LAMPU PENERANGAN HEMAT ENERGI
TUGAS AKHIR
Diajukan Oleh :
ALFIAN BAGUS KURNIAWAN NPM. 0534010314
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
ABSTRAK i
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI v
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR TABEL xii
2.4 Microcontroller ATMEL 89S52 ... 13
2.4.1 Gambaran Umum ATMEL 89S52 ... 13
2.4.2 Konfigurasi Pin-Pin ATMEL 89S52 ... 16
2.5 AVR Studio 4 ... 18
2.5.1 Membuat Sebuah Project ... 19
2.5.2 Simulasi Menggunakan AVR Studio 4 ... 21
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM... 22
3.1 Analisis Rangkaian ... 22
3.2 Perancangan Rangkaian ... 23
3.2.1 Deskripsi Umum Sistem ... 23
3.3 Perancangan Perangkat Keras... 24
3.3.1 Rangkaian Power Supply ... 25
3.3.2 Sensor PIR (Passive Infrared Sensor) ... 25
3.3.3 Driver Tegangan AC ... 25
3.5 Pembuatan Rangkaian ... 28
3.6 Flowchart ... 28
BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM ... 30
4.1 Lingkungan Implementasi ... 30
4.2 Implementasi Rangkaian ... 31
4.3 Listing Program ... 38
BAB V PENGUJIAN SISTEM ... 45
5.1 Lingkungan Uji Coba ... 45
5.2 Skenario Uji Coba ... 46
5.3 Pelaksanaan Uji Coba... 47
5.3.1 Uji Coba Rangkaian Power Supply ... 47
5.3.2 Uji Coba Sensor Passive Infra-Red ... 48
5.3.2.1 Pengujian Tegangan Output Sensor Passive Infra-Red ... 48
5.3.2.2 Pengujian Jangkauan Sensor Passive Infra-Red ... 49
5.3.3 Uji Coba Driver Tegangan AC ... 51
5.3.4 Uji Coba Fungsi SMS Gateway ... 52
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 58
6.1 Kesimpulan ... 58
6.2 Saran ... 58
DAFTAR PUSTAKA ... 59
Gambar 2.1 : Rangkaian Internal PIR ... 8
Gambar 2.8 : Jendela Window Setup Wizard Pada AVR Studio 4 ... 19
Gambar 2.9 : Jendela Pemilihan Debug Platform Pada AVR Studio 4 ... 20
Gambar 2.10 : Jendela Create New Project Pada AVR Studio 4 ... 20
Gambar 3.1 : Mekanisme Sistem Rangkaian ... 23
Gambar 3.2 : Diagram Blok Keseluruhan ... 24
Gambar 3.3 : Flowchart Sistem Kerja Rangkaian ... 29
Gambar 4.1 : Rangkaian Power Supply ... 32
Gambar 4.2 : Rangkaian Sensor PIR ... 33
Gambar 4.3 : Rangkaian Driver Tegangan AC ... 33
Gambar 4.4 : Rangkaian Microcontroller ... 34
Gambar 4.5 : Rangkaian Keseluruhan ... 35
Gambar 4.6 : Skema Rangkaian Keseluruhan ... 35
Gambar 4.7 : Siemens C55 dan Konverter RS232 to DKU 5 ... 37
Gambar 5.1 : Jangkauan PIR Dilihat Secara Horizontal ... 50
Gambar 5.2 : Lampu 1 dan Lampu 2 Tidak Menyala ... 54
Gambar 5.3 : Lampu 1 Menyala dan Lampu 2 Tidak Menyala ... 55
Gambar 5.4 : Lampu 1 Tidak Menyala dan Lampu 2 Menyala ... 56
Tabel 3.1 : Pembagian Port Pada ATMEL 89S52 ... 26
Tabel 5.1 : Data Pengukuran Rangkaian Power Supply ... 47
Tabel 5.2 : Data Pengujian Tegangan Output Sensor PIR ... 49
Tabel 5.3 : Data Pengujian Jangkauan Sensor PIR ... 50
Tabel 5.4 : Data Pengujian Rangkaian Driver Tegangan AC ... 51
Syukur Alhamdulillah atas segala limpahan karunia dan kasih sayang Allah SWT, sehingga dengan segala keterbatasan waktu, tenaga dan pikiran yang dimiliki penulis, akhirnya laporan Tugas Akhir yang berjudul “Perancangan dan Pembuatan Saklar Elektronik Lampu Penerangan Hemat Energi” dapat terselesaikan sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan meskipun masih banyak kekurangan yang dimiliki penulis selama proses belajar di kampus tercinta UPN
”VETERAN” JATIM.
Sholawat serta salam senantiasa dilimpahkan kepada panutan dan suri tauladan Rasulullah Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat serta umat beliau yang senantiasa istiqomah di atas sunnah beliau.
Melalui Tugas Akhir, penulis merasa mendapat kesempatan besar untuk memperdalam ilmu pengetahuan yang diperoleh selama di perkuliahan, terutama berkenaan dengan implementasi teknologi informasi dalam kehidupan sehari-hari. Namun demikian penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih memiliki banyak kelemahan dan kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran sangatlah diharapkan demi semakin baiknya kualitas.
sabar dalam merawat dan menghadapi penulis sehingga penulis dapat dengan tenang menyelesaikan laporan Tugas Akhir.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP selaku Rektor UPN “Veteran” Jawa Timur .
3. Bapak Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Industri.
4. Bapak Basuki Rachmat, S.Si, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika
UPN “Veteran” Jawa Timur
5. Bapak Basuki Rachmat, S.Si, MT selaku dosen pembimbing utama dan Bapak Doddy Ridwandono, S.Kom selaku dosen pembimbing pendamping penulis di Teknik Informatika UPN “Veteran” Jatim yang telah memberikan arahan dan bimbingannya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Para Dosen Penguji : Bapak Basuki Rachmat, S.Si, MT dan Bapak Delta Ardy Prima, S.ST, MT selaku penguji seminar Tugas Akhir beserta Bapak Doddy Ridwandono, S.Kom, Bapak Abdul Kadir, S.Kom, dan Ibu Dra. Nining Martiningtyas, M.MT selaku dosen penguji ujian lisan Tugas Akhir yang telah membuka wawasan baru bagi penulis.
7. Guru-guru dan dosen-dosen yang telah memberikan ilmunya sehingga penulis dapat seperti sekarang ini.
dukungan moral kepada penulis, tanpa kalian tugas ini tidak akan berjalan dengan mudah.
9. Saudari Fariza Ayu Nurdiani yang telah memberikan dukungan, semangat
dan do’a kepada penulis.
10. Teman-teman penulis: Heri, Ahong, Satar, Arie, Bayu, Sandy, Aripin, Febri, Indra, Saldy dan semua teman-teman penulis yang tidak tercantum mengingat keterbatasan tempat, terima kasih untuk semuanya.
Penulis menyadari sepenuhnya masih terdapat banyak kekurangan dalam penyelesaian penulisan laporan Tugas Akhir ini. Namun penulis berusaha menyelesaikan laporan ini dengan sebaik mungkin. Segala kritik saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dari semua pihak, guna perbaikan dan pengembangan dimasa yang akan datang. Akhirnya besar harapan penulis agar laporan ini dapat diterima dan berguna bagi semua pihak.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, Semoga Allah memberi balasan sebaik-baiknya. Amien.
LAMPU PENERANGAN HEMAT ENERGI
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai
Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar
Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika
Disusun oleh :
ALFIAN BAGUS KURNIAWAN
NPM: 0534010314
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
JAWA TIMUR
SURABAYA
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SAKLAR ELEKTRONIK
LAMPU PENERANGAN HEMAT ENERGI
Disusun Oleh :
ALFIAN BAGUS KURNIAWAN 0534010314
Telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan Gelombang V Tahun Akademik 2011/2012
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Basuki Rachmat, S.Si, MT Doddy Ridwandono, S.Kom
NIP. 369 070 602 09 1 NPT. 37805 07 02 181
Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN SAKLAR ELEKTRONIK
LAMPU PENERANGAN HEMAT ENERGI
Disusun Oleh :
ALFIAN BAGUS KURNIAWAN 0534010314
Telah dipertahankan di hadapan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Pada Tanggal 10 JUNI 2011
Pembimbing : Tim Penguji :
1. 1.
