Diterima 10 Juli 2019; Dipublikasikan 13 Agustus 2019 Abstrak

Prototype Simulator Display Monitoring Ruangan Kelas Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA32 dan Display SCADA

Chandra

1

_{; Nining Yulianingsih}

2

_{; Masesa Angga Wijaya}

3

1,2,3

_{Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Dr. KHEZ Muttaqien}

email: chandraa@gmail.com

Diterima 10 Juli 2019; Dipublikasikan 13 Agustus 2019

Abstrak

Kemajuan Teknologi terutama di bidang elektronika sangat pesat. Salah satu penerapannya adalah untuk alat monitoring otomatis. Dalam kegiatan belajar mengajar diperlukan monitoring kedatangan guru dalam ruangan kelas. Untuk saat sekarang ini monitoring dilakukan masih manual maka untuk mengurangi kerja guru piket maka penulis merancang “Prototype Simulator Monitoring Ruangan Kelas Berbasis Mikrokontroler ATMega32 Dan Display Scada”. Dari hasil perancangan dan dari hasil uji coba spesifikasi alat maka, alat ini bisa memonitoring sebanyak 12(dua belas) ruangan dengan tegangan masukan sebesar 5Volt - 12Volt. Sedangkan hasil pengujian pada tampilan layar sistem Scada untuk operator komputer dapat mengirimkan data-data hasil yang diperoleh dilapangan dan memungkinkan operator melakukan sistem pemantauan pengawasan dari jarak jauh.

Pada indikasi lampu warna hijau menandakan bahwa seorang guru sudah berada di dalam ruangan kelas belajar, selanjutnya lampu berwarna merah menandakan kehadiran guru belum berada di dalam ruangan kelas tempat kegiatan belajar mengajar.

Kata Kunci: ATMega32, Hardware, Software, CSV, Display Scada. A. Pendahuluan

Dengan perkembangan Teknologi sekarang ini, terutama di bidang elektronika. Terutama di sekolah-sekolah sekarang sistemnya masih manual, contohnya untuk mengecek apakah seorang guru sudah hadir atau belum di dalam ruangan sehingga para guru piket yang akan mengajar tidak dapat mengetahuinya, maka dengan adanya masalah tersebut maka penulis membuat tugas akhir yang mengambil judul

“Prototype Simulator Monitoring Ruangan Kelas Berbasis Mikrokontroler ATMega32 Dan Display

Scada”. Jika dalam proses belajar mengajar itu tersedia berbagai fasilitas yang diperlukan guru, sarana pendidikan akan memperkuat proses belajar siswa dalam memperjelas informasi dan konsep yang dipelajarinya. Sarana dan prasarana pendidikan adalah salah satu sumber daya pendidikan yang mempunyai peran penting karena dapat meningkatkan penjagaan dan pengaturan sarana dan prasarana pendidikan agar dapat memberikan kontribusi secara optimal pada jalannya proses pendidikan. Dengan manajemen sarana prasarana yang baik diharapkan dapat menciptakan lembaga/sekolah yang bersih, rapi, indah, kondisi yang menyenangkan sehingga perlu dikelola dengan baik. Untuk itu dalam project ini penulis mencoba merancang hardware suatu alat “Prototype Simulator Monitoring Ruangan Kelas

Berbasis Mikrokontroler ATMega32 Dan Display Scada”. Kemudian secara umum pengaturan Prototype Simulator Display Monitoring Ruangan ini terdiri dari tombol toggle (push button) untuk guru piket, relay, lampu display led indicator, relay dan tampilan scada bisa untuk dilakukan pemantauan oleh

operator computer sekolah. Dalam aplikasi lainnya alat ini juga bisa digunakan untuk memonitoring ruangan kantor-kantor, serta untuk mendeteksi dan mengetahui apakah seorang karyawan sudah datang atau belum diruangan kerjanya.

B. Metode Penelitian

Pada panduan ini akan dijelaskan tentang prosedur peneltian. Berikut tahapan-tahapan pada penelitian ini: Langkah 1: Perancangan sistem Prototype ATMega32

Langkah 2: Proses pengumpulan data

Uji Coba analisis, tahap pengujian untuk menguji keseluruhan sistem. Yang mencakup: Langkah 1: Pengujian komponen perangkat keras

Langkah 2: Pengujian pada komponen software & Hardware C. Hasil dan Pembahasan

1. Pengujian dan Analisa Komponen Perangkat Keras (Hardware) a. Power Supply 12 VCD

Tahap Pengujian dan analisa Power Supply 12 Vdc adalah pengujian modul perangkat sumber tegangan

input tegangan dengan menggunakan alat ukur voltmeter DC analog, maka pengujiannya dengan

melakukan pengukuran tegangan outputnya, apakah power supply tersebut outputnya mengeluarkan tegangan atau tidak, karena tegangan output yang kita butuhkan dalam menjalankan alat prototype

simulator led display indikator ini adalah 5Volt - 12Volt DC. Pengujian power supply ini dilakukan

dengan pengukuran output power supply adaptor mengeluarkan tegangan 12 volt DC, apabila output-nya mengeluarkan tegangan 12 volt DC maka power supply tersebut bagus, tapi apabila sebaliknya power

supply tersebut tidak mengeluarkan tegangan maka power supply tersebut jelek.

