rp. 2.000,-
3 LCD Rp. 40.000,-
4 LM35 Rp. 15.000,-
5 Fan 5V Rp. 18.000,-
6 IRF 504N Rp. 7.000,-
7 Lampu DC Rp. 5.000,-
8 TIP-31 Rp. 3.000,-
9 Dioda 1N4002 Rp. 2.000,-
10 PCB Rp. 15.000,-
11 Komponen lain Rp. 10.000,-
Jumlah Rp. 197.000,-
Tabel 1.1 Biaya Peralatan dan Produksi

8
2.3.2. Waktu Produksi
Produk ini akan memakan waktu 2 bulan, mulai dari bulan April 2017 sampai Mei
2017. Perkiraan jadwal untuk pengerjaan terdapat pada tabel di bawah.
No. Jenis Kegiatan
Minggu ke
April Mei
3 4 1 2 3 4
1 Riset Rangkaian Elektronik
2
PembelianKomponendan Material
Mekanik
3 Uji Coba Rangkaian
4 Assembling
5 Uji Coba sistem Keseluruhan
6 Troubleshoting
Tabel 1.2 Waktu Produksi
3. Kesimpulan
• Pengendali suhu ruangan menggunakan Arduino Uno sebagai controller dengan
menggunakan metode PID, MOSFET sebagai driver lampu DC dan LM35 sebagai
sensor suhu.
• Gangguan berupa kipas digunakan untuk menguji kehandalan produk.
4. Penutup
Demikian dokumen B100 ini dibuat untuk selanjutnya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan-pengembangan bagi tahapan dan dokumentasi berikutnya.

9
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
dan Sensor LM35
Nomor Dokumen B200
Nomor Revisi
Nama File B200_151311029_sitifauziah.docx
Tanggal Penerbitan 31 Maret 2017
Unit Penerbit
Data Pengusul
NIM 151311029
Tanda Tangan
Tanggal 31 Maret 2017
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

10
DAFTAR ISI
BAB I : PENGANTAR............................................................................................................11
1.1. Ringkasan Isi Dokumen.............................................................................................11
1.2. Tujuan Penulisan .......................................................................................................11
BAB II: PEMBAHASAN........................................................................................................12
2.4. Deskripsi Alat ............................................................................................................12
2.5. Elemen yang dibutuhkan ...........................................................................................12
2.6. Deskripsi Hardware ...................................................................................................13
2.7. Deskripsi Software.....................................................................................................16
BAB III : PENUTUP ...............................................................................................................17
3.1 Kesimpulan.................................................................................................................17
3.2 Penutup ......................................................................................................................17

11
BAB I
PENGANTAR
Dokumen B200 ini berisi ide dari produk Pengendali Suhu Ruangan Berbasis Arduino
dengan driver lampu berupa MOSFET dan feedback sensor LM35. Produk ini akan menjadi
hasil dari tugas akhir mata kuliah Sistem Kendali Digital, Elektronika Industri 2 dan
Instrumentasi Elektronika. Hal yang dibahas dalam dokumen B200 ini diantaranya mengenai
deskripsi alat yang dibuat serta penjelasan mengenai prangkat keras dan perangkat lunak
yang digunakan.
Tujuan dari penulisan dokumen B200 ini sebagai acuan dalam pengembangan produk yang
akan dibuat agar dapat mempermudah dalam pelaksanaan pembuatan dan pengembangan
produknya. Selain itu dokumen ini juga bertujuan untuk memberikan pemahaman pada
pembaca mengenai produk yang akan dibuat serta spesifikasi perangkat keras dan perangkat
lunak yang digunakan.

