APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PENGENDALIPENERANGAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8535

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratanmencapai derajad Sarjana Teknik

Program Studi S1 Teknik Elektro

Oleh:Netika Purwaningrum

NIM. 5350402020

KepadaJURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2007

SKRIPSI

APLIKASI FUZZY LOGIC UNTUK PENGENDALI PENERANGANRUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Di persiapkan dan disusun oleh :NETIKA PURWANINGRUM

NIM. 5350402020Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada Tanggal 9 April 2007

Susunan Dewan Penguji,

Pembimbing Utama Angota Dewan Penguji

Ir. Litasari, M.Sc. Drs. Noor Hudallah, M.TNIP. 131 122 534 NIP. 131 813 663

Pembimbing Pendamping

Tatyantoro Andrasto, S.T, M.TNIP. 132 232 153

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu peryaratanUntuk memperoleh derajat pendidikan Sarjana Teknik

Tanggal : April 2007

Drs. Djoko Adi Widodo, M.TNIP. 131 570 064

Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanan di suatu perguruan tinggi,

dan sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis

atau deterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan

disebutkan dalam daftar pustaka.

Semarang, 4 April 2007

Penulis

Netika PurwaningrumNIM. 5350402020

INTISARI

Suatu penerangan ruang diperlukan oleh manusia untuk mengenali objeksecara visual. Penerangan mempunyai pengaruh terhadap fungsi sebuah ruangan.Oleh karena itu diperlukan lampu sebagai sumber penerangan utama yang dapat

menunjang fungsi ruangan. Umumnya untuk pengaturan penerangan ruangandigunakan prinsip on-off. Pengaturan penerangan dengan prinsip on-off hanyaberdasarkan pada kondisi gelap terang ruangan, tanpa menghiraukan kontribusi dariluar. Hal ini sering mengakibatkan ketidaknyamanan dan ketidakefisienanpenggunaan energi listrik. Oleh karena itu diperlukan pengaturan penerangan yangdihasilkan lampu.

Prinsip kendali yang digunakan adalah kendali fuzzy. Sistem inferensi fuzzyyang digunakan pengendali penerangan ruangan ini adalah Metode Mamdani.Komposisi aturan menggunakan operator OR (union), sedangkan untuk defuzzifikasidigunakan metode MOM (Mean of Maximum). Sebagai pengendali utama padasistem menggunakan miktokontroller ATmega8535 dengan input dari sensor cahaya(LDR). Output dari pendendali selanjutnya ditampilkan LCD M1632 sebagaipenampil dan sebagai input rangkaian pengatur tegangan. Sistem ini bekerja di dalamruangan (in door) menggunakan maket rumah dengan tiga ruangan sebagai model.

Dalam pengujian perangkat keras dan lunak, diketahui bahwa sistempengendalian penerangan ruangan ini dapat menghemat energi. Dari pengujiansensor cahaya diperoleh hubungan antara luminansi dan tegangan yang mendekatilinier, sehingga pengendalian dengan mikrokontroler ATmega8535 dapat bekerjadengan baik.

Kata kunci: Pengendali Fuzzy, Iluminasi, Mikrokontroler ATmega8535ABSTRACT

A room illumination require by human to identify object in a visual manner.Illumination has influence to function of room. Thus require lamp is primaryillumination source which can support room function. Generally to adjust roomillumination use on-off principal. Illumination control use on-off principal justbased on dark or bright inside room without consider contribution from outside. Thethink often result in uncomfortable and inefficiency making use of electric current.This require light intensity control which produce by lamp.

The control principle is fuzzy control. Fuzzy inference system use MamdaniMethod. Rule composition use OR operator (union), while defuzzification use MOMmethod. As primary control an system use Microcontroller ATmega8535 with inputfrom Light censor (LDR). Output from this control system display by LCD M1632and as input use regulation circuit. This system working indoor use house scalemodel with three room as model.

In hardware and software testing, know that illumination control system beeconomize energy. From light censor testing get relationship between illuminationand voltage approach linier, so controlled that microcontroller ATmega8535 canwork well.

Key word: Fuzzy Control, Illumination, Microcontroler ATmega8535

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Do all the goods you can, All the best you can, In all times you can, In all places you

can, For all the creatures you can.

Be positive thinking and keep smile

Tempat untuk berbahagia itu di sini. Waktu untuk berbahagia itu kini. Cara untuk

berbahagia ialah dengan membuat orang lain berbahagia. - Robert G. Ingersoll

Persembahan:

Untuk Ibu, Bapak, dan Adiku,

serta teman-teman yang senantiasa mengiringi langkahku

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan

karunia-Nya, sehingga pelaksanaan skripsi dan penyusunan laporan ini dapat

terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah atas Nabi Muhammad

SAW dan para sahabatnya yang taat sampai akhir zaman.

Dalam penyusunan skripsi yang berjudul ”Aplikasi Fuzzy Logic Untuk

Pengendali Penerangan Ruangan Berbasis Mikrokontroler ATmega8535”, penyusun

telah dibantu oleh berbagai pihak. Atas kelancaran pembuatan skripsi, maka

penyusun mengucapkan terima kasih yang tulus kepada:

1. Drs. Djoko Adi Widodo, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Negeri Semarang.

2. Ir. Litasari, M.Sc., selaku dosen pembimbing utama jurusan Teknik Elektro

Universitas Gajah Mada (UGM) yang memberi bimbingan dan pengarahan.

3. Tatyantoro Andrasto, S.T, M.T, selaku dosen pembimbing pendamping jurusan

Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang (UNNES) yang memberi

bimbingan dan pengarahan.

4. Drs. Noor Hudallah, MT, selaku dosen penguji jurusan Teknik Elektro

Universitas Negeri Semarang (UNNES) yang memberi pengarahan.

5. Ibu, Bapak, dan keluargaku yang selalu memberikan do’a, kasih sayang, serta

dukungan, baik material maupun spiritualnya.

6. H6284NE dan SEJ210i yang mengiringi setiap langkahku.

7. Bima, Azis, Joko, Yoyok, Amirudik, Maya, Pipin, Renny, Kotho, Wawan atas

bantuan, saran dan dukungan selama ini.

8. Anita, Heni, Rina, Indi, Siska, Mbak Atik, Sulis, Asih atas bantuan dan dukungan

selama ini.

9. Teman-teman mahasiswa seperjuangan TE’02 Universitas Negeri Semarang.

10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah

membantu hingga terselesainya tugas akhir dan laporan tugas akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam laporan

Skripsi ini. Untuk itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penyusun

harapkan dari semua pihak. Semoga laporan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu

pengetahuan dan ilmu kontrol pada khususnya dan seluruh pihak yang

berkepentingan.

Semarang, April 2007

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................................ i

Halaman Pengesahan ...................................................................................... ii

Halaman Pernyataan ....................................................................................... iii

Intisari ............................................................................................................ iv

Abstract ........................................................................................................... v

Motto dan Persembahan................................................................................... vi

Kata Pengantar ................................................................................................ vii

Daftar Isi ......................................................................................................... ix

Daftar Gambar ................................................................................................. xii

Daftar Tabel..................................................................................................... xv

Daftar Lampiran .............................................................................................. xvi

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2. Permasalahan .............................................................................. 2

1.3. Tujuan ........................................................................................ 3

1.4. Batasan Masalah ......................................................................... 3

1.5. Metodologi Penelitian ................................................................. 3

1.6. Sistematika Penulisan ................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI ......................................................................... 6

2.1. Intensitas Penerangan (Iluminansi) ............................................... 6

2.2. Fuzzy Logic ................................................................................. 7

2.2.1.Notasi Himpunan Fuzzy...................................................... 7

2.2.2.Fungsi Keanggotaan............................................................ 8

2.2.3.Operasi Himpunan Fuzzy .................................................... 11

2.2.4.Pengendali Fuzzy Logic ...................................................... 12

2.3. Mikrokontroler ATmega8535 ...................................................... 18

2.3.1.Arsitektur ATmega8535...................................................... 19

2.3.2.Konfigurasi Pin ATmega8535............................................. 20

2.3.3.Peta Memori. ...................................................................... 21

2.3.4.Status Register (SREG)....................................................... 23

2.4. LDR ............................................................................................ 24

2.5. Triac ............................................................................................ 26

BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................. 30

3.1. Perancangan Perangkat Keras ...................................................... 33

3.1.1.Sensor Cahaya .................................................................... 33

3.1.2.Rangkaian Penampil ........................................................... 35

3.1.3.Modul pengatur tegangan.................................................... 37

3.1.4.Mikrokontroler ATmega8535 ............................................. 39

3.2. Perancangan Perangkat Lunak ..................................................... 40

3.2.1.Perancangan Fuzzy Logic .................................................... 42

3.2.2.Pemrograman...................................................................... 48

BAB IV PENGUJIAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK........................ 52

4.1. Pengujian Perangkat Keras .......................................................... 52

4.1.1.Pengujian Sensor Cahaya .................................................... 52

4.1.2.Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535............ 54

4.1.3.Pengujian LCD M1632 ....................................................... 55

4.1.4.Pengujian Rangkaian Solid State Relay (SSR)..................... 56

4.2. Pengujian Perangkat Lunak ......................................................... 57

4.2.1.Pengujian Pemrograman Pengendali Logika Fuzzy ............. 57

4.2.2.Pengujian Tampilan ............................................................ 59

4.2.3.Pengujian Sistem Pengaturan Penerangan Ruangan............. 60

BAB V PENUTUP .......................................................................................... 61

5.1. Kesimpulan ................................................................................ 61

5.2. Saran ........................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 62

LAMPIRAN ................................................................................................... 63

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Skema Perumusan Iluminasi (E) .................................................. 1

Gambar 2.2. Representasi Linear Naik ............................................................. 9

Gambar 2.3. Representasi Linear Naik ............................................................. 9

Gambar 2.4. Kurva Segitiga ............................................................................. 9

Gambar 2.5. Kurva Trapesium ......................................................................... 9

Gambar 2.6. Kurva-S PERTUMBUHAN......................................................... 10

Gambar 2.7. Kurva-S PENYUSUTAN ............................................................ 10

Gambar 2.8. Kurva Bentuk Lonceng ................................................................ 11

Gambar 2.9. Struktur dasar pengendali Fuzzy .................................................. 13

Gambar 2.10. Metode Max-min ....................................................................... 15

Gambar 2.11. Metode Max-Dot ....................................................................... 16

Gambar 2.12. Metode Centroid ........................................................................ 17

Gambar 2.13. Metode Bisektor......................................................................... 17

Gambar 2.14. Metode MOM (Mean of Maximum) .......................................... 18

Gambar 2.15. Metode LOM (Largest of Maximum) ......................................... 18

Gambar 2.16. Metode SOM (Smallest of Maximum) ........................................ 18

Gambar 2.17. Diagram Blok Fungsional ATmega8535 .................................... 19

Gambar 2.18. Konfigurasi Pin ATmega8535.................................................... 20

Gambar 2.19. Konfigurasi Memori Data ATmega8535 .................................... 22

Gambar 2.20. Memori Program ATmega8535.................................................. 23

Gambar 2.21. Status Register ATmega8535..................................................... 23

Gambar 2.22. Simbol LDR .............................................................................. 25

Gambar 2.23. Grafik hubungan antara resistansi dan luminansi....................... 25

Gambar 2.24. Rangkaian pengontrol gelombang penuh satu fasa ..................... 26

Gambar 2.25. Bentuk gelombang pengontrol gelombang penuh satu fasa......... 27

Gambar 2.23. Rangkaian ekivalen triac ............................................................ 28

Gambar 2.24. Simbol triac ............................................................................... 28

Gambar 2.25. Karakteristik triac ...................................................................... 29

Gambar 3.1. Blok diagram sistem Pengendalian Penerangan Ruangan ............ 30

Gambar 3.2. Denah Maket Rumah ................................................................... 32

Gambar 3.3. Maket Rumah Tampak Depan...................................................... 32

Gambar 3.4. Blok diagram sistem perangkat keras .......................................... 34

