## SOLAR TRACKER CERDAS DAN MURAH BERBASIS MIKROKONTROLER 8 BIT ATMega8535
I Wayan Sutaya 1 , Ketut Udy Ariawan 2
1,2 Jurusan Teknik Elektronika, Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, Indonesia
e-mail: wsutaya@undiksha.ac.id, udyariawan@undiksha.ac.id

## Abstrak
Penelitian  ini  telah  menghasilkan  prototipe  produk  solar  tracker  cerdas  berbasis mikrokontroler  AVR  8  bit.  Solar  tracker  ini  memasukkan  filter  digital  IIR  ( Infinite Impulse  Response )  pada  bagian  program.  Memprogram  filter  ini  membutuhkan perkalian  32  bit  sedangkan  prosesor  yang  tersedia  pada  mikrokontroler  yang dipakai  adalah  8  bit.  Proses  perkalian  ini  hanya  bisa  dilakukan  pada mikrokontroler  8  bit  dengan  menggunakan  bahasa  assembly  yang  merupakan bahasa level hardware. Solar tracker cerdas yang menggunakan mikrokontroler 8 bit sebagai otak utama pada penelitian ini menjadikan produk ini berbiaya rendah. Pengujian yang dilakukan menunjukkan bahwa solar tracker cerdas dibandingkan dengan  solar  tracker  biasa  mempunyai  perbedaan  konsumsi  daya  baterai  yang sangat  signifikan  yaitu  terjadi  penghematan  sebesar  85  %.  Besar  penghematan konsumsi  daya  ini  tentunya  bukan  sebuah  angka  konstan  melainkan  tergantung seberapa  besar  noise  yang  dikenakan  pada  alat  solar  tracker.  Untuk  sebuah perlakuan yang sama, maka semakin besar noise semakin besar pula perbedaan penghematan konsumsi daya pada solar tracker yang cerdas.
Kata-kata kunci: solar tracker , filter digital, mikrokontroler 8 bit, konsumsi daya

## Abstract
This  research  had  made  a  prototype  of  smart  solar  tracker  product  based  on microcontroller AVR 8 bit. The solar tracker used digital filter IIR (Infinite Impulse Response) on its software. Filter programming needs 32 bit multiplication but the processor  inside  of  the  microcontroller  that  used  in  this  research  is  8  bit.  This multiplication  is  only  can  be  solved  on  microcontroller  8  bit  by  using  assembly language in programming. The language is a hardware level language. The smart solar tracker using the microcontroller 8 bit as a main brain in this research made the product had a low cost. The test results show that the comparison in saving of baterai power consumption between  the smart solar tracker and the normal one is  85  %.  The  percentage  of  the  saving  indubitably  is  not  a  constant  number  but depend on how much noise occurs on the solar tracker. For the same operation of both  kind  of  the  solar  tracker,  the  greater  of  noise  will  make  the  greater  of  the percentage of saving  of power consumption for the smart solar tracker.
