PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GORDEN
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA16
BERBASIS SMS GATEWAY
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh
Erni Widiastuti
13.11.7257
kepada
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER
AMIKOM YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2017
1
PERANCANGAN ALAT PENGENDALI LAMPU DAN GORDEN
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA16
BERBASIS SMS GATEWAY
Erni Widiastuti
1), Nila Feby Puspitasari
2),
1) 2)Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta
Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283
Email : [email protected]), [email protected]2)
Abstract - With the rapid technological develop ments and modern today, par- ticularly in electnics a lot of p- eople who have develo- ped or use a tool that can ease the job.As well as turn off or turn on the lights and close or open the curtains routines Often performed every morning and evening.
This activity is very easy going but this activity is difficult, to do by the people - busy Often people leave Reviews their homes and must race against tiPme. Thus, it will create a tool that can help alleviate the work, the which is a way to control lighting and curtains that use technology for mobile phones such as SMS (short message serivce), this device uses a modem
wavecom for controllers and microcontrollers
ATmega16 as the brains of the device, in wavecom installed sim usefulness to receive sms from the mobile phone, sms will be submitted to a microcontroller the which will then be processed and output. Apart from receiving sms from handphone wavecom can also send sms to mobile phones to control the device.
Keywords - Microcontroller, ATmega16, SMS Gateway, Wavecom, controlling light and Curtain
1. Pendahuluan
Dengan perkembangan teknologi yang pesat dan modern saat ini, khususnya di bidang elektronika banyak lapisan masyarakat yang telah mengembangkan atau menggunakan alat yang dapat meringankan pekerjaannya, salah satu yang saat ini sedang berkembang adalah proses otomatisasi di dalam rumah. Sistem tersebut sering kita dengar dengan sebutan sistem
smart home. Smart home bisa kita sebut rumah pintar
yang semua peralatan yang ada didalam dapat di kontrol dengan sebuah sistem yang di program melalui komputer.
Seperti terlihat saat ini teknologi berkembang semakin cepat membuat kebutuhan pun akan terus meningkat dan dapat menyebabkan manusia lebih sering fokus terhadap pekerjaan, hal ini membuat mereka tidak sempat berinteraksi dengan peralatan yang ada dirumah, seperti halnya terkadang mereka lupa untuk menutup atau membuka gorden dan menyalakan atau mematikan lampu saat mereka harus dikejar oleh kesibukan. contohnya meninggalkan rumah dalam keadaan lampu menyala di siang hari merupakan pemborosan energi listrik, yang akan berdampak terhadap pengguna dan alam, begitu juga dengan meninggalkan rumah dalam keadaan gorden tertutup disiang hari akan menyebabkan
tidak adanya cahaya sinar matahari yang dapat masuk sehingga menyebab kan rumah menjadi lembab, dan juga jika rumah dalam keadaan lampu mati dan gorden masih terbuka dimalam hari akan terlihat tidak adanya pemilik didalam rumah, sehinnga dapat membuat seseorang untuk berfikir untuk melakukan tindak kejahatan.
Berdasarkan permasalahan diatas maka akan dilakukan penelitian berupa pembuatan perancangan alat pengendali lampu dan gorden menggunakan mikrokontroller AtMega16 berbasis SMS Gateway yang dapat meringankan pekerjaan manusia, dengan pengoperasian yang sederhana yang memanfaatkan kecanggihan teknologi yaitu alat yang diproses melalui Mikrokontroller AtMega16. Rangkaian alat tersebut memanfaatkan handphone seperti SMS (short message
serivce).
Alat ini akan menerima sebuah perintah yang kita kirimkan melalui sms (short message serivce), dan alat ini akan memproses dengan pergerakan pada benda sebagai outputnya, dan akan memberikan sebuah pesan balasan bahwa alat tersebut dapat berjalan sesuai perintah.
Berdasarkan latar belakang permasalahan diatas, permasalahan dalam rumusan ini adalah bagaimana membangun sebuah alat berupa pengendali lampu dan gorden otomatis menggunakan sms (short message
serivce) yang dapat membantu mengontrol pekerjaa
rumah yaitu menyalakan atau mematikan lampu dan membuka atau menutup gorden dari jauh?
Metode yang digunakan dalam pembuatan penelitian
ini adalah metode literatur, kepustakaan, metode perancangan, metode implementasi dan metode testing.