Gambar 3.5. Rangkaian sensor cahaya ............................................................. 35

Gambar 3.6. Modul LCD M1632 ..................................................................... 36

Gambar 3.7. Hubungan HD44780 dengan LCD ............................................... 36

Gambar 3.8. Rangkain LCD M1632................................................................. 37

Gambar 3.9. Rangkaian Solid State Relay ........................................................ 39

Gambar 3.10 . Rangkaian mikrokontroller ATmega8535 ................................. 40

Gambar 3.11. Diagram alir (flow chat) sistem pengendali penerangan ruangan 41

Gambar 3.12. Diagram alir timer untuk PWM.................................................. 42

Gambar 3.12. Fungsi keanggotaan input r3 ...................................................... 43

Gambar 3.13. Parameter fungsi keanggotaan Segitiga ...................................... 44

Gambar 3.14. Fungsi keanggotaan input r5 ...................................................... 44

Gambar 3.15. Fungsi keanggotaan output LDR dalam ruangan ........................ 45

Gambar 3.16. Parameter fungsi keanggataan Trapesium................................... 45

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Tegangan dan Luminansi...................... 55

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Defuzzifikasi Sistem dan Perhitungan... 58

Gambar 4.3. Tampilan nama alat...................................................................... 59

Gambar 4.4. Tampilan idantitas pembuat ......................................................... 59

Gambar 4.5. Tampilan Ruang Keluarga ........................................................... 59

Gambar 4.6. Tampilan Ruang Tidur ................................................................. 59

Gambar 4.7. Tampilan Ruang Baca.................................................................. 59

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Basis aturan (rule base) .................................................................. 46

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Rangkaian Sensor .................................................. 54

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Rangkaian SSR ...................................................... 57

Tabel 4.3. Data Pengujian Pemrograman Logika Fuzzy ................................... 58

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Sistem Pengaturan Penerangan Ruangan ................ 60

DAFTAR LAMPIRAN

A. Listing Program

B. Data Sheet

C. Gambar Rangkaian Keseluruhan

D. Kalibrasi Rangkaian Sensor

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi kontrol saat ini mulai bergeser kepada otomatisasi

sistem kontrol yang menuntut pengunaan komputer, sehingga campur tangan

manusia dalam pengontrolan sangat kecil. Bila dibandingkan dengan pengerjaan

secara manual, sistem peralatan yang dikendalikan oleh komputer akan memberikan

keuntungan dalam hal efisiensi, keamanan, dan ketelitian. Kemampuan komputer,

baik perangkat keras maupun perangkat lunak, dapat dimanfaatkan untuk berbagai

aplikasi pengendalian, seperti pengendalian suhu, kecepatan motor, penerangan, dan

lain-lain

Suatu penerangan ruang diperlukan oleh manusia untuk mengenali objek

secara visual. Penerangan mempunyai pengaruh terhadap fungsi sebuah ruangan.

Oleh karena itu diperlukan lampu sebagai sumber penerangan utama yang dapat

menunjang fungsi ruangan. Umumnya untuk pengaturan penerangan ruangan

digunakan prinsip on-off, dimana pada saat ruangan gelap lampu dinyalakan dan

akan dimatikan apabila ruangan terang. Dengan prinsip on-off, pengaturan

penerangan hanya berdasarkan pada kondisi gelap terang ruangan tanpa

menghiraukan kontribusi dari luar seperti cahaya matahari. Pada saat kondisi di luar

ruangan mendung dan lampu dalam keadaan off, berarti dalam ruangan agak gelap.

Akan tetapi jika lampu dinyalakan maka di dalam ruangan menjadi terlalu terang

bahkan menyilaukan. Hal ini sering mengakibatkan ketidaknyamanan. Disamping

itu, pemakaian kualitas penerangan yang berlebihan juga berhubungan dengan

efisiensi penggunaan energi listrik. Oleh karena itu diperlukan pengaturan

penerangan, baik untuk faktor kenyamanan maupun efisiensi pemakaian energi

listrik. Pengaturan tersebut sering disebut peredup. Peredupan menggunakan

perinsip-prinsip: pengaturan tegangan masukan, pengaturan arus, atau pengaturan

sudut fase. Dengan pengaturan penerangan dimungkinkan penghematan energi

listrik.

Mengingat pentingnya pengaturan penerangn, dalam tugas akhir ini dirancang

pengendali penerangan ruang-ruang yang secara fungsional berbeda, misalnya ruang

tidur, ruang keluarga, dan ruang baca, dalam sebuah rumah. Sebagai pengendali

intensitas cahaya digunakan mikrokontroler Atmega8535 dengan metode

pengendalian berbasiskan logika fuzzy.

Fuzzy Logic pertama kali dikenalkan oleh Lotfi Zadeh, seorang profesor di

University of California di Berkeley. Logika fuzzy menawarkan alternatif lain dalam

perancangan dimana aksi kontrolnya dinyatakan dengan ungkapan bahasa, bukan

menggunakan nilai - nilai tajam (crisp) seperti pada aksi kontrol konvensional.

1.2. Permasalahan

Dari uraian diatas, dapat disimpulkan permasalahan sebagai berikut:

Bagaimana menerapkan metode fuzzy logic dalam pengaturan penerangan dalam

sebuah rumah, untuk beberapa ruangan yang berbeda.

1.3. Tujuan

Secara garis besar pembuatan alat ini bertujuan untuk mempelajari penerapan

metode fuzzy dalam pengendalian penerangan beberapa ruangan pada sebuah rumah.

1.4. Batasan Masalah

Dalam skripsi ini permasalahan akan dibatasi sebagai berikut :

1. Pengendalian dilakukan secara simulatif, untuk lampu-lampu didalam sebuah

maket rumah dengan tiga ruangan yang fungsinya berbeda, dan dengan satu

lampu pijar dalam setiap ruang.

2. Metode yang digunakan untuk pengendalian penerangan ruangan ini adalah

metode Fuzzy Logic

3. Perangkat keras pengendali menggunakan Mikrokontroler Atmega8535

1.5. Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan dalam pembuatan skripsi terdiri dari

beberapa tahapan sebagai berikut:

1. Studi Pustaka/Literatur

Studi ini dilakukan dengan cara mencari dan membaca literature serta karya-

karya “Pengendalian Penerangan Ruangan” yang sudah dibuat sebelumnya dan

data-data yang berhubungan dengan alat yang akan dibuat.

2. Studi Lapangan

Studi ini dilakukan untuk memperoleh alat dan bahan yang diperlukan untuk

merancang dan membuat modul pengendalian penerangan ruangan pada sebuah

maket rumah.

3. Perancangan dan Pengembangan Sistem Pengendali Penerangan

Pada tahap ini dilakukan perancangan dan pengembangan hardware maupun

software untuk Sistem Pengendali Penerangan

4. Pengujian Sistem Pengendali Penerangan

Studi ini meliputi pengujian sistem yang dirancang pada tahap 3, dengan

menggunakan beberapa parameter pengujian sehingga diperoleh data hasil

pengujian yang selanjutnya dapat dianalisis.

5. Penulisan laporan

Hasil dari studi pustaka/literature, studi lapangan, perancangan dan

pengembangan sistem pengendali penerangan ruangan, serta pengujian sistem

pengendali penerangan ruangan akan dituangkan dalam laporan.

1.6. Sistematika Penulisan

Agar skripsi ini lebih mengarah pada permasalahan dan membuat keteraturan

dalam penyusunan dan penulisannya maka dibuat dalam beberapa bab, sebagai

berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang, permasalahan, tujuan, pembatasan masalah,

metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II. DASAR TEORI

Bab ini berisi dasar teori mengenai intensitas penerangan dan iluminasi,

fuzzy logic, perangkat keras utama yaitu mikrokontroler Atmega8535 dan

perangkat keras pendukung seperti sensor, dan aktuator.

BAB III. PERANCANGAN

Bab ini berisi rancangan perangkat keras maupun perangkat lunak.

BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi hasil pengujian perangkat keras maupun lunak disertai

analisis hasil pengujian.

BAB V. PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dan saran.

BAB II

DASAR TEORI

2.6. Intensitas Penerangan (Iluminasi)

Intensitas penerangan (E) adalah pernyataan kuantitatif untuk intensitas

cahaya (I) yang menimpa atau sampai pada permukaan bidang. Intensitas penerngan

disebut pula iluminasi atau kuat penerangan.

Dengan menganggap sumber penerangan sebagai titk yang jaraknya (h) dari

bidang penerangan, maka iluminasi (E) dalam lux (lx) pada suatu titik pada bidang

penerangan adalah:

lxhIE 2= ........................................................................ (2.1)

Pada skema dibawah ini X sebagai sumber cahaya, sehingga besarnya E pada

titik P dan Q adalah:

Gambar 2.1. Skema perumusan iluminasi (E)

Kuat penerangan pada titik P (Ep): 2hIE p = ........................................ (2.2)

Kuat penerangan pada titik Q (EQ): αsinhIEQ = ................................. (2.3)

2.7. Fuzzy Logic

Fuzzy logic pertama kali dikenalkan kepada publik oleh Lotfi Zadeh, seorang

profesor di University of California di Berkeley. Fuzzy logic digunakan untuk

menyatakan hukum operasional dari suatu sistem dengan ungkapan bahasa, bukan

dengan persamaan matematis. Banyak sistem yang terlalu kompleks untuk

dimodelkan secara akurat, meskipun dengan persamaan matematis yang kompleks.

Dalam kasus seperti itu, ungkapan bahasa yang digunakan dalam Fuzzy logic dapat

membantu mendefinisikan karakteristik operasional sistem dengan lebih baik.

Ungkapan bahasa untuk karakteristik sistem biasanya dinyatakan dalam bentuk

implikasi logika, misalnya aturan Jika – Maka.

Pada teori himpunan klasik yang disebut juga dengan himpunan crisp

(himpunan tegas) hanya dikenal dua kemungkinan dalam fungsi keanggotaannya,

yaitu kemungkinan termasuk keanggotaan himpunan (logika 1) atau kemungkinan

berada di luar keanggotaannya (logika 0). Namun dalam teori himpunan fuzzy tidak

hanya memiliki dua kemungkinan dalam menentukan sifat keanggotaannya tetapi

memiliki derajat kenaggotaan yang nilainya antara 0 dan 1. fungsi yang menetapkan

nilai ini dinamakan fungsi keanggotaan yang disertakan dalam himpunan fuzzy.

2.7.1. Notasi Himpunan Fuzzy

Misalkan U adalah kumpulan obyek yang secara umum dinyatakan dengan

{u}. U disebut semesta pembicaraan dan u mewakili elemen-elemen dari U. Suatu

himpunan fuzzy F dalam semesta pembicaaraan U dapat direpresentasikan oleh suatu

fungsi keanggotaan (membership function) µF yang mewakili nilai dalam interval

[0,1] untuk tiap u dalam U dinyatakan sebagai µF = Uà [0,1]

Himpunan fuzzy F dalam U biasanya dinyatakan sebagai himpunan pasangan

berurutan u dan derajat keanggotaan.

