i
Universitas Kristen Maranatha
Aplikasi Raspberry Pi untuk Kendali Perangkat Elektronik Rumah Tangga
Jarak Jauh menggunakan Web Browser
Disusun Oleh:
Achmad Fajar Sabana (0922051)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia
Email : fajar.sabana@gmail.com
ABSTRAK
Kebutuhan akan sarana pengontrol perangkat rumah jarak jauh menjadi ide
Tugas Akhir dalam merealisasikan sistem pengontrolan jarak jauh menggunakan
web browser berbasis raspberry pi yang dapat mempermudah penghuni rumah
untuk menyala/mematikan lampu atau perangkat lainnya jarak jauh tanpa harus
berada di rumah.
Pada Tugas Akhir ini dirancang dan direalisasikan dengan menggunakan
raspberry pi sebagai pengendali utama yang berfungsi sebagai pengontrol
perangkat rumah, yaitu : menggunakan web browser untuk menyala dan
mematikan perangkat rumah, Menggunakan fitur penjadwalan yang
menggunakan modul RTC, Menggunakan sensor cahaya LDR yang dihubungkan
pada modul ADC untuk otomatisasi ON/OFF siang/malam.
Dari hasil perancangan kendali perangkat elektronik rumah tangga jarak
jauh yang direalisasi, fitur menyala/mati dengan sensor cahaya, sistem
penjadwalan, tombol manual, serta tombol melalui web browser berhasil
diaplikasikan dengan waktu respon berkisar 0.5 detik – 6 detik.
ii
Universitas Kristen Maranatha
Raspberry Pi Application for Remote Home Electronics Appliances
Controller using Web Browser
Compiled By:
Achmad Fajar Sabana (0922051)
Major of Electrical Engineering, Faculty of Technique, Maranatha Christian University Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia
Email : fajar.sabana@gmail.com
ABSTRACT
The needs of remote controlling the home electronics appliances become
the main idea of this Final Project in realizing Remote Home Electronics
Appliances Controller with Web Browser could make the occupant of the house
feeling easier to turn on/off lamp or other appliances remotely and doesnt have to
control it from inside of the house.
This Final Project is designed and realized with raspberry pi the main
controller that control the appliances of the house. This device also has 3 main
features to control the appliances, which are : 1. Using web browser to turn on/off
the appliances, 2. Using scheduling system with Real Time Clock module
attached on the raspberry pi, 3. Using light dependent resistor sensor attached on
ADC module to automatically ON/OFF when it is day/night.
The ON/OFF features with the light sensor, the scheduling system, manual
buttons, and also buttons in web browser could be applied with the response from
0.5 seconds – 6 seconds.
iv
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
BAB I PENDAHULUAN I.1 LATAR BELAKANG MASALAH ... 1
I.2 RUMUSAN MASALAH ... 2
I.3 TUJUAN ... 2
I.4 BATASAN MASALAH ... 3
I.5 SISTEMATIKA PENULISAN ... 4
BAB II LANDASAN TEORI II.1 PENGONTROL RASPBERRY PI ... 5
II.2 MODUL ADC PCF8591 ... 9
II.2 MODUL RTC ... 10
II.2 PRINSIP KERJA RELAY ... 11
II.3 HTML ... 14
II.4 PHP ... 15
II.6 JSON ... 23
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI III.1 PERANCANGAN PERANGKAT KERAS ... 26
III.1.1 PERANCANGAN ELEKTRONIKA MODUL PENGONTROL 26 III.1.2 DIAGRAM ALIR PERANGKAT KERAS ... 35
v
Universitas Kristen Maranatha
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS
IV.1 PENGUJIAN ALAT PENGONTROL JARAK JAUH MELALUI WEB BROWSER... 44
IV.2 PENGUJIAN ALAT PENGONTROL JARAK JAUH MELALUI TOMBOL MANUAL ... 47 IV.3 PENGUJIAN ALAT PENGONTROL JARAK JAUH MELALUI
SENSOR CAHAYA ... 49 IV.4 PENGUJIAN ALAT PENGONTROL JARAK JAUH MELALUI
