PENGONTROLAN DAN MONITORING PERALATAN
LISTRIK MENGGUNAKAN HANDPHONE ANDROID
MELALUI MEDIA INTERNET
(BAGIAN PERANGKAT KERAS)
Controlling and Monitoring of Electronic Equipment
Using Android Phone by Internet Media
(Hardware)
PROYEK AKHIR
untuk memenuhi sebagianpersyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III
Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro
diajukan oleh:
ERWINDRA RUSLI 091331044
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Erwindra Rusli NIM : 091331044
Tempat/Tanggal lahir : Sumedang, 7 Oktober 1991
SD lulus tahun : 2003 di SD Negeri CibeureumII, Sumedang SLTP lulus tahun : 2006 di SMP Negeri 1 Paseh, Sumedang SLTA lulus tahun : 2009 di SMA Negeri 1 Sumedang
Prestasi yang pernah dicapai:
1. Ketua Divisi INFOKOM Himpunan Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung.
2. Juara 2 Lomba Lintas Alam se-Jawa Tahun 2007.
v
“Aku akan belajar seumur hidup, batu nisan yang akan menjadi ijazahku” Earta Kit
Sebagai bentuk pembuktian nyatanya setan di setiap kemalasan, dan adanya pertolongan disetiap kesulitan. Sebagai bentuk pengamalan ilmu pengetahuan, untuk keseimbangan teknologi dan alam. Sebagai bentuk ibadahku kepada Tuhan, kepada Allah SWT
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa
Ta’ala yang senantiasa mencurah limpahkan nikmat ilmu nikmat iman dan Islam
serta nikmat kesehatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “Pengontrolan dan Monitoring Peralatan Listrik Menggunakan Handphone Android Melalui Media Internet (Bagian Perangkat Keras)”.
Pada kesempatan yang berbahagia ini penulis akan menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :
1. Bapak Iyus Rusmana dan Mamah Herlina sebagai sosok orang tua tercinta sekaligus superheroes dalam visual nyata bagi penulis. Juga kepada adik-adik hebatku dan keluarga, terimakasih atas restu, doa, dukungan yang mengalir kepada penulis tanpa henti, sehingga penulis dapat sampai kepada tahap ini, terimakasih atas segalanya, semoga penulis dapat menjadi anak yang berbakti dan kakak yang mengayomi.
2. Bapak Eril Mozef selaku dosen pembimbing yang senantiasa sabar membimbing penulis, mengamalkan ilmu, memberi masukan, dan motivasi serta solusi kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini.
3. Bapak Tata Supriyadi, Bapak Teddi Hariyanto, dan Bapak Usman B. Hanafi selaku dosen penguji pada sidang Proyek Akhir ini.
4. Para Bapak/Ibu Dosen Pengajar serta semua keluarga besar Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung.
5. Rizky Moubarak Ahmad selaku rekan kerja yang saling paham akan karakter masing-masing, sehingga kita telah berhasil merealisasikan rancangan Proyek Akhir ini, Alhamdulillah.
6. Ady Nugroho S, Agung Nugraha, Danuar Trianur Rohman, dan Dio Pratama, atas wisma tumpangannya selama pengerjaan Proyek Akhir ini.
vii
7. Kang Andri Nur Arief Mulyana TC’08 yang telah memberi masukan dan memberi solusi dalam pengerjaan Proyek Akhir ini.
8. Saudara-saudaraku “Baruduk” TCB’09 dan rekan-rekanku angkatan Teknik Telekomunikasi 2009, terimakasih atas waktu spesial yang telah kalian berikan. Berbagi ilmu, pengalaman canda tawa dan air mata yang telah dilalui selama kurang lebih 3 tahun ini akan menempati bingkai khusus dalam ingatan penulis.
9. Keluarga besar pengurus dan ikatan alumni HIMATEL, senang bisa mengenal kalian semua, beruntung menjadi bagian dari kalian, terimakasih atas semua perjalanan, kenangan, dan pengalamannya.
10. Superman Is Dead dan Iwan Fals atas semua karya seni dan ideologi kalian yang telah memberi penulis inspirasi dan semangat selama pengerjaan Proyek Akhir ini.
11. Semua pihak yang telah memberikan semangat, dukungan, moral yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa proyek akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Hal ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis, maka dari itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Penulis hanyalah manusia yang tidak luput dari kesalahan, kesempurnaan itu hanya milik Allah SWT.
