[AEEA]_[Indikator Baterai Menggunakan Arduino]

7/26/2019 [AEEA]_[Indikator Baterai Menggunakan Arduino]

http://slidepdf.com/reader/full/aeeaindikator-baterai-menggunakan-arduino 1/14

1

DOKUMENTASI PROYEK AKHIR SISTEM EMBEDDED

HALAMAN SAMPUL

JUDUL PROYEK

INDIKATOR BATERAI MENGGUNAKAN ARDUINO

KELOMPOK AEEA

Anggota Kelompok :

Akmal Nur Faisal 1306368620 2013

Akhdan Hilmy Taufiqurrahman 1306368500 2013

Erithiana Sisijoan Koesnadi 1306404600 2013

Evan Benedict Zaluchu 1306447360 2013

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2016



2

DAFTAR ISI

BAB 1

1.1 Tujuan ……..……………………………………………………………………… 3

1.2 Latar Belakang …….………………………………………………………………3

1.3 Batasan Masalah ….……………………………………………………………… .4

BAB 2

2.1 Deskripsi dan spesifikasi sistem …….…………………………………………… .5

2.2 Desain Hardware ...………………………………………………………………

..9

2.3 Desain Software …..……………………………………………………………….10

BAB 3

3.1 Implementasi ………………………………………………………………………14

3.2 Metode Test ………..………………………………………………………………14

3.3 Result ……..………………………………………………………………………..14

Video (terlampir di file)



3

BAB 1

1.1

Tujuan

1. Menjelaskan konsep pemodelan sistem emdedded.

2. Mengimplementasikan aplikasi sistem embedded menggunakan Bahasa

pemrograman.

3. Membuat alat yang dapat menunjukkan indicator dari baterai Li-ion.

4. Menampilkan Arus, Tegangan, serta kapasitas dari baterai Li-ion.

1.2 Latar Belakang

Baterai merupakan sebuah komponen penting dalam alat elektronik saat ini, hal

ini dikarenakan tingginya tingkat mobilitas masyarakat saat ini sehingga dibutuhkan

sumber daya yang fleksibel. Jenis baterai yang umum digunakan pada berbagai

perangkat gadget adalah tipe baterai Li-ion. Hal ini karena baterai tersebut memiliki

kapasitas yang cukup besar dengan ukuran fisik baterai yang kecil.

Tetapi, masyarakat kebanyakan tidak tahu tentang informasi baterai yang mereka

miliki, seperti arus dan tegangan pada baterai. Proses pengisian baterai melalui charger

harus sesuai dengan arus dan tegangan pada baterai. Hal ini karena, jika arus dan

tegangan pada baterai melebihi kemampuan dari baterai, maka baterai dapat

mengalami kerusakan dengan cepat dan bahkan meledak jika arus dan tegangan yangmengalir jauh melebihi kemampuan dari baterai tersebut. Karena itu, kelompok kami

akan memberikan informasi tegangan dan arus pada baterai sehingga masyarakat

dapat memilih charger yang baik untuk pengecasan serta memberikan informasi

tentang ketahanan baterai itu sendiri.

Pada proyek embedded kali ini, kami membuat sebuah indikator baterai yang

berbasis Arduino yang bertujuan untuk mengukur parameter-parameter diatas

tersebut, dan mampu memberikan keluaran dari hasil pengukuran tersebut secara

visual. Hasil output data yang dapat ditampilkan pada alat ini berupa arus, tegangan,

serta persentase dari baterai tersebut. Harapan kami dari proyek ini adalah dengan

tertampilkannya data tersebut, pengguna mampu lebih cermat dalam melakukancharging sehingga tidak mubazir seperti pada saat baterai tersebut mengalami overcharging ,

serta juga dalam memilih baterai, apakah baterai tersebut bekerja pada tingkat arus serta

tegangan yang normal.

