Dokumen b100 b600 sistem kendali suhu dengan metode pid berbasis arduino, mosfet, dan lm35 Andri Azis Suhada

DOKUMEN PROJECT ALAT
SISTEM KENDALI DIGITAL
“Sistem kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35”
Kelas : 2A
Nama : Andri Azis Suhada
NIM : 151311004
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRONIKA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2017

KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunianya kami
dapat menyelesaikan Dokumen Project Alat Sistem Kendali Digital yang berjudul ” Sistem kendali
suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35”.
Dokumen Project Alat ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Sistem
Kendali Digital. Dalam Dokumen ini, akan membahas proses – proses yang dilakukan penulis untuk
melakukan proses perancangan Alat Sistem Kendali Digital. Ucapan terimakasih penulis sampaikan
kepada rekan – rekan yang ikut berpartisipasi dalam proyek ini.
Karya tulis ini diharapkan dapat memberikan informasi dan sumbangsih pada dunia
perkuliahan, khususnya kepada mahasiswa. Penulis juga berharap agar pembaca akan
mengapresiasikan karya ini dan akan memberikan saran atau kritik.
Bandung, Juni 2017
Penulis

Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga Bandung, 40012. Kotak Pos 1234.
Telepon (022)2013789, Fax (022) 2013889
Lembar SampulDokumen
Judul Dokumen
Dokumen B100: “Sistem kendali suhu dengan metode PID
berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKD2A_Andri Azis Suhada_B100.docx
Tanggal Penerbitan 30 Maret 2017
Unit Penerbit Andri A S
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Pengusul Nama
Andri Azis Suhada
Jabatan Mahasiswa Elektro / DIII
151311004
Tanggal 30 - 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
Daftar Isi ........................................................................................................................... 2
Daftar Gambar .................................................................................................................. 3
Pengantar .......................................................................................................................... 4
1.1 RingkasanIsi Dokumen ..................................................................................... 4
1.2 TujuanPenulisan................................................................................................ 4
Pendahuluan...................................................................................................................... 5
2.1 Latar BelakangMasalah..................................................................................... 5
2.2 PerumusanMasalah............................................................................................ 5
2.3 BatasanMasalah................................................................................................. 5
2.4 Konsep................................................................................................................ 6

Daftar Gambar
Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Kendali Suhu.............................................................. 6

Pengantar
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B100 ini berisi tentang proposal pengembangan Sistem Kendali suhu
dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35 yang ditunjukkan sebagai
tugas proyek mandiri kuliah praktek Sitem Kendali Digital, Instrumentasi, dan
Eloktronika Industri 2 program studi D3 Teknik Elektronika Politeknik Negeri
Bandung. Dokumen ini berisi tentang antara lain : latar belakang dan konsep Sistem
Kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35 yang
direncanakan akan dikembangkan.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah memberikan gambaran mengenai
Sistem Kendali Suhu menggunakan sensor LM35 yang akan dirancang dan
dikembangkan.

Pendahuluan
2.1 Latar Belakang Masalah
Suhu adalah besaran yang menyatakan panas atau dinginnya suatu alat, ataupun
lingkungan. Dalam kehidupan sehari-hari, suhu banyak sekali dimanfaatkan oleh
manusian contohnya seperti menanak air, dan memasak. Seiring dengan
berkembangnya teknologi, maka suhu dapat juga dikendalikan oleh perangkat
elektronika yang bertujuan untuk mendapatkan besaran suhu yang stabil dan yang
diinginkan . Sistem kendalilah yang dapat melakukan cara tersebut. Sistem kendali
juga banyak digunakan dalam bidang industri seperti menjaga temperatur suhu pada
ruangan dengan nilai yang diinginkan. Dewasa ini sistem kendali telah memasuki
dunia digital dimana pengendali atau controllernya menggunakan mikrokontroller
sehingga mudah digunakan.
Pada proyek mandiri ini akan dibuat perancangan dan realisasi simulasi sistem
kendali suhu pada suatu ruangan dengan menggunakan sensor LM35. Variabel yang
dikendalikan pada proyek atau penelitian ini adalah besaran suhu yang terkonversi
menjadi tegangan .
2.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka permasalahan yang
dibahas yaitu :
1. Membuat dan merakit sistem kendali suhu dengan menggunakak sensor
LM35
2. Merancang, dan menguji sistem kendali suhu dengan PID
2.3 Batasan Masalah
Pembahasan dalam alat ini dibatasi pada pada proses pemberian nilai set (set
point) yang manual dan proses keluaran menggunakan lampu. Setiap bagian dibuat
terpisah agar memudahkan dalam proses perancangan dan proses maintenance
apabila salah satu sistem ada yang mengalami kerusakan.

