AIR TEMPERATURE SWITCHING AND MONITORING SYSTEM DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR LM35 BERBASIS ATMEGA 16

MIKROKONTROLER ATMEGA 16 SEBAGAI KONTROL LAMPU LORONG HOTEL MENGGUNAKAN MODULSENSOR PIR HC-SR501

KELAS EK-2A KELOMPOK 4

Andika Effendi¹, Khansa Jodi Kurniawan¹, Nabil Falah Muthi¹, Rahardian Faizal Nugroho¹

Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang 2025/2026

Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275

ABSTRAK - Sistem lampu lorong otomatis merupakan salah satu inovasi yang bertujuan meningkatkan efisiensi energi pada area penerangan dalam bangunan. Prototipe ini dirancang untuk mengimplementasikan sistem kontrol lampu lorong berbasis mikrokontroler ATmega16 dengan memanfaatkan sensor PIR HC-SR501 sebagai pendeteksi gerakan. Sistem bekerja dengan mendeteksi keberadaan manusia di dalam lorong, sehingga lampu akan menyala secara otomatis ketika terdapat aktivitas dan mati kembali ketika area tidak lagi dilalui. Mikrokontroler Atmega16 berfungsi sebagai pusat kendali yang mengolah sinyal keluaran sensor PIRvHC-SR501 dan mengatur lampu sesuai kondisi yang terdeteksi.

Hasil implementasi menunjukkan bahwa sistem dapat beroperasi secara responsif dan stabil terhadap perubahan aktivitas manusia di sekitar area deteksi. Dengan memanfaatkan sensor PIR HC-SR501 yang memiliki sensitivitas tinggi dan waktu respon cepat, sistem ini mampu bekerja secara efisien dan mengurangi penggunaan energi yang tidak perlu. Prototipe ini diharapkan dapat menjadi solusi efektif dan hemat energi untuk penerangan lorong pada bangunan seperti hotel, gedung perkantoran, dan fasilitas umum lainnya, serta menjadi dasar pengembangan sistem otomasi pencahayaan yang lebih kompleks di masa depan.

 

Kata Kunci: ATmega16, PIR HC-SR501, Mikrontroler

      I.          PENDAHULUAN

 

A.    LATAR BELAKANG 

Penerangan lorong diperlukan untuk menjaga kenyamanan dan keamanan pengguna bangunan seperti hotel dan gedung perkantoran. Namun, lampu lorong sering dibiarkan menyala terus-menerus meskipun tidak ada aktivitas, sehingga menyebabkan pemborosan energi. Untuk mengatasi hal tersebut, digunakanlah sistem otomasi berbasis sensor PIR dan mikrokontroler ATmega16 yang mampu menyalakan lampu saat terdeteksi pergerakan dan mematikannya kembali ketika lorong kosong. Sistem ini menawarkan solusi efisien, sederhana, dan hemat energi untuk manajemen penerangan lorong modern.

 

B.    RUMUSAN MASALAH

1.     Bagaimana merancang sistem lampu lorong otomatis yang dapat menyala ketika terdeteksi gerakan dan mati ketika lorong kosong?

2.     Bagaimana memanfaatkan bahasa C untuk mengontrol sistem lampu lorong secara optimal?

3.     Bagaimana memanfaatkan sensor PIR HC-SR501 untuk mendeteksi keberadaan manusia secara akurat pada area lorong?

4.     Bagaimana mikrokontroler ATmega16 mengolah sinyal dari sensor PIR untuk mengendalikan lampu secara efisien?

5.     Bagaimana sistem ini dapat membantu mengurangi konsumsi energi pada penerangan lorong di bangunan seperti hotel atau gedung perkantoran?

C.    TUJUAN

1.     Merancang dan membuat prototipe lampu lorong otomatis berbasis sensor PIR HC-SR501.

2.     Mengaplikasikan bahasa C untuk mengontrol sistem lampu secara optimal. 

3.     Mengintegrasikan sensor PIR HC-SR501 dengan mikrokontroler ATmega16 untuk mengendalikan lampu secara otomatis.

4.     Mengatur sistem agar lampu menyala ketika mendeteksi gerakan dan mati ketika lorong tidak digunakan.

5.     Meningkatkan efisiensi penggunaan energi pada area lorong melalui sistem pencahayaan yang bekerja sesuai kebutuhan. 

    II.          METODOLOGI

            Pembuatan prototype ini dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut:

1.     Studi Literatur

o   Melakukan pemahaman tentang mikrokontroler ATmega 16, dan sensor PIR.

o   Mempelajari dasar-dasar pemrograman bahasa C yang digunakan untuk mengontrol sistem.