Secara garis besar, cara kerja alat kami adalah dengan menyediakan power supply ke

Arduino sebagai sumber daya alatnya, lalu menghubungkan Arduino ke baterai yang ingin



4

diukur parameternya, menggunakan kabel USB. Arduino tersebut tentunya terpasang dengan

display LCD sehingga mampu untuk menampilkan hasil pengukuran parameter yang

dilakukan.

1.3 Batasan Masalah

1. Baterai yang akan diujikan merupakan jenis Li-ion

2. Alat mampu menyala menggunakan power supply

3. Alat dapat mengetahui arus, tegangan dan kapasitas baterai

4. LCD pada alat dapat ter-dimmed apabila baterai sudah mencapai 100%



5

BAB 2

2.1 Deskripsi dan spesifikasi sistem

1. Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 adalah papan pengembangan (development board)

mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P. Disebut sebagai papan

pengembangan karena board ini memang berfungsi sebagai arena prototyping

sirkuit mikrokontroller. Dengan menggunakan papan pengembangan, anda akan

lebih mudah merangkai rangkaian elektronika mikrokontroller dibanding jika anda

memulai merakit ATMega328 dari awal di breadboard.

Arduino Uno memiliki 14

digital pin input / output (atau biasaditulis I/O, dimana 6 pin diantaranya

dapat digunakan sebagai output

PWM), 6 pin input analog,

menggunakan crystal 16 MHz,

koneksi USB, jack listrik, header

ICSP dan tombol reset. Hal tersebut

adalah semua yang diperlukan untuk

mendukung sebuah rangkaian

mikrokontroler. Cukup dengan

menghubungkannya ke komputerdengan kabel USB atau diberi power dengan adaptor AC-DC atau baterai, anda

sudah dapat bermain-main dengan Arduino UNO anda tanpa khawatir akan

melakukan sesuatu yang salah. Kemungkinan paling buruk hanyalah kerusakan

pada chip ATMega328, yang bisa anda ganti sendiri dengan mudah dan dengan

harga yang relatif murah.



6

Spesifikasi Mikrokontroler:

2. LCD 16X2 dengan I2C backpack

Penggunaan LCDsebagai penampil data adalah

hal yang umum. Pengguna

arduino sudah sering

menggunakan LCD denganlibrary LiquidCrystal yang

dibundel dengan software

Arduino. Hal yangmemberatkan adalah pengunaan pin Output yang

cukup boros untuk

menjalankannya. Untuk mode4 bit memerlukan 6 pin

output, dan untuk mode 8 bit memerlukan 10 pin output. Serial LCD atau I2C LCD



7

Backpack adalah cara mengatasi permasalahan pemborosan penggunaan pin

output.

3. Baterai Li-ion

Dalam tren teknologi ponsel,

perkembangan selalu menuju ke perangkat lebih kecil, lebih tipis, dan

lebih ringan, karena hal inilah yang

membuat mereka berpindah ke jenis

baterai Li-ion. Baterai Li-ionmenjawab kebutuhan tren karena

baterai ini mampu menyimpan energi

lebih banyak dengan ukuran yanglebih kecil dan ringan. Untuk

perbandingan lebih detail , Li-ion

mampu menyimpan 150 watt-hours di

dalam 1 kilogram baterai. Sementara NiMH hanya mampu menyimpan 60-70 watt-hours /kilogram. Karena perbedaan

yang cukup signifikan ini, banyak vendor ponsel lebih memilih Li-Ion.

4. Lampu LEDLight Emitting Diode atau

sering disingkat dengan LED adalah

komponen elektronika yang dapat

memancarkan cahaya monokromatik

ketika diberikan tegangan maju. LED

merupakan keluarga Dioda yang

terbuat dari bahan semikonduktor.

