Galang Surya Kusuma 1,
Hapril Arief Pradana 2, Iqbal Naufaldhi 3, Yayan Yogo
Santoso 4, Samuel Beta K.5
Prodi Teknik Elektronika
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto,
SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : 1hayoward@gmail.com,
2haprilpra@gmail.com,
3inaufaldhi@gmail.com,
4yayanyogosantoso@gmail.com,
5sambetak2@gmail.com
Abstrak – Generator HHO Catalyst
adalah sebuah generator yang menghasilkan bahan bakar dari gas hasil proses elektrolisis
yang dapat digunakan sebagai bahan bakar tambahan pada motor bakar. membaca tegangan dari potensiometer yang
dimengerti Arduino sebagai nilai dari pembacaan analog dalam bentuk data
digitaal 10 bit. Hasil pembacaan tersebut kemudian menjadi refrensi mengatur
nilai PWM yang dihasilkan Arduino untuk mengatur tegangan keluar dari driver
motor DC yang tersambung dengan sumber daya. Hasil keluaran tegangan tersebut
kemudian digunakan untuk proses elektrolisis.
Kata Kunci:
Arduino, Driver Motor DC, Generator HHO Catalyst
Abstract – The HHO Catalyst generator is a generator that produces fuel from gas as a result of an electrolysis process that can be used as an additional fuel in a fuel motor. reads the voltage from the potentiometer that Arduino understands as the value of analog readings in the form of 10-bit data. The result of the reading then becomes a reference to set the PWM value produced by Arduino to regulate the voltage out of the DC motor driver connected to the power source. The output voltage is then used for the electrolysis process.
Keyword: Arduino, Driver Motor DC, Generator HHO Catalyst
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.1 Latar Belakang
Akibat
turunnya produksi dan semakin mahalnya harga minyak mentah saat ini, sangat
menjadi beban bagi masyarakat Indonesia dan juga dunia.
Untuk
mengurangi beban tersebut upaya yang dilakukan adalah dengan mencari dan
mengembangkan sumber energi lain sebagai energi alternatif. Salah satu energi
alternatif tersebut adalah penggunaan bahan bakar hidrogen yang bersifat ramah
lingkungan dan dapat menghemat penggunaan bahan bakar dan untuk mendapatkan gas
hidrogen harus memisahkan terlebih dahulu gas hidrogen yang ada dalam air.
Hidrogen Bukanlah sumber energi (energy source), dengan kata lain
hidrogen berbeda dengan energi yang berasal dari fosil. Energi yang bersumber
dari fosil sangatlah melimpah keberadaannya dialam dan dapat ditambang.
Sedangkan hidrogen bersifat pembawa energi (energy carrier), dimana
hidrogen tidak dapat ditambang seperti halnya energi yang bersumber dari fosil.
Dan untuk mendapatkan gas hidrogen harus diproduksi terlebih dahulu, salah satu
cara memproduksinya adalah dengan metode elektrolisis. Dengan cara memecah
senyawa air (H2O) menjadi gas hidrogen hidrogen oksigen (HHO) atau
brown’s gas yaitu melalui proses elektrolisis dengan bantuan arus listrik
searah(Mutakkim, n.d.).
Pada “Generator HHO Dengan Kontrol Pwm
Arduino Nano” ini menggunakan generator HHO tipe dry cell dengan
elektroda yang berupa plat stainless steel dan menggunakan katalis KOH.
1.2
Perumusan Masalah
Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa
rumusan masalah, yaitu :
1. Bagaimana
cara mengubah air menjadi gas hidrogen dengan Generator HHO?
2. Bagaimana
cara membuat Generator HHO tipe dry cell
dengan elektroda berupa plat stainless
steel?
3. Bagaimana
cara mengkntrol intensitas keluaran gas hidrogen dengan menggunakan kontrol pwm
pada Arduino Nano?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam
pembuatan proyek Arduino ini adalah sebagai berikut :
1.
Mengetahui konsep cara mengubah air menjadi gas hidrogen dengan alat
Generator HHO sebagai sumber energi alternatif.
2.
Dapat membuat alat Generator HHO tipe dry cell dengan elektroda berupa plat stainless steel.
3.
Dapat membuat program melalui Arduino Nano yang menggunakan pwm untuk
mengontrol intesitas keluaran gas hidrogen.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Untuk mengetahui berbagai komponen
dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan
dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan mikrokontroller Arduino.