Keywords: solar  tracker,  digital  filter,  microcontroller  8  bit,  power  consumption

## PENDAHULUAN
Penelitian-penelitian yang terkait dengan  perancangan  dan  pembuatan  solar tracker  cerdas  telah  dilakukan  dengan tujuan  agar  solar  tracker  yang  dihasilkan bisa  menghemat  konsumsi  daya  listrik. Sebagai  contoh  adalah  penelitian  yang dilakukan  oleh  V.  Ramchandani  dkk  (2013) “ Implementation  of  Maximum  Power  Point Tracking  Using  Kalman  Filter  for  Solar Photovoltaic Array on FPGA ” dan penelitian oleh  M.  A.  Usta  dkk  (2011)  “ Design  and Performance of Solar Tracking System with Fuzzy  Logic  Controller .  Metode  yang mereka  gunakan  adalah  dengan  memfilter sensor inputan sehingga mencegah gerakan  yang  tidak  perlu.  Metode  yang kompleks ini diimplementasikan menggunakan  perangkat  prosesor  digital yang  mempunyai  resource  yang  besar seperti  DSP,  FPGA,  mikrokontroler  32  bit dan sebagainya sehingga biaya pembuatan alat  solar  tracker  ini  menjadi  mahal.  Hal  ini tidak  masalah  apabila  alat  ini  digunakan pada  array  sel  surya,  karena  alat  ini dijadikan  sebagai  pengendali  untuk  array sel  surya  yang  bisa  berukuran  sebesar lapangan  sepak  bola.  Tetapi  di  Indonesia alat  solar  tracker  seperti  ini  sangat  tidak cocok karena karena modul sel surya yang terpasang  sebagain  besar  bahkan  hapir seluruhnya berupa modul sel surya berskala kecil
Penelitian-penelitian  lain  yang  terkait adalah
membuat
solar tracker
menggunakan  prosesor  berkemampuan rendah  seperti  mikrokontroler  8  bit  dengan tujuan  alat  solar  tracker  yang  dihasilkan berbiaya murah. Penelitian ini telah dilakukan  oleh  S.  Zubair  dkk  (2011), “ Design and Construction of A Microcontroller  Based  Single  Axis  Solar Tracker ”  dan  oleh  A.  Mistry  dkk(2014), ” Design  of  An  Automatic  Solar  Tracking System  Based  On  Microcontroller ”.  Tetapi penelitian-penelitian ini mengabaikan sistem  cerdas  pada  alat  solar  tracker  yang dibuat. Hal ini disebabkan ketidakmampuan peneliti untuk mengimplementasikan algoritma  kendali  yang  kompleks  pada prosesor  berkemampuan  rendah.  Alat  ini tidak  akan  bermanfaat  apabila  dipasang pada modul sel surya berskala kecil karena boros daya listrik dan hanya akan
menghabiskan  energi  yang  dihasilkan  oleh modul sel surya.
Dari permasalahan yang telah diuraikan  diatas,  maka  penelitian  untuk membuat  sebuah  alat  solar  tracker  yang cerdas  dengan  biaya  yang  murah  sangat diperlukan  di  Indonesia.  Adanya  solar tracker  yang  cerdas  dan  murah  akan mengatasi  masalah  dalam  pemanfaatan energi  surya  saat  ini  dan  merangsang pertumbuhan  penggunaan  energi  surya  di Indonesia.
Solar  tracker  yang  cerdas  dengan biaya  yang  murah  bisa  dibuat  dengan mengimplementasikan  algoritma  kendali cerdas pada mikrokontroler 8 bit ATMega8535 yang berbiaya murah. Algoritma  cerdas  berupa  filter  digital  yang berfungsi  untuk  mendeteksi  noise  dari sensor  inputan.  Filter  digital  ini  mempunyai proses  yang  kompleks.  Sehingga  apabila diprogram,  program  yang  dihasilkan  akan mempunyai siklus waktu yang panjang.
Penelitian-penelitian seperti yang tersebut  diatas  gagal  memprogram  filter digital  ini  agar  bisa  dipasang  pada mikrokontroler  8  bit  yang  berharga  murah. Hal  ini  disebabkan  oleh  keterbatasan reseource  mikrokontroler  8  bit.  Penelitian tersebut  tidak  meneliti  bagaimana  siklus waktu yang panjang tersebut bisa diperpendek. Sehingga program yang dihasilkan  hanya  bisa  dipasang  pada mikrokontroler  32  bit  yang  mempunyai resource yang besar dan mahal.
Pada  penelitian  ini  bahasa  assembly akan  digunakan  untuk  memprogram  filter digital  ini  dibandingkan  bahasa  tingkat tinggi lainnya seperti C dan Bascom karena dimungkinkan  untuk  memprogram  pada level  hardware  sehingga  siklus  waktu  bisa diperpendek dengan cara manipulasi register-register hardware.
Dengan demikian  filter  digital  yang  diprogram  ini bisa  dipasang  pada  mikrokontroler  8  bit ATMega8535.
