SKRIPSI TRI KUSNANDRI

RANCANG BANGUN SYSTEM KONTROL ALAT-ALAT LISTRIK MENGGUNAKAN BLUETOOTH BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 328

SKRIPSI

TRI KUSNANDRI 160821024

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

RANCANG BANGUN SYSTEM KONTROL ALAT-ALAT LISTRIK MENGGUNAKAN BLUETOOTH BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 328

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains

TRI KUSNANDRI 160821024

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

PERSETUJUAN

Judul : Rancang Bangun System Kontrol Alat-Alat Listrik Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler Atmega 328

Kategori : Skripsi

Nama : Tri Kusnandri

Nomor Induk Mahasiswa : 160821024

Program Studi : Strata I (S1) Fisika

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Agustus 2018

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Junedi Ginting, S.Si, M.Si NIP. 197306222003121001

Drs. Kurnia Brahmana, M. Si NIP. 196009201986011001

Diketahui/disetujui oleh

Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

Dr. Perdinan Sinuhaji, MS NIP. 195903101987031002

i

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN SYSTEM KONTROL ALAT-ALAT LISTRIK MENGGUNAKAN BLUETOOTH BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 328

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing di sebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2018

Tri Kusnandri NIM. 160821024

ii

PENGHARGAAN

Alhamdulillah puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahuwata’ala, atas segala karuniaNya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik. Shalawat dan Salam kepada Nabi Besar Muhammad Sholallahu Ala Wa sallam semoga kita mendapatkan safa’atnya di kemudian hari. Amin

Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam jenjang perkuliahan Strata I Universitas Sumatera Utara dengan Judul yang penulisajukan Rancang Bangun System Kontrol Alat-Alat Listrik Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler Atmega 328.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada Bapak Drs. Kurnia Brahmana, M. Si dan Bapak Drs. Junaidi Ginting, S.Si, M.Si selaku Pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS dan Awan Maghfirah, S.Si, M.Si selaku Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Fisika FMIPA-USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Staf dan Dosen Fisika FMIPA USU, pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah Semuanya trimakasih atas waktu dan kerjasamanya. Tidak terlupakan kepada Ayahanda Ponidi dan Ibunda Ida Warsih, terima kasih atas kasih sayang dan kepercayaan yang telah kalian berikan kepada anak kalian ini, serta kedua abang dan kedua adikku tercinta, terimakasih buat dukungannya, doa, dorongan dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai penulisan skripsi ini.

Semoga Allah Yang Maha Esa akan membalasnya, Aamiin yaa rabb.

Medan, Agustus 2018

Tri Kusnandri

iii

RANCANG BANGUN SYSTEM KONTROL ALAT-ALAT LISTRIK MENGGUNAKAN BLUETOOTH BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 328

ABSTRAK

Tujuan dari tesis ini adalah untuk menghasilkan hasil nyata dalam memberikan kenyamanan atau kemudahan mengendalikan alat-alat listrik antara lain menyalakan atau mematikan lampu di rumah serta kendali atas alat-alat listrik lainnya. Metode yang digunakan dalam pembuatan Rancang Bangun System Kontrol Alat-Alat Listrik Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler Atmega 328 adalah prototipe.

Metode penelitian ini terdiri dari beberapa tahap, penelitian kepustakaan, metode analisis, metode perancangan dan implementasi.

Hasil yang dicapai adalah menurunkan angka kebakaran karna terjadinya konsleting listrik serta meningkatkan aspek kenyamanan dan kemudahan bagi pemakai serta penyandang cacat dan orang tua, yang sulit berdiri atau untuk mencapai lampu dan terimplementasinya perangkat infrastruktur, di mana serangkaian alat ini dapat bekerja setelah perangkat bluetooth tersedia di smartphone android. terhubung ke modul bluetooth yang terhubung ke mikrokontroler arduino.

Pada dasarnya penggunaan prinsip dari alat ini pengguna harus dapat mengoperasikan smartphone berdasarkan sistem operasi Android.

Kesimpulannya adalah peralatan ini sudah teruji dan dapat digunakan sebagai pengontrol alat-alat listrik dengan smartphone android ringan melalui koneksi Bluetooth tanpa harus menekan tombol saklar.

