Rancangan Kendali Lampu Menggunakan Mikrokontroller

advertisement
Jurnal Informatika SIMANTIK Vol.1, No.1 September 2016
ISSN xxxx-xxxx
Rancangan Kendali Lampu Menggunakan Mikrokontroller ATMega328 Berbasis Sensor Getar
Yoni Mochtiarsa, Bahtiar Supriadi
Teknik Informatika, STMIK Cikarang
Abstrak
Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat, salah satunya faktor penting yang sangat mendukung adalah adanya penerangan,
perangkat elektronik ini sangatlah berguna di tempat minim cahaya, terutama dimalam hari. Untuk mendapatkan penerangan,
lampu dinyalakan dan mematikan secara manual. Bagi sebagian orang, itu bukanlah suatu masalah, namun bagi masyarakat
yang kegiatan sehari–harinya sering dilakukan di luar rumah dan sering bepergian dalam maka menyalakan dan mematikan
lampu menjadi sebuah kendala yang besar. Hal tersebut juga menimbulkan pemborosan energi listrik, serta dapat
mengakibatkan kosleting listrik oleh karna itu penelitian ini merancang hardware ini dilengkapi dengan hardware protitype
sensor getar untuk menyalakan dan mematikan lampu secara otomatis berbasis mikrokontroler Atmega328. software protitype
sensor getar menyalakan dan mematikan lampu otomatis berbasis mikrokontroler Atmega328.
Kata Kunci : Lampu, Mikrokontroler, ATMega328
I Pendahuluan
Dalam kehidupan kita membutuhkan sumber
cahaya dalam kegiatan sehari – hari. Jika disiang hari
kita mendapatkan sumber cahaya dari matahari, maka
saat malam hari kita mendapatkannya dari lampu.
Lampu merupakan sebuah perangkat elektronik yang
merubah energi listrik ke cahaya.
Perangkat elektronik ini sangatlah berguna di
tempat minim cahaya, terutama dimalam hari. Untuk
menyalakan lampu, kita harus menyalakan dan
mematikan secara manual. Bagi sebagian orang, itu
bukanlah suatu masalah. Namun bagi masyarakat yang
kegiatan sehari – harinya sering dilakukan diluar rumah
dan sering bepergian dalam beberapa hari maka
menyalakan dan mematikan lampu menjadi sebuah
kendala yang besar. Misalnya untuk masyarakat yang
memiliki pekerjaan yang diharuskan berada diluar
rumah selama beberapa hari, maka sebelum berpergian
diharuskan menyalakan penerangan lampu. Hal tersebut
akan menimbulkan pemborosan energi listrik, serta
dapat mengakibatkan kosleting listrik dikarnakan lampu
terlalu lama menyala.
Atas dasar itulah hal tersebut, penulis berniat ingin
membuat alat yang dapat menyalakan dan mematikan
lampu dari jauh sehingga masyarakat yang memiliki
banyak kesibukan di luar rumah tidak perlu mematikan
lampu secara manual .penuis akan menyelaskannya
secara mendetail yang berjudul. “Rancangan Kendali
Lampu Menggunakan Mikrokontroler Atmega328
Berbasis Sensor Getar”.
II Tinjauan Pustaka
2.1. Konsep Dasar Pengontrolan
Menurut Erioni Fiardi (2012:261), “Suatu sistem
control otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi
[email protected] STMIK Cikarang
www.jurnal.stmikcikarang.ac.id
mengendalikan proses tampa adanya campur tangan
manusia (otomatis)”.
Kontrol otomatis mempunyai peran penting dalam
dunia moderen saat ini. Seiring perkembangan kemajuan
ilmu pengetahuan dan teknologi, sistem kontrol otomatis
telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi
segala permasalahan yang timbul disekitarnya dengan
cara yang lebih baik mudah, efisen dan efektif. Adanya
kontrol secara otomatis secara tidak langsung dapat
menggantikan peran manusia dalam meringankan segal
aktifitasnya.
Berdasarkan Ejaan Yang Disempurnakan (EYD)
pengontrolan berasal dari kata kontrol. Kontrol sama
dengan pengawasan, pemeriksaan dan pengendalian.
Pada industri besar dan moderen sangat memerlukan
tenaga hali perancangan sistem pengendali dan
perancangan desain sistem pengendali, termasuk teknisi
profesional sebagai operator. Tidak menutup
kemungkinan bahwah pengontrolan berasal dari berbagi
disiplin ilmu yang saling berhubungan karena teori
sistem pengendalian moderen dikembangkan guna
mengatasi kerumitan yang dijumpai pada berbagi sistem
pengendalian yang menurut kecepatan dan ketelitian
yang tingi dengan hasil output yang optimal.
