1,2,3,4,5 Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas Negeri  Semarang,  Kampus  Sekaran  Gunungati  Kota  Semarang 50229 Indonesia (tlp: 082136491991; e-mail: 1 agusku2@mail.unnes.ac.id,
2 noorhudallah@mail.unnes.ac.id, 3 tatyantoro@mail.unnes.ac.id,
4 cahyof95@gmail.com, 5 seftrianakhusnia@gmail.com)

## Optimalisasi Keluaran Panel Surya Menggunakan Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi Raspberry Pi

## (Optimization of Solar Panel Output Using a Camera-Based Solar Tracker

## Raspberry Pi Integrated)
Agus Suryanto 1 , Noor Hudallah 2 , Tatyantoro Andrasto 3 , Cahyo Fajar Adhiningtyas 4 , Seftriana Anifa Khusniasari 5
Abstract—One  of  the  factors  of  the  operation  of  solar  cells  in order to obtain the maximum value is the position of solar cells to the  sun.  The  solar  tracker  is  a  tool  to  increase  the  insolation  of solar panels by changing the direction of solar panels towards the position  of  the  sun.  So  far,  image-based  solar  trackers  are  still using full-size computers which require a lot of energy and space. This  study  aims  to  increase  the  accuracy  of  the  direction  of  the solar  panel  and  optimize  the  output  of  the  solar  panel  by increasing the angle of solar radiation using a solar tracker with camera  sensors  and  a  Raspberry  Pi  mini-computer.  The  use  of cameras is aimed at reducing errors from LDR-based systems. In addition,  the  use  of  Raspberry  Pi  is  aimed  at  replacing  full-size computer  work.  The  search  for  sun  orientation  employed  the highest  pixel  value  intensity  method.  Based  on  the  analysis  of solar panel output, it is proven that it can be optimized with the application  of    Raspberry  Pi  integrated  camera-based  solar tracker.  The  comparison  of  the  output  power  between  the stationary  solar  panels  and  the  solar  panels  installed  on  the Raspberry Pi integrated camera-based solar tracker was 1:1.389 (21,5487  W:29.8822  W)  in  no-load  test  and  1:1.2042  (6.0344 W:7.2671 W) on test 12 V/5 W bulb-load.
Intisari—Salah satu faktor pada pengoperasian sel surya agar didapatkan  nilai  maksimum  adalah  posisi  sel  surya  terhadap matahari. Solar tracker adalah alat untuk meningkatkan insolasi pada  panel  surya  dengan  mengubah  arah  panel  surya  menuju posisi matahari. Pada awalnya, solar tracker diatur menggunakan LDR. Kemudian, pengaturan berbasis pengolahan citra  dapat  mengurangi  kesalahan  pelacakan.  Solar  tracker berbasis citra selama ini masih menggunakan komputer ukuran penuh yang membutuhkan banyak  energi  dan tempat.  Makalah ini  bertujuan  meningkatkan  akurasi  arah  panel  surya  dan mengoptimalkan  keluaran  panel  surya  dengan  meningkatkan sudut penyinaran matahari (insolasi) menggunakan solar tracker dengan  sensor  kamera  dan  komputer  mini  Raspberry  Pi. Penggunaan  kamera  ditujukan  untuk  mengurangi  kesalahan sistem berbasis LDR dan penggunaan Raspberry Pi menggantikan  kerja  komputer  ukuran  penuh.  Pencarian orientasi  matahari  menggunakan  metode  intensitas  nilai  piksel tertinggi.  Berdasarkan  hasil  analisis,  keluaran  panel  surya terbukti  dapat  dioptimalkan  dengan  diaplikasikannya  Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi Raspberry
Pi.
Perbandingan  daya  keluaran  antara  panel  surya  diam  dengan
panel surya yang terpasang pada Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi  Raspberry  Pi  adalah  1:1,389  (21,5487  W:29,8822 W)  pada  pengujian  tanpa  beban  dan  1:1,2042  (6,0344  W:7,2671 W) pada pengujian dengan beban lampu pijar 12 V/5 W.
Kata Kunci— Rapsberry Pi, Solar Cell, Solar Tracker, Kamera.

## I. P ENDAHULUAN
Pengoperasian  sel  surya,  agar  didapatkan  nilai  yang maksimum,  sangat  tergantung  pada  beberapa  hal,  antara  lain temperatur  sel  surya,  radiasi  matahari,  kecepatan  angin, keadaan  atmosfer  bumi,  orientasi  sel  surya,  dan  posisi  letak sel  surya  terhadap  matahari  ( tilt  angle )  [1]. Solar  tracker (penjejak  surya)  adalah  suatu  sistem  yang  mengarahkan orientasi  kolektor  surya,  seperti  panel photovoltaic datar  ( flat PV ), photovoltaic terkonsentrasi  ( concentrated  PV )  atau Concentrated  Solar  Thermal (CSP)  secara  otomatis  ke  arah matahari. Sistem tersebut meningkatkan daya yang dihasilkan dengan  mengoptimalkan  sudut  pertemuan  antara  sinar matahari dengan kolektor surya. Ada beberapa konsep umum dari solar  tracker .  Secara  umum, solar  tracker dibagi  dalam dua  kategori  utama,  yaitu passive  tracker dan active  tracker . Passive  tracker adalah solar  tracker yang  sama  sekali  tidak melibatkan  peralatan  elektronik  untuk  mencari  posisi matahari,  biasanya  berbasis  pemuaian  benda  terhadap  suhu. Sementara  itu, active  tracker adalah solar  tracker yang berbasis peralatan elektronik. Solar tracking system juga dapat dibagi  berdasarkan degrees  of  freedom (tingkat  kebebasan gerak)  sistem  mekanisnya. Solar  tracker dengan  satu  sumbu gerakan  disebut single  axis  tracker ,  terdiri  atas Horizontal Single  Axis Tracker (HSAT), Vertical  Single  Axis  Tracker (VSAT),  dan Tilted  Single  Axis  Tracker (TSAT). Solar tracker dengan dua sumbu gerakan disebut Dual Axis Tracker . Sistem yang kedua ini lebih efisien [2].
Dibandingkan  dengan  panel  tetap,  panel  dengan solar tracker dijaga  agar  tetap  berada  di  bawah  insolasi  terbaik untuk  semua  posisi  matahari  karena  cahaya  mendekati  titik normal  geometris.  Sistem  pelacakan  matahari  otomatis (menggunakan pengindraan intensitas cahaya) dapat meningkatkan  efisiensi  konversi  panel  PV  secara  konsisten, sehingga menurunkan lebih banyak energi dari matahari [3].
Untuk  mendapatkan solar  tracker yang  bekerja  secara optimal, pada awalnya arah solar tracker diatur menggunakan empat  LDR,  kemudian  pengaturan  berbasis  pengolahan  citra dapat  mengurangi  kesalahan  pelacakan  sebanyak  mungkin. Dengan  kata  lain,  penambahan  kamera  dan  metode  berbasis pengolahan citra sangat mengurangi kesalahan yang ada pada
metode  berbasis  LDR.  Sistem  ini  tidak  membutuhkan pertimbangan  astronomis  apa  pun  dan  tidak  tergantung  pada posisi geografis dan pengaturan awal [4].