Kata Kunci : Pengendali alat-alat Listrik, Mikrokontroler, Bluetooth , Android

iv

SYSTEM DESIGN OF ELECTRICAL EQUIPMENT CONTROL USING BLUETOOTH BASED ON ATMEGA 328

MICROCONTROLLER

ABSTRACT

The purpose of this thesis is to produce tangible results in providing comfort or ease of controlling electrical appliances such as turning on or off the lights at home and control of other power tools. The method used in making the Design of Control System of Power Tools Using Bluetooth Based Microcontroller Atmega 328 is a prototype. This research method consists of several stages, library research, analytical methods, design methods and implementation.

The results achieved are to reduce the number of fires due to electric zippers and improve the convenience and convenience aspects for users and disabled people and parents, who are difficult to stand or to reach the lights and the implementation of infrastructure devices, where a series of tools can work after the bluetooth device is available in android smartphone. connected to bluetooth module connected to arduino microcontroller. Basically the use of the principle of this tool the user should be able to operate the smartphone based on the Android operating system.

The conclusion is that this equipment has been tested and can be used as a controller of power tools with a light android smartphone via Bluetooth connection without having to press the switch.

Keywords: Control of Power tools, Microcontroller, Bluetooth, Android

DAFTAR ISI

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar Gambar viii

Daftar Tabel ix

Daftar Lampiran xi

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitian

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.5. Sistematika Penulisan 3

BAB 2. Tinjauan Pustaka 5

2.1. Microcontroller 5

2.1.1. ATmega 328 5

2.1.2. Arduino Nano 7

vi

2.2. Bahasa Pemrograman Arduino 8

2.3. Bluetooth 9

2.2.1. Modul Bluetooth HC-05 9

2.4. Android 9

BAB 3. Metode Penelitian 11

3.1. Diagram Blok Sistem 11

3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega328 12

3.3. Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) 13 3.4. Perancangan relay module dengan arduino 13

3.5. Bluetooth 13

3.5.1. Proses Cara Kerja Bluetooth 14

3.5.2. Flowchart Alur Kerja Bluetooth 14 3.6. Diagram Alir (Flowchart) Alat Keseluruhan 15

3.7 Implementasi 16

7.5.1. Instalasi perangkat keras 16

BAB 4. Hasil Dan Pembahasan 17

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 328 pada 17 Arduino Nano

4.2. Pengujian LCD (Liquid Crystal Display) 18

4.3. Pengujian Bluetooth Module dengan Smartphone Android 19

4.4 Pengujian Rangkaian Keseluruhan 21

4.4.1. Pengujian Jarak Konektivitas Bluetooth 22

vii

BAB 5. Kesimpulan dan Saran 24

5.1. Kesimpulan 24

5.2 . Saran 24

Daftar Pustaka 25

Lampiran

viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1. Arduino Nano ....7

2.2. Pin Pada Arduino Nano ....8

2.3. Modul Bluetooth HC-05 ....9

3.1. Diagram blok sistem ...11

3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328 ...12

3.3. Rangkaian LCD ...13

3.4. Rangkaian Relay module ...13

3.5. Proses Kerja Bluetooth ...14

3.6. Flowchart Alur Kerja Bluetooth ...14

3.7. Diagram Alir (Flowchart) ...15

3.8. Rangkaian Alat secara Keseluruhan ...16

4.1. Pengujian LCD ...19

4.2. Android Sedang Men-scan Modul Bluetooth ...19

4.3. Modul Bluetooth Meminta PIN untuk Pemasangan dengan Android ...20

4.4. Modul Bluetooth sudah Terpasang dengan Android ...20

4.5. Denah Rumah 8 x 17...22

ix

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

2.1. Spesifikasi Arduino Nano... 7

2.2. Sejarah Versi Android ...10

4.1. hasil uji melalui aplikasi ... 21

4.2. Hasil pengujian berdasarkan jarak pada tempat terbuka ... 22

4.3. Hasil Pengujian berdasarkan ruangan pada tempat terbuka ... 23

x

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1. 8 lp Ruang Relay ...26

2. Ip Kamar Bluetooth arduino ... 27

3. Program Arduino 8 relay ... 28

4. Data Sheet Atmega 328p ... 35

5. Data Sheet Bluetooth HC-05 ... …... ... 66

xi

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Zaman modern seperti sekarang ini serta semakin majunya ilmu pengetahuan, alat-alat yang digunakan oleh manusia diharapkan mempunyai nilai lebih dalam meringankan kerja manusia, nilai lebih itu antara lain adalah kemampuan alat tersebut untuk lebih memudahkan manusia dalam melakukan suatu kegiatan.