Basuki Rachmat, S.Si, MT Doddy Ridwandono, S.Kom
NIP. 369 070 602 09 1 NPT. 37805 07 02 181
2. 2.
Doddy Ridwandono, S.Kom Dra Nining Martiningtyas,M.MT
NPT. 37805 07 02 181 NIDN. 0713066501
3.
Abdul Kadir, S.Kom
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAWA TIMUR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
KETERANGAN REVISI
Kami yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa mahasiswa berikut : Nama : ALFIAN BAGUS KURNIAWAN
NPM : 0534010314
Program Studi : TEKNIK INFORMATIKA
Telah mengerjakan revisi / tidak ada revisi Pra Rencana (Design) / Skripsi/ Tugas Akhir Ujian Lisan Gelombang V Tahun Akademik 2011/2012 dengan judul :
”
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN SAKLAR ELEKTRONIK
LAMPU PENERANGAN HEMAT ENERGI
”Surabaya, 10 juni 2011 Dosen yang memerintahkan revisi :
1) Doddy Ridwandono, S.Kom NPT. 37805 07 02 181
2) Dra Nining Martiningtyas,M.MT NIDN. 0713066501
3) Abdul Kadir, S.Kom
Mengetahui,
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
ABSTRAKSI
Dewasa ini energi di dunia semakin terbatas dan mahal harganya. Oleh karena itu penghematan terhadap energi harus dilakukan. Salah satunya adalah penghematan dalam energi lisrik yaitu dengan cara mematikan peralatan listrik yang tidak digunakan, dan salah satunya adalah penggunaan lampu penerangan pada ruangan. Untuk menghindari seseorang lupa mematikan lampu maka diperlukan sistem yang dapat mengatur nyala lampu berdasarkan ada dan tidaknya orang dalam ruangan.
Dalam tugas akhir ini yang dilakukan adalah memanfaatkan modul Passive Infra-Red Sensor untuk mendeteksi keberadaan orang di dalam suatu ruangan. Modul ini dapat mendeteksi adanya suatu gerakan yang dilakukan oleh manusia dengan cara menyimpan suhu ruangan sebelumnya dan kemudian membandingkannya dengan suhu ruangan yang sekarang. Jika ada perbedaan maka dianggap ada gerakan yang terjadi. Modul ini akan mengirimkan sinyal yang akan dibaca oleh microcontroller. Microcontroller kemudian mengatur optodiac yang dapat men-switch tegangan AC pada lampu dengan bantuan TRIAC. Hasilnya adalah alat ini mampu menghidupkan lampu ketika ada seseorang di dalam suatu ruangan selama beberapa waktu tertentu dan mematikannya ketika tidak ada orang yang berada di dalam ruangan tersebut.
Selain itu, alat ini juga dilengkapi dengan teknologi SMS Gateway yaitu sebuah perangkat lunak yang menggunakan bantuan komputer dan memanfaatkan teknologi seluler yang diintegrasikan guna mendistribusikan pesan-pesan yang di-generate lewat sistem informasi melalui media SMS yang di-handle oleh jaringan seluler. Sehingga rangkaian alat ini dapat lebih memudahkan user untuk mengendalikan fungsi alat secara jarak jauh. Dengan demikian alat ini dapat membuat penggunaan energi listrik pada lampu penerangan menjadi semakin efektif. Sehingga dapat menghemat energi listrik dan selanjutnya dapat mengurangi atau menghemat biaya pemakaian energi listrik itu sendiri.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada era sekarang ini, banyak sekali terdapat kasus pemakaian energi yang terlalu berlebihan dan melebihi kapasitasnya. Salah satunya adalah pemakaian energi listrik. Pemakaian energi listrik yang terlalu berlebihan akan membawa dampak negatif bagi kelangsungan hidup di bumi, salah satunya adalah global warming.
Penggunaan energi listrik yang efektif merupakan salah satu cara yang dapat ditempuh untuk mengurangi atau menghemat biaya pemakaian listrik. Masalah yang sering terjadi biasanya pada penggunaan lampu penerangan. Kadang orang lupa untuk mematikan lampu pada ruangan yang sudah tidak terpakai lagi. Akibatnya lampu akan terus menyala dan terjadi pemborosan energi.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian tersebut maka didapatkan rumusan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana caranya merancang dan membuat rangkaian saklar elektronik berbasis microcontroller.
2. Bagaimana caranya mengatur pemakaian energi listrik dalam suatu ruangan agar tidak terjadi pemakaian energi yang sia-sia akibat kelalaian dari penghuni yang dalam kasus ini adalah pemilik ruangan tersebut.
3. Bagaimana caranya mengendalikan saklar lampu dengan jarak jauh apabila terjadi kelalaian oleh user.
1.3 Batasan Masalah
Dari perumusan masalah di atas, maka batasan masalah dari Tugas Akhir ini adalah:
1. Subyek yang dikontrol adalah nyala lampu.
2. Instrumen pengatur berupa sistem minimum microcontroller berbasis ATMEL 89S52.
4. Handphone yang terhubung dengan rangkaian menggunakan Siemens C55.
5. Kondisi handphone yang terhubung dengan rangkaian harus dalam keadaan aktif.
1.4 Tujuan dan Manfaat
Adapun maksud dan tujuan dari pembuatan alat ini adalah :
1. Membuat suatu alat yang secara otomatis dapat mengatur hidup dan matinya lampu pada suatu ruangan tergantung pada keberadaan orang di dalam ruangan serta mengatur kontrol nyala lampu menggunakan media sms ketika tidak ada orang di dalam ruangan tersebut.
2. Memanfaatkan modul Passive Infra Red Sensor sebagai media pendeteksi keberadaan orang di dalam suatu ruangan.
3. Memanfaatkan fitur SMS gateway untuk mengendalikan nyala lampu ketika tidak ada orang di dalam rumah.
1.5 Metodologi Pembuatan Skripsi
Pembuatan Skripsi terbagi menjadi beberapa tahapan sebagai berikut: 1. Survei Lapangan
2. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dokumen-dokumen, referensi-referensi, buku-buku, sumber dari internet, atau sumber-sumber lain yang diperlukan untuk merancang dan membuat serta untuk mengimplementasikan rangkaian.
3. Analisa dan Perancangan Aplikasi
Dari hasil studi literature dan hasil survey lapangan akan dibuat deskripsi umum serta dilakukan analisa kebutuhan sistem, selain itu juga dilakukan perancangan awal rangkaian yang akan dibuat, sehingga akan dihasilkan disain antarmuka dan proses yang siap untuk diimplementasikan.
4. Pembuatan Rangkaian
Pada tahap ini pembuatan rangkaian elektronik dan pemrograman microcontroller melalui bahasa-bahasa program yang merupakan tahap
yang sangat penting karena kita harus sebaik mungkin memberikan informasi dan interaksi kepada pengguna berupa interface dari bahasa program yang dibuat.
5. Uji Coba dan Evaluasi Aplikasi
6. Penyusunan Buku Skripsi
BAB II
TINJAUAN TEORI
Dalam bab ini membahas mengenai teori penunjang dan teori dasar dari peralatan-peralatan yang digunakan dalam perencanaan dan pembuatan saklar lampu penerangan hemat energi.
2.1 Rangkaian Power Supply
Rangkaian power supply adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk menyediakan supply dalam bentuk keluaran tegangan. Tegangan yang dihasilkan disalurkan ke berbagai rangkaian lain untuk mengaktifkan rangkaian-rangkaian tersebut. Di sini kami memakai rangkaian power supply +5 yang digunakan untuk menyediakan supply sebesar +5 Volt.
