FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA
INSTITUT BISNIS DAN INFORMATIKA STIKOM SURABAYA
SISTEM KONTROL CHARGER HANDPHONE OTOMATIS BERBASIS ANDROID
TUGAS AKHIR
Program Studi S1 Sistem Komputer Fakultas
Teknologi dan Informatika
Oleh :
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN SYARAT ... ii
MOTTO ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
HALAMAN PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Manfaat ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Battery ... 5
2.2 Temperature ... 8
2.4 Bluetooth HC-05 ... 10
2.5 Arduino Pro Mini ... 13
2.6 Indicator Lamp... 14
2.7 Relay ... 15
2.8 Charger ... 16
BAB III METODE PENELITIAN ... 18
3.1 Model Pengembangan ... 18
3.2 Prosedur Penelitian ... 18
3.3 Rancang Penelitian... 19
3.4 Prosedur Evaluasi... 21
3.4.1 Desain dan Uji Coba ... 21
3.4.2 Evaluasi ... 21
3.5 Percangan Perangkat Keras ... 21
3.5.1 Perancangan Mikrokontroller ... 22
3.5.2 Perancangan Relay ... 23
3.5.3 Perancangan Rangkaian Module Bluetooth ... 24
3.5.4 Perancangan Mekanik Alat ... 25
3.6 Aplikasi Handphone Android ... 25
3.7 Perancangan Perangkat Lunak ... 27
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PENGAMATAN ... 29
4.1 Pengujian Aplikasi Android Studio ... 29
4.1.1 Tujuan Pengujian ... 29
4.1.2 Alat Yang Dibutuhkan ... 29
4.1.4 Hasil Pengujian ... 30
4.2 Pengujian Arduino Pro Mini ... 30
4.2.1 Tujuan Pengujian ... 30
4.2.2 Alat Yang Dibutuhkan ... 31
4.2.3 Prosedur Pengujian ... 31
4.2.4 Hasil Pengujian ... 31
4.3 Pengujian Rangkaian Module Bluetooth ... 32
4.3.1 Komunikasi Serial ... 34
4.4 Pengujian Sensor Suhu ... 35
4.4.1 Tujuan Pengujian ... 35
4.4.2 Alat Yang Dibutuhkan ... 35
4.4.3 Prosedur Pengujian... 35
4.4.4 Hasil Pengujian ... 35
4.4.5 Hasil Pengujian Suhu Pemutus Otomatis ... 36
4.5 Pengujian Kapasitas Battery ... 37
4.5.1 Tujuan Pengujian ... 37
4.6 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem ... 38
BAB V PENUTUP ... 40
5.1 Kesimpulan ... 40
5.2 Saran ... 41
DAFTAR PUSTAKA ... 42
LAMPIRAN ... 43
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Salah satu alat yang digunakan untuk menyampaikan data atau informasi baik secara
lisan maupun tertulis adalah handphone. Handphone sudah menjadi kebutuhan umum, tidak
terbatas pada usia pemakai. Handphone layaknya sebuah alat elektronik pasti membutuhkan
energi listrik untuk bekerja. Energi tersebut didapatkan dari battery yang ada di dalam
handphone. Energi listrik yang tersimpan di dalam battery bisa berkurang, sehingga dalam batas
tertentu handphone tidak bisa digunakan.
Handphone pada umumnya mengkonsumsi daya yang cukup banyak sehingga daya
battery akan cepat habis. Hal ini mengharuskan pengguna harus sering sekali melakukan
pengisian. Dalam kenyataanya pengguna sering sekali lalai dalam memantau persentase daya
battery sehingga membiarkan battery tetap di charging meski sudah dalam keadaan penuh, hal
ini akan menyebabkan kerusakan dan berkurangnya ketahanan pada battery. Terdapat juga
penggunaan charger yang bukan seharusnya, misalnya penggunaan charger yang over current
dengan tujuan agar proses charging lebih cepat, misalnya seharusnya 1 Ampere digantikan
dengan 2 Ampere sehingga handphone akan mengalami kenaikan temperature begitu pun
dengan battery. Dua hal ini akan menyebabkan kerusakan pada handphone dan battery.
Ada juga salah satu penyebab utama mengapa handphone android cepat panas, yaitu
adanya aplikasi lain yang berjalan, dapat menjadi penyebab panas pada handphone android jika
pengguna memainkan game tersebut dalam waktu yang lumayan lama.
Solusi untuk permasalah ini adalah tentunya menghentikan sementara penggunaan handphone
tersebut. Membiarkan handphone beristirahat dulu hingga beberapa jam. Dalam kasus ini,
panas dari handphone adalah merupakan sinyal yang diberikan handphone kepada pengguna
bahwa ia membutuhkan istirahat, karena jika diteruskan maka dapat saja terjadi kerusakan pada
handphone.
Untuk mengatasi hal tersebut dibuatlah smart charger yang dapat memutus dan
menghubungkan supplay listrik ke charger sesuai dengan kebutuhan dan referensi suhu sehingga
dapat mengatasi kerusakan battery handphone yang disebabkan oleh pengisian dan charger yang
tidak sesuai
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas di dapat rumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana sistem pemutusan tegangan terhadap charger handphone?
2. Bagaimana sinkronisasi antara hardware charger dengan aplikasi android yang
dibuat?
3. Bagaimana proses pemutusan aliran listrik saat suhu pada battery melebihi batas
normal?
1.3 Batasan Masalah
Terdapat beberapa batasan masalah, maka penelitian ini hanya ditentukan pada ruang
1. Satu alat hanya di gunakan untuk satu charger.
2. Komunikasi charger dengan handphone menggunakan aplikasi android dengan
komunikasi media Bluetooth.
