Vol. 4 No. 1 (April 2020)

## SIMULASI DESAIN DAN ANALISIS ALAT PENDETEKSI SUHU MENGGUNAKAN PROTEUS
1 Ahmad Charis Elyasa Hafidianto, Ardi Nugraha, Muhammad Naufal Adani
1 Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Raharja Email: 1 ahmad.charis@raharja.info
DOI: https://doi.org/10.46880/jmika.Vol4No1.pp27-31

## ABSTRAK
Pengukuran  suhu  ruangan  berdasarkan  suhu  yang  ada  pada  ruang  kelas  atau  ruang  lainya  di  beberapa  tempat memiliki  kendala  dalam  beberapa  kasus.  Alat  yang  digunakan  untuk  mengukur  suhu  seperti  termometer mengalami  kerusakan  seperti  termometer  tidak  berfungsi  kembali,  terutama  pada  cairan  di  dalam  termometer tersebut. Dalam menangani masalah tersebut, kami dalam membuat alat ini melakukan beberapa tahap observasi, analisis, perancangan dan desain dengan menggunakan proteus yang disarankan oleh dosen kami. Keberadaan alat  kami  memiliki  tujuan  untuk  menciptakan  pengukuran  suhu  ruangan  yang  lebih  akurat  dan  efektif,  dalam prosesnya tidak memerlukan waktu lama untuk memuat dan mendeteksi suhu sekitar.
Kata Kunci: Arduino Uno, Mikrokontroler, Pengukur Suhu

## PENDAHULUAN
Dalam  kehidupan  sehari-hari  tentu  setiap orang  memerlukan  jaringan  elektronika  untuk menunjang  segala  kegiatan  yang  akan  dilakukan. Seiring dengan munculnya berbagai inovasi yang tiada hentinya.  Perlu  juga  diperhatikan  bahwa  penggunaan komponen elektronika secara luas sudah mencakup ke segala  bidang  kehidupan  manusia  yang  semakin canggih .Salah satu komponen elektronika yang paling sering kita dengar yaitu sensor suhu.  Suhu merupakan salah  satu  hal  yang  dapat  menjelaskan  mengenai kondisi lingkungan. Misalnya pencatatan statistik suhu dari sebuah kota, gunung, ruangan, ruang pembakaran pada pembangkit listrik tenaga gas, dan lain-lain pasti akan lebih mudah tanpa harus mencatat secara manual dengan  waktu  tertentu  (Malvino,  2000).  Kebutuhan akan  data  mengenai  kondisi  lingkungan  sekitar  telah mendorong  kami  untuk  membuat  alat  yang  bisa mengetahui  kondisi  lingkungan.  Pengambilan  data berupa  suhu  suatu  lingkungan  sangat  dibutuhkan, misalnya  untuk  mengetahui  kondisi  suhu  pada  ruang komputer  Server  yang  harus  terjaga  suhunya. Pengukuran suhu juga sangat dibutuhkan dalam suatu penelitian  atau  pengamatan  pada  suatu  lingkungan. Hal  tersebut  akan  merepotkan  dilakukan  jika  data tersebut dibutuhkan secara berkala untuk pengamatan suatu lingkungan.
Oleh  karena  itu  dibutuhkan  suatu  perangkat yang  dapat  mengukur  suhu  tersebut.  Untuk  itu dibuatkanlah  alat  atau  tools  untuk  membantu mendesain  rangkaian  atau  PCB  yang  kita  gunakan bernama  proteus.  Dan  adapun  alat  untuk  mendesain
dengan  sebuah  gambar  atau  schema  bisa  digunakan alat yang bernama fritzing.
Proteus  sangat  membantu  untuk  mendesain sebuah  rangkaian  PCB  untuk  dibuatkan  nantinya sebuah  implementasi  alat  yang  nantinya  tidak  terjadi kesalahan  dalam  prosesnya.  Namun  ada  beberapa kendala  dalam  menggunakan  alat  ini,  yaitu.  Tidak lengkapnya  library  dari  sebuah  komponen  yang disediakan  oleh  aplikasi  ini  sehingga  menjadi  sedikit faktor  penghalang  dalam  pembuatan  desain  sensor suhu ini.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  yang  dilakukan  merupakan  penelitian dan  pengembangan  (Research  and  Development). Metode  penelitian  dan  pengembangan  (R&D) merupakan  metode  penelitian  yang  digunakan  untuk menghasilkan  rancangan  terhadap  produk  baru, menguji  keefektifan  produk  yang  telah  ada,  serta mengembangkan  dan  menciptakan  produk  baru. Berdasarkan  buku  Richey  and  Klein  (2009)  terdapat tiga  langkah  penelitian  dan  pengembangan,  yaitu dimulai dari tahap perencanaan ( planning ), kemudian proses produksi ( production ) dan yang terakhir adalah tahap evaluasi ( evaluation ).
Tahap  perencanaan,  dimulai  dengan  melakukan analisis  kebutuhan  melalui  studi  literatur  ataupun mengumpulkan  informasi  yang  berkaitan  dengan penelitian  untuk  dilakukan  ke  tahap  perancangan. Kemudian pada tahap produksi, dilakukan pembuatan produk  sesuai  dengan  rancangan  yang  sudah  dibuat. Adapun  produk  yang  dirancang  dalam  penelitian  ini
Vol. 4 No. 1 (April 2020)
adalah alat sensor suhu dengan menggunakan Arduino Uno.
Setelah  selesai  pada  tahap  produksi  maka  tahap terakhir  yang  akan  dilakukan  adalah  tahap  evaluasi, pada  tahap  evaluasi  ini  dilakukan  kegiatan  berupa pengujian produk, untuk menilai apakah produk yang telah dirancang dan dibuat bekerja baik sesuai dengan tujuan awal yang telah ditentukan.
Dalam  penelitian  ini  tahapan  evaluasi  dilakukan dengan  cara  pengujian  produk  secara  keseluruhan. Untuk  sensor  suhu  TMP36  ini  akan  dibandingkan dengan termometer ruangan biasa yang menggunakan alkohol.  Nantinya  akan  didapatkan  perbedaan kecepatan pembacaan suhu antara keduanya.
Dalam  Gambar  1.  Diagram  blok  diperlihatkan bahwa  sensor  suhu  TMP36  membaca  suhu  dalam ruangan  yang  kemudian  suhu  yang  terbaca  menjadi tegangan  dan  kemudian  diterjemahkan  oleh  arduino UNO lalu kemudian suhu ditampilkan pada LCD 16x2 sebagai penerima.
Gambar 1. Diagram Blok Sensor Suhu

