tugas PKM (Proposal Kreativitas Mahasiswa)

I.  Judul Program

Inovasi Jemuran Otomatis Tenaga Surya

II. Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi, manusia menginginkan segala sesuatunya dengan mudah, praktis, dan tidak membutuhkan tenaga yang banyak dengan biaya yang sekecil-kecilnya. Sudah menjadi sifat manusia tidak ingin direpotkan dengan hal-hal kecil seperti menjaga jemuran agar tidak kehujanan. Oleh karena itu, kami terinspirasi untuk membuat sebuah alat yang diberi judul “Inovasi Jemuran Otomatis Tenaga Surya” yang akan membantu masyarakat menangani masalah jemuran pada umumnya.

Kami menciptakan “Inovasi Jemuran Otomatis Tenaga Surya” ini dikarenakan banyak teman-teman kami yang mengalami masalah jemuran karena kehujanan saat mereka tidak ada di tempat kost, misalnya karena sedang kuliah. Setelah pulang ke kost, mereka harus kembali menghabiskan tenaga dan waktu untuk membilas cucian mereka yang kehujanan. Sedangkan pada saat itu, mereka sudah lelah oleh kegiatan-kegiatan di kampus. Tentunya hal ini akan sangat melelahkan dan menyita waktu mahasiswa yang berharga.

Masalah  tersebut  bukan  hanya  dialami  oleh  mahasiswa  saja,  tetapi  juga  oleh masyarakat secara umum, terutama ibu-ibu rumah tangga dan pengusaha laundry. Banyak ibu-ibu rumah tangga yang mengeluh jemurannya kehujanan saat mereka sedang pergi belanja atau bekerja. Hal tersebut sangat merepotkan bagi ibu rumah tangga karena pekerjaan mereka bukan hanya mengurus cucian, melainkan banyak pekerjaan rumah tangga lain yang harus dikerjakan. Dengan demikian, akan lebih membantu jika cucian mereka dapat secara otomatis terangkut ke tempat yang terlindung dari hujan saat tiba-tiba turun hujan.

Diharapkan dengan alat yang kami beri nama “Inovasi Jemuran Otomatis Tenaga Surya” ini, masalah tersebut diatas dapat ditangani dengan mudah. Jemuran otomatis ini berbasiskan mikrokontroler AVR dan menggunkan tenaga surya. Penggunaan tenaga surya membuat alat ini hemat energi karena tidak memerlukan sumber energi berbayar seperti listrik dari PLN.

Selain itu, jemuran otomatis ini juga menggunakan beberapa sensor untuk mendeteksi cuaca disekitar jemuran. Apabila cuaca tidak memungkinkan untuk menjemur, maka sensor akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler. Kemudian, dari mikrokontroller akan memberi perintah ke motor stepper agar dapat menarik jemuran ke tempat yang terlindung dari hujan.

2

III.   Perumusan Masalah

Permasalahan cuaca yang sering berubah menjadi sebuah kesulitan bagi keluarga maupun pengusaha laundry dalam menjemur pakaian. Dengan adanya inovasi jemuran ini maka akan memudahkan semua keluarga maupun pengusaha laundry dalam menjemur pakaian  tanpa  harus  khawatir  cuaca  yang  tiba-tiba  berubah.  Adapun  jemuran  yang dikembangkan pada proposal ini adalah jemuran otomatis yang menggunakan 3 sensor untuk mengetahui cuaca pada sekitar jemuran yaitu sensor cahaya, kelembaban, dan hujan. Selain itu, jemuran dilengkapi dengan solar cell  sebagai penyuplai energi listrik dari matahari sehingga tidak memerlukan energi listrik dari PLN.

IV.   Tujuan Program

Tujuan dari proposal ini adalah untuk menciptakan suatu inovasi jemuran secara otomatis, yang mengacu pada keterbatasan dan kekurangan yang dimiliki oleh jemuran pada umumnya. Serta mengevaluasi jemuran yang dimiliki kebanyakan keluarga sehingga dapat diketahui beberapa modifikasi yang diperlukan pada jemuran otomatis ini.

