12
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan realisasi dari perangkat keras maupun perangkat lunak dari setiap modul yang di pakai pada skripsi ini.
Dalam suatu otomatisasi gedung terdapat beberapa protokol untuk mengataur atau mengoperasikan peralatan secara otomatis sepeti pencahayaan, tangki penampungan air, pemanas air, lift dll. Otomatisasi yang mencangkup semua itu diatur dengan menggunakan sistem EIB atau BMS. Sistem IEB adalah sebuah sistem instalasi bangunan yang cerdas dan memenuhi standar tinggi pada building otomation. EIB menyediakan pengaturan peningkatan keamanan, efisiensi ekonomi, kenyamanan dan fleksibilitas baik di gedung perkantoran, pabrik industri atau properti perumahan. Fungsi seperti pencahayaan, control shutter dan pemanasan dapat secara individual disesuaikan dengan kebutuhan pengguna[7]
.
Perbedaan DALI dengan Automation system (BMS atau EIB)
1. DALI terbatas dalam kapasitas cuma 64 address, sedangkan Automation seperti BMS atau EIB tidak terbatas
2. DALI terbatas untuk Lightning control saja sedangkan Automation bisa mengontrol semua mechanical electrical equipment ( MHVAC, Security system, Pumps, dll ).
3. DALI tidak bisa mengkontrol Automation (BMS atau EIB), sedangkan Automation bisa mengatur DALI dengan menambahkan DALI gate way.
13
Dalam otomatisasi sebuah gedung muncul perkembangan pencahayaan terbaru dengan menggunakan Protokol DALI. DALI adalah suatu sistem yang dirancang untuk memungkinkan pengontrolaan dalam pencahayaan. Selain sistem DALI adalah suatu metode pengendalian pencahayaan di ruangan tunggal sampai pengendalian di suatu gedung.
Tabel 1. Perbedaan Protokol DMX dan Protokol DALI
Perbedaan Protokol DMX Protokol DALI
Menggunakan Dimmer Iya Iya
Pengecekan Error Tidak Iya
Menggunakan RS485 Iya iya
Menggunakan komunikasi
3.1. Perancangan dan realisasi Perangkat Keras
Perangkat keras yang menyusun skripsi ini menjadi satu sistem terdiri dari beberapa bagian yaitu:
14 3.1.1. Ruangan peraga
Sistem rancangan akan diterapkan dalam bentuk maket seperti di tunjukan pada gambar 3.1. maket ruangan.
Gambar 3.1 Skema perancangan maket ruangan
Tampilan pada maket yang dirancang terdapat 5 buah lampu pijar dengan posisi 2 buah ruangan dengan ruangan I menggunakan dua buah lampu sedangkan ruangan II menggunakan 3 buah lampu. Ukuran maket yang dibuat dengan panjang 75cm, lebar 50 cm dan tinggi 20cm.
15
Pada modul Master menggunakan mikrokontroler. Fungsi mikrokontroler sebagai pengontrol penerangan pada ruangan.
Modul master terdiri :
1. Mikrokontroler ATMEGA 162
2. IC FTDI FT232RL
3. IC MAXIM MAX485
16
Gambar 3.3 Rangkaian max485
17
Pada perancangan skripsi ini, kerja modul master dikendalikan oleh mikrokontroler sebagai pengendali utama. Mikrokontroler yang digunakan pada skripsi ini adalah mikrokontroler AVR Atmega162 buatan Atmel Corporation, Atmega162 dipilih karena mikrokontroler tersebut sudah memiliki fasilitas-fasilitas yang cukup lengkap.
ATmega162 memiliki fitur UART 2 kanal yaitu UART0 dan UART1. UART0 (kanal komunikasi serial UART0) pada PORTD.0 (RxD0) dan PORTD.1(TxD0) pada kemasan TQFP44 Atmega162 digunakan untuk berkomunikasi dengan komputer melalui komunikasi serial RS232 yang dijembatani oleh IC FT232RL yang mampu menyelaraskan level tegangan komunikasi serial UART mikrokontroler dan RS232 komputer.
UART1 (kanal komunikasi serial UART1) pada PORTB.2 (RxD10 dan PORTB.3(TxD1) pada kemasan TQFP44 Atmega162 digunakan untuk berkomunikasi dengan slave menggunakan RS485.
