SISTEM KENDALI LISTRIK JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE
TUGAS AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana S1
pada Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh :
I PUTU SUARDITHA NIM. 0604405032
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN - BALI
ii
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
JUDUL : SISTEM KENDALI LISTRIK JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE
NAMA : I PUTU SUARDITHA NIM : 0604405032
BIDANG STUDI : TEKNIK SISTEM TENAGA PROGRAM STUDI : TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS : TEKNIK PERIODE : 2011/2012
MENYETUJUI
Dosen Pembimbing I
Ir. I.B Alit Swamardika, M.Erg NIP. 19661218 199403 1 001
Dosen Pembimbing II
Ir. Tjok Gede Indra Parta, M.Erg. MT NIP. 19650525 199203 1 004
MENGETAHUI
Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana
Ir. I Nyoman Setiawan. MT NIP. 19631229 199103 1 001
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi (tugas akhir) ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar, Maret 2012
I Putu Suarditha
iv
ABSTRAK
Semakin meningkatnya aktifitas dan tingginya tingkat mobilitas di dalam kehidupan masyarakat saat ini, yang menyebabkan masyarakat membutuhkan sistem kendali listrik rumah tinggal yang lebih efisien, kurangnya waktu dan meningkatnya keteledoran masyarakat untuk melakukan proses pengendalian listrik rumah tinggal secara manual maka dibutuhkan suatu sistem kendali jarak jauh. Kurangnya kemampuan fisik dari sumber daya manusia menjadi alasan utama dikembangkannya sistem kendali berbasis mesin. Dengan perkembangan teknologi mikrokontroler yang dipadukan dengan teknologi informasi, telah membantu berkembangnya teknologi pengaturan yang semakin canggih. Perkembangan teknologi tersebut telah banyak mempengaruhi berbagai perangkat kendali, salah satunya adalah sistem kendali jarak jauh yang digunakan untuk mengatur listrik pada rumah tinggal
Dengan semakin meluasnya perkembangan sistem informasi, dan semakin mudahnya untuk dapat mengakses jaringan internet, maka dalam tugas akhir ini dapat dirancang suatu sistem kendali jarak jauh menggunakan mikrokontroler berbasis website, yang digunakan untuk mengatur listrik rumah tinggal. Rancangannya mampu melakukan tugas untuk membantu dan mempermudah manusia atau pengguna dalam kehidupannya sehari-hari. Kemudahan ini didapat dengan penggunaan mikrokontroler, dimana pengguna tetap dapat melakukan monitoring dan pengaturan tanpa dipengaruhi oleh jarak.
Dari hasil penelitian ini telah dapat diciptakan suatu sistem kendali listrik jarak jauh menggunakan mikrokontroler berbasis website. Sistem kendali ini diutamakan beroprasi pada saat pengguna berada diluar jangkauan (jarak jauh) sehingga mampu mengatasi permasalahan kendali listrik secara jarak jauh pada sistem kelistrikan dalam rumah tinggal dan meningkatkan efektifitas, efisiensi dan keamanan pengguna.
v ABSTRACT
The increasing activity and high levels of mobility in the lives of today's society, which led to the need of electrical control system a more efficient housing, lack of time and increasing public negligence to perform residential electrical control process manually then takes a remote control system. Lack of physical ability of the human resources become the main reason for the development of machine-based control system. With the development of microcontroller technology, combined with information technology, has helped the development of increasingly sophisticated technology settings. Technological developments have influenced the various control devices, one of which is a remote control system used to regulate electricity in residences
With the increasingly widespread development of information systems, where the more easy it is to be able to access the Internet, so in this thesis can be designed a remote control system using a microcontroller-based website, which is used to regulate the residential electricity, the design is capable of performing tasks to assist and facilitate or human users in their everyday lives. Ease is obtained with the use of a microcontroller, which the user can still perform the monitoring and regulation without being affected by distance.
From the results of this study may have created a remote power control system using a microcontroller-based website. Operate the control system is preferred when the user is out of range (distance) so as to resolve problems remotely control power to the electrical systems in homes and improve the effectiveness, efficiency and user safety.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat-Nya Tugas Akhir yang berjudul “SISTEM KENDALI LISTRIK
JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE” ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana, MA.Sc,Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan. MT, selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana.
3. Ir. Ida Bagus Alit Swamardika M.Erg, selaku Dosen Pembimbing I. 4. Ir. Tjok Gede Indra Parta, M.Erg. MT selaku Dosen Pembimbing II 5. Ir. I Nyoman Setiawan. MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6. Kedua orang tua, adik, dan pacar penulis yang telah memberikan dukungan moral maupun material.
7. Rekan-rekan angkatan 2006 yang selalu kompak dalam memberikan dukungan dan bantuan dalam penyusunan tugas akhir ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini, saran-saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi kita semua.