Sistem  Solar  Tracker  ada  beberapa jenis  dan  bisa  diklasifikasikan  berdasarkan beberapa  criteria  (Tudorache  &  Kreindler, 2010).  Klasifikasi  pertama  bisa  dibuat berdasarkan  pada  jumlah  sumbu  putaran. Pada klasifikasi ini, solar tracker dibedakan menjadi dua yaitu: satu sumbu putaran dan dua  sumbu  putaran.  Karena  solar  tracker
mempunyai  bagian  penggerak  dan  sistem kontrol  yang  memerlukan  biaya  tinggi, maka  solar  tracker  yang  satu  sumbu menjadi  solusi  terbaik  untuk  solar  sel  yang berukuran  kecil.  Solar  Tracker  yang  satu sumbu  biasanya  mempunyai  pengaturan sudut  elevasi  manual  pada  sumbu  kedua yang  diatur  pada  periode  waktu  yang  tetap dalam setahun.
Sebuah  sistem  Solar  Tracker  satu sumbu menggunakan sebuah panel penyangga  sel  surya  dan  sebuah  motor listrik untuk menggerakkan panel pada arah yang  berhadapan  dengan  cahaya  matahari seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Konsep sistem solar tracker satu sumbu (Tudorache & Kreindler, 2010)
Klasifikasi  yang  lain  dari  sistem  Solar Tracker  bisa  dibuat  tergantung  pada  tipe
orientasi.  Berdasarkan  orientasi  ini,  kita bisa  mengidentifikasi  sistem  Solar  Tracker menjadi dua yaitu: orientasi panel sel surya didasarkan  pada  lintasan  matahari  yang telah dihitung sebelumnya dan orientasi on- line yang bereaksi terhadap cahaya matahari secara langsung.
Sistem  Solar  Tracker  satu  sumbu mempunyai  tiga  tipe  (Dhanabar.  R  & Bharathi.  V.  2013)  yaitu:  Sistem  Solar Tracker  satu  sumbu  horizontal,  Sistem Solar  Tracker  satu  sumbu  vertical  dan sistem  Solar  Tracker  satu  sumbu  miring. Pada  sistem  horizontal  sumbu  putaran adalah  miring  terhadap  tanah,  dan  bagian muka dari modul dipasang paralel terhadap sumbu putaran. Pada sistem vertikal sumbu rotasi  adalah  vertikal  terhadap  tanah  dan bagian  muka  modul  dipasang  pada  sudut terhadap  sumbu  rotasi.  Pada  sistem  miring sumbu rotasi adalah antara sumbu horizontal  dan  vertikal  bagian  muka  dari modul  juga  dipasang  paralel  terhadap sumbu rotasi, seperti pada sistem horizontal.  Sistem  Solar  Tracker  satu sumbu terdiri dari dua LDR ( Light Dependent  Resistor )  yang  ditempatkan pada  salah  satu  sisi  panel.  Tergantung pada  intensitas  sinar  matahari  salah  satu dari  dua  LDR  akan  dibayangi  dan  satunya lagi akan tersinari. LDR dengan maksimum intensitas  sinar  matahari  mengirim  sinyal yang  lebih  kuat  ke  pengendali  yang selanjutnya mengirim sinyal ke motor untuk memutar panel pada arah dimana intensitas matahari maksimum.
Gambar 2. Sistem solar tracker satu sumbu berdasarkan orientasi (Dhanabar, 2013)
Disini  sensor  untuk  mendeteksi  arah dari cahaya matahari dengan menggunakan sel surya itu sendiri. Tegangan VPV dan arus output IPV dari sel surya  dimasukkan  ke  pengolah  digital (disini  digunakan  chip  PSoC)  dimana sebelumnya  dilakukan  penguatan  untuk mencapai  level  sinyal  input.  Selanjutnya sinyal-sinyal ini disample oleh dua
ADC(Analog  Digital  Converter)  12  bit  yang terpisah menjadi untaian digital.
Selanjutnya digunakan filter digital IIR untuk menfilter  noise  frekeunsi  tinggi,  sehingga didapatkan  sinyal  asli  dari  VVP  dan  IVP. Sinyal  ini  kemudian  diolah  dengan  metode algoritma  perturbation  adaptive,  kemudian mengirimkan  duty  cycle  ke  PWM  16  bit untuk menggerakkan motor DC.
Gambar 3. Susunan model sistem solar tracker satu sumbu (W. Jwo, 2010)
Pada  sistem  Solar  Tracker  dua sumbu,  dua  rangkaian  yang  men-tracking cahaya terdiri dari empat sensor LDR yang sama  yang  diletakkan  pada  bagian  timur, barat,  selatan  dan  utara  serta  dua  motor listrik  yang  diletakkan  pada  setiap  sumbu (Salem, 2013). Sensor dikonfigurasi dengan cara sensor1 dan sensor2 digunakan untuk men-track matahari secara horizontal sedangkan sensor3 dan sensor4 memungkinkan men-tracking matahari
secara  vertikal.  Untuk  mendapatkan  panel surya  selalu  tegak  lurus  terhadap  sinar matahari,
diperlukan mencari kesetimbangan  antara  dua  sensor  cahaya dimana  kedua  sensor  harus  menerima cahaya yang sama sehingga menghasilkan tegangan  yang  sama.  Ketika  satu  sensor menerima  lebih  cahaya  dari  yang  lainnya, ini  berarti  panel  surya  tidak  tegak  lurus terhadap  sinar  matahari  dan  sebuah tegangan error akan dihasilkan.
Gambar 4. Solar tracker dua sumbu (Salem, 2013)
Ketika  posisi  matahari  berubah,  intensitas cahaya  yang  diterima  oleh  sensor-sensor berbeda, kemudian sistem akan menentukan  yang  mana  sensor  menerima intensitas  cahaya  yang  lebih  banyak berdasarkan  nilai  tegangan  output  sensor yang diterjemahkan oleh konverter
tegangan  A/D  ( Analog  to  Digital ).  Sistem akan  men-drive  motor  berdasarkan  nilai sensor.  Jika  nilai  output  dari  dua  sensor bernilai  sama  perbedaan  output  adalah  nol dan  tegangangan  penggerak  motor  adalah nol  yang  berarti  sistem  telah  men-track posisi matahari.
Gambar 5. Susunan sistem solar tracker dua sumbu (Salem, 2013)

## METODE
Alat  ukur  Volt  Meter  digunakan  untuk mengukur konsumsi daya baterai saat solar tracker beroperasi.  Alat  ukur  ini  digunakan saat  mengukur  efesiensi  konsumsi  daya yang  didapat  saat  modul  sel  surya dilengkapi  dengan  alat  solar  tracker  cerdas dibandingkan dengan yang dilengkapi solar tracker biasa.
Analisis  kuantitatif  dilakukan  untuk menghitung  rata-rata  efesiensi  konsumsi daya  yang  bisa  dihasilkan  oleh  modul  sel surya  yang  dilengkapi  dengan  solar tracker
cerdas  dibandingkan  dengan  modul  sel surya  yang  dilengkapi  solar  tracker  biasa.
Hasil perhitungan ini
dapat menggambarkan seberapa besar
peningkatan  efesiensi  konsumsi  energi yang  dihasilkan  oleh  modul  sel  surya  yang menggunakan  solar  tracker  cerdas  hasil penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Blok  sistem  alat  solar  tracker  yang dibuat  pada  penelitian  ini  ditunjukkan  pada gambar 6.
MIKROKONTROLER MODUL SENSOR LDR DRIVER MOTOR POWER SUPPLY BATERAI 8V KONVERTER +5V UNIT MOTOR FILTER DIGITAL ALGORITMA TRACKER PWM
Gambar 6.  Blok sistem alat solar tracker
Penjelasan dari setiap blok pada sistem alat solar tracker sebagai berikut.
1.  Power supply
Power  supply  yang  digunakan  di  sini berupa  dua  buah  baterai  yang  masing- masing  4  V  sebanyak  dua  buah  yang terpasang  secara  seri.  Sehingga  total tegangan  dari  power  supply  menjadi sebesar  8  V.  Alasan  mengunakan  baterai adalah  sebagai  media  pengujian  berapa daya  yang  habis  dari  kedua  sistem  model program yang akan digunakan.
