This project about instrumentation system to control speed fan using LM35 Based on Arduino Uno. This project made with my partner on Refrigeration and Air Conditioning Engineering at Politeknik Negeri Bandung.
1 of 25
Downloaded 405 times
More Related Content
CONTROL FAN AC USING TEMPERATURE SENSOR LM35 BASED ON ARDUINO UNO
1. Kontrol Fan AC dengan Sensor
LM35 Berbasis Arduino Uno
Oleh
Anjar Setiawan (141611038)
Susanti Arianto (141611061)
Widi Nugroho (141611063)
Kelas 2B
Program Studi D3 Teknik Pendingin dan Tata Udara
Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara
2016
2. Latar Belakang
Seiring perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, saat ini banyak muncul
gagasan-gagasan bidang instrumentasi digital. Sistem digital berkembang
diaplikasikan pada teknologi mikrokontroler. Sistem ini menyederhanakan sistem dari
konvensional menjadi otomatis. Pembuatan tugas besar ini dimaksudkan mengkaji
pemanfaatan mikrokontroler pengaturan kipas. Umumnya kipas angin di dalam rumah
masih diatur oleh saklar, sehingga pamakai menghidupkan dan mematikan kipas serta
mengatur speed kipas secara manual. Adanya rangkaian pengontrol perangkat listrik,
pemakai dapat mengontrol kipas menghidupkan dan mematikan serta memindah
tingkatan speed kipas secara otomatis. Proses otomatisasi tersebut dikontrol
menggunakan program mikrokontroler sehingga dapat mengerakkan relai dan
mengatur kecepatan putar kipas. Penyusunan laporan tugas besar ini memerlukan
metode amati, tiru dan modifikasi, yaitu metode membuat suatu alat yang pernah
dibuat sebelumnya oleh orang lain kemudian dirancang dan dikembangkan serta
dimodifikasi sehingga dapat tercipta sebuah alat baru. Prototipe memberikan masukan
pada tingkat otomatisasi pesawat kipas angin berbasis mikrokontroler dalam hal ini
kita menggunakan Arduino Uno dengan menggunakan sensor suhu. Rangkaian ini
dapat mengatur kecepatan kipas berdasarkan suhu ruangan.
3. Tujuan
1. Membuat pengontrol kipas angin AC menggunakan sensor suhu LM35 dan
komponen-komponen instrumentasi lainnya seperti Arduino Uno, relay modul
dan LED sebagai komponen utama.
2. Mengetahui fungsi dan cara kerja dari sensor suhu LM35, Arduino Uno, Relay
modul, LED dan komponen-komponen lain yang digunakan dalam pembuatan
tugas besar ini.
3. Mengetahui prinsip dari sistem kontrol, fungsi dan kaitan antara
sensor/transduser, pengontrol dan aktuator.
4. Menganalisa bahasa pemrograman yang digunakan dalam IDE dan kaitannya
dengan hasil akhir alat.
5. Modifikasi dan Kelebihan Alat
Modifikasi :
1. Menggunakan LED sebagai indikator.
2. Menggunakan fan AC.
3. Program yang diberikan berbeda.
4. Menggunakan relay modul 4 chanel.
Kelebihan Alat :
1. Menyalakan dan mengatur kecepatan fan secara otomatis.
2. Alat ini bisa digunakan 24 jam tergantung kebutuhan.
3. Ada LED sebagai indikator
6. Deskripsi
1. Sebelumnya pastikan dahulu apakah alat yang dibuat sudah terangkai dengan baik dan
benar . Ketika rangkaian benar, lalu arduino diberikan tegangan maka arduino akan aktif
,ini di tandai dengan lampu indikator yang menyala pada arduino. Dan juga pastikan
bahwa relay modul 4 chanel telah diberikan sumber tegangan yang berbeda selain dari
arduino. Setelah semua terhubung, lalu buatlah program pada script di jendela arduino
IDE. Berikan program sesuai dengan keinginan pada alat yang ingin dibuat. Lalu verify
dan upload.
2. Pada alat yang kami buat, alat ini akan bekerja jika suhu yang terukur sesuai dengan
tegangan pada program yang telah diberikan. Jika suhu yang terukur sesuai dengan
tegangan pada program maka alat akan bekerja.
3. Fan dan relay akan bekerja pada tegangan lebih dari 44 mV dan kurang dari 58 mV
dengan kecepatan sedang dan pada tegangan lebih dari 58mV dengan kecepatan tinggi.
Serta fan dan relay akan mati pada tengan kurang dari 44mV.
4. Sama seperti proses agar fan bekerja, led akan bekerja sesuai dengan tegangan atau suhu
yang terukur. Led di sini digunakan sebagai indikator fan mati, kecepatan rendah,dan
kecepatan tinggi.
7. Alat dan Bahan
1. Arduino Uno
2. Relay Module
3. IC LM35
4. LED
5. Fan AC
6. PCB
7. Kabel
8. Resistor
9. Bor
10. Akrilik
11. Kawat Timah
12. Solder
13. Lem
14. Cutter
8. Arduino Uno
Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler
yang didasarkan pada ATMega328 (datasheet).
Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output
(6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM),
6 input analog, sebuah isolator kristal 16 MHz, sebuah
koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header,
dan sebuah tombol reset. Arduino UNO memuat
semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah
komputer dengan sebuah kabel USB atau
mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau
menggunakan baterai untuk memulainya.
9. Spesifikasi Arduino Uno
Mikrokontroler ATmega328
Catu Daya 5V
Teganan Input (rekomendasi) 7-12V
Teganan Input (batasan) 6-20V
Pin I/O Digital 14 (of which 6 provide PWM output)
Pin Input Analog 6
Arus DC per Pin I/O 40 mA
Arus DC per Pin I/O untuk PIN 3.3V 50 mA
Flash Memory 32 KB (ATmega328) dimana 0.5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 MHz
10. Relay Module
Relay merupakan komponen elektronika yang terdiri
dari dua bagian yaitu elektromagnetik yang berupa
kumparan dan kontak poin. Secara sederhana relay
dapat diartikan sebagai komponen untuk mengalirkan
listrik dengan arus yang besar dengan yang
menggunakan kendali listrik dengan arus kecil. Oleh
karena itu relay biasa digunakan pada kendaraan
misalnya pada rangkaian lampu kepala. Pada
umumnya relay memiliki 4 terminal yakni terminal
30 dan 87 yang berhubungan dengan kontak point
dan juga terminal 85 dan 86 yang berhubungan
dengan elektromagnetik.
11. Cara Kerja Relay
ketika kumparan atau elektromagnit dialiri arus
listrik yakni melalui terminal 85 dan 86 maka
kumparan tersebut akan menimbulkan gaya
kemagnitan. Kemagnitan inilah yang kemudiaan
menarik kontak poin sehingga terminal 30 dan 87
terhubung.
12. IC LM35
Sensor suhu LM35 merupakan komponen elektronik dalam
bentuk chip IC dengan 3 kaki (3 pin) yang berfungsi untuk
mengubah besaran fisis, berupa suhu atau temperature
sekitar sensor menjadi besaran elektris dalam bentuk
perubahan tegangan. Sensor suhu LM35 memiliki parameter
bahwa setiap kenaikan 1 尊C tegangan keluarannya naik
sebesar 10 mV dengan batas maksimal keluaran sensor
adalah 1,5 V pada suhu 150 属C. Misalnya pada perancangan
menggunakan sensor suhu LM35 kita tentukan keluaran adc
mencapai full scale pada saat suhu 100 属C, sehingga saat
suhu 100 属C tegangan keluaran transduser (10mV/属C x 100
属C) = 1V.
13. Karakteristik Sensor Suhu IC LM35
Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara
tegangan dan suhu 10 mVolt/ 尊C, sehingga dapat dikalibrasi
langsung dalam celcius.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5 尊C pada suhu 25
尊C .
