SISTEM PEMANTAU SUHU RUANGAN BERBASIS
ARDUINO UNO MENGGUNAKAN SMARTPHONE
(ANDROID)
LAPORAN TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Program Studi Teknik Telekomunikasi
Politeknik Negeri Medan
oleh:
NURENYTASARI ANGGRAINI NIM :1205063312
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN-1
Yang bertanda tangan di bawah ini, Dosen Pembimbing, Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi, dan Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir dari :
Nama : Nurenytasari Anggraini Nim : 1205063312
Dengan judul:
“SISTEM PEMANTAU SUHU RUANGAN BERBASIS
ARDUINO UNO MENGGUNAKAN SMARTPHONE
(ANDROID)”
Telah diperiksa dan dinyatakan selesai, serta dapat diajukan dalam ujian sidang tugas akhir.
Medan, 28 Agustus2014
Kepala Program Studi Dosen Pembimbing
Teknik Telekomunikasi
Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng Ir.Morlan Pardede MT
LEMBAR PENGESAHAN-2
Yang bertanda tangan di bawah ini, Koordinator sidang, Penguji I, dan Penguji II Politeknik Negeri Medan menyatakan bahwa laporan tugas akhir dari :
Nama : Nurenytasari Anggraini Nim : 1205063312
Dengan judul :
“SISTEM PEMANTAU SUHU RUANGAN BERBASIS
ARDUINO UNO MENGGUNAKAN SMARTPHONE
(ANDROID)”
Telah selesai diujikan dalam siding pada tanggal 28 Agustus 2014
Medan, 28Agustus 2014
Koordinator Sidang,
Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng NIP. 1960 0502 199862 1 001
Penguji I, Penguji II,
Sangap Mulyadi, S.T, M.T Waldemar Banurea, ST.MT
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mampu untuk menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Telah banyak ilmu yang penulis peroleh selama menjalani masa pembekalan awal, pendeskripsian kegiatan dan perealisasian metode yang didapatkan di bangku perkuliahan. Penulisan laporan Tugas Akhir ini didasarkan pada referensi yang telah ada sebelumnya guna mendapatkan sumber yang benar-benar presisi agar menghasilkan suatu laporan yang benar-benar-benar-benar sesuai dengan yang dibutuhkan oleh kalangan pembaca.
Dalam menyusun laporan ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, baik berupa materil,spiritual, tenaga, informasi serta waktu yang diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. Maka dalam kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Syahruddin, S.T., M.T selaku Direktur Politeknik Negeri Medan
2. Bapak Junaidi S.T, M.T selaku Kepala Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan
3.Bapak Suhaili Alifuddin M. Eng selaku Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi Negeri Medan
4. Bapak Ir. Morlan Pardede M.T selaku dosen pembimbing yang senantiasa telah mendukung kami.
5. Bapak Indrayadi, S.T, M.T selaku Dosen wali TK-6D di Politeknik Negeri Medan
6. Bapak/Ibu Dosen dan Staff Pegawai yang mengajar di Politeknik Negeri Medan 7. Ayahanda dan Ibunda penulis beserta seluruh keluarga yang telah memberi
8. Teman-teman seperjuangan yang juga menyelesaikan Tugas Akhir, yaitu mahasiswa TK-6A, TK-6B, TK-6C dan khususnya mahasiswa TK-6D yang selalu setia selama 3 tahun perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat menyempurnakan laporan Tugas Akhir ini
Medan, 28 Agustus 2014
ABSTRAK
Sebagai makhluk hidup pada hakikatnya memerlukan kenyamanan, salah satu yang mempengaruhi kenyamanan adalah temperatur. Agartemperatur dapat dipertahankan pada daerah kenyamanan maka perlu dilakukan proses pengontrolan. Pada tugas akhir ini akan dirancang dan dibuat alat Sistem Pemantau Suhu Ruangan Menggunakan Android Berbasis Arduino Uno. Suhu ruangan dideteksi dengan sensor LM35. Keluaran sensor berupa sinyal analog diubah menjadi data digital agar dapat diterimaArduino Uno untuk di proses. Hasil proses dikirim ke ponsel berbasis android untuk ditampilkan di ponsel. Ketika suhu naik melebihi batas yang telah ditentukan maka kipas 12volt akan bekerja secara otomatis dan mikrontroler pada arduino menginformasikan ke ponsel ketika suhu sudah mengalami penurun mencapai batas minimum mikrontroler akan mematikan kipas serta menginformasikan ke ponsel. Jika temperatur dibawah batas minimum mikrokontroler mengaktifkan lampu untuk memanasi ruangan. Hasil dari rancangan ini telah dapat menetralisir suhu ruangan dimana jika temperatur 35°c kipas ON dan lampu OFF dan jika temperatur 27°c lampu akan ON dan kipas OFF.