2.4 Konsep
Alat ini dapat mengendalikan suhu dengan menggunakan sistem kendali PID
seperti gambar blok diagram dibawah ini.
Gangguan
Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Kendali Suhu
Dapat dilihat dari blok diagram pada Gambar 2.1 dimana nilai set (set point) ini
berfungsi sebagai nilai acuan sistem kendali yang dapat disebut Set Value (SV).
Kemudian nilai set point akan masuk ke Kontroller (arduino uno) dan akan dibandingkan
dengan data pembacaan suhu dari sensor LM35, kontroller (arduino uno) yangberfungsi
sebagai akuisisi data. Kemudian bagian pada sistem plant ini terdapat aktuator yaitu
sebuah LED yang berfungsi sebagai suhu dan sebuah penguat daya, yang kemudian
akan di masukkan ke dalam kontroller dan disebut dengan PresentValue(PV).
Kontroller
(Arduino Uno)
Aktuator
(LED)
Feedback Sensor
(Sensor LM35)
SistemPlant
SV Output
+
-
PV
Set
Point
MOSFET

Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga Bandung, 40012. Kotak Pos
1234.
Telepon (022)2013789, Fax (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B200
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 30 Maret 2017
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul Nama
Andri Azis Suhada
151311004
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................................2
Pengantar ................................................................................................................................3
1.1 Ringkasan Isi Dokumen..................................................................................3
1.2 Tujuan Penulisan.............................................................................................3
1.3 Deskripsi Sistem.............................................................................................3
1.4 Elemen yang dibutuhkan.................................................................................3
1.5 Deskripsi Alat.................................................................................................3
1.6 Deskripsi Perangkat Keras.............................................................................4
1.7 Deskripsi Perangkat Lunak.............................................................................4
1.8 Deskripsi Rangkaian.......................................................................................4
1.9 Overall Spesification.......................................................................................4

Pengantar
Dokumen B200 ini berisi tentang spesifikasi alat yang meliputi spesifikasi sistem dalam
perkembangan alat ini, serta detail dari alat yang akan saya buat dengan nama “Sistem
kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35” Dokumen ini
berisi mengenai mekanisme alat dan cara kerja alat.
Dokumen B200 ini berisi tentang spesifikasi produk yang meliputi deskripsi
perangkat keras maupun perangkat lunak dalam pengembangan Sistem Kendali suhu
dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35. Serta detail Overall
Spesifikasi (OVS).
Tujuan dari penulisan dokumen B200 ini adalah untuk memberikan gambaran
mengenai spesifikasi teknis dari Sistem Kendali suhu dengan metode PID berbasis
Arduino, MOSFET, dan LM35 yang akan dirancang dan dikembangkan.
1.3 Deskripsi Sistem
Karakteristik dari alat ini adalah :
 Menerima input dari sensor suhu LM35
 Melakukan proses dari input yang diterima
 Input yang diterima akan mengatur dari lampu kecerahan dari lampu sehingga
suhu yang dihasilkan oleh panas lampu akan sesuai dengan setpoint.
1.4 Elemen yang dibutuhkan
 Dalam hal ini, elemen yang paling dibutuhkan adalah nilai output dari sensor
suhu LM35 yang dapat dibaca oleh Arduino Uno.
1.5 Deskripsi Alat
Sistem Kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35 adalah
suatu sistem yang berfungsi untuk mengatur suhu sesuai dengan yang kita inginkan. Agar
memperoleh suhu yang kita inginkan dalam waktu yang relatif singkat serta dapat
mempertahankan keadaan suhu dalam kondisi stabil, maka digunakan sistem kendali
PID.