Warna-warna Cahaya yang dipancarkan

oleh LED tergantung pada jenis bahan

semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah

yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV

ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

http://www.plimbi.com/article/1433/tips-memilih-ponsel-sesuai-kepribadian

http://www.plimbi.com/article/1433/tips-memilih-ponsel-sesuai-kepribadian



8

Voltase yang digunakan:

5. Resistor 12K

Resistor adalah komponen

elektronika yang berfungsi untuk

menghambat arus listrik dan

menghasilkan nilai resistansi tertentu.Kemampuan resistor dalam menghambat

arus listrik sangat beragam disesuaikan

dengan nilai resistansi resistor tersebut.

Resistor memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor yang

berbentuk silinder, smd (Surface Mount

Devices), dan wirewound . Jenis jenisresistor antara lain komposisi karbon,

metal film, wirewound , smd, dan resistor

dengan teknologi film tebal.

Resistor yang paling banyak beredar di pasaran umum adalah resistor

dengan bahan komposisi karbon, dan metal film. Resistor ini biasanya berbentuk

silinder dengan pita pita warna yang melingkar di badan resistor. Pita pita warna

ini dikenal sebagai kode resistor. Dengan mengetahui kode resistor kita dapatmengetahui nilai resistansi resistor, toleransi, koefisien temperatur dan reliabilitas

resistor tersebut. Tutorial ini akan menjelaskan kode kode resistor yang banyak beredar di pasaran.



9

6. Mini Breadboard

Sebuah breadboard elektonika

sebenarnya mengacu pada sebuah papan tempat membuat rangkaianelektronika yang tidak perlu dilakukan

penyolderan untuk menghubungkan

antara satu komponen dengankomponen lainya sehingga dikenal

dengan solderless breadboard.

Breadboard adalah sebuah perangkat

yang digunakan untuk membuatrangkaian sementara atau rangkaian

prototype yang sama sekali tidak

membutuhkan proses penyolderan.Cara seperti ini akan menghematwaktu dan biaya.

2.2 Desain Hardware

Gambar 1. Desain Hardware



10

Kami menggunakan Arduino Uno R3 pada sistem hardware untuk indikator

baterai menggunakan Arduino. LCD 16X2 dengan I2C backpack digunakan untuk

menampilkan indikator baterai. Baterai Li-ion sebagai baterai yang dapat di charge dan

sebagai input untuk melihat indikator baterainya. Untuk menyambungkan ketigakomponen tersebut, kami menggunakan sebuah mini breadboard dengan 2 resistor

berukuran 12K ohm dan sebuah LED untuk menandakan bahwa baterai berada dalam

kondisi pengecasan.

Arduino disambungkan ke mini breadboard dengan menggunakan kabel male to

male dan kabel male to female untuk ke LCD 16X2 dengan I2C backpack . Pin yang

disambungkan merupakan pin untuk Vcc, GND, Input(A0), SDA(A4), dan SCL(A5). Vcc

dan GND digunakan sebagai sumberdaya untuk menjalankan LCD 16X2 dengan I2C

backpack serta sebagai sumber arus untuk baterai Li-ion yang akan di charge. Input(A0)

digunakan untuk membaca indicator baterai dengan dilengkapi 2 buah resistor untuk

menghambat daya yang masuk ke Arduino. Hal ini dilakukan agar Arduino tidakkelebihan daya dan mencegah agar Arduino cepat rusak. SDA(A4) dan SCL(A5)

digunakan sebagai input untuk I2C adapter .

Pada Arduino juga dipasangkan sebuah lampu LED bewarna biru yang akan

menyala saat melakukan pengecasan dan akan mati jika baterai yang di charge sudah

penuh. Untuk melakukan pengecasan, Arduino disambungkan dengan kabel usb ke travel

adapter untuk menerima daya.

2.3 Desain Software

Arsitektur software embedded ini berjenis typical closed Loop, dimana program akan dijalankan

berulang-ulang pada sistem yang akan dikontrol.