2.2 Passive Infra-Red Sensor (PIR)
Cahaya merupakan suatu bentuk radiasi dari gelombang elektromagnetik yang pada prinsipnya sama dengan gelombang radio, misalnya infrared, ultraviolet, dan sinar-X. Pada dasarnya yang membedakannya adalah panjang gelombang dan frekuensinya.
LED (Light Emiting Dioda) infrared adalah suatu komponen yang tersusun dari sambungan P–N yang akan memancarkan cahaya bila dialiri arus dengan bias maju. Proses pancaran cahaya berdasarkan perubahan tingkat energi ketika elektron dan lubang bergabung atau berekombinasi di daerah N pada saat LED dibias maju. Selama perubahan energi ini, proton akan dibangkitkan, sebagian akan diserap oleh bahan semi konduktor dan sebagian lagi akan dipancarkan sebagai energi cahaya.
Infra merah dapat digunakan baik untuk memancarkan data maupun sinyal suara. Keduanya membutuhkan sinyal carier untuk membawa sinyal data maupun sinyal suara hingga sampai pada receiver. Untuk transmisi sinyal suara biasanya digunakan rangkaian voltage to frekuensi converter yang berfungsi untuk mengubah tegangan sinyal suara
internal dari sensor Passive Infrared
Gambar 2.1 Rangkaian Internal PIR
PIR sensor mempunyai dua elemen sensing yang terhubungkan dengan masukan dengan susunan seperti yang terdapat dalam Gambar 2.1. Jika ada sumber panas yang lewat di depan sensor tersebut, maka sensor akan mengaktifkan sel pertama dan sel kedua sehingga akan menghasilkan bentuk gelombang seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.2 di bawah ini. Sinyal yang dihasilkan sensor PIR mempunyai frekuensi yang rendah yaitu 0,2 – 5 Hz.
Radiasi infra merah berada pada spektrum elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih besar daripada cahaya tampak. Radiasi infra merah tidak dapat dilihat tapi dapat dideteksi. Benda yang dapat memancarkan panas berarti memancarkan radiasi infra merah. Benda – benda ini termasuk makhluk hidup seperti binatang dan tubuh manusia. Tubuh manusia dan binatang dapat memancarkan radiasi inframerah terkuat yaitu pada panjang gelombang 9,4 µ m. Radiasi inframerah yang dipancarkan inilah yang menjadi sumber pendeteksian bagi detektor panas yang memanfaatkan radiasi inframerah.
Passive Infra-Red Sensor (PIR) adalah sebuah modul yang dapat
mendeteksi adanya gerakan yang dilakukan oleh manusia. Modul ini bekerja dengan cara memeriksa perubahan suhu yang terjadi di sekeliling modul. Jika ada perubahan maka modul akan memberikan sinyal berupa tegangan 5V.
Gambar 2.3 Dimensi modul PIR
Gambar 2.4 Dimensi lensa PIR (Fresnel lens)
Modul ini memiliki sebuah filter berupa lensa yang diberi nama Fresnel lens yang berfungsi untuk mengatur fokus sinyal infrared terhadap
objek yang akan dideteksi. Dimensi dari lensa ini dapat dilihat pada gambar 2.4.Jangkauan maksimal modul ini adalah 5 meter tergantung dari pengaruh lingkungan atau keadaan sekitar dan juga bentuk fresnel lens. Pada saat dihidupkan pertama kali modul ini membutuhkan waktu untuk mengenali suhu keadaan sekitar yang berkisar antara 10 – 60 detik. (Diambil dari : Infrared Motion Detector Manual GLMDA Motion Detector Module, GLOLAB Corporation, 2005, hal 13-15).
2.3 SMS Gateway
harus bisa melakukan komunikasi dengan perangkat keras. Untuk itu perlu dibangun sebuah sistem yang disebut sebagai SMS Gateway. Pada prinsipnya, SMS Gateway adalah sebuah perangkat lunak yang menggunakan bantuan komputer dan memanfaatkan teknologi seluler yang diintegrasikan guna mendistribusikan pesan-pesan yang di-generate lewat sistem informasi melalui media SMS yang di-handle oleh jaringan seluler. Secara khusus, sistem ini akan memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut: 1. Message Management dan Delivery
a. Pengaturan pesan yang meliputi manajemen prioritas pesan, manajemen pengiriman pesan, dan manajemen antrian.
b. Pesan yang dilalukan harus sedapat mungkin fail safe. Artinya, jika terdapat gangguan pada jaringan telekomunikasi, maka system secara otomatis akan mengirim ulang pesan tersebut.
2. Korelasi
1. Manajemen Inventori
2. CRM (Customer Relationship Management), misalnya Rumah Makan, Cafe, Executive Club, Stasiun Radio, Stasiun TV, Lembaga Pendidikan
3. Call Center dan SMS Pengaduan, misalnya Polisi, PLN, PAM, Instansi Pemerintah SMS Gateway memanfaatkan arsitektur teknologi komunikasi SMS untuk menerapkan aplikasi bernilai tambah dengan memanfaatkan komunikasi SMS untuk optimalisasi proses bisnis perusahaan dan peningkatan kualitas layanan dari institusi pelayanan publik. Beberapa kemampuan SMS Gateway, yaitu untuk:
1. Memperbesar skala aplikasi teknologi informasi dengan menggunakan komunikasi SMS interaktif.
2. Menyediakan aplikasi kolaborasi komunikasi SMS berbasis web untuk pengguna di institusi atau perusahaan.
3. Menjangkau konsumen maupun pengguna jasa layanan institusi atau perusahaan secara mudah menggunakan komunikasi SMS interaktif.
Fitur-fitur standar SMS Gateway, yaitu komunikasi SMS interaktif dua arah, SMS info on demand, SMS service settings, SMS Automatic Registration, polling SMS, pengiriman SMS Broadcast,
dan call group, manajemen pengguna, sistem security access, serta sistem parameter. Fitur-fitur advance SMS Gateway, yaitu antarmuka dinamis untuk integrasi ke database perusahaan, SMS Remote Control, E-mail to SMS, SMS to E-mail, ekspansi modem
GSM, dan koneksi langsung ke SMSC via SMPP. (Diambil dari :
http://id.wikipedia.org/wiki/SMS_Gateway tanggal akses 14 Januari 2011).
2.4 Microcontroller ATMEL 89S52
Microcontroller dewasa ini menjadi booming dikalangan bidang
pendidikan terutama perguruan tinggi. Microcontroller dengan merk ATMEL dengan tipenya meliputi ATtiny, AT90, dan ATmega. Masing-masing tipe memiliki fitur yang berbeda-beda dengan tujuan aplikasi yang spesifik.
2.4.1 Gambaran Umum ATMEL 89S52
Microcontroller sebagai sebuah “one chip solution” pada dasarnya
ke dalam IC tunggal microcontroller bersangkutan. Dengan alasan itu sistem microcontroller dikenal juga dengan istilah populer the real Computer On a Chip (komputer utuh dalam keping tunggal), sedangkan
sistem microprocessor dikenal dengan istilah yang lebih terbatas yaitu Computer On a Chip (komputer dalam keping tunggal).
Berdasarkan fungsinya, microcontroller secara umum digunakan untuk menjalankan program yang bersifat permanen pada sebuah aplikasi yang spesifik (misal aplikasi yang berkaitan dengan pengontrolan dan monitoring). Sedangkan program aplikasi yang dijalankan pada sistem
microprosesor biasanya bersifat sementara dan berorientasi pada
pengolahan data. Perbedaan fungsi kedua sistem diatas secara praktis mengakibatkan kebutuhan minimal yang harus dipenuhi juga akan berbeda (misal ditinjau dari kecepatan detak operasi, jumlah RAM, panjang register, dan lain sebagainya). Hampir tidak dapat disangkal, dewasa ini
sumber daya sebanyak dan sebesar itu. Untuk aplikasi kontrol sederhana dan tingkat menengah, microcontroller yang digunakan cukup berbasis 4 sampai 8 bit. Microcontroller dengan ukuran lebih besar (misal 16 dan 32 bit) umumnya hanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus pada bidang pengolahan citra atau bidang kontrol yang memerlukan kepresisian tinggi.
