PERANCANGAN DAN REALISASI PENGENDALI LAMPU
LISTRIK RUMAH SERTA SISTEM KEAMANAN
MENGGUNAKAN MEDIA SMS
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat
Gelar Sarjana (S-1) Teknik Elektro
Disusun oleh:
PRIMA KUSUMA WICAKSANA NIM : 06530079
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PERSETUJUAN
PERANCANGAN DAN REALISASI PENGENDALI LAMPU
LISTRIK RUMAH SERTA SISTEM KEAMANAN
MENGUNAKAN MEDIA SMS
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
PRIMA KUSUMA WICAKSANA 06530079
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Dr. Ir Ermanu Azizul Hakim, MT NIP.UMM : 10891090233
Pembimbing II
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Prima Kusuma Wicaksana
Tempat/Tgl Lahir : Bondowoso / 10 Desember 1987
NIM : 06530079
Fakultas / Jurusan : Teknik / Elektro
Menyatakan bahwa tugas akhir kami yang berjudul :
“PERANCANGAN DAN REALISASI PENGENDALI LAMPU LISTRIK RUMAH SERTA SISTEM KEAMANAN MENGUNAKAN MEDIA SMS” adalah bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang kami sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, kami bersedia mendapat sangsi akademis.
Malang,
Yang menyatakan,
Prima Kusuma Wicaksana
Mengetahui,
Pembimbing I
Dr. Ir. Ermanu Azizul Hakim, MT NIP.UMM : 10891090233
Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat serta hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “PERANCANGAN DAN REALISASI PENGENDALI LAMPU LISTRIK RUMAH SERTA SISTEM KEAMANAN MENGUNAKAN MEDIA SMS”.
Penulisan dari tugas ini adalah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan segala kerendahan hati, penulis akui bahwa Tugas Akhir ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan, bimbingan dan arahan dari semua pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Allah SWT Atas segala cinta kasih dan berkah-Nya.
2. Orang tuaku tercinta yang selalu memberi doa, dorongan semangat dan motivasi hingga menyelesaikan jenjang pendidikan hingga selesai.
3. Dr. Ir. Ermanu Azizul Hakim, MT dan Ir. Nur Kasan, MT selaku dosen Pembimbing I dan Pembimbing II.
4. Machmud Effendy, ST., MEng dan M. Chasrun Hasani. ST., MT selaku dosen Penguji I dan II.
5. Ir. Nur Alif M., MT dan M. Chasrun Hasani, ST., MT selaku Kepala dan Wakil Laboratorium Elektro.
6. Seluruh Dosen dan Staff Jurusan Elektro, yang selalu memberikan masukan dan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
7. Untuk yang tak bosan-bosannya mendengar semua keluh kesah, membantu saat aku butuh semangat, menjadi partner setia dalam segala kondisi. Terima kasih, selalu untuk ‘fina’.
9. Semua rekan Jurusan Elektro (Mbah Antok, O’on, Gober, fandi, Andre rayes, pindipop, mandra, sungudi, yusup, bodong, hirdan dan semuanya) terima kasih banyak atas semua bantuannya selama kuliah, maaf karena belum bisa memberi banyak untuk kalian.
10.Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan namanya satu-persatu terimakasih atas dukungan, do’a serta semangatnya
Sekali lagi kepada mereka, penulis dengan tulus mengucapkan terima kasih atas bantuannya, semoga amal baik Bapak, Ibu, dan saudara semua mendapat balasan yang sepantasnya dari Allah SWT dan hubungan kita selalu terjaga dalam keridhoan-Nya. Amin
Penulis sadar sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, kritik serta saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan pengetahuan bagi pembaca.
Billahi Fii Sabilil Haq Fastabiqul Khairat
Wassalamualaikum Wr. Wb
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
LEMBAR PERSETUJUAN... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN... iii
ABSTRAKSI... vi
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah... 3
1.4. Tujuan ... 3
1.5. Metodologi ... 3
1.6. Sistematika Pembahasan ... 4
BAB II. DASAR TEORI 2.1. Mikrokontroller (AVR ATMega32) ... 5
2.1.2. Konfigurasi Pin ATMega32 ... 10
2.1.3. Deskripsi Mikrokontroller ATMega32 ... 11
2.1.4. Port Sebagai Input/Output Digital ... 13
2.2. Konsep Komunikasi Serial ... 14
2.2.1. Mode Komunikasi Serial ... 19
2.2.2. Karakteristik Sinyal RS-232 ... 22
2.3. Bahasa Pemrograman C ... 24
2.3.1. Teori Dasar ... 24
2.3.2. Proses Kompilasi Dan Linking Program C ... 24
2.3.3. Struktur Penulisan Program C ... 25
2.3.4. Pengenalan Fungsi Dasar ... 26
2.3.5. Pengenalan Praprosesor (#include) ... 28
2.4. Triacs (BT139) ... 28
2.4.1. Dasar Teori ... .28
2.4.2. Prinsip Kerja ... .29
2.5. Optocoupler (TLP 521) ... 30
2.5.1. Pengertian ... .30
2.5.2. Bagian-Bagian Optocoupler ... .31
2.6 Optotriac (MOC 3021) ... 32
2.7 Transformator ... .33
2.7.1. Pengertian Transformator ... .33
2.7.2. Prinsip Kerja Transformator ... .34
2.8.1. SMS ... 38
2.8.2. PDU (Protocol Data Unit) ... 39
2.8.3. AT Command ... .41
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1. Diagram Blok dan Cara Kerja ... 43
3.2. Perancangan Perangkat Keras ... 45
3.2.1. Catu Daya ... 45
3.2.2. Rangkaian Zero Cross Detector ... 46
3.2.3. Rangkaian Driver Lampu ... 47
3.2.4. Rangkaian Limit Switch ... 48
3.2.5. Koneksi Rangkaian RS232 ... 49
3.2.6. Rangkaian Mikrokontroller ... 50
3.3. Perangkat Lunak (Software) ... 51
3.2.1. Program Utama... 51
3.2.2. Software AVR Studio 4 ... 53
BAB IV. PENGUJIAN ALAT 4.1. Pengujian Hardware Per-Blok... 56
4.1.1 Pengujian Mikrokontroller ... 56
4.1.2 Pengujian Catu Daya ... 58
4.1.3 Pengujian Rangkaian Zero Cross Detector ... 60
4.1.5 Pengujian Modem ... 62 4.2. Pengujian Keseluruhan... 64
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 68 5.2. Saran ... 69
DAFTAR PUSTAKA ... 70
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arsitektur Atmega32 ... 6
Gambar 2.2. Diagram Blok AVR Atmega32 ... 10
Gambar 2.3. Konfigurasi Pin Atmega32 ... 11
Gambar 2.4. Konektor Port DB9 ... 15
Gambar 2.5. Model Pengkonversi Level Serial ... 15
Gambar 2.6. Susuna Kaki dan Rangkaian MAX232 . ... 16
Gambar 2.7. Level Tegangan RS-232 ... 24
Gambar 2.8. Proses Kompilasi Linking Dari Program C ... 25
Gambar 2.9. Simbol TRIAC ... 29
Gambar 2.10. Karakteristik Kurva TRIAC ... 29
Gambar 2.11. Konfigurasi Pin dan Lambang Optocoupler ... 30
Gambar 2.12. Konfigurasi Pin MOC 3021 ... 32
Gambar 2.13. Bagian-Bagian Dari Transformator ... 35
Gambar 2.14. Modem Dengan Komunikasi Serial ... 37
Gambar 3.1. Diagram Blok Secara Keseluruhan ... 43
Gambar 3.2. Sub Diagram Blok Kerja Sistem ... 44
Gambar 3.3. Rangkaian Catu Daya ... 46
Gambar 3.4. Rangkaian Zero Cross Detector ... 47
Gambar 3.5. Rangkaian Driver Lampu ... 48
Gambar 3.8. Rangkaian Mikrokontroller ... 50
Gambar 3.9. Flowchart Program Keseluruhan ... 52
Gambar 3.10. Create New Project ... 54
Gambar 3.11. Pilih Project type Dan Mengisi Project name ... 54
Gambar 3.12. Pilih Debug Platform Dan Device ... 55
Gambar 3.13. Tampilan AVR Studio 4 Siap Untuk Memulai Pengetikan .... 55
Gambar 4.1. Rangkaian Pengujian MC Atmega32 ... 58
Gambar 4.2. Diagram Blok Pengujian Catu Daya ... 59
Gambar 4.3. Sinyal Keluaran Dari Zero Cross Detector ... 60
Gambar 4.4. Diagram Blok Pengujian Rangkaian Driver ... 61
Gambar 4.5. Sinyal Keluaran Hasil Pengujian Rangkaian Driver ... 61
Gambar 4.6. Pengujian Modem Serial Dan Pengaturan Propertisnya ... 62
Gambar 4.7. Hasil Pengecekan Modem Serial ... 63
Gambar 4.8. Diagram Blok Pengujian Secara Keseluruhan ... 64
Gambar 4.9. Hasil Pengujian Lampu 1 Kondisi 10% ... 65
Gambar 4.10. Hasil Pengujian Lampu 1 Kondisi 50% ... 65
Gambar 4.11. Alat Dilihat Dari Tampak Dalam ... 66
Gambar 4.12. Alat Dilihat Dari Tampak Luar ... 66
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Keterangan Pin-Pin Serial ... 19
Tabel 2.2. Alamat Serial ... 19
Tabel 2.3. Frekuensi Osilator 11.0592MHz(Kristal 11.0592 MHz) ... 21
Tabel 2.4. Frekuensi Osilator 12MHz(Kristal 12 MHz) ... 22
Tabel 2.5. TP-Protocol Identifier Secara Umum ... 40
Tabel 2.6. Perintah AT Command ... 42
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Mikrokontroller ... 57
Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Catu Daya ... 59
Tabel 4.3. Penggalan Program Yang Berkaitan Dengan ATCommand ... 63
DAFTAR PUSTAKA
Ardi, Winoto. 2010. Mikrokontroller AVR Atmega8/16/32/8535 dan
pemrograman dengan bahasa C pada WinAVR. Informatika. Bandung Bishop, O. 2004. Dasar- dasar Elektronika. PT. Gelora Aksara Pratama. Jakarta. Kiesel, T.E. 1997. Industrial Electronics. PrenticeHall. New Jersey.