SISTEM PENJADWALAN (SCHEDULING) ... 52 IV.5 PENGUJIAN PENGARUH KESTABILAN INTERNET PADA
WAKTU RESPON DARI ALAT ... 55 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 KESIMPULAN ... 57 V.2 SARAN ... 58
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PROGRAM PYTHON PADA PENGONTROL
RASPBERRY PI
LAMPIRAN B PROGRAM PHP PADA WEB BROWSER
LAMPIRAN C DATA MODUL ADC, RTC
vi
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Hubungan antara Pin GPIO pada Raspberry Pi ... 29
Tabel 3.2 Hubungan seluruh rangkaian relay ke pin Raspberry Pi ... 34
Tabel 4.1 Pengujian ON/OFF melalui Web Browser ... 44
Tabel 4.2 Pengujian ON/OFF melalui button manual ... 47
Tabel 4.3 Pengujian ON/OFF melalui sensor cahaya ... 49
Tabel 4.4 Percobaan Pengecekan Lampu ON/OFF ... 51
Tabel 4.5 Pengujian ON/OFF melalui sistem penjadwalan ... 52
Tabel 4.6 Pengujian pengaruh kestabilan internet pada waktu respon ON dari alat ... 55
vii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Raspberry Pi Model A ... 6
Gambar 2.2 Raspberry Pi Model B ... 6
Gambar 2.3 Pin-Pin GPIO pada Raspberry Pi ... 8
Gambar 2.4 Pin-Pin PCF8591 ... 10
Gambar 2.5 Pin-Pin pada IC DS1307 ... 10
Gambar 2.6 Konstruksi dan Struktur dasar Relay ... 11
Gambar 2.7 Jenis Relay Berdasarkan Pole dan Throw ... 12
Gambar 3.1 Blok Diagram dari Sistem ... 26
Gambar 3.2 Desain rangkaian dari sistem pengontrol (tanpa raspberry pi) ... 27
Gambar 3.3 Desain rangkaian input per pin dari sistem pengontrol ... 28
Gambar 3.4 Penomoran port GPIO pada Raspberry Pi serta hubungan nya dengan output/input) ... 30
Gambar 3.5 Desain skematik dari modul RTC dan hubungannya pada Raspberry Pi ... 31
Gambar 3.6 Hubungan antara output rangkaian penguat dan relay output... 32
Gambar 3.7 Modul ADC serta hubungannya pada sensor cahaya dan port komunikasi I2C ... 33
Gambar 3.8 Rangkaian Relay untuk Per Pin ... 34
Gambar 3.9 Diagram Alir pada Program Utama perangkat pengontrolan... 35
Gambar 3.10 Diagram Alir pada Subrutin “CEK SENSOR CAHAYA” ... 36
Gambar 3.11 Diagram Alir Subrutin “CEK BUTTON MANUAL” ... 37
Gambar 3.12 Diagram Alir Subrutin “CEK SCHEDULING” ... 38
Gambar 3.13 Diagram Alir “NYALAKAN/MEMATIKAN PERANGKAT BERDASARKAN NILAI [STATUS] PADA DATABASE” ... 39
Gambar 3.14 Diagram Alir dari Web Browser... 40
Gambar 3.15 Struktur tabel pada database ... 41
Gambar 3.16 Isi tabel pada operation ... 42
1 Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANG MASALAH
Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan merupakan hal yang
penting untuk membuat kehidupan umat manusia menjadi lebih baik. Teknologi
membuat segala sesuatu menjadi praktis. Kebutuhan akan kepraktisan ini salah
satunya muncul pada pengontrolan perangkat-perangkat rumah tangga. Kebutuhan
ini muncul akibat sulitnya menyalakan/mematikan perangkat rumah tangga saat
penghuni rumah berpergian jauh dari rumah. Atas dasar hal tersebut maka
muncullah ide untuk merancang alat pengontrol perangkat yang dapat
dikendalikan melalui web browser.
Permasalahan yang timbul adalah bagaimana dapat membuat pengendali
perangkat jarak jauh yang dapat dikendalikan sesuai dengan status pada tampilan
2
BAB I PENDAHULUAN
Universitas Kristen Maranatha
1.2 RUMUSAN MASALAH
Perumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :
1. Bagaimana cara merancang pengendali perangkat rumah jarak jauh
melalui web browser ?
2. Bagaimana mengubah kondisi status dari perangkat elektronik sesuai
dengan status pada browser (PHP)?
