Corresponding author‘s e-mail: [email protected]
Abstrak - Keterbatasan ketersediaan energi yang ada menyebabkan efisiensi menjadi hal yang penting.
Penggunaan lampu jalan adalah salah satu bentuk penggunaan energi listrik yang perlu menjadi perhatian agar penggunaan efisien, Untuk itu pada makalah ini dibuat protype pengontrolan lampu penerangan jalan umum secara real time menggunakan arduino uno dengan tujuan agar penggunaan energy dapat dikontrol secra real time. Sebagai pendeteksi objek menggunakan Sensor infrared TCRT-5000, Sensor ini digunakan untuk mengimplementasikan sistem penerangan jalan umum menjadi PWM (Pulse width Modulation) dan modul RTC sebagai waktu atau jam. Ada tiga kondisi utama waktu yang dideteksi oleh RTC yaitu kondisi siang hari, malam hari dan tengah malam. Saat malam hari maka waktu yang telah ditentukan akan memberikan perintah menyalakan lampu disaat malam hari, dimana alat Ini berkerja secara Real Time Control System.
Kata kunci: Pengontrolan PJU, Real Time System, Sensor TCRT-5000, Arduino UNO
Abstract - The limited availability of existing energy causes efficiency to become important. The use of street lights is one form of use of electrical energy which needs to be paid attention to in order to use it efficiently. For this reason, in this paper a prototype for controlling public street lighting in real time using Arduino Uno is created with the aim of so that energy use can be controlled in real time. As an object detector using the TCRT-5000 infrared sensor, this sensor is used to implement a public street lighting system into PWM (Pulse width Modulation) and an RTC module as a time or clock. There are three main time conditions detected by the RTC, namely daytime, nighttime and midnight conditions. At night, the predetermined time will give the command to turn on the lights at night, where this tool works with a Real Time Control System.
Keywords: PJU Control, Real Time System, TCRT-5000 Sensor, ArduinoUNO
1. Pendahuluan
Penerangan Jalan Umum (PJU) sudah menjadi kebutuhan pengendara mobil sebagai penerangan saat melintas malam hari di jalan raya, akan tetapi jika melihat kondisi yang ada saat ini banyak lampu jalan raya yang terpasang dan menyala secara terus–menerus dimalam hari. Hal ini mengakibatkan penggunaan energy yang berlebihan. Pada makalah ini akan dibahas Pengontrolan Lampu Penerangan Jalan Umum Secara Real Time Menggunakan Arduino Uno. Real time control system adalah sistem yang kebenarannya secara logis didasarkan pada kebenaran hasil-hasil keluaran system dan ketepatan waktu hasil-hasil tersebut dikeluarkan.
jika respon waktu melewati batas waktu tersebut maka terjadi kegagalan system. Real time control system juga disebut dengan system waktu nyata. Sistem yang harus menghasilkan respon yang tepat dalam batas waktu yang telah ditentukan. Dimana Penghematan energi dapat dicapai dengan penggunaan energi secara efisien dengan waktu-waktu yang telah ditentukan serta manfaat yang sama diperoleh dengan menggunakan energi yang lebih sedikit, ataupun dengan mengurangi daya konsumsi pada lampu penerangan jalan raya
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Sistem Hard Real-Time ( HRTS )
Sistem hard real-time dibutuhkan untuk menyelesaikan critical task dengan jaminan waktu tertentu. Jika kebutuhan waktu tidak terpenuhi, maka aplikasi akan gagal. Oleh karena itu setiap operasi harus dijamin dengan waktu maksimum.. Diagram hard real-time dapat dilihat seperti Gambar 1.
Submitted Date : 30 Desember 2023 Accepted Date : 31 Desember 2023
Gambar 1. Grafik Hard Real-Time
2.2. Sistem Soft Real-Time ( SRTS )
Komputasi soft real-time memiliki sedikit kelonggaran. Diagram soft real-time dapat dilihat seperti Gambar 2.
Gambar 2. Grafik Soft Real-Time .
2.3. Semi Soft Real-Time ( SRTS )
Metoda ini merupakan gabungan antara Hard Real-Time System (HRTS) dan Soft Real-Time ( SRTS ).
Dengan demikian waktu deadlinenya lebih pendek jika dibandingkan dengan soft real-time ( SRTS ). seperti terlihat Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Semi Soft Real-Time
2.4. Interaktif Deadline ( Waktu Deadlinenya Bisa Ditawar )
Pada interaktif real-time, maka waktu deadlinennya bisa ditawar, artinya tidak secara mutlak pada titik tertentu, tetapi tergantung dari kesepakatan yang ditentukan dan fleksibel. Secara grafik dapat dilihat seperti terlihat gambar 4.
Gambar 4. Grafik Interaktif Deadline Real-Time
Gambar 5. Bentuk fisik Arduino Uno ATmega328
3. Metode Penelitian
Secara keseluruhan sistem kerja dari Pengontrolan Lampu Penerangan Jalan Umum Secara Real Time Menggunakan Arduino Uno ini digambarkan secara umum pada gambar 6.
Gambar 6. Flowchart keseluruhan sistem kerja Penerangan Jalan Umum (PJU).