Gambar 2.5 Blok Diagram ATMEL 89S52.
Microcontroller atau microprocessor adalah suatu piranti yang
bagian-bagian sebagai berikut: Alamat (address), Data, Pengendali, Memori (RAM atau ROM), dan bagian input-output. Gambar 2.5 adalah blok diagram dari ATMEL 89S52.
2.4.2 Konfigurasi Pin-Pin ATMEL 89S52
Konfigurasi pin-pin pada ATMEL 89S52 seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6 berikut:
Gambar 2.6 Konfigurasi pin ATMEL 89S52.
o VCC
Sebagai tegangan penyuplai. o Ground
o Port A (PA7..PA0)
Port A sebagai input analog ke A/D konverter. Port A juga sebagai 8-bit
bi-directional port I/O, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin-pin port
dapat menyediakan resistor-resistor internal pull-up. Ketika port PA0…PA7 digunakan sebagai input dan pull eksternal yang rendah akan
menjadi sumber arus jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port A adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock
tidak aktif.
o Port B (PB7..PB0)
Port B adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor
internal pull-up. Buffer output port B mempunyai karaketristik drive
yang simetris dengan kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input, port B yang mempunyai pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus jika resistor-resistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port B adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock
tidak aktif.
o Port C (PC7..PC0)
Port C adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor
internal pull-up. Buffer output port C mempunyai karaketristik drive
port C adalah tri-state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock
tidak aktif. Jika antarmuka JTAG enable, resistor-resistor pull up pada pin-pin PC5(TDI), PC3(TMS), PC2(TCK) akan diaktifkan sekalipun
terjadi reset. o Port D (PD7..PD0)
Port D adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor
internal pull-up. Buffer output port D mempunyai karaketristik drive yang simetris dengan kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input, port D yang mempunyai pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus jika resistor pull-up diaktifkan. (Diambil dari : Teknik Antarmuka + Pemrograman Mikrokontroler AT89S52, Usman,
2008, hal 5-17).
2.5 AVR Studio 4
Gambar 2.7 Tampilan utama AVR Studio 4.
2.5.1 Membuat Sebuah Project
Beberapa langkah yang dilakukan untuk membuat sebuah project baru:
Click New Project, dan jendela Window Setup Wizard ditampilkan.
Kemudian beri nama project baru tersebut.
Berikan tanda Check pada Create Initial File.
Tentukan lokasi folder tempat penyimpanan file kemudian click Next.
Pilih platform debug yang digunakan, Jika tidak menggunakan perangkat emulator bisa memilih AVR Simulator, selanjutnya pilih tipe microcontroller AVR yang digunakan.
Gambar 2.9 Jendela pemilihan Debug Platform pada AVR Studio 4.
Kemudian click Finish, pada layar monitor akan tampil layar editor untuk menuliskan program assembler.
Gambar 2.10 Jendela Create New Project pada AVR Studio 4.
2.5.2 Simulasi Menggunakan AVR Studio 4
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1Analisis Rangkaian
Saklar lampu elektronik hemat energi ini merupakan suatu rangkaian perangkat keras yang dirancang untuk mempermudah pengguna (pemilik ruangan) untuk mengontrol nyala lampu dalam ruangan serta dapat digunakan sebagai sistem keamanan apabila pemilik berada di luar ruangan tersebut untuk mengetahui apakah di dalam ruangan tersebut ada orang lain atau tidak. Dalam rangkaian saklar otomatis ini pemilik ruangan dapat mengatur nyala lampu yang berada di dalam ruangan dengan menggunakan teknologi SMS (Short Message Service) yang ada di dalam fitur handphone (ponsel) untuk menyalakan atau
memadamkan nyala lampu. Selain itu dapat juga menggunakan PIR (Passive Infrared Sensor) untuk mengatur nyala lampu yang ada di dalam ruangan. Setiap
ada perubahan yang terjadi pada nyala lampu, rangkaian akan secara otomatis mengirimkan sebuah SMS ke nomor handphone yang sudah diprogram ke dalam microcontroller sebagai penerima laporan. Laporan dari perubahan nyala lampu
Perancangan rangkaian ini menjelaskan tentang konsep dari rangkaian yang akan dibuat. Mulai dari penjelasan tentang deskripsi umum rangkaian, proses-proses akan dijabarkan dalam perancangan rangkaian.
3.2.1 Deskripsi Umum Sistem
Rangkaian ”Saklar Elektronik Lampu Penerangan Hemat Energi” ini
terdiri dari beberapa perangkat elektronika, diantaranya Handphone, Serial Cable, Microcontroller dan bola lampu tegangan 220V. Berikut adalah
gambar susunan rangkaian dan alur mekanisme sistem kerja rangkaian :
Gambar 3.1 Mekanisme Sistem Rangkaian
Berikut adalah keterangan alur proses dari gambar 3.1 :
1. Pemilik ruangan (User) mengirimkan perintah lewat SMS ke nomor telepon yang sudah ditentukan sebagai server untuk mengatur nyala lampu atau PIR.
rangkaian untuk mengeksekusi sesuai perintah SMS.
4. Rangkaian akan melakukan eksekusi perintah SMS dan mengirimkan report kepada microcontroller.
5. Microcontroller akan membaca report tersebut dan akan memerintahkan telepon seluler yang berfungsi sebagai server tersebut untuk mengirimkan report yang berupa SMS kepada user yang telah mengirimkan perintah.
6. Telepon seluler user akan menerima report yang memberitahukan bahwa eksekusi sudah dilaksanakan oleh rangkaian.
3.3 Perancangan Perangkat Keras
Berikut ini dijelaskan mengenai diagram fungsional proses secara keseluruhan, beserta perencanaan perangkat keras secara keseluruhan.
Gambar 3.2 Diagram Blok Keseluruhan.
3.3.1 Rangkaian Power Supply
Power supply digunakan untuk memberikan input tegangan pada
keseluruhan komponen yang terdapat pada sistem alat ini, yaitu pada rangkaian sistem minimum microcontroller ATMEL 89S52 dan sensor Passive Infrared. Semua komponen tersebut membutuhkan tegangan
sebesar 5V.
Karena kebutuhan tegangan tersebut maka dibuat rangkaian power supply yang dapat mengeluarkan tegangan sebesar 5V. Power supply ini
menggunakan komponen dioda 1N4004, kapasitor 3300µF/25V dan 100µF/16V, IC regulator 7805, transistor TIP3055, serta resistor 560ohm/0.25W dan LED.
3.3.2 Sensor PIR (Passive Infrared Sensor)
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya untuk rangkaian sensor ini kami menggunakan modul Passive Infrared Sensor. Agar dapat bekerja modul ini membutuhkan supply minimal 5 Volt sampai dengan batas maksimal 12 Volt. Modul ini memiliki output 3 pin yang masing-masing berfungsi sebagai gnd, vcc, dan output. Pada saat ada perubahan suhu dan gerakan sensor ini akan memberikan output sebasar 5V selama sekitar 0.5 detik. Di sini kami menyediakan pin vcc, gnd, dan pin output pada port C ATMEL 89S52 untuk menangkap sinyal dari modul PIR tersebut.
3.3.3 Driver Tegangan AC
resistor, optodiac MOC3020, dan TRIAC BTA12. Ketika kaki gate pada
TRIAC BTA12 mendapatkan trigger dari MOC3020 maka secara otomatis TRIAC BTA12 akan men-switch tegangan 220V pada kaki2 terminalnya dan kemudian lampu akan menyala karena sudah terhubung dengan tegangan 220V.