Tabel 1. Pengujian Sistem Address Mapping I/O ATMega32

Pin Port Status I/O Tombol Keterangan

Port C.0 DI PB_Kelas_1 Nyala Port C.1 DI PB_Kelas_2 Nyala Port C.2 DI PB_Kelas_3 Nyala Port C.3 DI PB_Kelas_4 Nyala Port C.4 DI PB_Kelas_5 Nyala Port C.5 DI PB_Kelas_6 Nyala Port C.6 DI PB_Kelas_7 Nyala Port C.7 DI PB_Kelas_8 Nyala Port D.2 DI PB_Kelas_9 Nyala Port D.3 DI PB_Kelas_10 Nyala Port D.4 DI PB_Kelas_11 Nyala Port D.5 DI PB_Kelas_12 Nyala

Port D.0 OS - RXD

Port D.1 OS - TXD

b. Mikrokontroler ATMega32

Untuk mengetahui apakah sistem minimum bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian jalur–jalur port sesuai dengan schema wirring pengkabelannya yang dimiliki oleh mikrokontroler.

Pada pengujian port mikrokontroler dimaksudkan untuk mengecek apakah data yang dimasukkan (input) dan dikeluarkan (output) mikrokontroler sesuai dengan deskripsi kerja system, untuk simulasi awal pengecekan address mapping I/O nyala High dan Low lampu Led pada pin port mikrokontroler program simulasi ldmicro.

2. Pengujian Program (Software) downloader AVRDude GUI

Pada tahap awal penggunaan downloader software ini yang pertama dijalankan mencari file dimana tempat lokasi menyimpan system configurasi avrdude-nya, kemudian pada kotak toolbar –p Device untuk memilih jenis IC yang akan digunakan yaitu IC ‘ATMega32’, selanjutnya pada kotak toolbar –c

Programmer dipilih ‘usbasp’ untuk pengaturan system perangkat modul downloader yang digunakan, dan

pilih –p Port untuk diisi pilihan ‘usb’, karena koneksi transfers data yang akan dikirim ke flash memori mikrokontroler memerlukan pengaturan jenis kabel transfers yang digunakan, seperti gambar berikut ini:

Gambar 2. Penggunaan Model Hardware Downloader Usbasp.

Gambar 3. Pengujian file Configuration.

Pada jendela kedua (Files), perhatikan box toolbar pada gambar 4.10, digunakan untuk melakukan penulisan (write), pembacaan (read) dan verifikasi (verify) program Flash maupun kolom isian Data EEPROM pada mikrokontroler AVR yang akan di transfers file-nya dengan jenis format Hex. Setelah dimasukan lalu Klik pada tombol ‘Execute’ untuk menjalankan operasi pengiriman file hex, dan status ditampilkan pada bagian jendela yang bawah (apakah operasi yang dilakukan berhasil atau tidak).

3. Pengaksesan Port Serial Comma Separated Value (CSV)

Untuk pengaksesan port serial, kita dapat menggunakan controll MSComm. Kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi antar program alikasi yang kita buat dengan port serial untuk mengirim atau menerima data melalui port serial. Properti-properti yang dipakai antara lain:

a) . CommPort : Digunakan untuk menentukan nomor port serial yang akan dipakai yaitu Port 2.

b) . Setting : Digunakan untuk mengeset nilai baud rate, parity, jumlah bit data, dan jumlah bit stop, dengan hasil variable "2,9600,n,8,1".

c) . PortOpen : Digunakan untuk membuka ataupun menutup port serial yang dihubungkan dengan MSComm.

d) . Input : Digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer penerima.

e) . Output : Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim.

Gambar 2.3 Proses Awal pengisian dan Pengiriman File Hex.

Comma Separated Value (CSV) pada Scada Wonderware Intouch merupakan suatu format scrip file yang

berupa nilai nilai yang dipisahkan dengan koma yang berisi nilai object variable "2,9600,n,8,1" Digunakan untuk penyimpanan setting port data secara digital yang terstruktur dalam sebuah tabel yang berisi daftar, dimana tiap unit (anggota) tertentu dalam sebuah kelompok berhubungan dengan unit lain dan dipisahkan dengan koma dalam kelompoknya. Kemudian tiap baris dalam file csv sesuai dengan sebuah baris dalam tabel tersebut. Dalam sebuah baris, area dibatasi dengan koma, tiap area termasuk ke dalam satu kolom tabel.