Seperti yang telah disinggung pada bab latar belakang diatas, inovasi  jemuran otomatis ini kami usulkan untuk membuat penggunaan jemuran dalam kehidupan sehari hari dapat menjadi lebih bermanfaat dan praktis tanpa harus khawatir akan cuaca yang berubahubah. Diharapkan inovasi ini dapat menjawab dan menjadi solusi dari beberapa permasalahan di masyarakat yang telah dijabarkan diatas. Secara spesifik, inovasi atau modifikasi yang kami lakukan antara lain:

ü  Pemasangan sensor kelembaban, sensor hujan, dan sensor cahaya digunakan untuk mengetahui cuaca sekitar jemuran. Ketika cuaca disekitar jemuran lembab, hujan, atau mendung  maka secara otomatis tali jemuran akan bergerak otomatis membawa pakaian ketempat yang teduh.

ü  Pemasangan solar cell berfungsi sebagai penyuplai energi yang berasal dari energi surya yang disimpan pada aki (batere). Sehingga jemuran tidak memerlukan energi listrik dari PLN dan lebih hemat.

ü  Desain jemuran yang sederhana dan minimalis. Jemuran didesain sedemikian rupa sehingga lebih praktis dalam penggunaanya dan dapat dipindah tempatkan.
            Dengan   desain   yang   demikian,   diharapkan   dapat   mengatasi   permasalahan- permasalahan sederhana tetapi sangat penting bagi masyarakat indonesia.

3

V.    Luaran Yang Diharapkan

Parameter keberhasilan dari produk ini adalah sebagai berikut:

1.  Jemuran dapat diatur dengan dua cara, yaitu secara semi otomatis dan secara otomatis. Dalam hal ini:

a.  Tali jemuran dapat bergerak secara semi otomatis, yaitu dengan menekan saklar pada posisi off.

b.  Tali jemuran dapat bergerak secara otomatis, yaitu dengan bantuan sensor yang mengetahui kondisi cuaca sekitar jemuran.

2.  Motor dapat bekerja dengan baik dengan menggunakan sumber tegangan yang berasal dari baterai yang disuplai oleh solar cell dengan sumber energi matahari

3.  Sensor-sensor yang terdapat di bagian atap, dapat mendeteksi suatu kondisi alam (cuaca) yang berubah-ubah, apabila cuaca menjadi mendung, gerimis hujan, dan sudah tidak ada cahaya matahari maka motor secara otomatis akan bergerak menarik tali jemuran ke tempat yang teduh.

VI.       Kegunaan Program

Produk ini bermanfaat untuk beragam kepraktisan, seperti :

Ø  Penarik tali jemuran menggunakan motor stepper, sehingga menjemur dapat ditinggal  dengan  aman  terlebih  lagi  dengan  adanya  sensor-sensor  yang terdapat pada jemuran.

Ø  Penggunaan solar cell yang sebagai sumber penyuplai energi listrik, akan sangat menghemat penggunaan listrik PLN.

Ø  Desain jemuran yang sederhana dan minimalis. Jemuran didesain sedemikian rupa  sehingga  lebih  praktis  dalam  penggunaanya  dan dapat  dipindah tempatkan.

Dengan semua keunggulan tersebut, keberlanjutan yang diharapkan dari ide produk jemuran ini adalah dapat tersosialisasinya produk ini ke lingkup masyarakat. Sehingga, masyarakat yang kesehariannya sibuk dengan kegiatan diluar dapat terbantu dengan adanya jemuran ini. Selain itu juga bisa digunakan oleh para pengusaha laundry pakaian yang setiap hari mendapatkan order yang berlebih, ini sangat membantu memperingan pekerjaan mereka.

4

Keberlanjutan dalam hal teknologi dan inovasi dari produk ini akan terus dievaluasi dan  diperbaiki  di  kemudian  hari  jika  menemukan  kekurangan  dalam  beberapa  hal. Kemungkinan penambahan sensor, desain, dan mekanisme baru yang digunakan juga dapat ditambahkan sesuai permintaan konsumen. Selain itu, evaluasi permasalahan-permasalahan yang timbul disaat penggunaan, dan suasana pasar atau pesaing juga menjadi perhatian kami.

