SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTRIK DENGAN
MIKROKONTROLER BERBASIS WEB
NISKARTO ZENDRATO 071401009
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ii
PERSETUJUAN
Judul : SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTRIK
DENGAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEB
Kategori : SKRIPSI
Nama : NISKARTO ZENDRATO
Nomor Induk Mahasiswa : 071401009
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Diluluskan di
Medan, 30 Januari 2014 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. NIP 195510301980031003 NIP 196203171991031001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
PERNYATAAN
SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTIK DENGAN MIKROKONTROLER
BERBASIS WEB SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, November 2013
iv
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, dengan limpahan karunia-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer.
2. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc.,M.Sc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom dan Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku dosen pembimbing yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan skripsi ini. Panduan ringkas, padat dan professional telah diberikan kepada penulis agar penulis dapat menyelesaikan tugas ini.
4. Bapak M. Andri Budiman,ST,M.Comp.Sc, MEM dan Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc, M.Sc. sebagai dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran yang berguna bagi penulis.
5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Departemen Ilmu Komputer TI USU, dan pegawai di S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
6. Bapak
7. Orangtua tercinta Ayahanda Sediaro Zendrato, Ibunda Rita Marliana Bukit, adik Fetaro Zendrato dan adik Desti Prestasi Zendrato yang selalu memberikan kasih sayang, cinta, dukungan, doa, dan semangat tanpa henti kepada penulis.
8. Terima kasih kepada seluruh teman-teman angkatan 2007, senior, dan junior selalu memberikan dukungan, ide, saran, waktu, dan kerjasama yang baik selama ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara (USU) Medan.
Medan, November 2013
SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTRIK DENGAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEB
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang sistem pengendali peralatan listrik dengan mikrokontroler Atmega8 berbasis web, sistem ini terdiri dari perangkat keras dan lunak. Perangkat keras terdiri dari Atmega8 untuk mengendalikan relay peralatan elektronik. Selanjutnya, serial port digunakan sebagai penyambung data dari komputer ke perangkat keras lainnya sedangkan perangkat lunak antara lain HTML ( Hypertext Markup Language) sebagai interface , Pascal dan PHP sebagai program penghubung mikrokontroler dengan dengan server serta Arduino sebagai program Atmega8.
Berdasarkan implementasi dan uji rangkaian dan program maka telah berhasil dirancang sistem pengendali peralatan listrik dalam bentuk fisik hardware dan interface berbentuk website
vi
CONTROLLING SYSTEM OF ELECTRIC EQUIPMENT USING MICROCONTROLLER ATMEGA8 BASED WEBSITE
ABSTRACT
Research on controlling system of electric equipment had been done using a microcontroller Atmega8 based website. This system consists of hardware and software. This hardware consists of microcontroller Atmega8 to control the electronic relay. Morever, the serial port was used as a connector from computer to other hardware. Meanwhile, the software of Hypertext Markup Language (HTML) was used as interface Pascal and PHP were used as a connector from microcontroller Atmega8 to computer server and Arduiono as a program language of Atmega8. Based on implementation and testing on the circuit and program the controlling system of electric equipment was successfully done in the form of hardware physical and interface of web
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah 1
1.2 Rumusan Masalah 1
1.3 Batasan Masalah 2
1.4 Tujuan Penelitian 2
1.5 Manfaat Penelitian 2
1.6 Metodologi Penelitian 3
1.7 Sistematika Penulisan 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Jaringan komputer 5
2.1.1 Arsitektur Jaringan 6
2.1.2 Protokol TCP/IP 8
2.1.2.1 IP Address 9
2.1.3 Port 10
2.1.4 Port Serial 11
2.2 WEB 13
2.2.1. World Wide Web 14
viii
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
3.1 Komponen Yang Digunakan 30
3.2 Analisis 31
3.2.1 Konfigurasi perangkat Keras Pengendali Peralatan Listrik 34
3.2.2 Komputer Server dan Client 34
3.2.3 Router 35
3.2.4 Prototype Peralatan Listrik 36
3.3 Perancangan Perancangan Perangkat Lunak 36
3.3.1 Program Web 37
3.3.2 Rancangan Halaman login 37
3.3.3 Rancangan Halam Kendali Listrik 38
3.3.4 Rancangan Akses Port Serial Client/Web Browser 38
3.3.5 Rancangan Serial RS232 39
3.3.6 Rancangan Mikrokontroler Atmega8 40
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1 Protokol Server 41
4.2 Software 42
4.2.1 Web Aplication 43
4.2.2 Software Miktokontroller 45
4.3 Hardware 46
4.3.1 Server 46
4.3.2 Klien 46
4.4 Mikrokontroller 46
4.5 Modem WIFI 47
4.6 Device Driver 48
4.7 Hasil Percobaan 49
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 50
5.2 Saran 50
DAFTAR PUSTAKA 51
x
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9 12
Tabel 3.1 Peralatan Yang Digunakan 30
Tabel 3.2 Rincian Komponen Fisik 30
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Konfigurasi Port Serial DB9 12
Gambar 2.2 Embedded Script 15
Gambar 2.3 Non Embedded Script 15
Gambar 2.4 Konfigurasi Pin Atmega8 19
Gambar 2.5 Blok Diagram Atmega8 21
Gambar 2.6 Status register Atmega8 22
Gambar 2.7 Skema relay elektronik 27
Gambar 3.1 Sistem Pengendali Peralatan Elektronik 32 Gambar 3.2 Flowchart Sistem Pengendali Peralatan Listrik 33 Gambar 3.3 Konfigurasi Sistem Pengendali Peralatan Listrik 34
Gambar 3.4 Prototype Peralatan Listrik 36
Gambar 3.5 Rancangan Halaman Login 38
Gambar 3.6 Rancangan Halaman Kendali Listrik 38
Gambar 3.7 Rancangan Halaman Web 39
Gambar 3.8 Rancangan Serial RS232 39
Gambar 3.9 Rancangan Mikrokontroller Atmega8 40
Gambar 3.10 Rancangan Driver Relay 40
Gambar 4.1 Proses HTTP Request 41
Gambar 4.2 Software Aplication 42
Gambar 4.3 Interaksi Client Server 43
Gambar 4.4 Interaksi web dengan mikrokontroler 44
Gambar 4.5 Tampilan utama web aplikasi 44
Gambar 4.6 Struktur mikrokontroler software 45
Gambar 4.7 Bentuk Fisik Hardware 47
Gambar 4.8 Blok diagram device driver 48
Gambar 4.9 Hasil Percobaan 8 buah alat 48
Gambar 4.9 Hasil Percobaan 4 buah alat 49
v
SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTRIK DENGAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEB
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang sistem pengendali peralatan listrik dengan mikrokontroler Atmega8 berbasis web, sistem ini terdiri dari perangkat keras dan lunak. Perangkat keras terdiri dari Atmega8 untuk mengendalikan relay peralatan elektronik. Selanjutnya, serial port digunakan sebagai penyambung data dari komputer ke perangkat keras lainnya sedangkan perangkat lunak antara lain HTML ( Hypertext Markup Language) sebagai interface , Pascal dan PHP sebagai program penghubung mikrokontroler dengan dengan server serta Arduino sebagai program Atmega8.