3.3.4 Microcontroller ATMEL 89S52
Minimum sistem ini merupakan sistem kontrol dari keseluruhan sistem kerja pada alat ini. Pada proyek ini digunakan sistem minimum yang berbasis pada microcontroller ATMEL 89S52, digunakan ATMEL 89S52 karena bahasa pemrograman microcontroller tersebut adalah bahasa Assembly yaitu bahasa pemrograman tingkat menengah (bahasa instruksi
program mendekati bahasa manusia) sehingga lebih mudah untuk membuat atau menerapkan suatu algoritma program. Kelebihan lainnya adalah setiap pin dalam satu port dapat ditentukan sebagai input atau output secara mudah karena didalamnya sudah dilengkapi fasilitas
tersendiri untuk inisialisasi.
Pada sistem alat ini untuk pembagian port-port sebagai I/O dapat ditunjukkan pada Tabel 3.1 berikut:
Tabel 3.1 Pembagian Port pada ATMEL 89S52.
PORT KEPERLUAN
PORTB Dihubungkan dengan driver tegangan AC
Dihubungkan dengan rangkaian RTC
PORTC Dihubungkan dengan Passive Infra-Red Sensor
Perangkat lunak yang direncanakan adalah perangkat lunak untuk mendukung perangkat keras. Perangkat lunak untuk microcontroller ATMEL 89S52 dengan menggunakan program Easy Assembler.
Algoritma Sensor PIR
Ketika sensor Passive Infra-Red mendeteksi ada perbedaan suhu dan gerakan pada suatu ruangan maka sensor akan mengirimkan sinyal sebesar +5 Volt ke microcontroller yang berarti bernilai logic ‘1’. Nilai logic ini disimpan dalam sebuah variabel yang selanjutnya akan diproses
oleh microcontroller.
Algoritma SMS Gateway
Ketika handphone server menerima pesan SMS dari user maka perintah pesan SMS tersebut akan diteruskan ke microcontroller yang akhirnya akan diperiksa format perintahnya oleh microcontroller. Jika format perintah yang dikirimkan benar berarti bernilai logic ‘1’ yang selanjutnya akan diproses kembali oleh microcontroller.
Algoritma microcontroller
Microcontroller menerima masukan data dari sensor Passive
Infra-Red dan perintah pesan SMS. Dan jika data bernilai logic ‘1’ maka
microcontroller akan mengirimkan logic ‘0’ kepada driver tegangan AC.
Jika tidak ada maka microcontroller mengirimkan logic ‘1’ ke driver tegangan AC.
Algoritma driver tegangan AC.
Saat driver tegangan AC menerima masukan logic ’1’ dari microcontroller maka driver tegangan AC akan memutus hubungan listrik 220V dengan lampu sehingga lampu akan mati.
3.5 Pembuatan Rangkaian
Berdasarkan perancangan alat tersebut maka dibuatlah komponen-komponen pendukung yang dibutuhkan untuk keperluan sistem. Komponen-komponen tersebut antara lain adalah:
1.Rangkaian Power Supply
2.Rangkaian PIR (Passive Infra Red) 3.Rangkaian driver tegangan AC
4.Sistem Minimum Microcontroller AVR S52
3.6 Flowchart
Gambar 3.3 Flowchart Sistem Kerja Rangkaian
User mengirimkan sms ke nomor server yang terhubung ke rangkaian
Microcontroller melakukan pembacaan format sms yang di kirimkan oleh user
Apakah format sms yang dikirimkan user cocok?
Perintah sms akan diteruskan ke rangkaian oleh microcontroller
Rangkaian akan melakukan eksekusi sesuai dengan yang diperintahkan
microcontroller report ke user via pesan sms
Microcontroller mengirimkan pemberitahuan kesalahan format sms
ke user via pesan sms
BAB IV
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini membahas mengenai implementasi dari perancangan rangkaian yang telah dijabarkan pada sub bab yang ada di bab tiga sebelumnya. Pembahasan pada bab ini meliputi lingkungan pembangunan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan selama proses pembangunan rangkaian ini.
4.1 Lingkungan Implementasi
Sub bab ini menjelaskan mengenai lingkungan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan dalam membangun rangkaian saklar elektronik lampu penerangan hemat energi. Spesifikasi dari perangkat keras dan perangkat lunak seperti dibawah ini.
a. Perangkat keras yang digunakan
Notebook Ben Q Joybook S32, RAM 2GB, Hardisk 160GB
Handphone GSM Siemens C55 sebagai perangkat penerima
perintah pesan SMS.
Handphone GSM Nokia E75 sebagai perangkat penerima laporan
eksekusi rangkaian.
Konverter Port RS232 to USB (sebagai penghubung port RS232 ke USB di notebook).
Konverter Port RS232 to DKU5 (sebagai penghubung port RS232 ke handphone Siemens C55).
Passive Infrared Sensor (PIR) sebagai sensor penerima signal
infrared.
Lampu sebagai indikator hasil eksekusi.
b. Perangkat lunak yang digunakan
Microsoft Windows XP SP2, sebagai sistem operasi.
Easy Assembler, sebagai editor bahasa pemrograman.
Perencanaan dan pembuatan saklar elektronik lampu penerangan hemat energi memiliki 2 tahap utama, yaitu perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras meliputi perancangan rangkaian power supply, rangkaian Passive Infra-Red Sensor, rangkaian Driver Tegangan AC, dan rangkaian microcontroller ATMEL 89S52.
Sedangkan Perangkat Lunak meliputi pemrograman pada Easy Assembler.
4.2 Implementasi Rangkaian
PIR (Passive Infra Red), driver tegangan AC, dan rangkaian untuk
microcontroller ATMEL 89S52.
Rangkaian power supply pada gambar 4.1 di bawah ini disini digunakan untuk input tegangan pada keseluruhan komponen yang terdapat pada sistem alat ini, yaitu pada rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEL 89S52 dan sensor Passive Infrared.
Gambar 4.1 Rangkaian Power Supply.
Gambar 4.2 Rangkaian sensor PIR (Passive Infra Red).
Untuk dapat menyalakan lampu yang membutuhkan tegangan sebesar 220V, maka diperlukan sebuah rangkaian driver tegangan AC yang dapat memenuhi hal tersebut. Gambar 4.3 di bawah ini adalah ganbar rangkaian driver tegangan AC.
Gambar 4.3 Rangkaian driver tegangan AC.
program mendekati bahasa manusia) sehingga lebih mudah untuk membuat atau menerapkan suatu algoritma program. Kelebihan lainnya adalah setiap pin dalam satu port dapat ditentukan sebagai input atau output secara mudah karena didalamnya sudah dilengkapi fasilitas tersendiri untuk inisialisasi.
Gambar 4.4 Rangkaian microcontroller.
Dari masing-masing rangkaian yang telah dijelaskan di atas, jika digabungkan maka akan diperoleh suatu rangkaian utama seperti yang ditunjukkan oleh gambar 4.5 yang menunjukkan gambar rangkaian secara keseluruhan lengkap dengan susunan bola lampu sebagai output dari rangkaian microcontroller dan handphone Siemens C55 sebagai media penerima perintah yang dikirimkan oleh user melalui pesan singkat (SMS).
Sedangkan gambar 4.6 menunjukkan skema elektronik dari rangkaian microcontroller secara keseluruhan yang menjelaskan tentang susunan rangkaian
Gambar 4.5 Rangkaian keseluruhan.
Setelah semua rangkaian sudah tersusun seperti yang sudah ditunjukkan pada gambar 4.6 maka langkah selanjutnya adalah pemrograman microcontroller ATMEL 89S52. Pemrograman microcontroller dilakukan dengan cara menghubungkan microcontroller tersebut ke notebook menggunakan konverter RS232 to USB. Pemrograman menggunakan aplikasi Easy Assembler sebagai editor bahasa pemrograman. Setelah microcontroller sudah terprogram maka
selanjutnya microcontroller dihubungkan kembali dengan rangkaian elektronik yang sebelumnya sudah dibuat seperti dijelaskan di atas.
Setelah rangkaian mengeksekusi perintah yang telah dikirimkan oleh microcontroller, rangkaian akan memberikan report pelaksanaan eksekusi kepada
micocontroller yang selanjutnya akan diteruskan kepada user melalui media SMS.