2.2. Handphone
Telepon gengam atau Handphone adalah sebuah
perangkat telkomunikasi elektronika yang mempunyai
kemampuan dasar yang sama dengan telepon fixed line
sehingga konvesional namun dapat dibawa kemna-mana
(portable) dan tidak perlu disambungkan kabel
(nirkabel, wireless).
40
Jurnal Informatika SIMANTIK Vol.1, No.1 September 2016
2.3. Sensor
Sensoar adalah transduser yang berfungsi untuk
mengolah veriasi gerak, panas, cahya atau sisnar,
megnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik.
Sensor sendiri adalah komponen penting pada bagian
peralatan, sensor juga berfungsi sebagai alat untuk
mendekteksi dan juga untuk mengetahui magnitude.
Sensor getar merupakan salah satu sensor yang
dapat mengukur getaran suhu benda yang nantinya
dimana data tersebut akan diprosess. Salah satu jenis
sensor getar yang saat ini sering digunakan adalah
accelerometer, alat ini yang dapat berpungsi untuk
mengukur perceptan dari sebuah benda. Percepatan
tersebut diukur bukan bukan menggunakan koordinat
dari percepatan tersebut, melainkan dengan mengukur
percepatan berdasarakan getaran benda yang
dihubungkan dengan perubahan masa yang terjadi dalam
alat pengukur tersebut. Salah satunya sensor piezo disk,
ialah komponen elektronik yang dapat mendeteksi
getaran dan menciptakan noise.
2.4. Mikrokontroler
Menurut Malik (2009:2),
“mikrokontroler
merupakan alat elektronika degital yang mempunyai
masukan dan keluaran serta kendali dengan program
yang bisa ditulis dan dihapus dangan cara khusus, cara
kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis
data” .
2.5. Arduino Uno
“Arduino Uno adalah sebuah borad mikrokontroler
yang didasarkan pada Atmega328. Arduino UNO
mempunyai 14 pin digital input/output (6 diantaranya
dapat digunakan sebagai luaran PWM), 6 masukan
analog, sebuah osilator 16 MHz, sebuah koneksi USB,
sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuah
tombol reset. Arduino UNO mampu men-support
mikrokontroler, dan dapat dikoneksikan dengan
komputer menngunakan kabel USB” [1]
Arduino memiliki kelebihan tersendiri di banding
board mikrokontroler yang lainya selain bersifat open
source, arduino juga mempunyai bahasa pemogramanya
sendiri yang berupa bahasa C. Salain itu dalam board
arduino sendidri sudah terdapat loader yang berupa USB
sehingga
memudahkan
kita-kita
memporgram
mikrokontroler didalam arduino. Sedangakan pada
kebanyakan board mikrokontroler yang lainya yang
masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk
memasukan program ketika kita mempogram
mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader
kita mempogram, bisa juga dipungsikan sebagai port
komunikasi serial.
[email protected] STMIK Cikarang
www.jurnal.stmikcikarang.ac.id
ISSN xxxx-xxxx
Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang sudah terdiri
6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk
6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output
digital jika diperlukan output digital 14 pin yang sudah
tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital
cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam
board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13,
jadi untuk menggunakan pin analaog menjadi output
digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita
ubah menjadi pin 14-19. Dengan kata lain pin analog 0-5
berfungsi juga sebagai output degital 14-16.
Sifat open source arduino juga banyak memberikan
keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan
board ini, karena daengan sifat open source komponen
yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek,
namun memungkinkan semua komponen yang ada
dipasang.
Bahasa pemograman arduino merupakan bahasa C
yang
sudah
disederhankan
syntax
bahasa
pemogramannya sehingga mempermudah kita dalam
mempelajarinya dan mendalami mikrokontroler.
2.6. Arduino IDE
Arduino uno dapat diprogram dengan perangkat
lunak Arduino. Pada Atmega328 di arduino terdapat
bootloader yang mungkinkan anda untuk meng-upload
kode baru itu tampa menggunakan programer hardware
eksternal.
IDE Arduino ada;lah software yang sangat cangih
ditulis dengan menggunkan java. IDE Arduino terdidri
dari :
1. Editor program, sebuah window yang
memungkinkan pengguna menulis dan mengedit
program dalam bahasa processing.
2. Compile, sebuah modul yang mengubah kode
program (bahasa processing) menjadi kode
biner. Bagai mnapun sebuah mikrokontroler
adalah kode biner memahami bahasa
processing. Yang bisa dipahami oleh
mikrokontroler adalah kode biner. Itulah
sebabnya compile diperlukan dalam hal nia.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode
biner dari komputer kedalam memory didalam
papan Arduino.