1.3TUJUAN PERANCANGAN
Tujuan dari tugas akhir ini adalah merancang dan merealisasikan sebuah
sistem pengendali perangkat alat rumah jarak jauh yang :
1. Terintegrasi dengan layanan file hosting.
2. Dapat mengubah kondisi status sesuai dengan database.
3. Dapat bekerja berdasarkan sistem scheduling (penjadwalan) dan
pengendalian melalui sensor.
4. Dapat dikendalikan secara manual melalui tombol pada maket.
5. Dapat melakukan pengecekan kondisi lampu benar-benar ON/OFF
3
BAB I PENDAHULUAN
Universitas Kristen Maranatha
1.4BATASAN MASALAH
Pembatasan masalah pada tugas akhir ini adalah :
1. Merancang Prototipe dari sistem pengendali yang mengontrol 6 Pin I/O :
• 1 lampu depan 220v
• 4 lampu ruangan 220v
• 1 pendingin ruangan (fan)
2. Smartphone atau laptop digunakan untuk mengecek dan mengubah status
alat-alat tersebut melalui web.
3. File hosting digunakan agar sistem memiliki IP Static sehingga dapat di
kontrol dari mana saja asal memiliki akses internet, dan berfungsi sebagai
penampung kondisi status dari perangkat-perangkat yang di kontrol.
4. Mengsinkronisasikan status berdasarkan otomatisasi yang ada dengan
status yang ada pada file hosting.
5. Memakai bahasa pemrograman Python pada Raspberry Pi.
6. Berikut adalah desain prototipe dari Rumah
4
BAB I PENDAHULUAN
Universitas Kristen Maranatha
1.5SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan untuk Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini dijelaskan teori-teori penunjang yang diperlukan dalam merancang dan merealisasikan pengontrol perangkat rumah jarak jauh ini yaitu berupa teori tentang raspberry pi, prinsip kerja relay, modul adc, modul rtc, konsep i2c, html, php, json.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
Pada bab ini dijelaskan tentang perancangan dan realisasi sistem kerja pengontrol perangkat rumah jarak jauh, perancangan dan realisasi sensor dan pengontrol, serta algoritma pemrograman pengontrol mikro.
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA
Pada bab ini ditampilkan data-data hasil pengamatan respon alat terhadap kestabilan koneksi internet yang ada.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
57 Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini penulis akan menyatakan kesimpulan dari tugas akhir ini, serta
memberikan saran untuk dapat mengembangkan tugas akhir ini selanjutnya.
5.1 KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat ditarik pada Tugas Akhir Aplikasi Raspberry Pi untuk
Kendali Perangkat Elektronik Rumah Tangga Jarak Jauh menggunakan Web Browser
adalah sebagai berikut:
1. Perangkat berhasil menyala/mati sesuai dengan status pada database
di file hosting
2. Perangkat berhasil menyala/mati sesuai dengan waktu yang telah
dimasukkan pengguna pada web browser
3. Pengendalian melalui sensor cahaya berhasil dilakukan ketika cahaya
gelap dan terang
4. Berdasarkan analisis data, kestabilan koneksi sangat mempengaruhi
waktu respon dari alat pengendali
5. Alat ini bisa dipakai untuk mengatur perangkat rumah tangga karena
waktu respon berkisar 0.5 detik – 6 detik, tetapi relatif kurang baik jika
58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Universitas Kristen Maranatha
5.2 SARAN
Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan selanjutnya mengenai Tugas
Akhir ini adalah :
1. Agar sistem ini dapat bekerja dengan respon yang cepat maka
dibutuhkan internet yang benar-benar stabil dan handal
2. Sistem yang dirancang ini dapat dikembangkan dengan perangkat yang
lebih variatif lagi seperti IP Cam, sensor pintu, sensor PIR, dan
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
1. JSON
(http://id.wikipedia.org/wiki/JSON di akses 10 Mei 2014)
2. Monk, Simon.(2013) Raspberry Pi Cookbook.O’Reilly.
3. PHP
(http://klik-kanan.com/tutorial/php/index.shtml di akses 24 Agustus 2014)
4. Prinsip Kerja Relay
(http://www.produksielektronik.com/2013/10/cara-prinsip-kerja-relay-fungsi-simbol-relay/ di akses 5 Mei 2014)
