1

ISSN: XXX-XXX-XXX

Simulasi Sensor Suhu Ruangan Berbasis Arduino Proteus dengan LM35

Agustian Aji Prasetyo Institut Teknologi Keling Kumang

tioagustian01@gmail.com

Abstrak Artikel ini akan membahas simulasi sensor suhu ruangan berbasis Arduino Proteus

dengan LM35. Hal ini dilakukan bertujuan untuk mempermudah pekerjaan manusia sehari-hari. Menciptakan alat yang sebelumnya belum pernah ada hingga pengembangan alat yang telah ada sebelumnya demi untuk menyempurnakan fungsi dan manfaatnya. Seperti halnya kebutuhan peralatan yang didukung oleh teknologi, yang juga sangat dibutuhkan karena dapat membantu dan mempermudah manusia dalam menjalankan tugasnya atau meringankan beban manusia. Teknologi ini akan melibatkan mikrokontroler, sensor, dan artificial intelligence.

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah membuat sistem pengontrol suhu ruangan berbasis Arduino UNO R3 pengendali dan monitoring suhu secara otomatis menggunakan sensor LM35 sebagai pengukur suhu dan kipas (fan). FAN DC sebagai penstabil suhu, sedangkan mikrokontroler sebagai otaknya maka temperatur dapat diatur secara otomatis. Dalam sistem kendali, Arduino menghasilkan luaran (output) berupa BC57 yang digunakan untuk mengatur putaran pada kipas sehingga suhu dapat tercapai sesuai dengan set point yang telah ditentukan, yaitu 25 ̊ C.

Kata Kunci : Sensor, Suhu, Arduino

Abstract

This article will discuss the simulation of the Arduino Proteus-based room temperature sensor with the LM35. The purpose is to simplify the daily work of humans. Creating tools that have never existed before until the development of existing tools in order to improve their functions and benefits. As well as humans’ need for technology-supported tools, this tool is also needed to help, ease and support the humans work. This technology will involve microcontrollers, sensors, and artificial intelligence. Therefore, the purpose of this research is to create an Arduino UNO R3-based room temperature control system to control and monitor the temperature automatically using the LM35 sensor as a temperature gauge and fan. FAN DC as the temperature stabilizer. The microcontroller acts as the brain, so the temperature can be adjusted automatically. In the Arduino control system, it produces an output in the form of BC57 which is used to adjust the rotation of the fan so that the temperature can be reached according to the predetermined set point, which is 25̊ C. Key words: Arduino, Sensor, Temperature

2

Pendahuluan

Kebutuhan energi listrik nasional terus meningkat. Peningkatan ini disebabkan pemakaian energi listrik yang besar pada gedung, industri, dan pabrik. Di sisi lain, pemakaian energi listrik masyarakat juga sangat boros. Hal ini disebabkan karena kurang memperhatikan besar kecilnya daya (watt) peralatan listrik yang digunakan. Kondisi ini akan berimbas pada sektor gedung perkantoran yang banyak menggunakan energi listrik dari PLN. Permasalahan ini harus ditanggapi secara saksama oleh para pengelola gedung untuk menekan pemakaian energi. Salah satu cara yang paling mudah adalah dengan memanfaatkan energi secara maksimal melalui program hemat energi (Prihatmoko, 2016).

Inovasi bertujuan menciptakan alat yang sebelumnya belum pernah ada hingga pengembangan alat yang telah ada sebelumnya, demi menyempurnakan fungsi dan manfaatnya perkembangan iptek tersebut mempengaruhi berbagai aspek kehidupan sehari-hari. Seperti halnya kebutuhan peralatan yang didukung oleh teknologi, yang juga sangat dibutuhkan karena dapat membantu dan mempermudah manusia dalam menjalan tugasnya atau meringankan beban manusia. Salah satu teknologi yang saat ini sering dikembangkan adalah teknologi pengontrol suhu. Teknologi ini akan melibatkan mikrokontroler, sensor, dan monitoring suhu. Penelitian mengenai pengontrol suhu ini pernah diaplikasikan pada inkubator anakan love bird yang dapat menjaga kesehatan serta kehangatan dari anakan burung dengan menggunakan mikrokontroler Arduino sebagai pengendali dari sensor suhu. Berdasarkan penelitian sebelumnya yang memfokuskan pada sensor suhu pada penghangat (Putri et al., 2021).

