RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENDALI KECEPATAN FAN

RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENDALI KECEPATAN
FAN(KIPAS ANGIN) BERBASIS ANDROID
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Untuk mencapai derajat Sarjana S-1
Program Studi Teknik Elektro
Oleh:
ROBBY IRAWAN
E11.2007.00229
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
2014
i
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat
karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebut dalam daftar pustaka. Jika pada aktu
selanjutnya terdapat pihak lain yang mengklaim bahwa Tugas Akhir ini sebagai
karyanya yang didukung dengan bukti-bukti yang cukup, maka saya bersedia
untuk dibatalkan gelar kesarjanaan saya dengan segala hak dan kewajiban yang
melekat pada gelat tersebut.
Semarang, 7 Juli 2014
Robby Irawan
ii
iii
KATA PENGANTAR
Puji Tuhan, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus
Kristus YMK yang telah melimpahkan berkat, hikmat, marifat-Nya, dan hanya
oleh karena anugrah dan kasih karunia-Nya sajalah, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Aplikasi Pengendali
Kecepatan FAN(Kipas Angin) Berbasis Android”.
Selama menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir, kesulitan-kesulitan
yang penulis hadapi tidak mungkin dapat teratasi tanpa bantuan pihak lain. Untuk
itulah penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Edi Noersasongko, M. Kom, selaku Rektor Universitas Dian
Nuswantoro Semarang.
2. Dr. Eng. Yuliman Purwanto, M. Eng selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Dr. Ir. Dian Retno Sawitri,.MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ketua
Program Studi Teknik Elektro.
4. M. Ary Heryanto, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II.
5. Dosen-dosen pengampu di Program Studi Teknik Elektro Universitas Dian
Nuswantoro Semarang yang telah mengajarkan ilmunya sehingga penulis
dapat mengimplementasikan ilmu yang telah didapatkan.
6. Papaku tercinta yang selalu menjadi pedoman dan semangat juang
hidupku demi keluargaku.
iv
7. Mama dan keluargaku tercinta yang selalu memberikan doa, dukungan
baik moril maupun materi, serta motivasi yang menjadi penyemangatku
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Teman-teman Teknik Elektro angkatan 2007 yang telah berjuang bersama
selama duduk di bangku kuliah.
9. Para mentor, sahabat, dan semua rekan-rekan yang turut ambil bagian
didalam memberikan bantuan maupun supportnya yang penulis tidak bisa
sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna, namun penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat
bermanfaat dan berguna bagi kemajuan Teknik Elektro Universitas Dian
Nuswantoro dan menjadi referensi bagi rekan-rekan sekalian.
Semarang, 7 Julii 2014
Penulis
Robby Irawan
E11.2007.00229
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul………................................................................................... i
Halaman Pernyataan……………………………………………………….. ii
Halaman Pengesahan…………………………………………………......... iii
Kata Pengantar……………………………………………………………... iv
Daftar Isi…………………………………………………………………… vi
Daftar Gambar………………………………………………………………ix
Daftar Tabel…………………………………………………………………xi
Abstrak……………………………………………………………………...xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah…………………………………………… 1
1.2
Perumusan Masalah………………………………………………... 3
1.3
Pembatasan Masalah....…………………………………………….. 4
1.4
Tujuan Penelitian..…………………………………………………. 4
1.5
Manfaat Penelitian.………………………………………………. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sistem Kontrol……………………………………………………... 6
2.2
Sasaran Sistem Kontrol…………………………………………… 7
2.3
Kipas Angin(Motor AC)……………………………….....................9
vi
2.4
Pulse Width Modulation(PWM)………………………..……………….11
2.4.1
2.5
2.6
Perhitungan Duty Cycle PWM………………...………………..12
Android………………………………………………………………….14
2.5.1
Arsitektur Android………………………………………………14
2.5.2
Komponen Aplikasi……………………………………………...18
Mikrokontroler AVR ATmega 16……………………………….............21
2.6.1
Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16……………………24
2.6.2
Memori Program ATmega 16……………………………………25
2.6.3
Memori Data (SRAM)…………………………………………...26
2.7
Bluetooth………………………………………………………………...27
2.8
LCD (Liquid Crystal Display)…..……………………………………….29
2.9
Sensor Suhu LM35………………………………………………………31
2.10
Penelitian Terdahulu Dengan Menggunakan Bluetooth dan Android…..32
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Waktu dan Tempat Penelitian…………………………………………...34
3.2
Jenis Penelitian………….……………………………………………….34
3.3
Objek Penelitian…………………………………………………………34
3.4
Materi Penelitian.………………………………………………………..34
3.5
Tahapan Penelitian.……………………………………………………...36
3.6
Analisa Kebutuhan………………………………………………………36
3.7
Metode Pengumpuan Data………………………………………............36
vii
3.8
3.9
Konsep Perencanaan Perangkat Keras…………………………………..37
3.8.1
Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16………………….37
3.8.2
Bluetooth HC-05………………………………………………..37
3.8.3
Sensor Suhu LM35……………………………………………...39
3.8.4
LCD (Liquid Crystal Display)…………………………………..39
3.8.5
Driver Kipas AC………………………………………………...40
3.8.6
Driver Lampu……………………………………………………40
Konsep Perencanaan Perangkat Lunak………………………………….41
3.9.1
Blok Diagram Sistem……………………………………………43
3.9.2
Flowchart Program………………………………………………44
3.10
Pembuatan Alat………………………………………………………….52
3.11
Pengujian Objek…………………………………………………………53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Alat Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin)…...........................54
4.2
Pengujian .…………………………………………………………….....55
4.2.1 Pengujian Rangkaian Sistem Mikrokontroler……………………..55
4.2.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya……………………………….....56
4.2.3 Pengujian LCD……………………………………………………57
4.2.4 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35………………………...58
4.2.5 Pengujian Driver Lampu…………………………………………..62
viii
4.2.6
Pengujian Driver Kipas Angin………………………………….64
4.2.7
Pengujian Bluetooth HC-05…………………………………….67
4.2.8
Pengujian Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) dan
Lampu…………………………………………………………..69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan………………………………………………….……..........74
5.2
Saran…………………………………………………………………….74
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………….. ……..........76
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….ix
Gambar 2.1 Diagram Umum Sistem Kontrol [4]……………..…………………7
Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Kontrol Terbuka [4]……..………………….7
Gambar 2.3 Diagram Blok Sistem Kontrol Tertutup [4]…..…………………….8
Gambar 2.4 Motor AC…………………………………………………………..11
Gambar 2.5 Perhitungan Pengontrolan Tegangan Output Motor Dengan
Metode.PWM Cukup Sederhana [5]…………………………………………….13
Gambar 2.6 Arsitektur Android [2]……………………………………………...16
Gambar 2.7 Siklus Activity [2]…………………………………………………...19
Gambar 2.8 Blok Diagram Arsitektur Mikrokontroler ATmega 16 [8]…………23
Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16 [8]…………………...24
Gambar 2.10 Peta Memori ATmega 16 [8]………..…………………………….26
Gambar 2.11 Peta Memori Data ATmega 16 [8]……...………………………...26
ix
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD M1632 [8]…………………………………30
Gambar 2.13 Sensor Suhu LM35 [10]…………………………………………..32
Gambar 2.14 Monitoring Suhu Jarak Jauh Generator AC Berbasis
Mikrokontroler…………………………………………………………………..32
Gambar 2.14 Diagram Blok Pengendali Pintu Gerbang Menggunakan Bluetooth
Berbasis Mikrokontroler…………………………………………………………33
Gambar 3.1 Blok Diagram Tahapan Penelitian………………………………….36
Gambar 3.2 Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16……………………..38
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suhu LM35……………………………………..39
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Kipas AC………………………………………..40
Gambar 3.5 Rangkaian Driver Lampu…………………………………………...41
Gambar 3.6 Blok Diagram Sistem……………………………………………….43
Gambar 3.7 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Android………………………….45
Gambar 3.8 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Mikrokontroler………………….48
Gambar 4.1 Hasil Alat Keseluruhan………………………….………………….54
Gambar 4.2 Pengujian LCD Menampilkan 32 Karakter…….…………………..57
Gambar 4.3 Sinyal PWM Untuk 22,2% Duty Cycle………….…………………65
Gambar 4.4 Sinyal PWM Untuk 44,4% Duty Cycle……………………………66
x
Gambar 4.5 Sinyal PWM Untuk 66,6% Duty Cycle……………………………66
Gambar 4.6 Sinyal PWM Untuk 88,8% Duty Cycle………….………………...67
Gambar 4.7 Sinyal PWM Untuk 100% Duty Cycle…………….………………67
Gambar 4.8 Tampilan Login Awal………………………………..……………..69
Gambar 4.9 Tampilan Untuk Merubah Password…………………..…………...69
Gambar 4.10 Tampilan Untuk Sign In……………………………….…………..70
Gambar 4.11 Tampilan Peringatan Untuk Mengaktifkan Bluetooth….…………70
Gambar 4.12 Tampilan Halaman Menu Utama Aplikasi……………….……….70
Gambar 4.13 Tampilan Alat Saat Kecepatan Fan 10%, 50%, dan 90%...............71
Gambar 4.14 Tampilan Alat Saat Melakukan Scanning Suhu………….……….72
Gambar 4.15 Tampilan Saat Lampu ON dan Lampu OFF…………….………..72
DAFTAR TABEL…………………………………………………….………..xi
Tabel 2.1 Funsi Masing-Masing Kaki LCD M1632 [8]………………………..31
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sistem Minimum ATmega 16……………………...56
Tabel 4.2 Tegangan Output Rangkaian Catu Daya…………………………….57
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor LM35 Menggunakan Voltmeter…………....59
Tabel 4.4 Konversi Tegangan ke Suhu…………………………………………59
Tabel 4.5 Hasil Pengukiran Menggunakan Mikrokontroler……………………62
Tabel 4.6 Pengujian Driver Lampu…………………………………………….63
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Driver Kipas Angin…………………………..64
xi
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Jangkauan Bluetooth……………………………….68
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Respon Bletooth……………………………………68
LAMPIRAN………………………………………………………. ……...........78
xii
ABSTRAK
ROBBY IRAWAN
E11.2007.00229
Rancang Bangun Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan(Kipas Angin) Berbasis
Android
2014 / 91 Halaman + Lampiran
Penggunaan perangkat elektronik dalam kehidupan sehari-hari semakin
berkembang. Hal ini menyebabkan kebutuhan akan energi listrik semakin
meningkat.Untuk menghemat energi, maka perangkat-perangkat listrik perlu
dikendalikan secara otomatis sehingga pemakaian energinya optimal.
Dalam penelitian ini akan dibangun sebuah pengandali kecepatan fan berbasis
android. Perangkat smartphone android dikoneksikan ke pengendali yg terdapat
pada fan melalui koneksi bluetooth. Dengan memberikan perintah melalui
smartphone android, fan dapat dikendalikan sesuai keinginan pengguna.
Kecepatan fan diatur dengan mengubah nilai-nilai PWM dengan mengatur duty
cyclenya, semakin besar duty cycle, maka kecepatan putaran fan akan semakin
meningkat.
Kendali fan juga dapat dilakukan secara otomatis berdasarkan masukan data suhu
ruangan yang ditangkap oleh sensor LM35. Jika sensor merespon suhu yg tidak
sesuai dengan toleransi yg diberikan maka fan akan berputar atau berhenti
berputar sesuai kebutuhan. Ada 10 toleransi yang dapat dimasukkan melalui
smartphone android, yaitu 28°c sampai dengan 38°c.