VII.  Tinjauan Pustaka

Jemuran otomatis ini mengggunakan sumber energi surya yang disuplai oleh solar cell. Pemilihan energi surya sebagai sumber energi dilakukan sebagai langkah penghematan energi pada bumi kita yang semakin menipis. Solar cell merupakan pembangkit listrik tenaga surya sebagai salah satu energi alternatif yang berasal dari matahari. Keuntungan energi matahari dibandingkan dengan energi lainnya adalah jumlahnya yang cukup besar, kontinyu, tidak menimbulkan polusi, dan terdapat dimana-mana.

Dalam   pengaplikasiannya,   jemuran   otomatis   ini   akan   dikendalikan   oleh mikrokontroller.   Keluarga   besar   mikrokontroller   terbagi   dua   yaitu   AVR   dan   PIC. Perbandingan   masing-masing   keuntungan   dan   kekurangan   kedua   keluarga   besar mikrokontroller ini, hasilnya yaitu AVR jauh lebih bagus karena memudahkan seorang beginner dalam mengembangkan proyeknya.

Oleh  karena  itu,  dipilihlah  mikrokontroler  AVR  sebagai  mikrokontroler  yang digunakan dalam proyek ini. Alasan lain selain hal-hal diatas antara lain dikarenakan harganya relatif murah dan mudah dalam pemrogramannya. Selain itu, program yang dibuat untuk keluarga AVR ini dapat digunakan pada mikrokontroller seri lain yang masih satu keluarga dengan mikrokontroler AVR.

Bahasa pemrograman yang akan dipakai dalam proyek ini adalah Bahasa C. Bahasa C memiliki keuggulan, yaitu merupakan bahasa pemrograman tingkat menengah yang mudah diakses   ke   mikrokontroler.   Bahasa   program   sangat   berpengaruh   terhadap   kinerja mikrokontroler. Pemilihan bahasa program yang akan digunakan juga sangat menentukan suatu hasil embedded system yang akan dirancang.

5

VIII. Metode Pelaksanaan Program

a.   Mekanisme

Pada bagian metode pelaksanaan program ini akan dibahas bagaimana jemuran otomatis
ini bekerja. Jemuran ini akan dioperasikan dengan menggunakan dua sistem, yaitu semi
otomatis dan otomatis. Dirancangnya sistem semi otomatis bertujuan agar konsumen
dapat memasukan jemuran yang sudah kering kedalam rumah tanpa harus mengambil
satu per satu pakaian walaupun dalam kondisi yang sedang cerah.  Sistem kerja jemuran
baik secara semi otomatis maupun otomatis akan diterangkan satu per satu.

   Sistem Semi Otomatis

Jika jemuran dioperasikan secara semi otomatis, maka langkah yang harus kita lakukan dan mekanisme kerjanya adalah sebagai berikut:

1.   Energi matahari yang sudah dikonversi atau diterima oleh solar cell akan

dialirkan kedalam aki (batere) dalam bentuk tegangan searah atau tegangan DC. Aki tersebut dapat menampung energi atau tegangan yang berasal dari solar cell sebesar 12V.

2.   Jika saklar dalam posisi off, tegangan yang ada pada aki akan dialirkan kepada

motor stepper dan rangkaian mikrokontroller. Penekanan saklar dalam posisi off akan menghasilkan sinyal yang akan diolah menjadi program didalam mikrokontroller. Setelah pembacaan sinyal tersebut, mikrokontroller akan menggerakkan motor stepper dengan cepat.

3.   Motor stepper terhubung dengan katrol yang terpasang pada masing-masing

tiang  jemuran  dengan  penghubung  tali  jemuran.  Tali  jemuran  tersebut mempunyai cincin-cincin yang terhubung satu sama lain yang berfungsi sebagai pengait pakaian. Saat motor stepper bekerja, maka katrol pada masingmasing tiang jemuran akan bergerak satu arah sehingga cincin-cincin pada tali jemuran akan berdempet menjadi satu pada salah satu tiang. Motor stepper tersebut juga sudah terpasang gearbox berfungsi sebagai pengatur gerakan motor  strepper  yang  cepat  sehingga  menjadi  lebih  lambat  serta  untuk menaikkan torsi maksimum dari motor stepper.

