Simulasi Lampu Otomatis Deteksi Suhu

LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA DASAR I

SIMULASI LAMPU OTOMATIS

DETEKSI SUHU

YUSUF SIGIT PAMUNGKAS(1137030081)

November 23, 2014

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2014

1

Abstract

In this lab experiments to determine and understand the automatic

light control system temperature detection, capable of designing and

making automatic lighting control system programming temperature

detection, as well as knowing the automatic lighting control system

application temperature detection. The method in this lab is the

method of circuit simulation software made by Proteus and to input

the program using the Arduino software. The result will light auto-

matically turns on when the sensor detects or receives heat energy

from the outside. When LM35 does not receive or detect the heat

energy from the outside, the lights will turn off automatically.

Keyword: lights, automatic, temperature, Proteus, LM35

Ringkasan

Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui dan

memahami sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, mampu mende-

sain dan membuat pemrograman sistem kontrol lampu otomatis de-

teksi suhu, serta mengetahui aplikasi sistem kontrol lampu otomatis

deteksi suhu. Adapun metode pada praktikum ini adalah metode

simulasi rangkaian yang dibuat dengan software Proteus dan untuk

input programnya menggunakan software Arduino. Hasilnya lampu

akan menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau menerima

energi panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi

energi panas dari luar maka lampu akan mati secara otomatis.

Kata Kunci: lampu, otomatis, suhu, Proteus, LM35

1

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Di masa modernisasi ini telah banyak dijumpai beberapa peralatan elektron-

ika yang semakin canggih. Dari beberapa alat elektronik tersebut, banyak

diantaranya yang menggunakan beragam jenis sensor seperti sensor cahaya,

sensor suhu dan lain-lain. Seperti halnya kita temui didalam kehidupan

sehari-hari kita, yaitu setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain.

Tentunya hal ini tak lepas dari peranan ilmu elektronika yang semakin

tinggi. Sebagai contoh ketika suatu komponen elektronika yang dapat mende-

teksi energi panas (suhu) kemudian dapat mengkonversikannya menjadi se-

buah tegangan ideal, maka komponen ini akan sangat bermanfaat untuk da-

pat mendeteksi suhu disekitarnya. Dalam aplikasinya dapat berupa lampu

otomatis deteksi suhu.

Dalam praktikum ini yang berjudul Simulasi Lampu Otomatis Deteksi

Suhu akan mengajarkan kepada mahasiswa untuk mengetahui dan mema-

hami sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, mampu mendesain dan

membuat pemrograman sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, serta

mengetahui aplikasi sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu.

1.2 Tujuan

1. Mengetahui dan memahami sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu.

2. Mampu mendesain dan membuat pemograman sistem kontrol lampu

otomatis deteksi suhu.

3. Mengetahui aplikasi sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu.

2

1.3 Dasar Teori

Lampu monitoring deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor suhu

LM35. Lampu akan menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau

menerima energi panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mende-

teksi energi panas dari luar maka lampu akan mati secara otomatis.

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconduc-

tor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan

dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai kom-

ponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature

yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 da-

pat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada

bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan

DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 A dalam beroperasi. Bentuk

fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi,

pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti

terlihat pada gambar dibawah.

Gambar 7.1 IC LM35

3

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Inte-

grated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan

dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran

fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /C

yang berarti bahwa kenaikan suhu 1C maka akan terjadi kenaikan tegangan

sebesar 10 mV.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar

karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada

temperature ruang. Jangka sensor mulai dari 55C sampai dengan 150C,

IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari

indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 mA

dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang

dari 0C di dalam suhu ruangan.

Gambar 7.2 IC LM35

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah:

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan

dan suhu 10 mV/C, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5C pada suhu 25C

seperti terlihat pada gambar 2.2.

3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55C sampai +150C.

4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 A.

4

6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang

dari 0,1C pada udara diam.

7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1

mA.

8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar 1/4 C.

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam per-

ancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35

juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi

sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus

serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu

LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/C. Sensor

suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55C hingga +150C dengan

akurasi 0.5C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikansebagai berikut :

Vout LM35 = TemperatureC x 10 mV

5

2 Metode Praktikum

2.1 Waktu dan Tempat

Praktikum yang berjudul Simulasi Lampu Otomatis Deteksi Suhu berlang-

sung pada hari Kamis, 20 November 2014 bertempat di Laboratorium Fisika

Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung.

2.2 Alat dan Bahan

1. Notebook/Laptop

2. Software Proteus

3. Software Arduino

2.3 Prosedur Percobaan

2.3.1 Simulasi Proteus Lampu Otomatis Deteksi Suhu (1 LED)

Langkah pertama yang dilakukan adalah notebook/laptop dipastikan dalam

kondisi menyala dan telah terinstal software Proteus dan Arduino di dalam-

nya. Selanjutnya, software Arduino dibuka dan program lampu otomatis

diketikkan didalamnya. Adapun program lampu otomatis deteksi suhu un-

tuk 1 buah LED yang digunakan adalah sebagai berikut.