Dalam hal ini, report yang dikirimkan oleh microcontroller hanya tertuju pada satu nomor handphone yang sebelumnya sudah di tetapkan di dalam microcontroller dengan tujuan untuk menghindari penyalahgunaan rangkaian oleh
pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab. Dengan hanya menggunakan satu tujuan pengiriman report, maka user akan memperoleh akses penuh untuk mengendalikan rangkaian dan menerima report hasil eksekusi yang telah diperintahkan. Gambar 4.7 menunjukkan handphone Siemens C55 yang digunakan sebagai penerima perintah SMS dari user beserta serial cable yang digunakan untuk menghubungkan perangkat handphone Siemens C55 dengan rangkaian microcontroller.
4.3 Listing Program
Berikut adalah potongan-potongan source code yang digunakan dalam perancangan alat.
Source code untuk setting delay waktu sensor PIR (Passive Infra Red) :
;---
Sec1Max_C EQU 180 ; period waktu nyala lampu setelah PIR aktif
(dalam detik) detik, sedangkan delay waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman report kepada user adalah 5 detik.
Source code untuk setting ports dan memory microcontroller :
;---
LEDTickMax_M EQU 23h
SrTOTick_M EQU 25h pada port 3.6 dan lampu 2 terdapat pada port 0.3. Untuk relay lampu 1, lampu 2, dan sensor PIR masing-masing terdapat pada port 2.3, port 2.0, dan port 1.3. Source code untuk menginisialisasi status handphone :
JNB SrValid_F,$
Potongan source code di atas digunakan oleh microcontroller untuk menginisialisasi status handphone yang terhubung ke rangkaian saklar elektronik.
Source code untuk membaca perintah yang dikirimkan oleh user melalui SMS :
MOV dpl,a
DPDUJ3 LCALL ASCIIHex_2_Hex
MOV r1,5
Potongan source code di atas digunakan untuk membaca isi SMS dengan format PDU (Protocol Data Unit) yaitu paket data dimana pesan SMS dikemas, bersama
informasi tanggal, nomor tujuan, nomor pengirim, nomor operator, jenis skema SMS, masa valid SMS, dan beberapa hal lain.
Source code untuk mengirimkan report dari status perintah yang telah dieksekusi
Check_Send_Status
CSSJ2 MOV r0,#SMSBuff_M+3
ACALL Put_Text_Buff eksekusi dari perintah yang dikirimkan oleh user melalui SMS.
Source code untuk setting format perintah SMS dan nomor handphone tujuan
Phone_C DB 12,'628562845221' ; international format without '+'
PCReady_T DB 'Ready...',13,10,0
SetEchoOff_T DB 'Echo off...',13,10,0
SetSMSMode_T DB 'Set SMS mode...',13,10,0
SetSMSAlert_T DB 'Set SMS alert...',13,10,0 SetKeyLock_T DB 'Set keylock...',13,10,0
SetMute_T DB 'Set mute...',13,10,0
PIROff_T DB 'PIR OFF',13,10,0
AlarmOn_T DB 'Alarm ON',13,10,0
AlarmOff_T DB 'Alarm OFF',13,10,0
SendingSMS_T DB 'Sending SMS...',13,10,0
SendOK_T DB 13,10,'Send success',13,10,0
SendFail_T DB 13,10,'Send failed',13,10,0
CRLF_T DB 13,10,0
AllOff_T DB 'All OFF',13,10,0
AllOn_T DB 'All ON',13,10,0
SMSFormat_C DB 'AT+CMGF=0',13,10,0
SMSAlert_C DB 'AT+CNMI=1,2,0,0,1',13,10,0
Mute_C DB 'AT+CMUT=1',13,10,0
KeyLock_C DB 'AT+CLCK=CS,1',13,10,0
AckSMS_C DB 'AT+CNMA=0',13,10,0
ReadCID_C DB 'AT+CREG?',13,10,0
SigQuality_C DB 'AT+CSQ',13,10,0
SendSMS_C DB 'AT+CMGS=',0
EchoOff_C DB 'ATE0',13,10,0
Ring_C DB 'RING',0
HangUp_C DB 'ATH',13,10,0
; 'L2 ON FAN ON PIR ON'
Test1_SMS DB 13,10,'+CMT: ,36',13,10
DB
'07912658050000F0240C91265836006833000001503022745382134C19E8E90419834ED0D3098226A5A0A71 3',13,10,0
Potongan source code di atas menunjukkan nomor handphone tujuan report hasil eksekusi perintah SMS adalah +628562845221. Sedangkan format perintah SMS yang harus dikirimkan oleh user adalah sebagai berikut :
- L1 ON : Perintah untuk menyalakan lampu 1. - L1 OFF : Perintah untuk mematikan lampu 1. - L2 ON : Perintah untuk menyalakan lampu 2. - L2 OFF : Perintah untuk mematikan lampu 2. - PIR ON : Perintah untuk mengaktifkan sensor PIR. - PIR OFF : Perintah untuk mematikan sensor PIR.
BAB V
PENGUJIAN SISTEM
Untuk mengetahui apakah tujuan-tujuan dari pembuatan alat ini telah telaksana atau tidak, perlu dilakukan pengujian dan analisa terhadap alat yang dibuat. Dan sebagai bagian yang tak terpisahkan adalah adanya proses evaluasi sehingga akan dapat dilakukan langkah-langkah positif guna membawa alat ini ke arah yang lebih baik.
5.1 Lingkungan Uji Coba
Pada uji coba kali ini menggunakan sensor PIR dan fungsi SMS Gateway yang digunakan sebagai media pengiriman perintah kepada microcontroller yang selanjutnya akan diteruskan kepada rangkaian untuk mengeksekusi perintah yang diberikan oleh user. Spesifikasi uji coba kali ini adalah sebagai berikut:
Handphone GSM Siemens C55 sebagai perangkat penerima
perintah pesan SMS.
Handphone GSM Nokia E75 sebagai perangkat penerima laporan
eksekusi rangkaian.
Microcontroller ATMEL 89S52.
Konverter Port RS232 to DKU5 (sebagai penghubung port RS232 ke handphone Siemens C55).
Adaptor tegangan AC 5V.
Passive Infrared Sensor (PIR) sebagai sensor penerima signal
infrared.
Lampu sebagai indikator hasil eksekusi.
5.2 Skenario Uji Coba
Untuk memastikan bahwa aplikasi ini berjalan lancar, penyusun akan menyusun skenario, yang akan diuji coba, antara lain:
a. Uji coba rangkaian power supply, berfungsi untuk menyediakan supply sebesar +5 Volt.
b. Uji coba sensor PIR (Passive Infra Red). Sensor perlu diuji terlebih dahulu untuk mengetahui apakah sensor tersebut telah sesuai dengan kebutuhan kita atau tidak.
c. Uji coba rangkaian Driver tegangan AC. Pengujian rangkaian Driver tegangan AC dilakukan dengan menerapkan program sederhana pada microcontroller. d. Uji coba fungsi SMS Gateway apakah sudah bisa terhubungkan dengan
5.3 Pelaksanaan Uji Coba
Pada sub-bab ini akan dijelaskan step-by-step mengenai pelaksanaan skenario uji coba yang telah dijabarkan pada sub-bab sebelumnya, untuk membuktikan uji coba rangkaian tentang kejadian-kejadian yang sedang berlangsung pada rangkaian saklar elektronik hemat energi tersebut. Berikut penjelasan lebih detail mengenai proses yang terjadi:
5.3.1 Uji Coba Rangkaian Power Supply
Pengujian rangkaian power supply telah dilakukan dengan menggunakan rangkaian seperti pada Gambar.
Rangkaian power supply digunakan untuk menyediakan supply sebesar +5 Volt. Pengujian dilakukan dengan menggunakan AVOmeter digital ALDA DT 830B, dan pengujian terhadap rangkaian ini
menghasilkan data seperti terlihat dalam Tabel 5.1 berikut : Tabel 5.1 Data Pengukuran Rangkaian Power Supply
% Error untuk supply +5 Volt = [(5-5,02)/4] x 100 % = 0,4 %
% Error sebesar 0,4 % untuk supply +5 Volt masih tergolong kecil dan berada dalam batas toleransi, sehingga tegangan sebesar 5,02 Volt dapat digunakan untuk menyuplai rangkaian lainnya.