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR ... ii ABSTRAK ... iii DAFTAR ISI ... ivDAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... xi BAB 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Batasan Masalah ... 2 1.4 Tujuan Penulisan ... 2 1.5 Manfaat Penulisan ... 3 1.6 Metedologi Penulisan ... 3 1.7 Sistematika Penulisan ... 4
BAB 2 DASAR TEORI ... 5
2.1 Arduino Uno ... 5
2.2 Software ... 6
2.3 Sensor Suhu LM35 ... 8
2.3.1 Kelebihan dan Kekurangan ... 10
2.5 Transistor ... 13 2.6 Resistor ... 13 2.7 Dioda ... 17 2.7.1 ... 19 2.7.2 ... 20 2.8 Android ... 21 2.8.1 Perkembangan Android ... 21 2.8.2 Fitur Android ... 27
2.8.3 Kelebihan dan Kekurangan ... 29
BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI ... 31
3.1 Perancangan Perangkat Keras ... 31
3.2 Perancangan Skematik Rangkaian ... 31
3.2.1 Modul Arduino Uno ... 33
3.2.2 Spesifikasi Arduino Uno ... 34
3.2.3 Catu Daya (Power) ... 35
3.2.4 Memori ... 36
3.2.5 Input dan Output ... 36
3.3 Modul Bluetooth ... 38
3.3.1 Fitur Bluetooth ... 39
3.3.2 Langkah untuk menghubungkan Bluetooth ... 40
3.3.3 PIN Bluetooth ... 40
3.5 Rangkaian Kipas Driver ... 42
3.6 Rangkaian Pengontrol Lampu ... 43
3.7 Rangkaian Keseluruhan ... 44
3.8 Flow Chart Android ... 46
3.9 Flow Chart Arduino Uno ... 51
3.10 Implementasi Perangkat Lunak ... 56
3.10.1 Arduino Uno ... 56
3.10.2 Basic For Android ... 57
3.11 Tampilan Menu Pada Smartphone ... 59
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM ... 63
4.1 Pengujian Koneksi antara Smartphone dengan Bluetooth ... 63
4.2 Pengujian Koneksi antara Arduino dengan Rangkaian Driver . 64 4.2.1 Pengujian Rangkain Catu Daya ... 64
4.2.2 Pengujian Transistor Driver ... 65
4.2.3 Pengujian Modul Bluetooth ... 66
4.2.4 Pengujian Sensor Suhu LM35 ... 66
4.3 Pengujian Jarak Komunikasi bluetooth dengan Alat ... 67
4.4 Analisa Sistem ... 68
4.5 Program Perangkat Lunak ... 69
4.5.1 Android ... 69
4.5.2 Arduino Uno ... 77
5.1 Simpulan ... 80 5.2 Saran ... 80 DAFTAR PUSTAKA ... xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Uno ... 5
Gambar 2.2 Simbol LM35 dan Fisik LM35 ... 8
Gambar 2.3 Contoh Kontruksi Relay dengan Kontak Tukar ... 11
Gambar 2.4 Lambang Relai dengan berbagai macam kontak ... 12
Gambar 2.5 Simbol Transistor ... 13
Gambar 2.6 Contoh fisik Resistor ... 14
Gambar 2.7 Simbol dan Struktur Dioda ... 17
Gambar 2.8 Dioda dengan Bias Maju ... 18
Gambar 2.9 Dioda dengan Bias Negatif ... 18
Gambar 2.10 Grafik Arus Dioda ... 19
Gambar 2.11 Simbol Zener ... 19
Gambar 2.12 Simbol LED ... 20
Gambar 2.13 Android versi 1.1 ... 22
Gambar 2.14 Android versi 1.5 ( Cupcake ) ... 22
Gambar 2.15 Android versi 1.6 ( Donut ) ... 23
Gambar 2.16 Android versi 2.0/2.1 ( Eclair ) ... 24
Gambar 2.17 Android versi 2.2 ( Froyo : Frozen Yoghurt ) ... 24
Gambar 2.18 Android versi 2.3 ( Gingerbread ) ... 25
Gambar 2.19 Android versi 3.0/3.1 ( Honeycomb ) ... 25
Gambar 2.20 Android versi 4.0 (ICS: Ice Cream Sandwich) ... 26
Gambar 2.22 Android versi 5.0 (Key Limi Pie) ... 27
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 31
Gambar 3.2 Rangkaian Arduino Uno ... 34
Gambar 3.3 RangkaianModul Bluetooth ... 39
Gambar 3.4 FisikModulBluetooth ... 39
Gambar 3.5 RangkaianSensor Suhu LM35 ... 41
