BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

(1)

BAB IV

ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

Pada bab ini membahas mengenai analisa perancangan alat dan bahan, persiapan alat, dan implementasi.

4.1 Perancangan alat

Aplikasi rumah pintar ini dapat melakukan dua hal yaitu menyalakan lampu dan membuka gorden. Rumah pintar juga akan memberikan konfirmasi berupa pesan singkat yang diberikan kepada nomor yang mengirim perintah.

Setelah proses analisis kebutuhan, dilakukan perancangan arsitektur prototype rumah pintar (Gambar 4.1).

Gambar 4.1. Arsitektur Rumah Pintar

4.2 Persiapan Alat dan Bahan

Untuk membangun sistem rumah pintar, alat dan bahan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

1. Mikrokontroler Arduino Uno 2. GSM Shield icomsat V1.1

(2)

3. Motor servo 4. Lampu LED 5. Kabel Jumper 6. Adaptor 9V

7. LED (Light Emitting Diode) 4.3 Implementasi

Tahap Implementasi adalah dilakukannya beberapa hal seperti Komunikasi Data dan Alur Kerja Sistem. Komunikasi Data yaitu untuk menghubungkan antara GSM Shield dengan Arduino pada pin RX dan TX. Untuk Alur Kerja Sistem menjelaskan bagaimana cara kerja sistem dari awal hingga akhir.

4.3.1 Komunikasi Data

Diagram komunikasi data seperti pada Gambar 4.2. Komunikasi antara mikrokontroler dengan ponsel dilakukan dengan jaringan GSM. Untuk berkomunikasi antara ponsel dengan mikrokontroler, maka di mikrokontroler dilengkapi dengan GSM Shield. Komunikasi antara GSM Shield dengan mikrokontroler menggunakan komunikasi serial. Komunikasi serial adalah komunikasi menggunakan pin RX dan TX pada board Arduino ataupun GSM Shield sehingga transfer data dapat terjadi pada kedua board tersebut. Komunikasi serial dilakukan dengan cara penyesuaian pin RX dan TX pada GSM Shield dengan konfigurasi pin RX dan TX pada board yang digunakan. Pada penelitian ini, library yang digunakan untuk GSM Shield adalah library Marco Martines. [6]

Gambar 4.2. Diagram Komunikasi

(3)

Jaringan GSM digunakan untuk berkomunikasi antara ponsel dengan mikrokontroler Arduino berupa pesan singkat. Pesan singkat yang dikirimkan merupakan perintah untuk melakukan proses selanjutnya pada Arduino.

4.3.2 Alur Kerja Sistem

Sistem rumah pintar ini bekerja dengan membaca pesan singkat yang belum dibaca pada simcard. Isi pesan tersebut lalu dibandingkan dengan string perintah yang telah ditentukan dalam program. Jika perintah telah masuk dan cocok dengan program, maka sistem menginstruksikan LED atau servo. Setelah Arduino menjalankan perintah, maka Arduino akan mengkonfirmasi ke pengirim berupa SMS balasan bahwa perintah telah dijalankan. Karena memori pada simcard terbatas, maka setelah menjalankan perintah dan mengkonfirmasi ke pengirim, pesan yang telah dibaca segera dihapus. Alur kerja sistem secara keseluruhan seperti pada Gambar 4.3.

(4)

Gambar 4.3. Alur Kerja Sistem Rumah Pintar 4.4 Pengujian

Pengujian dilakukan dengan cara uji koneksi terlebih dahulu. Pengujian koneksi dilakukan seperti pada Gambar 4.4 dibawah ini:

(5)

Serial.begin(9600);

Serial.println("GSM Shield testing.");

if (gsm.begin(2400)) {

Serial.println("\nstatus=READY");

}

else Serial.println("\nstatus=IDLE");