xiii
ABSTRACT
ROBBY IRAWAN
E11.2007.00229
Android Based Fan Speed Control Application Design
2014/91 Pages + Appendices
The use of electronics devices in daily life is growing. This leads to the need for
more electrical energy. In order to save energy, the electrical devices need to be
controlled automatically to let them capable of gaining the optimal energy usage.
This research will build an android based fan speed control. Android smartphone
device controllers are to connect to the fan via a bluetooth connection. By giving
a command through the android smartphone, the fan can be controlled as the user
desires. The fan speed is set by changing the values of the PWM duty cycle; the
greater the duty cycle, the faster the fan rotation speed will be.
Fan control can also be done automatically based on the input of data captured by
the room temperature sensor LM35. If the sensor responds to temperature which
is not in accordance with the tolerance that is given then the fan will rotate or
stopped rotating as needed. There are 10 tolerances which can be inserted through
the android smartphone, which is from 28°c to 38°c.
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Pada saat ini teknologi elektronika semakin berkembang pesat, khususnya
teknologi
yang
berhubungan
dengan
pengontrol
otomatis.
Semakin
berkembangnya ilmu dalam bidang otomatisasi ini semakin menegaskan bahwa
kelak kedepannya bidang ini akan semakin dekat dengan kehidupan manusia.
Salah satu teknologi pengendalian otomatis yang dapat dikembangkan adalah
pengendalian kipas angin listrik.
Kipas angin listrik pertama ditemukan oleh Schuyler Skaats Wheeler pada
tahun 1882. Wheeler pertama kali memperkenalkan kipas angin listrik dengan dua
buah baling-baling, tanpa ada pelindung apapun dan digerakkan dengan tenaga
motor listrik. Perkembangan kipas angin listrik lebih lanjut di kembangkan oleh
Philip H. Deihl yang dipantenkan pada tahun 1887. Diehl memperkenalkan kipas
angin yang menempel di langit-langit rumah.
Diehl terus mengembangkan temuannya. Pada tahun 1904 Diehl
menambahkan sendi split-ball pada kipas angin listriknya. Tiga tahun kemudian,
ide ini menjadi dasar pemnemuan kipas angin yang dapat bergerak ke sanakemari.
Kipas angin merupakan suatu alat elektronik yang sangat umum
digunakan dalam kehidupan manusia. Fungsi kipas angin yang umum adalah
untuk pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (exhaust fan), pengering
1
2
(umumnya memakai komponen penghasil panas). Perkembangan kipas angin
semakin bervariasi baik dari segi ukuran, penempatan posisi, serta fungsi [1].
Ditambah dengan meningkatnya konsumsi masyarakat akan teknologi
telekomunikasi dan komputer menjadikan dunia teknologi ini semakin lama
semakin canggih, salah satunya dengan munculnya sistem operasi Android,
dimana sistem operasi ini banyak digunakan di berbagai smart phone dan
komputer tablet.
Smartphone adalah salah satu alat komunikasi yang dapat dibawa kemana
saja oleh penggunanya. Perkembangan penjualan smartphone / tablet PC berbasis
Android dibandingkan telepon seluler sangat menakjubkan, yang mengakibatkan
meningkatnya aplikasi - aplikasi mobile berbasis Android. Kebutuhan akan
aplikasi – aplikasi berbasis mobile Android dimasa sekarang dan yang akan
datang meningkat, Dengan adanya perkembangan teknologi yang sangat pesat,
smartphone saat ini tidak hanya digunakan untuk komunikasi suara, tetapi juga
dapat mencari berita, internet banking, bahkan untuk mengoperasikan alat tertentu
[2].
Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk
menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti
bergerak. Android memiliki berbagai keunggulan sebagai software yang memakai
basis kode komputer yang bisa didistribusikan secara terbuka (open source)
sehingga pengguna bisa membuat aplikasi baru di dalamnya.
Penulis mendapati pada penelitian terdahulu sudah ada yang telah
membuat aplikasi berpindah robot berbasis Android, yaitu Pradana, FA. Rancang
3
Bangun Aplikasi Berpindah Robot Berbasis Android Menggunakan Koneksi
Bluetooth. 2011, yang mencoba memanfaatkan aplikasi Android pada ponsel
berbasis Android untuk mengendalikan mobil robot lego dengan memanfaatkan
koneksi bluetooth.
Salah satu contoh fungsi kipas angin pada gedung-gedung besar adalah
penempatan kipas angin pada ruang-ruang kecil guna mendorong udara dingin yg
dihasilkan oleh pendingin ruangan terpusat. Permasalahan yg terjadi adalah
pengguna ruangan tidak dapat mnentukan suhu ruangan yang diinginkan.
Atas dasar penelitian tersebut penulis ingin mencoba membuat suatu
sistem kendali kipas angin dan lampu berbasis Android dengan memanfaatkan
koneksi bluetooth, dimana dengan menggunakan bluetooth diharapkan dapat
memberikan kemudahan pada manusia untuk dapat memanfaatkan kipas angin
secara maksimal dan lebih praktis.
1.2
Perumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang sudah dituliskan di atas maka terdapat
rumusan masalah sebagai berikut :
a.
Bagaimana merencanakan dan membangun sebuah aplikasi pengendali
kecepatan fan (kipas angin)?
b.
Bagaimana respon koneksi bluetooth pada aplikasi pengendali manual
kipas angin dan lampu, serta respon alat terhadap suhu pada mode
pengendali kipas otomatis?
4
1.3
Pembatasan Masalah
Mengingat terlalu luasnya aspek-aspek yang menyangkut tentang sistem
pengendali kecepatan fan (kipas angin) ini maka dalam penyusunan laporan tugas
akhir ini penulis memberikan batasan masalah sebagai berikut :
1.
Hanya dapat mengendalikan kecepatan kipas angin
2.
Hanya dapat dikendalikan oleh 1 pengguna dalam waktu bersamaan.
3.
Hanya dapat dikendalikan dalam jangkauan bluetooth
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian untuk Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
a.
Dapat merancang dan membangun sebuah aplikasi pengendali kecepatan
fan (kipas angin) berbasis Android.
b.
Dapat mengetahui respon koneksi bluetooth pada aplikasi pengendali
manual kipas angin dan lampu, serta respon alat terhadap suhu pada mode
pengendali kipas otomatis.
1.5
Manfaat Penelitian
1.
Bagi Peneliti
Dapat digunakan sebagai sarana untuk mempraktekkan teori-teori yang
diperoleh dari bangku kuliah.
5
2.
Bagi Instansi
Sebagai tambahan referensi akademik pada Perpustakaan Universitas Dian
Nuswantoro Semarang, serta dapat digunakan sebagai perbandingan untuk
penelaahan yang serupa bagi peneliti selanjutnya.
3.
Bagi Pengguna
Dengan terwujudnya aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin)
berbasis Android, diharapkan dapat bermanfaat dalam dunia industry
maupun masyarakat pada umumnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sistem Kontrol
Dalam perkembangan ilmu pengatahuan dan teknologi (iptek), manusia
selalu berusaha untuk mencari suatu cara sehingga penerapan dari iptek itu sendiri
memberikan banyak keuntungan dan meringankan beban kerja manusia.
Sistem kontrol (control system) merupakan suatu kumpulan cara atau
metode yang dipelajari dari kebiasaan-kebiasaan manusia dalam bekerja, dimana
manusia membutuhkan suatu pengamatan kualitas dari apa yang telah mereka
kerjakan sehingga memiliki karakteristik sesuai dengan yang diharapkan pada
mulanya. Perkembangan teknologi menyebabkan manusia selalu terus belajar
untuk mengembangkan dan mengoperasikan pekerjaan-pekerjaan kontrol yang
semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis (dikendalikan oleh
mesin).
Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalam
teknologi. Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi,
mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang
membosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu
sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagi
manusia yang menerapkannya [4].
6
7
2.2
Sasaran Sistem Kontrol
Dalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan/sasaran tertentu.
Sasaran sistem kontrol adalah untuk mengatur keluaran (output) dalam suatu
sikap / kondisi / keadaan yang telah ditetapkan oleh masukan (input) melalui
elemen sistem kontrol [4]. Diagram umum sistem kontrol ditampilkan pada
Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Diagram Umum Sistem Kontrol [4]
Dengan adanya sasaran ini, maka kualitas keluaran yang dihasilkan
tergantung dari proses yang dilakukan dalam sistem kontrol ini.
Sistem Kontrol Otomatis
Suatu sistem kontrol otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi
mengendalikan proses tanpa adanya campur tangan manusia (otomatis). Ada dua
sistem kontrol pada sistem kendali/kontrol otomatis yaitu [4] :
a.
Open Loop (Loop Terbuka)
Suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap
aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai
keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian yang
ditampilkan pada Gambar 2.2.
Input
Output
Controller
Plant
Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Kontrol Terbuka [4]
8
b.
Close Loop (Loop Tertutup)
Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh
langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan. Sinyal error yang
merupakan selisih dari sinyal masukan dan sinyal umpan balik (feedback),
lalu diumpankan pada komponen pengendalian (controller) untuk
memperkecil kesalahan sehingga nilai keluaran sistem semakin mendekati
harga yang diinginkan. Diagram blok sistem kontrol tertutup ditampilkan
pada Gambar 2.3.
Input
Output
Controller
Actuator
Plant
Feedback
Gambar 2.3 Diagram Blok Sistem Kontrol Tertutup [4]
Keuntungan sistem loop tertutup adalah adanya pemanfaatan nilai
umpan balik yang dapat membuat respon sistem kurang peka terhadap
gangguan eksternal dan perubahan internal pada parameter sistem.
Kerugiannya adalah tidak dapat mengambil aksi perbaikan terhadap suatu
gangguan sebelum gangguan tersebut mempengaruhi nilai prosesnya.
9
2.3
Kipas Angin (Motor AC)
Kipas angin merupakan suatu alat elektronik yang sangat umum
digunakan dalam kehidupan manusia. Fungsi kipas angin secara umum adalah
untuk pendingin udara dan penyegar udara.
Proses kerja pada kipas angin listrik adalah arus bolak - balik masuk
menuju kipas angin dimana dalam kipas angin listrik tersebut terdapat suatu
motor listrik, motor listrik ini akan mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
Dalam sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian
yang bergerak beserta sepasang magnet U pada bagian yang diam (permanen).
Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, maka kumparan
besi akan berubah menjadi sebuah magnet. Karena sifat magnet yang saling tolak
menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara
kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara
periodik pada kumparan besi. Oleh karena itu baling - baling kipas angin
dikaitkan ke poros kumparan besi tersebut. Penambahan tegangan listrik pada
kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar
hembusan angin pada kipas angin [1].
Motor AC
Lebih dari 90% motor bekerja dengan arus bolak-balik. Baik motor ac
maupun dc mempunyai karakteristik yang mengatur penggunaannya.
10
Keuntungan menggunakan motor ac :