Sebagai contoh untuk mengendalikan lampu rumah harus dilakukan dengan saklar, hal ini setidaknya dapat diubah dengan penggabungan beberapa teknologi yang semakin berkembang saat ini khususnya bagi pengguna smartphone yang semakin banyak digunakan.

Bluetooth merupakan salah satu alternative teknologi wireless yang berbeda dengan Wi-Fi. Bluetooth diperkenalkan oleh Ericsson pada tahu 1994, untuk keperluan Mobile phone. Ericsson berhasil membuat mobile phone dan headset tanpa kabel. Bluetooth lebih banyak digunakan pada mobile phone, PDA, televise, oven microwave, stereo set, remote control VCD/DVD player dan peralatan rumah tangga lainnya. Pengguna komputer juga dapat menjumpai peripheral Bluetooth berupa mouse, printer, keyboard, headphone, mic, joystick,

dan sebagainya. Keunggulan Bluetooth dibandingkan dengan Wi-Fi terletak pada kemampuannya menggantikan berbagai fungsi kabel tradisional secara “hemat energi”.

Salah satu sistem operasi mobile yang digunakan oleh smartphone adalah android. Kelebihan android dibandingkan sistem operasi smartphone lainnya adalah bersifat open source code sehingga orang-orang dapat menyesuaikan atau menambahkan fitur-fitur yang belum ada pada android sesuai keinginan mereka.

Munculah sebuah gagasan inovasi untuk membuat sebuah rancang bangun system konrol alat-alat listrik menggunakan bluetooth berbasis mikrokontroler ATMega 328, dengan bluetooth sebagai media penguhubungnya dengan jarak

2

kendali masksimal 13 meter. Diharapkan dengan adanya alat ini dapat memudahkan kerja manusia dalam mengontrol alat-alat listrik atau menghidupkan dan

memadamkan lampu rumah tanpa harus berinteraksi langsung dengan saklar listrik.

1.2 Rumusan Masalah

Penelitian ini diarahkan pada permasalahan sebagai berikut :

1. Merancang dan membangun sebuah system konrol alat-alat listrik menggunakan bluetooth agar dapat meminimaisasi kebakaran serta mempermudah manusia.

2. Mengukur jarak yang dapat di jangkau alat ini menggunakan bluetooth berbasis mikrokontroller ATMega 328.

3. Desain rangkaian elektronik untuk menampilkan keluaran mikrokontroler ATMega 328 secara digital pada LCD 2 x 16.

1.3 Batasan Masalah

Untuk memfokuskan penelitian ini, maka disusun batasan masalah yang akan diteliti yakni sebagai berikut :

1. Penilitian ini difokuskan pada pembuatan rancang bangun system konrol alat-alat listrik menggunakan bluetooth berbasis mikrokontroler ATMega 328.

2. Penelitian ini diharapkan agar menciptakan suatu system yang dapat mengntrol alat-alat listrik agar dapat meminimalisasi konsleting pada alat-alat listrik yang dapat menimbulkan kebakaran serta dapat mempermudah pekerjaan manusia.

3. Pada pembuatan alat-alat kontrol listrik ini menggunakan bluetooth yang memiliki cakupan jarak 13 meter sebagai koneksi.

4. Rancang bangun ini khusus membahas penggunaan mikrokontroler ATMega 328 sebagai komponen kendali.

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Merancang kontrol alat-alat listrik jarak jauh dengan bluetooth.

2. Menghubungkan koneksi bluetooth dengan mikrokontroller

3. Menciptkan system yang dapat menghadirkan keamanan serta kemudahan.

3

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini memiliki manfaat yakni :

1. Dengan adanya alat ini dapat mengntrol alat-alat listrik agar dapat meminimalisasi konsleting pada alat-alat listrik yang dapat menimbulkan kebakaran

2. Mempermudah pekerjaan manusia.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memberi gambaran dalam mempermudah serta memahami tentang sistematika kinerja dari alat “RANCANG BANGUN SYSTEM KONTROL ALAT-ALAT LISTRIK MENGGUNAKAN BLUETOOTH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328” maka penulis menyusunnya dengan sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroller ATMega328, modul bluetooth HC-05, Android, dan lain-lain

BAB III : METODE PENELITIAN

Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisa data yang diperoleh dari pengujian alat yang dibuat.

4

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari penelitian ini serta saran yang berkaitan dengan seluruh proses perancangan dan pembuatan tugas akhir ini.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Microcontroller

Menurut Iswanto (2011:2) Microcontroller adalah suatu rangkaian terintegrasi (IC) yang bekerja untuk aplikasi pengendalian. Untuk mendukung fungsi pengendaliannya suatu microcontroller memiliki bagian-bagian seperti Central processing unit (CPU), Read only memory (ROM), Random access memory (RAM), pewaktu/pencacah dan Unit I/O.

Menurut Budiharto (2012:19) Microcontroller adalah pengontrol utama perangkat elektronika saat ini, termasuk robot dan mesin lainya. Pemrograman microcontroller merupakan dasar dari prinsip pengontrolan suatu alat, dimana diorientasikan penerapan microcontroller adalah untuk mengendalikan suatu sistem berdasarkan informasi input yang diterima, lalu diproses oleh microcontroller yang dilakukan aksi pada bagian output sesuain dengan program yang telah ditentukan sebelumnya.

2.1.1 ATMega 328

Mikrokontroler merupakan sebuah single chip yang didalamya telah dilengkapi dengan CPU (Central Prosessing Unit); RAM ( RandomAcces Memory); ROM ( Readonly Memory), Input, dan Output, Timer\ Counter, Serial com port secara spesifik digunakan untuk aplikasi –aplikasi control dan buka aplikasi serbaguna.Mikrokontroler umumnya bekerja pada frekuensi 4MHZ- 40MHZ. perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan kontrol tertentu seperti pada sebuah penggera motor.

Read only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, sesuai dengan susunan MCS-51.

Memorypenyimpanan program dinamakan sebagai memory program.Random Acces Memory (RAM) isinya akan begitu sirna IC kehilangan catu daya dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakaiuntuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.

6

Mikrokontroler biasanya dilengkapi dengan UART (Universal AsychoronousReceiver Transmitter) yaiut port serial komunikasi serial asinkron, USART (Universal Asychoronous\Asy choronous Receiver Transmitter) yaitu port yangdigunakan untuk komunikasi serial asinkron dan asinkron yang kecepatannya 16 kalilebih cepat dari Uart, SPI ( Serial Port Interface), SCI ( Serial CommunicationInterface ), Bus RC ( Intergrated circuit Bus ) merupakan 2 jalur yang terdapat 8 bit,CAN ( Control Area Network ) merupakan standard pengkabelan SAE (Society ofAutomatic Enggineers).

Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinyaprogram-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar,sedangkanrutin-rutin antar muka pernagkat keras disimpan dalm ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM yang ukurannya relative lebih besar,sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sedrhana sementara, termasuk register-register yang digunakan pada Microctroller yang bersangkutan.

Mikrokontroler saat ini sudah dikenal dan digunakan secar luas pada duniaindustri.Banyak sekali penelitian atau proyek mahasiswa yang menggunakan berbagai versi mikrokontroler yang dapat dibeli dengan harga yang relative murah.

Hal inidikarenakan produksi missal yang dilakukan oleh para produse chip seperti Atmel,Maxim, dan Microchip. Mikrokontroler saat ini merupakan chip utama pada hampirsetiap peralatan elektronika canggih. Alat-alat canggih pun sekarang ini sangatbergantung pada kemampuan mikrokontroler tersebut.Mikrikontroler AVR memilkiarsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bitword) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda denganinstruksi MCS51 yang membutuhkan siklus 12 clock.Tentu saja itu terjadi karenakedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda.

AVRberteknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapatdikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, danAT86RFxx. Pada dasarnya, yang membedakan masing-masing kelas

7

adalah memori,peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsiektur dan instruksi yang digunakan, merekabias dikatakan hampir sama.

2.1.2 Arduino Nano

Arduino Nano adalah sebuah board yang mempunyi ukuran kecil yang rancang berdasarkan Atmega328 atau Atmega168. Dengan ukuran yang kecil board ini sangat praktis digunakan sehingga membuatnya menjadi mikrokontroller paling populer. Board ini kekurangan yaitu tidak memiliki port untuk DC power, dan bekerja hanya dengan kabel Mini-B USB. Board Arduino nano didesain dan diproduksi oleh Gravitech (Arduino, 2016). Berikut gambar 1 menunjukkan bentuk fisik ArduinoNano.

Gambar 2.1. Arduino Nano Berikut spesifikasi dari Arduino Nano :

Tabel 2.1. Spesifikasi

8

Arduino Nano memiliki beberapa pin yang memiliki fungsinya masing-masing.

Berikut pada gambar 2 ditunjukkan tata letak pin dan fungsi pada ArduinoNano.

Gambar 2.2. Pin Pada Arduino Nano 2.2 Bahasa Pemrograman Arduino

Syahwil (2013:80) menyatakan, bahwa banyak bahasa yang bisa digunakan untuk program mikrokontroler, misalnya bahasa assembly. Namun dalam pemrograman arduino bahasa yang dipakai adalah bahasa C.

Kusuma (38) menyatakan, bahwa akar bahasa C adalah bahasa BCPL yangdikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967. Bahasa C adalah bahasa standart, artinya suatu program yang ditulis dengan versi bahasa C tentu akan dapat dikompilasikan dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan, diantaranya adalah sebagai berikut:

a. Bahasa C tersedia hampir disemua jenis komputer.

b. Kode bahasa C bersifat portable.

c. Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci.

d. Proses executable program bahasa C lebih cepat.

e. Dukungan pustaka yang banyak.

f.C adalah bahasa yang terstruktur.

g. Selaian bahasa tingkat tinggi, C juga dianggap sebagai bahasa tingkat menengah.

h. Bahasa C adalah compiler.

9

2.3 Bluetooth

Menurut Sofana (2008 : 354), Bluetooth adalah salah satu alternatif teknologi wireless yang dibuat untuk peralatan mobile (mobile device). Bluetooth berbeda dengan wifi (keluarga 802.11) standar yang diguanakan oleh Bluetooth mengacuh pada spesifikasi IEEE 802.15. Buetooth menggunakan frekuensi 2,4 GHz dengan keceptan transfer data kurang dari 1 Mbps (sekitar 800 Kbps). Sebuah peralatan Bluetooth dapat berkomunikasi dengan peralatan lain yang berbeda pada jarak 13 Meter. Saat ini telah dikembangkan standar baru yang dapat menjangkau jarak sekitar 100Meter (tanpa pengahalang).

2.2.1 Modul Bluetooth HC-05

Modul bluetooth yang di pasang pada board Arduino Mikrokontroler adalah modul bluetooth HC-05 dengan supply tegangan sebesar 3,3 V ke pin 12 modul bluetooth. Pin 1 pada modul bluetooth sebagai transmitter yang akan dihubungkan ke pin 3 mikrokontroler ATmega 328, kemudian pin 2 pada bluetooth sebagai receiver yang akan dihubungkan ke pin 2 mikrokontroler ATmega 328.

Gambar 2.3. Modul Bluetooth HC-05

2.4 Android

Android sebagai sistem operasi pertama kaliada pada tahun 2003 yang dikembangkan oleh perusahaan Android inc. Pada tahun 2006 perusahaan raksasa google mengambil alih persusahaan tersebut.

pada tanggal 12 November 2007 pertama kali dirilis SDKAndroidBeta, perangkat mobile yang pertama kali menggunakan android adalah HTC dengan sistem operasi android 1.0 resmi dirilis pada tanggal 23 september 2008. Kemudian android berkembang dan mulai dipakai beberapa manufaktur smartphone dunia.

Berikut sejarah perkembangan versi android pada tabel.

10

Tabel 2.2. Sejarah Versi Android

11

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Diagram Blok Sistem

Diagram merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari suatu atau lebih komponen yang memiliki kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok komponen mempengaruhi komponen yang lainnya. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem.

Dengan diagram blok kita dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang, seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1

Bluetooth

Display Bluetooth

Microcontroler

HandPhone Lampu 1 Lampu 3 Lampu 5 Lampu 7

Lampu 2 Stop Kontak Lampu 6 Lampu 8

Power Supplay

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem

12

3.2. RangkaianMikrokontrolerATMega328

Dari gambar 13, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega328P dengan compiler Arduino. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Untuk men-download file heksadesimal kemikrokontroler Atmega 328P digunakanlah pin Tx, Rx pada kaki mikrokontroler dihubungkan ke USB via programmer. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer atau terjadi error sehingga port nya tidak terhubung, maka pemrograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon

Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328

13

3.3 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2 Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.

Pemasangan potensio sebesar 5 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.

Gambar 3.3. Rangkaian LCD

Dari gambar 15, rangkaian ini terhubung ke PC.0... PC.5, yang merupakan pin I/O dua arah dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial.

Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega328.

3.4 Perancangan relay module dengan arduino

Rangkaian relay module dengan arduino digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik kepada lampu yang terhubung. Rangkaian ini dirancang sesuai program mikrokontroler arduino, dimana terdapat sinyal kontrol dari mikrokontroler arduino.

Gambar 3.4. Rangkaian Relay module

3.5 Bluetooth

Perancangan sistem alat kendali lampu rumah menggunakan bluetooth.

Bluetooth adalah salah satu alternatif teknologi wireless yang dibuat untuk peralatan mobile (mobile device). Bluetooth berbeda dengan wifi. Bluetooth menggunakan frekuensi 2,4 GHz dengan keceptan transfer data kurang dari 1 Mbps (sekitar 800

14

Kbps). Sebuah peralatan bluetooth dapat berkomunikasi dengan peralatan lain yang berbeda pada jarak 13Meter. Saat ini telah dikembangkan standar baru yang dapat menjangkau jarak sekitar 100Meter (tanpa penghalang).

3.5.1. Proses Cara Kerja Bluetooth

Proses cara kerja bluetooth dapat dilihat pada gambar

Gambar 3.5. Proses Kerja Bluetooth.

Berdasarkan gambar 2 dapat dijelaskan bahwa modul bluetooth menerima sinyal dari bluetooth smartphone android, kemudian data dibaca oleh modul bluetooth selanjutnya mikrokontroler akan mengecek data tersebut.

3.5.2. Flowchart Alur Kerja Bluetooth

Flowchart untuk alur cara input data mikrokontroler Alat Kendali Lampu Rumah menggunakan Bluetooth (HC-05).

Gambar 3.6. Flowchart Alur Kerja Bluetooth

15

Pertama aktifkan bluetooth yang ada pada smartphone. Selanjutnya mulai melakukan pencarian perangkat modul bluetooth. jika perangkat sudah ditemukan maka langsung dihubungkan. Kemudian akan muncul tampilan password pada layar smartphone, apabila perangkat tidak di temukan maka kita diminta melakukan pencarian perangkat kembali

3.6 Diagram Alir (flowchart) Alat Keseluruhan

Diagram Alir (flowchart)dapat dilihat pada gambar berikut.

Mulai

Mencari

Perangkat Bluetooth

Tampilan Perangkat Yang

Ditemukan

Ya

Tidak

Menghubungkan Yang Ditemukan

Ya

Perangkat Terhubung

Lampu 1 Lampu 2 Lampu 3 Stop Kontak Lampu 5 Lampu 6 Lampu 7 Lampu 8 ON / OFF ON / OFF ON / OFF ON / OFF ON / OFF ON / OFF ON / OFF ON / OFF

END

Gambar 3.7. Diagram Alir (flowchart)

16

Berdasarkan gambar 4 dapat dijelaskan proses jalannya:

a. Pada saat bluetooth diaktifkan dari smartphone android maka akan mencari perangkat modul bluetooth yang terpasang pada mikrokontroller.

b. Maka akan tampil perangkat bluetooth yang sudah tersedia kemudian dihubungkan pada modul bluetooth yang ada pada mikrokontroller dengan memasukan password terlebih dahulu.

c. Setelah perangkat sudah terhubung maka pengendalian lampu rumah dapat dikendalikan melalui smartphone Android yang sudah terpasang aplikasi.

3.7 Implementasi

Implementasi merupakan kegiatan akhir dari proses penerapan sistem baru, dimana tahap ini merupakan tahap meletakkan sistem supaya siap untuk dioprasikan dan dapat dipandang sebagai usaha untuk mewujudkan sistem yang telah dirancang.