12
BAB II
PEMBAHASAN
2.4. Deskripsi Alat
Gambar 2.1 Diagram Blok Alat
Produk pengendali suhu ruangan berbasis Arduino ini dapat bekerja sesui dengan set point
yang diinginkan yang dapat diatur dengan menggunakan potensiometer.
Arduino sebagai kontroller akan membandingkan nilai pembacaan suhu dari set point dan
dari feedback sensor LM35 sehingga didapat nilai error sebagai bahan pengendalian. Output
arduino dihubungkan ke pengendali daya setelah itu ke aktuator yaitu lampu. Kendali PID
digunakan agar suhu yang diinginkan dapat tercapai dalam waktu yang singkat dan dapat
memepertahankan kestabilannya. Gangguan berupa kipas diberikan untuk menguji
kehandalan dari produk pengendali suhu yang dibuat. Pada produk ini, lampu sebagai
pemanas, kipas sebagai pendingin, MOSFET sebagai driver lampu dan LM35 sebagai
feedback sensor yang dapat mengubah suhu yang terbaca kedalam bentuk tegangan.
2.5. Elemen yang dibutuhkan
Elemen yang dibutuhkan pada pembuatan alat ini yaitu controller untuk mengondisikan
output agar bisa mencapai keadaan steady state yang cepat dengan bantuan perangkat kipas
sebagai pendingin dan lampu DC sebagai pemanas. Selain itu juga perlunya sensor suhu
LM35 yang dapat mengkonversi suhu yang terukur ke dalam besaran tegangan.

13
2.6. Deskripsi Hardware
2.3.1. Arduino Uno
Gambar 2.2 Arduino Uno
Arduino Uno R3 adalah development board microcontroller yang berbasis chip
ATmega328P. Board tersebut befungsi sebagai area prototyping sirkuit mikrokontroler.
Arduino uno memiliki 14 pin digital input/output dimana 6 diantaranya merupakan
output PWM, 6 pin input analog menggunakan crystal 16 Mhz, koneksi USB, jack
listrik, header ICSP dan tombol reset. Elemen tersebut adalah yang diperlukan dalam
sebuah rangkaian mikrokontroller.
Spesifikasi :
Chip Mikrokontroler ATmega328P
Tegangan Operasi 5V
Tegangan Input (recommended, via jack
DC)
7 – 12 V
Tegangan Input (limit, via jack DC) 6 – 20 V
Digital I/O pin 14 buah, 6 diantaranya PWM
Analog Input pin 6 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC per 3.3 pin 50 mA
Memory Flash 32 KB. Dengan 0,5 KB untuk bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz
Dimensi 68.8 mm x 53.4 mm
Berat 25 g

14
2.3.2. MOSFET
Gambar 2.3
2.3.3. LAMPU DC
Lampu DC yang digunakan adalah lampu DC dengan tegangan 7,2 volt DC dan arus 0,5
Ampere.

15
2.3.4. Fan
Spesifikasi :
Tegangan 5V
Daya 1,4 Watt
Speed 4000 RPM
Noise 33 dB
Dimensi 50 mm x 50 mm x 15 mm
Berat 49 gr
2.3.5. LM35
Gambar 2.3
Spesifikasi :

16
2.7. Deskripsi Software
Software yang digunakan dalam realisasi produk ini yaitu program arduino yang di
hubungkan ke matlab dan MATLAB sebagai software untuk design kendali yang akan
menghasilkan nilai PID awal yang nantinya akan di tuning.

17
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
• Pengendali suhu ruangan menggunakan Arduino Uno sebagai controller dengan
menggunakan metode PID memerlukan beberapa perangkat utama yaitu perangkat
keras dan perangkat lunak.
• Perangkat keras yang diperlukan terdiri dari : Arduino Uno, MOSFET, lampu DC, fan
dan LM35.
• Perangkat lunak yang diperlukan terdiri dari : Program Arduino dan MATLAB.
3.2 Penutup

18
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
dan Sensor LM35
Nomor Dokumen B300.01
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 28 April 2017
Unit Penerbit
Data Pengusul
NIM 151311029
Tanda Tangan
Tanggal 28 April 2017
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