2.  Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah bagian pengontrol  utama  dari  keseluruhan  sistem. Pada  mikrokontroler  ini  akan  tertanam program  untuk  semua  proses  yang  akan dikerjakan oleh alat solar tracker.
3.  Konverter
Konverter  berfungsi  untuk  merubah tegangan sumber agar menjadi menjadi 5 V yang  diperlukan  oleh  mikrokontroler  dan unit driver.
4.  Sensor LDR Sensor ini sebagai input bagi mikrokontroler. Sensor menghasilkan tegangan  dalam  bentuk  analog.  Sehingga mikrokontroler  akan  mengkonversikannya menjadi  digital  untuk  pengolahan  lebih lanjut.
5.  Driver Motor
Driver motor digunakan untuk
menggerakkan motor. Driver motor ini akan
mendapatkan tegangan rendah dari mikrokontroler yang selanjutnya menggerakkan motor sesuai dengan perintah dari mikrokontroler.
6.  Unit Motor
Motor  sebagai  penggerak  solar  cell yang  terpasang  padanya.  Motor  ini  akan menggerakkan  solar  cell  ke  kanan  atau  ke kiri  sesuai  dengan  arah  datangnya  sinar matahari.
Desain  hardware  secara  keseluruhan dari  alat  solar  tracker  ditunjukkan  pada gambar 7 di bawah. Mikrokontroler digunakan  sebagai  otak  utama  dari  alat solar  tracker  yang  dibuat.  Inputan  dari perangkat  solar  tracker  berupa  sinyal analog  dari  sensor  cahaya  yang  terhubung pada  port  A  pin  1  dan  port  A  pin  2.  Di  sini pin  yang  digunakan  sebanyak  dua  buah karena sensor yang terhubung juga sebanyak  2  buah.  Besar  tegangan  analog dari sensor yang masuk ini akan dikonversikan menjadi besaran digital dimana
mikrokontroler
ATMega8535
mempunyai 8 buah pin yang bisa mengkonversikan  sinyal  analog  menjadi sinyal  digital.  Sedangkan  output  dari mikrokontroler keluar pada port C pin 0 dan pin  3.  Di  sini  menggunakan  dua  pin keluaran  agar  motor  bisa  dikendalikan untuk bergerak ke kiri dan ke kanan.
Gambar 7. Desain rangkaian alat solar tracker
PC6/TOSC1 28 PC5 27 PC4 26 PC3 25 PC2 24 PC1/SDA 23 PC0/SCL 22 PC7/TOSC2 29 PA6/ADC6 34 PA5/ADC5 35 PA4/ADC4 36 PA3/ADC3 37 PA2/ADC2 38 PA1/ADC1 39 PA0/ADC0 40 PA7/ADC7 33 PB6/MISO 7 PB5/MOSI 6 PB4/SS 5 PB3/AIN1/OC0 4 PB2/AIN0/INT2 3 PB1/T1 2 PB0/T0/XCK 1 PB7/SCK 8 PD6/ICP1 20 PD5/OC1A 19 PD4/OC1B 18 PD3/INT1 17 PD2/INT0 16 PD1/TXD 15 PD0/RXD 14 PD7/OC2 21 RESET 9 XTAL1 13 XTAL2 12 AVCC 30 AREF 32 U1 ATMEGA8535 167.1 LDR1 LDR 166.1 LDR2 LDR Q1 BD139 Q2 BD139 Q3 BD140 Q4 BD140 +88 .8 D1 1N4001 D2 1N4001 D3 1N4001 D4 1N4001 VCC Q5 BC547 Q6 BC547 R1 100R R2 100R R3 10k R4 10k R5 10k R6 10k C1 100n +88.8 Volts +88.8 Volts
Proses  desain  rangkaian  alat  solar tracker  yang  telah  dilakukan  menggunakan software proteus. Desain rangkaian dari alat solar tracker di kategorikan menjadi tiga blok dimana  penjelasan  perblok  dari  desain hardware ini dijelasakan seperti di bawah. 1.  Rangkaian minimum sistem
Rangkaian  minimum  sistem  adalah rangkaian  minimum  yang  diperlukan  agar sebuah  mikrokontroler  (otak  dari  alat  solar tracker)  bisa  bekerja.  Poin  utama  dalam membuat  rangkaian  minimum  ini  adalah ukuran  kristal  yang  digunakan.  Ukuran Kristal ini akan menentukan besar clock dari sebuah mikrokontroler. Clock ini berpengaruh  pada  kecepatan  proses  dari sebuah  mikrokontroler.  Pada  penelitian  ini Kristal yang digunakan berukuran 11.5 MHz. Dari  sini  dapat  diketahui  besar  clock  dari mikrokontroler  ini  adalah  1/11.5  MHz  atau sama dengan 860 us.