3.7.1 Instalasi perangkat keras

Instalasi perangkat keras merupakan suatu proses instalasi alat atau perakitan alat yang digunakan dalam membangun sistem pengendalian lampu rumah berbasis mikrokontroler arduino menggunakan smartphone android.

a. Rangkaian Alat secara Keseluruhan

Gambar3.8 Rangkaian alat secara keseluruhan

17

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 328 pada Arduino Nano Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller arduino nano telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian bagaian ini dilakukan dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller arduino nano.

Programnya adalah sebagai berikut:

// the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() {

// initialize digital pin 13 as an output.

pinMode(13, OUTPUT);

}

// the loop function runs over and over again forever void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second

digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second

}

Program diatas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke pin 13 selama 1 detik kemudian mematikannya selama 1 detik secara terus menerus.

Perintah digitalWrite(13, HIGH); akan menjadikan pin 13 berlogika HIGH yang menyebabkan LED menyala, delay(1000); akan menyebabkan LED ini menyala selama satu detik. Perintah digitalWrite(13, LOW); akan menjadikan pin 13 berlogika LOW yang akan menjadikan LED mati, delay(1000); akan menjadikan LED mati selama satu detik.

18

Jika program tersebut di transmisi ke mikrokontroller arduino nano, kemudian arduino nano dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum mikrontroller arduino nano telah bekerja dengan baik.

4.2. Pengujian LCD (Liquid Crystal Display)

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja dari LCD apakah bias menampilkan informasi dari mikrokontroler. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan LCD dengan Arduino Nano. Berikut ini adalah program untuk mengaktifkan LCD.Kode Arduino :

//include code perpustakaan:

#include<LiquidCrystal.h>

//inisialisasi nomer pin lcd:

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

Void setup{} {

//pengaturan awal lcd untuk kolom dan baris:

Lcd.begin(16, 2); } Void loop{} {

//mengatur kursor kolom dan baris:

lcd.setCursor(0,0);

//mencetak pesan ke LCD:

Lcd.print(“Lampu Bluetooth”);

//mengatur kursor kolom dan baris:

lcd.setCursor(0,1);

//mencetak pesan ke LCD:

lcd.print(" 1 sd 8 – a sd h");

delay(300);

lcd.clear();

}

Hasil dari program diatas adalah sebagai berikut :

19

Gambar 4.1 Pengujian LCD

4.3. Pengujian Bluetooth Module dengan Smartphone Android

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah Modul Bluetooth HC-05 ini dapat berkomunikasi dengan Android atau tidak. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan tegangan 5V pada modul Bluetooth yang kemudian keberadaannya dideteksi oleh Android dengan men-scanBluetooth. Seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.2. Android Sedang Men-scan Modul Bluetooth

Setelah Android selesai men-scan, pada bagian available device terdapat device yang terdeteksi oleh Android yaitu modul Bluetooth HC-05. Pilih, kemudian muncul kotak dialog Perangkat yang tersedia yang meminta PIN (default : 1234) untuk menyambungkan dengan Android.

20

Gambar 4.3. Modul Bluetooth Meminta PIN Untuk Pemasangan dengan Android

Gambar 4.4. Modul Bluetooth Sudah Terpasang dengan Android

21

4.4. Pengujian Rangkaian Keseluruhan

Pada bagian ini seluruh rangkaian diuji secara keseluruhan mulai dari perangkat android, bluetooth HC-05, mikrokontroler ATMega328, LCD, driver lampu dan kontak, serta lampu, Pengujian dilakukan melalui aplikasi yang berjalan pada sebuah smartphone Android. Setelah menghubungkan perangkat melalui bluetooth, masukan angka 1 sd 8 untuk mengihidupkan dan huruf a s/d h untuk mematikan di kolom komentar pada aplikasi diuji fungsionalitasnya. Hasilnya terdapat pada tabel berikut.

4.1. hasil uji melalui aplikasi

No Perintah Langsung kondisi Hasil

1 1 ON ON

2 A OFF OFF

3 2 ON ON

4 B OFF OFF

5 3 ON ON

6 C OFF OFF

7 4 ON ON

8 D OFF OFF

9 5 ON ON

10 E OFF OFF

11 6 ON ON

12 F OFF OFF

13 7 ON OFF

14 G OFF OFF

15 8 ON OFF

16 H OFF OFF

Dapat disimpulkan bahwa semua perangkat berfungsi dengan baik pada aplikasi.