Harga lebih murah.

Pemeliharaannya lebih mudah.

Ada berbagai bentuk displai untuk berbagai lingkungan pengoperasian.

Kemampuan untuk bertahan pada lingkungan pengoperasian yang keras.

Secara fisik lebih kecil dibandingkan dengan motor dc dari HP yang sama.

Biaya perbaikan lebih murah.

Kemampuan untuk berputar pada kecepatan di atas ukuran kecepatan kerja
yang tertera di nameplate.
Struktur dasar dan Prinsip Kerja Motor ac
Keistimewaan umum dari semua motor ac adalah medan-magnet putar
yang diatur dengan lilitan stator. Konsep ini dapat diilustrasikan pada motor tigafase dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkan bergeser 120o
listrik satu sama lain. Masing-masing kumparan dihubungkan dengan satu fase
sumber daya tiga-fase (Gambar 7-1). Apabila arus tiga-fase melalui lilitan
tersebut, terjadi pengaruh medan-magnet berputar melalui bagian dalam inti
stator. Kecepatan medan-magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan
frekuensi sumber daya. Kecepatan itu disebut kecepatan sinkron. yang ditentukan
dengan rumus:

S = F.P

Dimana S = kecepatan sinkron dalam rpm

F = Frekwensi sumber daya dalam Hz

P = Jumlah lilitan kutub pada tiap lilitan satu fase
11
Motor memiliki 2 bagian dasar :
1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan
magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet) ataupun
magnet permanen.
2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus
listrik mengalir.
Gambar 2.4. Motor AC
2.4
Pulse Width Modulation (PWM)
PWM merupakan suatu teknik dalam mengatur kerja suatu peralatan yang
memerlukan arus pull in yang besar dan untuk menghindari disipasi daya yang
berlebihan dari peralatan yang akan dikontrol. PWM merupakan suatu metode
untuk mengatur kecepatan perputaran motor dengan cara mengatur persentase
lebar pulsa high terhadap periode dari suatu sinyal persegi dalam bentuk tegangan
periodik yang diberikan ke motor sebagai sumber daya. Semakin besar
perbandingan lama sinyal high dengan periode sinyal maka semakin cepat motor
berputar.
Sinyal PWM dapat dibangun dengan banyak cara, dapat menggunakan
metode analog menggunakan rangkaian op-amp atau dengan menggunakan
12
metode digital. Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus,
sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh
resolusi dari PWM itu sendiri. Misalkan PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut
memiliki resolusi 2 pangkat 8 = 256, maksudnya nilai keluaran PWM ini
memiliki 256 variasi, variasinya mulai dari 0 – 255 yang mewakili duty cycle 0 –
100% dari keluaran PWM tersebut [5].
2.4.1
Perhitungan Duty Cycle PWM
Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda
gelombang melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM
akan didapat duty cycle yang diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan
pada rumus (1) sebagai berikut :
𝑡 𝑜𝑛
𝐷𝑢𝑡𝑦 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = 𝑡 𝑜𝑓𝑓 × 100 %…………………….…(1)
Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan
seluruhnya. Jika tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V.
Pada duty cycle 50%, tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total
tegangan yang ada, begitu seterusnya [5]. Pada Gambar 2.5 berikut ditampilkan
tentang pengontrolan tegangan output motor dengan metode PWM.
13
Gambar 2.5 Perhitungan Pengontrolan Tegangan Output Motor Dengan
Metode PWM Cukup Sederhana [5]
Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan
output yang dihasilkan, dengan rumus (2) sebagai berikut :
𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 =
𝑎
𝑎+𝑏
× 𝑉𝑓𝑢𝑙𝑙 ……………..(2)
Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol
oleh sinyal PWM, a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”, sedangkan
b adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “off”. V full adalah tegangan
maksimum pada motor. Dengan menggunakan rumus di atas, maka akan
didapatkan tegangan output sesuai dengan sinyal kontrol PWM yang dibangkitkan
[5].
14
2.5
Android
Android adalah kumpulan perangkat lunak yang ditujukan bagi perangkat
bergerak mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi kunci. Android
Standard Development Kit (SDK) menyediakan perlengkapan dan Application
Programming Interface (API) yang diperlukan untuk mengembangkan aplikasi
pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java.
Android dikembangkan oleh Google bersama Open Handset Allience
(OHA) yaitu aliansi perangkat selular terbuka yang terdiri dari 47 perusahaan
hardware,
software
dan
perusahaan
telekomunikasi
ditujukan
untuk
mengembangkan standar terbuka bagi perangkat selular [6].
2.5.1
Arsitektur Android
Dalam paket sistem operasi android terdiri dari beberapa unsur. Secara
sederhana arsitektur android merupakan sebuah kernel Linux dan sekumpulan
pustaka C / C++ dalam suatu framework yang menyediakan dan mengatur alur
proses aplikasi [2].
15
Gambar 2.6 Arsitektur Android [2]
Pada Gambar 2.5
di atas terdapat 5 layer yang membagi arsitektur
Android, antara lain :
1.
Applications Layer
Layer dimana user / pengguna berhubungan dengan aplikasi saja,
dimana biasanya pengguna download aplikasi kemudian melakukan
instalasi dan jalankan aplikasi tersebut. Di layer terdapat aplikasi inti
termasuk klien email, program sms, kalender, peta, browser, kontak, dan
lain-lain. Semua aplikasi ditulis dengan bahasa pemrograman Java.
2.
Application Framework
Merupakan open development platform yaitu android menawarkan
kepada pengembang atau memberi kemampuan kepada pengembang
untuk membangun aplikasi yang bagus dan inovatif. Pengembang bebas
16
untuk mengakses perangkat keras, akses informasi resource, menjalankan
servis background, menambah status notifications, mengatur alarm, dan
sebagainya. Pengembang memiliki akses penuh menuju API Framework
seperti yang dilakukan oleh aplikasi yang kategori inti. Arsitektur aplikasi
dirancang agar pengembang dengan mudah menggunakan kembali
komponen yang sudah digunakan (reuse).
Komponen-kmponen yang termasuk di dalamnya antara lain :
a.
Activity Manager, berfungsi untuk mengontrol siklus hidup
aplikasi dan menjaga keadaan ”Backstack“ untuk navigasi
penggunaan.
b.
Content Providers, berfungsi untuk merangkum data yang
memungkinkan digunakan oleh aplikasi lainnya, seperti daftar
nama.
c.
Resource Manager, unttuk mengatur sumber daya yang ada dalam
program. Serta menyediakan akses sumber daya di luar kode
program, seperti karakter, gfrafik, dan file layout.
d.
View, yang berfungsi untuk memberikan informasi detail mengenai
lokasi perangkat Android berada.
e.
Notification Manager, mencakup berbagai macam peringatan
seperti pesan masuk, janji, dan lain sebagainya yang akan
ditampilkan dalam status bar.
17
3.
Libraries
Merupakan layer dimana fitur-fitur android berada, biasanya para
pembuat aplikasi mengakses libraries untuk menjalankan aplikasinya.
Berjalan di atas kernel, layer ini meliputi berbagai library C/ C++ inti.
4.
Android Runtime
Layer yang membuat aplikasi android dapat dijalankan dimana
dalam prosesnya menggunakan implementasi Linux. Dalvik Virtual
Machine (DVM) merupakan mesin yang membentuk dasar kerangka
aplikasi android. Di dalam android runtime dibagi menjadi dua bagian
yaitu :
a.
Core Libraries, aplikasi android dibangun dalam bahasa Java,
sementara Dalvik sebagai virtual mesinnya bukan Virtual Machine
Java. Sehingga diperlukan sebuah libraries yang berfungsi untuk
menerjemahkan bahasa Java/C yang ditangani oleh Core Libraries.
b.
Dalvik Virtual Machine, virtual mesin berbasis register yang
dioptimalkan untuk menjalankan fungsi - fungsi secara efisien,
dimana merupakan pengembangan yang mampu membuat linux
kernel untuk melakukan threading dan manajemen tingkat rendah.
18
5.
Linux Kernel
Merupakan inti dari operating system dari android itu berada.
Berisi
file
-
file
sistem
yang
mengatur
system
processing,
memory,resource, driver, dan sistem – sistem android operasi android
lainnya. Linux kernel yang digunakan android adalah linux kernel rilis 2.6
[7].
2.5.2
Komponen Aplikasi
Ada 5 jenis komponen di dalam Android yaitu [2] :
a.
Activities
Activities merupakan bagian yang paling penting dalam sebuah
aplikasi, karena Activity menyajikan tampilan visual program yang
sedang digunakan oleh pengguna. Setiap Activity dideklarasikan
dalam sebuah kelas yang bertugas untuk menampilkan antarmuka
pengguna yang terdiri dari Views dan respon terhadap Event.
Setiap aplikasi memiliki sebuah activity atau lebih. Biasanya pasti
akan ada activity yang pertama kali tampil ketika aplikasi
dijalankan. Siklus activity terdapat pada Gambar 2.7.
19
Gambar 2.7 Siklus Activity [2]
b.
Services
Suatu service tidak memiliki tampilan antarmuka, melainkan
berjalan di background untuk waktu yang tidak terbatas.
Komponen service diproses tidak terlihat, memperbarui sumber
data dan menampilkan notifikasi. Service digunakan untuk
melakukan pengolahan data yang perlu kemudian diproses, bahkan
ketika activity tidak aktif atau tidak tampak.
20
c.
Intents
Merupakan sebuah mekanisme untuk menggambarkan tindakan
tertentu, seperti memilih foto, menampilkan halaman web, dan lain
sebagainya. Intents tidak selalu dimulai dengan menjalankan
aplikasi, namun juga digunakan oleh sistem untuk memberitahukan
ke aplikasi bila terjadi suatu hal, misalkan pesan masuk. Intents
dapat eksplisit atau implisit, contohnya jika suatu aplikasi ingin
menampilkan URL, sistem akan menentukan komponen apa yang
dibutuhkan oleh Intents tersebut.
d.
Broadcast Receivers
Merupakan komponen yang sebenarnya tidak melakukan apa - apa
kecuali menerima dan bereaksi menyampaikan pemberitahuan.
Sebagian besar broadcast berasal dari sistem misalnya, baterai
sudah hampir habis, informasi zona waktu telah berubah, atau
pengguna telah merubah bahasa default pada perangkat. Sama
halnya dengan service, Broadcast Receivers tidak menampilkan
antarmuka
pengguna.
menggunakan
Namun,
Broadcast
Notification Manager
untuk
Receivers
dapat
memberitahukan
sesuatu kepada pengguna.
e.
Content Providers
Digunakan untuk mengelola dan berbagi database. Data dapat
disimpan dalam file sistem, dalam database SQLite, atau dengan
21
cara lain yang pada prinsipnya sama. Dengan adanya Content
Provider memungkinkan antar aplikasi untuk saling berbagi data.
Komponen
ini
sangat
berguna
ketika
sebuah
aplikasi
membutuhkan data dari aplikasi lain, sehingga mudah dalam
penerapannya.
2.6
Mikrokontroler AVR ATmega 16
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis
arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi
dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose,
timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal,
serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving, ADC dan
PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip
yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem
menggunakan hubungan serial SPI.
AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain,
keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi
program yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu
siklus clock, lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51 yang