}

Gambar 4.4. Uji Koneksi

Pengujian koneksi bisa dilihat pada serial monitor pada Arduino. Jika serial monitor menunjukan status ready maka koneksi antara GSM Shield dengan Arduino telah berjalan. Tetapi jika pada Arduino menunjukan status idle, maka secara otomatis Arduino akan menyesuaikan baut rate yang dapat digunakan untuk melakukan koneksi serial. Contoh koneksi seperti pada Gambar 4.5.

dibawah ini:

Gambar 1.5. Uji Koneksi Pada Serial Monitor Arduino 4.4.1 Pengujian untuk Menerima dan Membaca Pesan Singkat

Fungsi loop akan memanggil sebuah fungsi ”ceksms();” dan fungsi tersebut dilakukan secara berulang-ulang oleh Arduino. Fungsi “ceksms();”

seperti pada Gambar 4.6. dibawah ini:

(6)

void ceksms(){

posisi=sms.IsSMSPresent(SMS_UNREAD);

if(posisi) {

sms.GetSMS(posisi, nomor, isisms, 160);

Serial.println("nomor pengirim: ");

Serial.println(nomor);

Serial.println("SMS text: ");

Serial.println(isisms);

Gambar 4.6. Fungsi ceksms

Fungsi sms.IsSMSPresent(SMS_UNREAD) adalah fungsi Boolean yang memeriksa apakah ada pesan yang belum dibaca pada simcard. Jika ada pesan yang belum dibaca (posisi=1), maka fungsi GetSMS dijalankan. Variabel nomor digunakan untuk menyimpan informasi pengirim pesan, variabel isisms merupakan variabel yang digunakan untuk menyimpan pesan yang dikirimkan oleh pengirim, dan 160 merupakan panjang karakter string yang dikirimkan oleh pengirim yang dapat disimpan pada variabel isisms.

(7)

if ( (strcmp(nomor, "+6285711126920")==0) ) { if(strcmp(isisms, "Nyalakan")==0) ledon();

else if (strcmp(isisms, "Padamkan")==0) ledoff();

else if (strcmp(isisms, "Tutup")==0) tutupgorden();

else if (strcmp(isisms, "Buka")==0) bukagorden();

else if (strcmp(isisms, "Cek lampu")==0) ceklampu();

else if (strcmp(isisms, "Cek gorden")==0) cekgorden();

else if (strcmp(isisms, "Cek lengkap")==0) ceklengkap();

else if ((strcmp(isisms, "help")==0) ||

(strcmp(isisms, "Help")==0) || (strcmp(isisms,

"HELP")==0)) help();

else {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Perintah yang digunakan tidak tepat.");

sms.DeleteSMS(posisi);

Serial.println("SMS telah dihapus");

ceksms(); } } Else {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Nomor tidak terdaftar");

Serial.println("\nSMS sent OK");

ceksms(); } }

Gambar 4.7 Program yang Berjalan Pada Sistem Saat Menerima SMS

(8)

Selanjutnya sistem akan membaca isi sms lalu membandingkannya dengan program yang ada seperti pada Gambar 4.7. Jika sms merupakan kata “Buka”, maka program akan menjalankan fungsi bukagorden. Namun jika isi sms merupakan kata “Tutup”, maka program akan menjalankan program tutupgorden.

Isi sms yang diterima merupakan kata “Nyalakan”, maka program akan menjalankan fungsi ledon. Namun jika is isms merupakan kata “Padamkan”, maka program akan menjalankan fungsi ledoff.