2.1 Arduino Nano
Gambar 2.1 Arduino Nano
Spesifikasi
Arduino Nano :
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Nano
2.2
Potensiometer
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Gambar 2.2 Potensiometer
2.3
Modul Driver Motor HiLetgo
BTS7960 43
A
BTS7960B H-bridge
43A driver motor daya tinggi Modul Ikhtisar:
Driver ini menggunakan chip Infineon
BTS7960 yang terdiri dari modul driver H-bridge drive daya tinggi penuh dengan
perlindungan arus berlebih termal. Sirkuit driver H-bridge BTS7960 ganda,
dengan drive dan pengereman yang kuat, secara efektif mengisolasi
mikrokontroler dan driver motor! 43A arus tinggi
Fitur:
Pengemudi jembatan BTS7960 ganda arus
besar (43 A) H;5V mengisolasi dengan MCU, dan secara efektif melindungi
MCU;Indikator daya 5V di papan;
indikasi tegangan ujung keluaran driver
motor;bisa solder heat sink;
Hanya perlu empat baris dari MCU ke
modul driver (GND. 5V. PWM1. PWM2);chip isolasi 5 V catu daya (dapat berbagi
dengan MCU 5 V);ukuran: 4 * 5 * 1,2 cm;Mampu membalikkan motor ke depan, dua frekuensi
input PWM hingga 25kHZ;dua aliran panas melewati keluaran sinyal kesalahan;catu
daya terisolasi chip 5V (dapat dibagi dengan MCU 5V), juga dapat menggunakan
catu daya 5V yang terpasang;tegangan suplai 5.5V ke 27V.
Gambar
2.3 Modul Driver Motor HiLetgo BTS7960 43
A
2.4
Sel Kering (Dry cell)
Adalah generator HHO di mana sebagian
elektrodan yang tidak terendam elektrolit dan elektrolit hanya mengisi celah-celah
antara elektroda itu sendiri.
Keuntungan generator HHO tipe dry cell adalah :
Air yang
di elektrolisa hanya seperlunya, yaitu hanya air yang terjebak diantara
lempengan cell.Panas yang ditimbulkan relative kecil, karena selalu terjadi
sirkulasi antara ai panas dan dingin di reservoir. Arus listrik yang digun akan
relatif lebih kecil, karena daya yang terkonversi menjadi panas semakin
sedikit. Luasan ling karan pada plat elektroda yang terendam air adalah area
terjadinya elektrolisis untuk menghasilkan gas HHO, sedangkan bagian luasan
yang lain nya tidak terendam air dan plat dalam kondisi kering.Luasan yang terelektrolisis
sekitar 60% dan cukup dibtasi dengan -ring atau seal yang berdiameter 70 mm
pada setiap plat yang digunakan. Selain itu pada setiap plat terdapat dua l lubang
berdiameter +-12 mm untuk saluran gas HHO yang berada di bagian atas dan di
bawah, dimensi dari tiap plat yang digunakan adalah 10cm x 10cm dengan tebal
plat 2mm.
Gambar 2.4 Sel Kering (Dry Cell)
2.5
Catu Daya 12V/10A
Power Supply atau istilah
lainnya catu daya untuk kamera cctv, ada juga yang menyebutnya dengan adaptor.
pada umumnya ada dua jenis adaptor yang digunakan, antara lain adaptor dengan
travo linier, dan ada juga yang menggunakan switching. Pada fungsi-nya
perangkat adaptor untuk mengubah arus bolak-balik (ac), menjadi arus se-arah
(dc). Atau dengan kata lain menurunkan tegangan listrik bolak-balik 220 volt
menjadi, arus searah 12 volt.
Gambar
2.5 Catu Daya 12V/10A
2.6
Modul Step Down LM2596
Modul step down atau penurun tegangan
DC LM2596 ini akan menolong anda untuk menyelesaikan masalah perbedaan tegangan
yang dibutuhkan dengan yang tersedia. Seringkali dalam pembuatan rangkaian
elektronika atau modul-modul mikrokontroler terdapat perbedaan tegangan kerja
antar modul sehingga memerlukan sebuah modul regulator untuk menyesuaikan
tegangan. Modul step down DC to DC LM2596 ini membantu anda untuk menurunkan
tegangan ke tegangan yang lebih rendah.