## Desain Alat
Desain dari Arduino Uno berbasis ATmega328 memiliki 14 pin input dari output digital dimana  6  pin  input  tersebut  dapat  digunakan  sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal,  koneksi  USB,  jack  power,  dan  ICSP  header. Tampilan  dari  Desain  board  mikrokontroler  dapat dilihat pada Gambar berikut ini.
Gambar 2. Desain board mikrokontroler Arduino UNO berbasis ATmega328
Gambar 3. LCD memiliki beberapa pin yang diantaranya digunakan untuk mengirim data untuk menampilkan tulisan keluaran yang diperintah oleh Arduino
Gambar 4. Desain TMP36 adalah sensor yang bisa digunakan untuk mengukur suhu. Memiliki 3 pin. PIN (1) menuju ke power, PIN (2) adalah pin yang digunakan untuk mengirim data ke arduino, dan PIN (3) menuju ground.
ISSN: 2620-4339 (media online)
Gambar 5. Desain Potentiometer memiliki 3 Pin yang mana pada projek kami bisa digunakan untuk mengatur kecerahan pada layar LCD
Gambar 6. Desain Resistor 220㏀
Perbandingan alat sensor suhu yang kami buat dengan termometer biasa
Kelebihan  alat  sensor  suhu  menggunankan mikrokontroler arduino dibandingkan dengan thermometer  konvensional  ditampilkan  pada  Tabel  1 berikut:
Tabel 1. Perbandingan Kelebihan
Kelebihan Alat Sensor Suhu Menggunakan Mikrokontroller Arduino Kelebihan Thermometer Konvensional (Air Raksa) 1. Alat lebih canggih
2. Menggunakan sensor suhu yg akurat
3. Mudah di gunakan
4. INPUT/OUTPUT berupa digital
5. Pengembangan alat yg mudah 1. Jangkauan suhu cukup lebar, titik beku – 40o dan titik didih 360o
2. Air raksa mudah dilihat karena
berwarna mengkilat 3. Pemuaian sangan teratur 4. Terpanasi secara merata, sehingga perubahan suhu
sangat cepat 5. Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler sehingga pengukurannya menjadi teliti
Sedangkan  perbandingan  kekurangan  alat sensor  suhu  menggunakan  mikrokontroler  arduino dibandingan  dengan  thermometer  konvensional ditampilkan pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Perbandingan Kekurangan
Kekurangan Alat Sensor Suhu Menggunakan Mikrokontroller Arduino Kekurangan Thermometer Konvensional (Air Raksa) 1. Alat yang cukup mahal 2. Harus memodifikasi program lama, karena pada penggunaan pin harus “disiplin”. 3. Sering terjadi kesalahan fuse bit saat membuat bootloader. 1. Sukar diperoleh sehingga air raksa harganya cukup mahal. 2. Air Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah < – 40o C
3. Air Raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah.