Solar tracker berbasis kamera in dikembangkan menggunakan  Raspberry  Pi  sebagai  pengganti  komputer ukuran  penuh  dan  menggunakan  Raspberry  Pi  Camera Module  V2  sebagai  sensor  utama.  Sensor  ini  dipilih  karena sudah  didesain  khusus  untuk  berkerja  secara  optimal  pada Raspberry  Pi.  Raspberry  Pi  adalah  komputer  mini  yang ukurannya  hanya  sebesar  85  mm  ×  56  mm.  Raspberry  Pi memiliki  kemampuan  yang  sama  dengan  komputer  personal ukuran  penuh  dengan  tambahan  fungsi  empat  puluh  pin General  Purpose  Input/Output (GPIO)  untuk  berkomunikasi dengan  peralatan  luar  komputer,  seperti  sensor  dan  aktuator. Raspberry Pi 3 model B ditenagai prosesor quad core 1,2 GHz Broadcom BCM2837  64  bit  dengan  RAM  sebesar  1  GB. Raspberry  Pi  3  membutuhkan  tegangan  catu  sebesar  +5  V melalui  soket  USB  mikro.  Besar  arus  yang  dibutuhkan bervariasi, tergantung pada alat yang dipasang pada Raspberry Pi 3 tersebut. Modul kamera Raspberry Pi Camera Module V2 memiliki sensor 8 MP Sony IMX219. Modul kamera ini dapat digunakan  untuk  menangkap  foto  dan  video  HD.  Modul  ini mudah  digunakan  oleh  pengguna  pemula,  tetapi  juga memberikan  banyak  penawaran  fungsi  pada  pengguna  lanjut. Modul kamera ini sangat populer untuk aplikasi home-security dan kamera alam liar [5].
Beberapa tujuan dalam makalah ini adalah untuk membuat sebuah  sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi Raspberry Pi, untuk mengoptimalkan akurasi arah panel surya dengan  pengaplikasian Solar  Tracker Berbasis  Kamera Terintegrasi  Raspberry  Pi,  untuk  mengoptimalkan  keluaran panel  surya  menggunakan Solar  Tracker Berbasis  Kamera Terintegrasi Raspberry Pi, serta untuk mengetahui perbandingan  keluaran  panel  surya  statis  dan  panel  surya dengan Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi Raspberry Pi.

## II. M ETODOLOGI
Makalah ini menggunakan metode research and development .  Metode  ini  adalah  penelitian  yang  digunakan untuk  menghasilkan  produk  tertentu  dan  menguji  efektivitas produk tersebut [6]. Metode ini dipilih karena relevan dengan tujuan makalah ini, yaitu untuk menghasilkan produk tertentu. Produk  yang  dihasilkan  dan  diuji  efektivitasnya  berupa  alat Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi Raspberry Pi. Diagram alir penelitian pada Gbr. 1 menunjukkan langkah- langkah  penelitian  yang  dilakukan.  Langkah  pertama  yaitu menemukan  potensi  dan  masalah,  lalu  mengumpulkan  data, desain  alat  (mekanis,  elektris,  dan software ),  pembuatan  alat, uji  coba  alat,  revisi  alat  apabila  terdapat  permasalahan, kemudian  analisis  data,  dan  terakhir  adalah  penulisan  karya ilmiah.

## A. Metode Pelacakan
Cara-cara  pelacakan  posisi  matahari  sudah  banyak dikembangkan,  seperti  dengan  menggunakan  dua  LDR  [7], [8],  dan  menggunakan  empat  LDR  [9],  [10].  Pada  makalah
ini,  metode  pelacakan  menggunakan  kamera  untuk  melacak posisi  matahari.  Metode  yang  digunakan  adalah  pelacakan titik  piksel  paling  cerah,  dengan  asumsi  di  langit  pada  siang hari tidak ada titik cahaya yang lebih cerah daripada matahari.
Tangkapan gambar yang diambil oleh Raspberry Pi Camera Module  yang  berformat  RAW  diubah  menjadi array RGB berukuran  320  ×  240  untuk  mempercepat  pengolahan. Kemudian,  untuk  mendapatkan  nilai  intensitas,  nilai  tiap ruang  warna  digabungkan  dan  dirata-rata  sehingga  data gambar dari kamera menjadi array dua dimensi skala abu-abu. Untuk  menghilangkan noise ,  diaplikasikan  tapis Gaussian blur .  Namun,  tapis  ini  memiliki  kelemahan  dalam  aplikasi pelacakan  karena  pemilihan  nilai  deviasi  kekaburan  harus tepat.  Apabila nilai  tersebut  terlalu  kecil, noise tidak  tertapis, sedangkan  apabila  nilai  tersebut  terlalu  besar,  titik  yang seharusnya  terlacak  menjadi  tidak  terlacak  karena  terlalu membaur dengan piksel di sekitarnya.
Dalam  proses  penelitian  ini  ditemukan  bahwa  pemilihan nilai  deviasi  keburaman Gaussian  blur dapat  ditentukan
Gbr. 1 Diagram alir penelitian.
secara  otomatis  sesuai  dengan  keperluan,  karena  semakin gelap  langit,  nilai  dan  jumlah noise akan  bertambah. Ditemukan  bahwa  nilai  deviasi  keburaman Gaussian  blur maksimal  adalah  sama  dengan  jari-jari  objek  yang  hendak dideteksi.  Oleh  karena  itu,  dilakukan  tapis  ambang  77%  dari nilai  kecerahan  maksimal  yang  terdeteksi.  Nilai  77%  dipilih karena  selama  penelitian  ditemukan  bahwa  nilai  kecerahan bagian  tepi  matahari  dalah  77%  dari  nilai  kecerahan  titik tengah  matahari.  Dari  hasil  tapis  ambang  dapat  dihitung  luas objek  dan  jari-jarinya.  Perhitungan  luas  menggunakan  rumus luas lingkaran.
𝐿 =  𝜋𝑟 2
(1)
dengan  luas  lingkaran L sebesar  nilai  kuadrat  jari-jari r dikalikan  dengan  π,  sehingga  nilai  jari-jari r adalah  akar kuadrat dari luas lingkaran L dibagi dengan π.
𝑟 = √ 𝐿 𝜋 . (2)
Setelah itu, nilai jari-jari dimasukkan pada variabel deviasi keburaman Gaussian  blur. Perlu  diingat  bahwa  dalam program  Python,  nilai  deviasi Gasussian  blur harus  ganjil, sehingga jika berjumlah genap harus dikurangi satu agar nilai deviasi tidak melebihi nilai jari-jari deteksi.
Setelah dilakukan Gaussian blur , dapat ditemukan data titik deteksi,  yaitu  koordinat  titik  paling  terang  dan  nilai kecerahannya.  Dari  data  titik  koordinat  inilah  dilakukan perbandingan  nilai  koordinat  titik  paling  terang  dengan  nilai titik  tengah  gambar  dan  dilakukan  gerakan  motor  agar  posisi koordinat  titik  paling  terang  menjadi  sama  dengan  koordinat titik tengah gambar.
