Pengendali Ketinggian Air Berbasis Rangkaian Digital

187 Pages·2007·3.83 MB·English

TUGAS AKHIR

PENGENDALI KETINGGIAN AIR BERBASIS
RANGKAIAN DIGITAL

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro

Disusun Oleh :
ANTONIUS ADI NUGROHO
NIM : 025114059

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2007
i
WATER LEVEL CONTROLLER
BASED ON DIGITAL CIRCUIT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program

By:
Name : Antonius Adi Nugroho
Student Number : 025114059

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2007

ii
HALAMAN PERSETUJUAN

TUGAS AKHIR

PENGENDALI KETINGGIAN AIR
BERBASIS RANGKAIAN DIGITAL
(WATER LEVEL CONTROLLER BASED ON DIGITAL
CIRCUIT)

Disusun oleh

Antonius Adi Nugroho
NIM : 025114059

Telah disetujui oleh :

Dosen Pembimbing I

(B. Wuri Harini, S.T., M.T.) Tanggal :_____________________

Dosen Pembimbing II

(Ir. Tjendro) Tanggal:_____________________
iii
HALAMAN PENGESAHAN
PENGENDALI KETINGGIAN AIR BERBASIS RANGKAIAN
DIGITAL

Dipersiapkan dan disusun oleh :

Antonius Adi Nugroho
NIM : 025114059

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji
Pada tanggal : 17 Oktober 2007
dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : Martanto, S.T., M.T. .....................................
Sekretaris : B. Wuri Harini, S.T., M.T. .....................................
Anggota : Damar Widjaja, S.T., M.T. .....................................
Anggota : Ir. Tjendro .....................................

Yogyakarta, November 2007
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
Dekan

Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M. Sc.
iv
MOTO DAN PERSEMBAHAN

life full of problem in details

there is liking is sorrowful

don't have ever surendered

there no stain don't learn

Kupersembahkan Karya ini :
Untuk Tuhan Yesus Kristus
Untuk Bapak, Ibu, mbak Ika, Eyang kakung dan Alm Eyang Uti yang
sangat kucintai
Untuk Semua teman dan sahabatku
Terimakasih atas segala kesabaran dan cinta kasih yang selalu diberikan
pada penulis.
v
Pengendali Ketinggian Air Berbasis Rangkaian Digital

Nama : Antonius Adi Nugroho
NIM : 025114059

INTISARI

Dalam tugas akhir ini akan dipaparkan tentang Sistem Pengendali
Ketinggian Air Berbasis Rangkaian Digital yang dapat digunakan untuk mengatur
ketinggian air dengan mengaplikasikan rangkaian digital. Rangkaian Pengendali
Ketinggian Air Berbasis Rangkaian Digital ini terdiri dari beberapa bagian utama
yaitu : (1) sensor, (2) rangkaian set point, (3) rangkaian pengondisi sinyal, (4)
pengubah tegangan analog ke digital, (5) komparator, (6) kontroler, (7)
penggerak, (8) plan (dua buah tangki), dan (9) rangkaian penampil.
Pengendali Ketinggian Air Berbasis Rangkaian Digital diimplementasikan
dengan menggunakan sistem kalang tertutup. Masukan untuk pengendali adalah
hasil selisih antara set point dengan keluaran sensor, selisih tersebut nantinya
digunakan untuk mengendalikan pompa air agar hidup atau mati. Pada penerapan
alat ini, pengendalian ketinggian air dibatasi dengan nilai set point yaitu 3 cm, 5
cm, 7 cm, dan 9 cm. Dalam pemilihan set point digunakan 4 buah saklar yang
tiap-tiap saklar memiliki nilai yang berbeda-beda.
Pada saat dilakukan pengujian dapat diketahui bahwa sistem stabil dan
telah bekerja dengan baik sesuai dengan perancangan. Diperoleh hasil yang
memiliki nilai steady-state error sebesar 4,44%, akan tetapi nilai tersebut masih
dalam batas nilai toleransi yang diijinkan.

Kata kunci : ketinggian air, rangkaian digital, pengendali

vi
Water Level Controller Based on Digital Circuit

Name : Antonius Adi Nugroho
Student Number : 025114059

ABSTRACT

This final project will describe Water Level Controller based on digital
circuit. The electronic circuit of Digital Connecting Structure-based Water Level
Controller System is divided into several main parts: (1) sensor, (2) set point, (3)
signal conditioning, (4) analog to digital converter, (5) comparator, (6) controller,
(7) actuator, (8) plant, and (9) display.
Water Level Controller based on digital circuit was implemented with
close-loop system. The input controllers are the different between set point and
sensor’s output. That different will used to controlled water pump condition. In
application’s project, water level controller uses set point’s values are 3 cm, 5 cm,
7 cm and 9 cm. to choose set point’s value used 4 selections button that have
different value.
During testing the project will known that the system is constant and
worked properly with the design project. This final project has got steady-state
error value 4, 44 %, but the value was tolerated.

Keyword: water level, digital circuit, controller.

vii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,
kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka,
sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

Yogyakarta, Oktober 2007

Antonius Adi Nugroho

viii
KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala
kasih karunia, anugerah, dan berkat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penulisan tugas akhir ini dengan baik.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini, penulis
mendapatkan banyak bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati dan penuh hormat, penulis
ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Romo Ir. Greg. Heliarko SJ.,SS.,BST.,MA.,MSC selaku Dekan
Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Bapak A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik
Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Ibu B. Wuri Harini, S.T., M.T. dan Ir. Tjendro selaku pembimbing I
dan II atas segala pemikiran, waktu dan tenaganya dalam membimbing
dan mengarahkan penulis dari awal hingga akhir.
4. Seluruh dosen Teknik Elektro yang tidak dapat di sebutkan satu
persatu, yang telah mendidik dan membimbing penulis selama
5. Seluruh Staf & Laboran Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma
yang sudah memberikan bantuan selama proses pembuatan karya tugas
akhir ini.
ix
6. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan doa, dorongan moril
maupun material, kasih dan kesabaran yang tak pernah putus sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
7. Kakakku Ika yang telah memberi doa dan dukungan penulis dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Ma Prend in da MARCOPOLO : Gepenk, Memet, Bhule, Andex, Deri,
Nango, Lambe, Ahok, Nonox, Denny, Nova. I Love U ALL!!
9. Keluarga besar Pak Wakidi dan alm Ibu, Iksan, mas Yudi dan
keluarga, terima kasih sudah menerima penulis dan berhubungan baik
dengan penulis.
10. Pembimbing III-ku : Nangok dan Wawan terimakasih atas waktu dan
pemikiran yang telah banyak membantu penulis selama proses
penulisan tugas akhir ini.
11. Teman-teman teknik Elekro’02: Kobo, Sumanto, Erik, Oscar, Iyok,
Roby, Koh Andis, Sinung, Lele, Hari, Koten, Ido, Danny, Denny,
Yoga. Selalu semangat teman!!
12. Teman-teman mahasiswa jurusan Teknik Elekro dan semua pihak
yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas setiap bantuannya.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kelemahan dan kekurangan
dari penulisan tugas akhir ini. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang
bersifat membangun sangat penulis harapkan.
x