memiliki
arsitektur CISC
(Complex
Instruction Set
Compute)
dimana
mikrokontroler MCS51 membutuhkan 12 siklus clock utnuk mengeksekusi 1
instruksi.
22
Mikrokontroler AVR ATmega16 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit
dengan 16 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang
dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi
dengan menggunakan teknologi high density non-volatile memory Atmel. Flash
PEROM on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram
ulang dalam sistem (in-system programming) atau dengan menggunakan
programmer non-volatile memori konvensional [8].
Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler ATmega 16 adalah sebagai
berikut :
a.
Frekuensi clock maksimum 16 MHz.
b.
Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam Port A, Port B, Port C, dan
Port D.
c.
Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit sebanyak 8 input.
d.
Timer / Counter sebanyak 3 buah.
e.
Real Time Counter dengan osilator sendiri.
f.
4 channel PWM
g.
CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.
h.
Watchdog timer dengan osilator internal.
i.
SRAM internal sebesar 1Kb.
j.
Memori flash sebesar 16 Kb dengan kemampuan read while write.
k.
Unit interupsi internal dan eksternal.
l.
Port antarmuka SPI (Serial Pheripheral Interface).
23
m.
EEPROM
(Electrically
Erasable
Programmable
Read
Only
Memory) sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
n.
Antarmuka komparator analog.
o.
Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal
2,5 Mbps.
Adapun blok diagram arsitektur mikrokontroler ATmega 16 diperlihatkan
pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Blok Diagram Arsitektur Mikrokontroler ATmega 16 [8].
24
2.6.1
Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16
Susunan kaki-kaki mikrokontroler ATmega 16 diperlihatkan seperti pada
Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16 [8].
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki yang ada pada mikrokontroler
ATmega 16 :
1.
VCC merupakan pin masukan untuk catu daya.
2.
GND merupakan pin ground.
3.
Port A (PA7..PA0) (kaki 33-40) merupakan port 8 bit dua arah
(bidirectional) I/O. Port ini juga berfungsi sebagai input analog ke
ADC.
25
4.
Port B (PB7..PB0) (kaki 1-8) merupakan port 8 bit dua arah
(bidirectional) I/O dengan resistor pull-up internal.
5.
Port C (PC7..PC0) (kaki 22-29) merupakan port 8 bit dua arah I/O
dengan resistor pull-up internal.
6.
Port D (PD7..PD0) (kaki 14-21) merupakan port 8 bit dua arah I/O
dengan resistor pull-up internal.
7.
Reset (kaki 9), merupakan pin untuk reset.
8.
XTAL 1 (kaki 12) masukan bagi penguat osilator terbalik dan
masukan bagi rangkaian operasi detak internal.
2.6.2
9.
XTAL 2 (kaki 13) keluaran dari penguat osilator terbalik.
10.
AREF (kaki 32) merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
11.
AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
Memori Program ATmega 16
Arsitektur ATmega 16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data
dan memori program. Selain itu, ATMega 16 memiliki memori EEPROM untuk
menyimpan
data.
ATMega
16
memiliki
16
Kb
On-chip
In-System
Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program.
Instruksi ATMega 16 semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka
memori flash diatur dalam 8K x 16 bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian,
yaitu bagian program boot dan aplikasi, seperti pada Gambar 2.10.
26
Gambar 2.10 Peta Memori ATmega 16 [8].
2.6.3
Memori Data (SRAM)
Memori data AVR ATmega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register
umum, 64 buah register I/O dan 1 Kb SRAM internal, seperti yang ditampilkan
pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Peta Memori Data ATmega 16 [8].
27
General purpose register menempati alamat data terbawah, yaitu $00
sampai $1F. Sedangkan memori I/O menempati 64 alamat berikutnya mulai dari
$20 hingga $5F. Memori I/O merupakan register yang khusus digunakan untuk
mengatur fungsi terhadap berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register,
timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai
dari $60 hingga $45F digunakan untuk SRAM internal [8].
2.7
Bluetooth
Bluetooth adalah sebuah teknologi wireless yang mampu menyediakan
layanan komunikasi data dan suara dengan jarak jangkauan yang terbatas.
Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang
beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific
and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang
mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara
host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas.
Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan
mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak
jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet). Sistem bluetooth menyediakan
layanan komunikasi point to point maupun komunikasi point to multipoint.
Produk bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapter yang
dimasukkan ke dalam perangkat. Perangkat-perangkat yang dapat diintegerasikan
dengan teknologi bluetooth antara lain : mobile PC, mobile phone, PDA
(Personal Digital Assistant), headset, kamera, printer, router dan sebagainya.
28
Aplikasi-aplikasi yang dapat disediakan oleh layanan bluetooth ini antara lain :
PC to PC file transfer, PC to PC file synch (notebook to desktop), PC to mobile
phone, PC to PDA, wireless headset, LAN connection via ethernet access point
dan sebagainya [9].
Bluetooth memiliki banyak kelebihan yaitu :
a.
Wireles, tidak mahal, dan otomatis.
b.
Memiliki fitur-fitur keamanan : enkripsi data, autentikasi user , fast
frekuensi-hopping (1600 hops/sec), output power control yang
menyediakan fungsi-fungsi keamanan dari tingkat keamanan layer
fisik/ radio yaitu gangguan dari penyadapan sampai dengan tingkat
keamanan layer yang lebih tinggi seperti password dan PIN.
c.
Jangkauan luas yaitu sampai radius 10 meter selama tidak ada
penghalang berupa tembok atau gangguan elektromagnetis.
d.
Bisa berkoneksi dengan delapan alat sekaligus secara bersamaan
dengan semua alat ini dalam radius 10 meter.
e.
Bluetooth menawarkan beberapa model sekuritas. Pengguna
bluetooth bisa membuat sebuah alat yang dipercaya dan mampu
menukar data tanpa harus minta ijin terlebih dahulu.
Kekurangan dari bluetooth antara lain adalah :
a.
Walaupun jangkauannya luas yaitu sampai radius 10 meter tetapi
jika ada penghalang berupa tembok atau gangguan elektromagnetis
maka akan terjadi kegagalan transfer data.
29
b.
Keamanannya terkadang tidak menditeksi virus sehingga dalam
proses transfer data si penerima data menerima data yang sudah
terserang virus yang masuk melalui proses koneksi otomatis.
c.
Kecepatan transfer data tidak tetap tergantung dari perangkat yang
digunakan untuk mengirim dan yang menerima data.
d.
Sulit menentukan jarak maksimal yang dapat ditempuh agar kualitas
tidak drop
e.
Jika di suatu ruangan terdapat terlalu banyak koneksi bluetooh,
transfer file ke tujuan akan sulit dilakukan
2.8
LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan suatu display dari bahan cairan kristal yang
pengoperasiannya sistem dot matrix. Komunikasi data yang dipakai menggunakan
mode teks, artinya semua informasi yang dikomunikasikan memakai kode
American Standard Code for Information Interchange (ASCII).
Huruf dan angka yang akan ditampilkan dalam bentuk kode ASCII, kode
ini diterima dan diolah oleh mikroprosesor LCD menjadi titik-titik pada dot
matrix yang terbaca sebagai huruf dan angka. Dengan demikian tugas
mikrokontroler hanyalah mengirim kode-kode ASCII untuk ditampilkan.
M1632 merupakan modul dot-matrix tampilan kristal cair (LCD) 2 baris
yang setiap barisnya terdiri dari 16 karakter dengan konsumsi daya rendah.
30
Modul LCD ini telah dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain
khusus untuk mengendalikan LCD, berfungsi sebagai pengatur (system
controller) dan penghasil karakter (character generator) [8].
Modul LCD tipe M1632 dibuat oleh Seiko Instrumen, dengan karakteristik
sebagai berikut :
a.
Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.
b.
Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot matrix + cursor.
c.
Terdapat 192 macam karakter.
d.
Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).
e.
Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.
f.
Dibangun dengan osilator lokal.
g.
Satu sumber tegangan 5 volt.
h.
Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
i.
Bekerja pada suhu 0oC sampai 55oC.
Konfigurasi pin-pin LCD M1632 diperliahtkan pada Gambar 2.12.
1
Vss
V-BL
Vcc
LCD M1632
3
Vee
RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
4
5
6
7
8
9
16
V+BL
2
10
11
12
13
14
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD M1632 [8]
15
31
Untuk fungsi masing-masing kaki pada LCD M1632 dapat dilihat pada
Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Fungsi Masing –Masing Kaki LCD M1632 [8]
2.9
Sensor Suhu LM35
Sensor jenis ini digunakan untuk mengukur suhu di suatu daerah. LM35
merupakan sensor suhu yang hasilnya cukup linier. LM35 tidak memerlukan
kalibrasi eksternal ataupun timing khusus. Sensor ini mempunyai karakteristik
yang linear yaitu pada +10.0 mV/°C. Gambar IC LM35 dengan kemasan plastik
terdapat pada Gambar 2.13. Sensor suhu LM35 langsung terkalibrasi mendeteksi
suhu dalam derajat Celcius [10]. Berikut ini merupakan spesifikasi dari sensor
suhu LM35 :
a.
Range deteksi -55°C sampai dengan +150°C
b.
Dioperasikan pada tegangan 4 sampai dengan 30 VDC.
32
Gambar 2.13 Sensor Suhu LM35 [10]
2.10
Penelitian Terdahulu Dengan Menggunakan Bluetooth dan Android
Eko Kristianto dalam tugas akhirnya yang berjudul “Monitoring Suhu
Jarak Jauh Generator AC Berbasis Mikrokontroler” membuat suatu sistem
monitoring suhu jarak jauh dengan memanfaatkan bluetooth sebagai koneksi dari
komputer dan sensor suhu yang digunakan. Dalam hal ini komputer digunakan
sebagai display penunjuk hasil pengukuran suhu. Pada Gambar 2.14
memperlihatkan diagram blok alat monitoring suhu jarak jauh generator AC.
Gambar 2.14 Monitoring Suhu Jarak Jauh Generator AC Berbasis
Mikrokontroler
33
Teguh Arif Gustaman dalam tugas akhirnya yang berjudul “Pengendali
Pintu Gerbang Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler” membuat suatu
sistem kendali pintu gerbang menggunakan bluetooth sebagai koneksi antara
rangkaian yang dibuat dengan smart phone Android. Dalam hal ini smart phone
Android digunakan sebagai pengendali/remote untuk membuka atau menutup
pintu gerbang. Berikut Gambar 2.15 tentang diagram blok alat pengendali pintu
gerbang menggunakan bluetooth.
Gambar 2.15 Diagram Blok Pengendali Pintu Gerbang Menggunakan
Bluetooth Berbasis Mikrokontroler
Berdasarkan penelitian-penelitan diatas penulis ingin mencoba membuat
suatu system pengendali kecepatan kipas angin jarak jauh berbasis mikrokontroler
ATmega16 dengan media konesi Bluetooth dan smarthphone android sebagai user
interface/remote pengendal kecepatan kipas angin.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1.
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari sampai dengan Juni 2013.