Sebuah kode program Arduino umumnya disebut
dengan istilah sketch. Kata “sketch” digunakan secara
bergantian dengan “kode program” dimna keduanya
memiliki arti yang sama.
III Rancangan
Perancangan alat mengendalikan lampu ruangan
jarak jauh dengan memanfaatkan mikrokontroler
41
Jurnal Informatika SIMANTIK Vol.1, No.1 September 2016
arduino berbasis sensor getar menggunakan handphone
sebagi piranti bergerak.
Dengan adanya sistem ini maka pengguna tidak
harus mematikan lampu dengan memencet saklar untuk
mengontrol lampu ruangan rumah. Ada bebrapa
spesifikasi yang harus dipenuhi untuk menerapkan
pengendalian lampu ruangan rumah, baik dari segi
teknis maupun pengguna. Dalm hal ini format Missed
call untuk mengendalikan lampu ruangan rumah, harus
benar-benar vaild.
Karena didalam sistem ini perintah untuk
mengendaliakn lampu melalui format missed call yang
benar dan tentunya dikirim ke nomer handphone server
yang terhubung dengan software pengendali lampu yang
berbasis sensor getar.
Berikut ini adalah analisa sistem yang ada pada
kendali lapu rumah:
1. Menyalakan dan mematikan lampu ruangan
2. Sistem kendali menggunakan handphone
sebagi piranti bergerak
3. Perintah kendali berupa Missed Call yang
memiliki format getran yang sudah ditentukan
Sistem ini dirancang dengan dua komponen utama
yaitu hardware dan software program sistem.
Rancangan hardware elektronik meliputi sistem
elektronik. selanjutnya
rancangan software cara
program sitem secara keseluruhan
Perancangan anatar muka sistem merupakan bentuk
tampilan dari program yang merupakan kemampuan
melakukan pengendalian lampu ruangan rumah.
Alat ini memiliki output dan input,
ISSN xxxx-xxxx
konduktif, sebaliknya pada kondisi terguncang ( terpapar
getran) saklar leray akan membuka menutup dengan
kecepatan pengalihan ( switching frequency )
proposional dengan kekerapan guncangan. Pangilan
berhenti secara cepat, ini mirip seperti cara kerja PWM (
pulse width modulation ) yang merupkan sinyal pseduoanalog berupa tingkat tegangan.
Sensor getar dapat dioperasikan pada rentang catu
daya V cc antara 3,3 Volt hingga 5 Volt. Sinyal output
compoarator bersih, bergelombang bagus dan mapu
menghantar lebih dari 15mA, format output 0 dan 1 (
digital, rendah dan tinggi ), berikut ini ditunjukan pada
gambar berikut ini:
Gambar 3.2. Rancangan Rangkaian Input Sensor Getar
SW-420
Sedangkan flowchart dari program perancangan
kendali lampu rumah menggunakan mikrokontroler
atmega328 berbasis sensor getar sebagi berikut:
Pengendalian utama, dari sistem ini menggunakan
arduino R3 yang diprogram agar dapat melakukan
printah yang telah dijelaskan seperti penjelasan di atas.
Secara garis besar skema rangkain adalh sebagi berikut
.Gambar 3.1. Sekema Rangkaian Sistem
Pada sistem ini digunakan sensor getar, sensor getar
yang digunakan adalah sensor vibrasi SW-420 yang
berekasi terhadap getran dari berbagi sudut. Komponen
elektronik ini berfungsi seperti saklar yang berbeda pada
kondisi menutup ( normally closed ) dan bersifat
[email protected] STMIK Cikarang
www.jurnal.stmikcikarang.ac.id
Gambar 3.3. Diagram Alir Program Berbasis Sensor
Getar
Pada diagram alir diats stelah user missed call maka
handphone server menerima panggilan lalu hendphone
42
Jurnal Informatika SIMANTIK Vol.1, No.1 September 2016
ISSN xxxx-xxxx
server bergetar, lalu terjadilah proses pengambilan data
getaran , jika getaran, maka relay akn mengaktipkan
lampu menyala, jika pengambilan data getaran, maka
relay akan mengaktipkan lampu akan padam.
3.1. Input
Pada
perancangan
pengendalian
lampu
menggunakan mikrokontroler berbasis sensor getar.
Maka proses input, dan pada bagian ini input adalah
getaran yang akan diprosses ke sistem Arduino dan
sensor getra sebagi penghubung gelombang getran, yang
mana user melakukan missed call ke hendphon server,
lalu bergetra, dan sensor getar membaca gelombang
getran, lalu getran akan di prosses ke Arduino. Berikut
ini gambar input pada alat pengendalian lampu berbasis
sensor getar.