19
DAFTAR ISI
BAB I : PENGANTAR............................................................................................................20
2.1Pendahuluan.................................................................................................................21
2.2 Perancangan Perangkat Lunak....................................................................................21
a. Perancangan Program ..........................................................................................21
b. Perancangan Sistem Kendali ...............................................................................22
2.3 Perancangan Perangkat Keras.....................................................................................22
a. Perancangan Mekanik..........................................................................................22
b. Perancangan Elektronik.......................................................................................23
BAB III : PENUTUP ...............................................................................................................24
3.1 Kesimpulan.................................................................................................................24
3.2 Penutup .......................................................................................................................24

20
BAB I
PENGANTAR
Dokumen B300 ini berisi perancangan dari produk Pengendali Suhu Ruangan Berbasis
Arduino dengan driver lampu berupa MOSFET dan feedback sensor LM35. Produk ini akan
menjadi hasil dari tugas akhir mata kuliah Sistem Kendali Digital, Elektronika Industri 2 dan
Instrumentasi Elektronika. Hal yang dibahas dalam dokumen B300 ini diantaranya mengenai
perancangan alat yang dibuat yang terdiri dari perancangan perangkat lunak berupa
penjelasan perancangan program dan perancangan sistem kendali serta perancangan
perangkat keras berupa perancangan mekanik dan perancangan elektronik.
Tujuan dari penulisan dokumen B300 ini sebagai lanjutan dari pengembangan proposal B200
untuk selanjutnya menjadi acuan bagi penyusunan proposal B400. Selain itu dokumen ini
juga bertujuan untuk memberikan pemahaman pada pembaca mengenai produk yang akan
dibuat serta perancangan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan.

21
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pendahuluan
Pada bab ini dijelaskan mengenai pengembangan proposal dari proyek yang akan
dibuat yaitu berupa pengembangan bagian perangkat lunak yang terdiri dari program arduino
dan diagram sistem kendali serta perangkat kerasnya yang terdiri dari perancangan mekanik
dan elektroniknya. Dalam pengembangan selanjutnya tidak menutup kemungkinan bahwa
akan diadakan perubahan atau modifikasi baik dalam perangkat keras atau perangkat lunak
demi memaksimalkan hasil dari proyek yang dibuat.
2.2 Perancangan Perangkat Lunak
2.2.1 Perancangan Program Arduino
START
INISIALISASI
Input Nilai Awal
Baca SV
Baca PV
Hitung Error
Hitung PID
Suhu diatur sesuai
PID
Menampilkan Hasil
Pembacaam Suhu

22
Gambar 3.1 Flowchart Program
2.2.2 Perancangan Sistem Kendali
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem kendali
2.3 Perancangan Perangkat Keras
2.3.6. Perancangan Mekanik
Secara keseluruhan hasil proyek ini akan terdiri dari sebuah modul berukuran 30 cm
x 20 cm yang didalamnya berisi rangkaian elektronik kendali lampu manual dengan setting
potensiometer saja. Modul ini akan memiliki port khusus untuk masukan arduino sebagai
kendali digitalnya.
Secara mekanis dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 3.3 Desain Mekanik

23
2.3.7. Perancangan Elektronik
Gambar 3.1 Rangkaian Elektronika Proyek

24
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
• Pengendali Suhu Ruangan berbasis Arduino dengan MOSFET dan Sensor LM35
memerlukan beberapa perangkat utama yaitu perangkat keras dan perangkat lunak.
• Perangkat keras yang diperlukan terdiri dari : Arduino Uno, MOSFET, lampu DC, fan
dan LM35.
• Perangkat lunak yang diperlukan terdiri dari : Program Arduino dan MATLAB.
• Perancangan perangkat keras pada proyek ini menggunakan sebuah modul untuk
kendali lampu DC dengan MOSFET yang akan disaklar untuk bagian kendali digital
menggunakan Arduino.
• Perancangan perangkat lunaknya yaitu dengan program pada Arduino yang intinya
adalah proses perhitungan PID.
3.2 Penutup