3. Bluetooth hanya dapat diaktifkan secara manual oleh user ketika akan membuka
aplikasi.
1.4Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah yang diuraikan diatas, maka tujuan penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Membuat sebuah Smart charger yang dapat memutus dan menghubungkan beban
secara efisien dan efektif.
2. Penghematan dan meningkatkan life time battery.
3. Memberi solusi lain terhadap sesuatu yang tidak diinginkan seperti terjadinya
kerusakan pada battery handphone dikarenakan panas yang ber lebihan.
1.5Manfaat
1. Dapat mengatur kapasitas battery sesuai keperluan pengguna.
2. Memudahkan bagi pengguna untuk memantau dan mengatur dalam satuan derajat
celcius yang diinginkan.
3. Smart charger dapat memutuskan suplay listrik jika level battery dan temperature
battery handphone telah memenuhi batas yang ditentukan.
1.6 Sistematika Penulisan
Pembahasan Tugas Akhir ini secara garis besar tersusun dari 5 (lima) bab, yaitu diuraikan
sebagai berikut:
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan
penulisan,manfaat,dan sistematika penulisan.
2. BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan dibahas teori penunjang dari permasalahan, yaitu mengenai
Battery, Temperature, Android, Bluetooth, Arduino, Indicator lamp, Relay, Charger.
3. BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini akan dibahas tentang blok diagram sistem serta metode yang digunakan
dalam pembuatan rancang bangun. Perancangan dilakukan dengan melakukan perancangan
pengaturan suhu dan battery handphone melalui android yang meliputi pembuatan
algoritma bagaimana jalannya alat pembuatan desain alat, pengaturan fungsi-fungsi dalam
alat, pengaturan program alat. Kemudian dilanjutkan dengan perancangan perangkat keras,
yaitu perancangan yang berhubungan dengan Arduino.
4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai hasil dari pengujian masing-masing komponen
pendukung dalam pembuatan alat dan aplikasi yang nantinya hasil dari pengujian
masing-masing komponen akan menentukan apakah aplikasi dan perangkat keras bekerja dengan
baik. Selain itu data dari pengujian aplikasi dapat digunakan sebagai dasar pengambilan
nilai-nilai data pada sistem keseluruhan.Kemudian akan dibahas dari hasil pengujian
perancangan seluruh sistem yang nantinya dapat diperoleh hasil nilai-nilai kondisi yang
tepat agar sistem dapat bekerja dengan baik sesuai dengan ide perancangan.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian berdasarkan rumusan masalah
LANDASAN TEORI
2.1 Battery
Battery adalah perangkat yang mengandung sel listrik yang dapat menyimpan energi
yang dapat di konversi menjadi daya. Battery menghasilkan listrik melalui proses kimia. Battery
atau akkumulator adalah sebuah sel listrik dimana di dalamnya berlangsung proses elektrokimia
yang reversible (dapat berkebalikan) dengan efisiennya yang tinggi. Yang dimaksud dengan
reaksi kimia reversible adalah di dalam battery dapat berlangsung proses pengubahan kimia
menjadi tenaga listrik (proses pengosongan) dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga
kimia (proses pengisian) dengan cara proses regenerasi dari eltroda-elektroda yang dipakai
yaitu,dengan melewatkan arus listrik dalam arah polaritas yang berlawanan di dalam sel.
Battery terdiri dari dua jenis yaitu, battery primer dan battery sekunder. Battery primer
merupakan battery yang hanya dapat di pergunakan sekali pemakaian saja dan tidak dapat di isi
ulang. Hal ini terjadi karena reaksi kimia material aktifnya tidak dapat di kembalikan. Sedangkan
battery sekunder dapat di isi ulang,karena material aktifnya di dalam dapat di putar kembali.
Kelebihan dari pada battery sekunder adalah harganya lebih efisien untuk penggunaan jangka
waktu yang panjang.
1. Li-Ion (Lithium Ion)
Gambar 2.1 Battery Lithium-Ion
Battery jenis ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan pada laptop,
tablet, dan smartphone karena ringan, harganya ekonomis, mampu menyimpan
energi listrik yang lumayan besar, zat berbahaya pada battery jenis ini bisa
dikatakan hampir tidak ada, namun battery ini mudah meledak terutama jika di
beri api, oleh karena itu jika battery Li-Ion sudah rusak jangan dibuang di tempat
sampah dan jangan di bakar.
Tabel 2.1 Spesifikasi Battery Lithium-Ion
Jenis Sekunder
Reaksi Kimia Bervariasi,tergantung pada elektrolit Suhu Operasional 40 F untuk 1400 F (-200 C sampai 600 C) Direkomendasikan Teleponseluler,Komputasi mobile TeganganAwal 3,6 dan 7,2
Kapasitas Bervariasi (umumnya sampai dua kali kapasitas battery seluler Ni-CD)
Tingkat Discharger Datar
Recharge Hidup 300-400 siklusuntuk 100%
PengisianSuhu 320 F untuk 1400 F (00 C Sampai 600 C) Penyimpanan Hidup Kehilangan kurang dari 0,1% per bulan Suhu Penyimpanan -40 F untuk 1400 F (-200 C sampai 600 C) Penyimpanan
Pembuangan
Catatan Lainnya 1. Biasanya dirancang untuk di isi ulang di perangkat bukan di charger eksternal 2. Pembangunan kimia battery membatasi
untuk persegi panjang
3. Lebih ringan dari battery sekunder berbasis nikel (Ni-Cd dan NiMH)
2. Li-Po (Lithium-Ion Polymer)
Gambar 2.2 Lithium Polymer
Battery Li-Po adalah singkatan dari Lithium Polymer, battery ini bersifat cair
(liquid), menggunakan elektrolit polimer yang padat, dan mampu menghantarkan
daya lebih cepat dari jenis battery ini adalah hasil pengembangan dari Lithium
Ion.Battery Li-Po ini disebut sebagai battery ramah lingkungan.