Jika  titik  paling  terang  berada  di  atas  titik  tengah,  motor zenit akan memutar panel ke atas, dan jika titik paling terang berada di bawah titik tengah, maka motor zenit akan memutar panel  surya  ke  bawah.  Jika  titik  paling  terang  berada  di sebelah kanan titik tengah, motor azimut akan memutar panel surya  ke  kanan,  sedangkan  jika  titik  paling  terang  berada  di sebelah  kiri  titik  tengah,  motor  azimut  akan  memutar  panel surya  ke  kiri.  Prioritas  gerakan  adalah  gerakan  vertikal terlebih dahulu. Setelah gerakan vertikal terpenuhi, atau sudah maksimal,  baru  gerakan  horizontal  dilaksanakan.  Saat dilakukan  gerakan  verikal,  tidak  akan  dilakukan  gerakan horizontal  sampai  gerakan  vertikal  terpenuhi  atau  sudah maksimal.  Sebaliknya,  ketika  dilakukan  gerakan  horizontal, tidak  akan  dilakukan  gerakan  vertikal  sebelum  gerakan horizontal  terpenuhi  atau  sudah  maksimal.  Hal  ini  dilakukan untuk  meningkatkan  akurasi  dan  mengurangi  konsumsi  daya listrik dan beban driver motor .
B. Desain Mekanik
Desain mekanik Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi  Rapsberry  Pi  yang  dibuat  berupa solar  panel bracket dengan  motor  untuk  gerakan  sudut  zenit  (sudut terhadap garis tegak ke atas) dan motor gerakan sudut azimut (sudut horizontal terhadap arah utara) serta dilengkapi sebuah kotak panel. Gbr. 2 dan Gbr. 3 mengilustrasikan desain Solar Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Rapsberry  Pi.  Pada
bagian depan kotak panel terdapat satu buah tombol, satu buah saklar,  dan  tiga  buah  voltmeter  untuk  memonitor  tegangan panel  surya,  baterai  dan  regulator,  dan  tiga  pasang  soket banana ,  yaitu  satu  pasang  untuk  pengambilan  data  panel surya,  satu  pasang  terhubung  dengan  baterai  untuk  pengisian baterai  dari  luar  dan  keperluan  lain,  serta  satu  pasang terhubung  ke  keluaran  regulator  untuk  keperluan-keperluan lain yang membutuhkan tegangan 5 V.
Di dalam kotak panel terdapat baterai, Raspberry Pi sebagai pengendali  utama,  rangkaian  regulator,  dan  rangkaian pendukung  lainnya.  Motor  untuk  kendali  arah  zenit  diberi staal  drat atau  besi  ulir  untuk  meningkatkan  presisi  gerakan dan meningkatkan torsi kerja motor. Motor untuk kendali arah azimut  diberi gearbox dengan  perbandingan  rpm  1:6  untuk mengurangi  kecepatan  motor  dan  meningkatkan  torsi  kerja motor.
Gbr.  2  Ilustrasi  desain  tampak  depan Solar  Tracker  Berbasis  Kamera Terintegrasi Rapsberry Pi.
Gbr.  3  Ilustrasi  desain  tampak  belakang Solar  Tracker  Berbasis  Kamera Terintegrasi Rapsberry Pi.

## C. Desain Elektronik
Desain  elektronik  mencakup  blok  sistem  dan  prinsip rangkaian yang digunakan. Gbr. 4 menunjukkan diagram blok sistem elektronik Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi Rapsberry Pi . Diagram blok terdiri atas masukan, proses, dan keluaran.
1)  Pi  Camera: Pi  Camera  atau  Raspberry  Pi  Camera Module  berfungsi  sebagai  sensor  utama.  Kamera  menangkap gambar  langit  dan  menentukan  posisi  matahari  berdasarkan intensitas cahaya tertinggi. Pi Camera mendapatkan daya dari Raspberry  Pi.  Komunikasi  antara  Raspberry  Pi  dengan  Pi Camera dilakukan melalui kabel fleksibel FFC 15 pin dengan lebar 16 mm sepanjang 4 m.
2)  Limit  Switch: Limit  switch digunakan  untuk  membatasi gerakan solar  tracker .  Tujuan  dibatasinya  gerakan solar tracker ini  adalah  agar  kabel  tidak  putus,  panel  surya  tidak mengenai  rangka,  dan  motor  tidak  rusak  karena  beban  tinggi ketika solar panel bracket tertahan oleh rangka.
3)  Tombol  Off: Tombol  ini  digunakan  untuk  mematikan sistem  melalui software dengan  memanggil  perintah  untuk mematikan  sistem.  Apabila  tombol  ditekan  selama  10  s, sistem  akan  dimatikan,  jika  ditekan  selama  5  s,  sistem  akan dimulai  ulang,  dan  jika  ditekan  selama  3  s  akan  memicu dilaksanakannya  runtutan  pencarian  titik  dengan  intensitas tertinggi. Mematikan sistem secara paksa dengan memutuskan suplai  tenaga  dapat  merusak microSD  card yang  ada  pada Raspberry  Pi.  Tombol  Fungsi  juga  perlu  ditekan  untuk menyalakan sistem karena ada rangkaian proteksi low voltage pada  regulator  yang  perlu  direset  secara  manual  ketika tegangan baterai di bawah batas discharge baterai.
4)  Modul  RTC: Modul  ini  digunakan  untuk  memastikan waktu sistem sama dengan waktu dunia nyata. Realtime clock (RTC)  bekerja  dengan  cara  mengirimkan  data  waktu  berupa detik,  menit,  jam,  tanggal,  bulan,  dan  tahun  ke  sistem  lain melalui  protokol Inter  Integrated  Circuit (I2C).  Kerja  RTC tidak  terganggu  oleh  gangguan  yang  diakibatkan  gagalnya catu daya selama baterai RTC dalam kondisi baik.
5)  Motor  Limiter  &  Limiter  Input  Board: Bagian  ini berfungsi  sebagai buffer dan  jembatan  antara limit  switch dengan  Raspberry  Pi  serta  sebagai  pengaman driver motor dengan memutus masukan driver motor ketika gerakan sudah maksimal. Buffer diperlukan  untuk  memperkuat  dan menegaskan sinyal logika dari limit switch ke Raspberry Pi .
6)  Raspberry  Pi  3  Model  B: Blok  ini  berfungsi  untuk memproses  gambar  yang  diterima  oleh  kamera  dan menentukan gerakan solar tracker dengan motor berdasarkan hasil  pengolahan  gambar  tersebut.  Untuk  mempermudah pemasangan peranti masukan dan keluaran, digunakan peranti tambahan  bernama Hardware  Attached  on  the  Top (HAT). Rangkaian HAT berupa papan rangkaian berisi female header 2  ×  20  untuk  soket  GPIO  Raspberry  Pi, male  header 1  ×  4 untuk RTC, male header 1 × 4 untuk keluaran menuju driver motor,  rangkaian  kendali  kipas  pendingin,  dan  terminal  blok sekrup untuk masukan limit switch .
7)  Fan & Driver Fan: Fan (kipas pendingin) 12 V 0,01 A 5  cm  ×  5  cm  digunakan  untuk  mendinginkan  prosesor Raspberry  Pi  agar  tidak  terjadi error dan  kerusakan  akibat suhu  berlebih. Fan dikendalikan  oleh  Raspberry  Pi  melalui rangkaian kendali kipas pada HAT.
8)  Driver  Motor: Bagian  ini  berupa dual  H-bridge  motor driver yang  mampu  digunakan  untuk  menggerakkan  dua motor  sekaligus. Dual  H-bridge dibentuk  dari  empat  pasang MOSFET  yang  terdiri  atas  empat  MOSFET N-Channel IRF3205  dan  empat  MOSFET P-Channel IRF9540,  yang secara teori mampu mengendalikan motor hingga 23 A, tetapi terbatas  pada  daya  50  W  karena  batasan  fisik  dari package TO220  [11]. Driver motor  dilengkapi  dengan optocoupler PC817  untuk  mengisolasi  Raspberry  Pi  dari  motor  untuk menghindari gangguan
yang diakibatkan
oleh Electromagnetical Interference (EMI) saat motor bekerja [12].