2. Landasan Teori 2.1 Mikrokontroler
Menurut Putra (2010, h. 11), Mikrokontroler adalah
versi mini dan untuk aplikasi khusus dari mikrokomputer atau komputer. Mikrokontroller dirancang sebagai satu kesatuan utuh, tidak memerlukan komponen - komponen eksternal khusus untuk komunikasi periferal seperti
ADC, RAM, Timer/counter, dan lain-lain. Tidak seperti
sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontroller hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi saja
2.2 Bagian Mikrokontroler
Mikrokontroller terdiri atas beberapa bagian yang
saling terhubung sehingga mikrokontroller dapat memproses sesuai dengan program yang ada
2 didalamnya. Bagian-bagian penyusun mikrokontroller standar adalah[1]. Unit memori, CPU (Central Prosesing Unit), Bus, Unit Input / Output, Pembangkit Clock-Osilator, Unit Timer Counter, Program,
2.3 Arsitektur RISC dan CISC
Mikrokontroller dengan arsitektur Harvard disebut juga mikrokontroller jenis RISC (Reduced instruction set computer), sedangkan mikrokontroller yang memiliki arsitektur von-neumann’s disebut jenis mikrokontroller CISC (Complex instruction-set computer)[2].
Gambar 1. Arsitektur RISC dan CISC 2.3 Arsitektur Mikrokontroller AVR ATMega16
Mikrokontroller ini menggunakan arsitektur harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (
concurrent), adapun blog diagram arsitektur ATMega16[3]. Secara garis besar mikrokontroller ATMega16 terdiri dari :
1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.
2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte
3. Saluran I/O 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register. 5. User interupsi internal dan eksternal.
6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial.
7. Fitur Peripheral
2.4 Bascom AVR
BASCOM AVR adalah tool untuk pengembangan / pembuatan program yang dijalankan pada mikrokontroler terutama mikrokontroler keluarga AVR . Merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi ”
BASIC ” yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS
elektronika sehingga dapat dengan mudah dimengerti oleh programmer dalam melakukan pemrograman, disamping juga dilengkapi simulator yang cukup membantu dalam mensimulasikan hasil pemograman[4].
2.5 Extreme burner
Software extreme burner adalah software open source yang telah di keluarkan oleh extreme elektronic yang mampu untuk mentransferprogram berextensi*hex kedalam chip mikrocontroler yang support dengan USB asp/hardware downloader nya.
2.6 Modem Wavecom
Modem (modulator-demodulator) merupakan perangkat elektronik yang mengubah sinyal digital
komputer kedalam frekuensi spesifik untuk dijalankan lewat saluran telepon kabel.
Ada berbagai macam jenis modem, modem GSM dan CDMA. Modem yang akan di bahas kali ini yaitu modem GSM Wavecome yang menggunakan dual band frekwensi yaitu 900 MHz dan 1800Mhz. Adapun Modem Wavecom dapat dilihat pada Gambar 2
Gambar 2. Modem Wavecom
Berikut ini adalah kelebihan modem Wavecom daripada hp/modem lain untuk SMS Gateway:
a. Mendukung AT command dan SMS Gateway b. Secara umum dapat digunakan bersama software
SMS Gateway dan juga untuk software pulsa lainnya c. Dapat digunakan untuk mengirim atau menerima
long SMS (SMS dengan panjang karakter lebih dari 160 buah)
d. Melakukan transaksi jauh lebih cepat daripada hp biasa (2x – 5x lebih cepat).
e. Sanggup menangani volume transaksi yang besar f. Sanggup menangani transaksi bertubi-tubi dalam
waktu yang singkat
g. Lebih awet dari perawatannya lebih mudah h. Lebih stabil dalam kinerjanya
i. Mampu dijalankan terus menerus (24 jam nonstop) j. Lebih tahan panas
k. Mendukung semua sistem operasi Windows (XP, Vista, 7) dan Linux
2.7 Short Message Service (SMS)
SMS merupakan singkatan dari Short Message
Service yaitu komponen layanan komunikasi teks dari
sistem komunikasi mobile yang menggunakan standard protokol komunikasi yang memungkinkan pertukaran pesan antara perangkat mobile phone (Saxena et all, 2011) [5]
Sebuah pesan SMS maksimal terdiri dari 140 bytes, dengan kata lain sebuah pesan bisa memuat 140 karakter 8-bit, 160 karakter 7-bit atau 70 karater 16-bit untuk bahasa jepang. Adapun beberapa metode untuk mengirim pesan yang lebih dari 140 bytes, tetapi seseorang pengguna harus membayar lebih dari sekali. Misalnya pesan yang dikirimkan terdiri dari 167 karakter, maka pesan ini akan dipecah menjadi 2 buah SMS (1 buah SMS dengan 160 karakter dan 1 SMS dengan 7 karakter).