Ada beberapa fungsi yang digunakan sebagai fitur yang tambahan yaitu fitur ceklampu, cekgorden, ceklengkap dan fitur help. Untuk menjalankan fungsi ini, diperlukannya perintah berupa SMS dari pemilik nomor yang telah didaftarkan pada sistem ini. Untuk SMS nya harus sesuai dengan kata yang berada dalam program, karena program ini bersifat case sensitive (semua kata per kata harus sama). Fungsi ceklampu adalah untuk memberikan informasi apakah saat ini lampu sedang menyala atau padam. Dengan memberikan SMS perintah “Cek lampu”, maka pemilik rumah dapat mengetahui kondisi lampu dirumahnya sedang menyala atau padam. Fungsi cekgorden adalah untuk memberikan informasi apakah saat ini gorden sedang terbuka atau tertutup. Dengan memberikan perintah SMS “Cek gorden”, maka pemilik rumah dapat mengetahui kondisi gorden apakah gorden dirumahnya masih terbuka atau tertutup. Fugsi help adalah untuk memberitahu informasi apa saja yang bisa dilakukan oleh pemilik terhadap sistem ini. Fungsi help ini bisa dijalankan dengan cara mengirim sms perintah “Help”,

“help” atau “HELP”.

Jika pemilik nomor yang telah didaftarkan memberikan perintah salah, maka sistem akan membalas SMS pemilik dengan informasi bahwa perintah yang digunakan tidak tepat. Namun jika yang memberikan perintah SMS adalah nomor yang tidak didaftarkan, maka sistem akan membalas pengirim dengan informasi bahwa nomor pengirim tersebut tidak terdaftar.

Selanjutnya informasi nomor pengirim dan isi pesan ditampilkan oleh serial monitor pada Arduino. Contohnya seperti pada Gambar 4.8 dibawah ini.

(9)

Gambar 4.8. Contoh Isi SMS pada Serial Monitor 4.4.2 Pengujian Pengiriman Pesan Singkat dari Arduino ke Ponsel

Ketika Arduino selesai mengeksekusi perintah pada LED atau servo, maka Arduino akan memberikan umpan balik berupa konfirmasi dalam bentuk pesan singkat yang diberikan kepada nomor pengirim. Fungsi pengiriman konfirmasi terdapat pada semua perintah pada fungsi ledon, ledoff, bukagorden, tutupgorden, ceklampu, cekgorden, ceklengkap, dan help. Fungsi ledon seperti pada Gambar 4.9 dibawah ini.

void ledon() {

if(statusled==1) {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Keadaan lampu menyala");

ceksms(); } Else {

digitalWrite(led, HIGH);

statusled=1;

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Lampu telah dinyalakan.");

ceksms(); } };

Gambar 4.9. Fungsi ledon

(10)

Saat pemilik rumah mengirim pesan “Nyalakan”, maka sistem akan menjalan kan fungsi ledon. Dalam fungsi ledon, sistem akan mengecek apakah sebelumnya lampu sudah menyala atau belum. Jika lampu sudah menyala, maka sistem akan membalas pemilik pesan dengan informasi bahwa keadaan lampu sedang menyala. Jika belum menyala, maka sistem akan membaca program berikutnya, yaitu menyalakan lampu dan memberikan nilai 1 pada statusled dan menyimpannya.

sms.SendSMS(nomor, “SMART HOME: Lampu telah dinyalakan.”) merupakan syntax program yang berfungsi untuk memberikan balasan pesan singkat berisi “SMART HOME: Lampu telah dinyalakan.” kepada nomor tujuan yang sudah tersimpan pada variabel nomor. Contoh sistem yang membalas SMS seperti pada Gambar 4.10 dibawah ini.

Gambar 4.10. Sistem Membalas SMS Kepada Pengirim SMS Bahwa Lampu Telah Dinyalakan

Tujuan dari syntax ini untuk memberikan informasi apabila perintah pada fungsi ledon telah dijalankan kepada pengirim. Pada fungsi ledoff dilakukan pemadaman lampu LED. Fungsi ledoff seperti pada Gambar 4.11 dibawah ini.

(11)

void ledoff() {

if (statusled==0) {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Keadaan lampu padam");

ceksms();

} else {

digitalWrite(led, LOW);

statusled=0;

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Lampu telah dipadamkan.");

ceksms();

} };

Gambar 4.11. Fungsi ledoff

Saat pemilik rumah mengirim pesan “Padamkan”, maka sistem akan menjalan kan fungsi ledoff. Dalam fungsi ledoff, sistem akan mengecek apakah sebelumnya lampu sudah padam atau belum. Jika lampu sudah padam, maka sistem akan membalas pemilik pesan dengan informasi bahwa keadaan lampu telah padam. Jika belum padam, maka sistem akan membaca program berikutnya, yaitu memadamkan lampu dan memberikan nilai 0 pada statusled dan menyimpannya.

sms.SendSMS(nomor, “SMART HOME: Lampu telah dipadamkan.”) merupakan syntax program yang berfungsi untuk memberikan balasan pesan singkat berisi “SMART HOME: Lampu telah dipadamkan.” kepada nomor tujuan yang sudah tersimpan pada variabel nomor. Contoh sistem yang membalas SMS seperti pada Gambar 4.12 dibawah ini.

(12)

Gambar 4.12. Sistem Membalas SMS Kepada Pengirim SMS Bahwa Lampu Telah Dipadamkan

Tujuan dari syntax ini untuk memberikan informasi apabila perintah pada fungsi ledoff telah dijalankan kepada pengirim. Pada fungsi bukagorden dilakukan aksi membuka gorden. Fungsi bukagorden seperti pada Gambar 4.13 dibawah ini.

void bukagorden(){

if (statusservo==0){

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Keadaan gorden terbuka");

ceksms();}

else {

servogorden.write(135);

statusservo=0;

delay(1000);

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: gorden telah dibuka.");

ceksms();}

};

Gambar 4.13. Fungsi bukagorden

Saat pemilik rumah mengirim pesan “Buka”, maka sistem akan menjalankan fungsi bukagorden. Dalam fungsi bukagorden, sistem akan

(13)

mengecek apakah sebelumnya gorden sudah terbuka atau belum. Jika gorden sudah terbuka, maka sistem akan membalas pemilik pesan dengan informasi bahwa keadaan gorden telah terbuka. Jika belum terbuka, maka sistem akan membaca program berikutnya, yaitu membuka gorden dan memberikan nilai 0 pada statusservo dan menyimpannya.

sms.SendSMS(nomor, “SMART HOME: gorden telah dibuka.”) merupakan syntax program yang berfungsi untuk memberikan balasan pesan singkat berisi “SMART HOME: gorden telah dibuka.” kepada nomor tujuan yang sudah tersimpan pada variabel nomor. Contoh sistem yang membalas SMS seperti pada Gambar 4.14 dibawah ini.

Gambar 4.14. Sistem Membalas SMS Kepada Pengirim SMS Bahwa Gorden Telah Dibuka

Pada fungsi tutupgorden dilakukan aksi menutup gorden. Fungsi tutupgorden seperti pada Gambar 4.15 dibawah ini.

(14)

void tutupgorden() {

if (statusservo==1) {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Keadaan gorden tertutup");

ceksms(); } else {

servogorden.write(0);

statusservo==1;

delay(1000);

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: gorden telah ditutup.");

ceksms();}

};

Gambar 4.15. Fungsi tutupgorden

Saat pemilik rumah mengirim pesan “Tutup”, maka sistem akan menjalankan fungsi tutupgorden. Dalam fungsi tutupgorden, sistem akan mengecek apakah sebelumnya gorden sudah tertutup atau belum. Jika gorden sudah tertutup, maka sistem akan membalas pemilik pesan dengan informasi bahwa keadaan gorden telah tertutp. Jika belum terbuka, maka sistem akan membaca program berikutnya, yaitu menutup gorden dan memberikan nilai 1 pada statusservo dan menyimpannya.

sms.SendSMS(nomor, “SMART HOME: gorden telah ditutup.”) merupakan syntax program yang berfungsi untuk memberikan balasan pesan singkat berisi “SMART HOME: gorden telah ditutup.” kepada nomor tujuan yang sudah tersimpan pada variabel nomor. Contoh sistem yang membalas SMS seperti pada Gambar 4.16 dibawah ini.