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 尊C sampai
+150 尊C.
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 袖A.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu
kurang dari 0,1 尊C pada udara diam.
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban
1 mA.
Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar 賊 村 尊C.
14. Resistor
Resistor adalah komponen
elektronik yang berfungsi menahan
arus litrik. Karena arus listrik
berhubungan dengan tegangan listrik,
sehingga jika suatu tegangan listrik
dilewatkan pada resistor maka akan
terjadi penurunan pada tegangan
tersebut.
15. Langkah Pembuatan
Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan, beserta datasheet dari setiap komponen (jika ada).
Buat diagram alir dari alat, kemudian buat skematik diagramnya.
Buat script program pada IDE berdasarkan diagram alir yang telah dibuat.
Rangkai PCB
Hubungkan relay module ke arduino, sebagai berikut:
Vcc ke 5volt
Relay1 ke pin 2
Relay 2 ke pin 3
Relay 3 ke pin 4
Relay 4 ke pin 5
Kemudian hubungkan kaki sensor suhu lm35 ke arduino, sebagai berikut:
Vcc ke 5 volt arduino
Anadi arduinolog input ke A1 di arduino
Ground ke ground
Kemudian hubungkan LED ke arduino, sebagai berikut:
Pin 8 ke LED warna hijau melalui resistor 47 ohm.
Pin 9 ke LED warna merah melalui resistor 47 ohm.
Pin 10 ke LED warna biru melalui resistor 47 ohm.
Kemudian hubungkan relay module ke fan AC.
21. Data Pengujian
TEGANGAN [mV] SUHU [属C]
INDIKATAOR LED
KETERANGAN
HIJAU MERAH BIRU
43 20 NYALA FAN MATI
44 21 NYALA
FAN KECEPATAN
SEDANG
58 27 NYALA
FAN KECEPATAN
TINGGI
60 29 NYALA
FAN KECEPATAN
TINGGI
62 31 NYALA
FAN KECEPATAN
TINGGI
22. Analisa
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dari data
pengujian bahwa ada tiga indikator kecepatan fan, yaitu
kecepatan tinggi, kecepatan sedang dan fan mati. Jika
tegangan kurang dari 44 mV dan temperatur sekitar
21属C maka fan tidak akan berputar, hal ini ditandai
dengan lampu indikator merah menyala. Selain itu, jika
tegangan lebih dari 44 mV dan kurang dari 58 mV maka
fan akan berputar dengan kecepatan sedang, hal ini
ditandai dengan menyalanya lampu indikator biru.
Sedangkan, jika tegangan di atas 58 mV atau suhu
sekitar 28属C maka fan akan berputar dengan kecepatan
tinggi, hal ini ditandai dengan indiktaor lampu hijau
yang menyala.
24. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat
disimpulkan bahwa sensor suhu LM35 dapat
mengontrol kecepatan kipas angin dengan
kecepatan tinggi dan sedang berdasarkan suhu yang
telah di atur pada software IDE arduino Uno.
Arduino berfungsi sebagai mikrokontroler. LM35
sebagai sensor suhu. Relay module sebagai
pengubah tegangan Ac ke DC dan LED sebagai
indikator. Sedangkan fan berfungsi sebagai
indikator.
25. Saran
Untuk lebih memperbaiki dan menyempurnakan kinerja dari
alat ini, maka kami menyarankan :
Gunakan LCD untuk mengetahui tegangan dan suhu yang
terukur tanpa perlu menggunakan serial monitoring di
laptop.
Pertimbangkan dengan matang rancang bangun, khsusunya
pada penempatan kipas dan LED.
Bisa ditambahkan switch untuk memudahkan menyalakan
dan mematikan alat tanpa mencabut kabel USB pada laptop
dan power pada sumber PLN.
Bisa ditambahkan buzzer untuk dijadikan indikator selain
LED.
Bisa ditambahkan bluetooth module HC05 untuk menyalakan
dan mematikan alat seperti switch.