Gambar 3.5. Proses Output Relay
IV Pengujian
4.1. Verifikasi Kinerja Sistem
Verifikasi kinerja sistem berisi tentang pengujian
alat yang dibuat apakah sudah berkerja dengan baik atau
belum. Pengujian alat ini dilakukan secara umum
sebanyak dua hal, yaitu pengujian sensor getrar, dalam
menerima sinyal getran untuk mengaktifkan relay, dan
pengujian relay, saat mengendalikan lampu.
Dalam pelaksanan pengujian ada beberapa cara alat
yang dipergunakan untuk membuat pengujian yaitu:
1. Sensor getar
2. Handphone
3. Relay
4. Laptop
Berikut ini pengujian alat pengendali lampu
berbasis sensor getar untuk mengetahui kerja alat, dalam
merespon input getaran handphone ke sensor vibrisi
diterima sehingga menghasilkan output relay.
Gambar 3.4. Proses Input Getar
3.2. Output
Pada perancangan pengendali lampu menggunakan
mikrokontroler328 berbasis sensor getra. Prosses
Outputnya, ketiaka sensor getar menrima getran lalu,
getaran akan di prosses ke arduino, maka relay akan
aktif, ketika leray aktif, maka relay akn menngendalikan
lampu. Jika getran tiga kali
maka relay akan
mengendlikan lampu menyala. Sebaliknya jika getran
enam kali maka relia akan mengendalikan lampu menjdi
padam. Berikut ini gmbar Output pengendalian lampu
menggunakan mikrokontroler atmega328 berbasis
sensor getar:
Gambar 4.1. Pembacaan Serial Untuk Tiga Kali
Getar
[email protected] STMIK Cikarang
www.jurnal.stmikcikarang.ac.id
43
Jurnal Informatika SIMANTIK Vol.1, No.1 September 2016
Gambar 4.2. Kondisi Relay On
ISSN xxxx-xxxx
1. Untuk membuat alat dangan Atmega 328,
untuk menghemat energi listrik apabila
rumah keadan kosong, maka dibuat alat
untuk memetikan lampu dengan bantuan
handphone menggunakan sensor getar, jika
getaran tiga kali getar, maka lampu akan
menyala, dan jika getaran enam kali maka
lampu akan mati/padam. Dengan begitu
pemilik rumah tidak perlu khawatir jika
rumah ditinggalkan dalam keadaan kosong.
2. Untuk merancang pengendali lampu
dengan Atmega 328, untuk meminalisir
terjadinya korsleting listrik, akaibat lampu
terlalu lama menyala dengan Percobaan
pada rangkain ini membutuhkan handphone
sebagai input untuk melakukan missed call
untuk mikrokontroler yang digunakan
sebagi prosses pengolahan atau sumber
pengolahannya. Dalam perancngan alat ini
penulis menggunakan sensor getar sebagi
output, saklar untuk menyalakan dan
mematikan lampu otomatis.
Referensi
Gambar 4.3. Pembacaan Serial Untuk Enam Kali Getar
Gambar 4.4. Kondisi Relay Off
V Kesimpulan
Berdasarkan hasil penjelasan dari bab-bab
sebelumnya maka dapat diambil kesimpulan seperti
dibawah ini:
[email protected] STMIK Cikarang
www.jurnal.stmikcikarang.ac.id
[1] Abdul Kadir, Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi
Mikrokontroler dan Pemogramannya menggunakan
Arduino, Yogyakarta, Oktober 2013. Penerbit Andi.
[2] Andi Nugroho. Rekayasa Perangkat Lunak
Menggunakan UML dan Java,
Yogyakarta,
2009. Penerbit Andi
[3] Interface Pengendalian Lampu Rumah dengan
Pararel
Port
http://www.bloq.ub.ac.id/yoancrayon/2010/08/interf
ace-pengendali lampu-rumah-dengan-pararel-port/
(diakses pada 2 Agustus 2015)
[4] Rusmady,
Muhammad
(2014).
Mengenal
Komponen Elektronik.Bandung: Pionir Jaya
[5] Sulhan
Setiawan.
Menyenangkan
Belajar
Mikrokontroler, Yogyakarta, 2009. Penerbit Andi
[6] Syharul, menjelajahi: Perinsip-Prinsip, Antarmuka,
dan Aplikasi Mikrokontroler dengan Assembler
(Bahasa Rakitan), Informatika Bandung, Bandung,
2012
[7] Tufiq Dwi Septian Suyadhi, Buku Pintar Robotika,
Bandung 2010
[8] Widodo, Prabowo Pudjo, and Herlawati.
Menggunakan UML, Informatika Bandung,
Bandung, 2011
44
Download