3 Sms gateway adalah aplikasi SMS dimana pesan yang diterima dan dikirimkan menggunakan bantuan
Gateway Device terintegrasi dengan database server
yang dapat mendistribusikan pesan SMS secara otomatis. SMS Gateway merupakan pintu gerbang bagi penyebaran informasi dengan menggunakan SMS. Dengan menggunakan sms gateway kita dapat menyebarkan pesan ke ratusan nomor secara otomatis nomor secara otomatis dan cepat yang langsung terhubung dengan database nomor-nomor ponsel saja tanpa harus mengetik ratusan nomor dan pesan di ponsel anda karena semua nomor akan diambil secara otomatis dari database tersebut. Selain itu, dengan adanya SMS
Gateway mengustomisasi pesan-pesan yang ingin
dikirim. Dengan menggunakan program tambahan yang dapat dibuat sendiri, pengiriman pesan dapat lebih fleksibel dalam pengiriman berita karena biasanya pesan yang ingin dikirim berbeda-beda untuk masing-masing penerimanya. Secara sederhana mekanismenya dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3. SMS Gateway
SMS Gateway adalah aplikasi pengiriman SMS secara massal yang dilakukan langsung dari PC/Notebook/Handphone kepada setiap pengguna Handphone sepanjang nomornya masih terdata dalam kondisi kapanpun dan dimanapun. SMS Gateway dapat dimanfaatkan untuk berbagi keperluan seperti system pengiriman pesan secara personal, corporate, dan group, customer relationship, marketing promostion, launching product, invitation, notifikasi biling statement/tagihan, dan lain sebagainya.
2.9 Sistem Minimum AVR 40 Pin
Sitem minimum AVR 40 pin adalah board sysmin
(System minimum mikrokontroler) yang berfungsi
sebagai motherboard untuk input dan output sistem. Gambar dari sistem minum AVR 40 pin sendiri dapat dilihat pada Gambar 4
Gambar 4. Sstem Minimum AVR 40 Pin 2.10 Motor Driver (L298N Driver Modul)
Motor driver (L298N Driver Modul) adalah sebuah alat yang digunakan sebagai pengontrol arah perputaran
motor DC (berputar kekiri atau kekanan). Driver ini memiliki 2 output, sehingga bisa digunakan untuk 2 motor DC. Bentuk dari Motor Driver L298N bisa dilihat pada Gambar 5
Gambar 5. Motor Driver (L298N Driver Modul) 3. Metode Penelitian
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Perangkat Keras
Berikut merupakan tabel perangkat keras yang
digunakan dan spesifikasinya .
Tabel 1. Perangkat Keras
No Komponen Spesifikasi
1 Mikrokontroler AtMega16 2 Modem Wavecom Wavecom Rs232 3 Motor Driver L298N Driver Modul 4 Sistem Minimum AVR Sistem Minimum AVR
40 pin 5 LCD 16*2 6 Pcb Bolong 7 Resistor 100 ohm 8 Led White 9 Switch 10 Black housing 11 Motor Dc 12 v 12 Adaptor 5 & 9 v 13 Ic Rs232 3.1.2 Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang digunakan adalah 1. Bascom AVR
Bascom AVR adalah Software yang digunakan untuk pembuatan program.
2. Extreme Burner
Extreme burner adalah sebuah softwareyang digunakan untuk mngupload program ke alat.