1.6 Deskripsi Perangkat Keras
Sistem Kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35 ini
membutuhkan perangkat keras sebagai pendukung dari sitem ini, diantaranya :
 Lampu dc 12 volt
 Sebuah kotak yang berfungsi untuk miniatur ruangan
 LCD 16 x 2
 Sensor suhu LM35
 Arduino Uno
1.7 Deskripsi Perangkat Lunak
Realisasi perangkat lunak adalah proses pembuatan perangkat lunak sesuai dengan diagram
alir yang telah dibuat. Berikut adalah tahapan dalam realisasi perangkat lunak.
 Menetukan bahasa pemrograman
 Menetukan software yang digunakan untuk pemrograman
 Mebuat dan menguji diagram alir yang telah dibuat
 Menguji program pada alat yang telah dibuat
1.8 Overall Spesification
Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi secara keseluruhan yang dibutuhkan dalam
perancangan Sistem Kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan
LM35.
Berikut merupakan komponen – komponen yang akan digunakan :
 Arduino Uno
Spesifikasi :
- Microcontroller : Atmega328P
- Operating Voltage : 5V
- Input Voltage (recommended) : 7 – 12V
- Input Voltage (limits) : 6 – 20V
- Digital I/O Pins :14(6 diantaranya menyediakan keluaran
PWM)
- Analog Input Pins : 6
- DC Current per I/O Pin : 20 mA
- DC Current for 3.3V Pin : 50 mA
- Flash Memory : 32 Kb
- Sram : 2 Kb
- EEPROM : 1 Kb
- Clock Speed : 0 – 16 MHz
- LED_BUITIN : 13
- Length : 68.2 mm
- Width : 53.4
- Weight : 25 g

 Sensor LM35
Spesifikasi :
- Skala : 10 mVolt/ ᵒC
- Akurasi kalibrasi : 0.5 ᵒC pada suhu 25 ᵒC
- Jangkauan Suhu : antara – 55 ᵒC sampai + 150 ᵒC
- Tegangan Kerja : 4 sampai 30 volt
- Arus : kurang dari 60 µA
- Impedans Keluaran : 0.1 W untuk beban 1 mA
- Ketidaklinearan : sekitar ± ¼ ºC
 Lampu DC 12 Volt
Spesifikasi
- Tegangan Kerja : 0 – 12 volt
 LCD 16 x 2
Spesifikasi
- Ground : pin 1 dan 16
- Vcc : pin 2 dan 15
- Pengatur kontras : pin 3
- Instruction / Register Select : pin 4
- Read / Write LCD Registers : pin 5
- Enable : pin 6
- Data I/O pins : pin 7 – 14

1234.
Telepon (022)2013789, Fax (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B300
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 28 April 2017
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Pengusul Nama
Andri Azis Suhada
151311004
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................................2
Pengantar ................................................................................................................................4
1.1 Ringkasan Isi Dokumen.................................................................................4
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi atau Kegunaan Dokumen............................4
1.3 Daftar Singkatan dan Istilah...........................................................................4
2 Proposal Pengembangan Produk Mekanik dan Sistem Elektronik.................5
3 Perancangan Sistem Elektronik ......................................................................5
3.1 Diagram Blok Sistem.........................................................................5
3.2 Rangkaian Penguat ............................................................................5
4 Perancangan Sistem Kendali..........................................................................6

Daftar Gambar
Gambar Blok Diagram Sistem Elektronika......................................................................... 5
Gambar Rangkaian Penguat............................................................................................... 5
Gambar Flowchart Sistem Kendali.................................................................................... 6

Pengantar
Dokumen B300 ini berisi tentang spesifikasi alat yang meliputi spesifikasi sistem dalam
perkembangan alat ini, serta detail dari alat yang akan saya buat dengan nama “Sistem
kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35” Dokumen ini
berisi mengenai mekanisme alat dan cara kerja alat.
Dokumen ini menjelaskan lebih detail mengenai spesifikasi sistem yang akan
digunakan dalam Sistem kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET,
dan LM35 yang meliputi :
1. Functional Requirement Specification (FRS)
2. Overall Specification (OVS)
3. Software Function Specification (SWS)
4. Timeline (TL)
Selain menjelaskan tentang spesifikasi dan deskripsi secara keseluruhan, penulisan
dokumen ini memberikan informasi tentang rancangan produk berupa rancangan
mekanik, elektronik, kendali dan komputer.
1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi atau Kegunaan Dokumen
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah untuk memberikan gambaran mengenai
spesifikasi teknis dari ” Sistem kendali suhu dengan metode PID berbasis Arduino,
MOSFET, dan LM35” yang akan dirancang dan dikembangkan serta memberikan
informasi produk berupa rancangan dan detail produk.
1.3 Daftar Singkatan dan Istilah
 FRS Functional Requirement Specification
 OVS Overall Specification
 SWS Software Function Spesification
 TL Timeline
 V Volt
 DC Direct Current
 B Baseline
 PCB Printed Circuit Board
 Sismin Sistem Minimum
 PWM Pulse Width Modulation
 ADC Analog to Digital Converter