Tabel 2.2 Spesifikasi Battery Lithium-Ion Polymer
Jenis Sekunder
Reaksi Kimia Bervariasi,tergantung pada elektrolit Suhu Operasional Peningkatan pada suhu rendah dan tinggi Direkomendasikan Telepon seluler,Komputasi mobile Tegangan Awal 3,6 dan 7,2
Lithium-Ion Tingkat Discharge Datar
Recharge Hidup 300-400 Siklus
Pengisian Suhu 320 F untuk 1400 F (00 C sampai 600 C) Penyimpanan Hidup Kehilangan kurang dari 0,1% per bulan Suhu Penyimpanan -40 F untuk 1400 F (-200 C sampai 600 C) Pembuangan Dapat di daurulang
Catatan Lain 1. Biasanya dirancang untuk di isi ulang di perangkat bukan di charge eksternal 2. Lebih ringan dari battery sekunder berbasis
nikel dengan (Ni-Cd dan NiMH) 3. Dapat di buat berbagai bentuk
2.2 Temperature
Temperature adalah suatu penunjukan nilai panas atau nilai dingin yang dapat
diperoleh/diketahui dengan menggunakan suatu alat yang dinamakan termometer. Termometer
adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur dan menunjukkan besaran temperatur. Tujuan
pengukuran temperatur adalah untuk :
1. Mencegah kerusakan pada alat-alat tersebut
2. Mendapatkan mutu produksi/kondisi operasi yang di inginkan
3. Pengontrolan jalannya proses
2.3 Android
Menurut Nasruddin Safaat h (Pemrograman aplikasi mobile smartphone dan tablet PC
berbasis android 2012:1) android adalah sebuah sistem operasi pada smartphone yang bersifat
terbuka dan berbasis pada sistem operasi Linux. Android bisa digunakan oleh setiap orang yang
ingin menggunakannya pada perangkat mereka. Android menyediakan platform terbuka bagi
para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri yang akan digunakan untuk
bermacam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc., pendatang baru yang
Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak,dan
telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.
Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama Open Handset
Alliance menyatakan mendukung pengembangan standar terbuka pada perangkat seluler. Di lain
pihak, Google merilis kode–kode Android di bawah lisensi Apache, sebuah lisensi perangkat
lunak dan standar terbuka perangkat seluler.
Gambar 2.3 Layar Depan Android
a.Kelebihan Android
1. Multitasking – Mampu membuka beberapa aplikasi sekaligus tanpa harus menutup salah
satunya.
2. Kemudahan dalam Notifikasi – Setiap ada SMS, Email, atau bahkan artikel terbaru dari
RSS Reader, akan selalu muncul notifikasi di Home Screen Ponsel Android, Lampu LED
Indikator juga akan berkedip-kedip, sehingga akan terlewatkan satu SMS, Email, dan
Misscall.
3. Akses Mudah terhadap Ribuan Aplikasi Android lewat Google Android App Market –
pengguna bisa download berbagai aplikasi dengan gratis. Ada banyak ribuan aplikasi dan
games yang siap untuk di download di ponsel Android.
4. Pilihan Ponsel yang beranekaragam – Bicara ponsel Android, akan terasa berbeda dengan
iOS, jika iOS hanya terbatas pada iPhone dari Apple, maka Android tersedia di ponsel
dari berbagai produsen, mulai dari Sony Ericsson, Motorola, HTC sampai Samsung.
b.Kelemahan Android
1. Koneksi internet yang terus menerus, kebanyakan ponsel berbasis sistem ini memerlukan
koneksi internet yang terus menerus aktif. Koneksi internet GPRS selalu aktif setiap
waktu, itu artinya pengguna harus siap berlangganan paket GPRS yang sesuai dengan
kebutuhan.
2. Iklan – Aplikasi di ponsel android memang bisa didapatkan dengan mudah dan gratis,
namun konsekuensinya di setiap aplikasi tersebut, akan selalu iklan yang terpampang, bisa
itu bagian atas atau bawah aplikasi.