Berdasarkan implementasi dan uji rangkaian dan program maka telah berhasil dirancang sistem pengendali peralatan listrik dalam bentuk fisik hardware dan interface berbentuk website
CONTROLLING SYSTEM OF ELECTRIC EQUIPMENT USING MICROCONTROLLER ATMEGA8 BASED WEBSITE
ABSTRACT
Research on controlling system of electric equipment had been done using a microcontroller Atmega8 based website. This system consists of hardware and software. This hardware consists of microcontroller Atmega8 to control the electronic relay. Morever, the serial port was used as a connector from computer to other hardware. Meanwhile, the software of Hypertext Markup Language (HTML) was used as interface Pascal and PHP were used as a connector from microcontroller Atmega8 to computer server and Arduiono as a program language of Atmega8. Based on implementation and testing on the circuit and program the controlling system of electric equipment was successfully done in the form of hardware physical and interface of web
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ditengah perkembangan teknologi informasi yang begitu pesat, jarak bukan lagi merupakan suatu hambatan dalam melaksanakan aktifitas. Kemajuan teknologi telah menyebabkan adanya keterikatan antara manusia dan teknologi semakin meningkat, begitu juga hubungan teknologi yang satu dengan teknologi yang lain, misalnya teknologi informasi dengan teknologi kontrol menjadi suatu sistem kontrol dengan menggunakan teknologi informasi. Selama ini sistem kendali telah dapat membuat kerja suatu peralatan elektronik menjadi lebih fleksibel, yaitu dengan cara melakukan pengendalian terhadap perlatan elektronik dengan berbagai sistem kerja dan gerak yang kompleks.
Agar sistem pengendalian ini lebih fleksibel maka pengendalian terhadap peralatan elektronik ini menggunakan alat bantu jaringan Internet. Internet merupakan jaringan yang luas yang dapat diakses oleh siapa saja dan dimana saja serta dapat dipakai untuk komunikasi data, sehingga dalam penggunaanya menjadi lebih praktis ditengah kesibukan masyarakat yang semakin meningkat dan juga animo masyarakat terhadap internet yang semakin meninggi.
1.2Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana merancang dan mengimplementasikan Sistem Pengendali Peralatan Elektronik, serta bagaimana membuat antarmuka yang baik ( hardware maupun software ) untuk keperluan pengendalian dan monitoring peralatan listrik jarak jauh berbasis web.
1.3 Batasan Masalah
Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada:
1. Sistem Operasi yang digunakan adalah berbasis Windows. 2. Webserver yang digunakan WAMPP atau sejenisnya.
3. Perangkat Keras Menggunakan PC yang dilengakapi LAN dan Port Serial. 4. Keluaran Sistem menyalakan/mematikan peralatan listrik.
5. Jumlah peralatan listrik yang dapat dikontrol 8 buah. 6. Koneksi client menggunakan jaringan lokal / internet.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari rancang dan bangun sistem ini didalam penelitian ini adalah untuk membuat suatu sistem pengendalian dan monitoring peralatan listrik menjadi lebih praktis dan instan. Sehingga diharapkan dapat membantu seseorang dalam melakukan pengendalian dan monitoring peralatan elektronik.
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Metode Penelitian
Metode penelitian yang akan digunakan adalah: 1. Studi Literatur
Mempelajari literatur tentang teori dasar yang mendukung penelitian ini, yaitu tentang sistem port komputer
2. Analisis dan Perancangan Sistem
Pada tahap ini dilakukan analisis kebutuhan terhadap sistem dan menjadi dasar untuk perancangan sistem seperti : instalasi sistem hardware dan instalasi software.
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan analisis dan perancangan yang telah dilakukan.
4. Pengujian Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengujian sistem, apakah implementasi telah sesuai dengan tujuan penelitian.
5. Observasi
Melakukan pengamatan pada sistem untuk mendapatkan data yang dibutuhkan untuk penelitian ini.
6. Dokumentasi Sistem
1.7Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai berikut:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan skripsi.
BAB 2: LANDASAN TEORI
Bab ini akan membahas teori-teori yang berkaitan dengan Jaringan Komputer, Mikrokontroler, PHP, Web Server, PHP, dan Pascal.
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini menguraikan analisis perangkat lunak yang dilakukan serta perancangan perangkat lunak yang sesuai dengan tujuan penelitian.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi ulasan dan pengujian terhadap sistem yang telah diimplementasikan dengan menggunakan perangkat lunak tersebut.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1Jaringan Komputer
Pengertian jaringan komputer menurut Syahrizal (2005) adalah sekelompok komputer otonom yang dihubungkan satu dengan yang lainnya dengan menggunakan protokol komunikasi melalui media transmisi atau media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi, program-program, penggunaan bersama perangkat keras seperti
printer, harddisk, dan sebagainya.
Terdapat 3 jenis jaringan komputer menurut Tani (2012) yang berdasarkan letak geografisnya ataupun luas jangkauan adalah sebagai berikut:
1. LAN (Local Area Network)
Jaringan ini biasanya berada pada satu bangunan atau lokasi yang sama, dengan kecepatan transmisi data yang tinggi (mulai dari 10 Mbps ke atas), dan menggunakan peralatan tambahan seperti repeater, hub, dan sebagainya.
LAN adalah suatu kumpulan komputer, dimana terdapat beberapa unit komputer (client) dan satu unit komputer untuk bank data (server). Antara masing-masing
client maupun antara client dan server dapat saling bertukar file maupun saling menggunakan printer yang terhubung pada unit-unit komputer pada jaringan LAN (Swiryanto, 2011).
2. MAN (Metropolitan Area Network)
3. WAN (Wide Area Network)
Jaringan ini merupakan gabungan dari komputer LAN atau MAN yang ada di permukaan Bumi ini yang dihubungkan dengan saluran telepon, gelombang elektromagnetik, ataupun satelit, dengan kecepatan transmisi yang lebih lambat dari 2 jenis jaringan sebelumnya, dan menggunakan peralatan seperti router, modem, ataupun WAN switches. Jaringan ini biasanya digunakan untuk membentuk hubungan dari / ke kantor pusat dan kantor cabang, maupun antara kantor cabang.
Keuntungan dari adanya jaringan komputer menurut Sugeng (2006) adalah sebagai berikut:
• Pertukaran file dapat dilakukan dengan mudah (file sharing), sehingga dapat dibentuk seolah-olah sistem mempunyai media penyimpanan (storage) yang besar, karena user dapat melakukan kerja file dari sembarang storage yang dibentuk dalam jaringan.
• File-file data dapat disimpan pada server, sehingga data dapat diakses dari semua
client menurut otorisasi sekuritas dari semua karyawan, yang dapat dibuat berdasarkan struktur organisasi perusahaan sehingga keamanan data terjamin.
2.1.1 Arsitektur Jaringan
Arsitektur jaringan komputer merupakan tata cara penggunaan perangkat keras dan perangkat lunak dalam jaringan agar satu komputer dengan komputer lainnya dapat melakukan komunikasi dan pertukaran data (Tani, 2012).
7
Arsitektur jaringan komputer terbagi atas 3 tipe menurut Tani (2012) adalah sebagai berikut:
1. Jaringan peer-to-peer
Pengertian jaringan peer-to-peer menurut Oetomo (2003) adalah setiap terminal memiliki derajat yang sama, dan dibentuk dengan cara menghubungkan setiap terminal secara langsung sehingga masing-masing terminal dapat terbagi data, aplikasi dan peripherial lainnya.