2. Proposal Pengembangan Produk Mekanik dan Sistem Elektronik
Pada pengembangan proyek ini saya memberikan rancangan mekanik dan elektronik
yang akan menjadi acuan dalam proses pengembangan dan perealisasian proyek sehingga
dalam pengerjaannya bisa menjadi lebih mudah, dan tidak menutup kemungkinan disaat
proses pengerjaannya mengalami beberapa perubahan dan modifikasi dalam hal mekanik
maupun sistem elektroniknya.
3. Perancangan Sistem Elektronik
3.1 Diagram Blok Sistem
Gambar 1 berikut merupakan diagram blok sistem rangkaian elektronika yang
akan dibuat.
Gambar 1 Diagram blok sistem elektronika
3.2 Rangkaian Penguat
Gambar 2 Rangkaian Penguat

4. Perancangan Sistem Kendali
START
Deklarasi Variable :
- Library LCD, ultrasonic
- Variable perhitungan PID
- Variable perhitungan time sampling
- Variable Display LCD
- Deklarasi untuk mengendalikan
looping
Setup/input nilai awal
- Setup Parameter PID
- Setup Display
- Setup Time Sampling
-Setup Pin Input dan Output
-Setup pengatur Looping
Arduino ON
- Baca nilai setpoint value (SV) dari
potensiometer
- Baca nilai proses value dari sensor
ultrasonik
- Hitung nilai time sampling
- Hitung Error
- Hitung Integral Error
- Hitung Differential Error
- Hitung PID
- Membatasi keluaran PID
- Menyesuaikan dengan
kondisi embedded sistem
Motor Servo
Mendapatkan nilai PID
berupa PWM dan
menggerakannya
Hitung waktu Display IE (interval_elapsed), IL
(Interval_Limit)
IE >=IL
Tampilkan SV dan PV
Reset IE untuk
mengitung ulang
Set variable untuk perhitungan selanjutnya et_1=t;
eint_1=eint; t_1=t;
YA
TDK
Gambar 3 Flowchart Sistem Kendali
Kendali yang saya gunakan ubtuk sistem ini adalah kendali PID yang secara otomatis
bekerja sesuai dengan nilai pembacaan sensor.

1234.
Telepon (022)2013789, Fax (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B400
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 19 Mei 2017
Jumlah Halaman 11
Data Pengusul
Pengusul Nama
Andri Azis Suhada
151311004
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................................2
1. Pengantar .......................................................................................................4
1.1 Ringkasan Isi Dokumen.................................................................................4
1.2 Tujuan Penulisan............................................................................................4
2 Realisasi Elektronik ........................................................................................4
3 Pengujian dan Analisa.....................................................................................7
4 Kesimpulan.....................................................................................................11

Daftar Gambar
Gambar Mikrokontroller Arduino Uno ............................................................................. 4
Gambar Sensor Suhu LM35.............................................................................................. 5
Gambar Lampu Halogen.................................................................................................... 5
Gambar Driver (MOSFET)................................................................................................ 6
Gambar LCD 16 x 2.......................................................................................................... 6
Gambar Rangkaian Pengujian Potensiometer.................................................................... 7
Gambar Serial Ploter Pengujian Potensiometer ................................................................. 7
Gambar Pengujian Sensor LM35 ...................................................................................... 8
Gambar Serial Ploter Sensor LM35 .................................................................................. 8
Gambar Rangkaian Pengujian Sensor LM35 menggunakan Potensiometer...................... 9
Gambar Serial Ploter Pengujian Sensor LM35 menggunakan Potensiometer................... 9
Gambar Hasil Sensor setelah di Filter Digital.................................................................... 10
Gambar Rangkaian Pengujian Driver ................................................................................ 11