Denpasar, Maret 2012
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Kendali ... 5
2.1.1 Sistem Kendali Loop Terbuka ... 5
2.1.2 Sistem Kendali Loop Tertutup ... 6
2.2 Perangkat keras (Hardware) ... 8
2.2.1 Central Processing Unit (CPU)………... .. 8
2.2.2 Sistem Bus ... 8
2.2.2.1 Memori Internal (Integrated Memory) ... 8
2.2.3 Mikrokontroler ... 9
viii
2.2.3.2 Konfigurasi Pin Pada AT Mega8535 ... 11
2.2.4 Relay ... 12
2.2.5 Transistor ... 12
2.2.5.1 Transistor Sebagai Saklar ... 13
2.2.6 MC (Magnetic Contactor)... 14
2.2.7 MCB (Miniatur Circuit Breaker) ... 15
2.2.7.1 Bagian dalam MCB ... 17
2.2.8 Komunikasi Serial ... 18
2.2.8.1 Standar Komunikasi Serial ... 18
2.2.8.2 Konfigurasi Port Serial ... 19
2.2.8.3 Mengakses Port Serial Pada PHP ... 21
2.2.8.4 Konverter Tingkat RS232 ... 25
2.3 Perangkat Lunak (Software) ... 27
2.3.1 Website ... 27
2.3.2 Bahasa Pemrograman PHP ... 28
2.3.3 Pemrograman AVR ... 29
2.2.3.1 Pengenalan AVR Studio 4 ………...29
2.2.3.2 Bahasa Assembler Pada AVR………...31
2.3.4 VB 6 (Visual Basic 6)………...32
2.3.4.1 Fitur Visual Basic………..33
2.3.5 Database………....34
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 37
3.2 Data ... 37
3.2.1 Sumber data ... 37
3.2.2 Jenis data ... 37
3.3 Rancangan Penelitian ... 37
3.3.1 Perencanaan alat pengoperasian kontaktor pada aliran listrik rumah hunian ... 37
ix
3.3.2.1 Minimum Sistem ATMega8535 ... 39
3.3.2.2 Converter TTL to RS232 ... 40
3.3.2.3 Relay Board ... 41
3.3.3 Pengujian Kontrol ... 42
3.4 Analisis Data ... 43
3.4 Alur Analisis ... 44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Realisasi Sistem Kendali Listrik Jarak Jauh ... 45
4.1.1 Pengujian Perangkat Keras dan Lunak ... 46
4.1.1.1 Pengujian sistem minimum ATMega8535 ... 47
4.1.1.2 Pengujian converter RS232 ... 50
4.1.1.3 Pengujian driver relay ... 54
4.1.1.4 Pengujian keseluruhan modul ... 55
BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan ... 56
5.2 Saran ... 57
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Kendali Loop Terbuka ... 5
Gambar 2.2 Sistem Pengendalian Tangan Robot ... 6
Gambar 2.3 Sistem Kendali Loop Tertutup ... 6
Gambar 2.4 Sistem Kendali Loop Tertutup Pada Motor Listrik ... 7
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Pada ATMega8535 dekan paket PDIP... 11
Gambar 2.6 Contoh sebuah Relay ... 12
Gambar 2.7 Konfigurasi transistor sebagai saklar ... 13
Gambar 2.8 Tampak Samping Irisan Kontaktor ... 14
Gambar 2.9 Simbol dan Kode Angka Kontaktor ... 15
Gambar 2.10 Bentuk Fisik Kontaktor ... 15
Gambar 2.11 Bentuk Fisik dari MCB ... 15
Gambar 2.12 Bentuk Fisik MCB 3 phasa... 16
Gambar 2.13 Bagian dalam MCB ... 17
Gambar 2.14 Level RS232 pada pengiriman huruf ‘A’ tanpa bit paritas... 19
Gambar 2.15 Koneklor serial DB-9 pada bagian belakang CPU ... 19
Gambar 2.16 Top View IC MAX-232 Keluaran MAXIM ... 26
Gambar 2.17 Skema logic dan rangkaian dasar pada IC MAX 232 Keluaran MAXIM ... 26
Gambar 2.18 Halaman awal AVR Studio 4 pada saat aplikasi dijalankan ... 30
Gambar 2.19 Dialog New Project AVR Studio 4 pada saat dijalankan ... 31
Gambar 3.1 Blok diagram alat pengoperasian main kontaktor ... 38
Gambar 3.2 Skematik Minimum Sistem ATMega8535 ... 40
Gambar 3.3 Skematik Konverter Tegangan TTL ke Standar DB9 ... 41
Gambar 3.4 Skematik Relay Board ... 42
Gambar 3.5 Flowchart alur analisis ... 44
Gambar 4.1 Realisasi Sistem Kontrol AC Jarak Jauh ... 45
Gambar 4.2 Skema Pengujian Output Port ... 47
xi
Gambar 4.4 Skema Percobaan Input ... 48
Gambar 4.5 Percobaan Input ... 59
Gambar 4.6 Rangkaian Konverter RS232 ... 50
Gambar 4.7 Skema Percobaan Konverter RS232 ... 51
Gambar 4.8 Setingan Hyper Terminal ... 53
Gambar 4.9 Rangkaian Percobaan Konverter RS232 ... 53
Gambar 4.10 Hasil Karakter yang Diterima Komputer ... 53
Gambar 4.11 Skema Percobaan Papan Relay ... 54
Gambar 4.12 Percobaan Papan Relay ... 54
Gambar 4.13 Skema Percobaan Sistem Kendali Listrik ... 55
Gambar 4.14 Kondisi Lampu Saat Relay1 Dihidupkan ... 58
Gambar 4.15 Kondisi Lampu Saat Relay2 Dihidupkan ... 58
Gambar 4.16 Kondisi Lampu Saat Relay3 Dihidupkan ... 58
Gambar 4.17 Kondisi Lampu Saat Relay4 Dihidupkan ... 59
Gambar 4.18 Kondisi Lampu Saat Relay1 On secara Manual ... 59
Gambar 4.19 Kondisi Lampu Saat Relay2 On secara Manual ... 60
Gambar 4.20 Kondisi Lampu Saat Relay3 On secara Manual ... 60
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9 ... 19
Tabel 2.2 Alamat dan lokasi bit pada register UART ... 21
Tabel 2.3 Nilai-nilai properti even error poda CommEvent ... 24
Tabel 2.4 Nilai-nilai properti even komunikasi pada CommEvent ... 24
Tabel 4.1 Hasil Percobaan pada Input pada Sistem Minimum ... 50
Tabel 4.2 Hasil Percobaan Relay ... 55