9)  Motor: Dua buah motor digunakan untuk menggerakkan solar  tracker :  satu  buah  untuk  gerakan  sudut  zenit  dan  satu buah  untuk  gerakan  sudut  azimut.  Pada  motor  untuk  gerakan zenit,  untuk  meningkatkan  torsi  kerja  motor,  meningkatkan presisi  gerak,  dan  mengurangi  kecepatan  motor,  dipasang sebuah staal  drat /besi  ulir  sebagai wormgear .  Pada  motor untuk  gerakan  azimut,  dipasang  sebuah gearbox dengan perbandingan  kecepatan  putar  keluaran:masukan sebesar  1:6, dengan tujuan mengurangi kecepatan motor sehingga gerakan menjadi lebih presisi. Motor yang digunakan adalah motor dc brushed 12 V, 3 A, 70 rpm.
10)  Regulator: Bagian  ini  digunakan  untuk  mengatur  dan menstabilkan  tegangan  pada  sistem.  Kapasitor  elektrolit dipasang  untuk  mengompensasi drop tegangan  baterai  ketika
Gbr.  4  Diagram  blok  sistem  elektronik  dari Solar  Tracker  Berbasis  Kamera Terintegrasi Rapsberry Pi.
motor  mulai  bekerja.  Untuk  mengatur  tegangan  5  V, digunakan buck  converter dengan  arus  kerja  normal  3  A  dan mampu  memberikan  arus  5  A  selama  beberapa  saat,  seperti saat  alat  mulai  bekerja.  Sebuah  rangkaian  pengaman drop tegangan diberikan  untuk  mencegah  rusaknya  Raspberry  Pi karena flicker atau  kedipan  keluaran solar  charger ketika baterai hampir dalam posisi discharged .
11)  Solar  Charger:  Solar  charger digunakan untuk mengatur  daya  panel  surya  agar  aman  digunakan  untuk mengisi  baterai,  memutus  pengisian  baterai  ketika  baterai penuh, dan memutus arus keluaran bila baterai dalam kondisi discharged .
12)  Baterai: Baterai  berfungsi  menyimpan  energi  listrik yang akan digunakan ketika malam hari dan diisi ketika siang hari.  Dalam  hal  ini,  baterai  yang  digunakan  adalah  aki  12  V 10  A.  Baterai  juga  digunakan  agar  sistem  mampu  bekerja tanpa masukan daya listrik dari luar sistem.
13)  Sel Surya: Bagian ini digunakan untuk mengisi baterai. Saat  proses  pengambilan  data  tegangan  dan  arus  keluarannya dilakukan, hubungannya sel surya dari sistem dilepaskan.

## III. H ASIL
Makalah  ini  bertujuan  membuat  sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi,  meningkatkan akurasi  arah solar  tracker dengan  mengaplikasikan  sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi, mengoptimalkan  keluaran  panel  surya  menggunakan Solar Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi,  dan untuk  mengetahui  perbandingan  keluaran  panel  surya  statis dan  panel  surya  dengan Solar  Tracker Berbasis  Kamera Terintegrasi Raspberry Pi. Untuk mengetahui sistem ini sudah memenuhi  tujuan  tersebut  atau  belum,  dilakukan  beberapa pengujian  kerja,  yaitu  pengujian  kerja  tiap  komponen  dan pengujian kerja menyeluruh.
Sebelum  pengujian  dilakukan,  terlebih  dahulu  dilakukan realisasi  desain  sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera Terintegrasi  Raspberry  Pi.  Desain  rangka  dan  mekanik  yang menjadi  acuan  tertuang  pada  Gbr.  1  sampai  Gbr.  3.  Berikut adalah  hasil  sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera Terintegrasi Raspberry Pi yang sudah dibuat.

## A. Sistem Mekanik
Sistem mekanik Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi  Raspberry  Pi  memiliki  dua  penggerak,  yaitu penggerak  gerakan  sudut  zenit  dan  penggerak  gerakan  sudut azimut. Penggerak gerakan sudut zenit berupa motor DC 12 V 100 rpm yang dihubungkan dengan staal drat ukuran diameter 10  mm  dan  panjang  1.000  mm  untuk  menurunkan  kecepatan sudut,  memperhalus  gerak,  dan  meningkatkan  presisi  arah. Penggerak  gerakan  azimut  berupa  motor  DC  12  V  77  rpm yang  dihubungkan  pada gearbox 6:1  untuk  mengurangi kecepatan sudut motor dan meningkatkan torsi motor. Sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi ditopang  oleh  rangka  utama  yang  didesain  agar  berat bertumpu pada titik tengah dan berada di bawah rangka. Agar mampu menahan berat sistem Solar Tracker Berbasis Kamera
Terintegrasi  Raspberry  Pi,  rangka  dibuat  dari  besi hollow 20 mm × 20 mm dengan tebal 1 mm. Rangka bracket panel surya dibuat dari besi plat strip 1 mm karena lebih ringan dari besi hollow ,  tetapi  lebih  kuat  dari  aluminium.  Gbr.  5 memperlihatkan Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi Raspberry Pi tampak depan.

## B. Sistem Elektronik
Sistem  elektronik Solar  Tracker Berbasis  Kamera Terintegrasi Raspberry Pi terfokus pada kotak panel ukuran 70 cm  ×  40  cm.  Modul  kamera  berada  di  luar  panel,  yaitu terdapat  pada bracket panel  surya  yang  dihubungkan  dengan Raspberry  Pi  melalui  kabel  FFC  16 pin 15  mm.  Motor  dan limit switch juga berada di luar panel dan dihubungkan dengan sistem  dalam  panel  menggunakan  kabel  tipe head  stereo dengan  lapisan skerm  (coaxial) .  Kabel  dengan  lapisan skerm digunakan untuk mencegah interferensi elektromagnetik pada kabel  kamera  saat  motor  bekerja  atau  saat limit  switch melakukan  proses switching .  Di  dalam  panel  terdapat  baterai yang  dihubungkan  dengan solar  charger . Solar  charger terhubung dengan panel surya yang  diamankan dengan MCB 4 A. MCB juga berfungsi untuk memutus kontak antara panel surya  dengan solar  charger ketika  akan  dilakukan maintenance ,  seperti  penggantian  baterai  atau  untuk  uji keluaran  panel  surya.  Keluaran solar  charger terhubung dengan  rangkaian  regulator  yang  akan  mengatur  keluaran untuk  seluruh  sistem:  keluaran  12  V  untuk  kipas  pendingin dan driver motor, sedangkan keluaran 5 V untuk Raspberry Pi dan rangkaian limiter .
Ket.: A = Bracket panel surya B = Motor zenit + staal drat C = Kotak panel kendali
Gbr.  5  Tampak  depan Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi Raspberry Pi

## C. Sistem Perangkat Lunak
Perangkat  lunak  dalam  sistem Solar  Tracker Berbasis Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi  terdiri  atas  beberapa bagian, yaitu sistem operasi, Python dengan library Astral dan OpenCV, dan program yang akan dijalankan.