1. PENGANTAR
Dokumen ini berisi desain dari proyek yang berjudu l“Sistem kendali suhu
dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35”. Deskripsi dan
gambaran umum proyek telah diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi telah
diuraikan pada dokumen B200, perancangan desain telah diurakan pada dokumen
B300. Pada dokumen ini akan dijelaskan mengenai pengujian spesifikasi dari
proyek yang telah direalisasikan.
Isi dokumen ini secara garis besar adalah mengenai pengujian system secara
menyeluruh yang dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang telah dibuat
berjalan sesuai dengan deskripsi kerja dan spesifikasi sistem yang telah ditentukan
di awal perancangan.
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.
2. Realisasi Elektronik
a. Arduino Uno
Mikrokontroller yang digunakan adalah Arduino Uno. Pada
mikrokontroller ini terdapat 6 pin yang dapat menghasilkan pulsa PWM dan 6
pin pengkonversi nilai analog ke digitl (ADC). Mikrokontroller Arduino Uno
membutuhkan tegangan sebesar 5V .
Gambar Mikrokontroller Arduino Uno

b. Sensor Suhu LM35
Sensor yang digunakan sebagai pendeteksi suhu adalah sensor LM35
yang dapat dilihat pada gambar 2.2 . Sensor LM35 digunakan untuk
mengukur suhu dari lampu pada ruangan yang kemudian akan dihitung secara
matematis dengan nilai setpoint.
Gambar Sensor Suhu LM35
c. Aktuator Lampu
Pada proyek ini digunakan lampu halogen yang akan aktif ketika
diberi tegangan sumber sebesar 12V DC dengan memberikan input PWM
untuk mengatur kecerahan yang akan digunakan.
Gambar Lampu Halogen

d. Driver
Pada proyek ini digunakan driver MOSFET sebagai driver untuk dapat
mengendalikan tegangan yang keluar dari output PWM yang nantinya
akan dikendalikan agar dapat mengeluarkan arus yang dapat
menjalankan aktuator (lampu halogen 12V).
Gambar Driver (MOSFET)
e. LCD 16 x 2
Pada proyek ini digunakan LCD 16 x 2 untuk dapat
menampilkan data dari nilai set point (SP) dan present point (PV).
Gambar LCD 16 x 2

3. Pengujian dan Analisa
1) Pengujian Potensiometer
Gambar rangkaian pengujian potensiometer
Gambar serial ploter pengujian potensiometer

2) Pengujian sensor LM35
Gambar pengujian sensor LM35
Gambar serial ploter sensor LM35

3) Pengujian sensor LM35 menggunakan Potensiometer
Gambar rangkaian pengujian sensor LM35 menggunakan Potensiometer
Gambar serial ploter pengujian sensor LM35 menggunakan Potensiometer

Dikarenakan saat pengetesan sensor LM35 masih terdapat noise, maka untuk
meenghilangkannya menggunakan filter digital.
Tahap – tahap pembuatan filter digital
a) Membandingkan waktu serial dan waktu real.
b) Ukur periode (T) noise yang ingin di filter, tentkan frekuensi (Hz)
c) Konversi frekuensi dalam radian (ω)
d) Menentukan frekuensi Cut-off, pilih lebih kecil dari frekuensi noise.
Mencari periode noise
𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙 𝐴𝑠𝑙𝑖 (𝑇)
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐴𝑠𝑙𝑖
=
𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙 𝐺𝑎𝑚𝑏𝑎𝑟 (𝑇𝑔)
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐺𝑎𝑚𝑏𝑎𝑟
𝑇
6,5
=
4,32
269,36
T =
4,32
269,36
x 6,5
T = 0,1042
f =
1
𝑇
=
1
0,1042
= 9,597
ω = 2 . π . 9,597
ω = 60.26916
fc = 0,6026916
Hasil sensor setelah di filter digital

4) Pengujian Driver
Gambar rangkaian pengujian driver
PWM VDS (V) IDS (mA) VG (V)
0 10 0 0
100 7,4 150 2
150 6 190 3
255 0,45 - 4
Hasil pengukuran driver
4. Kesimpulan
Dari hasil data pengujian dapat disimpulkan bahwa:
No Komponen Kondisi
1 LM35 Baik
2 MOSFET Baik
3 Potensiometer Baik
4 LCD 16 x 2 Baik