}Uu))u(,u{(F f ∈µ= .......................................... (2.4)

Jika U kontinyu, himpunan fuzzy F dapat ditulis sebagai:

∫µ

=u

f

u)u(F .......................................................... (2.5)

Jika U diskrit, himpunan fuzzy F dinyatakan sebagai:

∑=

µ=

n

1i i

if

u)u(F ........................................................... (2.6)

2.7.2. Fungsi Keanggotaan

Fungsi keanggotaan (membership function) adalah suatu kurva yang

menunjukkan pemetaan titik-titik input data ke dalam nilai keanggotaannya yang

memiliki interval antara 0 sampi 1. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk

mendapatkan nilai keanggotaan adalah dengan melalui pendekatan fungsi. Ada

beberapa fungsi yang dapat digunakan, yaitu:

1. Representasi Linier

Ada dua keadaan himpunan fuzzy linier. Pertama kenaikan himpunan

dimulai pada nilai domain yang memiliki derajad keanggotaan nol (0)

bergerak ke kanan menuju ke nilai domain yang memiliki derajad

keanggotaan lebih tinggi (Gambar 2.2). Kedua, merupakan kebalikan dari

yang pertama. Garis lurus dimulai dari nilai tertinggi kemudian bergerak

turun ke nilai yang lebih rendah (Gambar 2.3)

Gambar 2.2. Representasi Linear Naik Gambar 2.3. Representasi Linear

Turun

1. Representasi Kurva Segitiga

Kurva segitiga pada dasarnya merupakan gabungan antara dua garis

(linear) seperti terlihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Kurva Segitiga

2. Representasi Kurva Trapesium

Kurva trapesium pada dasarnya seperti bentuk segitiga hanya saja ada

beberapa titik yang memiliki nilai keanggotaan 1 (Gambar 2.5)

Gambar 2.5. Kurva Trapesium

1

0a

bdomain

Derajadkeanggotaan

µ(x)

1

0a bdomain

Derajadkeanggotaan

µ(x)

1

0a b

domain

Derajadkeanggotaan

µ(x)

c

1

0a b

domain

Derajadkeanggotaan

µ(x)

dc

3. Representasi Kurva-S

Kurva-S atau sigmoid berhubungan dengan kenaikan dan penurunan

secara tak linear. Kurva PERTUMBUHAN dan PENYUSUTAN merupakan

kurva-S.

Kurva-S untuk PERTUMBUHAN akan bergerak dari sisi paling kiri

(nilai keanggotaan = 0) ke sisi paling kanan (nilai keanggotaan = 1) seperti

pada Gambar 2.6. Sedangkan Kurva-S PENYUSUTAN akan bergerak dari

sisi paling kanan (nilai keanggotaan = 1) ke sisi paling kiri (nilai keanggotaan

= 0) seperti terlihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.6. Kurva-S PERTUMBUHAN

Gambar 2.7. Kurva-S PENYUSUTAN

4. Representasi Kurva Bentuk Lonceng

Gambar 2.8 menunjukkan kurva bentuk lonceng (bell curve). Kurva

bentuk lonceng ini terbagi atas tiga kelas, yaitu: kurva PI, beta, dan Gauss.

Gambar 2.8. Kurva Bentuk Lonceng

2.7.3. Operasi Himpunan Fuzzy

Jika A dan B adalah dua buah himpunan Fuzzy dalam semesta pembicaraan

U dengan fungsi keanggotaan µA (u) dan µB (u), maka pada kedua himpunan Fuzzy

tersebut dapat berlaku operasi :

1. Kesamaan (equality)

Dua buah himpunan Fuzzy A dan B dapat dinyatakan sama jika :

)u()u( BA µ=µ ; untuk semua u ∈ U............................................... (2.7)

2. Gabungan (union)

Fungsi keanggotaan dari gabungan dua buah himpunan Fuzzy A dan B,

µAUB, dapat dinyatakan sebagai :

{ })u(,)u(max)u( BAAUB µµ=µ ; untuk semua u ∈ U........................ (2.8)

3. Irisan (intersection)

Fungsi keanggotaan dari irisan dua buah himpunan Fuzzy A dan B, µ B,

dapat dinyatakan sebagai :

{ })u(,)u(min)u( BABA µµ=µ ∩ ; untuk semua u ∈ U ........................ (2.9)

4. Komplemen (complement)

Fungsi keanggotaan dari komplemen himpunan Fuzzy A, Aµ , dapat

dinyatakan sebagai :

)u(1)u( AA µ−=µ ; untuk semua u ∈ U.......................................... (2.10)

2.7.4. Pengendali Fuzzy Logic

Tujuan utama dalam system pengendali adalah mendapatka keluaran (outpu)

sebagai respon dari masukan (input). Dalam kendali dengan cara klasik, melibatkan

formula-formula matematika yang cukup rumit. Hal ini berbeda dengan kendali

fuzzy. Pengendali Fuzzy merupakan suatu sistem kendali yang berdasar pada basis

pengetahuan manusia didalam melakukan kendali terhadap suatu proses. Konsep

matematika yang mendasari logika fuzzy sangat sederhana dan mudah dimengerti.

Pendekatan fuzzy melibatkan aturan-aturan yang dinyatakan dalam kata-kata dan

tidak memerlukan presisi yang tinggi serta ada toleransi untuk data yang kurang

tepat. Struktur dasar sebuah pengendali Fuzzy diperlihatkan pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9. Struktur dasar pengendali Fuzzy

2.2.4.1. Fuzzifikasi

Fuzzifikasi yaitu suatu proses untuk mengubah suatu masukan dari bentuk

tegas (crisp) menjadi fuzzy (variabel linguistik) yang biasanya disajikan dalam

bentuk himpunan-himpunan fuzzy dengan suatu fungsi kenggotaannya masing-

masing.

2.2.4.2. Basis Aturan (Rule Base)

Basis aturan berisi aturan-aturan fuzzy yang digunakan untuk pengendalian

sistem. Aturan-aturan ini dibuat berdasarkan logika dan intuisi manusia, serta

berkaitan erat dengan jalan pikiran dan pengalaman pribadi yang membuatnya. Jadi

tidak salah bila dikatakan bahwa aturan ini bersifat subjektif, tergantung dari

ketajaman yang membuat. Aturan yang telah ditetapkan digunakan untuk

menghubungkan antara variabel-variabel masukan dan variabel-variabel keluaran.

Aturan ini berbentuk ‘JIKA – MAKA’ (IF THEN), sebagai contoh adalah :

Aturan 1 : JIKA x adalah A1 DAN y adalah B1 MAKA z adalah C1

Aturan 2 : JIKA x adalah A2 DAN y adalah B2 MAKA z adalah C2

Aturan i : JIKA x adalah Ai DAN y adalah Bi MAKA z adalah Ci

Dengan :

Ai (i = 1,2,3,…) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel masukan x

Bi (i = 1,2,3,…) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel masukan y

Ci (i = 1,2,3,…) adalah himpunan Fuzzy ke i untuk variabel keluaran z

2.2.4.3. Evaluasi Aturan (Inference)

Berdasarkan basis aturan yang telah dibuat, variabel-variabel masukan fuzzy

diolah lebih lanjut untuk mendapatkan suatu penyelesaian. Dengan demikian dapat

diambil suatu keputusan berupa variabel fuzzy keluaran, yaitu himpunan-himpunan

keluaran fuzzy dengan fungsi keanggotaan yang ditetapkan berdasarkan metode yang

digunakan.suatu keputusan. Metode yang digunakan dalam proses pengambilan

keputusan ini adalah:

1. Metode Max-Min

Pada metode Max-Min, pengambilan keputusan didasarkan pada

aturan operasi menurut Mamdani. Keputusan yang diambil berdasarkan

aturan ke-i dapat dinyatakan dengan i ∧ ci(z), sehingga keanggotaan C

adalah titik yang diberikan oleh:

c(z) = ( 1 ∧ c1(z)) ∨ ( 2 ∧ c2(z)) ∨ ... ∨ ( i ∧ ci(z))

atau c(z) = max {min ( 1, c1(z)), min ( 2, c2(z)),..., min ( i, ci(z))}

dimana:

1 = A1(x) ∧ B1(x) = min { A1(x), B1(x)}

2 = A2(x) ∧ B2(x) = min { A2(x), B2(x)}

3 = A3(x) ∧ B3(x) = min { A3(x), B3(x)}

·

·

i = Ai(x) ∧ Bi(x) = min { Ai(x), Bi(x)}

Proses pengambilan keputusan Max-Min dapat dilukiskan seperti

pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10. Metode Max-min

2. Metode Max-Product (Max-Dot)

Keputusan yang diambil berdasarkan aturan ke i dapat dinyatakan

dengan i • ci(z), sehingga keanggotaan C adalah titik yang diberikan

oleh:

c(z) = ( 1 • c1(z)) ∨ ( 2 • c2(z)) ∨ ... ∨ ( i • ci(z))

atau c(z) = {min ( 1, c1(z)), min ( 2, c2(z)),..., min ( i, ci(z))}

Proses pengambilan keputusan dengan metode Max-Dot dapat

dilukiskan pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11. Metode Max-Dot

2.2.4.4. Defuzzifikasi

Defuzzifikasi dapat didefinisikan sebagai proses pengubahan besaran fuzzy

yang disajikan dalam bentuk himpunan-himpunan fuzzy keluaran dengan fungsi

keanggotaannya untuk mendapatkan kembali bentuk tegasnya (crisp). Hal ini

diperlukan sebab dalam aplikasi nyata yang dibutuhkan adalah nilai tegas (crisp).

Ada beberapa metode defuzzifikasi yang bisa dipakai pada komposisi aturan

MAMDANI (Kusumadewi 2004:44), antara lain:

1. Metode Centroid

Metode centroid ini juga dikenal sebagai metode COA (Center of

Area) atau metode Center of Gravity. Pada metode ini nilai tegas

keluarannya diperoleh berdasarkan titik berat dari kurva hasil proses

pengambilan keputusan (inference).

µC

Z

Gambar 2.12. Metode Centroid

2. Metode Bisektor

Pada metode ini nilai tegas keluarannya diperoleh dengan cara

mengambil nilai pada domain fuzzy yang memiliki nilai keanggotaan

setengah dari jumlah total nilaikeanggotaan pada daerah fuzzy.

Gambar 2.13. Metode Bisektor

3. Metode MOM (Mean of Maximum)

Pada metode ini nilai tegas keluarannya diperoleh berdasarkan

rata-rata semua aksi kontrol fuzzy yang mempunyai fungsi keanggotaan

maksimum.

Gambar 2.14. Metode MOM (Mean of Maximum)4. Metode LOM (Largest of Maximum)

µC

Z

µC

Z

Pada metode ini, nilai tegas keluarannya diperoleh berdasarkan

tingkat keanggotaan terbesar ( c(z) maksimum).

Gambar 2.15. Metode LOM (Largest of Maximum)

5. Metode SOM (Smallest of Maximum)

Pada metode ini, nilai tegas keluarannya diperoleh berdasarkan

tingkat keanggotaan terkecil ( c(z) minimum).

Gambar 2.16. Metode SOM (Smallest of Maximum)

2.8. Mikrokontroler ATmega8535

Mikrokontroller ATmega8535 merupakan mikrokontroller generasi AVR (Alf

and Vegard s Risk processor). Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC

(Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam

kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus

clock.

2.3.1. Arsitektur ATmega8535

µC

Z

µC

Z

Gambar 2.17. Diagram Blok Fungsional ATmega8535

(diambil dari data sheet ATmega8535)

Gambar 2.17. memperlihatkan bahwa ATmega8535 memiliki bagian sebagai

berikut

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog Timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 Kb dengan kemampuan Read While Write.

8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar

512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

11. Antarmuka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

13. Sistem mikroprosessor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16

MHz.

2.3.2. Konfigurasi Pin ATmega8535

Gambar 2.18. Konfigurasi Pin ATmega8535

(diambil dari data sheet ATmega8535)

Konfigurasi pin ATmega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.18. Secara

fungsional konfigurasi pin ATmega8535 sebagai berikut :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground.

3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus untuk

Timer/Counter, Komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk TWI,

Komparator analog, dan Timer Oscilator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk

Komparator analog, Interupsi eksternal, dan Komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

2.3.3. Peta Memori

ATmega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program

yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register

umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal.

Register dengan fungsi umum menempati space data pada alamat terbawah,

yaitu $00 sampai $1F, register khusus untuk menangani I/O dan kontrol

mikrokontroller menempati 64 alamat $20 hingga $5F, sedangkan SRAM 512 byte

pada alamat $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan Gambar

2.19.

Gambar 2.19. Konfigurasi Memori Data ATmega8535

(diambil dari data sheet ATmega8535)

Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word

karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATmega8535

memiliki 4 Kbyte x 16-bit Flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai

$FFF. AVR memiliki 12-bit Program Counter (PC) sehingga mampu mengalamati

isi Flash.