·
Input voltage : DC 3V
- 40V
·
Output voltage : DC
1.5V - 35V (tegangan output harus lebih rendah dengan selisih minimal 1.5 V)
·
Arus max : 3 A
·
Ukuran board : 42 mm x 20 mm x 14 mm
Ukuran board : 42 mm x 20 mm x 14 mm
Gambar
2.6 Modul step down atau penurun tegangan DC
LM2596
III.
PERANCANGAN ALAT
Dalam perancangan pembuatan alatt
ini , terdiri atas perancangan mekanik (hardware)
yang meliputi perancangan elektrik dan perancangan perangkat lunak (software). Perancangan ini mempunyai gambaran
perancangan hardware yang didalamnya ada
beberapa rangkaian elektrik yang mendukung alat ini.
3.1 Komponen yang Digunakan
1.
Arduino
Nano
2.
Potensiometer
3.
Modul Driver Motor HiLetgo BTS7960 43
A
4.
Sel Kering (Dry cell)
5.
Catu Daya 12V/10A
6.
Modul Step Down LM2596
3.2 Perancangan Hardware
Gambar 3.1 Diagram blok
Berikut keterangan singkat dari gambar
diagram blok diatas:
1.
Potensiometer
digunakan sebagai masukan untuk mengatur tegangan pwm.
2.
Mikrokontroller
Arduino Nano digunakan sebagai pemroses dari masukan potensiometer ( pin A0
Arduino) untuk mengontrol driver motor menggunakan pin output pwm.
3.
Driver
motor digunakan sebagai penerima tegangan pwm yang akan mengontrol proses
pemecahan senyawa air menjadi gas HHO .
4.
Sel
Kering ( Dry Cell) digunakan sebagai tempat berlangsungnya proses pemecahan
senyawa air menjadi gas HHO melalui proses elektrolisis dengan bantuan arus
listrik searah yang dapa dikontrol dengan potensiometer melalui driver motor.
3.3 Diagram Alir
Gambar
3.2 Diagram Alir
3.4 Gambar Rangkaian
Gambar 3.3 Gambar Rangkaian
3.5 Gambar Pengawatan
|
|
3.6 Program
Arduino
/* ==============================================================
Pemrogram : Kelompok EK-3A/03
1. 07-Galang Surya Kusuma NIM 3.32.16.0.08
2. 08-Hapril Arief Pradana NIM 3.32.16.0.09
3. 09-Iqbal Naufaldhi NIM 3.32.16.0.10
4. 22-Yayan Yogo Santoso NIM 3.32.16.0.23
-----------------------------------------------------------------
Proyek Arduino-Generator Hho Dengan Kontrol Pwm Arduino Nano
program untuk mengontrol Generator Hho Dengan Kontrol Pwm Arduino Nano
-----------------------------------------------------------------
Komponen:
- 1x potensiometer
- 1x Modul Driver Motor HiLetgo BTS7960 43 A
===============================================================*/
//#define A0 data
//#define 7 Ren
//#define 8 Len
//#define 9 pwmHHO
//#define 10 vcc
//#define 11 gnd
int baca, nilaiPWM;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(A7, INPUT);
pinMode(7, OUTPUT); digitalWrite(7, HIGH);
pinMode(8, OUTPUT); digitalWrite(8, HIGH);
pinMode(9, OUTPUT);
pinMode(10, OUTPUT); digitalWrite(10, HIGH);
pinMode(11, OUTPUT); digitalWrite(11, LOW);
}
void loop() {
baca = analogRead(A7);
nilaiPWM = map(baca, 0, 1023, 0, 255);
Serial.println(nilaiPWM);
analogWrite(9, nilaiPWM);
delay(50);
}
3.7 Cara
kerja Alat
Pertama-tama Arduino membaca
tegangan dari potensiometer yang dimengerti Arduino sebagai nilai dari
pembacaan analog dalam bentuk data digitaal 10 bit. Hasil pembacaan tersebut
kemudian menjadi refrensi mengatur nilai PWM yang dihasilkan Arduino untuk
mengatur tegangan keluar dari driver motor DC yang tersambung dengan sumber
daya. Hasil keluaran tegangan tersebut kemudian digunakan untuk proses
elektrolisis.
IV.
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan, pengambilan
data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini,
maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1.