4.   Untuk mengembalikan posisi cincin-cincin pada tali jemuran seperti semula,

maka kita tekan saklar on. Sistem kerja yang digunakan sama dengan saat kita menekan saklar off, perbedaanya hanya terletak pada bahasa program didalam mikrokontroller dan penggerakan motor stepper yang berbeda arah.

6

   Sistem Otomatis/Sensor

Jemuran ini dirancang untuk dapat menggerakkan jemuran ketempat teduh secara otomatis apabila cuaca mendung atau hujan. Pengaturan dan penggunaan jemuran secara otomatis dikendalikan oleh sensor hujan, sensor kelembaban dan sensor cahaya sebagai  pendeteksi  cuaca. Mekanisme kerja pada sistem otomatis /sensor  yang digunakan pada jemuran otomatis ini adalah sebagai berikut:

1.  Sumber  energi  yang  digunakan  adalah  sumber  energi  surya  yang  telah dikonversi ke energi listrik dengan menggunakan solar cell.

2.  Struktur solar cell dalam mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik yang digunakan pada umumnya adalah seperti ditunjukkan dalam gambar 1.

3.  Energi listrik yang telah terkumpul dengan menggunakan solar cell akan disimpan dalam aki (batere) dengan kapasitas 12V.

4.  Tegangan  dalam  aki  tersebut  akan  disebar  pada  setiap  komponen  atau rangkaian yang diperlukan agar dapat menggerakkan jemuran.

5.  Sensor yang digunakan untuk mengetahui cuaca pada sekitar jemuran adalah sensor hujan, sensor kelembaban, dan sensor cahaya sehingga cuaca yang membuat sensor tersebut bekerja adalah

-     Mendung atau gelap

-     Hujan atau gerimis

-     Suhu lebih lembab

6.  Sensor yang menangkap perubahan cuaca tersebut akan mengirimkan sinyal yang akan diolah menjadi program didalam mikrokontroller.

7.  Setelah  pembacaan  sinyal  tersebut,  mikrokontroller  akan  bekerja  sesuai program yaitu menggerakkan motor stepper yang sudah dipasangi gearbox untuk menggerakkan katrol yang ada pada masing-masing tiang jemuran.

8.  Untuk mengembalikan cincin tali jemuran pada posisi semula, dilakukan dengan menekan saklar pada posisi on seperti saat menggunakan sistem semi otomatis.

Pada dasarnya, mekanisme kerja pada sistem semi otomatis hampir sama dengan sistem otomatis. Perbedaanya hanya terletak pada saklar dan sensor yang menjadi acuan untuk menggerakkan jemuran secara otomatis. Sedangkan untuk menggerakkan cincin tali jemuran pada posisi semula agar konsumen dapat menjemur pakaiannya kembali adalah dengan menekan saklar pada posisi on walaupun sistem yang digunakan adalah semi otomatis maupun otomatis. Dalam proyek ini akan digunakan  bahasa pemrograman C, sedangkan mikrokontroller yang digunakan yaitu ATMEGA16. Dipilihnya bahasa pemograman C karena ada 2 hal mendasar yang sangat penting sebagai nilai tambah dalam system pemrograman ini.
Alasan   yang   pertama   adalah   kemudahan   dalam   membuat   program   yang   akan menggerakkan seluruh system. Dan alasan yang kedua adalah kehematan memori untuk menyusun program.

b. Optimasi Rancangan

Untuk melakukan optimasi rancangan dalam pelaksanaan pembuatan produk ini, juga akan dilakukan penelitian-penelitian pada beberapa ukuran dan standar penggunaan setting agar didapat jemuran yang lebih proporsional. Beberapa hal yang perlu diteliti lebih lanjut pada saat pembuatan jemuran adalah :

   Kepekaan sensor yang digunakan untuk mengetahui cuaca disekitar jemuran. Sehingga jemuran dapat digerakkan secara otomatis sebelum hujan turun atau cuaca yang tidak memungkinkan untuk menjemur.

   Penggunaan   switch   detektor   pada   tali   jemuran   yang   berfungsi   unutk menghentikan gerak motor stepper apabila semua ring pengait sudah berdempet menjadi satu sehingga motor stepper tidak bekerja terus menerus.