Pada jaringan peer-to-peer, tidak terdapat komputer yang berfungsi sebagai server
khusus. Setiap komputer yang terhubung pada sebuah jaringan mempunyai hierarki yang sama. Semua komputer mempunyai kedudukan yang sama sehingga disebut jaringan peer. Sumber daya diletakkan secara desentralisasi pada setiap anggota jaringan dan tidak memerlukan adanya administrator jaringan (network administrator). Tipe jaringan peer-to-peer umumnya lebih banyak digunakan jika dalam sebuah jaringan hanya melibatkan jumlah komputer yang sedikit (2 sampai 10 komputer).
2.Jaringan berbasis server (server-based network / server-client network)
Pengertian jaringan berbasis server menurut Oetomo (2003) adalah model koneksi pada jaringan yang mengenal adanya server dan client di mana masing-masing memiliki fungsi yang berbeda satu sama lain.
Pada sebuah jaringan dengan jumlah komputer yang melebihi 10 komputer, jaringan peer-to-peer mungkin tidak akan mencukupi, sehingga sebagian besar jaringan membutuhkan server khusus. Server khusus tersebut adalah komputer yang bertugas hanya sebagai server dan tidak menjadi client atau workstation.
Server tersebut dirancang untuk dapat melayani permintaan dari setiap client
Jenis-jenis layanan yang biasanya diberikan dalam jaringan client-server menurut Swiryanto (2011) antara lain:
• File server : memberikan layanan fungsi pengelolaan file.
• Print server : memberikan layanan fungsi pencetakan.
• Database server : proses-proses fungsional mengenai database dijalankan pada
server dan client dapat meminta pelayanan.
• DIP (Document Information Processing) : memberikan pelayanan fungsi penyimpanan, manajemen, dan pengambilan data.
3. Jaringan hybrid
Jaringan hybrid merupakan kombinasi dari jaringan peer-to-peer dan server-based. Tipe jaringan ini menggabungkan karakteristik dari masing-masing jaringan peer-to-peer dengan server-based. Workgroup yang terdiri dari beberapa komputer yang saling terhubung dapat mengelola sumber daya tanpa membutuhkan otorisasi
network administrator atau server. Tipe jaringan ini mengimplementasikan jaringan client/server agar tingkat keamanan dapat lebih terjaga dan adanya server
yang mempunyai suatu fungsi layanan tertentu, seperti file server, print server,
database server, mail server, dan lain sebagainya.
2.1.2 Protokol TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
Dalam dunia komunikasi data komputer, protokol mengatur bagaimana sebuah komputer berkomunikasi dengan komputer lain. Pengertian protokol menurut Febrian (2007) adalah kumpulan dari aturan-aturan yang berhubungan dengan komunikasi data antara alat-alat komunikasi supaya komunikasi data dapat dilakukan dengan benar.
9
dan sistem operasi tidak menjadi masalah, karena semua komputer menggunakan protokol yang sama, yaitu TCP/IP. Sebagai contoh komputer PC dengan sistem operasi Windows dapat berkomunikasi dengan komputer Macintosh dengan sistem operasi Mac OS X yang keduanya terhubung langsung ke Internet .
2.1.2.1IP Address
IP Address adalah sebuah alamat yang diberikan ke peralatan jaringan untuk mengakses internet atau ke suatu jaringan komputer dengan menggunakan protokol TCP/IP (Wahana Komputer, 2001). Setiap komputer dalam suatu jaringan mempunyai identifikasi alamat yang unik.
Dalam mendesain sebuah jaringan komputer, terutama yang terhubung dengan internet, perlu menentukan IP address untuk setiap komputer dalam jaringan tersebut.
Format IP address merupakan bilangan biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda pemisah berupa tanda titik setiap 8 bit-nya. Tap 8 bit ini disebut sebagai oktet. Bentuk IP address adalah sebagai berikut : xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
Misalnya : 110000000.00000101.00001010.0000001,
maka pengalamatan 32 bit selanjutnya untuk memudahkan, secara khusus dibagi ke dalam empat oktet (8 bit section).
11000000 00000101 00001010
192 5 10 3 00000011
Dan selanjutnya dapat diterjemahkan ke dalam bilangan desimal dengan range 0 sampai 255: 192.5.10.3.
IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan host yang sangat besar. Bit pertama dari IP address kelas A selalu di-set 0 sampai 127 dan panjang NetID 8 bit, panjang HostID 24 bit. Dengan range IP mulai dari 1.xxx.xxx.xxx. sampai 126.xxx.xxx.xxx, dan pangalamatan kelas A masing-masing memiliki 16.777.214 IP
address pada tiap kelas A.
IP address kelas B biasanya dialokasikan untuk jaringan berukuran sedang dan besar. Bit pertama dari IP address kelas B selalu di-set dari 10 (satu nol) sehingga byte
pertama dari IP kelas B selalu bernilai antara 128 sampai 191. NetID 16 bit, dan HostID 16 bit. Dengan range IP mulai dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.155.xxx.xxx, dan pengalamatan kelas B masing-masing memiliki 65.523 IP address pada setiap kelas B.
IP address kelas C digunakan untuk jaringan berukuran kecil (misalnya LAN). 3 bit pertama dari IP address selalu berisi 111, NetId 24 bit dan HostID 8 bit terakhir dan byte pertama dimulai dari 192 sampai 223 dengan range IP mulai dari 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx. Dengan konfigurasi ini, bisa dibentuk sekitar dua juta
network dengan masing-masing network memiliki 256 IP address.
IP address kelas D digunakan untuk keperluan IP multicasting, 4 bit pertama IP address di-set 1110. Bit-bit berikutnya sesuai dengan kebutuhan multicasting. Tidak ada bit network dan host dalam operasi multicasting. Paket hanya diberikan ke
subhost tertentu di jaringan. Dengan byte initial 224-247. IP address kelas E tidak digunakan untuk umum. 4 bit pertama IP address ini diset 1111, kelas ini dicadangkan untuk penggunaan di masa depan (Yani, 2008).
2.1.3 Port
11
tersebut. Contoh lainnya adalah port USB yang digunakan untuk menghubungkan
flashdisk ke dalam komputer.
Sedangkan jenis kedua adalah port logika. Port ini merupakan bentuk port
yang tidak dapat dilihat. Port tersebut kadang-kadang disebut juga dengan software port (port perangkat lunak). Jenis port ini menyambung dalam komputer secara logika.
Terdapat tiga jenis berdasarkan nomor port pada port perangkat lunak menurut Amperiyanto (2008), yaitu sebagai berikut:
1. Well known port
Well known ports diatur oleh IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Nomor-nomor port yang termasuk ke dalam well known port tersebut hanya dapat dipakai pada proses sistem (root). Nomor port tersebut juga dapat dipakai oleh program yang dijalankan seorang user yang memiliki hak-hak istimewa (priveleged user). Nomor-nomor port yang termasuk dalam hal ini adalah berkisar dari 0 sampai 1023.