Mengukur Power Baterai

Baterai indikator akan mengukur power yang tersisa dalam baterai dengan cara

mengukur voltase yang ada pada baterai kemudian dibagi dengan voltase penuhnya dan dikali

dengan angka seratus, seperti pada potongan kode dibawah ini:

int sensorValue = analogRead(input); //read the A0 pinvalue

voltage = sensorValue * (5.00 / 1023.00) * 2;

tegangan = (voltage / 9)*100;

power=power+tegangan;

Potongan kode diatas akan dijalankan selama 100 kali sampling, dan kemudian dibagi dengan

100 untuk mencari rata-rata. Hal ini karena input analog dari arduino naik-turun dengan



11

kecepatan yang tidak dapat ditangkap oleh mata, agar output yang dikeluarkan stabil. Hasil

perhitungan kemudian akan diprint.

Mengukur Voltase

Pengukuran voltase sudah dilakukan pada Pengukuran Power baterai, sehingga yang dilakukan

hanyalah mengeprint nilai volatase sebelumnya.

Mengukur Arus

Pengukuran arus dilakukan dengan cara sampling voltase 16 kali lalu menghitung arus dengan

kode:

//Variabel tetap

int curr_value = 0;

int acc_value = 0;int sensorValue;

float supply= 4.91;float coeff_A_gain = 0.992174;float coeff_A_res = 0.98315;float opamp_offset =0.000767;float tegangan, arus, power, voltage;

….

arus = ((((curr_value*supply)/1024-

10*opamp_offset)/coeff_A_gain)/coeff_A_res*100)*-1;

Output Lampu Indikator

Indikasi lampu indikator adalah berdasarkan power. Jika power kurang dari yagn ditetapkan,

maka lampu peringatan akan menyala, dan mematikan lampu indikator charging state.

Logika ini dilakukan dengan if else logic dengan power sebagai parameter.

potongan Program:

//set the voltage considered low battery here

if (power <= 10.00)

{

//Lampu Aktif mati, Lampu peringatan Baterai Penuh menyala



12

digitalWrite(led_pin, HIGH);

digitalWrite(led_low_battery_pin,LOW);

}else{

//Lampu Baterai Penuh mati, Lampu peringatan Aktif menyala

digitalWrite(led_pin,LOW);

digitalWrite(led_low_battery_pin,HIGH);

}



13



14

BAB 3

3.1 Implementasi

Dari semua subyek komponen hardware dan software sudah dibangun semua,

maka langkah pertama-tama sambungkan baterai Li-ion yang digunakan dengan subkyek

utama. Setelah itu langkah Kedua, daya untuk megaktifkan subyek disambungkan kontaklistrik agar subyek berjalan. Secara terprogram subyek melakukan proses untuk

mengidentifikasikan kondisi baterai charging.

3.2 Metode Test

1. Menghubungkan alat dengan sumber daya

untuk mengetahui apakah alat tersebut dapat menyala2. Display alat menampilkan informasi dari baterai yang terhubung

untuk mengetahui bahwa baterai terhubung kepada alat, dan membaca informasi

yang terdapat pada baterai

3. Melakukan simulasi alat apabila baterai terisi penuh dengan mengubah parameter

program

untuk melihat apabila baterai terisi penuh LCD akan ter-dimmed

3.3 Result

Dari proses tersebut kita dapatkan output yang berasal hasil indentifikasi

subyek dan ditampilkan pada LCD yang digunakan, yaitu output pertama aruslistrik atau dalam versi bahasa inggris sering disebut "electric current" dapat

didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu.

Biasanya arus memiliki satuan A (Ampere) atau dalam rumus terkadang ditulis I.Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah

tertentu. Output kedua, Tegangan listrik (Voltage) adalah perbedaan potensi listrik

antara dua titik dalam rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan V(Volt). Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk

menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada

perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra

rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Dan terakhir, subyek akan menampilkandata terakhir berapa persen baterai itu terisi (Charging).

Documents

[AEEA]_[Indikator Baterai Menggunakan Arduino]