Gambar 2.20. Memori Program ATmega8535

(diambil dari data sheet ATmega8535)

ATmega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak

512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF.

2.3.4. Status Register (SREG)

Status Register merupakan register berisi status yang dihasilkan pada setiap

operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian

dari inti CPU mikrokontroller.

Gambar 2.21. Status Register ATmega8535

(diambil dari data sheet ATmega8535)

a. Bit 7 – I : Global Interrupt Enable

Bit yang harus diset untuk meng-enable interupsi.

b. Bit 6 – T : Bit Copy Storage

Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan

dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T

menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali ke

suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BLD.

c. Bit 5 – H : Half Carry Flag

d. Bit 4 – S : Sign Bit

Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara flag-N (negative) dan flag-V

(two s complement overflow).

e. Bit 3 – V : Two s Complement Overflow Flag

Bit yang berguna untuk mendukung operasi aritmatika.

f. Bit 2 – N : Negative Flag

Bit akan diset bila suatu operasi menghasilkan bilangan negatif.

g. Bit 1 – Z : Zero Flag

Bit akan diset bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol.

h. Bit 0 – C : Carry Flag

Bit akan diset bila suatu operasi menghasilkan carry.

2.9. LDR

LDR (Light Dependent Resistant) merupakan suatu jenis tahanan yang sangat

peka terhadap cahaya. Sifat dari tahanan LDR ini adalah nilai tahanannya akan

berubah apabila terkena sinar atau cahaya. Apabila tidak terkena cahaya nilai

tahanannya akan besar dan sebaliknya apabila terkena cahaya nilai tahanannya akan

menjadi kecil. LDR terbuat dari bahan cadmium selenoide atau cadmium sulfide.

Film cadmium sulfide mempunyai tahanan yang besar jika tidak terkena sinar dan

apabila terkena sinar tahanan tersebut akan menurun. LDR banyak digunakan karena

mempunyai ukuran kecil, murah dan sensitivitas tinggi. Simbol LDR seperti

ditunjukan pada Gambar 2.22, sedangkan Gambar 2.23 menunjukkan grafik

hubungan antara resiatansi dan iluminasi.

Gambar 2.22. Simbol LDR

(diambil dari data sheet LDR)

Gambar 2.23. Grafik hubungan antara resistansi dan iluminasi

(diambil dari data sheet LDR)

2.10.Triac

Pengaturan terhadap lampu listrik dapat dilakukan dengan pemotongan

gelombang sinusoida. Pemotongan terhadap gelombang sinus menyebabkan nilai

efektif arus berkurang sehingga lampu menjadi redup. Pemotongan gelombang sinus

dapat dilakukan menggunakan thyristor. Peredup menggunakan thyristor untuk

mengontrol gelombang penuh satu fasa yang menentukan kuantitas pemotongan

gelombang sinusoida. Prinsip dari kontrol sudut fasa untuk gelombang penuh satu

fasa dapat dijelaskan berdasarkan rangkaian pada Gambar 2.24. Energi mengalir ke

beban dikontrol dengan menunda sudut pemicuan thyristor T1 dan sudut pemicuan

thyristor T2. Selama tegangan masukan setengah siklus positif, daya yang mengalir

dikontrol oleh beberapa sudut tunda dari thyristor T1, dan thyristor T2 mengontrol

daya selama tegangan masukan setengah siklus negatif. Pulsa-pulsa yang dihasilkan

pada T1 dan T2 terpisah 180°.

Gambar 2.24. Rangkaian pengontrol gelombang penuh satu fasa

Bentuk gelombang untuk tegangan masukan, tegangan keluaran, dan sinyal

gerbang untuk T1 dan T2 ditunjukkan pada Gambar 2.25.

Gambar 2.25. Bentuk gelombang pengontrol gelombang penuh satu fasa

SCR (Sillicon Controlled Rectifier) dan TRIAC (Bidirectional triode

thyristor) adalah alat thyristor yang paling sering digunakan (Petruzella 2002: 264).

Triac dapat bersifat konduktif dalam dua arah. Dalam hal ini dapat dianggap

sebagai dua buah thyristor yang terhubung invers-paralel dengan koneksi gerbang

seperti ditunjukkan pada Gambar 2.23. Triac mempunyai tiga terminal; terminal

utama 2 (MT2), terminal utama 1 atau (MT1), dan gerbang (G). Gambar 2.24

menunjukan symbol triac.

Gambar 2.23. Rangkaian ekivalen triac

Gambar 2.24. Simbol triac

Jika terminal MT2 positif terhadap MT1, triac dapat di-on-kan dengan

memberikan sinyal gerbang positif antara G dan MT1. Jika terminal MT2 negatif

terhadap MT1 maka triac dapat di-on-kan dengan memberikan sinyalpulsa negatif

antara G dan MT1. Tidak perlu memiliki kedua sinyal gerbang positif dan negative

dan triac dapat dihidupkan baik oleh sinyal gerbang positif maupun negative.

Karakteristik v-I dari triac diberikan Gambar 2.25. Arus I, disebut holding current

adalah arus minimun yang dibutuhkan untuk mempertahankan triac tetap on, Triac

merupakan komponen yang simetris dan mampu memberikan perfomansi yang sama

pada daerah kerja kuadran III dari grafik dengan kerja kuadran I. Sehingga Triac

dapat dioperasikan dikuadran I (tegangan dan arua gerbang positif) atau di kuadran

III (arus dan tegangan gerbang negatif).

Gambar 2.25. Karakteristik triac

BAB III

PERANCANGAN ALAT

Perancangan sistem Pengendali Penerangan Ruangan meliputi perancangan

perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware). Sistem yang dirancang

akan membentuk suatu sistem pengendali penerangan ruang. Pengendalian

penerangan ruang dilakukan dengan mengendalikan besarnya kuantitas cahaya yang

dihasilkan oleh lampu. Untuk pengendalian besarnya kuantitas cahaya, maka

dilakukan pengaturan tegangan yang diberikan ke lampu. Pada Gambar 3.1,

pengaturan tegangan dilakukan oleh blok pengatur tegangan berdasarkan output dari

pengendali fuzzy.

Gambar 3.1. Blok diagram sistem Pengendalian Penerangan satu Ruangan

Interaksi user dengan sistem dapat dilihat dari input yang diberikan yaitu

dengan menekan switch 1. Setelah switch 1 ditekan, input dari sensor cahaya diolah

oleh pengendali dengan metode fuzzy logic. Output dari pendendali selanjutnya

ditampilkan oleh penampil dan sebagai input rangkaian pengatur tegangan. Lampu

akan menyala sesuai dengan input yang diberikan oleh rangkaian pengatur tegangan.

Variabel keluaran dari proses yaitu intensitas cahaya yang dihasilkan lampu akan

berbaur dengan cahaya dari sumber luar menghasilkan iluminasi ruang Selanjutnya

sumberpenerangan luar

30

iluminasi ruang diukur oleh sensor cahaya yang kemudian menghasilkan sinyal

sebagai masukan umpan balik bagi pengendali. Pengendali akan terus mengolah

sinyal masukan dan menghasilkan suatu nilai keluaran sehingga terbentuk suatu

sistem kendali loop tertutup. Sistem akan berhenti bekerja apabila user menekan

switch 1.

Sistem ini bekerja di dalam ruangan (in door) menggunakan maket rumah

dengan tiga ruangan sebagai model , dengan sumber penerangan yang berasal dari

lampu didalam ruang dan sumber penerangan dari luar. Maket rumah tersebut terdiri

dari tiga ruangan, yaitu ruang tamu/keluarga dengan ukuran 30x60 cm, ruang tidur

yang berukuran 30x30 cm, dan ruang baca yang berukuran 30x30 cm. Masing-

masing ruangan menggunakan lampu pijar dengan daya berbeda-beda yang

disesuaikan dengan fungsi ruangan tersebut. Standar kuat penerangan dalam ruangan

untuk ruang keluarga, ruang tidur, dan ruang baca adalah 300, 50, dan 200 lux

(Muhaimin 2001: 145). Ruang keluarga menggunakan lampu dengan daya 20 watt,

ruang tidur menggunakan lampu dengan daya 5 watt, sedangkan ruang baca

menggunakan lampu dengan daya 15 watt. Karena penelitian yang dilakukan

menggunakan model, maka atrandar kuat penerangan tidak terpenuhi. Iluminasi yang

dihasilkan berdasar lampu yang terpasang, terukur untuk ruang keluarga, ruang ruang

tidur, dan ruang baca adalah 300, 70, dan 200 lux. Denah maket rumah ditunjukkan

oleh Gambar 3.2, sedangkan Gambar 3.3 menunjukkan maket rumah tampak depan.

Gambar 3.2. Denah Maket Rumah

Gambar 3.3. Maket Rumah Tampak Depan

Alat dan Komponen Perancangan

Pada perancangan “Aplikasi Fuzzy Logic untuk Pengendali Penerangan

Berbasis Mikrokontroler ini digunakan alat dan komponen sebagai berikut:

1. Personal Computer (PC), digunakan untuk membuat program dan

mendownloadkannya ke mikrokontroler ATmega8535.

2. Downloader ATmega8535 untuk mendownload program dari PC ke

mikrokontroler ATmega8535.

3. Sensor Cahaya (LDR) sebagai tranduser.

4. Mikrokontroler ATmega8535 sebagai pengendali fuzzy

5. LCD sebagai penampil iluminasi ruang.

6. Solid State Relay (SSR)

7. Maket rumah yang memiliki tiga ruangan untuk memodelkan ruangan-ruangan

yang akan dikendalikan penerangannya Maket tersebut menggunakan lampu

pijar dengan daya yang berbeda untuk masing-masing ruangan.

3.3. Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras meliputi perancangan, rangkaian sensor cahaya,

bagian pengendali berbasiskan mikrokontroler ATmega8535, rangkaian penampil,

rangkain Solid State Relay (SSR). Blok diagram system perangkat keras ditunjukkan

pada gambar 3.4, sedangkan gambar rangkaian keseluruhan terlampir.

Gambar 3.4. Blok diagram sistem perangkat keras

3.3.1. Sensor Cahaya

Rangkaian sensor cahaya yang digunakan pada pengendali penerangan

ruangan ditunjukkan pada Gambar 3.5. Sebagai sensor cahaya adalah LDR (Light

Dependent Resistor) yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya iluminasi di dalam

ruangan. Pengendali penerangan ruangan ini menggunakan enam buah LDR sebagai

transducer yg mengubah energi cahaya ke energi listrik yang selanjutnya akan diolah

mikrokontroller. LDR 0 dan LDR 1 diletakkan di ruang 0, LDR 2 dan 3 diletakkan di

ruang 1, sedangkan LDR 4 dan LDR 5 diletakkan di ruang 2. Masing-masing

ruangan menggunakan 2 sensor. Sensor pertama diletakkan di dekat lampu, hal ini

bertujuan supaya iluminasi yang diukur sebagian besar bersumber dari lampu.

Sedangkan sensor kedua diletakkan dekat dengan sumber luar.

R01k

L0LDR

VCC

R11k

L1LDR

VCC

R21k

L2LDR

VCC

R31k

L3LDR

VCC

LDR.0 LDR.1 LDR.2 LDR.3

R41k

L4LDR

VCC

R51k

L5LDR

VCC

LDR.4 LDR.5

Gambar 3.5. Rangkaian sensor cahaya

3.3.2. Rangkaian Penampil

Penampil pada sistem Pengendali Penerangan Ruangan ini menggunakan

modul penyaji kristal cair (LCD) dengan tingkat kecerahan tinggi. Modul ini

merupakan modul penyaji kristal cair matrik titik dengan pengendali di dalamnya.

Pengendali ini mempunyai sebuah ROM/RAM pembangkit karakter di dalamnya dan

RAM data tampilan. Semua fungsi tampilan dikendalikan oleh instruksi-instruksi.