2. Registered port
Registered port yang diatur oleh IANA. Nomor-nomor port yang termasuk dalam
registered port dapat dipakai oleh user biasa (ordinary users). Nomor-nomor port
yang termasuk dalam hal ini adalah berkisar dari 1024 sampai 49151. 3. Dynamic/private port
Dynamic/private port berkisar antara 49152 sampai 65535.
2.1.4 Port Serial
Port serial ialah panjang kabel maksimal lebih besar dibandingkan dengan Port parallel karena Port serial mengirimkan logika “1” dengan kisaran tegangan -3 V, hingga -25 V dan logika 0 sebagai +3 volt hingga +25 volt, akibatnya kehilangan daya karena panjangnya kabel bukan masalah utama.
Asynchronous Receiver / Tranceiver). Pada UART, kecepatan pengiriman data (baud rate) dan fase clock pada sisi transmitter dan pada sisi receiver harus sinkron. Untuk itu diperlukan diperlukan sinkronisasi antara transmitter dan receiver. Hal ini dilakukan oleh bit ‘Start’ dan bit ‘Stop’. Kecepatan transmisi (baudrate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baudrate yang umum dipakai adalah 600, 1200, 2400, dan 9600 bps (bit per sekon). Inti dari port serial ialah chip Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART). Chip inilah yang mengontrol proses perubahan data parallel didalam PC menjadi format serial, lalu kemudian diubah lagi ke format paralel
Komunikasi melalui Port serial adalah sinkron, yakni sinyal detak tidak dikirim bersama dengan data. Setiap word disingkronkan dengan start bit dan sebuah clock internal dikedua sisi menjaga bagian data saat pewaktuan (timing). Berikut ini adalah gambar tampilan port serial DB9 yang umum digunakan.
Gambar 2.1. Konfigurasi port serial DB9 Sumber : (Prasetia et al, 2007)
Adapun konfigurasi out dari serial port dapat dilihat pada tabel berikut ini: Tabel 2.1Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB 9
13
Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut:
• Receive Line signal detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukkan ada data masuk.
• Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE. • Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.
• Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan
terminalnya.
• Signal Ground, saluran ground.
• Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki berhubungan dengannya.
• Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh
mulai mengirim data.
• Request To Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.
• DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah
siap. (Prasetia et al, 2007)
2.2WEB
Website merupakan kumpulan halaman web yang saling terhubung dan file - filenya saling terkait. Web terdiri dari page atau halaman, dan kumpulan halaman yang dinamakan homepage. Homepage berada pada posisi teratas, dengan halaman - halaman terkait berada di bawahnya. Biasanya setiap halaman di bawah homepage
disebut child page, yang berisi hyperlink ke halaman lain dalam web. (Gregorius, 2000).
2.2.1 World Wide Web
WWW (World Wide Web) adalah sebuah metode baru yang berjalan di dunia internet yang akhir - akhir ini berkembang dengan cepat (Nugroho, 2004)
2.2.2 Homepage Dan Browser
Homepage adalah halaman pembuka / pertama dari sekian banyaknya website,
browser merupakan suatu program yang dirancang untuk mengambil informasi-informasi dari suatu server komputer pada jaringan internet. Informasi – informasi ini biasanya di kemas dalam page-page, dimana setiap page biasa mempunyai beberapa link yang menghubungkan web page tersebut ke sumber informasi lainnya. Jika suatu link di klik, browser akan mencari alamat dari tujuan link tersebut dan browser akan menampilkan informasi tersebut, namun jika tidak menemukan alamat yang di tuju,
browser akan memberikan suatu pesan yang menyatakan bahwa alamat dari tujuan link tersebut tidak dapat ditemukan. (Nugroho, 2004)
2.3 PHP
PHP adalah kependekan dari PHP Hypertext Preprocessor, bahasa interpreter yang mempunyai kemiripan dengan bahasa C dan Perl yang mempunyai kesederhanaan dalam perintah, yang digunakan untuk pembuatan aplikasi web. (Sidik, 2004)
PHP/FI merupakan nama awal dari PHP (Personal Home Page/Form Interface). Dibuat pertama kali oleh Rasmus Lerdoff. PHP awalnya merupakan program CGI yang dikhususkan untuk menerima input melalui form yang ditampilkan dalam browser web. Dengan menggunakan PHP maka maintenance suatu situs web menjadi lebih mudah. Proses update dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi yang dibuat dengan menggunakan script PHP.
15
2.3.1.Script PHP
Script PHP diawali dengan tag (<?) dan diakhiri dengan tag (?>). Setiap baris perintah / statement harus diakhiri dengan menggunakan tanda titik koma (;). Umumnya setiap statement dituliskan dalam satu baris. Script PHP merupakan script yang digunakan untuk menghasilkan halaman-halaman web. Cara penulisannnya dibedakan menjadi
embedded dan non embedded script. (Anhar, 2010) 1. Embedded Script
Script yang dimaksud dari embedded script adalah script PHP yang disisipkan di antara tag-tag HTML. Script PHP digunakan apabila isi dari suatu dokumen HTML diinginkan dari hasil eksekusi suatu script PHP, selama informasi masih tidak membutuhkan program maka pemrogram umumnya tidak akan menggunakan program yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.2 Embedded Script (Nugroho, 2004) 2. Non Embedded Script
Script PHP pada cara ini digunakan sebagai murni pembuatan program PHP,
tag HTML yang dihasilkan untuk membuat dokumen merupakan bagian dari script PHP, yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
<?php
echo “<html>”; echo “<head>”;
echo “<title>”non embedded script“</title>; echo ”</head>”;
echo “<body>”; echo “”;
Jika dilihat sourcenya dengan menggunakan View – Source pada browser IE, maka source dokumen HTML yang ditampilkan berupa dokumen HTML murni, tidak ada lagi tag dan script PHP, karena semuanya telah menjadi tag HTML, karena pada saat dieksekusi maka bukan scriptnya yang dikirim tetapi hasil eksekusi dari script tersebut yang dikirim. Hasilnya berupa dokumen HTML, mekanisme inilah yang disebut dengan “on the fly HTML creation”.
2.3.2. Tag PHP
Penulisan program PHP dapat menggunakan dengan berbagai tag. Semua itu mempengaruhi hasil program yang akan di buat. Tag – tag yang dapat dipergunakan adalah dalam bentuk atau style XML, ASP dan Java Script.
a. Style Standar
Style standar PHP mirip dengan penulisan program XML, yakni di awali dengan <?php dan diakhiri dengan ?>.
<?php
echo“ini adalah style PHP”; ?>
b. Short Style
Style ini cukup praktis di banding style sebelumnya. Namun untuk menggunakan style ini, terlebih dahulu memastikan bahwa tag ini telah diaktifkan, dengna memastikan baris berikut pada file php : short_open_tag
= On ; allow the <? Tag. ;otherwise, Only <?php and < Script> tags are recognized.
