-
LAPORAN PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA DASAR I
SIMULASI ROBOT DETEKSI
SUHU MENGGUNAKAN LM35
YUSUF SIGIT PAMUNGKAS(1137030081)
December 7, 2014
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG
2014
1
-
Abstract
In this lab experiments to determine and understand the working
system temperature detection robot, able to design and program a
robot detection of temperature, as well as knowing the temperature
detection robot applications in everyday life. The method in this lab
is the method of circuit simulation software made by Proteus and to
input the program using the Arduino software. The result is a robot
will turn on automatically when the sensor detects or receives heat
energy from the outside. When LM35 does not receive or detect the
heat energy from the outside then the robot will turn off automatically.
Keyword: robotic, automatic, temperature, Proteus, LM35
Ringkasan
Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui dan
memahami sistem kerja robot deteksi suhu, mampu mendesain dan
memprogram robot deteksi suhu, serta mengetahui aplikasi robot de-
teksi suhu dalam kehidupan sehari-hari. Adapun metode pada prak-
tikum ini adalah metode simulasi rangkaian yang dibuat dengan soft-
ware Proteus dan untuk input programnya menggunakan software
Arduino. Hasilnya robot akan menyala secara otomatis saat sensor
mendeteksi atau menerima energi panas dari luar. Saat LM35 tidak
menerima atau mendeteksi energi panas dari luar maka robot akan
mati secara otomatis.
Kata Kunci: robot, otomatis, suhu, Proteus, LM35
1
-
1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Di masa modernisasi ini telah banyak dijumpai beberapa peralatan elek-
tronika yang semakin canggih. Dari beberapa alat elektronik tersebut, banyak
diantaranya yang menggunakan beragam jenis sensor seperti sensor cahaya,
sensor suhu dan lain-lain. Seperti halnya kita temui didalam kehidupan
sehari-hari kita, yaitu setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain.
Tentunya hal ini tak lepas dari peranan ilmu elektronika yang semakin
tinggi. Sebagai contoh ketika suatu komponen elektronika yang dapat mende-
teksi energi panas (suhu) kemudian dapat mengkonversikannya menjadi se-
buah tegangan ideal, maka komponen ini akan sangat bermanfaat untuk da-
pat mendeteksi suhu disekitarnya. Dalam aplikasinya dapat berupa lampu
otomatis deteksi suhu.
Dalam praktikum ini yang berjudul Simulasi Robot Deteksi Suhu Meng-
gunakan LM35 akan mengajarkan kepada mahasiswa untuk mengetahui dan
memahami sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu, mampu mendesain
dan membuat pemrograman sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu,
serta mengetahui aplikasi sistem kontrol lampu otomatis deteksi suhu.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui dan memahami sistem kerja robot deteksi suhu.
2. Mampu mendesain dan memprogram robot deteksi suhu.
3. Mengetahui aplikasi robot deteksi suhu dalam kehidupan sehari-hari.
2
-
1.3 Dasar Teori
Robot deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor suhu LM35. Robot
akan menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau menerima energi
panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi energi panas
dari luar maka robot akan mati secara otomatis.
Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconduc-
tor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan
dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai kom-
ponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature
yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 da-
pat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada
bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan
DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 A dalam beroperasi. Bentuk
fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi,
pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti
terlihat pada gambar dibawah.
Gambar 9.1 IC LM35
3
-
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Inte-
grated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan
dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran
fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /C
yang berarti bahwa kenaikan suhu 1C maka akan terjadi kenaikan tegangan
sebesar 10 mV.
IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar
karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada
temperature ruang. Jangka sensor mulai dari 55C sampai dengan 150C,
IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari
indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 mA
dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang
dari 0C di dalam suhu ruangan.
Gambar 9.2 IC LM35
Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah:
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan
dan suhu 10 mV/C, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5C pada suhu 25C
seperti terlihat pada gambar 2.2.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55C sampai +150C.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 A.
4
-
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang
dari 0,1C pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1
mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar 1/4 C.
Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam per-
ancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35
juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi
sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus
serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu
LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/C. Sensor
suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55C hingga +150C dengan
akurasi 0.5C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikansebagai berikut :
Vout LM35 = TemperatureC x 10 mV
5
-
2 Metode Praktikum
2.1 Waktu dan Tempat
Praktikum yang berjudul Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35
ini berlangsung pada hari Kamis, 4 Desember 2014 bertempat di Laborato-
rium Fisika Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung.
2.2 Alat dan Bahan
1. Notebook/Laptop
2. Software Proteus
3. Software Arduino
2.3 Prosedur Percobaan
2.3.1 Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35
Langkah pertama yang dilakukan adalah notebook/laptop dipastikan dalam
kondisi menyala dan telah terinstal software Proteus dan Arduino di dalam-
nya. Selanjutnya, software Arduino dibuka dan program robot deteksi suhu
diketikkan didalamnya. Adapun program robot deteksi suhu adalah sebagai
berikut.
6
-
7
-
8
-
9
-
Gambar 9.3 Program robot deketeksi suhu menggunakan LM35
Kemudian software Proteus dibuka dan rangkaian robot deteksi suhu di-
rangkai didalamnya seperti pada gambar dibawah ini.
10
-
Gambar 9.4 Simulasi rangkaian robot deteksi suhu menggunakan LM35
Setelah rangkaian selesai dibuat, program sebelumnya pada software Ar-
duino dimasukkan ke dalam rangkaian di simulasi Proteus. Setelah itu,
tombol PLAY pada Proteus ditekan sehingga simulasi rangkaian dapat ber-
jalan.
11
-
2.3.2 Simulasi Robot Deteksi Suhu Menggunakan LM35
Mulai
Membuka software Arduino
Mengetikkan program robot deteksi suhu menggunakan LM35
Memilih pilihan Verify pada software Arduino
Membuka software Proteus
Merangkai simulasi rangkaian robot deteksi suhu menggunakan LM35
Menginputkan program sebelumnya ke dalam software Proteus
Memilih pilihan PLAY pada software Proteus
Menganalisa prinsip kerja robot deteksi suhu menggunakan LM35
Selesai
12
-
3 Hasil dan Pembahasan
3.1 Data Hasil Pengamatan
Gambar 9.5 Ketika dalam suhu 50C
Gambar 9.6 Ketika dalam suhu 70C
13
-
Gambar 9.7 Ketika dalam suhu 10C
Gambar 9.8 Ketika dalam suhu 100C
14
-
3.2 Pembahasan
Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui dan mema-
hami sistem kerja robot deteksi suhu, mampu mendesain dan memprogram
robot deteksi suhu, serta mengetahui aplikasi robot deteksi suhu dalam ke-
hidupan sehari-hari. Adapun metode pada praktikum ini adalah metode
simulasi rangkaian yang dibuat dengan software Proteus dan untuk input
programnya menggunakan software Arduino.
Untuk membuat sebuah lampu otomatis deteksi suhu, salah satu kom-
ponen penting di dalamnya adalah komponen IC LM35 yang berfungsi se-
bagai pendeteksi suhu yang memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam
perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu
LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang
tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol
khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor
suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/C. Sen-
sor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55C hingga +150C dengan
akurasi 0.5C. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikansebagai berikut :
Vout LM35 = TemperatureC x 10 mV
Sehingga secara prinsip sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran
suhu menjadi besaran tegangan dengan koefisien sebesar 10 mV /C yang be-
rarti bahwa kenaikan suhu 1C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar
10 mV. Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa tegangan ideal
yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 1C setara dengan 10 mV.
Sensor ini juga mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1C.
Berdasarkan data yang diperoleh pada simulasi robot deteksi suhu meng-
gunakan LM35 dapat diketahui bahwa ketika pada suhu 50C robot berg-
erak maju. Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting
sebelumnya di dalam software Arduino menyatakan bahwa:
15
-
Program tersebut memiliki arti, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 50C, maka pin 6 dan pin 3 akan ditulis secara
digital sebagai kananB dan kiriA dan disetting dalam keadaan HIGH yang
berarti pin tersebut akan teraliri arus listrik sehingga motor dc bergerak
dalam arah tersebut dengan konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu
255. Ketika sistem rangkaian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan
tulisan ROBOT KONTROL pada baris pertama dan MAJU pada baris
kedua dengan delay 2 detik.