Pembuatan Rancang Bangun Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin)
Berbasis Android ini dilakukan di laboratorium Teknik
Universitas Dian
Nuswantoro Semarang.
3.2.
Jenis Penelitian
Jenis penelitian pada Tugas Akhir ini adalah rakayasa. Rekayasa tersebut
adalah merancang dan membangun sebuah aplikasi pengendali kecepatan fan
(kipas angin) berbasis Android.
3.3.
Ide Rencana Perancangan alat
Pada penelitian dalam Tugas Akhir ini penulis mengambil ide
perancangan berupa rancang bangun aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas
angin) dan lampu berbasis Android melalaui koneksi bluetooth.
3.4.
Penentuan Spesifikasi Kerja
Spesifikasi perancangan yang digunakan dalam penelitian ini dibagi
menjadi dua bagian, yaitu:
34
35
1.
Persiapan Bahan
Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut :
2.
a.
1 unit minimum sistem mikrokontroler ATmega 16.
b.
1 unit modul bluetooth HC-05
c.
1 unit rangkaian sensor suhu LM35
d.
1 unit LCD (Liquid Crystal Display) 16x2.
e.
1 unit kipas angin
f.
1 unit rangkaian driver kipas.
g.
1 unit lampu bohlam 40 Watt
h.
1 unit rangkaian driver lampu
i.
1 unit rangkaian regulator
Persiapan Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a.
Multitester
b.
Toolset
c.
1 unit komputer bersistem operasi Windows XP
d.
1 unit smartphone Android
e.
1 unit kabel downloader dan kabel data
f.
Software BASCOM AVR
g.
Software Basic4android
36
3.5.
Tahapan Penelitian
Pada Tugas Akhir ini terdapat beberapa tahapan perancangan yang
dilaksanakan, seperti pada Gambar 3.1.
Ide rencana
Penentuan spesifikasi
perancangan
Konsep Perancangan Alat
Pembuatan Alat
Pengujian Objek
Gambar 3.1 Blok Diagram Tahapan Penelitian
3.6
Ide rencana
Dalam ide rencana ini penulis merencanankan kebutuhan program dan alat
- alat yang akan digunakan dalam membuat laporan serta alat yang akan
dirancang.
3.7
Penentuan spesifikasi rencana
Dalam spesifikasi perencanaan ini, penulis merencanakan ide perancangan
alat pengendali kecepatan kipas angin yang dapat dikendalikan dengan smarphone
android sebagai user interface dan memanfaatkan koneksi bluetooth. Dimana
kecepatan kipas dapat diatur dengan menggunakan PWM dan mikrokontroler AT
Mega16.
37
3.8
Konsep Perencanaan Perangkat Keras (Hardware)
Konsep perencanaan perangkat keras / hardware aplikasi pengendali
kecepatan fan (kipas angin) oleh penulis meliputi beberapa komponen yang akan
digunakan diantaranya adalah sebagai berikut:
3.8.1
Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16
Mikrokontroler berfungsi sebagai otak atau pengendali utama yang akan
mengolah data dari sensor dengan instruksi – instruksi yang telah diprogram.
Pada sistem ini mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler
AVR ATmega 16. Untuk beroperasinya IC mikrokontroler maka diperlukan
sebuah sistem minimum.
Sistem minimum ini kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain
untuk menjalankan fungsi tertentu. Suatu sistem minimum bisa saja ditambahkan
dengan rangkaian pelengkap lainnya sehingga menjadi suatu sistem yang lebih
lengkap dan memiliki fungsi lebih banyak.
Dalam
perencanaan
pembuatan
rangkaian
sistem
minimum
mikrokontroler ATmega 16 diperlukan beberapa komponen seperti:
a. IC mikrokontroler ATmega 16
b. 1 buah XTAL 12 MHz atau 11.0592 MHz
c. 3 buah kapasitor kertas. 33 pF untuk C1 dan C2 dan 100 nF
untuk C4
d. 1 buah kapasitor elektrolit 4,7 uF untuk C3.
e. 2 buah resistor. 100 Ω untuk R1 dan 10 KΩ untuk R2.
38
f. 1 buah tombol reset push button (PB1).
g. 1 buah rangkaian catu daya.
Gambar 3.2 berikut adalah gambar sistem minimum mikrokontroler
ATmega 16 :
XTAL 1
VCC
CRYSTAL
C1
C2
33p
33p
R1
IC
10k
13
12
9
PB1
1
2
3
4
5
6
7
8
C3
4u7
Ke LCD
Ke Bluetooth
Ke Driver Lampu
14
15
16
17
18
19
20
21
XTAL1
XTAL2
RESET
PB0/T0
PB1/T1
PB2/AIN0
PB3/AIN1
PB4/SS
PB5/MOSI
PB6/MISO
PB7/SCK
PD0/RXD
PD1/TXD
PD2/INT0
PD3/INT1
PD4/OC1B
PD5/OC1A
PD6/ICP
PD7/OC2
PA0/ADC0
PA1/ADC1
PA2/ADC2
PA3/ADC3
PA4/ADC4
PA5/ADC5
PA6/ADC6
PA7/ADC7
PC0
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6/TOSC1
PC7/TOSC2
AREF
AGND
AVCC
ATmega 16
GND = PIN 11
VCC = PIN 10
Ke Driver Kipas AC
40
39
38
37
36
35
34
33
Ke Sensor LM35
22
23
24
25
26
27
28
29
32
31
30
VCC
R2
100R
C4
100n
Gambar 3.2 Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16
3.8.2 Bluetooth HC-05
Pada Tugas Akhir ini bluetooth yang digunakan adalah bluetooth HC-05
yang berfungsi sebagai alat komunikasi wireless untuk mengendalikan alat secara
jarak jauh secara manual, baik untuk mengendalikan dan mengatur kecepatan
kipas maupun untuk menghidupkan atau mematikan lampu.
39
3.8.3
Sensor Suhu LM35
Pada Tugas Akhir ini sensor yang digunakan adalah sensor suhu LM35
yang berfungsi untuk mengukur suhu sekitar yang akan digunakan sebagai
inputan alat pengendali kipas secara otomatis. LM35 merupakan sensor suhu yang
akurat dimana tegangan keluaran berbanding lurus dengan suhu dalam derajat
celcius sebesar 10mV/°C. Kemampuan sensor ini untuk mengukur suhu terletak
pada kisaran -55° hingga 150°C dengan tegangan output antara -1 Vdc s/d +6
Vdc. Sensor suhu ini dihubungkan pada PORT A.0 pada mikrokontroler ATmega
16. Gambar rangkaian sensor suhu LM35 dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Ke Mikrokontroler
Port A.0
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suhu LM35
3.8.4
LCD (Liquid Crystal Display)
LCD berfungsi sebagai display untuk menampilkan suhu / temperature
yang diterima oleh sensor suhu LM35, untuk menampilkan
value (nilai
kecepatan) kipas dalam persen, serta sebagai display tentang keadaan lampu
(on/off). LCD yang digunakan adalah LCD yang mampu menampilkan karakter
sebanyak 16 x 2 karakter.
40
3.8.5
Driver Kipas AC
Driver kipas ini digunakan untuk menguatkan arus dari mikrokontroler
untuk menggerakkan kipas angin. Driver kipas AC ini menggunakan IC tipe
MOC3021M. Masukan dari rangkaian driver ini adalah inputan logika high atau
low untuk mengatur arah putaran motor, serta pada inputan enable diberi input
high untuk berputar dan low untuk stop, yang
dibangkitkan pada Port D.4.
Gambar rangkaian driver kipas AC dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Kipas AC
3.8.6
Driver Lampu
Driver lampu digunakan untuk menguatkan arus dari mikrokontroler
untuk menghidupkan lampu bohlam. Driver kipas ini menggunakan relay 12 Volt.
Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar , yang pada saat tidak
menerima arus pemicuan maka transistor akan berada pada posisi cut-off dan
tidak menghantarkan arus. Sedangkan pada saat kaki basis menerima arus
41
pemicuan, maka transistor akan berubah ke keadaan saturasi dan menghantarkan
arus.
Driver lampu ini dihubungkan ke Port D.3 pada mikrokontroler ATMega
16. Gambar 3.5 berikut merupakan rangkaian driver lampu yang digunakan pada
Tugas Akhir ini.
Gambar 3.5 Rangkaian Driver Lampu
3.9
Konsep Perencanaan Perangkat Lunak (Software)
Pada penelitian ini bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa
BASIC. Program bahasa BASIC dituliskan dalam software Basic Compiler yang
kemudian di download ke mikrokontroler ATmega 16.
Proses download program ke IC mikrokontroler AVR dapat menggunakan
sistem download ISP (In- System Programming). In- System Programmable Flash
on Chip mengizinkan memori untuk dapat diprogram ulang dalam sistem
menggunakan hubungan serial SPI.
42
BASIC adalah singkatan dari Beginners’ All-purpose Symbolic Instruction
Code adalah sebuah kelompok bahasa pemrograman tingkat tinggi. Secara
harfiah, BASIC memiliki arti “kode - kode instruksi simbolis semua tujuan yang
dapat digunakan oleh para pemula”. Memang istilah “Bahasa BASIC” disini juga
bisa diartikan menjadi bahasa untuk pemula, atau dengan kata lain disebut sebagai
bahasa dasar, tetapi hal tersebut dirasa kurang tepat mengingat BASIC dapat juga
digunakan oleh para pemrogram ahli.
Prinsip – prinsip yang digunakan dalam mendesain bahasa BASIC adalah
sebagai berikut :
1.
Dapat digunakan secara mudah bagi para pemula.
2.
Dapat digunakan sebagai sebuah bahasa pemrograman untuk
tujuan umum (general purpose).
3.
Dapat ditambahi fitur – fitur tambahan dan tingkat lanjut untuk
para ahli, tetapi tetap mempertahankan kesederhanaan bahasa
untuk para pemula.
4.
Pesan – pesan kesalahan harus jelas dan mudah dipahami.
5.
Merespon dengan cepat untuk program –program yang kecil.
6.
Tidak harus membutuhkan pengetahuan dan pemahaman perangkat
keras computer.
7.
Pengguna juga tidak harus tahu mengenai sistem operasi komputer.
BASCOM AVR merupakan compiler bahasa BASIC untuk AVR.
BASCOM AVR ini dapat mengimplementasi hampir semua instruksi bahasa
BASIC yang sesuai dengan arsitektur AVR. Dengan menggunakan BASCOM
43
AVR, pembuatan program mikrokontroler menjadi semakin mudah karena bahasa
BASIC yang sangat mudah dipahami dan sudah banyak mikrokontroler yang
mendukung dengan pemrograman BASCOM AVR.
Basic4android merupakan software yang mencakup semua fitur untuk
mengembangkan aplikasi Android di dunia nyata. Dengan menggunakan
Basic4android, pembuatan aplikasi pada smartphone Android menjadi semakin
mudah untuk dipahami.
3.9.1
Blok Diagram Sistem
Secara umum blok diagram sistem elektronik pada aplikasi pengendali
kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android dapat dilihat pada Gambar 3.6 .
Driver Lampu
Lampu
Driver Kipas
Kipas Angin
Bluetooth HC-05
Mikrokontoler
ATmega 16
Android
Sensor LM35
LCD
Gambar 3.6 Blok Diagram Sistem
Sistem
ini
menggunakan
mikrokontroler
sebagai
pengendali.
Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega 16, serta sensor suhu LM35 yang
digunakan sebagai input dimana parameter input ini adalah suhu ruang yang akan
44
diproses oleh mikrokontroler. Bluetooth
HC-05 yang terhubung pada
mikrokontroler berfungsi menerima masukan perintah dari smartphone Android .
Sedangkan LCD 2x16 digunakan sebagai display, sedangkan kipas angin dan
lampu merupakan output hasil.
3.9.2
Flowchart Program
Flowchart program yang akan diterapkan pada aplikasi ini dibedakan
menjadi dua, yaitu flowchart sistem aplikasi pada Android seperti pada Gambar
3.7 dan flowchart sistem aplikasi pada mikrokontroler yang ditampilkan pada
Gambar 3.8.
45
START
INISIALISASI
AWAL
LOGIN
MASUKKAN
PASSWORD
PASSWORD
BENAR?
TIDAK
YA
SHOW BUTTON
CONTROL PANEL
LAMPU
LAMPU
ON / OFF?
KIPAS
KONTROL KIPAS/
LAMPU?
LAMPU
OFF
KIPAS
AUTO/ MANUAL?
OFF
ON
KIPAS AUTO
AUTO
MANUAL
ATUR KECEPATAN KIPAS
LAMPU ON
B
EXIT?
TIDAK
YA
END
C
46
TIDAK
TIDAK
TIDAK
B
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
SUHU
SUHU
SUHU
PILIHAN
PILIHAN
PILIHAN
7?
8?
8?
NILAI
MASUKAN
1?
NILAI
MASUKAN
2?
NILAI
MASUKA
N 3?
NILAI
MASUKAN
4?
NILAI
MASUKAN
5?
SUHU
PILIHAN
6?
KIPAS ON
NIAI PWM
28,33
KIPAS ON
NIAI PWM
56,66
KIPAS ON
NIAI PWM 85
KIPAS ON
NIAI PWM
113,3
KIPAS ON
NIAI PWM
141,6
KIPAS ON
NIAI PWM 170
KIPAS ON
NIAI PWM
198,33
KIPAS ON
NIAI PWM
226,6
KIPAS ON
NIAI PWM 255
END B
TIDAK
C
SUHU
PILIHAN
28 ?
SUHU
PILIHAN
29 ?
YA
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK
SUHU
SUHU
SUHU
SUHU
SUHU
SUHU
PILIHAN
PILIHAN
PILIHAN
PILIHAN
PILIHAN
PILIHAN
33 ?
34 ?
35 ?
30 ?
31 ?
32 ?
YA
YA
YA
YA
YA
YA
KIPAS HIDUP
END B
Gambar 3.7 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Android
47