Sistem  Operasi  menggunakan  Raspbian  Jessie,  sistem operasi  berbasis  kernel  Linux  yang  didesain  untuk  bekerja pada Raspberry Pi versi 1, 2, maupun 3. Sementara itu, Python yang digunakan adalah Python versi 3.
Program yang dijalankan ditulis dalam bahasa pemrograman  Python  dan  terdapat  beberapa  bagian  program yang menjadi sorotan, yaitu deret perintah penggunaan Astral, deret  perintah  kamera,  deret  perintah  pemroses  waktu,  deret perintah  pengolahan  gambar,  deret  perintah  penerima masukan, dan deret perintah aktuasi keluaran.
Deret  program  penggunaan  Astral  diawali  dengan melakukan import  library Astral,  dilanjutkan  dengan memasukkan  data  koordinat  lokasi  dan  zona  waktu  dalam variabel  lokasi.  Dari  variabel  lokasi  dimasukkan  ke  dalam perintah  pengolahan  waktu  matahari  yang  akan  disimpan dalam variabel matahari.
Dalam  deret  perintah  kamera,  ditentukan  kamera  yang digunakan  dan  konfigurasi  dari  kamera  tersebut.  Dalam makalah  ini,  konfigurasi  yang  optimal  untuk Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi  adalah  0  untuk nilai  ISO,  eksposur  otomatis,  dan frame  rate 15  fps. Kemudian,  tangkapan  berformat  RAW  dari  kamera  diubah dalam  format array RGB  dan  dimasukkan  ke  dalam  variabel raw capture .
Deret  perintah  pengolahan  waktu  berfungsi  mengolah  dan memasukkan  nilai  waktu  ke  dalam  variabel-variabel  yang akan digunakan selama sistem Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi  Raspberry  Pi  bekerja,  termasuk  ekstraksi  data waktu  dari  Astral.  Waktu  sistem  yang  akan  diolah  adalah waktu  saat  ini  dalam  jam  dan  dalam  menit,  sedangkan  data waktu yang diambil dan diolah dari  Astral adalah data waktu matahari  terbit,  tenggelam,  dan  juga  tengah  siang.  Dari  data tersebut  dapat  ditentukan  waktu  sistem  mulai  bekerja  dan waktu sistem mulai masuk ke dalam mode siaga.
Deret perintah pengolahan gambar akan menghasilkan nilai koordinat  titik  paling  terang  beserta  intensitas  dan  radiusnya, diawali  dengan  memutar  gambar  menggunakan  metode transformasi geometrik agar tidak terjadi distorsi pada dimensi gambar hasil setelah dirotasi. Kemudian, dilakukan penggabungan  intensitas  R,  G,  dan  B  menggunakan  metode pengubahan  ke  dalam  skala  abu-abu.  Selanjutnya,  dilakukan penapisan menggunakan Gaussian blur untuk menghilangkan noise dari  gambar  kamera.  Dalam  pengaplikasian  tapis Gaussian  blur ,  ketika  nilai  deviasi  terlalu  kecil, noise tidak akan  tertapis.  Namun,  nilai  deviasi  yang  terlalu  besar  akan mengacaukan  hasil  deteksi  karena  cahaya  yang  terdeteksi akan melebur dengan piksel di sekitarnya. Dalam makalah ini, menurut  rujukan  yang  dijadikan  sebagai  referensi,  tidak  ada nilai pasti dalam memasukkan nilai deviasi Gaussian blur dan hal  tersebut  menyebabkan  kekacauan  pada  ketepatan  arah, kecuali  nilainya  diubah  secara  manual  sesuai  dengan kebutuhan. Dalam makalah ini ditemukan bahwa penyesuaian
nilai  deviasi Gaussian  blur dapat  dilakukan  secara  otomatis. Ditemukan  bahwa  nilai  deviasi  yang  dibutuhkan  yaitu: maksimal  sesuai  dengan  radius  hasil  deteksi,  sedangkan minimal  sama  dengan  radius noise .  Dalam  hal  ini,  radius ditentukan  menggunakan  metode  perhitungan  jari-jari  dari area  contour hasil thresholding .  Karena  nilai  deviasi  harus ganjil,  nilai  radius  dikurangi  1  ketika  bernilai  genap. Ditemukan  bahwa noise paling  besar  yang  didapat  dalam tangkapan kamera memiliki radius sebesar 5  piksel, sehingga nilai  minimal  deviasi Gaussian  blur dibuat  dengan  nilai  7. Setelah  ditapis  menggunakan  tapis Gaussian  blur ,  akan diperhitungkan  nilai  koordinat  dan  nilai  intensitas  hasil deteksi  menggunakan  metode minMaxLoc ,  dengan  data deteksi  intensitas  tertinggi  dimasukkan  ke  dalam  variabel MaxLoc untuk koordinat dan MaxVal untuk nilai intensitasnya.
Deret  perintah  masukan  adalah  sekumpulan  perintah  yang akan mengolah data dari tombol dan limit switch . Perintah ini diawali  dengan  inisialisasi  lokasi pin GPIO  yang  akan digunakan  sebagai  masukan  dan  tipe  masukan  yang  akan digunakan. Lokasi tombol berada pada GPIO 17, limit switch 1  pada  GPIO  8, limit  switch 2  pada  GPIO  7, limit  switch 3 pada GPIO 12, limit switch 4 pada GPIO 16, dan tipe masukan semua  masukan  dibuat  dalam  mode input  Pull  Up ,  yaitu diaktifkan internal  resistor menuju  jalur high dan  masukan dianggap  aktif  ketika  diberi  sinyal Low atau  0  V.  kemudian, perintah dilanjutkan dengan penghentian gerakan motor ketika limit  switch yang  bersangkutan  telah  aktif,  lalu  pada  tombol fungsi  program  utama  akan  tertahan  selama  tombol  ditekan menggunakan  perintah  “ GPIO.wait_for_edge ”  yang  akan melanjutkan  program  ketika  masukan  sinyal Low berubah menjadi High ( rising ),  kemudian  akan  menghitung  lama waktu tombol ditekan dan memanggil perintah sesuai dengan lama tombol yang ditekan.
Pada  program  aktuasi  keluaran,  digunakan  data  suhu,  data waktu, dan data koordinat lokasi. Dilakukan inisialisasi GPIO sebagai keluaran, yaitu GPIO 27 untuk kipas pendingin, GPIO 14 dan 15 untuk motor 1, serta GPIO 18 dan 23 untuk motor 2.  Kipas  akan  dinyalakan  ketika  suhu  prosesor  Raspberry  Pi mencapai  55 ℃ dan  berhenti  ketika  suhu  kurang  dari  41 ℃ . Suhu prosesor yang terlalu tinggi menyebabkan  Raspberry Pi mengalami  penurunan  kinerja  ( throttling )  dan  bila  kinerja terlalu  rendah,  akan  timbul  titik-titik  air  yang  dapat menyebabkan  hubung  singkat.  Ketika  koordinat  deteksi berada di titik yang lokasi vertikalnya kurang dari 158, GPIO 14  akan  mengeluarkan  sinyal High dan  motor  1  berputar reverse ,  panel  akan  bergerak  naik,  lalu  berhenti  ketika koordinat  vertikalnya  sudah  mencapai  titik  antara  158-162 atau  ketika limit  switch 1  aktif.  Ketika  koordinat  deteksi berada di titik yang lokasi vertikalnya lebih dari 162, GPIO 15 akan mengeluarkan sinyal High dan motor 1 berputar forward , panel  akan  bergerak  turun,  lalu  berhenti  ketika  koordinat vertikalnya  sudah  mencapai  titik  antara  158-162  atau  ketika limit  switch 2  aktif.  Ketika  koordinat  deteksi  berada  di  titik yang  lokasi  horizontalnya  lebih  dari  123,  GPIO  18  akan mengeluarkan  sinyal High dan  motor  2  berputar forward , panel  akan  bergerak  ke  kanan,  lalu  berhenti  ketika  koordinat
horizontalnya sudah mencapai titik antara 117-123 atau ketika limit  switch 4  aktif.  Ketika  koordinat  deteksi  berada  di  titik yang  lokasi  horizontalnya  kurang  dari  117,  GPIO  24  akan mengeluarkan sinyal High dan motor 2 berputar reverse , panel akan  bergerak  ke  kiri,  lalu  berhenti  ketika  koordinat horizontalnya sudah mencapai titik antara 117-123 atau ketika limit switch 3 aktif.