8

c. Proses Pengerjaan

1.  Proses Pembuatan system minimal dan rangkaian sensor

a)  Menggambar jalur pada PCB

b)  Melarutkan PCB dengan Ferrit chloride

c)  Membuat lubang komponen dengan cara mengebor

2)  Proses pembuatan kontruksi chasing

a)  Memotong bahan-bahan chasing untuk penyesuai dengan ukurannya.

b)  Mengebor chasing dari plat besi

c)  Merakit chasing sesuai dengan yang diinginkan

d)  Memasang bagian-bagian komponen pada chasing

3)  Proses pemrograman

a)  Memprogram mikrokontroller sesuai dengan feature pada jemuran yaitu program sensor hujan, cahaya, dan kelembaban untuk mengetahui cuaca sekitar jemuran serta program switch control yang digunakan.

IX. Jadwal Program

X. Biaya

XI. Daftar Pustaka

http://www.ladyada.net/library/picvsavr.html,  diakses  pada tanggal 1 September 2009

http://www.netrino.com/Embedded-Systems/How-To/Assembly-vs-C-Comparison, diakses pada tanggal 5 September 2009

http://www.buletinlitbang.dephan.go.id/sttno.2289volume10nomor18tahun2007/Mengenal-Solar-Cell-Sebagai-Energi-Alternatif, diakses pada tanggal 9 September 2009

Suhan Setiawan, Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroller, Andi, Yogyakarta, 2006

Endra Pitowarno, Robotika Disain, Kontrol, dan Kecerdasan Buatan, Andi, Yogyakarta, 2006

Rusminto Tjatur Widodo, Solar Cell : Sumber Energi masa depan yang ramah lingkungan, http://www.Chem-Is-Try.Org/beranda/solarcell:sumberenergimasadepanyangramah lingkungan, diakses pada tanggal 13 September 2009

XII. Lampiran 

1. Daftar Riwayat Hidup Dosen Pembimbing

CURRICULUM VITAE

Nama                        : Dhani Febrian Cahya

Tempat Lahir            : Bengkulu

Tanggal Lahir           : 11 Februari 1989

Jenis Kelamin           : Laki-laki

Agama                      : Islam

Alamat                     : Pogung Lor No. 147b RT.07 RW.47 Sleman Yogyakarta

Kewarganegaraan    : Indonesia

Telepon/HP              : 081802346080

E-Mail                      : febrian02@gmail.com

   Riwayat Pendidikan :

1995-2001                   SDN Rajawali Kota Cirebon

2001-2004                   SMP N 6 Kota Cirebon

2004-2007                   SMA N 3 Kota Cirebon

2007-sekarang             Universitas Gadjah Mada Jurusan Sekolah Vokasi Diploma  Teknik Elektro

   Pengalaman Organisasi :

2002-2003                   Ketua OSIS SMP N 6 Kota Cirebon

2004-2005                   Anggota Paskibra SMA N 3 Kota Cirebon

2005-2007                   Anggota Pemuda Muslim Mushola Darrunajah SMA N 3 Kota

Cirebon

2007-2009                   Anggota Departemen PSDM (Potensi Sumber Daya

Mahasiswa) dalam HMTE (Himpunan Mahasiswa Teknik

Elektro)

2009-sekarang             Anggota KMDTE (Keluarga Muslim Diploma Teknik Elektro)

   Partisipasi:

ü  Peserta SPUTNIK, Fakultas Teknik UGM

ü  Panitia Humas dalam PEMIRA (Pemilihan Presiden Mahasiswa Raya), UGM

ü  Panitia Training Organitation by HMTE at Kawasan Taman Nasional Gunung

      Merapi

ü  Panitia MEGATRON (Malam Keakraban dan Inagurasi Diploma Teknik Elektro),

      Wonogondang

ü  Panitia POWER (Potential Organitation Workshop for Engineer) by HMTE at

      Wisma Hargo Kaliurang

ü  Peserta Seminar dan Demo Recovery Extreem, Diploma Teknik Elektro

Anggota Pelaksana1:

CURRICULUM VITAE

Nama                        : M. Irfan Islami

Tempat Lahir            : Cirebon

Tanggal Lahir           : 10 Juni 1989

Jenis Kelamin           : Laki-laki

Agama                      : Islam

Alamat                     : Pogung Kidul No. 2 RT.02 RW.49 Sleman Yogyakarta Kewarganegaraan       : Indonesia