2.     Perancangan Sistem

o   Desain Hardware: Merancang rangkaian elektronik yang terdiri dari modul sensor PIR, mikrokontroler ATmega 16, modul relay untuk lampu, dan adaptor 12 V.

o   Desain Software: Menulis program berbasis bahasa C untuk membaca nilai dari sensor PIR dan mengontrol nyala atau matinya lampu berdasarkan logic yang diberikan oleh output digital sensor PIR.

 

3.     Pengujian

o   Melakukan pengujian fungsionalitas untuk memastikan sistem bekerja sesuai fungsi yang diinginkan.

o   Melakukan uji coba prototipe dalam kondisi lingkungan yang menyerupai kondisi nyata dengan menguji respons sensor PIR terhadap pergerakan tangan. Pengujian dilakukan dengan mengayunkan atau menggerakkan tangan di depan sensor untuk memastikan lampu menyala saat ada gerakan dan kembali mati ketika tidak ada aktivitas.

4.     Penyusunan Laporan

o   Menyusun laporan akhir yang mencakup hasil perancangan, implementasi, dan pengujian sistem sebagai prototipe lampu lorong hotel otomatis berbasis sensor PIR dengan ATmega16.

Metodologi ini diharapkan dapat memberikan langkah sistematis dalam pengembangan prototipe dan menjamin hasil penelitian yang valid dan aplikatif.

  III.          TINJAUAN PUSTAKA

A.    ALAT DAN BAHAN

 

1.                    Modul ATmega16

Modul ATmega16 merupakan salah satu platform mikrokontroler yang banyak digunakan dalam pengembangan sistem embedded dan otomasi sederhana. Papan ini menggunakan mikrokontroler ATmega16 sebagai komponen utama yang berfungsi untuk memproses sinyal masukan dan mengendalikan keluaran. ATmega16 adalah mikrokontroler 8-bit berbasis arsitektur AVR RISC yang dikenal memiliki kinerja cepat, konsumsi daya rendah, serta struktur instruksi yang efisien.

                                 Gambar 1. 1 ATmega 16A-PU DIP-40

 

Mikrokontroler ATmega16 dilengkapi dengan 16 KB memori Flash, 1 KB SRAM, dan 512 byte EEPROM, yang menjadikannya sangat sesuai digunakan pada aplikasi pengolahan data tingkat dasar hingga menengah. Selain itu, ATmega16 memiliki hingga 32 pin I/O, ADC 10-bit sebanyak 8 kanal, serta dukungan komunikasi seperti USART, SPI, dan I2C, sehingga kompatibel untuk digunakan dengan berbagai sensor dan aktuator, termasuk sensor PIR HC-SR501 yang digunakan dalam sistem lampu lorong otomatis.

 

2.                Relay

        Gambar 1. 2 Relay

 

Relay adalah perangkat elektromekanis yang digunakan untuk mengendalikan rangkaian listrik menggunakan sinyal listrik kecil sebagai pemicu. Komponen ini terdiri dari kumparan elektromagnetik (coil), kontak mekanis (contact), dan terminal koneksi. Ketika arus listrik mengalir melalui kumparan, medan magnet yang dihasilkan akan menarik kontak mekanis, sehingga rangkaian terbuka atau tertutup sesuai konfigurasi.

 

3.                Modul Sensor HC-SR501

                        Gambar 1. 3 Modul Sensor PIR HC-SR501

 

Sensor PIR HC-SR501 adalah modul pendeteksi gerakan yang bekerja berdasarkan perubahan radiasi inframerah pasif dari tubuh manusia. Modul ini mampu mendeteksi pergerakan dalam jarak sekitar 3–7 meter dengan sudut deteksi hingga 120°. Selain kemampuan deteksi tersebut, HC-SR501 dilengkapi dua potensiometer untuk mengatur sensitivitas jarak dan waktu tunda (delay), serta sebuah jumper untuk memilih mode operasi sesuai kebutuhan aplikasi. Ketika sensor mendeteksi adanya perubahan panas akibat gerakan manusia, modul akan menghasilkan sinyal HIGH (3.3–5 V), sedangkan pada kondisi tanpa aktivitas output kembali menjadi LOW (0 V). Kombinasi ini membuat HC-SR501 mudah digunakan sebagai sistem otomatisasi, seperti pengendali lampu atau perangkat keamanan.

 

 

4.                Adaptor 12V DC

                      Gambar 1. 4 Adaptor 12V DC

Power supply adalah perangkat yang berfungsi untuk menyediakan energi listrik dengan tegangan dan arus yang sesuai untuk mengoperasikan perangkat elektronik. Dalam sistem berbasis mikrokontroler atau sensor, power supply bertindak sebagai sumber daya utama untuk memastikan kinerja komponen berjalan stabil dan efisien.