Dalam bahasan secara luasnya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 50C, maka arus akan mengalir dari vcc ke ground
dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 6 dan pin 3 sebagai
pin output sehingga arus akan mengalir ke pin input 2 dan 3 pada IC L293D.
Arus tersebut juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (kon-
figurasi sistem setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1
dan 2 pada IC L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan
menyebabkan motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input
2 dan 3 pada IC L293D akan menyebabkan motor bergerak maju. Sehingga
output yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 50C adalah motor
bergerak maju.
Kemudian dapat diketahui pula bahwa ketika LM35 sebagai sensor suhu
mendeteksi suhu sama dengan 70C, maka robot akan bergerak mundur.
Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting sebelumnya
16
-
di dalam software Arduino menyatakan bahwa:
Program tersebut memiliki arti, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 70C, maka pin 7 dan pin 2 akan ditulis secara
digital sebagai kananA dan kiriB dan disetting dalam keadaan HIGH yang
berarti pin tersebut akan teraliri arus listrik sehingga motor dc bergerak
dalam arah tersebut dengan konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu
255. Ketika sistem rangkaian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan
tulisan ROBOT KONTROL pada baris pertama dan MUNDUR pada
baris kedua dengan delay 2 detik.
Dalam bahasan secara luasnya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 70C, maka arus akan mengalir dari vcc ke ground
dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 7 dan pin 2 sebagai
pin output sehingga arus akan mengalir ke pin input 1 dan 4 pada IC L293D.
Arus tersebut juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (kon-
figurasi sistem setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1
dan 2 pada IC L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan
menyebabkan motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input 1
dan 4 pada IC L293D akan menyebabkan motor bergerak mundur. Sehingga
output yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 70C adalah motor
bergerak mundur.
Selanjutnya dapat diketahui pula bahwa ketika LM35 sebagai sensor suhu
mendeteksi suhu sama dengan 10C, maka robot akan bergerak ke arah kanan
17
-
(belok kanan). Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting
sebelumnya di dalam software Arduino menyatakan bahwa:
Program tersebut memiliki arti, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 10C, maka pin 6 akan ditulis secara digital sebagai
kananB dan disetting dalam keadaan HIGH yang berarti pin tersebut akan
teraliri arus listrik sehingga motor dc bergerak dalam arah tersebut den-
gan konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu 255. Ketika sistem
rangkaian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan tulisan ROBOT
KONTROL pada baris pertama dan BELOK KANAN pada baris kedua
dengan delay 2 detik.
Dalam bahasan secara luasnya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 10C, maka arus akan mengalir dari vcc ke ground
dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 6 sebagai pin output
sehingga arus akan mengalir ke pin input 2 pada IC L293D. Arus tersebut
juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (konfigurasi sistem
setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1 dan 2 pada IC
L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan menyebabkan
motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input 2 pada IC
L293D akan menyebabkan motor bergerak ke arah kanan. Sehingga out-
put yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 10C adalah motor
bergerak ke arah kanan.
18
-
Kemudian dapat diketahui pula bahwa ketika LM35 sebagai sensor suhu
mendeteksi suhu sama dengan 100C, maka robot akan bergerak mundur.
Hal ini dapat disebabkan karena program yang telah disetting sebelumnya
di dalam software Arduino menyatakan bahwa:
Program tersebut memiliki arti, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 100C, maka pin 3 akan ditulis secara digital sebagai
kiriA dan disetting dalam keadaan HIGH yang berarti pin tersebut akan ter-
aliri arus listrik sehingga motor dc bergerak dalam arah tersebut dengan
konfigurasi pwm dalam keadaan maksimal, yaitu 255. Ketika sistem rangka-
ian membaca hal tersebut, LCD akan menampilkan tulisan ROBOT KON-
TROL pada baris pertama dan BELOK KIRI pada baris kedua dengan
delay 2 detik.