1234.
Telepon (022)2013789, Fax (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B500
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 02 Juni 2017
Jumlah Halaman 8
Data Pengusul
Pengusul Nama
Andri Azis Suhada
151311004
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................................2
1. Pengantar .......................................................................................................4
1.1 Ringkasan Isi Dokumen....................................................................4
1.2 Tujuan Penulisan...............................................................................4
1.3 Daftar Singkatan Istilah....................................................................4
2. Desain Kendali.............................................................................................4
2.1 Metode Zieger Nichols 1..............................................................4
2.2 Desain Dari Respon Alat...............................................................6
2.3 Proses Perhitungan.........................................................................6
2.4 Linearisasi Sensor .........................................................................7
3. Hasil Desain Sistem Kendali..........................................................................8

Daftar Gambar
Gambar Cara mendapatkan parameter L dan T................................................................. 5
Gambar Tabel parameter PID untuk Metode Ziegler Nichols tipe 1 ................................ 5
Gambar Respon dari plant ................................................................................................. 6
Gambar Hasil desain kendali menggunakan metode ZN1 melalui metode Backward
Difference........................................................................................................................... 7

1. PENGANTAR
Dokumen ini berisi desain dari proyek yang berjudu l“Sistem kendali suhu
dengan metode PID berbasis Arduino, MOSFET, dan LM35”. Deskripsi dan
gambaran umum proyek telah diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi telah
diuraikan pada dokumen B200, perancangan desain telah diurakan pada dokumen
B300. percobaan alaat telah diuraikan pada dokumen B400. Pada dokumen ini akan
dijelaskan desain kendali metode PID dengan menggunakan cara Ziegler Nichols 1.
Isi dokumen ini secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama
menjelaskan tentang cara menggunakan desain dari Ziegler Nichols. Bagian kedua
menentukan nilai parameter PID dari respon yang muncul dari alat kendali suhu
ruangan. Bagian ketiga menentukan nilai parameter PID sesuai dengan respon yang
diinginkan.
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah untuk melanjutkan proyek
mandiri dalam hal realisasi dan implementasi hardware serta sistem elektronikanya
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 Kendali
2.1 Metode Ziegler Nichols 1
Terdapat dua cara untuk mendesain sistem kendali dari suatu plant
atau alat. Pertama adalah dengan menggunakan metode ZN-1 dan metode
ZN-2 . Pada desain kendali dari alat ini menggunakan metode ZN-1.
Metode Zieger Nichols adalah metode tuning PID controller untuk
menentukan nilai proportional gain Kp, integral time Ti, dan derivative time
Td berdasarkan karakter respon transient dari sebuah plant atau sistem. Dari
respon tersebut didapatkan parameter waktu tunda L dan time constant T
kemudian nilai Kp, Ti dan Td bisa didapatkan dengan menggunakan rumus
parameter PID untuk Metode Zieger Nichols tipe 1.
Gambar 5.1 Cara mendapatkan parameter L dan T
Tabel 5.1 Tabel parameter PID untuk Metode Ziegler Nichols tipe 1.

2.2 Desain Dari Respon Alat
Gambar 5.2 Respon dari plant
2.3 Proses Perhitungan
Titik 1 : 0
Titik 2 : 24.90
Titik 3 : 150.71
Konversi waktu real
Titik 1
Waktu serial plotter : waktu real = titik 1 plotter : titik waktu real
Titik 1 waktu real = 0
Titik 2
Titik 2 waktu real = 49.80
Titik 3
Titik 3 waktu real = 301.42
Mencari nilai L dan T

L = Titik 2 – Titik 1
= 49.80 – 0
= 49.80
T = Titik 3 – Titik 2
= 301.42 – 49.80
= 251.62
Mencari Nilai Kp, Ti dan Td dengan type kontrol PID
Kp = 1,2
𝑇
𝐿
= 1,2
251 .62
49.80
= 1,2 x 5.0526
= 6.06312
Ti = 2L
= 2 x 49.80
= 99.6
Td = 0,5L
= 0,5 x 49.80
= 24.9
2.4 Linearisasi Sensor
SV Serial Monitor Thermometer
100 40 37
255 49 43
Perhitungan y=mx + b :
43 = 49m + b
37 = 40m + b ( - )
6 9m
0,66 = m
Maka, 43 = 49m + b
43 = 49(0,66) + b
43 – 32,66 = b
b = 10,34
Sehingga, jika PVf = 10
Maka hasilnya :
y = mx + b
y = (0,66x10) + 10,34
y = 16,94
Sehingga linearisasi sensor yang dimiliki oleh lm35 project mandiri saya ini adalah
16,94.