6

Gambar 7.3 Program lampu otomatis deketeksi dengan output 1 buah LED

Kemudian software Proteus dibuka dan rangkaian lampu otomatis deteksi

suhu dengan output 1 buah LED dirangkai didalamnya seperti pada gambar

dibawah ini.

7

Gambar 7.4 Simulasi rangkaian lampu otomatis deteksi suhu (1 LED)

Setelah rangkaian selesai dibuat, program sebelumnya pada software Ar-

duino dimasukkan ke dalam rangkaian di simulasi Proteus. Setelah itu,

tombol PLAY pada Proteus ditekan sehingga rangkaian lampu otomatis

deteksi suhu dapat berjalan.


Langkah pertama yang dilakukan adalah notebook/laptop dipastikan dalam

kondisi menyala dan telah terinstal software Proteus dan Arduino di dalam-

nya. Selanjutnya, software Arduino dibuka dan program lampu otomatis

diketikkan didalamnya. Adapun program lampu otomatis deteksi suhu un-

tuk 3 buah LED yang digunakan adalah sebagai berikut.

8

Gambar 7.5 Program lampu otomatis deketeksi dengan output 3 buah LED

Kemudian software Proteus dibuka dan rangkaian lampu otomatis deteksi

suhu dengan output 3 buah LED dirangkai didalamnya seperti pada gambar

dibawah ini.

Gambar 7.6 Simulasi rangkaian lampu otomatis deteksi suhu (3 LED)

Setelah rangkaian selesai dibuat, program sebelumnya pada software Ar-

duino dimasukkan ke dalam rangkaian di simulasi Proteus. Setelah itu,

tombol PLAY pada Proteus ditekan sehingga rangkaian lampu otomatis

deteksi suhu dapat berjalan.

10


Mulai

Membuka software Arduino

Mengetikkan program lampu otomatis deteksi suhu (1 LED)

Memilih pilihan Verify pada software Arduino

Membuka software Proteus

Merangkai simulasi rangkaian lampu otomatis deteksi suhu (1 LED)

Menginputkan program sebelumnya ke dalam software Proteus

Memilih pilihan PLAY pada software Proteus

Menganalisa prinsip kerja lampu otomatis deteksi suhu

Selesai

11


Mulai

Membuka software Arduino

Mengetikkan program lampu otomatis deteksi suhu (3 LED)

Memilih pilihan Verify pada software Arduino

Membuka software Proteus

Merangkai simulasi rangkaian lampu otomatis deteksi suhu (3 LED)

Menginputkan program sebelumnya ke dalam software Proteus

Memilih pilihan PLAY pada software Proteus

Menganalisa prinsip kerja lampu otomatis deteksi suhu

Selesai

12

3 Hasil dan Pembahasan

3.1 Data Hasil Pengamatan


Gambar 7.7 Ketika dalam suhu 23.93C


13



Gambar 7.10 Ketika dalam suhu 50C

14



3.2 Pembahasan

Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui dan mema-

hami sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, mampu mendesain dan

membuat pemrograman sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, serta

mengetahui aplikasi sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu. Adapun

15

metode pada praktikum ini adalah metode simulasi rangkaian yang dibuat

dengan software Proteus dan untuk input programnya menggunakan software

Arduino.

Untuk membuat sebuah lampu otomatis deteksi suhu, salah satu kom-

ponen penting di dalamnya adalah komponen IC LM35 yang berfungsi se-

bagai pendeteksi suhu yang memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam

perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu

LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang

tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol

khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor

suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/C. Sen-

sor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55C hingga +150C dengan

akurasi 0.5C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikansebagai berikut :

Vout LM35 = TemperatureC x 10 mV

Sehingga secara prinsip sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran

suhu menjadi besaran tegangan dengan koefisien sebesar 10 mV /C yang be-

rarti bahwa kenaikan suhu 1C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar

10 mV. Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa tegangan ideal

yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 1C setara dengan 10 mV.

Sensor ini juga mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1C.

Berdasarkan data yang diperoleh pada simulasi proteus lampu otomatis

deteksi suhu dengan 1 buah LED dapat diketahui bahwa ketika pada suhu

23.93C dan 51.27C lampu LED tidak akan menyala. Sedangkan pada suhu

29.30C lampu LED akan otomatis menyala. Hal ini dapat disebabkan karena

program yang telah disetting sebelumnya di dalam software Arduino meny-

atakan bahwa:

16

Yang artinya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mendeteksi suhu kurang

dari atau sama dengan 25C dan kurang dari atau sama dengan 100C, maka

LED kuning sebagai output akan berada dalam keadaan LOW yang berarti

mati. Sedangkan ketika LM35 sebagai sensor suhu mendekteksi suhu kurang

dari atau sama dengan 50C, maka LED kuning sebagai output akan berada

dalam keadaan HIGH yang berarti hidup. Dari kedua hal tersebut dapat

ditarik kesimpulan bahwa pada program lampu otomatis deteksi suhu dengan

1 buah LED diprogram dengan pendeteksi suhu dalam interval 25C sampai

50C, karena pada interval tersebut lampu LED akan menyala dan jika tidak

berada pada interval tersebut, maka lampu LED akan mati. Dan ketika

LM35 tidak mendeteksi pada interval suhu selain diatas, maka LED kuning

akan berada dalam keadaan LOW atau mati.