5.3.2 Uji Coba Sensor Passive Infra-Red
Sensor adalah komponen yang mengukur besaran analog dan menyajikannya dalam bentuk keluaran tertentu. Sensor perlu diuji terlebih dahulu untuk mengetahui apakah sensor tersebut telah sesuai dengan kebutuhan kita atau tidak. Pengujiannya terdiri atas dua bagian, yang pertama adalah pengujian tegangan output sensor ketika sensor mendeteksi adanya pergerakan. Yang kedua adalah pengujian dari jarak yang dapat dijangkau oleh sensor.
5.3.2.1Pengujian tegangan output sensor Passive Infra-Red
Peralatan yang dibutuhkan
Power supply +5 Volt dan GND.
Digital Multimeter.
Cara pengujian respon penguatan
Merangkai modul rangkaian dengan memberikan tegangan input dari power supply.
Melakukan gerakan di depan sensor.
Tabel 5.2 di bawah ini menunjukkan hasil pengujian tegangan output sensor Passive Infra Red.
Tabel 5.2 Data Pengujian tegangan output sensor PIR.
No Keadaan Vout (V)
1
Ada pergerakan 4.89
Tidak ada pergerakan 0
2
Ada pergerakan 4.85
Tidak ada pergerakan 0
3
Ada pergerakan 4.89
Tidak ada pergerakan 0
4
Ada pergerakan 4.87
Tidak ada pergerakan 0
Σ Rata-rata 4.87
% Error untuk Sensor PIR = [(5-4,87)/5] x 100 % = 2.6 %
% Error sebesar 2,6 % untuk Sensor PIR masih tergolong kecil dan berada dalam batas toleransi, sehingga tegangan sebesar 4,87 Volt masih dapat dibaca oleh ATMEL 89S52.
5.3.2.2Pengujian jangkauan sensor Passive Infra-Red
Tabel 5.3 Data Pengujian jangkauan Sensor PIR
Jarak Kondisi sensor PIR
0 -0,5 meter Dapat mendeteksi
1 meter Dapat mendeteksi
1,5 meter Dapat mendeteksi
2 meter Dapat mendeteksi
2,5 meter Dapat mendeteksi
3 meter Dapat mendeteksi
3,5 meter Dapat mendeteksi
4 meter Dapat mendeteksi
4,5 meter Tidak Dapat mendeteksi
5 meter Tidak Dapat mendeteksi
5,5 meter Tidak Dapat mendeteksi
Dari data pada tabel 5.3 diatas dapat disimpulkan bahwa sensor PIR dapat mendeteksi pergerakan manusia dari jarak 0 meter sampai
kurang lebih sekitar 4 meter. Dengan sudut jangkauan seperti yang tampak pada gambar 5.1 berikut.
5.3.3 Uji Coba Driver tegangan AC
Pengujian rangkaian driver tegangan AC dilakukan dengan menerapkan program sederhana pada microcontroller, dimana driver tegangan AC disambungkan microcontroller pada port B.0, dimana aplikasinya adalah untuk menyalakan dan mematikan TRIAC BTA12, dimana setiap tombol status ON TRIAC diperoleh jika TRIAC mendapat input logic ”0”. Sedangkan jika input adalah logic ”1” maka TRIAC akan
OFF.
Jika dijalankan program ini akan membuat TRIAC aktif dan setelah selang waktu yang telah ditentukan maka TRIAC akan mati dan dalam selang waktu yang ditentukan lagi TRIAC akan aktif kembali dan begitu seterusnya. Ketika program sudah dijalankan maka hasil output driver tegangan AC akan menjadi seperti dalam Tabel 5.4.
Tabel 5.4 Data pengujian Rangkaian Driver tegangan AC
5.3.4 Uji Coba Fungsi SMS Gateway
Pada uji coba fungsi SMS Gateway dilakukan untuk mengetahui apakah fungsi SMS Gateway yang nantinya akan digunakan sebagai media pengiriman perintah dari user kepada rangkaian microcontroller dapat berjalan dengan lancar atau tidak.
Berikut adalah daftar format perintah yang harus dikirimkan agar microcontroller dapat meneruskan perintah kepada rangkaian utama untuk
mengeksekusi perintah yang dikirimkan oleh user :
PIR ON : Perintah untuk mengaktifkan sensor PIR
L1 ON : Perintah untuk menyalakan lampu 1
L2 ON : Perintah untuk menyalakan lampu 2
PIR OFF : Perintah untuk me-non aktifkan sensor PIR
L1 OFF : Perintah untuk mematikan lampu 1
L2 OFF : Perintah untuk mematikan lampu 2
ON ALL : Perintah untuk menyalakan lampu 1 dan 2
OFF ALL : Perintah untuk mematikan lampu 1, lampu 2 dan me-non aktifkan sensor PIR
Tabel 5.5 Tabel Uji Coba Fungsi SMS Gateway
No Kondisi Perintah Hasil Keterangan
Hasil dari tabel di atas menunjukkan bahwa fungsi SMS Gateway berhasil
dijalankan dengan lancar tanpa kendala. Untuk perintah “ON ALL” memang
hanya difungsikan untuk menyalakan lampu 1 dan lampu 2 saja tanpa mengaktifkan sensor PIR. Hal ini dikarenakan perintah “ON ALL” ditujukan untuk menyalakan lampu secara permanen tanpa terpengaruh oleh sensor PIR yang dapat memberikan hasil output yaitu lampu berubah-ubah dari kondisi mati ataupun menyala sesuai dengan input yaitu gerakan yang diterima oleh sensor. Dan perintah untuk mengaktifkan sensor PIR secara otomatis akan menyalakan atau mematikan 2 buah lampu sebagai output-nya berdasarkan input gerakan yang telah diterima oleh sensor PIR. Berikut adalah gambar rangkaian hasil dari uji coba di atas :
Hasil seperti yang ditunjukkan oleh gambar 5.2 di atas dapat terjadi apabila rangkaian masih dalam kondisi awal (reset), atau bisa juga terjadi apabila user
memberikan perintah “OFF ALL” yang berarti perintah untuk mematikan Lampu
1 dan Lampu 2 juga untuk me-non aktifkan sensor PIR sehingga sensor tidak bisa menerima input yang berupa gerakan dari sekitar rangkaian dengan jarak radius yang sudah ditentukan.
Gambar 5.3 Lampu 1 Menyala dan Lampu 2 Tidak Menyala
L1 ON : Jika rangkaian masih dalam kondisi awal
PIR OFF L2 OFF : Jika sebelumnya sensor PIR aktif
Perintah disesuaikan dengan kondisi rangkaian sebelumnya.
Gambar 5.4 Lampu 1 Tidak Menyala dan Lampu 2 Menyala.
Hasil seperti yang ditunjukkan oleh gambar 5.4 di atas dapat terjadi apabila user memberikan perintah untuk menyalakan Lampu 2. Ada beberapa kemungkinan perintah SMS untuk mendapatkan hasil seperti gambar 5.4 di atas, diantaranya adalah sebagai berikut:
L2 ON : Jika rangkaian masih dalam kondisi awal
Gambar 5.5 Lampu 1 dan Lampu 2 Menyala.
Hasil seperti yang ditunjukkan oleh gambar 5.5 di atas dapat terjadi apabila user memberikan perintah untuk menyalakan Lampu 1 dan Lampu 2. Ada beberapa kemungkinan perintah SMS untuk mendapatkan hasil seperti gambar 5.5 di atas, diantaranya adalah sebagai berikut:
ON ALL : Jika rangkaian masih dalam kondisi awal
L1 ON L2 ON : Jika rangkaian masih dalam kondisi awal
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Nyala lampu dapat dikendalikan oleh user dengan menggunakan SMS Gateway.