## D. Pengujian Ketepatan Arah
Pengujian  ketepatan  arah  akan  menghasilkan  data  akurasi sistem Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi Raspberry Pi  yang  sudah  dibuat.  Seluruh  sistem  perlu  terpasang  dengan benar dan bekerja dengan baik untuk bisa mengarahkan panel surya  ke  arah  yang  benar.  Pengujian  ini  akan  menentukan keberhasilan  tujuan  makalah  ini,  yaitu  mampu  meningkatkan akurasi  arah solar  tracker dengan  mengaplikasikan  sistem Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi. Terdapat  dua  cara  pengujian  ketepatan  arah,  yaitu  pengujian fisik  dilihat  dari  arah  panel  surya  dan  pengujian  dilihat  dari piksel  tangkapan  kamera.  Hasil  pengujian  ketepatan  arah dijelaskan sebagai berikut.
Pada  Tabel  I,  ditemukan  bahwa  rata-rata  kesalahan  azimut adalah  0%,  sedangkan  rata-rata  kesalahan  arah  zenit  adalah 6,43%,  dengan  kesalahan  tertinggi  sebesar  16%.  Sementara itu,  pada  Tabel  II,  tampak  bahwa  rata-rata  kesalahan  azimut yang terproyeksi dalam koordinat X kamera sebesar 2,6 piksel atau  2,16%  dan  rata-rata  kesalahan  arah  zenit  sebesar  30,67 piksel  (17,35%),  dengan  kesalahan  terbesar  mencapai  89 piksel  (55,6%).  Terdapat  perbedaan  antara  nilai  ketepatan fisik  dengan  nilai  ketepatan  kamera  karena  kamera menggunakan lensa cembung dengan sudut lebar dan dilapisi
kembali  dengan  filter  datar,  yang  mengakibatkan  distorsi, sehingga piksel pada bagian tengah memiliki jarak fisik lebih sedikit  dibandingkan  piksel  bagian  tepi.  Dengan  jarak  fisik bagian  tengah  lebih  sedikit,  maka  akurasi  arah  fisik  lebih tinggi, dengan kesalahan 2,5% pembacaan piksel pada bagian tengah  akan  sama  dengan  0%  pada  arah  fisik.  Kesalahan terbesar  terjadi  pada  pengujian  sudut  zenit  ±90º.  Hal  ini dikarenakan  terdapat  pembatas  ( limiter )  gerakan  yang mencegah  arah  zenit  mencapai  90º  karena  akan  terjadi kerusakan  pada  kabel,  rangka,  dan  motor  jika  arah  zenit mencapai  90º  akibat  terbatasnya  konstruksi  mekanik  dari Solar Tracker Berbasis Kamera Terintegrasi Raspberry Pi.
T ABEL I H ASIL P ENGUJIAN K ETEPATAN A RAH D ILIHAT DARI F ISIK A RAH P ANEL S URYA No. Kemiringan Lampu Kemiringan Solar Tracker Kesalahan Zenit Azimut Zenit Azimut Zenit Azimut 1 +90 +90 +80 +90 10 (11%) 0 2 +90 +45 +80 +45 10 (11%) 0 3 +90 0 +80 0 10 (11%) 0 4 +90 -45 +80 -45 10 (11%) 0 5 +90 -90 +80 -90 10 (11%) 0 6 +45 +90 +45 +90 0 0 7 +45 +45 +45 +45 0 0 8 +45 0 +45 0 0 0 9 +45 -45 +45 -45 0 0 10 +45 -90 +45 -90 0 0 11 0 0 0 0 0 0 12 -45 +90 -45 +90 0 0 13 -45 +45 -45 +45 0 0 14 -45 0 -45 0 0 0 15 -45 -45 -45 -45 0 0 16 -45 -90 -45 -90 0 0 17 -90 +90 -75 +90 15 (16%) 0 18 -90 +45 -75 +45 15 (16%) 0 29 -90 0 -75 0 15 (16%) 0 20 -90 -45 -75 -45 15 (16%) 0 21 -90 -90 -75 -90 15 (16%) 0 T ABEL II H ASIL P ENGUJIAN K ETEPATAN A RAH D ALAM P IKSEL K AMERA No. Kemiringan Lampu Ketepatan Titik Piksel Kesalahan Zenit Azimut X Y X Y 1 +90 +90 113 219 7 PX (5,8%) 39 PX (24,3%) 2 +90 +45 120 219 0 PX (0%) 39 PX (24,3%) 3 +90 0 117 219 3 PX (2,5%) 39 PX (24,3%) 4 +90 -45 117 219 3 PX (2,5%) 39 PX (24,3%) 5 +90 -90 117 219 3 PX (2,5%) 39 PX (24,3%) 6 +45 +90 119 159 1 PX (0,8%) 1 PX (0,6%) 7 +45 +45 119 159 1 PX (0,8%) 1 PX (0,6%) 8 +45 0 122 161 2 PX (1,7%) 1 PX (0,6%) 9 +45 -45 123 162 3 PX (2,5%) 2 PX (1,25%) 10 +45 -90 123 162 3 PX (2,5%) 2 PX (1,25%) 11 0 0 121 161 1 PX (0,8%) 1 PX (0,6%) 12 -45 +90 123 160 3 PX (2,5%) 0 PX (0%) 13 -45 +45 123 160 3 PX (2,5%) 0 PX (0%) 14 -45 0 123 160 3 PX (2,5%) 0 PX (0%) 15 -45 -45 123 160 3 PX (2,5%) 0 PX (0%) 16 -45 -90 123 160 3 PX (2,5%) 0 PX (0%) 17 -90 +90 121 71 1 PX (0,8%) 89 PX (55,6%) 18 -90 +45 123 72 3 PX (2,5%) 88 PX (55%) 29 -90 0 123 72 3 PX (2,5%) 88 PX (55%) 20 -90 -45 123 72 3 PX (2,5%) 88 PX (55%) 21 -90 -90 123 72 3 PX (2,5%) 88 PX (55%)

## E. Pengujian Keluaran Panel Surya
Pengujian  keluaran  panel  surya  dilakukan  dalam  tiga  hari. Sampel diambil tiap jam dari matahari terbit hingga  matahari terbenam. Data pengujian ini menentukan penelitian ini sudah mampu  mengoptimalkan  keluaran  panel  surya  menggunakan Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi atau  belum,  dengan  cara  membandingkan  keluaran  panel surya  statis  dan  panel  surya  dengan Solar  Tracker Berbasis
Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi.  Pengujian  ini  memiliki beberapa  parameter,  yaitu  pengujian  tegangan  tanpa  beban, pengujian  arus  hubung  singkat,  serta  pengujian  tegangan  dan arus  dengan  beban  lampu  pijar  5  W,  12  V.  Data  hasil pengujian keluaran panel surya ditunjukkan pada Tabel III.