Akhir kata wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Bandung, Juli 2012 Penulis
ABSTRAK
Sistem pengontrolan dan monitoring peralatan listrik jarak jauh telah banyak diterapkan dalam berbagai aplikasi. Pada umumnya menggunakan SMS
Gateway pada jaringan GSM maupun dengan jaringan wi-fi. Sistem yang berbasis
jaringan GSM mempunyai kelemahan dari segi ke-ekonomisan penggunaan karena masih tergantung pada biaya pulsa, sementara penggunaan sistem yang berbasis Wi-Fi terbatas oleh faktor jarak yang bisa dijangkau. Pada proyek akhir ini dirancang sistem pengontrolan dan monitoring peralatan listrik melalui media internet dengan sistem operasi Android yang terintegrasi pada telepon selular (Samsung Galaxy Mini GT-S5570). Komunikasi terjadi antara klien Android,
server, dan klien mikrokontroler dengan memanfaatkan jaringan internet selular
yang tersedia dari ISP (Internet Services Provider). Peralatan listrik yang dikontrol berupa lampu listrik dan keran air elektronik yang dirancang menggunakan solenoid valve. Fungsi monitoring diterapkan pada lampu listrik menggunakan LDR (Light Diode Resistor) dan pada aliran air pada keran menggunakan dua kawat konduktor.
Kata kunci : Internet, pengontrolan, monitoring, mikrokontroler, server, handphone, peralatan listrik.
ABSTRACT
Long range controlling and monitoring system for electrical equipment had been used for various application. Generally, this system used Wi-Fi networks or SMS Gateway on GSM networks. The use of GSM Networks has a disadvantaged in terms of the economics, because the need of the high cost. While, the use of Wi-Fi network has a distance limitations. This final project has designed and realized controlling and monitoring electrical equipment system based on Internet and Android operating system integrated on mobile phones (Samsung Galaxy Mini GT-S5570). Commmunication occurs between Android client, server, and microcontroller client by using cellular internet networks that has been available from the ISP (Internet Services Provider). Electrical equipments that was controlled by this system are electric lamp and electric water faucet that was made of solenoid valve. The monitoring function was applied to electric lamp with LDR (Light Diode Resistor) and water flow on faucet with two conductor wires.
Keywords : Internet, controlling, monitoring, microcontroller, server, handphone, electrical equipment.
ix
DAFTAR ISI
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 1
1.3 Pemecahan Masalah ... 1
1.4 Tujuan Proyek Akhir ... 2
1.5 Batasan Masalah ... 2
1.6 Sistematika Laporan ... 3
BAB II TINJAUAN TEORITIS ... 5
2.1 Tinjauan Pustaka ... 5
2.2. Landasan Teori ... 5
2.2.1 Mikrokontroler ... 5
2.2.2 Arduino ... 15
2.2.3 Board Arduino Severino ... 16
2.2.4 Solenoid Valve ... 16
2.2.5 WIZ110SR Serial to Ethernet Converter ... 18
2.2.6 Internet ... 19 2.2.7 TCP/IP ... 19 2.2.8 Java ... 21
2.2.9 3G Router ... 21
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ... 23
3.1 Perancangan ... 23
3.1.1 Power Supply ... 25
3.1.2 Mikrokontroler ... 26
3.1.3 Modul Wiz110SR serial to ethernet converter. ... 28
3.1.4 Driver Relay ... 30
3.1.5 Rangkaian Sensor ... 32
3.1.6 3G Router ... 33
3.1.7 Perangkat Lunak Klien Mikrokontroler ... 34
3.1.8 Skematik Perancangan Sistem ... 35
3.2 Realisasi ... 35
3.2.4 Realisasi Desain Alat Pengontrol ... 35
3.2.5 Rangkaian Elektronika ... 36
3.2.6 Realisasi Perangkat Lunak Pada Klien Mikrokontroler ... 41
BAB IV PENGUKURAN UNJUK KERJA DAN ANALISA ... 45
4.1 Pengukuran Unjuk Kerja ... 45
4.1.1 PengujianIntegrasi Jaringan Internet Selular dengan Sistem. ... 45
4.1.2 Pengujian fungsi pengontrolan pada sistem. ... 47
4.1.3 Pengujian Fungsi Monitoring Pada Sistem ... 50
4.2 Analisa Hasil Pengujian ... 53
BAB V PENUTUP ... 54 5.1 Kesimpulan ... 54 5.2 Saran ... 54 DAFTAR PUSTAKA ... 55 LAMPIRAN ... 56
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Arsitektur ATMega8 ... 7
Gambar 2. Konfigurasi Pin ATMega8 ... 8
Gambar 3. Konfigurasi Memori Data ATMega8 ... 9
Gambar 4. Memori Program ATMega8 ... 10
Gambar 5. Status Register ... 10
Gambar 6. Register UBBR ... 12