Dan pada simulasi proteus lampu otomatis deteksi suhu dengan 3 buah

LED dapat diketahui bahwa pada suhu 50C hanya lampu LED biru yang

menyala, pada suhu 70C hanya lampu LED hijau yang menyala secara

berkedip, dan pada suhu 100C hanya lampu LED merah yang menyala.

Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting sebelumnya

di dalam software Arduino menyatakan bahwa:

17

Yang artinya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mendeteksi suhu 50C,

maka LED biru akan berada dalam keadaan HIGH yang berarti hidup dan

LED hijau serta merah berada dalam keadaan LOW yang berarti mati.

Sedangkan ketika LM35 sebagai sensor suhu mendeteksi suhu 70C, maka

LED hijau akan berada dalam keadaan HIGH yang berarti hidup dengan

delay waktu 1 detik. Dan ketika LM35 sebagai sensor suhu mendeteksi suhu

100C, maka LED merah akan berada dalam keadaan HIGH yang berarti

hidup dan LED hijau serta biru akan berada dalam keadaan LOW yang

berarti mati. Sehingga dengan perintah program tersebut, maka masing-

masing lampu LED akan menyala sesuai dengan suhu yang telah ditentukan

di dalam programnya. Dan ketika LM35 mendeteksi suhu selain pada suhu

diatas, maka ketiga buah LED tidak akan menyala.

Dari kedua percobaan tersebut dapat diketahui bahwa lampu monitoring

deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor suhu LM35. Lampu akan

menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau menerima energi panas

dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi energi panas dari luar

18

maka lampu akan mati secara otomatis.

Lampu otomatis monitoring deteksi suhu ini dapat berfungsi sebagai in-

dikator suhu di dalam suatu ruangan, sebagai indikator suhu bila terjadi

pemanasan berlebih pada alat elektronik seperti setrika, rice cooker, dis-

penser dan lain-lain. Sehingga bermanfaat untuk mengetahui bahwa suatu

alat elektronika yang sedang digunakan dalam keadaan panas atau dingin

dalam interval suhu tertentu.

3.3 Analisis Data

Berdasarkan pada hasil percobaan yang diperoleh dalam praktikum ini da-

pat dinyatakan bahwa praktikum yang telah dilakukan telah sesuai dengan

perintah pada tugas laporan dan telah sesuai dengan teorinya yang tercan-

tum dalam dasar teori. Hal ini dapat dibuktikan dengan ketepatan nyala

lampu LED sebagai indikator suhu baik itu untuk lampu otomatis deteksi

suhu dengan 1 buah LED maupun untuk 3 buah LED.

19

4 Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum yang diperoleh, maka dapat disimpulkan seba-

gai berikut:

1. Lampu monitoring deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor

suhu LM35. Lampu akan menyala secara otomatis saat sensor mende-

teksi atau menerima energi panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima

atau mendeteksi energi panas dari luar maka lampu akan mati secara

otomatis.

2. Untuk membuat sebuah lampu otomatis deteksi suhu, salah satu kom-

ponen penting di dalamnya adalah komponen IC LM35 yang berfungsi

sebagai pendeteksi suhu dengan tegangan ideal yang keluar dari LM35

mempunyai perbandingan 1C setara dengan 10 mV.

3. Sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu dapat diaplikasikan di-

dalam alat elektronika seperti setrika, rice cooker, dispenser dan lain-

lain.

20

References

[1] Floyd dan Buchla. Fundamental of analog circuits. Prentice Hall,

New Jersey, 2008.

[2] Malvino. Prinsip-prinsip elektronika I. 1994. Jakarta: Erlangga.

[3] Sutrisno. Elektronika Teori dan Penerapannya. 1985. Bandung: ITB.

[4] Halliday dan Resnick. Fisika. Jilid 2. 1988. Jakarta: Erlangga.

[5] Elektronika Dasar. Sensor Suhu IC LM35. 2012. Available

at http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-

suhu-ic-lm35/. Diakses pada hari Sabtu, 22 November 2014 pukul 20.00

WIB.

[6] Mauliana, Nurul. Cara Kerja dan Sensor Suhu LM35. 2013. Available

at http://nurullaizer78.blogspot.com/2013/05/cara-kerja-dan-sensor-

suhu-lm35.html. Diakses pada hari Sabtu, 22 November 2014 pukul

20.10 WIB.

[7] Generated. Sensor Suhu LM35. 2007. Available at http://elektronika-

elektronika.blogspot.com/2007/05/sensor-suhu-lm35.html. Diakses

pada hari Sabtu, 22 November 2014 pukul 20.15 WIB.

21

LAMPIRAN

Lampiran 7.1 Hasil tegangan output pada suhu 100C



22


23

Documents

Simulasi Lampu Otomatis Deteksi Suhu