2.4 Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4
GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak seperti PDA, laptop, handphone, dan
lain-lain . Salah satu hasil contoh Module Bluetooth yang paling banyak digunakan adalah tipe
HC-05. Module Bluetooth HC-05 merupakan salah satu Module Bluetooth HC-05 yang dapat
ditemukan dipasaran dengan harga yang relatif murah. Module Bluetooth HC-05 terdiri dari 6 pin
konektor, yang setiap pin konektor memiliki fungsi yang berbeda - beda. Untuk gambar Module
Gambar 2.4 Module Bluetooth HC-05
Module Bluetooth HC-05 dengan supply tegangan sebesar 3,3 V ke pin 12 module
Bluetooth sebagai VCC. Pin 1 pada Module Bluetooth sebagai transmitter. kemudian pin 2 pada
Bluetooth sebagai receiver. Berikut merupakan konfigurasi pin Bluetoooth HC-05 ditunjukkan
pada gambar 2.5 dibawah ini:
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin HC-05
Berikut merupakan Bluetooth-to-Serial-Module HC-05 dapat dilihat pada gambar 2.6
Gambar 2.6 Bluetooth-to-Serial-Module HC-05
Konfigurasi pin Module Bluetooth HC-05 dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut ini :
Tabel 2.3 Konfigurasi pin Module Bluetooth HC-05
Module Bluetooth HC-05 merupakan Module Bluetooth yang bisa menjadi slave ataupun
master hal ini dibuktikan dengan bisa memberikan notifikasi untuk melakukan pairing
keperangkat lain, maupun perangkat lain tersebut yang melakukan pairing ke Module Bluetooth
HC-05. Untuk mengeset perangkat Bluetooth dibutuhkan perintah-perintah AT Command yang
Bluetooth tidak dalam keadaan terkoneksi dengan perangkat lain. Tabel 2.4 dibawah adalah table
AT Command Module Bluetooth HC-05. Keterangan AT Command Module Bluetooth HC-05
dapat dilihat pada tabel 2.4 berikut:
Tabel 2.4 AT Command Module Bluetooth HC-05
2.5 Arduino Pro Mini
Arduino Pro Mini dibuat dengan desain yang minimalis. Board ini memiliki tegangan
5V dan menjalankan boot loader dengan frekunsi Kristal 16 MHz, dengan bentuk yang ramping
sehingga mudah digunakan dalam proyek kecil. Arduino Pro Mini tidak terdapat Pin Header
yang tersambung dengan konektor board. Alat dapat di solder dengan menggunakan Header Pin
untuk mengoneksikan pada konektor sesuai kebutuhan. Arduino seri Pro ini dibuat untuk
pengguna yang memahami keterbatasan kurangnya konektor dari USB ke board. Arduino Pro
mini sudah tersedia DC Jack, lebih baik tidak digunakan. Board ini terhubung langsung ke FTDI
dan didukung auto-reset. Arduino Pro Mini juga bekerja dengan kabel FTDI tetapi kabel FTDI
tidak membawa pin DTR sehingga fitur auto-reset tidak akan bekerja.
Spesifikasi
1. ATmega328 running at 16MHz external resonator
2. USB connection off board
4. Max 150mA output
5. Reverse polarity protected
6. DC input 5V up to 12V
7. Analog Pins: 8
8. Digital I/Os: 14
Gambar 2.7 Bentuk Fisik Arduino Pro mini
2.6 Indicator lamp
Light Emitting Diode atau lebih dikenal dengan nama lampu led adalah lampu
indikator yang terpasang diperangkat elektronik yang biasanya memiliki fungsi untuk
menunjukkan status dari perangkat elektronik. Misalnya pada sebuah laptop atau perangkat
komputer pasti anda temui lampu led power dan led indikator, atau dalam monitor terdapat
juga lampu led power dan power saving dan masih banyak lagi. Lampu led terbuat dari plastik
mika dan dioda semi-konduktor dapat menyala jika dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5
volt DC atau setara dengan aliran battery pada senter). Lampu led mempunyai
Gambar 2.8 Lampu Indikator Led
2.7 Relay
Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan
sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari
rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya.
Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang
dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan
kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan
mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan
sebagai berikut.
1. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak
saklar.
2. Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh daya atau energi listrik.
Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah sistem
memerlukan arus besar tanpa terhubung langsung dengan perangkat pengendali yang mempunyai
arus kecil. Dengan demikian relay dapat berfungsi sebagai pengaman.
Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
1. Common, merupakan bagian yang tersambung dengan Normally Close (dalam keadaan
normal).
2. Koil (kumparan), merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan
medan magnet.
3. Kontak, yang terdiri dari Normally Close dan Normally Open.
2.8 Charger
Charger merupakan alat untuk mengisi battery. misalnya pada battery handphone dan
sejenisnya. Melalui charger, energi listrik untuk battery dialirkan, mengingat tidak mungkin
listrik secara langsung di tranfer ke battery tanpa alat perantara bernama charger. Jenis charger
sendiri bermacam-macam tergantung dengan spesifikasi battery yang digunakan. charger dan
battery menjadi dua alat yang tidak terpisahkan. Charger bisa dibeli dan didapatkan dengan
harga relatif murah, tapi tentu tergantung pada kualitas dan kebutuhannya. Kualitas charger akan
mempengaruhi pada kualitas battery, jika charger yang digunakan berkualitas dengan kata lain
mampu mentransfer listrik dengan baik, maka kualitas dan daya tahan battery pun akan ikut
terjaga dan sebaliknya jika charger yang digunakan tidak mengirimkan listrik dengan baik, maka
bisa berakibat pada kerusakan battery, terutama battery yang dapat diisi ulang, seperti battery
METODE PENELITIAN
3.1 Model Pengembangan
Tujuan dari pengembangan tugas akhir ini adalah pengaturan temperature handphone
dan kapasitas daya battery melalui aplikasi android yang mampu memutuskan pengisian jika
sudah melebihi batas normal yang telah ditentukan secara otomatis berbasis mikrokontroler
Arduino pro mini secara nirkabel. Sistem ini dibuat untuk mempemudah para pengguna
handphone android untuk mencegah terjadinya over-charging. Dimana over-charging dapat
mengakibatkan kerusakan pada handphone pengguna. Perancangan system ini menggunakan
1 buah mikrokontroler, Arduino sebagai controller. Digunakan komunikasi Bluetooth sebagai
penghubung mikrokontroller Arduino.
Pada tugas akhir ini android memiliki peran sebagai monitoring kapasitas battery dan
temperature pada handphone android. Apabila kapasitas battery atau temperature handphone
telah melebihi set point yang telah di input kan oleh user sebelumnya. Maka android akan
mengirimkan sebuah karakter ke Arduino melalui jaringan Bluetooth yang telah terhubung
sebelumnya. Karakter yang telah dikirim oleh android kemudian diterima oleh Arduino
sebagai perintah untuk menyalakan relay agar dapat mengaktifkan charger.