3. Hasil Desain Sistem Kendali
Gambar 5.3 Hasil desain kendali menggunakan metoda ZN1 melalui metoda
Backward Difference

1234.
Telepon (022)2013789, Fax (022) 2013889
Judul Dokumen
Jenis Dokumen B600
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 02 Juni 2017
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Pengusul Nama
Andri Azis Suhada
151311004
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................................2
1. Pengantar .......................................................................................................4
1.1 Ringkasan Isi Dokumen....................................................................4
1.2 Tujuan Penulisan...............................................................................4
1.3 Daftar Singkatan Istilah....................................................................4
2. Hasil Response (Backward Difference)........................................................5
2.1 Hasil Response (KP : 7, Ti : 50, Td : 8)........................................5
2.2 Hasil Response (KP : 68, Ti : 200, Td : 20)..................................6
2.3 Hasil Response (KP : 12, Ti : 43, Td : 8)......................................6
2.4 Hasil Response (KP : 12, Ti : 43, Td : 8) + gangguan...................7

Daftar Gambar
Gambar Hasil Respon Awan dengan Parameter (KP : 7, Ti : 50, Td : 8)......................... 5
Gambar Hasil Tunning Dengan Parameter (KP : 68, Ti : 200, Td :20)............................. 6
Gambar Hasil Tunning Dengan Parameter (KP : 12, Ti : 43, Td :8)................................. 6
Gambar Hasil Tunning Dengan Parameter (KP : 12, Ti : 43, Td :8) + gangguan............. 7

5. PENGANTAR
Dokumen ini berisi proses dan implementasi dari proyek yang berjudul Sistem
Pengendali Suhu Ruangan dengan Metode PID. Deskripsi dan gambaran umum
proyek telah diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi telah diuraikan pada
dokumen B200, desain telah diurakan pada dokumen B300, percobaan alaat telah
diuraikan pada dokumen B400,desain kendali PID telah diuraikan pada dokumen
B500. Pada dokumen ini akan berisi tuning yang dilakukan dan juga uji plant
terhadap gangguan yang akan diberikan .`
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah melanjutkan proses perancangan
dan realisasi dari proyek mekatronika 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 Singkatan/Istilah
PID Proportional Integrated Deriative
ADC Analog Digital Converter
PWM Pulse Width Modulation

6. Hasil Respon Setelah di Tunning (Metoda Backward Difference)
2.1 Hasil Respon Awal Dengan Parameter (KP : 7, Ti : 50, Td : 8)
Respon sistem hasil desain dengan Ziegler-Nichols tipe 1 menggunakan program PID
digital metode backward difference masih terdapat overshoot dan rise time yang cukup lama,
sehingga masih diperlukan proses tunning manual untuk memperbaiki respon sistem ini.

2.2 Hasil Tunning Dengan Parameter (KP : 68, Ti : 200, Td :20)
Padaproses tunning yang kedua respon sistem yang ada di atas overshootnya tidak
ada tetapi masih terdapat rise time yang cukup lama, sehingga masih diperlukan proses
tunning manual untuk memperbaiki respon sistem ini.
2.3 Hasil Tunning Dengan Parameter (KP : 12, Ti : 43, Td :8)
Pada proses tunning yang ketiga sedikit ada overshoot tetapi rise time nya menjadi
cepat, dan hasil response yang stadystate.

2.4 Hasil Tunning Dengan Parameter (KP : 12, Ti : 43, Td :8) ditambah gangguan
Hasil tuninng yang ketiga setelah di beri gangguan berupa kipas angin.
Terlihat bahwa response yang diberikan akan mempertahankan kosndisi stady
state.
Gangguan

Dokumen b100 b600 sistem kendali suhu dengan metode pid berbasis arduino, mosfet, dan lm35 Andri Azis Suhada

Dokumen b100 b600 sistem kendali suhu dengan metode pid berbasis arduino, mosfet, dan lm35 Andri Azis Suhada

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Dokumen b100 b600 sistem kendali suhu dengan metode pid berbasis arduino, mosfet, dan lm35 Andri Azis Suhada

Similar to Dokumen b100 b600 sistem kendali suhu dengan metode pid berbasis arduino, mosfet, dan lm35 Andri Azis Suhada (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Dokumen b100 b600 sistem kendali suhu dengan metode pid berbasis arduino, mosfet, dan lm35 Andri Azis Suhada