BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1
Gambaran Umum Sistem
Aplikasi yang akan dibangun adalah Prototype Pengendali saklar Dengan
Memanfaatkan Web Browser Sebagai Antarmuka dan Arduino Uno juga Ethernet
Shield W5100 sebagai pengendali. Input untuk sistem yang akan dibuat ini
perangkat gadget atau komputer yang mempunyai browser menggunakan media
wireless. Untuk pengolahnnya digunakan Arduino, sedangkan untuk outputnya
berupa tiga buah lampu AC. Diagram blok Prototype Pengendali Saklar Dengan
WEB Browser Sebagai Antarmuka dan Arduino Uno sebagai pengendali dapat di
lihat pada gambar 3.1.
Web/Laptop
Android
Router/TP Link
Arduino
Ethernet Shiled
Lampu
Gambar 3.1 Blok Diagram
25
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Driver Relay
26
Fungsi dari masing-masing blok adalah:
1. Android
Berfungsi sebagai mengontrol dan monitoring
2. Web / Laptop
Berfungsi sebagai mengontrol dan monitoring
3. Router /Tp Link
Berfungsi sebagai menerima dan mengirim data
4. Arduino
Berfungsi sebagai mengolah data
5. Ethernet Shiled
Berfungsi sebagai menghubung jaringan internet
6. Driver Relay
Berfungsi sebagai untuk menghidupkan dan mematikan lampu
7. Lampu
Berfungsi sebagai output
Setelah melihat Blok diagram, pada gambar 3.3 merupakan gambar/ foto
rangkaian alat secara keseluruhan
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
27
Gambar 3.2 foto alat secara keseluruhan
3.2 Flow Chart
Start alat hidup terhubung ke arduino yang mengolah dan meng up load
ip address ke program, setelah program arduino di upload maka jalankan android
atau web untuk melihat lampu mati atau hidup.
FLOW CHART
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
28
START
TERHUBUNG ARDUINO
Tidak
INPUT IP
ADDRESS
Ya
Port Digital
1
0
Lampu
Menyala
Lampu Mati
STOP
Gambar 3.3 FlowChart
3.3 Perancangan Perangkat Keras
3.3.1
Blok I
3.3.1.1 Rangkaian Arduino dan Rangkaian Ethernet Shield
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
29
Sistem kendali pada arduino uno memiliki 6 pin analog dan 14 pin digital.
Alasan memilih arduino uno karena jumlah pin dan memori pada arduino uno
cukup untuk pengoperasian alat, Untuk perancangan rangkaian arduino uno
dengan Ethernet shield dapat dilihat pada gambar 3.2
Gambar 3.4 Rangkaian arduino uno dan ethernet shield
Untuk menghubungkan arduino dengan Ethernet shield sebenarnya tidak
diperlukan kabel lagi dikarenakan pada keduanya sudah terdapat socket sehingga
apabila ingin mengubungkan keduanya hanya tinggal menancapkan Ethernet
shield diatas arduino uno saja, untuk pemasangan Ethernet shield pada arduino
uno dapat dilihat pada gambar 3.3
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
30
Gambar 3.5 Cara Pemasangan Ethernet Shield pada Socket Arduino Uno
3.3.1.2 Rangkaian Ethernet Shield dan Rangkaian Relay
Ethernet shield merupakan alat yang digunakan untuk membantu arduino
agar bisa berkomunikasi dengan laptop maupun handphone sehingga proses ini
merupakan proses membuat rangkaian dan menghubungkan pin-pin yang ada
pada Ethernet shield dengan relay agar arduino dapat memerintahkan relay saat
arduino menerima perintah dari laptop maupun handphone. Pengontrolan on atau
off lampu dapat dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan laptop / gadget
yang telah terhubung dengan jaringan LAN sehingga bisa memerintahkan relay
untuk menghidup dan mematikan lampu. Untuk rangkaian Ethernet Shield
dengan Relay dapat dilihat pada gambar 3.7 dibawah ini.
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
31
Gambar 3.6 Rangkaian Ethernet Shield dengan Relay
Dari gambar diatas dapat kita lihat bahwa pin yang digunakan untuk
mengoperasikan lampu adalah pin 4, 5 dan 6 dimana pin 4 pada Ethernet Shield
dihubungkan dengan pin IN 1 pada Relay sehingga relay ini dapat bekerja sesuai
dengan perintah yang diberikan arduino kepadanya. Pin 5 pada Ethernet Shield
dihubungkan dengan pin IN 2 pada Relay dan pin 6 pada Ethernet Shield
dihubungkan dengan pin IN 3 pada Relay. Karena lampu yang digunakan hanya
berjumlah 3 buah saja maka relay yang digunakan pun hanya 3 buah saja dan
pin IN 4 pada relay tidak digunakan. Untuk pin 5V pada Ethernet shield
dihubungkan dengan pin VCC pada relay yang berfungsi untuk memberikan
tegangan input sebesar 5 volt DC yang digunakan untuk mengoperasikan relay.
Dan untuk pin GND pada Ethernet shield dihubungkan dengan pin GND pada
relay.