3.2 Prosedur Penelitian
Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan penelitian ini dibagi
menjadi beberapa bagian yaitu:
Merupakan langkah yang bertujuan untuk mencari teori sehingga membantu dalam
pembuatan sistem. Langkah ini dilakukan dengan metode wawancara pada dosen dan
membaca literatur yang berasal dari internet maupun buku-buku yang ada.
2. Perancangan dan Pembuatan Perangkat Lunak
Untuk pembuatan perangkat lunak menggunakan software IDE Arduino dan Android
studio
3. Pengujian Sistem
Pengujian ini dilakukan dengan tujuan sistem berjalan dengan sempurna sesuai
dengan keinginan. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian hardware dan
software. Ketika mengalami kesalahan pada pengujian, maka sistem akan diperbaiki
sampai berjalan sesuai dengan keinginan.
4. Penyusunan Laporan
Penyusunan laporan ini dilakukan setelah semua prosedur penelitian selesai
dilakukan. Pelaporan ini dilakukan secara mendetail agar dapat dijadikan literatur bagi
yang ingin mengembangkannya.
3.3 Rancang Penelitian
Berikut merupakan gambar Blok Diagram dan Gambar Rancangan Mekanik pada
sistem yang akan dibuat :
Dari gambar 3.1 dapat diperjelas bahwa fungsi dari sensor temperature untuk
mendeteksi dan mengatur suhu handphone, fungsi dari sensor battery untuk mendeteksi dan
mengatur set point apakah pengisian daya battery telah memenuhi kapasitas melalui aplikasi
android. Jika kedua sensor sudah di set point maka lampu indikator akan menyala melalui
Bluetooth sebagai media penghubung. Seluruh sensor merupakan komponen input dari
mikrokontroler yang merupakan kendali kontrol yang nantinya mengontrol kerja dari relay
untuk memutus arus listrik atau memberi tegangan.
DESAIN MEKANIK KESELURUHAN
Gambar 3.2 Rancangan Mekanik
Pada Gambar 3.2 Rancangan mekanik alat dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Komunikasi antara handphone dan charger menggunakan komunikasi Bluetooth
dengan dilengkai kode unik sehingga tidak ada device lain yang dapat terhubung pada
perangkat Bluetooth.
2. Aplikasi android digunakan untuk menentukan kapasitas battery yang diinginkan
serta mengetahui suhu pada battery dan handphone.
3. Apabila kapasitas battery dibawah referensi yang ditentukan maka aplikasi akan
mikrokontroler sehingga arus listrik mengalir. Jika suhu melebihi ketentuan dan
kapasitas battery telah sesuai dengan keinginan maka secara otomatis arus listrik akan
terputus sehingga proses pengisian terhenti.
4. Untuk mengetahui/membaca temperature suhu dari handphone tanpa sensor cukup
mengakses program google API (Aplication Programming Inteface) dari android
studio, yang mana terdapat banyak pilihan selain battery level maupun temperature.
Jika pengguna ingin mengetahui kapasitas battery level cukup mengetik
intent.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_LEVEL, 0) pada program, sebaliknya jika
pengguna ingin mengetahui temperature dari handphone cukup mengetik intent.get
IntExtra(BatteryManager.EXTRA_TEMPERATURE, 0)
3.4 Prosedur Evaluasi 3.4.1 Desain dan Uji Coba
Desain dari sistem yang akan di rancang tidak lepas dari studi literatur yang didapat
baik dari buku, internet, maupun konsultasi terhadap dosen pembimbing.
3.4.2 Evaluasi
Evaluasi berisi uraian tentang pengaturan suhu dan kapasitas daya battery berbasis
android
1. Sistem dapat mengetahui batas pengaturan temperature handphone dan kapasitas
battery sesuai keinginan pengguna.
2. Sistem bisa memutus charger handphone secara otomatis jika kapasitas melebihi
batas normal.
3.5 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan tugas akhir ini diawali dengan melakukan perancangan perangkat keras yang
mikrokontroler arduino, perancangan relay, perancangan rangkaian Module Bluetooth,
perancangan mekanik alat. Pada gambar 3.3 dan gambar 3.4 dapat dilihat PCB perancangan
seluruh sistem pada sistem kontrol charger handphone otomatis berbasis android.
Gambar 3.3 Bagian Depan PCB Perancangan Keseluruhan Sistem
Gambar 3.4 Bagian Belakang PCB Perancangan Keseluruhan Sistem
3.5.1 Perancangan Mikrokontroller
Pada bagian prosses pengolahan data, data diolah menggunakan Arduino Pro Mini.
Arduino Pro Mini adalah board yang berisi mikrokontroler Atmega238. Arduino Pro Mini ini
mempunyai fitur seperti ADC, timer, dan komunikasi serial. Bahasa pemogramannya
menggunakan Arduino Ide. Arduino cukup mudah digunakan karena pemogramannya open
Gambar 3.5 Schematic Arduino Pro Mini
3.5.2 Perancangan Relay
Perancangan relay dirancang untuk pemutus merupakan rangkaian yang memiliki
kinerja otomatis yang mana relay akan bekerja otomatis sebagai pemutus arus apabila
Gambar 3.6 Schematic Relay
3.5.3 Perancangan Rangkaian Module Bluetooth
Rangkaian Module Bluetooth ini difungsikan sebagai port serial yang dihubungkan ke
mikrokontroler, dalam penelitian ini Module Bluetooth ini berfungsi sebagai transreceiver
dari handphone android. Proses komunikasi serial pada Module Bluetooth ini dapat
menggunakan baudrate sesuai dengan pilihan yang sudah tersedia pada data sheet Module
Bluetooth, akan tetapi menggunakan proses komunikasi dengan nilai baudrate default, yakni
9600 bps, dan pada mikrokontroler juga harus dilakukan penyesuaian dengan baudrate yang
telah diatur pada Module Bluetooth, sehingga antara Module Bluetooth dengan
mikrokontroler dapat berkomunikasi.