3.2 Perancangan Sistem
Perancangan sistem alat pengendali lampu dan gorden menggunakan Mikrokontroller AtMega16 Berbasis SMS Gateway, dirancang dengan menggunakan peralatan yang sudah di siapkan. Arsitektur dari perancangan tersebut dilihat pada Gambar 7
4 Gambar 6. Perancangan Sistem
Setelah perancangan selesai dibuat, kemudian akan didapatkan hasil yang dijelaskan didalam flowchart berupa cara kerja sistem
Gambar 7. Flowchart Sistem
3.3 Alur Pembuatan Alat Pengendali Lampu dan Gorden
Alur pembuatan alat pengendali dalam penulisan
skripsi ini menjelaskan mengenai tahapan atau prosedur merancangan alat pengendali lampu dan gorden menggunakan mikrokontroller AtMega16 berbasis SMS Gateway. Berikut adalah alur dari pembuatan alat pengendali dapat dilihat pada Gambar 8
Gambar 8. Alur Pembuatan Alat 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Pemasangan Komponen Elektronik
Komponen yang dirangkai antara lain adalah Mikrokontroller AtMega 16, Sistem Minimum AVR 40 pin, IC Rs232, LCD (Liquid Crystal Display), Motor Driver (L298N Driver Modul), Led ( Light Emitting
Dioda), Switch, Modem Wavecome, dan Gorden sesuai
dengan rancangan yang telah dibuat, komponen – komponen tersebut akan dihubungkan dengan kabel jumper.
1. Pemasangan LCD dan AtMega16
pemasangan LCD ke Atmega16 adalah dengan
menggunakan kabel jumper sebagai penghubung. Jalur dari pin LCD dan AtMega16 dapat dilihat pada Tabel 2
Tabel 2. Pemasangan Jalur PIN LCD dan AtMega161 LED ATMEGA16 D7 PB7 D6 PB6 D5 PB5 D4 PB4 RS PB3 VEE PB2 VCC +5V GND GND
5 2. Pemasangan Motor Driver dan AtMega16
Pemasangan Motor Driver ke AtMega16 juga
menggunakan kabel jumper sebagai penghubung,Motor Driver memiliki beberapa pin yaitu Motor A, 12V, GND, 5V, IN1, IN2, IN3, IN4, Motor B. Motor B dihubungkan dengan Motor Dc dan 12V, GND dihubungkan dengan Adaptor 9V. Adapun jalur dari pemasangan pin Motor driver ke atmega16 dapat dilihat pada Tabel 3
Tabel 3. Pemasangan Motor Driver dan AtMega16 MOTOR DRIVER ATMEGA16 IN1 PC0 IN2 PC1 IN3 PC2 IN4 PC3 GND GND 4.2 Program
Untuk menghasilkan alat “Pengendali Lampu dan Gorden Menggunakan Mikrokontroller AtMega16 Bebasis SMS Gateway” peneliti harus memasukkan coding program ke Mikrokontroller AtMega16 agar lampu dan gorden dapat berjalan sesuai dengan apa yang telah di harapkan
4.3 Pengecekkan Program
Setelah perakitan selesai, maka selanjutnya akan dilakukan pengecekan coding untuk mengetahui tidak adanya yang error. Gambar dari tidak adanya error program dapat dilihat pada Gambar 9
Gambar 9. Pengecekkan Program 4.3 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler
Pengujian rangkaian mikrokontroller dapat dilakukan apa bila seluruh rangkaian elektronik seperti LED (Light
Emitting Dioda), Modem wavecome, dan Motor Dc
sudah terpasang dengan benar dan file program telah di upload kedalam memori mikrokontroller AtMega16. Berikut langkah-langkah pengujian rangkaian mikrokontroller :
1. Setelah coding di upload menggunakan extreme burner dan rangkaian masih terhubung dengan laptop dengan menggunakan isp downloader maka LCD
akan menampil kan karakter yang sudah di atur pada coding.
2. Menghubungkan Motor driver keadaptor dengan tegangan arus 9V ke listrik
3. Menghubungkan Modem Wavecome ke arus listrik, jika modem wavecom sudah terhubung dengan AtMega16 maka lampu led pada modem akan berkedip.