Atau dapat juga memberikan nilai demikian : short_open_tag = True short_open_tag = Yes contoh penulisan pada program sebagai berikut : <?
echo “ini adalah Short style”; ? Style JavaScript
17
</SCRIPT> c. Style ASP
Sebelum membuat program dengan style ASP, terlebih dahulu mengaktifkan asp_tags pada file php, dengan cara memberikan nilai On pada baris berikut: asp_tags = On ; allow ASP-style <% %> tags
contoh penulisan pada program sebagai berikut : <%
echo“ini adalah style ASP”; %>
2.3.3. Variabel, Tipe Data dan Konstanta
Identifier dalam PHP terdiri atas variabel, konstanta dan fungsi. 1. Variabel
Variabel tempat menyimpan data, di dalam PHP diawali dengan karakter $ diikuti dengan huruf sebagai karakter pertama setelah $, kemudian kombinasi karakter dan angka. Tidak boleh ada spasi dan tanda baca dalam penamaan, kecuali karakter garis bawah atau under score.
2. Tipe Data
PHP mempunyai tiga dasar tipe data, yaitu integer, double, dan string. Selain tipe data dasar, PHP juga mempunyai tipe data compound yang terdiri atas array dan object.
3. Konstanta
Konstanta adalah suatu nilai yang tidak berubah selama proses dari program. Selain konstanta, PHP juga menyediakan fungsi define() untuk membuat konstanta sendiri. Fungsi define() memperkenankan kita untuk menentukan ada tidaknya konstanta. Menghasilkan nilai 1 jika konstanta ada dan 0 jika tidak ada konstanta.
2.4 Transistor
berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.
Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian. (Blocher, 2003)
2.5 Mikrokontroler AVR Atmega8
AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan 512 byte.
19
2.5.1 Konfigurasi Pin Atmega8
Di bawah ini merupakan Konfigurasi Pin ATmega 8 yang terdapat pada gambar 2.5.1 dibawah ini :
Gambar 2.4 Konfigurasi Pin Atmega8 (Sistandi, 2012)
ATmega8 memiliki 28 Pin, yang masing-masing pin nya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing kaki ATmega8.
VCC
Merupakan supply tegangan digital.
GND
Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding. Port B (PB7...PB0)
Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai
input maupun output. Port B merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor.
memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2 maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC1) digunakan untuk saluran
inputtimer.
Port C (PC5…PC0)
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin nya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).
RESET/PC6
Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapatpada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.
Port D (PD7…PD0)
Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.
AVcc
21
AREF
Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC. Adapun blok diagram ATmega 8 dapat dilihat pada gambar 2.5.2 dibawah ini : (Sistandi, 2012)
Pada AVR status register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi instruksi aritmatik. Informasi ini digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Register ini di-update setelah operasi ALU (Arithmetic LogicUnit) hal tersebut seperti yang tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Instruction Set Reference.
Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang penggunaan kebutuhan instrukasi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register
ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal tersebut harus dilakukan melalui software. Berikut adalah gambar status register.
Gambar 2.6 Status Register ATMega8 Sumber : (Sistandi, 2012)
Bit 7(I)
Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set agar semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk perintah interupsi individual akan di jelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun yang secara umum akan di abaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi di jalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset
melalui aplikasi dan intruksi SEI dan CLL.
Bit 6(T)
23
Bit 5(H)
Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatika BCD.
Bit 4(S)
Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah ekslusif di antara
Negative Flag (N) dan two’s Complement Overflow Flag (V).
Bit 3(V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.
Bit 2(N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negative di dalam sebuah fungsi logika atai aritmatika.
Bit 1(Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah jasil nol “0” dalan sebuah fungsi aritmatika atau logika.
Bit 0(C)
Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah aritmatika atau logika. (Sistandi, 2012)
2.5.2 Timer/Counter 0
Timer/counter 0 adalah sebuah timer/counter yang dapat mencacah sumber pulsa/clock baik dari dalam chip (timer) ataupun dari luar chip (counter) dengan kapasitas 8-bit atau 256 cacahan. Timer/counter dapat digunakan untuk:
3. Generator frekuensi (selain Atmega 8) 4. Counter pulsa eksternal. (Prasetia, 2007)
2.5.3 Komunikasi Serial Pada Atmega 8
Mikrokontroler AVR Atmega 8 memiliki Port USART pada Pin 2 dan Pin 3 untuk melakukan komunikasi data antara mikrokontroler dengan mikrokontroler ataupun mikrokontroler dengan komputer. USART dapat difungsikan sebagai transmisi data sinkron, dan asinkron. Sinkron berarti clock
yang digunakan antara transmiter dan receiver satu sumber clock. Sedangkan asinkron berarti transmiter dan receiver mempunyai sumber clock sendiri-sendiri. USART terdiri dalam tiga blok yaitu clock generator, transmiter, dan
receiver. (Prasetia, 2007)
2.5.4 Arduino Atmega8
Arduino adalah solusi terpaket yang terdiri dari board hardware dengan dengan mikrokontroler AVR serta software yang dikembangkan menggunakan bahasa Java dan menggunakan bahasa C sebagai rujukan dalam pemrograman. Arduino severino adalah board Arduino single sided
versi lama dengan koneksi Serial RS232. Versi terakhir (S3V3) dirancang oleh Adilson Akashi, dengan penyempurnaan di sejumlah bagian, baik rangkaian maupun layout PCB.
Struktur dasar bahasa pemrograman arduino hanya terdiri dari dua bagian Void setup()
{
// Statement; di eksekusi satu kali }
Void loop() {
25
1. Setup()
Fungsi setup() hanya dipanggil satu kali ketika program pertama kali di jalankan. Ini digunakan untuk mendifinisikan mode pin atu memulai komunikasi serial. Fungsi setup() harus di ikut sertakan dalam program walaupun tidak ada statement yang di jalankan.
void setup() {
pinMode(3,OUTPUT);// men-set “pin” 3 sebagai Output pinMode(6, INPUT); // men-set pin 6 sebagai Input Serial.begin(9600);
}
pinMode() = berfungsi untuk mengatur fungsi sebuah pin sebagai INPUT atau OUTPUT.
Serial.begin(9600) = digunakan untuk mengaktifkan fitur UART dan menginisialisasinya.
2. Loop()
Setelah melakukan fungsi setup() maka secara langsung akan melakukan fungsi loop() secara berurutan dan melakukan instruksi- instruksi yang ada dalam fungsi loop().
void loop() {
If (digitalRead(6)==HIGH)// membaca input digital pin 6 {
xstart = millis(); //aktifkan timer digitalWrite (3, HIGH); // nyalakan pin 3 delay(1000); // pause selama 1 detik digitalWrite(3,
b. digitalWrite() = Berfungsi untuk memberikan nilai LOW atau HIGH pada sebuah pin OUTPUT
c. Fungsi delay = Berfungsi untuk memberikan jeda dalam satuan milidetik
d. digitalRead() = Berfungsi untuk membaca nilai digital LOW atau HIGH dari sebuah pin INPUT
e. Fungsi milis() akan memberikan posisi “Stopwatch” terakhir yang bekerja dalam system
Stopwatch bekerja dalam satuan milidetik, menggunakanTIMER0dan mencatatnya dalam variabel unsigned long timer0_overflow_count. Hitungan akan overflow setelah mencapai 4,294,967,295 (2^32-1). (Prasetia, 2007)
2.6 Relay
Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana
relay elektro-mekanis ini didefinisikan sebagai berikut :
• Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar.
• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.