3. Troubleshooting Pada Koneksi Serial Port Ke Display Scada

Masalah dalam Komunikasi Serial Mikrokontroler yaitu jika mengalami masalah dalam mengambil data atau mengirimkan data melalui komunikasi serial, maka sebaiknya memeriksa beberapa hal berikut ini :

a. Pastikan pin RX (receive) bertemu dengan pin TX (transmite)

b. Dan juga sebaliknya, pin TX (transmite) bertemu dengan pin RX (receive).

c. Pastikan panjang kabel memenuhi syarat jika menggunakan komunikasi serial TTL (alat

prototype dengan mikrokontroler tanpa perantara rangkaian RS232, maka panjang kabel tidak

boleh lebih dari 11 meter), kemudian jika menggunakan komunikasi serial RS232, maka panjang kabel yang diijinkan tidak lebih dari 50 meter.

d. Memastikan baudrate-nya sama antara ke dua device (misalnya 9600,11200,dan lain sebagainya. e. Kalo data serialnya masih erorr, maka dilakukan pengecekan pada crystal yang dipakai. Karena

crystal yang digunakan untuk komunikasi serial adalah 11059200.

f. Memastikan jalur Ground pada ke dua device sudah saling terhubung. D. Kesimpulan

Telah berhasilnya perancangan dan pembuatan alat “Prototype Simulator Monitoring Ruangan Kelas

sistem antarmuka Mikrokontroler ATMega32 dengan tampilan Display Scada yang menggantikan sistim dari manual menjadi system digital, selain itu system display scada, juga ternyata dapat digunakan pada pengaplikasian pada lingkungan sekolahan terutama sebagai pemantauan langsung melalui system

interface komputer dengan operatornya.

Dari penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh beberapa kesimpulan antara lain : a) Kelebihan :

 Adanya penggunaan software scada wonderware intouch, karena bisa memonitoring setiap ruangan kelas dengan memberikan informasi data secara serial output display ke operator komputer sekolah sebagai pemantauan kehadiran para guru diruangan kelas

 Pada proses pembuatan ladder diagram channel program ldmicro, ternyata masih dapat dikembangkan lagi termasuk dalam segi penggunaannya terutama pada system inputan sensor.

 Sebelum dimulainya pembuatan prototype alat ini, penulis mencoba merancangnya terlebih dahulu sistim kerja rangkaian pada software simulator Proteus 7 Professional yang menggunakan file

program dari hasil compiler format Hex, dari program software ldmicro yang dirancang sebelumnya.

b) Kekurangan :

 Karena alat ini masih merupakan bentuk prototype, maka diharapkan bisa diaplikasikan pada alat

monitoring display yang sebenarnya, dan terbatasnya rangkaian prototype simulator ini, karena masih

menggunakan tombol Push Button sebagai input digitalnya.

 Karena System Asincronous masih menggunakan komunikasi serial RS232 maka percobaan alat

prototype ini jangkauannya panjang jaraknya tidak boleh lebih dari 50 meter.

 Alat Prototype ini belum dapat menampilkan settingan jam digital dalam segi pewaktuan guru selama didalam ruangan kelas.

 Selain dari kerusakan hardware alat prototype ini maka dapat disimpulkan salah satu kekurangan alat adalah adanya faktor human error yaitu adanya gangguan dari orang-orang didalam kelas yang iseng mencoba untuk merusakan perangkat tombol Push Button prototype simulator ini.

Daftar Pustaka

Handy Wicaksono. SCADA Software dengan Wonderware InTouch; Dasar-dasar Pemrograman, Edisi

Pertama, Graha Ilmu Yogyakarta:2012.

Iswanto, Design Dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroller ATMega8535 Dengan Bahasa

Basic. Cetakan Pertama, Gava Media – Yogyakarta, 2008.

Agfianto Eko Putra, PLC : konsep, pemrograman dan aplikasi. Cetakan Kedua, Gava Media – Yogyakarta, 2007.

Ardi Winoto, Mikrokontroler AVR ATMega 8/16/32/8535 dan Pemrogramannya Dengan Bahasa C Pada

WinAVR. Cetakan Kedua, Informatika Bandung, 2010.

Agfianto Eko Putra, Belajar Mikrokontroler : AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi .Edisi Kedua, Cetakan

Ketiga, Gava Media – Yogyakarta, 2010.

Widodo Catur Edi dan Prasetia, Tips Coding Interfacing Port USB & Port Serial Menggunakan VB.

Cetakan Kedua, Andi – Yogyakarta, 2013.

Rohendi, Design Dan Implementasi Sistem Embedded Menggunakan Bahasa Basic Compiler Dan

LDmicro, Satuan Diktat Mata Studi Perkuliahan Mikroelektronika, PLC Dan Scada, STT. DR KHEZ Muttaqien, Edisi Terbatas, Purwakarta,2015;