2.  Rangkaian driver kendali  motor Rangkaian  driver  yang  didesain  di  sini berguna  untuk  mengendalikan  motor  DC. Rangkaian  driver  mendapatkan  perintah atau  input  dari mikrokontroler.  Apabila  pin  0 dari  port  C  yang  mengeluarkan  tegangan maka  motor  DC  akan  bergerak  ke  kanan. Sedangkan  apabila  pin  1  dari  port  C  yang mengeluarkan  tegangan  maka  motor  akan bergerak  ke  kiri.  Pada  rangkaian  ini menggunakan 2 transistor sinyal rendah dan 4 transistor power.
3.  Desain rangkaian sensor
Desain  rangkaian  sensor  yang  telah dibuat  disini  berguna  sebagai  inputan  bagi mikrokontroler  sehingga  mikrokontroler  tahu posisi arah datangnya sinar matahari. Di sini terdapat  dua  rangkaian  sensor  cahaya. Prinsip  kerja  dari  rangkaian  sensor  ini adalah seperti rangkaian pembagi tegangan. Sehingga  sensor  LDR  dipasang  secara  seri dengan  resistor.  Output  dari  rangkaian sensor  ini  diambil  pada  titik  tengah  antara resistor  dan  sensor  cahaya.  Semakin  besar intensitas  cahaya  yang  datang  maka  nilai tahanan pada sensor akan semakin mengecil  sehingga  tegangan  out  menjadi membesar.  Begitu  pula  sebaliknya  apabila
intensitas  cahaya  yang  datang  sedikit  maka tahanan  sensor  akan  membesar  sehingga menyebabkan tegangan out menjadi mengecil.

## A. Algoritma tracker
Algoritma  dari  alat  solar  tracker  yang telah  dibuat  pada  penelitian  ini  ditunjukkan pada gambar 8. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan  bahwa  data  yang  diberikan  oleh dua  sensor  disimpan  pada  dua  variabel yang  berbeda.  Selanjutnya  data  yang disimpan pada variabel-variabel ini ditambahkan dengan 15 kemudian disimpan pada  variabel  Buffsensor1  dan  Buffsensor2. Kegunaan  dari  variabel-variabel  ini  adalah untuk memberikan rentang perbedaan sehingga  motor  tidak  diperintahkan  terus menerus bergerak pada setiap ada perbedaan  nilai  tegangan  antara  dua sensor.  Tetapi  ditentukan  rentang  minimal perbedaan  yang  menyebabkan  motor  harus bergerak.  Selanjutnya  terjadi  pengecekan apakah  tegangan  pada  sensor1  lebih  kecil dari  tegangan  pada  sensor  2.  Apabila  lebih kecil  maka  motor  DC  akan  diperintahkan untuk bergerak ke kiri. Motor akan diperintahkan  untuk  bergerak  ke  kanan apabila terjadi hal yang sebaliknya. Selanjutnya akan ada proses tunda sebesar 1  detik  untuk melakukan  proses  selanjutnya yaitu  mengambil  data  dari  sensor.  Hal  ini diperlukan karena solar tracker tidak memerlukan  pergerakan  yang  cepat  dalam mentrack  sinar  matahari  sehingga  bisa mengurangi  beban  kerja  dari  perangkat  alat solar  tracker  dengan  melakukan  proses idling.