22

4.4.1. Pengujian Jarak Konektivitas Bluetooth

Pengujian dilakukan di rumah sebenarnyayang mempunyai luas 8x17m dengan 2 skenario, pertama didalam ruangan, kedua di luar ruangan dengan denah ruangan pada gambar 4.5 berikut. Terdapat 8 ruangan dengan X adalah tempat modul bluetooth diletakkan

7

8

Gambar 4.5 Denah Rumah 8 x 17 Hasil dapat dilihat pada tabel 4 dan 5 berikut :

Tabel 4.2.Hasil pengujian berdasarkan jarak pada tempat terbuka

No Jarak (meter) Status

1 1 Lampu nyala

2 5 Lampu nyala

3 10 Lampu nyala

4 13 Lampu nyala

5 >13 Lampu Mati

23

Tabel 4.3. Hasil Pengujian berdasarkan ruangan pada tempat terbuka

No Ruang Status

1 1 Lampu nyala

2 2 Lampu nyala

3 3 Lampu nyala

4 4 Lampu nyala

5 5 Lampu nyala

6 6 Lampu nyala

7 7 Lampu Mati

8 8 Lampu Nyala

Dapat disimpukan bahwa jarak maksimum pada ruangan terbuka adalah lebih dari 13 m, dan pengujian dalam ruangan membuktikan bluetooth cukup untuk digunakan dalam pemakaian rumah.

24

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasar perancangan system, pembuatan alat serta dari pengujian-pengujian yang telah dilakukan, dapat dibuat beberapa kesimpulan, antara lain :

a. Berdasar hasil pengujian yang dilakukan, alat dapat bekerja dengan baik untuk mengendalikan lampu rumah dengan jarak maksimal 13 meter tanpa ada penghalang.

b. Rancang Bangun system kontrol alat-alat listri ini berjalan dengan baik dan mampu meminimalisir kebakaran karna konstleting arus listrik serta menghadirkan kemudahan untuk manusia.

c. Tidak Berjalan Pada lampu 7 dan 8 ADC (analog digital converter) dan tidak sesuai dengan rangkaian digital pada alat ini

Saran

Dalam pembuatan System pengontrol alat-alat listrik ini masih terdapat kekurangan- kekurangan. Saran yang dapat disampaikan untuk peneliti selanjutnya antara lain :

a. Jarak yang dapat dijangkau maksimal hanya 13 meter tanpa penghalang dan 10 meter jika ada penghalang karena media penghubung yang digunakan Bluetooth. Peneliti berikutnya dapat mengembangkan dengan media penghubung lainnya agar jarak jangkauan lebih jauh, misalnya menggunakan Wifi Shield ataupun GSM Shield.

b. Pada Alat ini perlu ditambahkan pendingin system agar menetralkan suhu panas yang berada pada rangkaian system bila digunakan terlalu lama.

c. Pada alat rancang bangun ini belum terdapat tombol exit. Peneliti berikutnya dapat mengembangkan alat dengan menambahkan tombol exit atau menambah menu-menu lainnya.

25

DAFTAR PUSTAKA

Budiharto. 2012. Robot Vision. Yogyakarta: Andi.

Irawan. 2012. Membuat Aplikasi Android Untuk Orang Awam.Penerbit Maxikom:Palembang.

Iswanto. 2011. Belajarmicrocontroller AT89s51 dengan bahasa C.

Penerbit Andi:Yogyakarta.

Sofana. 2008. Membangun Jaringan Komputer. Penerbit Informatika: Bandung.

Shalahuddin, M. 2010 .Rekayasa Perangkat Lunak. Penerbit Modula: Bandung.

Chaerulloh. Roby, 2014, Aplikasi Mikrokontroler ATmega5835 Untuk Menghitung Jumlah dan Panjang Produk Yang dihasilkan Mesin Roolforming Secara Otomatis. Tugas Akhir Program Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Jakarta (tidak dipublikasikan).

Creswell. John W, 2010, Research Design Pendekatan Kualitatif, Kuantitatif dan

Mixed, Pustaka Pelajar, Yogyakarta.

Dian. Wirdasari, 2010, Membuat Program Dengan Menggunakan Bahasa C, Jurnal STMIK TRIGUNADHARMA