25
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
danSensor LM35
Jenis Dokumen ProposalPengembangan
Nomor Dokumen B400.
Nomor Revisi
Tanggal Penerbitan 19 Mei 2017
Unit Penerbit
Data Pengusul
NIM 151311029
TandaTangan
Tanggal 19 Mei 2017
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

26
DAFTAR ISI
BAB I :PENGANTAR.............................................................................................................27
2.8. Pendahuluan...............................................................................................................28
2.9. PengujianSistemper-bagian .......................................................................................28
c. PengujianKomponen SV(Potensiometer)............................................................28
d. PengujianDisplay LCD........................................................................................29
e. Pengujian Driver (MOSFET) ..............................................................................29
f. Pengujian Actuator (Lampu) ..............................................................................31
g. Pengujian Sensor LM35 ......................................................................................33
BAB III : PENUTUP ...............................................................................................................35
3.1 Kesimpulan.................................................................................................................35
3.2 Penutup .......................................................................................................................35

27
BAB I
PENGANTAR
Dokumen B400 ini berisi data hasilpengujian per-blokdari produk Pengendali Suhu Ruangan
Berbasis Arduino dengan driver lampu berupa MOSFET danfeedback sensor LM35.Produk
ini akanmenjadihasil dari tugas akhir mata kuliah Sistem Kendali Digital, Elektronika
Industri 2 dan Instrumentasi Elektronika.
Tujuan dari penulisan dokumen B400 ini sebagai lanjutan dari pengembangan proposal B300
untuk selanjutnya menjadi acuan bagi penyusunan proposal B500. Selain itu dokumen ini
juga bertujuan untuk acuan bahwa komponen – komponen yang digunakkan memberikan
respon yang baik dan layak digunakkan.

28
BAB II
PEMBAHASAN
2.8. Pendahuluan
Padababinidijelaskanmengenaipengembangan proposal berupa pengetesan tiap bagian
nya, di cek apakah komponen memberikan respon yang baik sesuai teori atau tidak. Jika
terdapat kekurangan misalnya noise, maka akan di filter untuk mendapat respon yang mulus.
Semua komponen yang ditest akan dipakai pada saat realisasi kendali di dokumen B500 dan
B600.
2.9. Pengujian Sistem per – bagian
a. Test Komponen SV (Potensiometer)
Pada project ini, komponen yang digunakan adalah potensiometer. Cara
pengetesannya adalah dengan mem-plotkan sinyal dari SV pada pin A0 dari Arduino dan
memastikan tidak ada noise pada sinyal. Hasilnya adalah sebagai berikut:
Gambar 1.1 Sinyal plotter dari potensiometer
Posisi Potensiometer (Ω)
Minimum 0
Medium 118k
Maksimum 232k
Tabel 1.1 Nilai Potensiometer pada beberapa posisi

29
b. Test display (LCD Plotter)
Display LCD diuji dengan program penampil LCD pada arduino, dan hasilnya adalah
sebagai berikut:
Gambar 1.2 Tampilan Layar LCD
c. Test Driver (MOSFET)
Driver MOSFET diuji dengan mengubah – ubah nilai PWM (Pulse Width Modulation)
dari 0 sampai 255 dan mengamati nilai dari Vgs, Igs, Vds dan Ids, dan terlihat perbedaan nya
adalah sebagai berikut :
PWM VGS VDS IDS Kondisi Lampu
0 0 11.05 0

30
50 1,8 9,9 0,115
100 3,5 7,5 0,2
150 5 5,1 0,28

31
255 8,5 0,3 0,41
Tabel 1.2 Hasil pengamatan Driver dengan nilai PWM yang berbeda
d. Test Actuator (Lampu DC Halogen 12 V)
Sumber
(V)
Nyala
Lampu
Gambar
0 Mati