Air dapat dijadikan sebagai
sumber energi alternatif, dengan proses pemecahan senyawa air (H2O) menjadi gas
hidrogen hidrogen oksigen (HHO) atau brown’s gas yaitu melalui proses
elektrolisis dengan bantuan arus listrik searah dengan menggunakan alat
Generator HHO.
2.
PWM dapat dijadikan
kntrol tegangan sebagai kontrol driver motor yang akan mempengaruhi keluaran
gas HHO.
3.
Satu buah lat cell
membutuhkan 1.26 volt untuk melakukan elektrolisis dengan kalatis. Namun
membutuhkan arus yang sangat besar untuk
melakukan elektrolisis dengan menghasilkan gas HHO yang besar. Sehinngga butuh
power supply dengan arus yang besar.
4.
Katalis terbaik yang
digunakan adalah KOH dengan perbandingan 13 gram untuk 1 liter air murni (H2O).
REFERENSI
Arzaqa Ghiffari, Yanuar, and Djoko Sugkoo Kawano.
2013. “Studi Karakteristik Generator Gas HHO Tipe Dry Cell Dan Wet Cell
Berdimensi 80 x 80 Mm Dengan Penambahan PWM E-3 FF (1KHz).” Jurnal Teknik
POMITS 2 (2): 1–6.
https://media.neliti.com/media/publications/154350-ID-tipe-dry-cell-dan-wet-cell-berdimensi-80.pdf.
Hakim, Abdul.
2016. “Karakterisasi Unjuk Kerja Generator Gas HHO Tipe Dry Cell Dengan
Elektroda Titanium Dan Penambahan PWM.” Jurnal Teknik ITS 1 (April):
1–7.
https://www.researchgate.net/publication/316241672_Karakterisasi_Unjuk_Kerja_Generator_Gas_HHO_Tipe_Dry_Cell_dengan_Elektroda_Titanium_dan_Penambahan_PWM.
Mutakkim, Hadi.
n.d. “PENGGUNAAN GENERATOR HHO TIPE DRY CELL UNTUK MEMPRODUKSI BROWN’S GAS
DENGAN KATALIS NaCl.” Jurnal Teknik Universitas Islam Malang. 1: 1–13.
http://riset.unisma.ac.id/index.php/jts/article/download/707/695.
Pratama, Noer
Muhammad Hedi. 2018. “RANCANG BANGUN DETEKSI STRESS PADA SISTEM PEMANTAU
KESEHATAN MANUSIA BERBASIS ARDUINO NANO.” Universitas Lampung.
http://digilib.unila.ac.id/54388/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf.
1. JURNAL
2. PPT
3. SIMULASI
4. DIAGRAM BLOK
5. DIAGRAM ALIR
7. PENGAWATAN
8. PROGRAM
Biodata
Penulis
Nama penulis
Hapril Arief Pradana. Penulis dilahirkan di Kabupaten Semarang, tanggal 7 April
1999. Penulis telah menempuh Pendidikan formal di MI Al-Ma’arif Banyukuning ,
SMPN 1 Sumowono, dan SMAN 1 Ambarawa . Pada tahun 2016 penulis mengikuti
seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang dengan
Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar
dengan NIM 3.32.16.0.09. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai
penelitian ini, bias menghubungi melalui e-mail: haprilpra@gmail.com
Nama penulis Iqbal
Naufaldhi. Penulis dilahirkan di Kabupaten Blora, tanggal 28 Desember 1998.
Penulis telah menempuh Pendidikan formal di SDN 14 Cepu, SMPN 3 Cepu, dan SMK
Migas Cepu. Pada tahun 2016 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma
(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.16.0.10.
Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bias
menghubungi melalui e-mail: inaufaldhi@gmail.com
Nama penulis Yayan
Yogo Santoso. Penulis dilahirkan di Temanggung, tanggal 27 November 1995.
Penulis telah menempuh Pendidikan formal di MI Muhammadiyah 5 Kandangan, SMP
Muhammadiyah 5 Kandangan, dan SMKN 2 Temanggung. Pada tahun 2016 penulis mengikuti
seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang dengan
Programa Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar
dengan NIM 3.32.16.0.23. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai
penelitian ini, bisa menghubungi melalui e-mail: yayanyogosantoso@gmail.com
0 komentar:
Posting Komentar