(15)

Gambar 4.16. Sistem Membalas SMS Kepada Pengirim SMS Bahwa Gorden Telah Ditutup

Fitur yang terdapat dalam sistem ini juga adalah fitur “Help” dimana pemilik rumah dapat mengetahui apa saja perintah yang dapat digunakan. Fungsi help seperti pada Gambar 4.17 dibawah ini.

void help() {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Gunakan kata Nyalakan, Padamkan, Buka, Tutup, Cek lampu, Cek gorden, Cek lengkap, dan Help sebagai kata perintah.");

ceksms();

};

Gambar 4.17. Fungsi help

(16)

sms.SendSMS(nomor, “SMART HOME: Gunakan kata Nyalakan, Padamkan, Buka, Tutup, Cek lampu, Cek gorden, Cek lengkap, dan Help sebagai kata perintah.") merupakan syntax program yang berfungsi untuk memberikan balasan pesan singkat berisi “SMART HOME: Gunakan kata Nyalakan, Padamkan, Buka, Tutup, Cek lampu, Cek gorden, Cek lengkap, dan Help sebagai kata perintah." kepada nomor tujuan yang sudah tersimpan pada variabel nomor.

Selain itu, fitur yang terdapat dalam sistem ini juga adalah fitur “Cek lengkap” dimana pemilik rumah dapat mengetahui kondisi rumahnya saat itu juga.

Fungsi cek lengkap seperti pada Gambar 4.18 dibawah ini.

void ceklengkap(){

if (statusled==1 && statusservo==1) {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Lampu menyala, gorden tertutup");

ceksms(); }

else if (statusled==1 && statusservo==0){

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Lampu menyala, gorden terbuka");

ceksms(); }

else if(statusled==0 && statusservo==1) {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Lampu padam, gorden tertutup");

ceksms();}

else {

sms.SendSMS(nomor, "SMART HOME: Lampu padam, gorden terbuka");

ceksms();

} };

Gambar 4.18. Fungsi Cek Lengkap

(17)

Saat pemilik rumah memberikan perintah SMS “Cek Lengkap”, maka sistem akan membaca statusled dan statusservo terlebih dahulu. Selanjutnya sistem akan membandingkan status yang ada dengan program. Untuk melihat perbandingannya dapat dilihat pada Tabel 4.1. dibawah ini

Tabel 4.1. Perbandingan Status Pada Program ceklengkap

statusled statusservo Keterangan

1 1 Lampu menyala, gorden tertutup

1 0 Lampu menyala, gorden terbuka

0 1 Lampu padam, gorden tertutup

0 0 Lampu padam, gorden terbuka

Saat sistem membaca statusled dan status servo, apabila statusled bernilai 1 dan statusservo bernilai 1, maka sistem akan memberikan informasi bahwa kondisi lampu sedang menyala dan gorden sedang tertutup. Saat sistem membaca statusled bernilai 1 dan statusservo bernilai 0, maka sistem akan memberikan informasi bahwa kondisi lampu sedang menyala dan gorden sedang terbuka. Saat sistem membaca statusled bernilai 0 dan statusservo bernilai 1, maka sistem akan memberikan informasi bahwa kondisi lampu sedang padam dan gorden sedang tertutup. Saat sistem membaca statusled bernilai 0 dan statusservo bernilai 0, maka sistem akan memberikan informasi bahwa kondisi lampu sedang padam dan gorden sedang terbuka.