33
2.10. Test Sensor
Pengetesan dengan Suhu Ruangan
Gambar 1.3 Respon Suhu sebelum di Filter
Respon memiliki noise yang tinggi sehingga diperlukan filter.
𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙 𝑎𝑠𝑙𝑖 (𝑇)
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑎𝑠𝑙𝑖
=
𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙 𝐺𝑎𝑚𝑏𝑎𝑟 (𝑇𝑔)
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑔𝑎𝑚𝑏𝑎𝑟
𝑇
48,48
=
5
1350
T =
5 𝑥 48,48
1350
T = 0,1796
Jadikan menjadi dua dekadenya = 0,001796
Frekuensi (dalam Hz dan radian)
f =
1
𝑇
=
1
0,1796
= 5,568 Hz
f dalam rad = 2πf = 2 x 3,14 x 5,568 = 34,967
fc dua dekadenya = 0,34967

34
Gambar 1.4 Respon Suhu sesudah di Filter
Gambar 1.5 Gambar Pembacaan pada Serial Monitor

35
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
• Block yang diukur adalah bagain SV (potensiometer), Display LCD,Driver (MOSFET),
Actuator (Lampu Halogen DC), dan Sensor LM35.
• Semua pengujian menunjukkan komponen yang digunakan dalam keadaan baik dan sesuai
dengan nilai – nilai standar teoretis.
3.2 Penutup

36
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
danSensor LM35
Jenis Dokumen ProposalPengembangan
Nomor Dokumen B500
Nomor Revisi
Nama File B500_151311029_sitifauziah
Unit Penerbit
Data Pengusul
NIM 151311029
TandaTangan
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

37
DAFTAR ISI
BAB I :PENGANTAR.............................................................................................................38
2.10. Pendahuluan………………………………………………………………......39
2.11. Linearisasi Sensor…………………………………………………………….39
2.12. Desain Kendali………………………………………………………………..40
BAB III : PENUTUP ...............................................................................................................42
3.1 Kesimpulan.................................................................................................................42
3.2 Penutup .......................................................................................................................42

38
BAB I
PENGANTAR
Dokumen B500 ini berisi data hasillinearisasi sensor suhu LM35 dan design kendali
menggunakan metode Zieghler Nichols 1.Produk ini akanmenjadihasil dari tugas akhir mata
kuliah Sistem Kendali Digital, Elektronika Industri 2 dan Instrumentasi Elektronika.
Tujuan dari penulisan dokumen B500 ini sebagai lanjutan dari dokumen B400 untuk
selanjutnya menjadi acuan bagi penyusunan proposal B600 yang didalamnya berisi proses
tuning sampai respon yang dihasilkan memiliki nilai – nilai parameter seperti rise time yang
kecil, tidak ada overshot, dll.

39
BAB II
PEMBAHASAN
2.11. Pendahuluan
Padababinidijelaskanmengenailinearisasi sensor suhu LM35 untuk mengetahui bahwa
sensor yang digunakan berjalan dengan baik dan masih pada sifat – sifat standarnya. Selain
itu juga berisi proses design kendali untuk mendapatkan parameter – parameter PID.
2.12. Linearisasi Sensor
Linearisasi sensor dilakukan dengan cara mengukur nilai suhu hasil pembacaan Thermometer
dan Sensor LM35 yang ditampilkan pada serial monitor arduino dan dinyatakan dengan
variabel x (pembacaan nilai suhu pada LM35) dan y (pembacaan nilai suhu pada
thermometer). Nilai ini didapat dengan membandingkan hasil pembacaan keduanya
berdasarkan perubahan nilai PWM yang diberikan. Berikut perhitungan linearisasi sensor
dengan persamaan linearisasi.
PWM y (Suhu pada Thermometer) [o
C] x (Suhu pada LM35) [o
C]
100 51 52,43
200 54 56,88
Tabel 2.2.1 Data Linearisasi Sensor LM35
y = mx + b
• Saat diberi nilai PWM = 100
y =mx + b
51 = m52,43 + b ............................................... (1)
• Saat diberi nilai PWM = 200
y = mx + b
54 = m56,88 + b ............................................... (2)
Eliminasi persamaan (2) dan (1) :
54 = m56,88 + b ............................................... (2)
51 = m52,43 + b ............................................... (1)_
3 = 4,45 m
m =
3
4,45
m = 0,67 .......................................................... (3)
Substitusikan persamaan (3) pada persamaan (2) :
54 = m56,88 + b ............................................... (2)
b = 54 – 56,88m
b = 54 – (56,88 x 0,67)
b = 54 – 38,1096
b = 15,89