3.5.4 Perancangan Mekanik Alat
Pada perancangan ini, charger dibuat dari bahan plastic untuk menyesuaikan
pembuatan charger pada umumnya. di dalamnya tepasang sebuah alat-alat mulai dari
mikrontroller Arduino, relay, dan Bluetooth HC-05. Berikut perancangan alat dapat dilihat
pada gambar 3.8 dan gambar 3.9
Gambar 3.8 Bagian Luar Charger
Gambar 3.9 Bagian Dalam Charger
3.6 Aplikasi Handphone Android
Aplikasi di handphone android di perlukan untuk mengontrol dan memonitoring alat
yang nantinya akan di rancang memiliki beberapa tombol dengan fungsi masing - masing,
aplikasi ini di buat menggunakan compiler Eclipse Galileo dengan tambahan plugin ADT
(Android Development Tool) software ini bersifat open source sesuai dengan OS (Operating
System) android itu sendiri yang juga bersifat open source. Berikut tampilan software dapat
[image:30.595.95.503.204.726.2]dilihat pada gambar 3.10 dan gambar 3.11
Gambar 3.10 Tampilan Emulator Pada Software Android
3.7 Perancangan Perangkat Lunak
Gambar 3.12 Flowchart Program Android Studio
Dari gambar 3.12 dapat dianalisa bagaimana proses yang di kontrol program android.
Program di awali dengan deklarasi input status isi = 0. Selanjutnya cek kondisi apakah
kapasitas terpenuhi, jika ya maka akan kirim Bluetooth untuk menon-aktifkan relay selama 3
detik kemudian cek battery apakah terisi penuh jika tidak maka akan berhenti. Namun apabila
status isi = 1, maka akan mengirimkan Bluetooth sebagai intruksi untuk mengaktikan relay
selama 3 detik baru akan melakukan pengisian battery sehingga memenuhi kapasitas yang
Gambar 3.13 Flowchart Program Mikrokontroller Arduino Pro Mini
Dari gambar 3.13 dapat dianalisa bagaimana proses data yang diterima mikrokontroller
dari program android pertama-tama terdapat dua kode yang terdapat di android yaitu 1 dan 0,
cek kondisi jika input 1 maka akan menunggu selama 3 detik untuk mengaktifkan relay dan
akan melakukan pengisian sampai batas yang ditentukan. Namun jika cek kondisinya tidak 1
HASIL PENGUJIAN DAN PENGAMATAN
Dalam bab ini penulis akan menguraikan dan menjelaskan hasil analisa
pengujian dari hasil penelitian tugas akhir ini yang telah dilakukan, pengujian
dilakukan dalam beberapa bagian yang disusun dalam urutan dari yang sederhana
menuju sistem yang lengkap. Pengujian dilakukan meliputi pengujian perangkat
keras (hardware) dan perangkat lunak (software) diharapkan didapat suatu sistem
yang dapat menjalankan rancangan alat berjalan dengan baik dan optimal.
4.1 Pengujian Aplikasi Android Studio 4.1.1 Tujuan Pengujian
Pengujian Minimum Sistem bertujuan mengetahui apakah aplikasi dapat
melakukan proses run app program sehingga dapat dinyatakan bahwa aplikasi
tersebut dapat digunakan dan berjalan dengan baik.
4.1.2 Alat Yang Dibutuhkan 1. Komputer
2. Software android studio
3. Handphone
4. Kabel USB
4.1.3 Prosedur Pengujian
1. Aktifkan komputer dan buka program android studio.
2. Sebelum run app pastikan kabel USB antara komputer dengan handphone
3. Setting pada opsi pengembang di pengaturan handphone lalu pilih
debugging USB.
4. Setelah tehubung run app pada program android studio.
5. Setelah di run selesai akan diketahui program berhasil dijalankan apa
tidak.
4.1.4 Hasil Pengujian
Dari pengujian yang telah dilakukan berdasarkan prosedur pengujian,
[image:34.595.94.505.312.572.2]maka connected device berjalan dengan baik seperti yang ditunjukan pada
gambar 4.1
Gambar 4.1 Proses Connected Device
4.2 Pengujian Arduino Promini 4.2.1 Tujuan Pengujian
Pengujian minimum sistem bertujuan mengetahui apakah mikrokontroler
dapat melakukan proses download program sehingga dapat dinyatakan bahwa
4.2.2 Alat Yang Dibutuhkan
1.Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler.
2.Komputer.
3.USB to TTL.
4.2.3 Prosedur Pengujian
1. Aktifkan komputer dan jalankan program Arduino IDE.
2. Sambungkan USB to TTL dengan komputer.
3. Smbungkan Minimum Sistem dengan kabel USB to TTL.
4. Buka sketch yang akan di upload.
5. Setting board, serial port dan programmer sesuai dengan yang digunakan.
6. Kemudian upload sketch dan tunggu hingga selesai.
7. Setelah upload selesai akan diketahui program berhasil di download apa
tidak.
4.2.4 Hasil Pengujian
Dari percobaan di atas apabila terjadi proses upload program seperti
gambar 4.2 dan tidak ada comment yang menunjukan kegagalan dalam
sambungan antara downloader dan minimum sistem maka proses upload program
akan berjalan dengan baik yang di tandai dengan tampil comment seperti yang di
[image:35.595.90.513.284.517.2]Gambar 4.2 Tampilan Proses Upload dari Arduino IDE
Gambar 4.3 Tampilan Comment saat Program Berhasil di Upload
4.3 Pengujian Rangkaian Module Bluetooth
Untuk mengetahui Module Bluetooth dapat berfungsi, bisa terdeteksi oleh
4.4 dibawah ini dapat dilihat bahwa perangkat dapat mendeteksi keberadaan
Module Bluetooth HC-05.