M1632 merupakan Modul LCD Matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2

baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris

pixel terakhir adalah kursor). Gambar 3.6. menunjukkan Modul LCD M1632. Dan

Gambar 3.7. menunjukkan hubungan antara layar LCD dengan HD44780 yang

merupakan mikrokontroller pengendali LCD dan mempunyai kemampuan untuk

mengatur proses scanning pada layar.

Gambar 3.6. Modul LCD M1632

Gambar 3.7. Hubungan HD44780 dengan LCD

(diambil dari data sheet HD44780)

Rangkaian ini berfungsi untuk menampilkan informasi sebagai berikut:

1. Nama alat

Setelah sistem dihubungkan dengan jala-jala PLN, pada baris pertama LCD akan

menampilkan ” KENDALI LAMPU ” dan baris kedua akan menampilkan "dgn

LOGIKA FUZZY"

2. Identitas pembuat

1,5 detik setelah menampilkan nama alat, LCD akan menampilkan " N E T I K

A " pada baris pertama dan "== U N N E S ==" pada baris kedua.

3. Hasil pengukuran iluminasi, output dari pengendali fuzzy, dan periode pemicuan

PWM (Pulse Width Modulation)

Jika switch 1 ditekan maka sistem akan berjalan sehingga LCD dapat

menampilkan hasil pengukuran iluminasi, output dari pengendali fuzzy, dan

periode pemicuan PWM (Pulse Width Modulation). Baris pertama LCD

menampilkan hasil pembacaan iluminasi sensor pada ruang 0 (LDR 0 dan LDR

1) yang telah dikonversi menjadi bentuk digital. Baris kedua akan menampilkan

output pengendali fuzzy yang berupa nilai tegangan pengaturan, dan

menampilkan periode pemicuan PWM yang merupakan hasil konversi dari

output pengendali fuzzy. Apabila switch 0 ditekan sekali, LCD akan

menampilkan informasi hasil pengukuran iluminasi, output pengendali fuzzy, dan

periode pemicuan PWM dari ruang 1. Namun jika switch 0 ditekan dua kali, LCD

akan menampilkan informasi dari ruang 2.

Konfigurasi pin dari LCD dan alokasinya pada mikrokontroler ATmega8535

dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Rangkain LCD M1632

3.3.3. Modul pengatur tegangan

Sebagai pengatur tegangan, digunakan rangkaian Solid State Relay (SSR)

yang pada prinsipnya adalah penggabungan antara rangkaian optocoupler yang

VR5k

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

JLCDPin LCD

VCC

PORT

C.0

PORT

C.1

PORT

C.2

PORT

C.4

PORT

C.5

PORT

C.6

PORT

C.7

LCD PORTC[0..7]

menggunakan Zero Crossing Circuit di dalam MOC 3041 dan TRIAC. Gambar 3.9

menunjukkan gambar rangkaian SSR, sedangkan cara kerja rangkaian ini adalah

sebagai berikut:

Jika ada logika 1 pada input (IN) rangkaian ini, maka transistor BD139 akan

aktif dan sambungan Collector dan Emitter seolah-olah seperti saklar tertutup

sehingga arus akan lewat dari power suply melewati MOC kaki 1 dan 2. Hal ini akan

mengakibatkan dioda yang berada didalam MOC 3041 aktif dan transistor yang

berada di dalam MOC3041 juga aktif. Keadaan ini akan mengakibatkan arus dari

jala-jala 220VAC mengalir ke kaki Gate TRIAC dan akan memicu TRIAC tersebut.

Pemicuan ini mengakibatkan kaki MT1 dan MT2 akan terhubung dan jala-jala

220VAC akan mengalir melalui beban. Hal ini berakibat beban ON. C 10nF/400V

pada rangkaian ini berfungsi untuk mengurangi arus yang sangat besar saat beban

mulai ON.

Jika terdapat logik 0 pada input (IN) rangkaian ini, maka transistor BD139

tidak akan aktif dan sambungan kolektor emitor (CE) seolah-olah seperti saklar

tebuka. Hal ini mengakibatkan dioda dan transistor yang berada di dalam MOC3041

tidak aktif dan tidak akan ada pemicuan pada TRIAC sehingga beban tidak

terhubung ke jala-jala 220VAC atau dengan kata lain beban OFF. Pemberian logika

0 ataupun logika 1 tersebut dikendalikan oleh mikrokontroler.

Gambar 3.9. Rangkaian Solid State Relay

3.3.4. Mikrokontroler ATmega8535

Rangkaian ini bekerja sebagai unit pengendali agar sistem bekerja sesuai

dengan algoritma program.

Bagian input mikrokontroler di dalam rangkaian ini pin 0 - 5 Port A

terhubung dengan rangkaian sensor, sehingga system dapat mengolah besarnya

tegangan menjadi informasi besarnya iluminasi yang terukur oleh sensor.

Bagian output mikrokontroler Port B mikrokontroler ini terhubung dengan

rangkaian solid state relay untuk mengendalikan keadaan lampu dalam keadaan

terang, agak terang, redup, agak redup, atau padam. Pin 2 Port D terhubung dengan

rangkaian zero crossing detector. Pin 3 Port D terhubung dengan rangkaian switch 0

untuk melihat keadaan di masing-masing ruangan seperti yang terlihat pada

penampil. Pin 7 Port D terhubung dengan switch 1 untuk menjalankan system.

Sedangkan Port B untuk mengaktifkan tampilan pada penampil. Gambar rangkaian

sistem mikrokontroller ATmega8535 seperti terlihat pada gambar 3.10.

10

G

10nF/400V

BD13910

CIRCUITCROSSZERO

MOC3041

1

2

6

4

560

LOAD

12

29/2W

VCC

MT2

220 VAC

IN

MT1330

Q4008L4/TO

PB0

PB2PB3PB4PB5PB6PB7

PB1PA0

PA2PA3PA4PA5PA6PA7

PA1

PC0

PD4PC4PC3

PC5

PC7PC6

PD7

PD2

PC2PD5PD6 PC1

PD0PD1

PD3

X113

X212

RESET9

PD3 (INT1)17 PD2 (INT0)16

PD5 (OC1A)19 PD4 (OC1B)18

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PB0 (XCT/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (INT2/AIN0)3

PB3 (OC0/AIN1)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

(ADC1) PA1 39

(ADC2) PA2 38

(ADC3) PA3 37

(ADC4) PA4 36

(ADC5) PA5 35

(ADC6) PA6 34

(ADC7) PA7 33

AREF 32

PD7 (OC2)21 (SCL) PC0 22(SDA) PC1 23PC2 24PC3 25PC4 26PC5 27(TOSC1) PC6 28(TOSC2) PC7 29

AVCC 30

PD6 (ICP1)20

(ADC0) PA0 40U1

ATMEGA8535

RST

X2

X1

LDR.0 (PA.0)

LCD

PWM Lamp

ZCD (PD.2)SW0 (PD.3)

LDR.1 (PA.1)LDR.2 (PA.2)LDR.3 (PA.3)

PORTB[0. .2]

PORTC[0..7]

LDR.4 (PA.4)LDR.5 (PA.5)

SW1 (PD.7)

Gambar 3.10 . Rangkaian mikrokontroller ATmega8535

3.4. Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat program mikrokontroler

yaitu CodeVision AVR C Compiler dengan menggunakan bahasa C. Selanjutnya

program ini disimpan dalam memori data dan memori program. Perancangan

software dilakukan dengan membuat diagram alir (flow chart) terlebih dahulu.

Setelah itu, program dibuat dengan mengikuti diagram alir (flow chart) seperti yang

ditunjukkan pada gambar 3.11. Sedangkan diagram alir timer untuk PWM

ditunjukkan pada gambar 3.12..

Gambar 3.11. Diagram alir (flow chat) sistem pengendali penerangan ruangan

Gambar 3.12. Diagram alir timer untuk PWM

3.4.1. Perancangan Fuzzy Logic

Sistem inferensi fuzzy yang digunakan pengendali penerangan ruangan ini adalah

Metode Mamdani. Pada metode mamdani, untuk mendapatkan output diperlukan

4 tahapan, yaitu: Pembentukan himpunan fuzzy (fuzzifikasi), aplikasi fungsi

implikasi (aturan), komposisi aturan, dan penegasan (defuzzifikasi). Komposisi

aturan menggunakan operato OR (union), sedangkan untuk defuzzifikasi

digunakan metode Centroid.

Sinyal input dari LDR 0, LDR 2, dan LDR 4 yang berupa nilai tegas (crisp)

difuzzifikasi menjadi himpunan-himpunan fuzzy GELAP, SEDANG, dan

TERANG dengan fungsi kenggotaan segitiga. Fungsi keanggotaan dengan tiga

variabel dari sinyal input (Fungsi keanggotaan input r3) adalah sebagai berikut:

Gambar 3.13. Fungsi keanggotaan input r3

Dari fungsi keanggotaan diatas, dapat diketahui derajad keanggotaan (µ) masing-

masing variabel dalam himpunan fuzzy GELAP, SEDANG dan TERANG.

Untuk menghitung derajad keanggotaan segitiga tersebut digunakan rumus 3.1

(perhatikan gambar 3.14).

( )

( )

( )

≥

≤<

−−

≤<

−−

≤

=

bx

bxccbxb

cxaacax

ax

xA

0

)(0

)(µ ............................................................. 3.1

Der

ajad

kea

nggo

taan

(µ)

Gambar 3.14. Parameter fungsi keanggotaan Segitiga

Sinyal dari LDR 0, LDR 2, dan LDR 4 yang telah dikonversi dari sinyal analog

menjadi bentuk digital kemudian difuzzifikasi. Fungsi keanggotaan dengan 5

variabel dari sinyal input (Fungsi keanggotaan input r5) adalah sebagai berikut:

Gambar 3.15. Fungsi keanggotaan input r5

Untuk menghitung derajad keanggotaan input r5 digunakan rumus 3.1

(perhatikan gambar 3.14).

Der

ajad

kea

nggo

taan

(µ)

1

0a c

domain

Derajadkeanggotaan

µ(x)

b

Gambar 3.16. Fungsi keanggotaan output LDR dalam ruangan

Fungsi keanggotaan untuk nyala lampu (output) seperti ditunjukkan gambar 3.15.

Untuk menghitung derajad keanggotaan dari variabel REDUP menggunakan

rumus 3.1 (perhatikan gambar 3.14). Rumus 3.2 (perhatikan gambar 3.16)

digunakan untuk menghitung derajad keanggotaan dari variabel PADAM,

SANGAT-REDUP, AGAK-TERANG, dan TERANG.

( )

( )

( )

( )

≥

≤<

−−

≤≤

≤<

−−

≤

=

dx

dxccdxd

cxb

cxaabax

ax

xA

0

1

)(0

)(µ ............................................................ 3.2

Gambar 3.17. Parameter fungsi keanggataan Trapesium

Der

ajad

kea

nggo

taan

1

0a b

domain

Derajadkeanggotaan

µ(x)

dc

Basis aturan (rule base) untuk pengendali penerangan ruangan ini ditunjukkan

oleh tabel 3.1.

