RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PICO HIDRO BERBASIS ARDUINO UNO

Abstract

Water is an important source of life for humans, but its use as a renewable energy source is still limited. This study aims to develop an Arduino Uno-based pico hydroelectric power generation control system capable of automatically regulating DC lighting using water energy to drive turbines and generators. The system uses an LDR sensor to detect light intensity and activate the lights at night, as well as a PIR sensor to detect movement and turn on the lights for 30 seconds. Additionally, a capacitive proximity sensor is used to calculate turbine and generator rotation, with results displayed on a 20x4 I2C LCD. The system can dynamically adjust light intensity according to environmental conditions and detect turbine rotation up to 240 RPM, as well as generator rotation of 120 RPM under low-load conditions. The output voltage is successfully stabilized at 12 VDC using a Buck-Boost module, even though the input voltage from the generator ranges between 4.8–20 VDC. The research results show that the system operates optimally and opens up opportunities for the application of water energy as an efficient and environmentally friendly renewable energy solution.

Keywords: Arduino Uno, LDR Sensor, PIR Sensor, Capacitive Proximity Sensor.

Abstrak

Air merupakan sumber kehidupan yang penting bagi manusia, namun pemanfaatannya sebagai energi terbarukan masih terbatas. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem kontrol pembangkit listrik tenaga pico hidro berbasis Arduino Uno yang mampu mengatur penyalaan lampu DC secara otomatis menggunakan energi air untuk menggerakkan turbin dan generator. Sistem ini menggunakan sensor LDR untuk mendeteksi intensitas cahaya dan mengaktifkan lampu saat malam hari, serta sensor PIR untuk mendeteksi pergerakan dan menyalakan lampu terang selama 30 detik. Selain itu, sensor proximity kapasitif digunakan untuk menghitung rotasi turbin dan generator, dengan hasil ditampilkan pada LCD I2C 20x4. Sistem ini mampu menyesuaikan intensitas lampu secara dinamis sesuai kondisi lingkungan dan mendeteksi perputaran turbin hingga 240 RPM, serta rotasi generator sebesar 120 RPM dalam kondisi beban redup. Tegangan output juga berhasil distabilkan pada 12 VDC menggunakan modul Buck-Boost meskipun tegangan input dari generator berkisar antara 4,8–20 VDC. Hasil penelitian menunjukkan sistem bekerja optimal dan membuka peluang penerapan energi air sebagai solusi energi terbarukan yang efisien dan ramah lingkungan.

Kata kunci: Arduino Uno, Sensor LDR, Sensor PIR, Sensor Proximity Kapasitif.