Saat suhu cuaca di sekitar meningkat, maka seseorang akan mengalami rasa yang

gerah. Untuk mengurangi rasa gerah tersebut, seseorang pasti akan mencari kipas angin.

Tujuan dari penelitian ini, yaitu untuk mengetahui suhu cuaca sekitar. Apakah memiliki

suhu rendah atau suhu tinggi. Menyalakan dan mematikan kipas angin dibutuhkan

dengan cara yang manual. Maka dari itu, dibutuhkan perancangan kipas angin otomatis

agar tidak perlu menyalakan atau mematikan kipas angin secara manual. Kipas angin

akan menyala saat suhu menyentuh 20 derajat. Ketika suhu berada di bawah 20 derajat,

kipas angin akan mati secara otomatis. Kipas angin secara otomatis mengetahui suhu

cuaca. Untuk dapat mengetahuinya maka membutuhkan Arduino Uno dan sensor suhu

LM35. Arduino Uno digunakan sebagai mikrokontroler atau otak dari program tersebut,

sedangkan sensor suhu LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu di sekitar makanan.

Akan tetapi, kali ini akan diuji kestabilan mikrokontroler Arduino Uno Arduino Uno

bertugas untuk mengontrol alat penghangat makanan sehinggga akan diketahui tingkat

kestabilan sistem mikro yang dikombinasi dengan sensor suhu LM35. Kedua

mikrokontroler tersebut, yaitu perancangan bangun sistem kontrol suhu ruang yang

sangat bermanfaat pada proses kegiatan bekerja para pegawai industri dan perkantoran

(Akbar, n.d.).

3

Tinjauan Pustaka

Menurut Budiharto (Fatoni & Rendra, 2014), Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, yang diturunkan dari Wiring Platform. Arduino dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software-nya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328 (data sheet).

Pengertian Sensor LM35 Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisis dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh peralatan elektronik mempunyai sensor di dalamnya. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran yang sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi. Sensor suhu adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur suhu pada suatu ruang atau sistem tertentu yang kemudian diubah luarannya menjadi besaran listrik. Ada beberapa jenis sensor yang dapat digunakan dalam pengukuran suhu seperti: termokopel, RTD (Resistance Temperatur Detector), termistor, dan IC semikonduktor, sedangkan sensor suhu yang sering digunakan adalah sensor suhu LM35 karena keakuratannya dibandingkan dengan sensor lain (Suherman et al., 2015). Cara Kerja FAN DC

Motor listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai motor arus searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current). Untuk dapat menggerakannya, motor listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC, seperti vibrator ponsel, kipas DC, dan bor listrik DC.

Cara Kerja LM016L

Pada aplikasi umumnya, RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada tabel deskripsi, interface LCD merupakan sebuah paralel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa Clock EN setiap nibble-nya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD, bahwa mikrokontroler mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD, program harus mengeset EN ke kondisi high “1” dan kemudian mengeset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.

4

Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada data sheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor, dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misalnya untuk menampilkan huruf “A” pada layar, maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD) lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi, hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6, dan DB7. Mengirim data secara paralel, baik 4-bit maupun 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.

Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi, setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data), sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroler dan LCD. Jika bit ini diset (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.

Metode

Metode yang digunakan pada simulasi ini adalah mengetahui berapa temperatur atau suhu suatu ruangan menggunakan sensor suhu LM35. Simulasi yang dilakukan ini menggunakan software aplikasi Proteus dan menggunakan beberapa komponen, antara lain Arduino Uno R3, sensor LM35, LCD, Fan-DC, dan LED

5

Kerangka Berpikir

Flowchart simulasi

Rangkaian simulasi

Gambar 1. Rangkaian Simulasi Kipas Angin Otomatis Deteksi Suhu Ruangan Dengan LM35 Berbasis Arduino

Menggunakan Proteus

6

Komponen 1. Arduino Uno R3 2. Sensor LM35 3. FAN-DC 4. LCD LM016L 5. LED

Hasil dan Pembahasan

Rangkaian Hasil Pengujian

Gambar 2. Rangkaian Simulasi Dalam Kondisi Off

Gambar 2 merupakan simulasi yang sudah terangkai dengan benar dan

dalam kondisi belum menyala. Dari gambar tersebut, terlihat bahwa sensor

LM35 dihubungkan pada kaki Arduino port input karena sensor LM35 berfungsi

sebagai inputan dan akan diproses oleh Arduino, yang kemudian sinyalnya akan

diteruskan kepada komponen-komponen output yang digunakan, seperti

komponen LCD, LED, dan FAN-DC (kipas angin).