Gambar 3.6 RangkaianDriverKipas ... 42
Gambar 3.7 RangkaianPengontrol Lampu ... 43
Gambar 3.8 Rangakaian Keseluruhan ... 44
Gambar 3.9 Flow ChartAndroid ... 46
Gambar 3.10 Flow ChartArduino Uno ... 51
Gambar 3.11 TampilanSoftwareArduino Uno ... 56
Gambar 3.12 TampilanMenjalankan Program padaSoftware ... 57
Gambar 3.13 TampilanSoftware Basic for Android ... 57
Gambar 3.14 TampilanuntukMeng-compile Program ke android MenggunakanBluetooth ... 58
Gambar 3.15 TampilanuntukMeng-compile Program ke android menggunakanWireless ... 59
Gambar 3.16 Tampilanawal pada saat mendesign menu ... 60
Gambar 3.17 Proses memasukkan gambar untuk didesign... 60
Gambar 3.18 Label suhu pada ruang ... 61
Gambar 3.20 Label Lampu ... 62
Gambar 3.21 Tampilan keseluruhan menu ... 62
Gambar 4.1 Tampilan Menu Samartphone ... 69
Gambar 4.2 Tampilan Device Bluetooth ... 70
Gambar 4.3 TampilanKipaspadasaat menyala ... 71
Gambar 4.4 TampilanLampupadasaat menyala ... 72
Gambar 4.5 TampilanSuhupadaruangan secara manual ... 73
Gambar 4.6 TampilanSuhupadaruangan secara otomatis ... 74
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Warna Gelang pada Resistor ... 15
Tabel 4.1 Hasil Pengujian antara Smartphone dengan Modul Bluetooth ... 63
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Transistor Driver ... 65
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Modul Bluetooth ... 66
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Suhu Temperatur dari LM35 ... 66
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Jarak Komunikasi Bluetooth dengan Alat ... 67
DAFTAR PUSTAKA
Blocker, Richard (2004). Dasar Elektronika. Yogyakarta : ANDI
Agus Robinson, Anritsu, Stevenase (2000). On Your Mask For Testing Bluetooh, Test and Measured Worlds.Form
http://id.wikipedia.org/wiki/Bluetooth, 29 April 2013 Linsey, Trevor (2004). Instalasi Listrik Dasar. Jakarta. Erlangga
Keefe, T.J (2007). The Nature of Light. From
http://id.wikipedia.org/wiki/lampu_pijar, 15 Mei 2013 http:// panduan.anekarobot.com/apa-dan-mengapa-arduino.html
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kenyaman ruangan merupakan salah satu yang harus diperhatikandimana dengan kenyamanan manusia dapat bekerja dengan produktivitas tinggi. Salah satu membuat ruangan tidak nyamana adalah temperatur yang tinggi yang mengakibatkan manusia akan mengalami pembuangan energi yang sia-sia. Temperatur ruangan dapat naik diakibatkan dari matahari dan juga manusia yang ada dalam ruangan tersebut. Dengan demikian ruangan tempat manusia melakukan aktivitas akan bertambah panas. Untuk menjaga temperatur ruangan ini tetap pada daerah nyaman perlu dibuat sebuah alat yang dapat mempertahankan temperatur ruangan.
Salah satu alat kendali yang telah banyak dipasarkan dengan harga murah adalah Arduino Uno yang berbasis mikrokontroler ATMEGA328 denga menggunakan mikrokontroler rangkaian menjadi relatif sederhana dan lebih fleksibel karena bekerja berdasarkan program yang diberikan.
Salah satu sensor temperatur yang tersedia dipasaran adalah LM35 yang mempunyai sensitivitas 10mv/°C. Rangkaian sensor ini sangat sederhana sehingga mudah untuk digunakan didalam pengukuran temperatur keluaran sensor ini dengan mudah dapat dihubungkan ke modul arduino.