Malvino, P.A. 1996. Prinsip - prinsip Elektronika, Erlangga, Jakarta. Microcontroller Databook. 1995. Pdf file. San Jose: Atmel Corporation. Perintah ATCommand. 2008. Gematik Jurnal Teknik Komputer.
Petterson, Lars. 2006. SMS and the PDU format.
Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya 1. ITB. Bandung. Wasito. S. 1997. “Data Sheet Book I”. Elektro Media Komputindo: Jakarta.
www.atmel.com, Download data sheet ATMega32 www.avrfreaks.net, Tutorial AVR
www.datasheetcatalog.com , Download data sheet komponen
www.delta-electronic.com, Referensi Rangkaian ZCD
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman yang serba praktis saat ini, ada banyak macam cara untuk mengontrol beban listrik pada rumah tinggal. Pengontrolan beban listrik yang banyak kita jumpai yaitu dengan cara menekan tombol saklar on/off. Hal itu yang kemudian berkembang sebagai alternative dalam pengontrolan beban listrik. Antara lain dengan cara menyentuh sebuah peralatan yang menggunakan sensor untuk mengontrol on/off beban listrik, kemudian ada lagi pengontrolan beban listrik dengan cara mengeluarkan bunyi seperti siulan atau bunyi tepuk tangan ke sebuah sensor untuk mengontrol on/off beban listrik. Perkembangan teknologi dan gaya hidup saat ini menunjukkan semakin pentingnya kepraktisan dan efisiensi menyebabkan kebutuhan untuk mengontrol berbagai beban listrik tidak hanya dilakukan dengan mengharuskan kita berada di dekat piranti listrik tersebut dan menekan tombol saklar on/off tetapi bisa juga dilakukan dari jarak jauh (remote control).
2
Hadirnya telepon bergerak (seluler) atau handphone yang telah dikenal dan digunakan banyak orang, yang mampu melakukan komunikasi di manapun mereka berada tanpa dibatasi oleh ruang dan rentang panjang kabel bisa menjadi solusi bagi kebutuhan pengendalian jarak jauh (remote control) seperti yang telah diuraikan diatas. Salah satu fungsi handphone yang paling populer ialah untuk mengirim dan menerima SMS. SMS ini sangat cocok digunakan untuk sistem pengontrol wireless real time karena kecepatan pengiriman datanya, efisiensi dan luasnya jangkauan, namun kelebihan handphone dengan fasilitas SMS-nya ini masih perlu dihubungkan ke suatu perangkat kontrol untuk dapat melakukan pengendalian on/off piranti listrik dari jarak jauh. Salah satu perangkat kontrol yang cukup praktis dan banyak digunakan adalah mikrokontroler yaitu sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan dapat menyimpan program didalamnya. Kelebihan utama mikrokontroler ialah tersediannya Flash Memory, RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga memiliki ukuran yang sangat ringkas dan lebih leluasa untuk dihubungkan dan melakukan pengontrolan terhadap perangkat lain.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah di uraikan seperti yang di atas, maka timbul suatu permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana membuat alat yang dapat mengontrol sebuah beban atau lampu listrik per step daya.?
3
3. Bagaimana kinerja sebuah alat sehingga dapat mendeteksi sebuah beban dan kondisi rumah yang tidak terkunci dengan baik, kemudian menginformasikan ke pemilik melalui ponsel ?
1.3 Batasan Masalah
Adapun beberapa batasan dari alat yang dibuat :
1. Mengontrol lampu atau beban rumah per step melalui ponsel dengan menggunakan media SMS.
2. Dapat mengetahui keamanan rumah saat tidak berpenghuni dan menginformasikan ke pemilik.
1.4 Tujuan
1. Merencanakan dan membuat alat yang dapat mengontrol beban listrik dan keamanan rumah.
2. Menganalisis bagaimana alat dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan keinginan.
1.5 Metodologi
Adapun metode yang dilakukan terbagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut :
Kajian pustaka.
4
Rancang Bangun dan Desain sistem.
Melakukan perancangan (desain) meliputi penentuan perangkat keras dan kinerja alat.
Implementasi alat Pengujian desain Penulisan laporan.
Dalam penulisan laporan ini mengacu pada pedoman penulisan ilmiah dalam hal ini penulisan Tugas Akhir yang bentuk bakunya telah diatur oleh pihak Jurusan.
1.6 Sistematika Pembahasan
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisi tentang Latar belakang, Batasan masalah, Tujuan, Metodologi, dan Sistematika Pembahasan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini membahas mengenai dasar teori komponen dari alat yang akan dibuat dan teori penunjang dalam perencanaan alat.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Bab ini membahas tentang perencanaan dan pembuatan alat. BAB IV PENGUJIAN ALAT
Membahas tentang cara kerja alat serta pengujian rangkaian. BAB V PENUTUP