## Skema Desain Proteus Dan Fritzing
Skema  desain  dari  proteus  dan  fritzing ditunjukkan pada Gambar 7 dan Gambar 8 berikut:
Gambar 7. Fritzing
Vol. 4 No. 1 (April 2020)
ISSN: 2620-4339 (media online)
Keterangan rangkaian Gambar 7:
➔ Bisa  Menggunakan  Segala  Jenis  Arduino (UNO,  NANO,  MEGA,  MINI,  dll),  karena penomoran  pinnya  sama.  Tinggal  cocokkan Saja nomor Pin-Pin nya.
➔ Pin VSS LCD => menuju ground
➔ Pin VCC LCD => menuju power
➔ Pin  VEE  LCD  =>  menuju  Potentiometer  => power
➔ Pin Rs LCD => menuju Pin 12 Arduino
➔ Pin Rw LCD => Pin 12 Arduino
➔ Pin E LCD => Pin 11 Arduino
➔ Pin D4 LCD => Pin 5 Arduino
➔ Pin D5 LCD => Pin 4 Arduino
➔ Pin D6 LCD => pin 3 Arduino
➔ Pin D7 LCD => Pin 2 Arduino
➔ Sensor  Suhu  =>  Analog  Pin  0  Arduino  => Ground
Gambar 8. Proteus
Pada  Gambar  8  desain  proteus  memiliki beberapa perbedaan daripada alat sesungguhnya yang digunakan.  Seperti  pada  desain  sensor  suhu  memiliki angka  yang  bisa  dinaikan  dan  diturunkan.  Itu  untuk mempermudah  pengguna  untuk  mengetahui  apakah sensornya  bekerja  dengan  baik  atau  tidak.  Dan nantinya angka yang berada pada sensor akan diproses melalui  pin  A0  Arduino  Uno  dan  kemudian dimunculkan  menggunakan  LCD  LM016L  yang berada pada Gambar 3.

## KESIMPULAN
Berdasarkan desain dan analisis perancangan ini,  dapat  disimpulkan  bahwa  alat  yang  sebelumnya digunakan  masih  belum  efektif.  Sehingga  ketika  alat mengalami  kerusakan  akan  mengganti  seluruh  alat yang  ada  dan  menyebabkan  dana  membengkak.
Perancangan  alat  yang  lebih  baik  diperlukan  untuk menghemat  biaya  dan  mempermudah  untuk dikembangkan kembali.
Alat  pengukur  suhu  berbasis  arduino  ini memberikan kemudahan dalam memonitor suhu yang ada  dan  mempermudah  pengembangan  yang  akan dilakukan nantinya. Dan juga proses pengukuran suhu yang  lebih  akurat  dan  cepat  dapat  langsung ditampilkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Arduino, 2019. Overview of Arduino Uno, http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardU no, diakses pada 8 November 2019.
Budioko, T. (2016). Sistem monitoring suhu jarak jauh berbasis internet of things menggunakan protokol MQTT. Prosiding Seminar Riset Teknologi Informasi (SRITI), pp. 353-358.
Malvino, A. P. (2000). Prinsip–prinsip Elektronika , Jilid 1, Edisi Ketiga, Jakarta: Penerbit Erlangga.
Marpaung, N. L., & Ervianto, E. (2012). Data logger sensor suhu berbasis mikrokontroler atmega 8535 dengan PC sebagai tampilan. Jurnal
Ilmiah Elite Elektro , 3 (1), 37-42.
Medri, Z. Z. (2018). Pendeteksi Suhu pada Perangkat Server Komputer Menggunakan Sensor DS18B20 dengan Spider Web View Berbasis Android. Skripsi . Medan: Universitas Sumatera Utara.
Prihatmoko, D. (2016). Perancangan dan implementasi pengontrol suhu ruangan berbasis mikrokontroller arduino uno. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro dan Ilmu Komputer, 7 (1),
117-122.
Setiawan, I. (2009). Buku Ajar Sensor dan Transduser .
Setiawan, S. (2006). Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroler . Yogyakarta: Andi Offset.
Sintia, W., Hamdani, D. & Risdianto, E. (2018).
Rancang bangun sistem monitoring kelembaban tanah dan suhu udara berbasis GSM SIM900A dan Arduino Uno. Jurnal Kumparan Fisika, 1 (2), 60-65.
Suryadi, L., Darmanto, T., & Yulius, A. A. P. (2016). Perancangan sistem kontrol kipas angina otomatis menggunakan sensor suhu LM35 berbasis mikrokontroler ATMega16. Jurnal InTekSis, 2 (2), 78-82.
Wijaya, R. A., Lestari, S. W., & Mardiono (2018). Rancang bangun alat monitoring suhu dan kelembaban pada alat baby incubator berbasis internet of things. Jurnal Teknologi, 6 (1), 52- 70.
www.datasheetcatalog.com, Datasheet IC TMP36, diunduh Oktober 2019.