Keterangan flowchart sistem aplikasi pada Android :
a.
Setelah masuk ke aplikasi “Funny” kemudian mulai proses
inisialisasi program yang digunakan pada aplikasi Android.
b.
Untuk dapat login, dapat dengan memasukkan password yang
sebelumnya sudah disimpan dan mulai untuk scanning password.
c.
Jika password benar, maka dapat masuk ke menu utama yang
menampilkan tombol-tombol pengontrolan lampu dan kipas.
d.
Jika tombol yang ditekan “Lamp On”, maka proses hidupkan
lampu.
e.
Jika tombol yang ditekan “Lamp Off”, maka proses mematikan
lampu.
f.
Jika tombol yang ditekan “Fan Manual”, maka maka proses
pengaturan manual kecepatan kipas.
g.
Jika tombol yang ditekan “Fan Auto”, maka proses pengaktifan
kipas secara otomatis.
h.
Jika tombol exit ditekan maka akan keluar dari aplikasi dan
aplikasi berhenti.
48
START
INISIALISASI PORT
SENSOR LM35 = PORT A.0
LCD = PORT B
BLUETOOTH = PORT D.0 – D.1
LAMP = PORT D.3
FAN = PORT D.4
TAMPILKAN LCD
“WAIT INPUT…”
TIDAK
BLUETOOTH
TERHUBUNG?
YA
B
CEK KODE INPUT
TIDAK
KODE LAMPU
HIDUP?
YA
TIDAK
KODE LAMPU
MATI?
YA
LAMPU ON
LAMPU OFF
TAMPILKAN LCD
“LAMPU HIDUP”
TAMPILKAN LCD
“LAMPU MATI”
A
49
A
KODE AUTO
FAN?
TIDAK
C
YA
SCANNING SUHU
TAMPILKAN
SUHU REALTIME
TIDAK
SUHU
PILIHAN
29 ?
SUHU
PILIHAN
28 ?
YA
YA
TIDAK
APAKAH
SUHU
≤ 28 ?
TIDAK
TIDAK
TIDAK
SUHU
SUHU
SUHU
PILIHAN
PILIHAN
PILIHAN
30 ?
31 ?
32 ?
YA
TIDAK
APAKAH
SUHU
≤ 29 ?
YA
TIDAK
APAKAH
SUHU
≤ 30 ?
TIDAK
SUHU
PILIHAN
33 ?
YA
TIDAK
APAKAH
SUHU
≤ 31 ?
YA
KIPAS HIDUP
YA
TIDAK
APAKAH
SUHU
≤ 32 ?
TIDAK
TIDAK
TIDAK
SUHU
SUHU
PILIHAN
PILIHAN
34 ?
35 ?
APAKAH
SUHU
≤ 33 ?
YA
TIDAK
YA
TIDAK
APAKAH
SUHU
≤ 34 ?
APAKAH
SUHU
≤ 35 ?
50
C
KODE
MANUAL FAN?
TIDAK
B
YA
BACA NILAI
MASUKAN
NILAI
1?
TIDAK
NILAI
2?
YA
TIDAK
NILAI
3?
YA
KIPAS
HIDUP
PWM = 28,3
TIDAK
NILAI
4?
YA
TIDAK
YA
NILAI
7?
YA
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =40%
TIDAK
NILAI
8?
YA
TIDAK
KIPAS
HIDUP
PWM = 170
NILAI
9?
YA
KIPAS
HIDUP
PWM =198,3
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =50%
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =30%
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =20%
YA
KIPAS
HIDUP
PWM =
113,3
KIPAS
HIDUP
PWM = 56,6
TIDAK
NILAI
6?
KIPAS
HIDUP
PWM =
141,6
KIPAS
HIDUP
PWM = 85
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =10%
TIDAK
NILAI
5?
TIDAK
YA
KIPAS
HIDUP
PWM = 255
KIPAS
HIDUP
PWM =226,6
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =70%
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =60%
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =100%
TAMPILKAN
ANDROID INPUT
FAN =80%
Gambar 3.8 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Mikrokontroler
Keterangan flowchart sistem aplikasi pada mikrokontroler :
a.
Setelah power dinyalakan, kemudian mulai proses inisialisasi portport yang digunakan pada mikrokontroler.
b.
Pada LCD akan ditampilkan tulisan “Wait Input…” hingga
bluetooth terhubung.
c.
Mikrokontroler akan melakukan pengecekan kode input yang
masuk.
d.
Untuk pengontrolan lampu, jika kode lampu hidup yang diterima,
maka lampu bohlam akan menyala dan LCD akan menampilkan
tulisan “Lampu Hidup”.
51
e.
Sedangkan jika kode lampu mati yang diterima, maka lampu
bohlam akan mati dan LCD akan menampilkan tulisan “Lampu
Mati”.
f.
Untuk pengontrolan fan (kipas angin), jika kode auto fan yang
diterima, maka akan mikrokontroler akan melakukan proses
scanning suhu, dan menampilkan suhu realtime pada LCD.
g.
Sedangkan
jika
kode
manual
fan
yang
diterima,
maka
mikrokontroler akan membaca nilai masukan value dari Android.
h.
Jika masukan nilai 1, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 28,3. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 10%”.
i.
Jika masukan nilai 2, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 56,5. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 20%”.
j.
Jika masukan nilai 3, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 85. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 30%”.
k.
Jika masukan nilai 4, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 113,3. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 40%”.
l.
Jika masukan nilai 5, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 141,6. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 50%”.
52
m.
Jika masukan nilai 6, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 170. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 60%”.
n.
Jika masukan nilai 7, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 198,3. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 70%”.
o.
Jika masukan nilai 8, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 226,6. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 80%”.
p.
Jika masukan nilai 9, maka kipas akan hidup / berputar dengan
PWM 255. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input
Fan = 100%”.
3.10
Pembuatan Alat
Dengan mengetahui konsep dari perencanaan perangkat keras / hardware
maka penulis merealisasikan ke dalam bentuk nyata, dari pemasangan sensor,
bluetooth hingga pemasangan rangkaian-rangkaian pendukung alat yang telah
direncanakan sebelumnya.
Setelah tahapan pembuatan hardware maka tahap selanjutnya adalah
pembuatan software. Pembuatan aplikasi Android dalam Tugas Akhir ini
menggunakan software Basic4android, sedangkan BASCOM AVR digunakan
untuk software mikrokontrolernya.
53
3.11
Pengujian Objek
Pengujian objek ini terdiri atas beberapa tahap yaitu :
a.
Pengujian hardware, berupa pengujian rangkaian sistem elektronik
dan sensor yang digunakan.
b.
Menguji aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis
Android.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Alat Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin)
Setelah dilakukan penelitian dan perencanaan, hasil dari perancangan
aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) pada Gambar 4.1 berikut ini:
Gambar 4.1 Hasil Alat Keseluruhan
Pada gambar di atas merupakan hasil perancangan alat pengendali
kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android jika dilihat dari atas.
54
55
4.2 Pengujian
4.2.1 Pengujian Rangkaian Sistem Mikrokontroler
Pengujian sistem minimum mikrokontroler dilakukan untuk mengetahui
apakah mikrokontroler dapat bekerja sesuai dengan fungsi semestinya. Pengujian
dilakukan dengan menjalankan program yang akan membuat LED nyala secara
bergantian. Setiap port dihubungkan dengan LED untuk mengetahui apakah
masing-masing kaki berfungsi dengan baik. Pada CodeWizartAVR dilakukan
pengaturan Port A, Port B, Port C, dan Port D sebagai output. Kemudian pada
CodeVisionAVR dituliskan program sebagai berikut :
$regfile = "m32def.dat"
$crystal = 11059200
Config Portc = Output
Portc = &B1111_1110
Do
Rotate Portc , Right , 1
Waitms 500
Loop
End
Pada Tabel 4.1 berikut adalah hasil pengujian masing-masing kaki port
mikrokontroler ATmega 16 dengan mengukur tegangan output masing-masing
kakinya selama 10 kali percobaan :
56
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sistem Minimum ATmega 16
PORT
.0
.1
.2
.3
.4
.5
.6
.7
A
4,8 V
4,8 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
B
4,8 V
4,8 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
C
4,8 V
4,8 V
4,8 V
4,6 V
4,8 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
D
4,8 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
X̄
4,8 V
4,78 V
4.8 V
4,83 V
4,73 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
Berdasarkan Tabel 4.1 di atas, didapatkan bahwa pengujian masing –
masing kaki pada port mikrokontroler berhasil. Kaki mikrokontroller dapat
digunakan sebagai input output, atau penghubung alat lainnya. Untuk logika “1”
tegangannya berkisar antara 3,9 V – 4,9 V dan logika “0” tegangannya berkisar
antara 0 V – 1,2 V.
4.2.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya
Pengujian catu daya bertujuan untuk mengetahui tegangan pada keluaran
IC LM 7805. Langkah-langkah pengujian pada catu daya adalah sebagai berikut:
1.
Memutuskan jalur keluaran yang menuju rangkaian aplikasi dan
sistem mikrokontroler.
2.
Menghidupkan catu daya.
3.
Mengukur tegangan pada titik titik yang telah ditentukan.
Hasil pada pengukuran rangkaian catu daya dapat dilihat pada Tabel 4.2 :
57
Tabel 4.2 Tegangan Output Rangkaian Catu Daya
No.
Keterangan
Tegangan
1.
Sekunder Trafo
(Input Rangkaian Catu
Daya)
220 Volt AC
2.
Input IC LM 7805
12 Volt DC
2.
Output IC LM 7805
5 Volt DC
Berdasarkan hasil pengujian didapatkan hasil bahwa pengukuran IC LM
7805 tersebut bisa digunakan untuk mencatu daya rangkaian system
mikrokontroler, bluetooth, sensor suhu LM35, dan LCD, dikarenakan tegangan
output dari IC LM 7805 saat ON sebesar 5 VDC, sedangkan tegangan 220 Volt
AC sebagai tegangan sumber.
4.2.3 Pengujian LCD
Pengujian pada LCD dilakukan dengan cara dihubungkan dengan
mikrokontroler
pada
PORT
B,
kemudian
menuliskan
program
pada
mikrokontroler melalui BASCOM AVR yang isinya berupa perintah untuk
menampilkan huruf sebanyak 32 karakter, 16 karakter baris pertama dan 16
karakter baris kedua pada LCD.
Gambar 4.2 berikut menunjukkan bahwa
pengujian LCD untuk menampilkan karakter berhasil.
Gambar 4.2 Pengujian LCD Menampilkan 32 Karakter
58
Berikut adalah listing program untuk menampilkan 32 karakter pada LCD:
$regfile = "m32def.dat"
$crystal = 11059200
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.3 , Db6 = Portb.2 , Db7 =
Portb.1 , E = Portb.5 , Rs = Portb.7
Config Lcd = 16 * 2
Do
Cls
Waitms 5
Upperline
Lcd "ABCDEFGHIJKLMNOP"
Lowerline
Lcd "abcdefghijklmnop"
Waitms 10000
Loop
End
Berdasarkan hasil pengujian, didapatkan hasil bahwa LCD 16x2 tersebut
dapat digunakan sebagai display untuk menampilkan tampilan karakter.
4.2.4 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35
Pengujian sensor suhu LM35 ini bertujuan untuk mengetahui berapa output
tegangan yang dikeluarkan oleh sensor LM35. Pengujian sensor LM35 ini
dilakukan dengan dua cara, yaitu:
a.
Pengujian Sensor Suhu LM35 Dengan Menggunakan Voltmeter
Pengujian dilakukan dengan cara memberi sumber tegangan pada
sensor LM35 dan output diukur menggunakan Voltmeter. Dalam
selang waktu 5 menit didapatkan perubahan tegangan yang bervariasi,
ditunjukkan oleh Tabel 4.3.
59
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor LM35 Menggunakan Voltmeter
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Waktu
Menit Pertama
Menit Kedua
Menit Ketiga
Menit Keempat
Menit Kelima
V out (mV)
288,9
289,3
290,2
290,1
290,4
Berdasarkan datasheet dari sensor suhu LM35, suhu 1˚C = 10 mV dan
setiap kenaikan 1˚C maka tegangannya bertambah 10 mV. Jadi untuk
mendapatkan suhu yang terukur digunakan rumus:
𝑇𝑈𝑘𝑢𝑟 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑚𝑉
10 𝑚𝑉
.........................………….. (3)
Keterangan = T ukur = suhu terukur
V out = tegangan output
Dari rumus di atas maka suhu yang terukur dari menit pertama
sampai menit kelima ditunjukkan pada Tabel 4.4 berikut ini :
Table 4.4 Konversi Tegangan ke Suhu
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Tegangan (mV)
288,9
289,3
290,2
290,1
290,4
Suhu (˚C)
28,89
28,93
29,02
29,01
29,04
Hasil perhitungan suhu dari tabel konversi di atas jika dijabarkan
dengan menggunakan rumus adalah sebagai berikut :
60