Dalam bahasan secara luasnya, ketika LM35 sebagai sensor suhu mende-
teksi suhu sama dengan 100C, maka arus akan mengalir dari vcc ke ground
dengan melewati pin A0 sebagai pin analog menuju pin 3 sebagai pin output
sehingga arus akan mengalir ke pin input 3 pada IC L293D. Arus tersebut
juga mengalir pada pin 5 dan pin 4 sebagai pin output (konfigurasi sistem
setting 255) sehingga akan mengalirkan arus ke pin enable 1 dan 2 pada IC
L293D. Dengan teraliri arus pada pin enable 1 dan 2 ini akan menyebabkan
motor dapat bergerak dan dengan teraliri arus pada pin input 3 pada IC
L293D akan menyebabkan motor bergerak ke arah kiri. Sehingga output
yang dapat terlihat ketika LM35 mendeteksi suhu 100C adalah motor berg-
erak ke arah kiri.
19
-
Dari percobaan tersebut dapat diketahui bahwa robot deteksi suhu bekerja
dengan menggunakan sensor suhu LM35. Robot (motor dc) akan menyala
secara otomatis saat sensor mendeteksi atau menerima energi panas dari
luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi energi panas dari luar
maka robot akan mati secara otomatis.
Robot deteksi suhu ini dapat berfungsi sebagai indikator suhu di dalam
suatu ruangan, sebagai indikator suhu bila terjadi pemanasan berlebih pada
alat elektronik seperti setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain. Sehingga
bermanfaat untuk mengetahui bahwa suatu alat elektronika yang sedang
digunakan dalam keadaan panas atau dingin dalam interval suhu tertentu.
3.3 Analisis Data
Berdasarkan pada hasil percobaan yang diperoleh dalam praktikum ini da-
pat dinyatakan bahwa praktikum yang telah dilakukan telah sesuai dengan
perintah pada tugas laporan dan telah sesuai dengan teorinya yang tercan-
tum dalam dasar teori. Hal ini dapat dibuktikan dengan beberapa data hasil
pengamatan yang telah diambil dalam praktikum ini.
20
-
4 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum yang diperoleh, maka dapat disimpulkan seba-
gai berikut:
1. Robot deteksi suhu bekerja dengan menggunakan sensor suhu LM35.
Robot akan menyala secara otomatis saat sensor mendeteksi atau mener-
ima energi panas dari luar. Saat LM35 tidak menerima atau mendeteksi
energi panas dari luar maka robot akan mati secara otomatis.
2. Untuk membuat sebuah robot deteksi suhu, salah satu komponen pent-
ing di dalamnya adalah komponen IC LM35 yang berfungsi sebagai
pendeteksi suhu dengan tegangan ideal yang keluar dari LM35 mem-
punyai perbandingan 1C setara dengan 10 mV.
3. Prinsip kerja robot deteksi suhu dapat diaplikasikan didalam alat elek-
tronika seperti setrika, rice cooker, dispenser dan lain-lain.
21
-
References
[1] Floyd dan Buchla. Fundamental of analog circuits. Prentice Hall,
New Jersey, 2008.
[2] Malvino. Prinsip-prinsip elektronika I. 1994. Jakarta: Erlangga.
[3] Sutrisno. Elektronika Teori dan Penerapannya. 1985. Bandung: ITB.
[4] Halliday dan Resnick. Fisika. Jilid 2. 1988. Jakarta: Erlangga.
[5] Elektronika Dasar. Sensor Suhu IC LM35. 2012. Available
at http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-
suhu-ic-lm35/. Diakses pada hari Minggu, 7 Desember 2014 pukul 16.00
WIB.
[6] Mauliana, Nurul. Cara Kerja dan Sensor Suhu LM35. 2013. Available
at http://nurullaizer78.blogspot.com/2013/05/cara-kerja-dan-sensor-
suhu-lm35.html. Diakses pada hari Minggu, 7 Desember 2014 pukul
16.10 WIB.
[7] Generated. Sensor Suhu LM35. 2007. Available at http://elektronika-
elektronika.blogspot.com/2007/05/sensor-suhu-lm35.html. Diakses
pada hari Minggu, 7 Desember 2014 pukul 16.15 WIB.
22
-
LAMPIRAN
23