4.4.3 Pengujian Secara Keseluruhan

Pengujian yang terakhir adalah pengujian secara keseluruhan berupa SMS yang berisi perintah kepada Arduino. Pengujian ini dilakukan sebanyak 10 kali dalam kondisi ideal. Kondisi ideal ini dimana nomor pengirim SMS sudah di daftarkan dalam sistem. Percobaan ini dimulai saat pemilik rumah mengirimkan pesan singkat sampai sistem melakukan aksi. Selanjutnya, dihitung juga waktu tempuh untuk konfirmasi SMS dari sistem kepada pemilik rumah. Waktu yang diperlukan untuk menjalankan fungsi ledon dan ledoff pada LED seperti pada Tabel 4.2 .

(18)

Tabel 4.2 Hasil Konfirmasi Fungsi LED Sebanyak 10 Kali Dalam Waktu Detik

Percobaan yang sama dilakukan terhadap fungsi bukagorden dan tutupgorden pada servo seperti pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil Konfirmasi Fungsi Servo Sebanyak 10 Kali Dalam Waktu Detik

Pada Tabel 4.2 dan 4.3 menunjukan hasil dari pengujian terhadap fungsi LED dan servo dengan 4 fungsi yang diuji yaitu ledon, ledoff, bukagorden, tutupgorden. Dari hasil tabel tersebut juga dapat terlihat waktu rata-rata yang

(19)

dibutuhkan untuk menjalankan fungsi masing-masing seperti pada Tabel 4.4 dibawah ini.

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Rata-rata Terhadap Fungsi LED dan Servo

Fungsi Sukses Gagal

Waktu Respon LED/Servo Rata-

rata

Waktu Konfirmasi Balik

SMS

Ledon() 10 0 4.30 7.71

Ledoff() 10 0 4.25 7.61

Bukagorden() 10 0 5.10 8.93

Tutupgorden() 10 0 4.90 8.45

Dari hasil 10 kali percobaan, dapat dilihat bahwa pesan yang berisi perintah yang sesuai, akan menjalankan fungsi pada LED dan servo. Selanjutnya adalah pengujian kondisi tidak ideal yaitu pengujian yang dilakukan oleh orang lain yang nomor nya tidak terdaftar dalam sistem, mencoba untuk masuk ke dalam sistem sebanyak 10 kali. Pengujian dilakukan dengan menghitung waktu tempuh yang diperlukan sistem berupa SMS konfirmasi kepada pengirim. Hasilnya seperti pada Tabel 4.5 di bawah ini.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kondisi Tidak Ideal

(20)

Dari hasil percobaan tidak ideal tersebut membutuhkan waktu rata-rata yang dibutuhkan sistem untuk membalas pesan kepada pengirim adalah 10,89 detik. Sistem telah berjalan sesuai dengan tujuan yang diharapkan pada kondisi ideal dan kondisi tidak ideal, yaitu menjalankan fungsi LED dan servo pada kondisi ideal, dan memberikan konfirmasi SMS bahwa nomor pengirim tidak terdaftar dalam sistem pada kondisi tidak ideal. Contoh SMS yang dilakukan oleh nomor yang tidak terdaftar seperti pada Gambar 4.19 dibawah ini.

Gambar 4.19. SMS Konfirmasi Sistem Pada Pengirim yang Tidak Terdaftar Namun terdapat kekurangan berupa servo bergerak tidak stabil walaupun tidak ada perintah. Penyebabnya adalah arus yang masuk ke servo terlalu besar sehingga membuat servo bergerak meskipun tidak ada pesan masuk.

4.5 Evaluasi Alat

Pada ta hap ini dibahas tentang alat yang sudah diuji, apa saja kelemahan yang ada pada sistem serta apa saja yang diperhatikan saat menjalankan sistem ini.

4.5.1 Analisis Kelemahan Sistem

Kelemahan dari sistem ini yaitu pulsa pada sistem jangan dibiarkan kosong atau harus selalu di cek. Agar ketika pengguna ingin menggunakan sistem ini, ada balasan pesan singkat berupa konfirmasi untuk penggunanya. Selain itu, diperlukan juga adaptor 9V sebagai sumber listrik untuk mengoperasikan sistem secara keseluruhan.