Menit Pertama
T ukur
= V out / 10 mV
= 288,9 / 10
= 28,89 ˚C

Menit Kedua
T ukur
= V out / 10 mV
= 289,3 / 10
= 28,93 ˚C

Menit Ketiga
T ukur
= V out / 10 mV
= 290,2 / 10
= 29,02 ˚C

Menit Keempat
T ukur
= V out / 10 mV
= 290,1 / 10
= 29,01 ˚C

Menit Kelima
T ukur
= V out / 10 mV
= 290,4 / 10
= 29,04 ˚C
61
b.
Pengujian Sensor Suhu LM35 Menggunakan Mikrokontroler
Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan sensor
suhu LM35 dengan mikrokontroler dan hasilnya ditampilkan pada
LCD.
Pengujian ini bertujuan untuk menampilkan informasi berupa
suhu yang sebelumnya data tersebut diperoleh dari sensor LM35
kemudian diolah oleh mikrokontroler. Selain itu pengujian ini
bertujuan
untuk
kalibrasi
awal
agar
mikrokontroler
dapat
menampilkan suhu yang sesungguhnya.
Sensor suhu LM35 ini dihubungkan dengan mikrokontroler
PORT A dimana port tersebut terdapat ADC (Analog to Digital
Converter) internalnya. Dapat diketahui bahwa mikrokontroler
ATmega 16 mempunyai ADC internal 10 bit, berikut ini adalah
rumus ADC internal mikrokontroler ATmega 16:
𝑉 𝑖𝑛
5
× 1023 = 𝑂𝑢𝑝𝑢𝑡 𝐴𝐷𝐶…………………………(4)
Pengujian dilakukan dalam waktu 5 menit dan data diambil setiap
menit, dijelaskan pada Tabel 4.5.
62
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Suhu Menggunakan Mikrokontroler
Suhu
No.
Waktu
1.
Menit
Pertama
2.
Menit Kedua
3.
Menit Ketiga
4.
Menit
Keempat
5.
Menit Kelima
Pada LCD
Pada
Termometer
Digital
Dari data hasil pengukuran pada Tabel 4.5 di atas, suhu udara pada kondisi
stabil saat itu adalah 28,8 ˚C ≈ 29 ˚C.
4.2.5 Pengujian Driver Lampu
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui relay sebagai saklar lampu
bekerja
atau
tidak.
Untuk
melaksanakan
instruksi
yang
telah
diolah
mikrokontroler untuk menggerakkan relay, dibutuhkan rangkaian penggerak atau
sering disebut driver. Pada penelitian ini rangkaian driver lampu menggunakan
transistor sebagai penggerak relay yang terhubung dengan beban. Cara pengujian
yaitu dengan mengukur tegangan pada kaki basis, kolektor, dan emitor dengan
menggunakan multimeter. Dijelaskan pada Tabel 4.6 .
63
Tabel 4.6 Pengujian Driver Lampu
Tegangan (V)
Keterangan
V BE
V CE
0
11,7
Lampu ON
0,7
0,1
Lampu OFF
Pada saat transistor bekerja sebagai saklar tertutup pada keadaan jenuh,
yaitu tegangan antara kaki kolektor dan emitor mendekati nol dan arus kolektor
mencapai nilai maksimum. Sedangkan pada kondisi cut-off, transistor bekerja
sebagai saklar terbuka yaitu tegangan antara kaki kolektor dan emitor mendekati
tegangan catu kolektornya dan arus kolektor sangat kecil.
Dari hasil pengujian rangkaian driver lampu di atas, menunjukkan bahwa
relay dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan yang diharapkan.
Nilai R yang digunakan sebagai RB yang dihubungkan ke kaki basis
transistor didapatkan dari hasil perhitungan berikut :

Relay 12 Volt DC yang mempunyai hambatan (RL) = 165 Ω

Transistor BD139 yang mempunyai hfe 25

Tegangan Sumber (VCC) 12 Volt

Tegangan input basis transistor (VBB) 5 Volt
Mencari arus kolektor :
𝐼𝐶 =
𝑉𝐶𝐶
12 𝑉
=
= 0,072 𝐴
𝑅𝐿
165
64
Mencari arus basis :
𝐼𝐵 =
𝐼𝐶
0,072 𝐴
=
= 0,00288 𝐴
𝑕𝐹𝐸
25
Sehingga nilai RB didapatkan dengan :
𝑅𝐵 =
𝑉𝐵𝐵 − 𝑉𝐵𝐸
5 − 0,7
=
= 1493,05 Ω
𝐼𝐵
0,00288
Menurut hasil analisa perhitungan RB yang didapat adalah 1493,05Ω. Dari
hasil tersebut maka dapat digunakan RB yang mendekati 1493,05 yaitu RB yang
dapat digunakan dengan resistansi 1K2Ω yang banyak terdapat di pasaran.
4.2.6
Pengujian Driver Kipas Angin
Pengujian driver kipas angin menggunakan tegangan masukan driver sebesar
220 Volt AC kemudian mencatat kecepatan motor kipas angin yang terukur. Hasil
Pengujian driver kipas angin dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut ini :
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Driver Kipas Angin
Value
Nilai PWM
V Out
1
28.33
24,44 V
2
3
4
5
6
56,66
85
113,3
141,66
170
48,88 V
73,33 V
97,77 V
122,22 V
146,66 V
7
198,33
171,11 V
8
226,6
195,55 V
9
255
220 V
65
Dari data hasil pengujian driver motor AC di atas terlihat bahwa saat
semakin besar nilai PWM, maka kecepatan putar motor AC akan semakin besar.
Jadi nilai PWM berbanding lurus dengan kecepatan motor.
Berikut ini dipilih beberapa value untuk dijabarkan lebih lanjut,
penjabaran dapat dilihat mulai gambar 4.3 sampai dengan 4.7.

Value 2
Perhitungan :
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
2
× 255 = 56,66
9
2
× 220 𝑉 = 48,88 𝑉
9
Gambar sinyal :
220 V
0V
22,2 % Duty Cycle
Gambar 4.3 Sinyal PWM Untuk 22,2% Duty Cycle

Value 4
Perhitungan :
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
4
× 255 = 113,3
9
4
× 220 𝑉 = 97,77 𝑉
9
66
Gambar sinyal :
220 V
0V
44,4 % Duty Cycle
Gambar 4.4 Sinyal PWM Untuk 44,4% Duty Cycle

Value 6
Perhitungan :
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
6
× 255 = 170
9
6
× 220 𝑉 = 146,66 𝑉
9
Gambar sinyal :
220 V
0V
66,6 % Duty Cycle
Gambar 4.5 Sinyal PWM Untuk 66,6% Duty Cycle

Value 8
Perhitungan :
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
8
× 255 = 226,6
9
8
× 220 𝑉 = 195,55 𝑉
9
67
Gambar sinyal :
220 V
0V
88,8 % Duty Cycle
Gambar 4.6 Sinyal PWM Untuk 88,8% Duty Cycle