Tabel 3.1. Basis aturan (rule base)

R5 GPR5 AGR5 RRR5 ATR5 TRR5GPR3 TROT ATOT ATOT ATOT RDOTSDR3 ATOT RDOT RDOT RDOT SROTTRR3 RDOT SROT SROT SROT PDOT

Keterangan:

INPUT

R5 : untuk fungsi keanggotaan dengan lima variabel

GPR5 : gelap

AGR5 : agak gelap

RRR5 : remang-remang

ATR5 : agak terang

T RR5 : terang

R3 : untuk fungsi keanggotaan dengan tiga variabel

GPR3 : gelap

SDR3 : sedang

T RR3 : terang

OUTPUT

PDOT : padam (output)

SROT : sangat redup (output)

R DOT : redup (output)

ATOT : agak terang (output)

T ROT : terang (output)

R3

Dari tabel 3.1. dapat dituliskan 15 aturan sebagai berikut:

1. If (r3 is GELAP) and (r3 is GELAP) then (Nyala Lampu is

TERANG)

2. If (r5 is GELAP) and (r3 is SEDANG) then (Nyala Lampu is

TERANG)

3. If (r5 is GELAP) and (r3 is TERANG) then (Nyala Lampu is

TERANG)

4. If (r5 is AGAK GELAP) and (r3 is GELAP) then (Nyala Lampu is AGAK

TERANG)

5. If (r5 is AGAK GELAP) and (r3 is SEDANG) then (Nyala Lampu is

REDUP)

6. If (r5 is AGAK GELAP) and (r3 is TERANG) then (Nyala Lampu is

SANGAT REDUP)

7. If (r5 is REMANG-REMANG) and (r3 is TERANG) then (Nyala Lampu is

SANGAT REDUP)

8. If (r5 is REMANG-REMANG) and (r3 is SEDANG) then (Nyala Lampu is

REDUP)

9. If (r5 is REMANG-REMANG) and (r3 is GELAP) then (Nyala Lampu is

AGAK TERANG)

10. If (r5 is AGAK TERANG) and (r3 is GELAP) then (Nyala Lampu is AGAK

TERANG)

11. If (r5 is AGAK TERANG) and (r3 is SEDANG) then (Nyala Lampu is

REDUP)

12. If (r5 is AGAK TERANG) and (r3 is TERANG) then (Nyala Lampu is

SANGAT REDUP)

13. If (r5 is TERANG) and (r3 is TERANG) then (Nyala Lampu is

PADAM)

14. If (r5 is TERANG) and (r3 is SEDANG) then (Nyala Lampu is

PADAM)

15. If (r5 is TERANG) and (r3 is GELAP) then (Nyala Lampu is

PADAM)

3.4.2. Pemrograman

Inisialisasi sistem ATmega8353. Pada CodeWizardAVR dilakukan pengaturan

Port A sebagai input ADC, Port B sebagai output lampu, Port C sebagai output

LCD, sedangkan Port D sebagai input zero crossing detector, switch 0 dan switch

1. Timers yang digunakan adalah Timer2 dengan mode normal top = FFh dan

clock value 4 MHz. Dalam pemrograman digunakan variabel-variabel sebagai

berikut:

// Global variableschar buf[33];// Variabel fungsi keanggotaan inputunsigned int mu, mu_gpr3, mu_sdr3, mu_trr3, mu_gpr5, mu_agr5,

mu_rrr5, mu_atr5, mu_trr5, GPR3, SDR3, TRR3, GPR5, AGR5, RRR5, ATR5, TRR5, ldr[6], xx;long int ot[6];unsigned char room, rom, flg, x, out_fuz[6];// Variabel fungsi keanggotaan outputunsigned int mu_pdot, mu_atot, mu_rdot, mu_srot, mu_trot;

Program dimulai dengan inisialisasi variabel awal pada menu utama:

void main(void){unsigned char j;xx=flg=0;room=0;x=0;

ot[0]=ot[1]=ot[2]=0;

Selanjutnya LCD akan menampilkan informasi nama alat dan identitas pembuat,

dalam pemrograman dituliskan sebagai berikut:

#asm("cli") // Global disable interruptslcd_init(16); // LCD module initialization

lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" KENDALI LAMPU");lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("dgn LOGIKA FUZZY"); delay_ms(1500);lcd_clear();#asm("sei") // Global enable interruptswhile (1){ lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" N E T I K A "); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("== U N N E S ==");

Proses pengendalian dimulai apabila switch 1 ditekan

j=0; while (PIND.7==1) {} while (PIND.7==0) {}

while (j==0) { if (PIND.7==0) {j=1;};

Untuk membaca besarnya sinyal dari LDR 0, LDR 2, dan LDR 4 dalam

program dituliskan sebagai berikut

ldr[x]=read_adc(x);r3();

Sinyal-sinyal tersebut selanjutnya difuzzifikasi. Berikut adalah penerjemahan

derajad keanggotaan input r3 (Gambar 3.8) kedalam bahasa pemrograman

Atmega8535.

void r3(void){ GPR3=SDR3=TRR3=0; mu_gpr3=mu_sdr3=mu_trr3=0;

// GELAPmu=(127-ldr[x])*10;

if (ldr[x]>127) {mu=0;}; mu=mu/127; if (mu>0) { GPR3=1; mu_gpr3=mu;

};

// SEDANG if (ldr[x]<128) { mu=(ldr[x]*10)/127; if (mu>0) { SDR3=1; mu_sdr3=mu; } }

// TERANG else { mu=((255-ldr[x])*10)/128; if (mu>0) { SDR3=1; mu_sdr3=mu; } mu=((ldr[x]-127)*10)/128; if (mu>0) { TRR3=1; mu_trr=mu; }; };}Sedangkan untuk membaca besarnya sinyal dari LDR 0, LDR 2, dan LDR 4

dalam program dituliskan sebagai berikut

ldr[x+1]=read_adc(x+1); r5();

Sinyal-sinyal tersebut selanjutnya difuzzifikasi Berikut adalah penerjemahan

derajad keanggotaan input r5 (Gambar 3.13) kedalam bahasa pemrograman

Atmega8535.

void r5(void){unsigned char y;y=x+1;GPR5= AGR5= RRR5= ATR5= TRR5= 0; mu_gpr5= mu_agr5= mu_rrr5= mu_atr5= mu_trr5= 0; // GELAP

if (ldr[y]<=64) { mu=((64-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { GP=1; mu_gp=mu; } // AGAK GELAP

mu=(ldr[y]*10)/64; if (mu>0) {

AG=1; mu_ag=mu; } } if (ldr[y]>64 && ldr[y]<=128) { mu=((128-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { AG=1; mu_ag=mu; } // REMANG-REMANG mu=((ldr[y]-64)*10)/64; if (mu>0) { RR=1; mu_rr=mu; } }

if (ldr[y]>128 && ldr[y]<=192) { mu=((192-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { RR=1; mu_rr=mu; } // AGAK TERANG mu=((ldr[y]-128)*10)/64; if (mu>0) { AT=1; mu_at=mu; } } if (ldr[y]>192) { mu=((255-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { AT=1; mu_at=mu; } //TERANG mu=((ldr[y]-192)*10)/64; if (mu>0) { TR=1; mu_tr=mu; } }}

Setelah input difuzzifikasi kemudian dilakukan evaluasi aturan (inferensi)

menggunakan basis aturan yang telah dirancang. Output yang diperoleh dari inferensi

selanjutnya didefuzzifikasi untuk mendapatkan output dalam bentuk nilai tegas.

Penerjemahan derajad keanggotaan output, basis aturan, dan defuzzifikasi kedalam

bahasa pemrogramn Atmega8535 adalah sebagai berikut:

void fuzz_out(void){unsigned int mu_xx,zz,mu_xz; mu_pdot= mu_atot= mu_rdot= mu_srot= mu_trot = mu_xx= 0; zz=mu_xz=0; out_fuz[x]=0;

//SANGAT REDUP if ((AG==1) && (TRR==1)) {mu_srot=min(mu_ag, mu_trr);} if ((RR==1) && (TRR==1)) {mu_xx =min(mu_rr, mu_trr);

mu_srot=max(mu_srot, mu_xx);} if ((AT==1) && (TRR==1)) {mu_xx =min(mu_at, mu_trr);

mu_srot=max(mu_srot, mu_xx);} if (mu_srot>0) { mu_xz=mu_xz + (((30*mu_srot)+250)/10)*mu_srot; zz =zz+mu_srot; mu_xz=mu_xz + (((35*(10-mu_srot))+850)/10)*mu_srot; zz =zz+mu_srot; } //REDUP if ((AG==1) && (SDR==1)) {mu_rdot=min(mu_ag, mu_sdr);}//

mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} if ((RR==1) && (SDR==1)) {mu_xx =min(mu_rr, mu_sdr);

mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} if ((AT==1) && (SDR==1)) {mu_xx =min(mu_at, mu_sdr);

mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} if (mu_rdot==10) { mu_xz=mu_xz + (128*mu_rdot); zz =zz+mu_rdot; } if ((mu_rdot>0) && (mu_rdot<10)) { mu_xz=mu_xz + (((63*mu_rdot)+650)/10)*mu_rdot; zz =zz+mu_rdot; mu_xz=mu_xz + (((62*(10-mu_rdot))+1280)/10)*mu_rdot; zz =zz+mu_rdot; } //AGAK TERANG if ((AG==1) && (GPR==1)) {mu_atot=min(mu_ag, mu_gpr);} if ((RR==1) && (GPR==1)) {mu_xx =min(mu_rr, mu_gpr);

mu_atot=max(mu_atot, mu_xx);} if ((AT==1) && (GPR==1)) {mu_xx =min(mu_at, mu_gpr);

mu_atot=max(mu_atot, mu_xx);} if (mu_atot>0) { mu_xz=mu_xz + (((35*mu_atot)+1350)/10)*mu_atot; zz =zz+mu_atot; mu_xz=mu_xz + (((25*(10-mu_atot))+2000)/10)*mu_atot; zz =zz+mu_atot; } out_fuz[x]=mu_xz/zz;

//PADAM if ((TR==1) && (TRR==1)) {mu_pdot=min(mu_tr, mu_trr);} if (mu_pdot>0) { mu_xz=(((20*(10-mu_pdot))+250)/10)*mu_pdot; zz =mu_pdot; }

//TERANG if ((GP==1) && (GPR==1)) {mu_trot=min(mu_gp, mu_gpr);} if (mu_trot>0) { mu_xz=mu_xz + (((39*mu_trot)+1950)/10)*mu_trot; zz =zz+mu_trot; }

BAB IV

PENGUJIAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK

4.1. Pengujian Perangkat Keras

Pengujian perangkat keras dilakukan untuk mengetahui apakah perangkat

keras yang telah dirancang dapat bekerja atau berfungsi dengan baik sebagaimana

yang diinginkan. Pengujian yang dilakukan terhadap perangkat keras meliputi

beberapa blok rangkaian perangkat keras yang telah dirancang. Terdapat beberapa

pengujian yang dilakukan terhadap perangkat keras, diantaranya:

4.2.1. Pengujian Sensor Cahaya

Untuk pengujian sensor cahaya digunakan voltmeter digital. Pengujian

dilakukan dengan menjalankan system dan menghubungkan output rangkaian sensor

cahaya dengan voltmeter digital. Agar dapat dideteksi perubahan keluaran tegangan

LDR terhadap perubahan cahaya, mula-mula LDR diberi cahaya hingga pada LCD

menunjukkan nilai iluminasi sebesar 230. Kemudian intensitas cahaya diturunkan

hingga menunjukkan iluminasi sebesar 50. Untuk setiap penurunan iluminasi sebesar

10, dicatat besarnya iluminasi dan tegangan keluaran LDR. Hasil pengujiannya

ditunjukkan pada Tabel 4.1. Hasil pengujian sensor cahaya menggunakan lux meter

dan volt meter digital sebagai kalibrasi terlampir

52

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Rangkaian Sensor

Iluminasi

(lux)

Tegangan

(Volt)

230 0,53220 0,66210 0,87200 0,99190 1,23180 1,42170 1,69160 1,92150 2,04140 2,16130 2,46120 2,71110 2,84100 3,0590 3,3180 3,470 3,5760 3,850 4,0640 4,2130 4,3520 4,53

10 4,77

Berdasarkan data pada Tabel 4.1 dapat dibuat grafik hubungan antara

iluminasi dengan tegangan keluaran LDR yaitu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Dari grafik pada Gambar 4.1 terlihat bahwa hubungan antara iluminasi dengan

tegangan keluran LDR mendekati linier sesuai dengan gambar 2.23.