Secara umum, relay digunakan untuk memenuhi fungsi – fungsi berikut :
- Remote control : dapat menyalakan atau mematikan alat dari jarak jauh - Penguatan daya : menguatkan arus atau tegangan
- Pengatur logika kontrol suatu sistem
27
sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan
close). Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik
armature yang berpegas, dan contact akan menutup. Adapun gambar skema relay dapat dilihat pada gambar 2.6.1 berikut di bawah ini : (Blocher, 2003)
Gambar 2.7 Skema relay elektromekanik Sumber : (Blocher, 2003)
2.7 Apache Web Server
Server HTTP Apache atau Server Web/WWW Apache adalah server web yang dapat dijalankan di banyak sistem operasi (Unix, BSD, Linux, Microsoft Windows dan Novell Netware serta platform lainnya) yang berguna untuk melayani dan memfungsikan situs web. Protokol yang digunakan untuk melayani fasilitas web/www
ini menggunakan HTTP.
Apache memiliki fitur-fitur canggih seperti pesan kesalahan yang dapat dikonfigur, autentikasi berbasis basis data dan lain-lain. Apache juga didukung oleh sejumlah antarmuka pengguna berbasis grafik (GUI) yang memungkinkan penanganan server menjadi mudah.
2.8 Sistem Operasi
Dalam Ilmu komputer, Sistem operasi atau dalam bahasa Inggris: operating system
atau OS adalah perangkat lunak sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan
software aplikasi seperti program-program pengolah kata dan browser web.
Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan pertama yang ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software
lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, scheduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi.
Bagian kode yang melakukan tugas- tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan “kernel” suatu Sistem Operasi. Biasanya, istilah Sistem Operasi sering ditujukan kepada semua software yang masuk dalam satu paket dengan sistem komputer sebelum aplikasi-aplikasi software terinstal.
Dalam Ilmu komputer, Sistem operasi atau dalam bahasa Inggris: operating system
atau OS adalah perangkat lunak sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan
software aplikasi seperti program-program pengolah kata dan browser web.
Jenis sistem operasi yang bisa digunakan antara lain : Posix, Unix, Ms Dos, Ms WINDOWS, Linux, Apple dll.
Dari sekian banyak sistem operasi dapat dibagi menjadi dua berdasarkan kontak (interface) yaitu :
1 Comand line interface(CLI)
29
2 Graphical user interface (GUI)
3.1Komponen yang digunakan
Komponen yang digunakan dikelompokkan menjadi dua yaitu komponen fisik dan komponen elektronik. Komponen fisik digunakan untuk membuat terminal output daya. Sedangkan komponen elektronik digunakan untuk membangun sirkuit utama (main circuit) dan driver relay. Berikut adalah tabel rincian dari peralatan dan komponen yang digunakan
Tabel 3.1 Tabel Peralatan yang Digunakan
Nama Alat Fungsi
Bor Listrik Untuk melobangi PCB
Gergaji Alat Pemotong
Solder dan timah Soldering
Gunting Memotong kaki komponen
Penggaris Alat ukur
Glue Gun Mengelem Komponen
Obeng Memasang dan Membuka Baut Komponen
Multitester Digital Pengkuran satuan listrik
Tang Memasang dan membuka komponen
Tabel 3.2 Rincian Komponen Fisik
Nama Fungsi
Papan Kayu Untuk tempat komponen
Baut Menguatkan papan sirkuit
Lem Mengelem Kabel
31
Tabel 3.3 Rincian Komponen Elektronik
Nama Spesifikasi Keterangan
Mikrokontroler Atmega48 Prosesor Utama
Komponen Pasif Kapasitor,resistor,Kristal,
Dioda Komponen pada sikrkuit
Konektor USB Female Sambungan dari PC ke
Mikrokontroler
Konektor Serial Female Sambungan dari PC ke
Mikrokontroler
Kabel Listrik Tunggal Transmisi daya listrik
Trafo Step Down 12 V 2A Penurun Tegangan
LED Hijau, merah Indikator
Pin Konektor Male Konektor
Relay 12V DC 220V AC Pemutus/Penyambung daya
IC UDN2981A Driver relay
3.2Analisis
Dalam menganalisa sistem yang akan dirancang perlu dipelajari tentang masalah yang akan timbul serta menentukan kebutuhan sistem pengendali peralatan elektronik. Sistem pengendali peralatan elektronik yang dirancang adalah sistem yang dapat mematikan atau menghidupkan peralatan listrik melalui jaringan internet. Sistem ini terdiri dari sebuah server (web server) yang berfungsi sebagai penerima perintah kendali dari client sebagai user yang mengendalikan peralatan listrik.
jaringan lokal. Sistem mengendalikan peralatan listrik melalui jaringan internet ditunjukkan Gambar 3.1. sebagai berikut:
Gambar 3.1 Sistem Pengendali Peralatan Elektronik
Jaringan di-set untuk dapat berhubungan antara client dan webbrowser dengan
web server yang selalu listening pada port 80 yang merupakan port yang digunakan untuk hubungan client/server dengan teknologi web. Setting jaringan ini dilakukan dengan mengaktifkan web server apache yang berada di server. Kemudian dari client
akan melakukan permintaan sambungan ke server untuk pertama kalinya dan server
memberi tanggapan dengan mengirimkan file “index.html”. Jika file ini bisa terkirim ke client, menandakan hubungan antara client dan server telah terbentuk.
Langkah selanjutnya client meminta ke server file “index.php” dan direspon oleh server dengan mengirimkan tampilan form pengisian data. Data diisikan ke form
tersebut dari client kemudian dikirim ke server. Program pengendali dirancang untuk mengambil data dari file “index.php” kemudian menuliskannya ke perangkat luar berupa driver relay untuk menghidupkan lampu. Karena program pengendali dapat tereksekusi terus-menerus, maka proses baca data dari file “index.php” dan proses menuliskan data dari file “index.php” ke perangkat luar dilakukan secara terus-menerus. Status lampu relay ter-update dengan cara melakukan refresh pada browser.
33
Server terhubung ke relay board yang memiliki sistem mikrokontroler yang dilengkapi dengan saluran komunikasi data serial RS232 dan driver untuk mengontrol 8 buah relay. Server menjalankan program web-server dengan kemampuan CGI-PHP sehingga dapat memproses skrip PHP. Ketika web-server menerima request dari client
melalui browser (HTTP-REQUEST), maka server akan mengirimkan skrip HTML kepada browser untuk ditampilkan dalam browser. Untuk mengendalikan relay
melalui web, dibuatkan sebuah file “index.php” yang berisi skrip html dan php. Skrip html berfungsi untuk tampilan dan pembuatan form.
Ketika user menekan tombol submit pada form, maka browser akan mengirimkan request lengkap dengan data-data kondisi masing-masing relay yang sebelumnya dipilih oleh user dengan mencentang check-box masing-masing relay. Ketika web-server menerima permintaan tersebut, maka program PHP menyeleksi
3.2.1 Konfigurasi Perangkat Keras Pengendali Peralatan Elektronik
Konfigurasi Perangkat Keras pengendalian peralatan listrik terdiri dari komputer
Server sebagai web server, relay sebagai pengendali switch listrik tegangan AC untuk menghidupkan atau mematikan peralatan listrik serta peralatan listrik yang disimbolkan dengan bola lampu seperti pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Konfigurasi Sistem Pengendali Peralatan Elektronik
3.2.2 Komputer Server dan Client
Komputer Server (Web Server) pada sistem ini berfungsi sebagai pusat pengendali sistem yang dibangun oleh beberapa bahasa pemrograman yaitu PHP, HTML, Pascal serta beberapa perangkat lunak pendukung seperti Web browser dan Web Server
XAMPP yang membentuk sebuah aplikasi pengendali berbasis Web melalui jaringan internet.