Gambar 4.4 Scanning Bluetooth
Pada gambar 4.5 di bawah ini. dapat dilihat bahwa perangkat telah tersambung
dengan Module Bluetooth HC-05. Berdasarkan pengujian di atas dapat diketahui
bahwa Module Bluetooth HC-05 dapat terlihat oleh perangkat, dan bisa terkoneksi
dengan perangkat, sehingga Module Bluetooth HC-05 dapat dikatakan bisa
[image:37.595.97.496.136.754.2]berfungsi dengan baik.
4.3.1 Komunikasi Serial
Pada program mikrokontroler telah dimasukan berupa program sederhana
untuk menguji rangkaian komunikasi serial Bluetooth. Yaitu ketika terdapat
pengiriman angka 0 pada perintah android maka relay “Low” kemudian jika
terjadi pengiriman angka 1 pada perintah android maka relay “High”. Ketika
dilakukan pengujian pada Bluetooth terminal, tampilan yang dihasilkan terdapat
pada gambar di bawah. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa rangkaian
komunikasi Bluetooth dapat digunakan karena proses komunikasi antara
[image:38.595.93.501.328.699.2]handphone dengan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik.
4.4 Pengujian Sensor Suhu 4.4.1 Tujuan Pengujian
Tujuan pengujian sensor ini adalah untuk memperoleh sampel hasil
pembacaan sensor suhu dan memastikan sensor suhu dapat berjalan dengan baik
untuk melakukan proses pembacaan suhu.
4.4.2 Alat Yang Dibutuhkan 1.Android
2.Charger yang sudah dimodifikasi
4.4.3 Prosedur Pengujian
1.Hubungkan handphone android ke charger yang sudah dimodifikasi.
2.Setting pada aplikasi android melalui set point untuk menjalankan perintah
apakah sensor suhu dapat terbaca dengan baik.
4.4.4 Hasil Pengujian
Dari pengujian yang telah dilakukan berdasarkan prosedur pengujian,
maka diperoleh sampel data hasil pembacaan suhu dari beberapa sumber yang
ditunjukkan pada tabel 4.1. Dapat dipastikan pula sensor suhu dapat mendeteksi
[image:39.595.118.508.582.753.2]dengan baik pada penelitian ini.
Tabel 4.1 Hasil Sampel Pembacaan Sensor Suhu
NO PERBANDINGAN TEMPERATURE
SOFTWARE
DATA NON-VALID
SMART CHARGER CPU-Z
1 260C 260C 0
2 270C 270C 0
3 280C 280C 0
4 290C 290C 0
5 300C 300C 0
6 310C 310C 0
7 320C 320C 0
8 330C 330C 0
10 350C 350C 0
11 360C 360C 0
12 370C 370C 0
13 380C 380C 0
14 280C 280C 0
15 290C 290C 0
16 300C 300C 0
17 310C 310C 0
18 320C 320C 0
19 330C 330C 0
20 340C 340C 0
21 350C 350C 0
22 270C 270C 0
23 280C 280C 0
24 290C 290C 0
25 300C 300C 0
26 310C 310C 0
27 320C 320C 0
28 330C 330C 0
29 340C 340C 0
30 350C 350C 0
Kesimpulan dari Tabel 4.1 dengan melakukan perbandingan sebanyak 30
kali adalah mendapatkan hasil yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa
perbandingan data smart charger dengan aplikasi lain valid.
4.4.5 Hasil Pengujian Suhu Pemutus Otomatis
Dari pengujian yang telah dilakukan berdasarkan prosedur pengujian,
maka diperoleh sampel data hasil pemutusan aliran listrik jika suhu melebihi set
point yang telah ditentukan dari beberapa sumber yang ditunjukkan pada tabel 4.2.
Dapat dipastikan pula sensor suhu dapat mendeteksi dengan baik pada penelitian
[image:40.595.97.511.81.498.2]ini.
Tabel 4.2 Hasil Sampel Pemutusan Suhu
NO PENGUJIAN
SUHU
HASIL PENGUJIAN
PUTUS ERROR
1 280C 280C 0
2 300C 300C 0
4 340C 340C 0
5 360C 360C 0
6 320C 320C 0
7 340C 340C 0
8 360C 360C 0
9 300C 300C 0
10 320C 320C 0
11 340C 340C 0
12 350C 350C 0
13 360C 360C 0
14 370C 370C 0
15 380C 380C 0
16 290C 290C 0
17 300C 300C 0
18 310C 310C 0
19 320C 320C 0
20 330C 330C 0
21 340C 340C 0
22 350C 350C 0
23 300C 300C 0
24 310C 310C 0
25 320C 320C 0
26 330C 330C 0
27 340C 340C 0
28 350C 350C 0
29 360C 360C 0
30 370C 370C 0
4.5 Pengujian Kapasitas Battery 4.5.1 Tujuan Pengujian
Dari pengujian yang telah dilakukan berdasarkan prosedur pengujian, maka
diperoleh sampel data hasil pembacaan kapasitas battery dari beberapa sumber
yang ditunjukkan pada tabel 4.3. Dapat dipastikan pula penelitian kapasitas
[image:41.595.94.501.80.538.2]battery dapat berjalan dengan baik pada penelitian ini.