Gambar 7. Register UCSRB ... 13
Gambar 8. Register UCSRC ... 14
Gambar 9. IDE Arduino ... 15
Gambar 10. Board Arduino Severino ... 16
Gambar 11. Solenoid Valve ... 17
Gambar 12. Cara kerja solenoid valve ... 17
Gambar 13. WIZ110SR serial to ethernet ... 18
Gambar 14. Ilustrasi komunikasi yang dihubungkan oleh WIZ110SR ... 18
Gambar 15. Lapisan pada TCP/IP. ... 19
Gambar 16. 3G RouterTP-Link TL-MR3420 ... 22
Gambar 17. Diagram Blok Sistem ... 23
Gambar 18. Diagram Blok Sistem Supply ... 26
Gambar 19. Skematik Rangkaian Regulator ... 26
Gambar 20. Diagram Blok Sistem Mikrokontroler... 27
Gambar 21. Skematik Rangkaian Board Mikrokontroler Arduino Severino ... 27
Gambar 22. Wiz110SR ... 28
Gambar 23. Diagram Blok Sistem Modul Wiz110SR ... 29
Gambar 24. Configuration Tool WIZ110SR pada tab Network. ... 29
Gambar 25. Configuration Tool WIZ110SR pada tab Serial. ... 30
Gambar 26. Diagram Blok Sistem Driver Relay ... 30
Gambar 27. Skematik Rangkaian Driver Relay ... 31
Gambar 28. Relay HKE... 31
Gambar 29. Rangkaian Pembagi Tegangan ... 32
Gambar 30. Skematik Rangkaian Sensor Air dan Sensor Cahaya ... 33
Gambar 31. Diagram Blok Akses Internet Oleh 3G Router ... 33
Gambar 32. TP-Link TL-MR3420 ... 34
Gambar 33. Skematik Perancangan Sistem ... 35
Gambar 34. Desain Alat Kontrol Sistem... 35
Gambar 35. IC LM7805 ... 36
Gambar 36. Realisasi Rangkaian Regulator ... 36
Gambar 37. Board Mikrokontroler Arduino Severino ... 37
Gambar 38. Realisasi Modul Wiz110SR serial to ethernet converter... 38
Gambar 39. Realisasi Rangkaian Driver Relay... 39
Gambar 40. Realisasi Rangkaian Sensor ... 40
Gambar 41. Realisasi Ssensor Air ... 40
Gambar 42. Realisasi Sensor Cahaya... 40
Gambar 43. Diagram Alir Program Aplikasi Bagian Pengontrolan ... 42
Gambar 44. Diagram Alir Program Aplikasi Bagian Monitoring... 43
Gambar 45. Koneksi Laptop dengan 3G router yang memiliki SSID “WLANAP” secara wireless ... 45
Gambar 46. Pemeriksaan koneksi jaringan internet selular pada 3G router... 46
Gambar 47. Semua indikator LED pada sistem dipastikan menyala. ... 46
Gambar 48. Indikator LED port 4 pada 3G router... 47
Gambar 49. Indikator LED Tx Rx pada port ethernet sistem dipastikan menyala. ... 47
Gambar 50. Pengontrolan Keran Air Elektronik pada klien Android ... 48
Gambar 51. Hasil Pengontrolan Keran Elektronik ... 48
Gambar 52. Pengontrolan Lampu Listrik pada klien Android ... 49
Gambar 53. Hasil Pengontrolan Lampu Listrik ... 49
Gambar 54. Hasil Pengujian Sensor Air ... 50
Gambar 55. Hasil Pengujian Sensor Cahaya... 51
Gambar 56. Klien Android mengakses status lampu yang mati dan keran air yang terbaca sedang dalam kondisi menyala. ... 51
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Rumus Perhitungan UBBR Untuk Berbagai Mode Operasi ... 12 Tabel 2. Hasil Uji Tombol Pengendalian ... 50 Tabel 3. Hasil Uji Monitoring ... 52
DAFTAR PUSTAKA
[ 1 ] Erik Mubarak, Sistem Kendali Dan Monitoring Jarak Jauh Peralatan Elektronik Rumah Tangga Melalui Media Transmisi Jala-Jala Listrik, Makalah Seminar Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Dipenogero Semarang.
[ 2 ] Agung Priyanto, Sistem Kendali On-Off Peralatan Listrik Jarak Jauh Nirkabel Dengan Monitor Arus Listrik Sebagai Antisipasi Kegagalan Berbasis Mikrokontroler 89C2051, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, STMIK Jendral Achmad Yani Bandung. [ 3 ] Mohamad Erdda Habiby, Sistem Monitoring Pemakaian Daya Listrik Dan Kontrol Peralatan Elektronik Berbasis Internet Dan HP, Makalah Proyek Akhir, Jurusan Teknik Telekomunikasi, Politeknik Elektro Negeri Surabaya.
[ 4 ] Solenoid Valve, http://id.wikipedia.org/wiki/solenoidvalve.htm, 1 Mei 2012
[ 5 ] WIZ110SR, http://electronical-instrument.blogspot.com/2010/06/wiz110sr-serial-to-ethernet-converter.html, 1 Februari 2012
[ 6 ] Internet, http://id.wikipedia.org/wiki/Internet.htm, 1 Februari 2012
[ 7 ] Internet Protocol Suite, http://id.wikipedia.org/wiki/Internet.htm, 1 Mei 2012 [ 8 ] Java, http://id.wikipedia.org/wiki/Java.htm, 1 Februari 2012
[ 9 ] Router, http://id.wikipedia.org/wiki/router.htm, 1 Februari 2012
[10] Ferry Djuandi. Pengenalan Arduino. Juli 2011. http://www.tokobuku.com