3.3.1.3 Rangkaian Relay dan Rangkaian Lampu
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
32
Pengontrolan on atau off lampu dapat dilakukan dari jarak jauh dengan
mengakses web browser pada laptop ataupun handphone dengan memasukan url
yang telah di tentukan. Untuk rangkaian relay akan dihubungkan ke arduino uno
pada pin yang sudah ditentukan. Adapun relay yang digunakan dalam
perancangan modul ini adalah relay SPDT (single Pole Double Throw). Relay
akan bekerja apabila memperoleh input logika High dari arduino.
Untuk mengaktifkan relay, dibutuhkan arus yang cukup besar. Karena
arus yang disediakan oleh port mikrokontroler tidak cukup untuk mengaktifkan
relay, diperlukan driver, yaitu menggunakan IC ULN2003. IC ULN2003 ini
merupakan susunan tujuh buah transistor darlington yang dirancang khusus untuk
keperluan antarmuka dari sistem digital dengan arus lemah ke sistem yang
membutuhkan tegangan dan arus yang lebih tinggi.
Masukan IC ULN2003 dihubungkan dengan port mikrokontroler,
keluaran IC ULN2003 dihubungkan ke relay, ‘COM’ (kaki 10 ULN2003)
dihubungkan ke sumber tegangan 12 Vdc, dan ‘GND’ dihubungkan ke ground.
Bila mendapat masukan logika ‘1’, maka transistor darlington ‘on’,
sehingga menghubungkan salah satu kutub lilitan relay ke ground, dan relay akan
aktif. dan bila mendapat masukan logika ‘0’, maka transistor darlington ‘off’
sehingga hubungan kutub lilitan relay ke ground terbuka, dan relay ‘off’.
IC ULN2003 telah dilengkapi dengan dioda yang dipasang dengan bias
negatif (reverse bias) pada keluaran dan com. Dioda ini berfungsi melindungi
transistor dari tegangan induksi balik yang timbul dari lilitan relay saat transistor
dimatikan.
Relay yang digunakan adalah relay dengan satu buah kontak NO
(normaly open). Kontak NO digunakan untuk menyaklar peralatan listrik ke
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
33
tegangan 220 volt, rangkaian driver relay dan objek yang dikontrol dapat dilihat
pada Gambar 3.2.
3,3V
5V
J3
K2
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
3
4
U3
16
15
14
13
12
11
10
9
out1
out2
out3
out4
out5
out6
out7
Vcc
in1
in2
in3
in4
in5
in6
in7
gnd
1
2
1
2
3
4
5
6
7
8
Lampu 1
RELAY SPDT
K3
5
3
4
1
2
uln2003
Lampu 2
RELAY SPDT
K4
5
3
4
1
2
J3 W200WEB
Lampu 3
RELAY SPDT
K5
5
3
4
1
2
Lampu 4
J4
RELAY SPDT
1
2
220VAC
Gambar 3.7 Rangkaian Driver Relay.
3.3.2
Blok II
Gadget yang dipakai dalam perancangan ini adalah laptop dan
smartphone. Adapun spesifikasi minimal laptop dan gadget yang dipakai adalah :
3.3.2.1 Laptop
•
Processor : Intel atau Amd
•
RAM : 128Mb
•
HD : 40Gb
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
34
•
OS : Microsoft Windows XP
•
Konektifitas : Wifi
3.3.2.2 Smartphone
•
OS : IOS dan Android
•
Konektifitas : Wifi
3.3.3 Rangkaian Secara Keseluruhan
Router Tp Link mengirim dan menerima data dari Ethernet shield yang di
upload dari program arduino ke smartphone atau laptop (web browser). Ketika
alat berjalan driver relay akan menyalakan dan mematikan lampu yang berfungsi
sebagai saklar.
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
35
220 Volt
Gambar 3.8 Rangkaian Secara Keseluruhan
3.4 Perancangan Perangkat Lunak
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
36
Perancangan perangkat lunak meliputi pembuatan web dengan
HTML, pembuatan progran untuk port keluaran dengan bahasa C, dan tools
aplikasi untuk setting wiznet.
3.4.1
Pembuatan tampilan web
Tampilan web yang akan dibuat terdiri dari 1 halaman, yaitu halaman
untuk mengendalikan dan melihat status lampu.
3.4.1.1 Tampilan menu utama
Gambar 3.9 Tampilan menu utama
Tampilan utama web ini dengan cara membuka google chrome atau Mozilla, setelah
terbuka maka masukkan ip address yang berasal dari program arduino
3.4.2
Setting ip, dan Upload program
Setting ip untuk arduino yaitu dengan membuka example pada link file
pilih Ethernet dan setelah itu pilih Dhcp Addressprinter.Seperti yang terlihat pada
gambar 3.7
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
37
Gambar 3.10 Tampilan Dhcp addrassprinter
Pada link DHCP addressprinter upload program setelah done compling
lihat serial monitor, maka akan muncul ip yang nantinya dimasukan ke program
arduino pada Ip address,seperti yang terlihat pada gambar 3.7
Gambar 3.11 Tampilan ip address pada serial monitor
Pada Tampilan Ip Address
nya terlihat 192.168.0.100 yang akan di
masukan ke program Arduino pada link Ip Address juga link google chrome atau
mozilla
http://digilib.mercubuana.ac.id/z