Value 9
Perhitungan :
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
9
× 255 = 255
9
9
× 220 𝑉 = 220 𝑉
9
Gambar sinyal :
220 V
0V
100 % Duty Cycle
Gambar 4.7 Sinyal PWM Untuk 100% Duty Cycle
4.2.7
Pengujian Bluetooth HC-05
Pengujian bluetooth dilakukan untuk mengetahui seberapa jauh jangkauan
bluetooth HC-05 untuk menerima perintah yang dikirimkan oleh smartphone
68
Android. Pengujian ini dilakukan sebanyak 10 kali dengan jarak yang berbedabeda, dijelaskan pada Tabel 4.8 berikut ini :
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Jangkauan Bluetooth
No.
1.
Jarak
1 Meter
Jangkauan Bluetooth
Baik
2.
3.
2 Meter
3 Meter
Baik
Baik
4.
4 Meter
Baik
5.
5 Meter
Baik
6.
6 Meter
Baik
7.
8.
9.
7 Meter
8 Meter
9 Meter
Baik
Baik
Baik
10.
≥ 10 Meter
Jelek
Berdasarkan hasil pengujian di atas, dapat diketahui bahwa Bluetooth
HC-05 berfungsi dengan baik pada jarak < 10 meter.
Respon bluetooth HC-05 juga diuji dengan menggunakan beberapa merek
smartphone yang berbeda,berikut hasil pengujian respon bluetooth HC-05 dengan
beberapa smartphone android yg berbeda :
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Respon Bluetooth
No.
1.
Tipe smartphone
Samsung Note 2
Hasil
Dapat terkoneksi
Respon koneksi
2.
3.
4.
Samsung Grand 2
HTC desire 1
Smartfren Andro
Dapat terkoneksi
Dapat terkoneksi
Dapat terkoneksi
1 detik
1 detik
2 detik
5.
Sony experia s
Dapat terkoneksi
2 detik
1 detik
69
4.2.8 Pengujian Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) dan
Lampu
Pengujian ini merupakan pengujian tahap akhir dimana semua bagian alat
dihubungkan menjadi satu untuk kemudian diprogram dan dijalankan sebagai
aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android.
Untuk tampilan awal untuk login ke aplikasi Funny diperlihatkan pada
Gambar berikut ini :
Gambar 4.8 Tampilan Login Awal
Gambar 4.9 Tampilan Untuk Merubah Password
70
Gambar 4.10 Tampilan Untuk Sign In
Gambar 4.11 Tampilan Peringatan Untuk Mengaktifkan Bluetooth
Gambar 4.12 Tampilan Halaman Menu Utama Aplikasi
71
Gambar 4.8 sampai Gambar 4.12 merupakan tampilan saat login awal ke
aplikasi Funny. Pengguna akan diminta password yang sebelumnya sudah
tersimpan dalam program, selain itu pengguna juga dapat melakukan perubahan
password yang diinginkan. Setelah itu pengguna dapat memastikan bahwa
smartphone Android sudah terhubung dengan bluetooth HC-05 yang terpasang
pada alat.
Berikut pengujian untuk pengendalian kecepatan fan (kipas angin) secara
manual diperlihatkan pada Gambar 4.13.
Gambar 4.13 Tampilan Alat Saat Kecepatan Fan 10%, 50%, dan 90%
72
Sedangkan untuk pengujian pengendalian kecepatan fan (kipas angin)
secara otomatis, diperlihatkan pada Gambar 4.14.
Gambar 4.14 Tampilan Alat Saat Melakukan Scanning Suhu
Berdasarkan hasil pengujian aplikasi pengendalian kecepatan fan (kipas
angin) baik secara manual maupun otomatis pada Gambar 4.14 pengendalian
kecepatan fan ini dapat dikatakan berhasil dan sesuai dengan hasil yang
diharapkan.
Setelah melakukan pengujian terhadap pengontrolan fan (kipas angin),
maka dapat dilakukan pengujian terhadap pengontrolan lampu yang dijelaskan
pada Gambar 4.15.
Gambar 4.15 Tampilan Saat Lampu ON dan Lampu OFF
73
Gambar 4.15 merupakan pengujian terhadap pengontrolan on / off lampu
secara manual. Berdasarkan hasil pengujian, pengontrolan lampu ini berhasil
sesuai dengan hasil yang diharapkan.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian pada penelitian “Rancang Bangun Aplikasi
Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) Berbasis Android” didapat kesimpulan
sebagai berikut :
1.
Aplikasi
pengendali
kecepatan
fan
(kipas
angin)
dapat
dikendalikan dengan menggunakan Smartphone android dengan
koneksi bluetooth sampai dengan jarak 10 meter dalam kondisi line
of side.
2.
Aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) dan lampu
berjalan dengan baik, yang dibuktikan pada mode pengendalian
kipas secara manual, kecepatan putaran kipas dapat diatur dengan
menggunakan PWM. Sedangkan pada pengendali otomatis , kipas
akan berputar otomatis setelah mencapai suhu yang ditentukan.
5.2
Saran
Dari perancangan dan penelitian yang telah dilaksankan, saran yang bisa
diberikan penulis jika penelitian ini ingin dikembangkan adalah sebagai berikut:
1.
Mengembangkan perancangan alat ini sehingga alat dapat mengirim
umpan balik ke smatphone ketika terjadi kegagalan system.
74
75
2.
Membuat user interface untuk aplikasi ini pada platform lain seperti
blackberry dan apple, sehingga alat dapat digunakan oleh semua
perangkat smartphone.
3.
Mengembangkan aplikasi ini dengan pengendalian alat elektronik
yang lain.
76
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Administrator.
2012.
Kipas
http://id.wikipedia.org/wiki/Kipas_angin, diakses 18 April 2013.
Angin.
[2]. Laksono, Bowo. 2012. Aplikasi Jadwal Transportasi Kereta Api di Pulau
Jawa Berbasis Android. Jurnal Transit. Volume 1. No.2. hlm 115.
[3]. Pradana, FA. 2011. Rancang Bangun Aplikasi Berpindah Robot Berbasis
Android Menggunakan Koneksi Bluetooth.Tugas Akhir. Jurusan Teknik
Elektro. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.
[4]. Triwiyatno, Aris. 2011. Konsep Umum Sistem Kontrol. Universitas Sumatra
Utara. Medan
[5]. Administrator. Digital Library IT Telkom. 2013. PWM (Pulse Width
Modulation). http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&
view=article&id=820:pwm-pulse-width-modulation&catid=15:pemrosesansinyal& Itemid=14, diakses 19 Juli 2013.
[6]. Safaat H, Nazaruddin. 2011. Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone
dan Tablet PC Berbasis Android. Bandung: Penerbit Informatika.
[7]. Kusuma, Yuliandi. 2011. Membedah Kehebatan di Android. Jakarta:
Grasindo.
[8]. Nugraheni, AAD. 2012. Perancangan Aplikasi SMS Pada Robot Line
Tracker Pengantar Barang Dengan Studi Kasus di Ruang Dosen Fakultas
Teknik Universitas Dian Nuswantoro. Tugas Akhir. Teknik Elektro.
Universitas Dian Nuswantoro. Semarang, tidak dipubliksikan.
[9]. Arnindya, Anggita. 2012. Peningkatan Kompetensi Komunikasi Wireless
Melalui Penggunaan Bluetooth Berbasis Arduino Pada Siswa Kelas XI
Bidang Keahlian Teknik Instalasi Tenaga Listrik di SMK Hamong Putera II
Pakem. Skripsi. Teknik Elektro. Universitas Negeri Yogyakarta.
Yogyakarta, Tidak dipublikasikan.
77
[10]. Nasrullah, Emir. dkk. 2011. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman
Secara Otomatis Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis
Mikrokontroler ATMega8535. Volume 5, No.3. hlm 182-183.
[11]. Fauzi, RR. dkk. 2011. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman
Secara Otomatis Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis
Mikrokontroler ATMega8535. Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro
Program Studi Teknik Komputer Politeknik Telkom Bandung. Bandung.
78
LAMPIRAN 1
LISTING PROGRAM
$regfile = "m16def.dat"
$crystal = 11059200
$baud = 19200
'config CPU
'Config Crystal For Playing Codes
Config Portb.0 = Output
Config Portd = Output
Set Portb.0
'Config LCD Pins:
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.3 , Db6 = Portb.2 , Db7 = Portb.1 , E =
Portb.5 , Rs = Portb.7
Config Lcd = 16 * 2
Cursor Off
Cls
'config LCD Used
Lampu Alias Portd.3
Pen1 Alias Portd.6
'Config Pinb.0 & Pinb.1 & Pinb.2 for output
' This pins for LEDs display Used
Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm =
Clear Down , Prescale = 1024 , Capture Edge = Rising , Noise Cancel = 1 , Clear Timer = 0
Config Adc = Single , Prescaler = Auto
'config ADC
Deflcdchar 1 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31
Deflcdchar 2 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32
Declare Sub _temp
'set Char
'Clear Char
'Sub for Temp Meter Value With ADC
Dim Tmp As Integer , Char_e As Eram String * 10
Dim Char As String * 10
Dim Temp As Word , Volt_d As Byte , A As Word
'Temp Value
Dim B As Byte
'Effect On LCD and Other
Dim X As Byte
'Logger Columns Variable for Set Char
Dim Cx As Byte
'Logger Columns Variable for Clear Char
Dim S As Byte
'For Clear Char Logger
Dim Level As Byte
'this Variable For Repeat Level
Dim Y As String * 1
Dim Fan_ka As Bit , Fan_ki As Bit , Status As Bit
79
'Enable ADC
Enable Adcc
Start Adc
Cursor Off
Locate 1 , 1
Lcd "KONTROL FAN(AC) "
Home L
Lcd " DAN PERALATAN "
Waitms 900
For B = 1 To 16 Step 1
Shiftlcd Right , 1
Waitms 25
Next : Cls : Waitms 100
'Shift All text on LCD To right
Home
Lcd " TUGAS AKHIR "
Home L
Lcd " TEKNIK ELEKTRO "
Waitms 900
For B = 1 To 20 Step 1
Shiftlcd Right , 1
Waitms 25
Next : Cls : Waitms 100
Goto Go
Awal:
Do
'________________________________________________LEVEL 1- On LCD
For Level = 1 To 10
Call _temp
If Temp < 100 Then
Locate 1 , 9 : Lcd " "
End If
If Temp < 10 Then
Locate 1 , 8 : Lcd " "
80
End If
Locate 1 , 1
Lcd "Temp: " : Lcd Temp
Locate 1 , 10
Lcd "'C"
If Temp < 15 Then
Locate 2 , 6 : Lcd "Cool"
Pwm1b = 0
'set LED 1 (Cool)
Elseif Temp > 15 And Temp < 33 Then
Locate 2 , 6 : Lcd "Norm"
Pwm1b = 0
'set LED 2 (Normal)
Elseif Temp > 33 Then
Locate 2 , 6 : Lcd "Heat"
Pwm1b = 255
'set LED 3 (Heat)
End If
Do
Y = Inkey()
Char_e() = Y
Locate 1 , 1
Lcd "WAIT INPUT.."
Locate 2 , 1
Lcd Y
Waitms 150
Cls
Select Case Y
Case "*" :
Lampu = 1
Cls
Locate 2 , 5
Lcd "LAMPU HIDUP"
Waitms 250
Case "#" :
Lampu = 0
Cls
Locate 2 , 5
81
Lcd "LAMPU MATI"
Waitms 250
Case "B" :
Pen1 = 1
Cls
Locate 2 , 2
Lcd "PENDINGIN ON"
Waitms 250
Case "A" :
Pen1 = 0
Cls
Locate 2 , 2
Lcd "PENDINGIN OFF"
Waitms 250
Case "," :
Goto Fan_manual
Cls
Locate 2 , 5
Lcd "FAN MANUAL"
Waitms 250
Case "." :
Goto Awal
Cls
Locate 2 , 5
Lcd "FAN AUTO"
Waitms 250
End Select
Loop
Fan_manual:
Cls
Do
Y = Inkey()
Char_e() = Y
Locate 1 , 1
Lcd "ANDROID INPUT"
82
Locate 2 , 1
Lcd "FAN ="
Waitms 150
Cls
Select Case Y
Y = Char_e()
Case "1" :
Pwm1b = 28.3
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "10%"
Waitms 250
Case "2" :
Pwm1b = 56.6
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "20%"
Waitms 250
Case "3" :
Pwm1b = 85
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "30%"
Waitms 250
Case "4" :
Pwm1b = 113.3
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "40%"
Waitms 250
Case "5" :
Pwm1b = 141.6
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "50%"
83
Waitms 250
Case "6" :
Pwm1b = 170
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "60%"
Waitms 250
Case "7" :
Pwm1b = 198.3
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "70%"
Waitms 250
Case "8" :
Pwm1b = 226.6
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "80%"
Waitms 250
Case "9" :
Pwm1b = 255
Cls
Locate 2 , 7
Lcd "90%"
Waitms 250
Case "." :
Goto Awal
Cls
Locate 2 , 5
Lcd "FAN AUTO"
Waitms 250
Case "*" :
Lampu = 1
Cls
84
Locate 2 , 5
Lcd "LAMPU HIDUP"
Waitms 250
Case "#" :
Lampu = 0
Cls
Locate 2 , 5
Lcd "LAMPU MATI"
Waitms 250
Case "B" :
Pen1 = 1
Cls
Locate 2 , 2
Lcd "PENDINGIN ON"
Waitms 250
Case "A" :
Pen1 = 0
Cls
Locate 2 , 2
Lcd "PENDINGIN OFF"
Waitms 250
End Select
Loop
End
'AUTO FAN=============
Sub _temp
Y = Inkey()
Char_e() = Y
Y = Char_e()
If Y = "," Then
Goto Fan_manual
Elseif Y = "*" Then
Lampu = 1
Elseif Y = "#" Then
Lampu = 0
Elseif Y = "B" Then
85
Pen1 = 1
Elseif Y = "A" Then
Pen1 = 0
End If
For B = 1 To 25 Step 1
Temp = Getadc(1)
'ADC on Chanel(0)>>>> PINC.0 in ATMEGA8
Temp = Temp / 2
Waitms 10
If Temp < 15 Then
Pwm1b = 0
Elseif Temp > 15 And Temp < 33 Then
Pwm1b = 0
Elseif Temp > 33 Then
Pwm1b = 255
End If
Next
End Sub
86
LAMPIRAN 2
DATASHEET ATMEGA 16
Konfigurasi Pin ATmega 16
Deskripsi Pin ATmega 16
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki yang ada pada mikrokontroler
ATmega 16 :
1.
VCC merupakan pin masukan untuk catu daya.
2.
GND merupakan pin ground.
87
3.
Port A (PA7..PA0) (kaki 33-40) merupakan port 8 bit dua arah
(bidirectional) I/O. Port ini juga berfungsi sebagai input analog ke
ADC.
4.
Port B (PB7..PB0) (kaki 1-8) merupakan port 8 bit dua arah
(bidirectional) I/O dengan resistor pull-up internal.
5.
Port C (PC7..PC0) (kaki 22-29) merupakan port 8 bit dua arah I/O
dengan resistor pull-up internal.
6.
Port D (PD7..PD0) (kaki 14-21) merupakan port 8 bit dua arah I/O
dengan resistor pull-up internal.
7.
Reset (kaki 9), merupakan pin untuk reset.
8.
XTAL 1 (kaki 12) masukan bagi penguat osilator terbalik dan
masukan bagi rangkaian operasi detak internal.
9.
XTAL 2 (kaki 13) keluaran dari penguat osilator terbalik.
10.
AREF (kaki 32) merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
11.
AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
88
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit berbasis arsitektur RISC
(Reduced Instruction Set Computer) dengan performa tinggi dan konsumsi daya
rendah.
Berikut Gambar Blok Diagram ATmega 16.
89
LAMPIRAN 3
90
91
LAMPIRAN 4
BLUETOOTH TO SERIAL PORT MODULE