Pertama kali Rancang Bangun Penerangan Jalan Umum (PJU) dinyalakan, RTC (Real Time Clock) dan serial Running . Setelah itu turun untuk membaca RTC. nilai hasil pembacaan RTC dimasukkan ke dalam sistem program Arduino uno dimana jam 05:00 – 18:00 (System Off, Led Off) jika Y maka akan dapat proses System Off dan Led Off dan proses lanjut ke D untuk membaca RTC, jika Y jika Y maka akan dapat proses System Off dan Led On dan proses lanjut ke D untuk membaca RTC, jika Y lanjut flowchart C dan jika N balik ke Baca RTC . Kemudian hasil dari sistem dikomparasi untuk menentukan hasilnya. Setelah itu hasil dari sensor infrared dihitung menggunakan metode counter. Nilai hasil dari Counter dikonversi menjadi nilai PWM. Kemudian nilai PWM tersebut digunakan untuk menyalakan lampu, dan begitu seterusnya.
Prototype seperti terlihat pada Gambar 7.
Gambar 6. Prototype pengontrolan Penerangan Jalan Umum (PJU)
4. Hasil dan Pembahasan 4.1. Pengujian jarak sensor.
Pada penelitian ini digunakan sensor TCRT-5000 sebagai pendeteksi objek, seperti terlihat pada gambar 7. Sensor dapat mendeteksi objek yaitu 1,7cm.
Gambar 7. Jarak Maksimum Sensor Infrared.
4.2. Pengujian saat ada objek.
Pada saat pengujian objek, saat terdeteksi ada objek lampu indikator menyala dan sensor terhubung langsung mengirimkan data ke mikrokontroler seperti terlihat pada gambar 8.
Gambar 8. Hasil Test Sensor Infrared Saat Ada Objek.
4.3. Pengujian nilai kapasitas simulasi penerangan jalan umum
Sistem yang berkerja pada penerangan didapat nilai yang berbeda-beda disaat kondisi pwm lampu terang dan disaat pwm lampu redup.
Duty Cycle 100% x 255 PWM = 255% (Terang), identik dengan Tegangan 5 Volt
Duty Cycle 25% x 255 PWM= 63.75 PWM (Redup), identik dengan Tegangan V = 1.25 V
Gambar 9. Kapasitas Tegangan Pada Lampu Led.
Gambar 10. Gambar Grafik Kapasitas Tegangan
4.4. Pembacaan Objek Saat Masuk Keluar Jalur
Pada tabel 1 terlihat hasil pengujian tingkat keberhasilan pendeteksian 100 %, dimana objek yang terdeteksi pada jalur masuk sesuai dengan jalur keluar mampu terdeteksi dengan baik.
Tabel 1 Hasil pembacaan sensor Objek Masuk jalur Masuk jalur Keluar Jalur Keluar Jalur
Ket. Tingkat Keberhasilan
A B C A B C
1 Mobil 1 1 0 0 1 0 Selesai 100%
2 Mobil 2 1 1 0 1 1 Selesai 100%
4 Mobil 4 2 2 0 2 2 Selesai 100%
5. Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian :
1. Sensor Sensor dapat mendeteksi objek yaitu 1,7cm.
2. Lampu nyala terang dengan duty cycle 255 PWM identic dengan 5 Volt, Redup 63.75 PWM ideentik dengan 1,25 V
3. Sistem dapat membaca objek pada jalur masuk sesuai dengan jalur keluar
Daftar Pustaka
1. Bennet, S. 1994. Real-Time Computer Control
2. Sungkonoekowibowo. 2015. Pengetahuan Dasar RCT DS1307. Di akses (https://proyekarduino.wordpress.com/2015/04/01/pengetahuan-dasar-rtc-ds1307/)
3. Aziz NHA, Muhamad WNW, Wahab NA, Alias AJ, Hashim AT, Mustafa R. Real Time Monitoring Critical Parameters in Tissue Culture Growth Room with SMS Alert System. International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation (ISMS).
4. Alam Triana, Anggi. 2009. Simulasi Pengaturan Lampu Lalu Lintas Pada Multi Persimpangan Yang Berdekatan Menggunakan Logika Fuzzy. Jakarta : Universitas Indonesia.
5. H. Ballard, Dana. M. Brown, Christoper. 1982. Computer Vision. Penerbit : Prentice Hall.
6. Putra, Darma. 2010. Pengolahan Citra Digital. Penerbit : ANDI Yogyakarta.
7. ST Microelectronics. 1994. M74HC595B1R Datasheet. SGS-THOMSON Microelectronics GROUP OF COMPANIES.
8. Zura Ibbi. 2013. Perangkat Lunak Waktu Nyata (Real Time). Diakses dari (http://zuraibbi.blogspot.co.id/2013/10/perangkat-lunak-waktu-nyata-real-time.html)
9. Nicko Chandra. 2009. Aplikasi Real Time System. Diakses dari (https://nickochandra.wordpress.com/2009/12/26/aplikasi-real-time-system/).
10. Vishay Intertechnology, Inc. 2009. Reflective Optical Sensor with Transistor Output. Rev 1.7 Document Number: 83760. London.
11. Maulana Imansyah. 2008. Sistem PJU (Penerangan Jalan Umum) Berdasarkan Jumlah Kendaraan Untuk Efisiensi Pemakaian Energi Listrik. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya