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250

luminansi (lux)

tega

ngan

(Vol

t)

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Tegangan dan Iluminasi

4.2.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535

Pengujian minimum mikrokontroler dilakukan untuk mengetahui apakah

mikrokontroler dapat bekerja sesuai dengan fungsi semestinya. Pengujian

dilakukan dengan menjalankan program yg akan membuat lampu ping-pong

(nyala-mati secara bergantian). Setiap port dihubungkan dengan LED untuk

mengetahui apakah masing-masing kaki berfungsi dengan baik. Pada

CodeWizartAVR dilakukan pengaturan Port A, Port B, Port C, dan Port D sebagai

output. Kemudian pada CodeVisionAVR dituliskan program ping-pong sebagai

berikut:

#include <mega8535.h>void main(void){while (1) { PORTA=0xaa; PORTB=0xaa; PORTC=0xaa; PORTD=0xaa; };

}

Keluaran nilai digital ADC

4.2.3. Pengujian LCD M1632

Pengujian LCD ini untuk mengetahui apakah LCD dapat dipakai atau rusak.

Pengujian pertama yang dilakukan dengan memberi tegangan pada pada kaki catu

daya (kaki 2 dan 15). Maka LCD akan menyala, namun demikian tidak berarti

LCD akan bekerja dengan. Pengujian selanjutnya adalah menjalankan program ke

dalam sistem minimum ATmega8535 yang akan di tampilkan oleh LCD melalui

Port C. Sebagai contoh perintah untuk menampilkan tulisan “TEKNIK

ELEKTRO UNNES”. Pada CodeWizartAVR dilakukan pengaturan Port C untuk

LCD. Selanjutnya pada CodeVisionAVR dituliskan program sebagai berikut:

#include <mega8535.h>

#asm .equ __lcd_port=0x15#endasm#include <lcd.h>

void main(void){#asm("sei")lcd_init(16);

lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" TEKNIK ELEKTRO ");lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf(" U N N E S ");}

4.2.4. Pengujian Rangkaian Solid State Relay (SSR)

Pengujian rangkaian SSR bertujuan untuk mengetahui apakah rangkaian ini

dapat menghasilkan output sesuai dengan input yang didapat dari rangkaian

mikrokontroller ATmega8535. Pengujian pada rangkaian ini delakukan dengan

menjalankan system dan memberikan tegangan dari jala-jala PLN serta

menghubungkan output rangkaian dengan wattmeter. Pada saat pengujian, ruang

keluarga (R0) menggunakan lampu pijar 20 watt, ruang tidur (R1) menggunakan

lampu pijar 5 watt, sedangkan ruang baca (R3) menggunakan lampu pijar 15 watt.

Dari pengujian tersebut, diperoleh hasil seperti pada tabel 4.2.

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Rangkaian SSR

Daya (Watt)Kondisi

lampu R0 R1 R2

padam 0 1 0

agak redup 0 11 7

redup 3 12 8

agak terang 3 14 9

terang 4 19 13

Dari hasil pengujian rangkaian SSR, pada saat kondisi lampu terang tidak

dapat mencapai daya maksimal. Hal ini dikarenakan tegangan dari jala-jala PLN

ketika pengukuran kurang dari 220 V.

4.2. Pengujian Perangkat Lunak

Pengujian perangkat lunak ini dilakukan pada beberapa sub rutin program.

Tujuan pengujian adalah untuk memastikan sub rutin bekerja sesuai dengan yang

direncanakan. Untuk sub rutin yang menerima input dan meneruskan output dapat

dicobakan secara langsung pada mikrokontroler sehingga hasilnya dapat dilihat.

Misalnya sub rutin pada LCD maka akan dapat dilihat secara langsung pada LCD.

4.2.1. Pengujian Program Pengendali Logika Fuzzy

Pengujian pemrograman pengendali logika fuzzy bertujuan untuk mengetahui

apakah pemrograman sudah sesuai dengan perhitungan atau belum. Pengujian

dilakukan dengan membandingkan antara defuzzifikasi yang ditampilkan pada LCD

dengan defuzzifikasi perhitungan. Tabel 4.3. menunjukan data pengujian

pemrograman logika fuzzy.

Tabel 4.3. Data Pengujian Program Kendali Fuzzy

Hasil Defuzzifikasi

Input r5 Input r3pada output

Sistemhasil

Perhitungan

Error

(%)

20 10 234 200 23,5

65 10 170 175 2,9

65 125 123 129 4,9

65 230 87 86 1,1

130 10 169 175 3,6

130 125 125 129 3,2

130 230 87 86 1,1

190 10 170 175 2,9

190 125 128 129 0,8

190 230 84 86 2,4

240 230 0 45 17,6

Dari tabel 4.3. dapat dibuat grafik hubungan antara hasil defuzzifikasi oleh

sistem dan hasil defuzzifikasi berdasarkan perhitungan, seperti ditunjukkan

Gambar4.2.

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

SistemPerhitungan

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Defuzzifikasi Sistem dan Perhitungan

Dari tabel 4.3 dan grafik 4.2, dapat dilihat pada saat input r5 20 lux dan 240 lux,

errornya sangat besar, sehingga sistem dapat bekerja dengan baik pada r5 antara 65 –

190 lux.

4.2.2. Pengujian Tampilan

Pengujian tampilan bertujuan untuk melihat apakah tampilan pada LCD

sudah sesuai dengan pemrograman. Tampilan-tampilan pada LCD seperti terlihat

pada gambar-gambar berikut:

Gambar 4.3. Tampilan nama alat

Gambar 4.4. Tampilan idantitas pembuat

Gambar 4.5. Tampilan Ruang Keluarga

Gambar 4.6. Tampilan Ruang Tidur

Gambar 4.7. Tampilan Ruang Baca

K E N D A L I L A M P U d g n L O G I K A F U Z Z Y

N E T I K A P5 3 5 0 4 0 2 0 2 0 U N N E S

R g 0 : ^ ^D e f u z z :

R g 1 : ^ ^ D e f u z z :

R g 2 : ^ ^ D e f u z z :

Gambar 4.3. menunjukkan tampilan pertama setelah sistem dijalankan.

Setelah 1,5 detik akan muncul tampilan identitas pembuat seperti ditunjukkan

Gambar 4.4. LCD akan menampilkan tampilan Ruang Keluarga seperti pada

Gambar 4.5. apabila switch 1 ditekan. Jika switch 0 ditekan 1 kali, LCD akan

menampilkan tampilan Ruang Tidur seperti Gambar 4.6. Namun jika pada LCD

ditampilkan informasi Ruang Baca seperti Gambar 4.7., berarti telah ditekan 2 kali.

Apabila switch 1 ditekan sekali lagi, maka LCD akan kembali menampilkan identitas

pembuat dan sistem berhenti bekerja.

4.3. Pengujian Sistem Pengaturan Penerangan Ruangan

Pengujian sistem pengaturan penerangan ruangan bertujuan untuk mengetahui

apakah sistem dapat mempertahankan iluminasi dalam ruangan. Pengujian ini

dilakukan dengan cara menjalankan sistem dan mengukur iluminasi masing-masing

ruangan dengan lux meter. Pengujian dilakukan pada tiga kondisi lampu yaitu

padam, redup, dan terang. Tabel 4.4 menunjukkan hasil pengujian sistem

Tabel 4.4. Hasil pengujian sistem Pengaturan Penerangan Ruangan

Stndr. Iluminasi (lux) Hasil Pengukuran (Lux) Error (%)Kondisi

LampuRuang

Kel.

Ruang

Tidur

Ruang

Baca

Ruang

Kel.

Ruang

Tidur

Ruang

Baca

Ruang

Kel.

Ruang

Tidur

Ruang

Baca

padam 300 70 200 340 65 190 13,3 7,1 5

redup 300 70 200 290 65 200 3,33 7,1 0

terang 300 70 200 300 70 200 0 0 0

BAB V

PENUTUP

5.3. Kesimpulan

Berdasarkan perancangan dan pengujian yang telah dilakukan maka dapat

disimpulkan bahwa:

1. Pengendalian penerangan dalam ruang dengan memperhitungkan kontribusi

pencahayaan dari sumber luar kedalam ruangan dapat menghemat energi.

2. Sistem ATmega8535 berfungsi sebagai central processing unit yang

mengolah sinyal analog dari LDR menjadi suatu nilai keluaran yang berupa

waktu tundaan untuk pemicuan triac pada rancl mjgkaian solid state relay.

3. Jumlah ruangan yang dikendalikan oleh Sistem Pengendali Penerangan

Ruangan ini terbatas. Hal ini disebabkan oleh kapasitas ADC internal yang

berada di Port A Mikrokontroler ATmega8535 hanya terdiri dari 8 pin.

4. Mikrokontroller ATmega8535 dapat bekerja dengan baik karena hubungan

antara iluminasi dan tegangan mendekati linier.

5.4. Saran

1. Jumlah dan peletakan LDR disesuaikan dengan ukuran ruangan, sehingga

didapatkan pengendalian penerangan yang maksimal.

2. Jika pada suatu ruangan digunakan banyak sensor, sebaiknya digunakan

sistem multiplexing.

DAFTAR PUSTAKA

________. HD44780U (LCD II) (Dot Matrix Liquid Crystal DisplayController/Driver) HITACHI. www.sparkfun.com/datasheets/lcd

________. Light Dependent Resistors. www.google.com

________. 1987. Liquid Crystal Display Module M1632 User Manual. SeikoInstrumens Inc 15 Juni 2006

Fellow IEE. 1999. Rangkaian, Devais, dan Aplikasinya Jilid 1. Jakarta: PT.Prenhallindo.

Kusumadewi, Sri. 2003. Artificial Intelligence Teknik dan Aplikasi. Yogyakarta:Graha Ilmu.

Kusumadewi, Sri dan Hari Punomo. 2004. Aplikasi Logika Fuzzy Untuk PendukungKeputusan. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Kusumadewi, Sri. 2002. Analisis dan Desain Sistem Fuzzy Menggunakan Tool BoxMatlab. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Muhaimin. 2001. Teknologi Pencahayaan. Bandung: PT. Refika Aditama

Nalwan, Paulus Andi.2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka ModulLCD M1632. Jakarta : PT Elex Media Komputindo

Petruzella, Frank D. 2001. Elektronik Industri. Yogyakarta : Andi

Wardhana, Lingga. 2006. Baca Sendiri Mikrokontroller AVR Seri ATMega8535Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta: Andi

LAMPIRAN A

/*****************************************************This program was produced by theCodeWizardAVR V1.25.1 EvaluationAutomatic Program Generator© Copyright 1998-2006 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.http://www.hpinfotech.com

Project : Fuzzy LampVersion : 1Date : 24/12/2006Author : NetikaCompany : UNNESComments:

Chip type : ATmega8535Program type : ApplicationClock frequency : 4.000000 MHzMemory model : SmallExternal SRAM size : 0Data Stack size : 128*****************************************************/

#include <mega8535.h>#include <stdio.h>#include <delay.h>#include <math.h>

// Alphanumeric LCD Module functions#asm .equ __lcd_port=0x15 ;PORTC#endasm#include <lcd.h>

// Global variableschar buf[33];unsigned int mu, mu_gpr, mu_sdr, mu_trr, mu_gp, mu_ag, mu_rr,mu_at, mu_tr, GPR, SDR, TRR, GP, AG, RR, AT,TR, ldr[6], xx;long int ot[6];unsigned char room, rom, flg, x, out_fuz[6];unsigned int mu_pdot, mu_atot, mu_rdot, mu_srot, mu_trot;

#define ADC_VREF_TYPE 0x60// fungsi 8 bit ADCunsigned char read_adc(unsigned char adc_input){ADMUX=adc_input|ADC_VREF_TYPE;ADCSRA|=0x40;while ((ADCSRA & 0x10)==0);ADCSRA|=0x10;

return ADCH;}

// External Interrupt 0 service routineinterrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void){ flg=1; PORTB.0=1; PORTB.1=1; PORTB.2=1; xx=0;}

// External Interrupt 1 service routineinterrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void){ room=room+1; if (room>2) {room=0;}}

// Timer 2 overflow interrupt service routineinterrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void){ if (flg==1) { if (xx>ot[0]) {PORTB.0=0;} if (xx>ot[1]) {PORTB.1=0;} if (xx>ot[2]) {PORTB.2=0;} xx=xx+1; }}

void fuzz_out(void);void r5(void);void r3(void);

void main(void){unsigned char j;