Tabel 4.3 Hasil Sampel Pengujian Battery
NO PENGUJIAN
BATTERY
HASIL PENGUJIAN
PUTUS ERROR
1 20% 20% 0
3 24% 24% 0
4 26% 26% 0
5 28% 28% 0
6 30% 30% 0
7 32% 32% 0
8 34% 34% 0
9 36% 36% 0
10 38% 38% 0
11 40% 40% 0
12 42% 42% 0
13 44% 44% 0
14 46% 46% 0
15 48% 48% 0
16 50% 50% 0
17 52% 52% 0
18 54% 54% 0
19 56% 56% 0
20 58% 58% 0
21 60% 60% 0
22 62% 62% 0
23 64% 64% 0
24 66% 66% 0
25 68% 68% 0
26 70% 70% 0
27 72% 72% 0
28 74% 74% 0
29 76% 76% 0
30 78% 78% 0
4.6 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem
Berdasarkan pengujian-pengujian yang telah dilakukan dapat diketahui
bahwa akan ada 3 skenario atau kondisi yang mungkin terjadi pada sistem kontrol
charger handphone otomatis. Kondisi-kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel
[image:42.595.90.498.81.538.2]dibawah ini :
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem
Kondisi Pengaturan Suhu Battery Pengaturan Kapasitas Battery Suhu Terukur Battery Terukur
Aksi Keterangan
1 350 40% 330 37% Mengisi Ok
2 350 40% 350 38% Putus Ok
2 350 40% 340 38% Mengisi Ok
3 350 40% 340 40% Putus Ok
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan sistem dan seluruh pengujian yang telah
dilakukan untuk semua kondisi dan beberapa kondisi dilakukan secara berulang
untuk memastikan hasil yang valid sesuai program yang telah dibuat pada sistem
kontrol charger handphone otomatis, maka dapat diambil beberapa kesimpulan
sebagai berikut.
1. Sistem ini dirancang untuk mempermudah pengguna handphone untuk
memonitoring, mengatur kapasitas pengisian battery dan temperature suhu
battery melalui sebuah aplikasi yang dibuat, karena itu dengan
menggunakan aplikasi tersebut mencegah tejadinya kerusakan karena
kelebihan panas pada battery.
2. Perancangan sistem kontrol charger handphone otomatis menggunakan 1
mikrokontroler, sehingga dibutuhkan komunikasi antar mikrokontroler
agar dapat terhubung dengan baik. Komunikasi yang digunakan antar
mikrokontroler pada perancangan adalah Bluetooth HC-05. Sesuai
pengujian yang telah dilakukan, diperoleh rata-rata keberhasilan
komunikasi sebesar 100%.
3. Jika kapasitas battery dan temperatur battery di bawah kapasitas yang
ditentukan maka akan melakukan pengisian sampai batas yang ditetapkan
user, apabila selama pengisian kapasitas battery sedang berlangsung tetapi
memutuskan pengisian sampai temperature kembali normal akan
melakukan pengisian kembali, dan setelah kapasitas battery terisi penuh
tetapi temperature battery masih dibawah atau melebihi kapasitas maka
secara otomatis sistem akan menghentikan pengisian, dari pengujian yang
telah dilakukan, diperoleh rata-rata keberhasilan sebesar 100 %, dapat
dipastikan bahwa sistem tersebut berjalan dengan baik.
5.2 Saran
Dari perancangan yang telah dilakukan dan melakukan
pengujian-pengujian yang dibutuhkan, masih terdapat hal yang dapat di tambahkan agar
hasil rancangan lebih baik lagi, saran dari rancangan ini adalah :
1. Sebaiknya aplikasi dibuat universal sehingga dapat digunakan untuk
mengontrol sistem lainnya.
2. Sebaiknya teknik pengiriman dan penerimaan data tidak lagi melalui
bluetooth melainkan menggunkan media internet.
3. Sebaiknya sistem hanya bisa digunakan pada ruang lingkup kecil, karena
menggunakan bluetooth yang jarak jangkauannya hanya 5 meter.
4. Sebaiknya aplikasi dibuat bisa berjalan di system background dan di buat
notifikasi di activity, sehingga aplikasi bisa tetap memonitoring
Hermawan, David Fajar., 2011. Penggunaan Teknologi Java Pada Sistem Pengendali Peralatan
Elektronik Melalui Bluetooth, di akses pada (20 Januari 2016).
Mikrokontroller, 2003 P. A Nalwan “Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroller”
.2003. PT Elexmedia komputindo, Jakarta, diakses (22 Januari 2016).
Perbedaan Baterai Li Ion dan Li Polymer,
(http://www.berbagiteknologi.com/192/perbedaan-baterai-li-ion-dan-li-polymer/, diakses pada 9 februari 2016).
Wahyudi Saimun Dan Pribadi Kadarisman. 2002. Penyetelan Over Current Relay Dan Groung
Foult Relay Mempergunakan Program Excel Sederhana. Jakarta : PT. PLN (Persero)
Jasa Pendidikan Dan Pelatihan, di akses pada (2 juni 2016).
Hermawan, Fajar, 2011. Penggunaan Teknologi Java Pada Sistem Pengendali Peralatan
Elektronik Melalui Bluetooth. (http://eprints.undip.ac.id/25485/, di akses pada 17
Juni 2016).
Siregar, 2011, Membongkar Source Code berbagai Aplikasi Android, Gava Media, Yogyakarta,
di akses pada (21 Juni 2016).
Pengamatan Suhu Ruangan Menggunakan Mikrokontroler Arduino Pro Mini 328 Berbasis Web,
diakses pada (27 Juni 2016).
Halsall, F, and Lister, P. 1995. Dasar-Dasar Mikroprosesor. Jakarta: PT Media Komputindo, di