Analisis data keluaran panel surya dilakukan menggunakan perangkat  lunak  IBM  SPSS  versi  22.  Setelah  memasukkan data  pengujian,  perlu  dihitung  daya  keluaran  masing  masing pengujian,  yaitu  daya  keluaran  panel  surya  dengan solar
T ABEL III H ASIL P ENGUJIAN K ELUARAN P ANEL S URYA
Waktu Solar Tracker Panel Diam Ket Open Short Berbeban Lux Open Short Berbeban Lux V I V I Sabtu, 28 September 2019 Terbit 9,95 V  0,1 A 53 mV  0,1 A 560 9,00 V 0,1 A 50 mV 0,1 A 500 05.24 06.00 19,73 V  0,4 A 7,83 V  0,2 A > 3.000  18,00 V 0,1 A 0,50 V 0,1 A 2550 07.00 20,38 V  1,4 A 19,60 V  0,6 A > 3.000  19,80 V 0,2 A 13,20 V 0,5 A > 3.000 08.00 20,38 V  1,7 A 19,60 V  0,6 A > 3.000  20,11 V 1,0 A 19,36 V 0,3 A > 3.000 09.00 20,11 V  2,0 A 19,55 V  0,8 A > 3.000  19,88 V 1,6 A 19,42 V 0,5 A > 3.000 10.00 19,90 V  2,2 A 19,40 V  0,4 A > 3.000  19,48 V 2,0 A 19,07 V 0,4 A > 3.000 11.00 19,78 V  2,5 A 19,25 V  0,4 A > 3.000  19,50 V 2,4 A 19,00 V 0,5 A > 3.000 12.00 19,30 V  1,9 A 18,14 V  0,5 A > 3.000  19,30 V 1,9 A 18,03 V 0,5 A > 3.000 13.00 19,82 V  2,6 A 19,44 V  0,5 A > 3.000  19,54 V 2,3 A 19,10 V 0,5 A > 3.000 14.00 20,28 V  2,1 A 19,50 V  0,4 A > 3.000  19,75 V 1,2 A 19,10 V 0,4 A > 3.000 15.00 20,26 V  1,4 A 19,56 V  0,5 A > 3.000  19,90 V 0,8 A 19,25 V 0,4 A > 3.000 16.00 19,89 V  0,8 A 19,01 V  0,5 A > 3.000  19,46 V 0,5 A 17,16 V 0,4 A > 3.000 17.00 18,35 V  0,2 A 1,70 V  0,1 A > 3.000  18,03 V 0,1 A 1,22 V 0,1 A > 3.000 Terbenam 15,46 V  0,1 A 101 mV  0,1 A 630  14,05 V 0,1 A 28 mV 0,1 A 400 17.34 Minggu, 29 September 2019 Terbit 16,18 V  0,1 A  72,5 mV  0,1 A 460  15,48 V 0,1 A  48,7 mV 0,1 A 310 05.24 06.00 19,78 V  0,5 A 12,30 V  0,5 A > 3.000  19,20 V 0,1 A 4,01 V 0,1 A  > 3.000 07.00 20,19 V  0,9 A 19,80 V  0,3 A > 3.000  19,69 V 0,4 A 16,00 V 0,4 A  > 3.000 08.00 20,00 V  2,1 A 19,50 V  0,5 A > 3.000  19,95 V 1,2 A 19,14 V 0,5 A  > 3.000 09.00 20,00 V  2,0 A 19,55 V  0,5 A > 3.000  19,78 V 1,6 A 19,22 V 0,5 A  > 3.000 10.00 19,62 V  2,5 A 19,20 V  0,6 A > 3.000  19,42 V 2,0 A 19,00 V 0,5 A  > 3.000 11.00 20,18 V  2,4 A 19,69 V  0,5 A > 3.000  19,65 V 2,3 A 19,27 V 0,5 A  > 3.000 12.00 19,88 V  2,3 A 19,46 V  0,4 A > 3.000  19,35 V 2,2 A 18,88 V 0,3 A  > 3.000 13.00 20,00 V  2,3 A 19,46 V  0,5 A > 3.000  19,53 V 2,1 A 19,10 V 0,5 A  > 3.000 14.00 20,15 V  2,1 A 19,60 V  0,5 A > 3.000  19,55 V 1,8 A 19,15 V 0,5 A  > 3.000 15.00 20,16 V  1,8 A 19,60 V  0,5 A > 3.000  19,79 V 1,3 A 19,12 V 0,5 A  > 3.000 16.00 20,15 V  1,2 A 19,33 V  0,5 A > 3.000  19,50 V 0,5 A 17,86 V 0,5 A  > 3.000 17.00 18,25 V  0,2 A 1,31 V  0,2 A 2.950  17,82 V 0,1 A 0,94 V 0,1 A 2.700 Terbenam 12,55 V  0,0 A 11 mV  0,0 A 125  12,80 V 0,0 A  14,3 mV 0,0 A 150 17.34 Minggu, 30 September 2019 Terbit 16,35 V  0,1 A 75 mV  0,0 A 800  13,95 V 0,1 A 26 mV 0,0 A 250 05.24 06.00 20,67 V  1,0 A 19,92 V  0,5 A > 3.000  18,72 V 0,2 A 1,30 V 0,1 A 2.900 07.00 20,50 V  1,6 A 19,92 V  0,5 A > 3.000  20,08 V 0,6 A 18,40 V 0,4 A  > 3.000 08.00 19,90 V  2,2 A 19,30 V  0,5 A > 3.000  19,97 V 1,2 A 19,20 V 0,4 A  > 3.000 09.00 19,71 V  2,4 A 19,28 V  0,5 A > 3.000  19,69 V 1.8 A 19,13 V 0,5 A  > 3.000 10.00 19,73 V  2,4 A 19,21 V  0,5 A > 3.000  19,48 V 2,1 A 19,00 V 0,5 A  > 3.000 11.00 19,75 V  2,3 A 19,14 V  0,4 A > 3.000  19,28 V 2,3 A 18,85 V 0,4 A  > 3.000 12.00 19,61 V  2,6 A 19,19 V  0,5 A > 3.000  19,31 V 2,4 A 18,87 V 0,5 A  > 3.000 13.00 19,68 V  2,1 A 19,16 V  0,4 A > 3.000  19,23 V 1,9 A 18,87 V 0,4 A  > 3.000 14.00 19,60 V  2,4 A 19,08 V  0,5 A > 3.000  19,19 V 1,9 A 18,87 V 0,4 A  > 3.000 15.00 20,05 V  2,1 A 19,65 V  0,5 A > 3.000  19,71 V 1,2 A 18,95 V 0,5 A  > 3.000 16.00 20,28 V  1,3 A 19,53 V  0,5 A > 3.000  19,46 V 0,6 A 17,60 V 0,5 A  > 3.000 17.00 18,80 V  0,1 A 3,40 V  0,1 A > 3.000  18,05 V 0,1 A 1,40 V 0,1 A 2.550 Terbenam 11,40 V  0,1 A 8 mV  0,0 A 80  11,27 V 0,1 A 9,6 mV 0,0 A 130 17.34
tracker tanpa  beban  dan  berbeban  serta  daya  keluaran  panel surya  tanpa solar  tracker tanpa  beban  dan  berbeban.  Data variabel  daya  setelah  dikomputasi  menggunakan  perangkat lunak SPSS adalah seperti disajikan dalam Tabel IV.