 

5.                Lampu 12V DC

                        Gambar 1. 5 Lampu 12V DC

Lampu DC 12V yang berfungsi sebagai pencahayaan yang dirancang untuk bekerja pada tegangan searah (DC) dengan nilai nominal 12 volt.

 

B.    DIAGRAM BLOK

C.    FLOWCHART

D.    SCHEMATIC RANGKAIAN

E.     KODE PROGRAM

//======================= PUSTAKA =======================

#include <mega16.h>       //Pustaka ATMega16

#include <delay.h>        //Pustaka delay

 

// ==================== PIN DEFINISI ====================

#define PIR1   PIND.0     // Sensor PIR 1 pada pin PD0

#define PIR2   PIND.1     // Sensor PIR 2 pada pin PD1

 

#define RELAY1 PORTC.0    // Relay 1 pada PC0 (Lampu 1 & 2)

#define RELAY2 PORTC.1    // Relay 2 pada PC1 (Lampu 3 & 4)

 

// ==================== PROGRAM UTAMA ====================

void main(void)

{

    // ---- I/O SETUP ----

    DDRD = 0b00000000;     // PORTD sebagai input (PIR)

    PORTD = 0b00000011;    // Aktifkan pull-up pada PD0 & PD1

 

    DDRC = 0b00000011;     // PC0 & PC1 sebagai output (relay)

    PORTC = 0b00000000;    // Matikan semua relay awalnya

 

    while(1)

    {

        // ============ SENSOR PIR 1 ===============

        if(PIR1 == 1)

        {

            RELAY1 = 0;   // Relay 1 ON

        }

        else

        {

            RELAY1 = 1;   // Relay 1 OFF

        }

 

        // ============ SENSOR PIR 2 ===============

        if(PIR2 == 1)

        {

            RELAY2 = 0;   // Relay 2 ON

        }

        else

        {

            RELAY2 = 1;   // Relay 2 OFF

        }

 

        delay_ms(50);     // Debounce sensor

    }

}

 

  IV.          HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    CARA KERJA RANGKAIAN

            Sistem terdiri dari dua sensor PIR yang masing-masing ditempatkan pada lantai 1 dan lantai 2. Setiap sensor PIR memberikan sinyal HIGH ke mikrokontroler ATmega16 ketika mendeteksi adanya gerakan. Sinyal dari kedua PIR masuk ke pin input mikrokontroler melalui jalur logika digital.

            Ketika ATmega16 menerima sinyal HIGH dari salah satu sensor PIR, mikrokontroler akan memproses input tersebut dan mengaktifkan output pada pin yang terhubung ke driver relay. Relay kemudian menyalakan lampu pada lantai yang sesuai (lampu 1 atau lampu 2). Selama sensor PIR terus mendeteksi pergerakan, sinyal HIGH tetap diberikan, sehingga relay tetap aktif dan lampu tetap menyala.

            Jika tidak ada pergerakan lagi, sensor PIR kembali mengirimkan sinyal LOW. ATmega16 lalu menghitung waktu tunda (delay) tertentu dari program. Jika selama waktu tersebut tidak ada gerakan terdeteksi, mikrokontroler memutus sinyal ke relay dan lampu akan mati secara otomatis.

            Dengan mekanisme ini, setiap lampu bekerja berdasarkan sensor PIR di lantainya masing-masing, sehingga rangkaian dapat mengontrol lampu secara independen, efisien, dan otomatis.

B.    FOTO PROTOTIPE

    V.          KESIMPULAN

            Prototipe sistem lampu lorong otomatis berbasis sensor PIR dan mikrokontroler ATmega16 berhasil bekerja sesuai fungsi yang dirancang. Lampu dapat menyala secara otomatis saat terdeteksi pergerakan dan mati kembali ketika lorong kosong, sehingga penggunaan energi menjadi lebih efisien. Sistem ini terbukti sederhana, responsif, dan mudah diterapkan, sehingga dapat menjadi solusi efektif untuk mengurangi pemborosan energi pada area lorong yang jarang dilalui.

  VI.          REFERENSI

            Rangkuti, Nanda Rahman, dan Wildian. 2014. “Rancang Bangun Sistem Otomasi Penyalaan Lampu Ruang Kuliah Berbasis Mikrokontroler ATmega8535 dengan Detektor PIR Paradox-465.” Jurnal Fisika Unand, Vol. 3, No. 3, hal. 184–190.

            Kusumo, R. P., dan Adityo, D. 2008. Sistem Deteksi Orang dalam Ruangan untuk Pengaturan Lampu Ruang Kuliah. Skripsi. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

 

VII.          LAMPIRAN

A.    LINK YOUTUBE

B.    LINK PPT