Web Server
Relay User Web
Perangkat Listrik AC
Mikrokontroler
Serial port
RS232
35
Web Server dan Client memiliki hak akses yang sama dalam pengendalian sistem sehingga proses pengoperasian sistem dapat dijalankan melalui komputer
Server maupun Client yang saling terhubung di dalam suatu jaringan internet.
Adapun spesifikasi Web Server yang digunakan dalam pengoperasian sistem sebagai berikut:
Router memiliki kemampuan melewatkan paket Internet Protocol (IP) dari satu jaringan ke jaringan lain yang mungkin memiliki banyak jalur diantara keduanya.
Router-router yang saling terhubung dalam jaringan internet turut serta dalam sebuah algoritma routing terdistribusi untuk menentukan jalur terbaik yang dilalui paket IP dari sistem ke sistem lain. Proses routing dilakukan secara hop by hop. IP tidak mengetahui jalur keseluruhan menuju tujuan setiap paket. IP routing hanya menyediakan IP address dari router berikutnya yang menurutnya lebih dekat ke host
tujuan. Router dapat digunakan untuk menghubungkan sejumlah jaringan komputer (Local Area Network, LAN) sehingga trafik yang dibangkitkan oleh suatu LAN terisolasikan dengan baik dari trafik yang dibangkitkan oleh LAN yang lain. Jika dua atau lebih LAN terhubung dengan router, setiap LAN dianggap sebagai sub network
yang berbeda. Sama dengan bridge, router dapat dihubungkan network interface yang berbeda.
dengan komputer Client dimana menggunakan kelas IP Address yang berbeda satu sama lain.
3.2.4 Prototype Peralatan Listrik
Peralatan listrik yang dikontrol pada penelitian ini adalah saklar listrik yang disambungkan ke alat listrik seumpama kulkas, mesin cuci, televisi dan lainnya yang memerlukan catu daya sebesar 220 volt AC. Kontrol peralatan listrik digambarkan sebagai prototype seperti pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Prototype Paralatan Listrik
Pada Gambar 3.4 di atas mikrokontroler mendapat input dari perangkat lunak sistem melalui port serial RS 232. Program yang bertugas mengontrol mikrokontroler adalah “Rserial.exe” yang bertugas untuk mengeksekusi port RS232, selanjutnya mikrokontroler mengakses status relay dengan status sesuai dengan data yang dibawa oleh program index.php melalui Web Browser. Status setiap port akan ditetapkan oleh program “Rserial.exe” apakah OFF atau ON. Jika status port OFF, maka relay akan memutuskan hubungan listrik AC dari jaringan listrik luar ke peralatan listrik sedangkan jika status port ON, maka relay akan menghubungkan sumber daya jaringan luar ke peralatan listrik.
Saklar Peralatan Listrik Mikrokontroler
8 Unit Relay
37
3.3Perancangan Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang dirancang pada penelitian ini adalah: a. Program Web
Program Web berfungsi untuk menampilkan relay-relay yang akan dieksekusi ON
atau OFF dengan menggunakan Web. b. Program Eksekusi Relay
Program Ekseskusi Relay berfungsi untuk mengeksekusi peralatan relay dengan
input dari Web server.
3.3.1 Program Web
Ketika web-server menerima request dari browser (HTTP-REQUEST), maka akan mengirimkan skrip HTML kepada browser untuk diproses yang ditampilkan dalam
browser. Untuk mengendalikan relay melalui web, dibuatkan sebuah file “index.php” yang berisi skrip html dan php. Skrip html berfungsi untuk tampilan dan pembuatan halaman web. Ketika user menekan tombol Submit pada form, maka browser akan mengirimkan request lengkap dengan data-data kondisi masing-masing relay yang sebelumnya dipilih oleh user dengan mencentang check-box masing-masing relay. Ketika web-server menerima permintaan tersebut, maka program PHP menyeleksi
relay mana yang di-ON-kan dan relay mana yang di-OFF-kan. Selanjutnya program PHP akan mengeksekusi program “Rserial.exe”. Program inilah yang berinteraksi secara langsung dengan modul mikrokontroler. Mikrokontroler menerima data dari program “Rserial.exe” dan mengeksekusi masing-masing relay sesuai dengan perintah.
3.3.2 Rancangan Halaman Login
Rancangan Halaman Login berfungsi untuk melakukan otorisasi sistem sebagai pengguna sistem kendali peralatan listrik menggunakan Web. Sebelum melakukan
Tampilan Web UserID
Password
Gambar 3.5 Rancangan Halaman Login
3.3.3 Rancangan Halaman Kendali Listrik
Rancangan Halaman Kendali Listrik berfungsi untuk melakukan kendali peralatan listrik menggunakan Web. Rancangan Halaman Kendali Listrik dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rancangan Halaman Kendali Listrik
3.3.4 Rancangan Akses Port Serial Client/Web Browser
Konsep client/web browser browsing ke server hingga dapat mengakses port serial
memerlukan beberapa komponen yaitu komputer client sebagai web browser, web server, file teks yang isinya dapat diubah-ubah sesuai dengan penulisan yang
ON OFF ALAT 1
ON OFF ALAT 6 ON OFF ALAT 5 ON OFF ALAT 4 ON OFF ALAT 3
ON OFF ALAT 8 ON OFF ALAT 7
SUBMIT
ON OFF ALAT 2 xxxxxxx
xxxxxxx
39
dilakukan dari client, dokumen HTML dihasilkan oleh pengendali program dan ditampilkan bersama dengan hasil pembacaan pengendali program dari piranti
input/output (I/O). Hubungan antar komponen dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Rancangan Halaman Web
3.3.5 Rangkaian Serial RS232 dan Atmega8
Rangkaian Serial RS232 yang digunakan untuk komunikasi serial antara mikrokontroler Atmega8 ke USB sebagai jembatan komunikasi TCP/IP ke komputer. Atmega8 berfungsi sebagai pengontrol driver relay yang dimana fungsinya meng on/off kan peralatan listrik yang terhubung dengan driver relay. Rangkaian Serial RS232 dan Atmega8 seperti pada Gambar 3.8.
RS 232 Mikrokontr
oler Driver
3.3.6 Rancangan Mikrokontroler AT Mega-8
Mikrokontroler AT Mega88 yang digunakan untuk mengontrol relay adalah seperti pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Rancangan Mikrokontroler AT Mega88
Port yang digunakan - Port A0 – A5, B0 – B5, C0 – C5, dan D0 – D5 sebagai kendali rangkaian relay Lampu DC. Port A6, B6, C7 sebagai kendali relay Lampu AC
- Port A7, B7, C7 sebagai input untuk Detektor - Port D1 dan D0 sebagai kendali Tx Rx
3.3.7 Rangkaian Driver Relay
Pada penelitian ini relay yang diguankan sebanyak 8 buah peralatan listrik dengan catu daya 220 Volt AC. Load relay akan melakukan ON atau OFF dengan kendali
microcontroler AT-Mega8 seperti pada Gambar 3.10.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. PROTOKOL SERVER – MIKROKONTROLER
Media yang digunakan untuk komunikasi hubungan antara server dan
mikrokontroler adalah Internet. Pengguna dapat menggunakan penyedia jaringan
Internet baik jalur kabel maupun jalur udara (wireless). Protokol yang digunakan
adalah HTTP (Hype Text Transfer Protocol).