4. Mengatur kecepatan motor DC untuk menggerakkan gorden ketika membuka dan menutup.
Tabel skenario dari hasil testing alat dapat dilihat pada Tabel 4
Tabel 4. Skenario Testing N o Forms t SMS Ha sil Led Moto r DC Lcd SM S Gat ewa y 1 Lamp u1 on Tru e Led1 meny ala Tidak berger ak Lamp u1 on Lam pu1 suda h men yala 2 Lamp u2 on Tru e Led2 meny ala Tidak berger ak Lamp u2 on Lam pu2 suda h men yala 3 Lamp u1 off Tru e Led1 mati Tidak berger ak Lamp u1 off Lam pu1 suda h mati 4 Lamp u2 off Tru e Led2 mati Tidak berger ak Lamp u2 off Lam pu2 suda h mati 5 Lamp u all on Tru e Semu a led meny ala Tidak berger ak Lamp u all on Sem ua lam pu suda h men yala 6 Lamp u all off Tru e Semu a led mati Tidak berger ak Lamp u all off Sem ua lam pu suda h mati 7 Lamp uall on Fal se Dala m keada an Tidak berger ak Lamp uall on For mat sms sala
6 awal h, moh on dice k lagi 8 Buka gorden Tru e Dala m keada an awal Berge rak keara h kanan Buka gorden Gor den suda h dibu ka 9 Tutup gorden Tru e Dala m keada an awal Berge rak ke arah kiri Tutup gorden Gor den suda h ditut up 1 0 tutup gorden Fal se Dala m keada an awal Tidak berger ak tutup gorden For mat sms sala h, moh on dice k lagi Dari pengujian rangkaian mikrokontroller yang dilakukan mendapatkan hasil bahwa alat ini akan berfungsi ketika kita telah memasukkan pesan perintah yang benar, jika terjadi kesalah tulis alat tidak bisa berjalan.
4.4 Packaging
Packaging adalah proses dimana rangkaian mikrokontroller dikemas lebih rapi, sehingga rangkaian tersebut terlihat bagus, dimana alat ini akan di pasang di miniatur rumah-rumahan yang terbuat dari kertas karton. Gambar dari packaging alat dapat dilihat pada Gambar 10
Gambar 10. Bentuk Packaging di Miniatur Rumah
5.Kesimpulan
Dari keseluruhan proses perancangan “Alat Pengendali Lampu dan Gorden Menggunakan Mikrokontroller AtMega16 berbasis SMS Gateway” dapat disimpulkan bahwa :
1. Alat ini dapat berfungsi sesuai dengan apa yang telah diprogram atau direncanakan, yaitu alat ini mampu menghidupkan atau mematikan lampu dan membuka atau menutup gorden dengan perintah pesan sms dan keberhasilan alat ini berjalan sesuai perintah adalah 100%.
2. Alat ini mampu mengirim pesan konfirmasi bahwa alat telah berjalan sesuai pesan perintah ke nomor yang telah diatur didalam program dan Jarak tidak mempengaruhi fungsi kerja alat.
3. Alat ini hanya mampu bekerja ketika kita pengirim pesan perintah dengan format penulisan yang benar.
Daftar Pustaka
[1] Pratomo, Andi. 2004. Belajar Cepat dan Mudah Mikrokontroller P1C16F84, Jakarta: Penerbit Elex Media Komputindo, hal 2
[2] Pratomo, Andi. 2004. Belajar Cepat dan Mudah Mikrokontroller P1C16F84, Jakarta: Penerbit Elex Media Komputindo, hal 4
[3] Pratomo, Andi. 2004. Belajar Cepat dan Mudah Mikrokontroller P1C16F84, Jakarta: Penerbit Elex Media Komputindo, hal 6
[4] Andrianto, Heri. 2013. Pemograman Mikrokontroller AVR ATMega16 Menggunakan bahasa C, Bandung : Penerbit Informatika, hal 10
[5] Setiawan, Afrie. 2011. 20 Aplikasi Mikrokontroller ATMEGA 8535 & ATMEGA16 Menggunakan BASCOM-AVR, Yogyakarta : Penerbit Andi [6] Saxena, N., & Chaudhari, N. S. 2011. A secure
digital signature approach for SMS security. International Journal of Computer Application (IJCA). Special issues on IP Multimedia Communications. New York : Foundation of Computer Science.
Biodata Penulis
Erni Widiastuti, memperoleh gelar sarjana komputer
(S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2017.
Nila Feby Puspitasari, memperoleh gelar Sarjana
(S.Kom) jurusan Teknik Informatika di STMIK AMIKOM yogyakarta, memperoleh gelar (M.Cs) ilmu komputer di Universitas Gadjah Mada, saat ini menjadi dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta , pada program studi Teknik Informatika.