B.  Algoritma Filter Digital Algoritma filter digital yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  filter IIR. Filter IIR di sini berupa sebuah firmware dari  atmel.  Source  code  dari  firmware  ini ditulis  dalam  bahasa  assembly.  Sehingga memudahkan  integrasi  program firmware  ini kedalam  program  utama  yang  dibuat  pada penelitian  ini.  Flow  chart  dari  filter  IIR ditunjukkan pada gambar 9.
mulai Vsensor1 = 0 Vsensor2 = 0 Buffsensor1 = 0
Buffsensor2 = 0
Vsensor1 = tegangan dari sensor 1 Vsensor2 = tegangan dari sensor 2 Buffsensor1 = Vsensor1 + 15 Buffsensor2 = Vsensor2 + 15 Buffsensor1 < Vsensor2 Buffsensor2 < Vsensor1 Gerak motor ke kiri Gerak motor ke kanan Delay 1s ya tidak ya tidak
Gambar 8. Algoritma alat solar tracke
Gambar 9 Flowchart filter IIR (Atmel, 2013)
Variabel N menunjukkan jumlah order atau  tingkat  dari  filter.  Pada  penelitian  ini menggunakan filter IIR dua tingkat sehingga  nilai  N  diseting  dua.  Tiga  data tegangan  sensor  yaitu  saat  sedang  terjadi pembacaan x[n-0], data tegangan
pembacaan sebelumnya x[n-1] dan tegangan  sebelumnya  lagi  x[n-2].  Masing- masing dari ketiga data tegangan sensor ini dikalikan  dengan  koefesien  b0,  b1  dan  b2. Koefesien  sudah  ditentukan  dari  desain pada  firmware  yang  tersedia.  Proses  sama juga  dilakukan  pada  output.  Output  dari proses  setiap  filter  untuk  setiap  tegangan yang  dibaca  juga  disimpan.  Selanjutnya output  ini  dilibatkan  kembali  dalam  proses filter  berikutnya.  Output  dari  proses  setiap filter disimpan pada y[n-0], y[n-1] dan y[n-2].
𝑦[𝑛] = ∑ 𝑏 𝑘
𝑁 𝑘=0 𝑥[𝑛 − 𝑘] +   ∑ 𝑎 𝑘 𝑦[𝑛 − 𝑘] 𝑁

## 𝑘=1
Alat  prototipe solar  solar  tracker  yang dihasilkan  pada  penelitian  ini  ditunjukkan pada gambar 10. Pengujian secara keseluruhan  menunjukkan  bahwa  alat  ini mampu  mencari  arah  datanganya  sinar. Ketika rangkaian pada sensor1 mengeluarkan  tegangan  output  sebesar 4.60  V  dan  rangkaian  pada  sensor2 mengeluarkan  tegangan  sebesar  4.07V tidak  ada  pergerakan  pada  motor.  Hal  ini menandakan  bahwa  motor  tidak  selalu bergerak  setiap  ada  perbedaan  tegangan pada kedua sensor melain harus mencapai perbedaan  lebih  besar  atau  sama  dengan 59  mV.  Dari  pengamatan  secara  langsung saat  papan  solar  sel  tidak  bergerak,  posisi papan  sudah  tegak  lurus  dengan  arah datanganya sinar.
Gambar 10. Prototipe alat solar tracker
Untuk  mengukur  berapa  energi  yang dikonsumsi  oleh  motor  DC  dalam  durasi waktu tertentu maka dihitung dalam watthour.  Watthour  ini  berbanding  lurus dengan  tegangan  baterai  seperti  yang ditunjukkan pada contoh gambar 11.
Gambar 11. Grafik pengosongan baterai (Erdinc, 2013)
Dari sini perhitungan penurunan tegangan dapat digunakan sebagai perbandingan  dalam  membandingkan  dua kasus yang diamati. Perbandingan konsumsi  daya  antara  solar  tracker  cerdas yang dihasilkan pada penelitian ini terhadap solar  tracker  biasa  dengan  perlakukan noise  yang  sama  ditunjukkan  pada gambar 12.