Salah satu media transmisi data yang telah dilengkapi pada ponsel adalah bluetooth. Penggunaan bluetooth ini sangat mudah sehingga dapat melakukan pengiriman antara mikrokontroler ke ponsel yang dilengkapi dengan bluetooth. Dengan tersedianya Arduino, LM35, Transmitter Bluetooth. Dan pentingnya mengatur temperatur penulis membuat sebuah alat yang dapat mengendalikan suhu ruangan berbasis arduino dengan judul:
“Sistem Pemantau Suhu Ruangan Menggunakan Android Berbasis Arduino UNO”
2
1.2 Rumusan Masalah
Pada pembuatan Tugas Akhir ini dibuat perumusan masalah, yaitu : 1. Bagaimana menghubungakan sensor LM35 ke Mikrokontroler ? 2. Bagaimana menghubungkan bluetooth ke mikrokontroler ?
3. Bagaiamna cara merancang dan membuat alat sitem pemantau suhu ruangan menggunakan android berbasis arduino uno?
4. Bagaimana cara membuat program alat sistem pemantau suhu ruangan menggunakan android berbasis arduino ke aplikasi basic for android (B4A)?
5. Bagaimana pengujian alat dan analisa data hasil nya?
1.3 Pembatasan Masalah
Dikarenakan luasnya permasalahan di dalam pembahasan dan agar tidak terjadi kesalah pahaman maksud dari apa yang ada di dalam penulisan tugas akhir ini maka dibutuhkannya pembatasan masalah tersebut antara lain :
• Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno yang digunakan sebagai pengontrol dalam sensor LM35.
• Bluetooth merupakan alat bantu untuk menyampaikan informasi ke android dengan jarak 10-20 meter.
• Sensor yang digunakan adalah LM35 yang bisa kita tentukan suhu nya sekitar 30°C sampai 45°C.
1.4 Tujuan Penulisan
Berikut ini merupakan beberapa tujuan dari penulisan tugas akhir ini antara lain
• Membuat sebuah alat yang dapat mengendalikan suhu ruangan.
• Untuk memenuhi salah satu persyaratan wisuda di Politeknik Negeri Medan.
• Mengetahui cara mengkomunikasikan antara mikrokontroler khusus nya Arduino sebagai pengontrol.
3
• Mengetahui cara mengkomunikasikan android ke aplikasi Basic For Android (B4A).
1.5 Manfaat Tugas Akhir
• Tersedianya sebuah alat yang mampu mengendalikan temperatur ruangan agar orang yang bekerja dapat melakukan aktivitas nya dengan nyaman.
• Dapat membantu manusia dalam pemantauan suhu ruangan terutama dalam bidang industri.
• Dapat mempermudah mengetahui suhu ruangan jika sudah mengalami kenaikan agar rauangan tetap nyaman, tidak merusak alat dan lain-lain.
• Dapat menginspirasi bagi khalayak ramai tentang pembuatan alat kendali temperatur ruangan.
1.6 Metodologi Penelitian
Metode yang dilakukan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini adalah : a. Study Pustaka
• Mengumpulkan informasi dan mempelajari hal-hal yang berhubungan dengan topik tugas akhir.
• Pengumpulan data-data dari komponen penyusun rangkaian
• Membaca buku yang berhubungan dengan perancangan alat
• Browsing di internet yaitu pencarian data-data yang dapat dijadikan sebagai bahan referensi penulisan Tugas Akhir ini.
b. Mengadakan konsultasi dan bimbingan dengan Dosen Pembimbing.
c. Diskusi dengan rekan satu tim dalam upaya penyelesaian proyek Tugas Akhir ini.
d. Membuat alat sistem pemantau suhu ruangan dengan bantuan Dosen Pembimbing.
4
e. Pengujian alat dapat dilakukan tahap demi tahap agar tidak terjadi kesalahan setelah alat sudah dibuat.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada tugas akhir ini dibagian atas beberapa bab dan masing – masing bab terbagi menjadi beberapa sub - bab.Setiap bab memberikan gambaran secara keseluruhan mengenai isi dari tugas akhir ini.
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini menjelaskan tentang teori yang berhubungan dengan system atau alat yang dirancang diantaranya yaitu, teori pengertian tentang mikrokontroler, arduino, sensor suhu LM35, kipas dc, bluetooth, dan android
BAB III PERANCANGAN ALAT
Dalam bab ini dibahas tentang perancangan alat dari system pengukur suhu dan otomatisasi pendingin ruangan.
BAB IV PENGUJIAN ALAT
Bagian bab ini menjelaskan tentang pengujian alat yang digunakan dalam tugas akhir ini dan menjelaskan hasil pengukuran darimulai input dan output yang dihasilkan dari alat yang dirancang.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam bab ini menjelaskan kesimpulan dari tugas akhir ini dan memberikan saran dari alat yang dibuat.