Telepon/HP              : 085723651172

E-Mail                      : is_irfan2m@yahoo.com

   Riwayat Pendidikan :

1995-2001                   SDN Bandengan

2001-2004                   SMP N 6 Kota Cirebon

2004-2007                   SMA N 2 Kota Cirebon

2007-sekarang             Universitas Gadjah Mada Jurusan Teknik Elektro

   Pengalaman Organisasi :

2004-2007                   Kelompok Ilmiah Remaja

2004-2007                   Pramuka

2007-sekarang             Lembaga Penelitian dan Kajian Teknik Aplikatif, Universitas

Gadjah Mada

    Partisipasi:

2007   Peserta Olimpiade Sains Nasional Informatika 2007 Wakil Jawa Barat
2007   Juara 3 Lomba Pemrograman Database se-Jawa dan Bali, Universitas
            Atmajaya

2008   Programmable Logic Controller (PLC) Training 2008   Technopreunership 2008

Anggota Pelaksana2:

CURRICULUM VITAE

Nama                        : Mohamad Aripmawan

Tempat Lahir            : Ciamis

Tanggal Lahir           : 11 November 1987

Jenis Kelamin           : Laki-laki

Agama                      : Islam 

Alamat                     : Pogung Kidul No. 2 RT.02 RW.49 Sleman Yogyakarta

 

Kewarganegaraan    : Indonesia

Telepon/HP              : 085223494987

E-Mail                      : aripmawan87@yahoo.com

   Riwayat Pendidikan :

1995-1998                   SD N III Beber

1998-2001                   SD N I Bojongmalang

2001-2004                   SMP N I Cimaragas

2004-2007                   SMK N 2 Tasikmalaya

2007-sekarang             Universitas Gadjah Mada Jurusan Sekolah Vokasi Diploma

Teknik Elektro

   Pengalaman Organisasi :

2004-2007                   Pramuka

2004-2007                   Siswa Pecinta Alam

2007-sekarang             PermataGama

   Seminar, Training, dan Kompetisi :

2009   Recovey extreem

2009   Teknologi telekomunikasi digital

Anggota Pelaksana3:

CURRICULUM VITAE

Nama                        : Septian Ade Chandra

Tempat Lahir            : Kempek

Tanggal Lahir           : 16 September 1990

Jenis Kelamin           : Laki-laki

Agama                      : Islam

Alamat                     : Sendowo Blok F 151 Sleman Yogyakarta

Kewarganegaraan    : Indonesia

Telepon/HP              : 08995499154

E-Mail                      : septianade_chandra@yahoo.co.id

 

   Riwayat Pendidikan :

1996 - 2002                 SD Negeri 1 Winong

2002 - 2005                 SLTP Negeri 1 Palimanan, Cirebon

2005 - 2008                 SLTA Negeri 1 Jamblang, Cirebon

2008 - sekarang           Universitas Gadjah Mada Jurusan Sekolah Vokasi Diploma

Teknik Elektro

   Pengalaman Organisasi :

2005 - 2006                 Perwakilan Kelas (PK) OSIS SMAN 1 Jamblang

2008 - Sekarang          Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (HMTE) D3 Elektro

Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada

2008 - Sekarang          Keluarga Muslim Teknik ( KMT ) Universitas Gadjah Mada

    Partisipasi :

ü  Megatron D3 Elektro Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada ( 2008 ) ü  PERNIK ( Petualangan Ramadhan Teknik ) 1428 - 1429H

ü  Peserta TO ( Training Organization ) POWER D3 Elektro Sekolah Vokasi
      Universitas Gadjah Mada ( 2008 - 2009 )

ü  Dies Natalies 4 windu kampusku D3 Elektro sekolah Vokasi Universitas Gadjah

Mada    ( 2009 )

ü  Panitia Seminar Nasional 4 Windu Kampusku dengan tema “Urgensi Teknologi
      Aplikatif Dalam Peningkatan Mutu Teknologi“ ( 2009 )

ü  Panitia RESISTOR D3 Elektro sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada (2009) ü  PERNIK ( Petualangan Ramadhan Teknik ) 1429 - 1430 H