7

Rangkaian dengan Suhu 290

Gambar 3. Rangkaian Simulasi dengan Suhu 290

Pada gambar 3 merupakan rangkaian simulasi yang sudah terangkai dengan benar dan dalam kondisi belum menyala dengan suhu 290.

Rangkaian Suhu 310

Gambar 4. Rangkaian Simulasi dengan Suhu 310

8

Gambar 4 merupakan rangkaian simulasi yang sudah terangkai denan benar dan sudah disimulasikan, pada gambar 4 bahwa pada tampilan LCD bertuliskan “Kipas Menyala”.

Karena input atau sensor LM35 mendeteksi suhu lebih dari 300 sehingga kipas menyala dan LED hidup sebagai indikator.

Program Arduino

Simulasi rangkaian ini menggunakan pemrograman Proteus dengan

menggunakan software aplikasi Arduino.

Gambar 5. Program Penginisialisasian

Gambar 5 merupakan program penginisialisasian kaki pin dari komponen yang digunakan, dan juga mengatur pengkondisian dari komponen sensor.

Gambar 6. Program Output

9

Gambar 6 merupakan program untuk mendefinisikan komponen fan atau kipas dan LED sebagai output dan juga menjelaskan yang digunakan, yaitu LCD jenis 16x2.

Gambar 7. Pengukuran Suhu

Gambar 7 merupakan program untuk kipas otomatis dengan input sensor LM35 yang diatur, bahwa jika suhu yang diterima oleh sensor LM35 kurang dari 300 maka kipas off/mati dan LED menyala. Apabila sensor LM35 menerima suhu di atas 300 maka kipas akan on/menyala dan LED akan hidup.

10

Gambar 8. Hasil File Hex

Pada gambar 8 merupakan tampilan dari hasil program yang sudah selesai dan di-run di aplikasi Arduino dan memiliki ekstensi. Hex File tersebut yang nantinya akan di-upload ke modul Arduino Proteus.

Gambar 9. Memasukan Hasil Program Ke Modul Arduino

Pada gambar 9 merupakan tempat untuk memasukkan program yang sebelumnya sudah dibuat pada aplikasi Arduino. File Hex kemuadian ditaruh pada program file, seperti pada gambar 9. Kemudian OK dan program sudah berhasil ter-upload.

11

Kesimpulan Adanya perancangan kipas angin otomatis ini membantu meringankan salah satu kegiatan. Dengan menggunakan Arduino Uno dapat membuat suatu teknologi yang berguna, salah satunya adalah kipas angin otomatis dengan sensor suhu LM35, dimana saat suhu terdeteksi di bawah 300, kipas angin akan otomatis mati. Saat suhu di atas 300, kipas angin akan otomatis menyala. Perancangan kipas angin otomatis ini dapat bekerja pada FAN-DC maupun jenis motor output lainnya, tergantung dari program dan rangkaian yang telah ditentukan sebelumnya.

Daftar Pustaka

Akbar, K. (n.d.). Simulasi Kipas Angin Otomatis Deteksi Suhu Ruangan Dengan LM35

Berbasis Arduino. 214–218.

Fatoni, A., & Rendra, D. B. (2014). Perancangan Prototype Sistem Kendali Lampu Menggunakan Handphone Android Berbasis Arduino. Prosisko, 1(September), 23–29.

Prihatmoko, D. (2016). Perancangan Dan Implementasi Pengontrol Suhu Ruangan

Berbasis Mikrokontroller Arduino Uno. Simetris : Jurnal Teknik Mesin, Elektro

Dan Ilmu Komputer, 7(1), 117. https://doi.org/10.24176/simet.v7i1.495

Putri, A. R., Rahayu, P. N., & Ginantaka, Y. Y. (2021). Pengontrol Suhu Ruangan

Berbasis Arduino 2560. JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian Dan Pembelajaran

Informatika), 6(1), 161–166. https://doi.org/10.29100/jipi.v6i1.1895

Suherman, Andriyanto, I., & Dwiyatno, S. (2015). Rancang Bangun Alat Ukur

Temperatur Suhu Perangkat Server Menggunakan Sensor Lm35 Bebasis Sms

Gateway. Prosisko, 2(1), 42–63.