2. Pada saat dihidupkan pertama kali, sensor Passive Infra-Red membutuhkan waktu sekitar 60 detik untuk mengenali keadaan ruangan sekitarnya. Selama pengujian jarak jangkauan sensor Passive Infra-Red (PIR) maksimal adalah sekitar 4 meter dengan sudut jangkauan 60 derajat. 3. User akan menerima report jika perintah SMS yang dikirimkan sudah
dieksekusi oleh rangkaian microcontroller.
6.2 Saran
1. Agar sistem dapat lebih sensitif mendeteksi keberadaan suatu orang maka dapat digunakan sensor Passive Infra-Red (PIR) lebih dari satu dengan jarak pemasangan minimal 20 cm.
2. Untuk lebih meningkatkan fungsi rangkaian dapat ditambahkan sensor-sensor yang lain, seperti sensor-sensor gerak atau sensor-sensor suara.
3. Output yang dihasilkan dapat diimplementasikan pada perangkat-perangkat elektronik yang lain.
4. Desain dan packing rangkaian dapat lebih diperkecil lagi sehingga dapat
1. Sencer Yeralan. Infrared Motion Detector Manual GLMDA Motion Detector
Module. GLOLAB Corporation. Jakarta. 2005
2. Budiharto, Widodo & Gamayel Rizal. Belajar Sendiri 12 Proyek Mikrokontroler
Untuk Pemula. Elex Media Komputindo. Bekasi. 2006.
3. Khang, Ir. Bustam, TRIK Pemrograman Aplikasi Berbasis SMS, PT. Elexmedia Komputindo, Jakarta, 2002.
4. Malvino, Albert Paul. Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta. 1995.
5. Wardana, Lingga. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATmega8535, Simulasi
Harware dan Aplikasi. Andi. Yogyakarta. 2006.
6. Usman. Teknik Antarmuka + Pemrograman Mikrokontroler AT89S52. Andi, Yogyakarta. 2008
7. www.atmel.com diakses tanggal 16 Februari, 2010.
8. http://id.wikipedia.org/wiki/SMS_Gateway tanggal akses 14 Januari 2011).
LAMPIRAN
; PERINTAH BOLEH DIGABUNG SETELAH DI SPASI
;---
Sec1Max_C EQU 180 ; period waktu nyala lampu setelah PIR aktif
(dalam detik)
SrCtr_M EQU 24h
SendStatTO_F BIT 09h
;--- ; Interrupt procedures ;---
T1J2 JNB PIRActive_F,T1J3
CLR PIRActive_F
CLR Relay1_F
CLR Relay2_F
MOV LEDtick_M,#0
MOV LEDtickMax_m,#10
T1J3 JNB SendStatTO_F,T1J4
INC Sec2Tick_M ; Fungsi : menerima data serial UART dari HP
Serial
SrJ1 MOV SrTOTick_M,#0
MOV TH2,#0FFh ; fungsi : mengecek serial buffer apakah sama dengan SIM command ; input : dptr = address command
INC dptr
STSJ1 ACALL Send_SIM
ACALL Send_TX
STTXJ1 ACALL Send_TX
STXJ1 MOV c,a.0 ; 1 cycle (12 osc.periods)
CB1J1 JB Button1_P,CBJ1
DJNZ r7,CB1J1
CBJ1 JNB Button1_F,CBJ1a
SSMSJ1 MOV @r0,a ; Fungsi : menginisialisasi status HP
JNB SrValid_F,$
; fungsi : mendecode 2 digit ASCII hex menjadi hex (huruf hex harus Capital!) ; input : r0 = address awal buffer
; fungsi : mendecode PDU dari SrBuff_M+xx, memasukkannya lagi ke SrBuff_M+0 ; input : r1 = address awal buffer PDU
MOV a,dph
DPDUJ3 LCALL ASCIIHex_2_Hex
JNB f0,CSrJ2
CSrJ2 MOV dptr,#SMSHeader_C
ACALL Check_SIM_Cmd
(dalam byte hexa, termasuk type)
ADD a,#2
buffer panjang nomor pengirim
CSr3J1 ; ignore sender number, baca isi SMS
MOV a,r7
CSr2J1 MOV dptr,#Rl1Off_Cmd
ACALL Check_SIM_Cmd
JNB f0,CSr2J2
CLR Relay1_P
CLR Relay1_F
ACALL Send_Text_TX
MOV Sec2Tick_M,#0
MOV Sec2_M,#0
SETB SendStatTO_F
CSr2J2 MOV dptr,#Rl2On_Cmd
ACALL Check_SIM_Cmd
CSr2J3 MOV dptr,#Rl2Off_Cmd
ACALL Check_SIM_Cmd
CSr2J12 MOV dptr,#PIROff_Cmd
ACALL Check_SIM_Cmd
CSr2J13 MOV dptr,#OffAll_Cmd
CSr2J14 MOV dptr,#OnAll_Cmd
CSr2JX MOV dptr,#AckSMS_C
ACALL Send_Text_SIM ; fungsi : menaruh 2 digit ASCII hex pada r0 & r0+1 ; input : r0 = address awal buffer
; a = data byte
; output : r0 = address buffer untuk data selanjutnya
HexChar_C DB '0123456789ABCDEF'
Put_2_Hex_2_Buff ; fungsi : mencari jumlah octet dari jumlah septet
; input : a : jumlah septet
; output : UDLOctet_M = jumlah octet UDL ; NumLength_M = jumlah octet PDU
Get_Tot_Octet
MOV b,#7
MOV r6,b
; fungsi : membuat PDU pada SrBuff (hasil UDL masih belum ASCII hex, tp real hex) ; input : TaskRN_M : receiver number
message ref + length SN + int.format
; + prot.ident + data
coding + length UDL
; length of SMSC information
PUSH a
EPDUJ2 ; tukar urutan sender number
INC r0
MOV Dummy_M,r0 ; dummy_M = posisi buffer
panjang UDL
; panjang data
MOV JSMSChar_M,SMSLength_M
MOV a,JSMSChar_M
SMSIndex_M = jml seluruh data UDL (jml septet)
MOV r0,Dummy_M
pada akhir data SMS
RET
SDSJX2 JNB SrValid_F,$
LCALL Send_Text_TX
AJMP SDSJ6
SDSJ5 MOV dptr,#SendFail_T
LCALL Send_Text_TX
CP1J3 JNB PIR_P,CPJ1a
;---
CSSJ2 MOV r0,#SMSBuff_M+3
Main_Loop
Phone_C DB 12,'628562845221' ; international format without '+'
PCReady_T DB 'Ready...',13,10,0 SetEchoOff_T DB 'Echo off...',13,10,0
SetSMSMode_T DB 'Set SMS mode...',13,10,0 SetSMSFormat_T DB 'Set SMS format...',13,10,0 SetSMSAlert_T DB 'Set SMS alert...',13,10,0 SetKeyLock_T DB 'Set keylock...',13,10,0
SetMute_T DB 'Set mute...',13,10,0
PIROff_T DB 'PIR OFF',13,10,0
AlarmOn_T DB 'Alarm ON',13,10,0 AlarmOff_T DB 'Alarm OFF',13,10,0 SendingSMS_T DB 'Sending SMS...',13,10,0 SendOK_T DB 13,10,'Send success',13,10,0 SendFail_T DB 13,10,'Send failed',13,10,0
CRLF_T DB 13,10,0
AllOff_T DB 'All OFF',13,10,0
AllOn_T DB 'All ON',13,10,0
SMSFormat_C DB 'AT+CMGF=0',13,10,0
SMSAlert_C DB 'AT+CNMI=1,2,0,0,1',13,10,0
Mute_C DB 'AT+CMUT=1',13,10,0
KeyLock_C DB 'AT+CLCK=CS,1',13,10,0
AckSMS_C DB 'AT+CNMA=0',13,10,0
ReadCID_C DB 'AT+CREG?',13,10,0
SigQuality_C DB 'AT+CSQ',13,10,0
SendSMS_C DB 'AT+CMGS=',0
EchoOff_C DB 'ATE0',13,10,0