40
2.13. Design Kendali
a. Pengambilan data
Gambar 2.3.1 Respon Natural
Waktuplotter = 1315detik
Waktu real = 999detik
b. Proses Design
Gambar 2.3.2Proses Design

41
c. Proses Perhitungan
Dari pengambilan data didapat :
X1 = 65
X2 = 80
X3 = 560
L = X2 – X1 = 80 –65 = 15
T = X3 – X2 = 560 –80= 480
Nilai – nilaitersebutberdasarkanwaktupadaplotter.Nilai L dan T
kemudiandikonversikankedalamwaktu real, sehinggamenjadi :
tPLOTTER : t REAL = 1315 : 999
L REAL = 0,7597 x L PLOTTER
= 0,7597 x 15
= 11,3955
T REAL = 0,7597 x T PLOTTER
= 0,7597 x 480
= 364,656
Kp = 1,2 x
𝑇
𝐿
= 1,2 x
364,656
11,3955
= 38,4
Ti = 2 x L
= 2 x 11,3955
= 22,791
Td = 0,5 x L
= 0,5 x 11,3955
= 5,69775

42
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
• Proses design kendali dilakukan dengan metode Zieghler Nichols 1.
• Parameter hasil design yang didapat yaitu Kp = 38,4; Ti = 22,791; dan Td = 5,69775.
3.2 Penutup
penyusunan dokumen B600.

43
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
danSensor LM35
Jenis Dokumen
Nomor Dokumen B600
Nomor Revisi
Nama File B600_151311029_sitifauziah
Unit Penerbit
Data Pengusul
NIM 151311029
TandaTangan
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-
2013789

44
DAFTAR ISI
BAB I : PENGANTAR............................................................................................................45
1.9. Ringkasan Isi Dokumen...................................................................................45
1.10. Tujuan Penulisan……………………………………………………………...45
2.13. Pendahuluan…………………………………………………………………..46
2.14. Realisasi Design……………………………………………………………….46
2.15. Proses Tuning …………………………………………………………………47
2.16. Pengujian Sistem………………………………………………………………49
BAB III : PENUTUP ...............................................................................................................50
3.1 Kesimpulan.....................................................................................................50
3.2 Penutup ...........................................................................................................50

45
BAB I
PENGANTAR
Dokumen B600 ini berisi data realisasi hasil design, proses tuning serta pengujian pada
sistem untuk membuktikan kehandalan sistem.Produk ini adalahhasil dari tugas akhir mata
kuliah Sistem Kendali Digital, Elektronika Industri 2 dan Instrumentasi Elektronika.
Tujuan dari penulisan dokumen B600 ini sebagai hasil akhir dari proyekPengendali Suhu
Ruangan berbasis Arduino dengan MOSFET danSensor LM35.

46
BAB II
PEMBAHASAN
2.14. Pendahuluan
Padababinidijelaskanmengenaiproses tuning dimulai dengan menggunakan parameter
hasil design ZN1 sampai pada tuning akhir sehingga didapat respon dengan parameter –
parameter seperti rise time yang kecil, tidak ada overshot, dll disertai gangguan pada sistem
berupa kipas untuk menguji kehandalan sistem.
2.15. Realisasi Design
Kp = 38.4
Ti = 22.791
Td = 5.69775
Gambar 2.2.1 Respon Hasil Design
Respon ini memiliki rise time yang bagus tetapi terdapat overshot dan settling time yang
besar. Nilai Ti di naikkan dan nilai Td diturunkan untuk mengurangi overshot dan settling
time.