HTTP digunakan untuk meminta/menjawab antara
Sebuah klien HTTP (dalam hal ini mikrokontroler ), akan memulai permintaan
dengan membuat hubungan keserver yang
merupakan port yang biasa digunakan untuk browsing Internet. Klien yang
mengirimkan permintaan HTTP juga dikenal dengan user agent. Server yang
meresponsnya, yang menyimpan sumber daya seperti berkas HTML dan gambar,
dikenal juga sebagai origin server. Di antara user agent dan juga origin server,
bisa saja ada penghubung, seperti halny
Mikrokontroler akan membuka koneksi ke server saat diberi catu listrik
(proses inisialisasi), setelah server dan mikrokontroler terkoneksi mikrokontroler
akan meminta (request) ke server dengan menggunakan metode Get, pengiriman
request disertai dengan data status dan nilai hasil pengumpulan seluruh alat yang
terpasang. Data yang diterima server akan diteruskan ke mikrokontroler, dari
mikrokontroler ini pula data status dan nilai alat yang dikontrol terkait beserta
status request dipaketkan menjadi jawaban (respons) ke driver relay dan
diteruskan ke peralatan listrik. (Gambar 4.1)
Software sistem ini berdasarkan letaknya dibagi menjadi tiga bagian yaitu :
web application, mikrokontroler , dan device driver (Gambar 4.2).
Web
Gambar 4.2 Software Aplication
Software–software tersebut dihubungkan secara fisik dengan jaringan Internet untuk web application dengan mikrokontroler dan LAN antara mikrokontroler dengan device driver. Sedangkan komunikasi antara software application dengan
mikrokontroler menggunakan protokol HTTP pada tingkat application di OSI layer, defined protocol (protocol yang didefinisikan) merupakan protokol buatan yang digunakan untuk mengkomunikasikan antara mikrokontroler dengan device driver.
Prinsip kerja ketiga software ini adalah sebagai berikut: web application
memberikan interaksi terhadap pengguna berupa akses mikrokontroler secara periodik meminta (request) data dari server, data yang diterima berupa untaian instruksi terhadap peralatan rumah yang terpasang. Bersamaan dengan proses request mikrokontroler mengirimkan untaian data status peralatan yang dikumpulkan dari peralatan yang terpasang.
Komunikasi antara web application dengan mikrokontroler menggunakan protokol HTTP melalui port 80. Kumpulan data yang diterima mikrokontroler
didapat dari pooling (meminta status/nilai masing-masing alat yang terpasang secara bergantian) mikrokontroler secara periodik melalui jaringan LAN terhadap
43
Komunikasi yang digunakan antara mikrokontroler dan server
menggunakan protokol TCP/IP. Command yang diterima mikrokontroler diteruskan ke device driver dan di interpretasikan kealat bisa berupa gerakan kinetik (dengan menggunakan motor atau solenoid) maupun untuk mematikan/menghidupan peralatan elektronik (on/off). Fungsi yang digunakan penelitian ini ialah untuk mematikan/menghidupan peralatan elektronik (on/off) dengan menggunakan relay.
4.2.1 WEB APPLICATION
Dari namanya sudah cukup jelas software ini merupakan aplikasi yang berbasis web, aplikasi ini diletakkan di server web hosting untuk mempermudah pengguna dalam mengaksesnya di mana pun dan kapan pun selama komputer maupun smart phone terhubung Internet. Aplikasi ini dibangun dengan menggunakan bahasa pemrograman PHP dan Pascal
Gambar 4.3 Interaksi client server
Interaksi pengguna dengan aplikasi web secara infrastruktur merupakan
interaksi antara komputer client dengan komputer server, Gambar 18 menjelaskan
interaksi tersebut. Web application merupakan aplikasi berbasis Web yang dapat
diakses baik komputer maupun smart phone pengguna dengan menggunakan Web
browser misalnya Internet Explorer, Firefox Mozila, Opera, dan Chrome melalui
jaringan Internet, ketika diakses pengguna aplikasi ini terbagi dua menjadi server
side (bagian server) dan client side (bagian klien), aplikasi ini menggunakan Ajax
agar tidak semua halaman dimuat hanya untuk memuat satu bagian kecil (element)
dalam halaman Web. Ajax pada aplikasi ini digunakan untuk memuat ulang
Interaksi web application dengan mikrokontroler sama halnya klien dan
server hanya saja pada mikrokontroler memiliki resource (sumber daya) yang
terbatas sehingga tidak sekompleks dengan klien yang menggunakan komputer.
Interaksi keduanya menggunakan protokol HTTP dengan metoda GET dan POST,
mikrokontroler melakukan koneksi ke server dan meminta data, permintaan
(request) ditanggapi oleh request handler pada server side, dan request handler
menjawab (response) dengan untaian perintah ke mikrokontroler, penjelasan lebih
lanjut ada pada Gambar 4.4.
Server Mikrokontroler
Command set Response & Command set
Database Request Get &
Status set Handler
POST
Request & Store status set Function
Gambar 4.4 Interaksi web application dengan mikrokontroler
Fomat protokol yang diterima di proses handler bebentuk HTTP seperti
”index.php” parameternya berupa, id alat dan nilai alat sedangkan yang
melakukan eksekusi parameter itu (request hendler) adalah file index.php.
parameter yang diterima oleh request handler melakukan pencarian data perintah
(comand) pada data perintah sesuai parameter idalat yang diterima untuk
dijadikan response ke mikrokontroler.
Hasil penelitian dari software ini memiliki tampilan utama seperti pada Gambar
4.5
45
Tampilan utama yang tampak pada Gambar 21 akan muncul setelah pengguna
melalui proses authorisasi dan autentikasi saat melakukan login, berdasarkan
kedua proses tersebut akan dihasilkan hak akses pengguna terhadap rumah yang
akan diakses.
4.2.2 SOFTWARE MIKROKONTROLER
Mikrokontroler software mengatur pooling data dari peralatan–peralatan
yang terpasang secara bergantian dengan menggunakan protokol yang telah
didefinisikan (dibahas pada bagian protokol) agar bisa dimengerti oleh software
device driver. Hasil pooling tersebut dipaketkan dengan beberapa byte sebagai
header, mikrokontroler id dan byte CRC (Cyclic Redudancy Check), paket ini siap
dikirimkan ke server persatuan waktu yang telah ditentukan sesuai kebutuhan
dengan menggunakan metode POST pada protokol HTTP.
Bentuk fisik mikrokontroler ini dibangun dengan komponen utama sebuah
mikrokontroller dari keluarga AVR yang memiliki flash memory didalamnya, di
flash memory inilah software ditanamkan (embed). Software mikrokontroler ini
dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman C++ dan dilakukan compile
dengan tools Arduino, secara struktur dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Embedded
Devices host
commands
Intepreter Package Pool &
Device
Distribut
Function driver
web Get &
application POST Timer
Function