Gambar 12. Perbandingan konsumsi daya antara solar tracker biasa dan solar tracker cerdas

## PENUTUP
Persentase  penghematan  konsumsi daya  pada  solar  tracker  cerdas  dengan
7.6 7.8 8 8.2 0 50 Tegan gan b ate rai (V) Waktu (15 menit) Perbandingan

## Konsumsi Daya
Solar Tracker Tanpa Filter
yang  tidak  cerdas  adalah  sebesar  85  % pada  uji  coba  penelitian  ini.  Persentase  ini bersifat tidak tetap tergantung banyak noise yang  dikenakan.  Semakin  banyak noise maka persentase semakin besar dan begitu pula  sebaliknya.  Implementasi  filter  pada mikrokontroler  8  bit  hanya  bisa  dilakukan dengan bahasa assembly, karena perkalian 32 bit yang digunakan membutuhkan siklus yang  banyak.  Sehingga  diperlukan  bahasa assembly  untuk  memprogram  pada  level hardware.
Solar  tracker  cerdas  yang  dihasilkan pada penelitan ini, perlu diimplementasikan secara  nyata  di  lapangan  sehingga  akan terlihat kebermanfaatannya. Selai itu, penelitian  ini  perlu  dilanjutkan  pada  aspek penambahan sumbu putar, sehingga menjadi  2  sumbu  serta  melihat  efek kebermanfaatannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Atmel,  2013,  Digital  Filters  with  AVR. http://www.atmel.com/images/doc252 7.pdf.  (Diakses  tanggal:  1  Agustus 2014). Dhanabar, R., Bharathi V., 2013, Comparison  of  Efficiencies  of  Solar
Tracker  systems  with  static  panel Single-Axis  Tracking  System  and Dual-Axis Tracking System with Fixed Mount,    International  Journal  of Engineering  and  Technology  (IJET)  , Vol.  5,  No.  2,  Apr-May  2013,  ISSN  :
0975-4024. Erdinc, O., Vural, B., Uzunoglu, M. 2009, A Dynamic  Lithium-Ion  Batteray  Model Considering The Effects of Temparature  and  Capacity  Fading, 2009, IEEE.
Jwo,  W.,  Tong,  C.,  2010,  Firmware Implementation  Of  An  Adaptive  Solar Cell  Maximum  Power  Point  Tracking
Based On PSoC, IEEE.
Mistry,  A.,  Patel,  N.,  2014,  Design  of  An
Automatic  Solar  Tracking  System Based On Microcontroller, International Journal For Technological Research In Engineering,  Volume  1,  Issue  6, February-2014,  ISSN (Online) : 2347
– 4718.
Ramchandani,  V.,  Kranthi,  P.,  2013, Implementation  of  Maximum  Power Point Tracking Using Kalman Filter for Solar  Photovoltaic  Array  on  FPGA. International  Journal  of  Smart  Grid and Clean Energy, Vol. 2, No. 2, May 2013.
Salem,  F.A.,  2013.  Mechatronics  Design  of Solar  Tracking  System,  International Journal  of  Current  Engineering  and Technology,  Vol.3,  No.3,  (August 2013), ISSN 2277 – 4106.
Tudorache,  T.,  Kreindler,  L.,  2010.  Design of  a  Solar  Tracker  System  for  PV Power  Plants,  Acta  Polytechnica Hungarica, Volume 7, Number 1.
Usta,  M.A.,  Akyazi,  O.,    2011,  Design  and Performance of Solar Tracking System  with  Fuzzy  Logic  Controller, International  Advanced  Technologies Symposium, 16-18 May 2011.
Zubair,  S.,  Suleiman,  A.,  2011.  Design  and Construction  of  A  Microcontroller Based  Single  Axis  Solar  Tracker, Journal  Innovations  in  Science  and Engineering 1 (2011) 41-4.