47
2.16. Proses Tuning
Tuning dilakukan pada PID Tipe A yaitu Backward Difference.
• Tuning 1
Kp = 38.4
Ti = 40
Td = 3.5
Gambar 2.3.1 Respon Hasil Tuning 1
Respon diatas memiliki rise time dan settling time besar. Nilai Ti dikurangi untuk
memperbaiki rise time.
• Tuning 2
KP = 28
Ti = 36
Td = 3.5

48
Gambar 2.3.2 Respon Hasil Tuning 2
Rise time sudah cukup kecil, tetapi respon menjadi memiliki settling time yang besar
kembali. Nilai Kp dan Ti dinaikkan untuk memperbaiki rise time, mengurangi overshot dan
settling time.
• Tuning akhir
KP = 50
Ti = 36.5
Td = 3.5
Gambar 2.3.3 Respon Hasil Tuning Akhir

49
Hasil tuning akhir menunjukkan respon yang baik. Rise time kecil, tidak ada overshot dan
settling time.
2.17. Pengujian Sistem
Gambar 2.3.4 Respon saat diberi gangguan
Respon diatas merupakan respon hasil kendali dengan parameter Kp, Ti dan Td yang sama
dengan Tuning Akhir. Respon kemudian diberi gangguan berupa kipas 12V dan respon tidak
menunjukkan perubahan. Artinya respon memiliki kehandalan yang bagus.

50
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan data hasil percobaan dan analisis data, maka dapat disimpulkan bahwa :
• Kenaikkan nilai Ti menyebabkan overshot dan settling time berkurang.
• Pengurangan nilai Ti menyebabkan rise time mengecil.
• Kenaikkan Kp menyebabkan rise time mengecil.
• Respon menunjukan kendali yang bagus saat nilai Kp = 50; Ti = 36.5; Td = 3.5
3.2 Penutup
Demikian dokumen B600 ini dibuat sebagai hasil dari produk Pengendali Suhu Ruangan
berbasis Arduino dengan MOSFET dan Sensor LM35.

51
LAMPIRAN
Curiculum Vitae
A. IdentitasDiri
1 NamaLengkap Siti Fauziah
2 JenisKelamin Perempuan
3 Program Studi D3 TeknikElektronika
4 NIM 151311029
5 TempatTanggalLahir Tasikmalaya, 13 September 1996
6 E-mail fauziah.siti13@gmail.com
7 NomorTelepon/HP 082217611200
8 Alamat Kp. Sindangsari Ds. Sukasukur
Kec. Mangunreja Kab. Tasikmalaya
B. RiwayatPendidikan
SD SMP SMA
NamaInstitusi SDN
Sukasukur
SMPN 1 Salawu SMA Negeri1
Singaparna
Jurusan - - IPA
Tahunmasuk-
Lulus
2003 -2009 2009 -2012 2012 -2015

52
DAFTAR PUSTAKA
Zharfan, Fauzan. 2017. Pengendali Suhu Menggunakan Arduino UNO Dengan Metoda
PID. Bandung. Politeknik Negeri Bandung.
Nathanael, Kevin. 2016. Miniatur Kontrol Suhu dengan Kendali PID. Bandung. Politeknik
Negeri Bandung.
Setiowati, Reni. 2016. Sistem Kendali Suhu Ruangan Menggunakan Metode PID dengan
Sensor LM35. Bandung. Politeknik Negeri Bandung.
Ecadio. Mengenal Arduino Uno R3.Diakses pada 31 Maret 2017.
http://ecadio.com/mengenal-dan-belajar-arduino-uno-r3
IRF 540N. Diakses pada 22 Maret 2017. www.alldatasheet.com

Dokumen B100 - B600 Siti Fauziah 151311029 - D3 Teknik Elektronika POLBAN

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Dokumen B100 - B600 Siti Fauziah 151311029 - D3 Teknik Elektronika POLBAN

Similar to Dokumen B100 - B600 Siti Fauziah 151311029 - D3 Teknik Elektronika POLBAN (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (14)

Dokumen B100 - B600 Siti Fauziah 151311029 - D3 Teknik Elektronika POLBAN