// Input/Output Ports initialization // Port A initializationPORTA=0x00; // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=InFunc2=In Func1=In Func0=InDDRA=0x00; // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=TState2=T State1=T State0=T // Port B initializationPORTB=0x00; // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=OutFunc3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=OutDDRB=0xFF; // State7=Low State6=Low State5=Low State4=LowState3=Low State2=Low State1=Low State0=Low // Port C initializationPORTC=0x00; // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=InFunc2=In Func1=In Func0=InDDRC=0x00; // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=TState2=T State1=T State0=T // Port D initialization

PORTD=0xFF; // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=InFunc1=In Func0=InDDRD=0x00; // RPull-UP // 0xF0;

// Timer/Counter 0 initializationTCCR0=0x00; // Clock source: System ClockTCNT0=0x00; // Clock value: Timer 0 StoppedOCR0=0x00; // // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected

// Timer/Counter 1 initializationTCCR1A=0x00; // Clock source: System ClockTCCR1B=0x00; // Clock value: Timer 1 StoppedTCNT1H=0x00; // Mode: Normal top=FFFFhTCNT1L=0x00; // OC1A output: Discon.ICR1H=0x00; // OC1B output: Discon.ICR1L=0x00; // Noise Canceler: OffOCR1AH=0x00; // Input Capture on Falling EdgeOCR1AL=0x00; // Timer 1 Overflow Interrupt: OnOCR1BH=0x00; // Input Capture Interrupt: OffOCR1BL=0x00; // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off

// Timer/Counter 2 initializationASSR=0x00; // Clock source: System ClockTCCR2=0x01; // Clock value: 4000.000 kHzTCNT2=0x00; // Mode: Normal top=FFhOCR2=0x00; // OC2 output: Disconnected

// External Interrupt(s) initializationGICR|=0xC0; // INT0: OnMCUCR=0x0A; // INT0 Mode: Falling EdgeMCUCSR=0x00; // INT1: OnGIFR=0xC0; // INT1 Mode: Falling Edge // INT2: Off

TIMSK=0x44; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

// Analog Comparator initializationACSR=0x80; // Analog Comparator: OffSFIOR=0x00; // Analog Comparator Input Capture byTimer/Counter 1: Off

// ADC initializationADMUX=ADC_VREF_TYPE; // ADC Clock frequency: 1000.000 kHzADCSRA=0x82; // ADC Voltage Reference: AVCC pinSFIOR&=0xEF; // ADC High Speed Mode: Off // ADC Auto Trigger Source: None // Only the 8 most significant bits of // the AD conversion result are used

xx=flg=0;room=0;x=0;ot[0]=ot[1]=ot[2]=0;

#asm("cli") // Global disable interruptslcd_init(16); // LCD module initialization//*lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" KENDALI LAMPU");lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("dgn LOGIKA FUZZY"); delay_ms(1500);lcd_clear();

//lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" N E T I K A ");//lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("== U N N E S =="); //delay_ms(2000);lcd_clear();//*/#asm("sei") // Global enable interrupts

//lcd_clear();while (1){ lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" N E T I K A "); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("== U N N E S =="); j=0; while (PIND.7==1) {} while (PIND.7==0) {}

while (j==0) { if (PIND.7==0) {j=1;};

ldr[x]=read_adc(x); // ldr r3(); // 3 fungsi keanggotaan lcd_gotoxy(0,0); sprintf(buf,"Rg%i: %i",room,ldr[rom]);lcd_puts(buf); // tampil_fuzz_in_r3();

ldr[x+1]=read_adc(x+1); // ldr r5(); // 5 fungsi keanggotaan lcd_gotoxy(10,0); sprintf(buf,"^^ %i ",ldr[rom+1]);lcd_puts(buf); // tampil_fuzz_in_r5();

fuzz_out(); ot[x]=out_fuz[x]; ot[x]=((ot[x]*314)/234); //ot[0]=ot[1]=ot[2]=314; // test pwm,ot=0..314 lcd_gotoxy(0,1); sprintf(buf,"Defuzz: %i %u",out_fuz[rom],ot[rom]); lcd_puts(buf); //tampil_fuzz_out();

x=x+2; if (x>4) {x=0;} if (room==0) {rom=0;} if (room==1) {rom=2;} if (room==2) {rom=4;}

delay_ms(100); lcd_clear();

//lcd_gotoxy(0,1); sprintf(buf,"%i %i%i",out_fuz[0],out_fuz[1],out_fuz[2]); lcd_puts(buf); */ }

} // end of while (1)}

void fuzz_out(void){unsigned int mu_xx,zz,mu_xz; mu_pdot= mu_atot= mu_rdot= mu_srot= mu_trot = mu_xx= 0; zz=mu_xz=0; out_fuz[x]=0;

//SANGAT REDUP if ((AG==1) && (TRR==1)) {mu_srot=min(mu_ag, mu_trr);} if ((RR==1) && (TRR==1)) {mu_xx =min(mu_rr, mu_trr);mu_srot=max(mu_srot, mu_xx);} if ((AT==1) && (TRR==1)) {mu_xx =min(mu_at, mu_trr);mu_srot=max(mu_srot, mu_xx);} //if ((TR==1) && (SDR==1)) {mu_xx =min(mu_tr, mu_sdr);mu_srot=max(mu_srot, mu_xx);} if (mu_srot>0) { mu_xz=mu_xz + (((30*mu_srot)+250)/10)*mu_srot; zz =zz+mu_srot; mu_xz=mu_xz + (((35*(10-mu_srot))+850)/10)*mu_srot; zz =zz+mu_srot; } //REDUP //if ((GP==1) && (TRR==1)) {mu_rdot=min(mu_gp, mu_trr);} if ((AG==1) && (SDR==1)) {mu_rdot=min(mu_ag, mu_sdr);}//mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} if ((RR==1) && (SDR==1)) {mu_xx =min(mu_rr, mu_sdr);mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} if ((AT==1) && (SDR==1)) {mu_xx =min(mu_at, mu_sdr);mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} //if ((TR==1) && (GPR==1)) {mu_xx =min(mu_tr, mu_gpr);mu_rdot=max(mu_rdot, mu_xx);} if (mu_rdot==10) { mu_xz=mu_xz + (128*mu_rdot); zz =zz+mu_rdot; } if ((mu_rdot>0) && (mu_rdot<10)) { mu_xz=mu_xz + (((63*mu_rdot)+650)/10)*mu_rdot; zz =zz+mu_rdot; mu_xz=mu_xz + (((62*(10-mu_rdot))+1280)/10)*mu_rdot; zz =zz+mu_rdot; } //AGAK TERANG if ((AG==1) && (GPR==1)) {mu_atot=min(mu_ag, mu_gpr);} if ((RR==1) && (GPR==1)) {mu_xx =min(mu_rr, mu_gpr);mu_atot=max(mu_atot, mu_xx);} if ((AT==1) && (GPR==1)) {mu_xx =min(mu_at, mu_gpr);mu_atot=max(mu_atot, mu_xx);}

//if ((GP==1) && (SDR==1)) {mu_xx =min(mu_gp, mu_sdr);mu_atot=max(mu_atot, mu_xx);} if (mu_atot>0) { mu_xz=mu_xz + (((35*mu_atot)+1350)/10)*mu_atot; zz =zz+mu_atot; mu_xz=mu_xz + (((25*(10-mu_atot))+2000)/10)*mu_atot; zz =zz+mu_atot; }

out_fuz[x]=mu_xz/zz;

//PADAM if ((TR==1) && (TRR==1)) {mu_pdot=min(mu_tr, mu_trr);} if (mu_pdot>0) { mu_xz=(((20*(10-mu_pdot))+250)/10)*mu_pdot; zz =mu_pdot; } //if (TR==1) {out_fuz[x]=0;} //TERANG if ((GP==1) && (GPR==1)) {mu_trot=min(mu_gp, mu_gpr);} if (mu_trot>0) { mu_xz=mu_xz + (((39*mu_trot)+1950)/10)*mu_trot; zz =zz+mu_trot; } //if (GP==1) {out_fuz[x]=255;}}

void r5(void){unsigned char y;y=x+1;

GP= AG= RR= AT= TR= 0; mu_gp= mu_ag= mu_rr= mu_at= mu_tr= 0; if (ldr[y]<=64) { mu=((64-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { GP=1; mu_gp=mu; } mu=(ldr[y]*10)/64; if (mu>0) { AG=1; mu_ag=mu; } } if (ldr[y]>64 && ldr[y]<=128) { mu=((128-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { AG=1; mu_ag=mu; } mu=((ldr[y]-64)*10)/64; if (mu>0) { RR=1; mu_rr=mu; } } if (ldr[y]>128 && ldr[y]<=192) { mu=((192-ldr[y])*10)/64;

if (mu>0) { RR=1; mu_rr=mu; } mu=((ldr[y]-128)*10)/64; if (mu>0) { AT=1; mu_at=mu; } } if (ldr[y]>192) { mu=((255-ldr[y])*10)/64; if (mu>0) { AT=1; mu_at=mu; } mu=((ldr[y]-192)*10)/64; if (mu>0) { TR=1; mu_tr=mu; } }}

void r3(void){ GPR=SDR=TRR=0; mu_gpr=mu_sdr=mu_trr=0; mu=(127-ldr[x])*10; if (ldr[x]>127) {mu=0;}; mu=mu/127; if (mu>0) { GPR=1; mu_gpr=mu; };

if (ldr[x]<128) { mu=(ldr[x]*10)/127; if (mu>0) { SDR=1; mu_sdr=mu; } } else { mu=((255-ldr[x])*10)/128; if (mu>0) { SDR=1; mu_sdr=mu; } mu=((ldr[x]-127)*10)/128; if (mu>0) { TRR=1; mu_trr=mu; }; };}

LAMPIRAN C

Gambar Rangkaian Keseluruhan

LAMPIRAN D

Kalibrasi Rangkaian Sensor

Kalibrasi dilakukan dengan mengambil data sampel antara hasil pengukuran

luxmeter penera dengan keluaran nilai digital ADC {X} dihitung menggunakan

regresi.

Hasil pengukuranan rangkaian sensor menggunakan lux meter dan volt meter

digital

Iluminasi

(lux)

Keluaran

nilai digital

ADC

Tegangan

(Volt)Pengukuran

190 1,23 3000

180 1,42 2400

170 1,69 1600

160 1,92 900

150 2,04 700

140 2,16 450

130 2,46 370

120 2,71 260

110 2,84 160

100 3,05 110

90 3,31 100

80 3,4 60

70 3,57 50

60 3,8 30

Grafik hubungan antara iluminasi dan keluaran nilai digital ADC ditunjukkan oleh

gambar berikut:

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 50 100 150 200

Keluaran nilai digital ADC

Ilum

inas

i (lu

x)

Dari grafik diatas ditentukan persamaan dengan menggunakan regresi exponensial,

karena trand grafik tersebut sesuai dengan tipe regresi exponensial. Dengan regresi

exponensial diperoleh grafik seperti ditunjukkan oleh gambar berikut:

y = 3,7008e0,0352x

R2 = 0,9954

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 50 100 150 200

ADC

Lum

Jadi persamaan regresi luxmeter penera dengan rangkaian sensor adalah sebagai

berikut:

y = 3,7008 e 0,0352x

Keterangan :

y = Iluminasi

x = keluaran nilai digital ADC

Hail perhitungan iluminasi berdasarkan persamaan regresi exponensial dan error

yang dihasilkan ditunjukkan pada tabel dibawah ini.

Iluminasi (lux)Keluaran

nilai digital

ADCPengukuran Perhitungan

Error

190 3000 2910,68 2,98

180 2400 2049,22 14,62

170 1600 1442,73 9,83

160 900 1015,73 12,86

150 700 715,11 2,16

140 450 503,46 11,88

130 370 354,46 4,20

120 260 249,55 4,02

110 160 175,69 9,81

100 110 123,69 12,45

90 100 87,08 12,92

80 60 61,31 2,18

70 50 43,17 13,67

60 30 30,39 1,30