Dari  data  pada  Tabel  IV  diketahui  bahwa  perbandingan rerata  daya  keluaran  antara  panel  surya  diam  dengan  panel surya  yang  terpasang  pada Solar  Tracker Berbasis  Kamera
Terintegrasi Raspberry Pi untuk pengujian tanpa beban adalah 1:1,389  atau  21,5487  W:29,8822  W,  sedangkan  untuk pengujian  dengan  beban  lampu  pijar  12  V/5  W  adalah 1:1,2042 atau 6,0344 W:7,2671 W.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  pembahasan,  dapat diambil kesimpulan bahwa untuk  meniadakan noise pada data gambar  tangkapan  kamera,  diaplikasikan  tapis Gaussian  blur dengan  pemilihan  nilai  deviasi  otomatis. Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi  dapat  berfungsi dengan baik, dibuktikan dengan hasil pengujian. Akurasi arah Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi sudah  optimal,  dibuktikan  dengan  pengujian  ketepatan  arah. Selain  itu,  keluaran  panel  surya  terbukti  dapat  ditingkatkan secara  signifikan  dengan  diaplikasikannya Solar  Tracker Berbasis  Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi,  dibuktikan dengan  data  pengujian  keluaran  dan  terdapat  peningkatan signifikan  secara  statistik  pada  uji  komparasi.  Selanjutnya, perbandingan  daya  keluaran  antara  panel  surya  diam  dengan panel  surya  yang  terpasang  pada Solar  Tracker Berbasis Kamera  Terintegrasi  Raspberry  Pi  adalah  1:1,389  (21,5487 W:29,8822W)  untuk  pengujian  tanpa  beban  dan  1:1,2042 (6,0344  W:7,2671W)  untuk  pengujian  dengan  beban  lampu pijar 12 V/5 W.

## R EFERENSI
[1] C.  Philibert, Solar  Energy  Perspective, Paris:  International  Energy Agency, 2011.
[2] Z.  El  Kadmiri,  O.  El  Kadmiri,  L.  Masmoudi,  dan  M.N.  Bargach,  “A Novel  Solar  Tracker  Based  on  Omnidirectional  Computer  Vision,” Journal of Solar Energy , Vol. 2015, hal. 1-6, 2015.
[3] T.  Tudorache dan  L.  Kreindler, “Design of a Solar  Tracker System for PV Power Plants,” Acta Polytechnica Hungarica, Vol . 7, No. 1, hal. 23- 39, 2015.
[4] K.  Azizi  dan  A.  Ghaffari,  “Design  and  Manufacturing  of  a  High- Precision  Sun  Tracking  System  Based  on  Image  Processing,” International Journal of Photoenergy, Vol. 2013, hal. 1-7, 2013. [5] (2020) Raspberry Pi Foundation, [Online], https://www.raspberrypi.org/, tanggal akses 2-jan-2021. [6] Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D , Bandung, Indonesia: Alfabeta, 2017.
[7] M.K.  Iqbal,  T.  Islam,  M.  Chowdhury,  dan  A.  Imteaj,  “Construction  of Single  Axis  Automatic  Solar  Tracking  System,” International  Journal of  u-  and  e-  Service,  Science  and  Technology, Vol.  8,  No.  1,  hal.  389- 400, 2015.
[8] P.M.  Kannan,  Raja  TE,  dan  R.  Gowtham,  “Real-time  Solar  Energy Optimization  Systems,” Open  Access  Scientific  Reports, Vol  2,  No.  4, hal. 712-714, 2013.
[9] W.  Purwanto,  “Rancang  Bangun  Penggerak  Panel  Surya  Dual  Axis Berbasis  Mikrokontroler  Atmega  328,”  Skripsi,  Universitas  Negeri Semarang, Semarang, Indonesia, 2017.
[10] J.-M. Wang dan C.-L. Lu, “Design and Implementation of a Sun Tracker with  a  Dual-Axis  Single  Motor  for  an  Optical  Sensor-Based Photovoltaic System,” Sensors , Vol. 13, No. 3, pp. 3157-3168, 2013.
[11] “IRF3205 datasheet,” International Rectifier, California, USA.
[12] “IRF9540N datasheet,” International Rectifier, California, USA.
T ABEL IV H ASIL P ERHITUNGAN D AYA K ELUARAN P ANEL S URYA
Waktu Solar Tracker Tanpa Tracker Daya Tanpa Beban (W) Daya Berbeban (W) Daya Tanpa Beban (W) Daya Berbeban (W) SAB 05:24 1,00 0,01 0,90 0,01 SAB 06:00 1,97 1,57 1,80 ,05 SAB 07:00 34,65 11,76 3,96 6,60 SAB 08:00 34,65 11,76 20,11 5,81 SAB 09:00 40,22 15,64 3,81 9,71 SAB 10:00 55,72 7,76 38,96 7,63 SAB 11:00 49,45 7,70 46,80 9,50 SAB 12:00 36,67 9,07 36,67 9,02 SAB 13:00 49,55 9,72 44,94 9,55 SAB 14:00 42,59 7,86 23,70 7,64 SAB 15:00 28.36 9,78 15,92 7,70 SAB 16:00 15,91 9,51 9,73 6,86 SAB 17:00 3,67 0,17 1,80 0,12 SAB 17:34 1,55 0,01 1,51 0,00 MIN 05:24 1,62 0,01 1,54 0,00 MIN 06:00 9,89 6,15 1,92 0,40 MIN 07:00 18,17 5,75 7,88 6,40 MIN 08:00 42,00 9,75 23,94 9,57 MIN 09:00 40,00 9,78 31,65 9,61 MIN 10:00 49,05 11,52 38,84 9,50 MIN 11:00 48,43 9,85 45,19 9,64 MIN 12:00 45,72 7,78 42,57 5,66 MIN 13:00 46,00 9,73 41,01 9,55 MIN 14:00 42,32 9,80 35,19 9,58 MIN 15:00 36,29 9,80 25,73 9,56 MIN 16:00 24,18 9,67 9,75 7,14 MIN 17:00 3,65 0,26 1,78 0,09 MIN 17:34 0,00 0,00 0,00 0,00 SEN 05:24 1,64 0,00 1,40 0,00 SEN 06:00 20,67 9,85 3,74 0,13 SEN 07:00 32,80 9,96 12,05 7,36 SEN 08:00 43,78 9,65 23,96 7,68 SEN 09:00 47,30 9,64 35,44 9,57 SEN 10:00 47,35 9,61 40,91 9,50 SEN 11:00 47,40 7,66 44,34 7,54 SEN 12:00 50,99 9,58 46,34 9,44 SEN 13:00 41,33 7,66 36,54 7,55 SEN 14:00 47,04 9,54 36,46 9,37 SEN 15:00 42,11 9,83 23,65 9,48 SEN 16:00 26,36 9,77 11,68 8,80 SEN 17:00 1,88 0,34 1,81 0,14 SEN 17:34 1,14 0,00 1,13 0,00