18
Gambar 3.5 Keseluruhan rangkaian modul master
Tabel 3.2. Konfigurasi pin ATmega162 modul master
Nama port Fungsi
PORTA.0 Led (indikator)
PORTB.2 RxD1 (komunikasi RS485)
PORTB.3 TxD1(komunikasi RS485)
PORTB.5 Mosi (downloader)
PORTB.6 Miso (downloader)
PORTB.7 SCK (downloader)
RESET RESET
PORTD.0 RXD0 (komunikasi RS232)
19
Gambar 3.6 Tampilan modul master
19
20
Gambar 3.7 menujukan diagram alir perancangan perangkat lunak pada modul master. Berikut adalah penjelasan diagram alir tersebut:
Perangkat lunak akan langsung bekerja ketika modul master diaktifkan.
Pertama kali perangkat lunak akan melakukan inisialisasi perangkat keras.
Isi menu pengaturan mode slave pertama sama dengan pengaturan modul slave kedua. Pada menu tersebut terdapat dua sub-menu yaitu periksa kondisi dan pengaturan peralatan elektronik. Periksa kondisi digunakan untuk mengetahui kondisi modul pada slave, sedangkan pengaturan peralatan elektronik yang terhubung pada modul slave.
3.1.3. Modul slave
21
Gambar 3.8 ATMEGA8
Pada ATmega 8 memiliki fitur UART 1 kanal yaitu UART0. UART0 (kanal komunikasi serial UART 0) pada PORTD.0 (RxD0) dan PORTD.1 (TxD0) pin 30 dan pin 31 pada kemasan TQFP32-08 Mega8 digunakan untuk berkomunikasi dengan format RS485 dengan master melalui IC Maxim Max485.
Lokasi pin lainya yaitu untuk indikator aktivitas chip ATmega8 dalam berbagai eksekusi menggunakan LED 3mm pada pin 14 yaitu PORTB.2 . dalam mengkonfigurasi program yang akan ditanamkan ke dalam Chip ATmega dengan sistem ISP (In System Programing) melalui pin SPI ( MISO, MOSI, SCK) serta pin RESET yang terhubung dengan pengisian program (flash Downloader).
Untuk dapat mengendalikan lampu AC dibutuhkan optocopler
22
Gambar 3.9 Rangkaian Dimmer
MOC3020 adalah OptoTriac yang berfungsi sebagai isolator dengan bagian DC dari rangkaian kendali utama agar tidak terhubung secara langsung ke jaringan AC. Selaian sebagai isolator MOC3020 tersebut sebagai antar muka antara bagian kendali (rangkaian DC) agar berkomunikasi dengan jaringan AC. Pada rangkaian slave yang saya buat saya gunakan MOC3020 supaya rangkaian kendali (Mikrokontroler) terisolasi dengan rangkaian power. Jadi saat rangkaian meledak, rangkaian kendali tetap aman
23
Gambar 3.10 Rangkaian keseluruhan modul slave
Tabel 3.3. Konfigurasi pin ATmega8 modul slave
Nama port Fungsi
PORTB.1 OC1A (keluaran PWM)
PORTB.3 Mosi (downloader)
PORTB.4 Miso(downloader)
PORTB.5 SCK (downloader)
PORTB.6 XTAL1 (clock mikrokontroller)
PORTB.7 XTAL2 (clock mikrokontroller)
PORTD.0 RX (modem PLC)
PORTD.1 TX (modem PLC)
PORTD.2 INT0 ( intrupsi MAX485)
24
Gambar 3.11 Modul slave
25
Gambar 3.12 menunjukan diagram alir perancangan perangkat lunak modul slave, penjelasan diagram alir tersebut adalah:
Perangkat lunak akan langsung bekerja ketika modul slave diaktifkan.
Kemudian perangkat lunak akan melakukan inisialisasi perangkat keras.
Sistem akan memeriksa mode default yang dimasukan melalui GUI dan menjalankan lampu sesuai setting default.
Jika tidak maka akan mengambil data sensor PIR, jika data 1 maka akan menyalakan lampu sesuai setting GUI jika tidak maka akan kembali membaca sensor PIR selama waktu yg ditentukan.
3.2. Perancangan dan perealisasi perangkat lunak
Pada bagian ini akan dijelaskan tentang perangkat lunak yang ada pada user interface. Perangkat lunak ini meliputi perancangan perangkat lunak yang dibuat pada modul PC.
26
Gambar 3.13 Perancangan tampilan pada PC
27
Gambar 3.14 Diagram alir
Pada perancangan perangkat lunak ini penyetingan ruangan berasal dari inputan user yang diberikan melalui interface pada PC. Sistem akan bekerja untuk lama
