BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu berupa
hardware dan software. Table 3.1. merupakan alat dan bahan yang digunakan.
Tabel 3.1.
Alat dan Bahan
Hardware
Software
Arduino UNO R3
Software Arduino 1.0.5
Relay Modul 4 channel 5V
Software AppInventor Online
Bluetooth HC-06
Breadboard
Lampu LED 3 watt
Fitting Lampu
Steker
Kabel
Styrofoam
Impra Board
32
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
3.2
Perancangan Prototipe Pengontrolan Lampu
Prototipe pengontrolan lampu pada tugas akhir ini memiliki cara kerja
yang sama pada umumnya. Yaitu pada saat Bluetooth dihidupkan dan sudah di
pairing, kita pilih tombol dan mengklik yang diinginkan maka lampu akan hidup
atau mati, kemudian sistem akan mengirim data ke aplikasi desktop sebagai
informasi yang di display kemudian disimpan ke dalam database. Media
pengiriman data yang digunakan pada tugas akhir ini bertipe Modul yaitu
Bluetooth HC-06 sebagai pengukur jarak yang dapat memberikan output
menyalakan lampu dan mematikan lampu,. Media penerangan
menggunakan
lampu LED 3V yang mendapat sumber tegangan dari AC 220V.
3.2.1. Perancangan Aplikasi
Pada sistem yang dibuat untuk mengontrol lampu pada tiap – tiap
ruangan ini dibuat aplikasi untuk memudahkan pengendalian dari jarak
sedikitnya 20m sehingga dibutuhkan media bluetooth modul untuk
menjembatani antara arduino dengan smartphone. Selain itu dibutuhkan
juga sebuah kondisi sinyal serta sarana untuk menampilkan hasil tiap
ruangan yang akurat dan dapat dengan mudah dipantau secara terus
menerus.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
Gambar 3.1
Diagram Sistem Keseluruhan
Dari diagram blok pengaturan lampu ruangan terdiri dari beberapa
blok rangkaian yang terdiri dari Bluetooth Modul HC-06, Arduino UNO
R3, Relay 5V 4 channel dan Aplikasi Arduino 1.0.6. Media yang
digunakan adalah Relay 5V 4 channel sebagai saklar elektronik untuk
mengendalikan perangkat listrik yang memerlukan tegangan dan arus yang
besar.. Perubahan yang diterima dalam bentuk data analog dan mengubah
data analog menjadi data digital agar dapat diterima oleh mikrokontroler
yang hanya menerima data digital. Mikrokontroler yang digunakan yaitu
Arduino UNO R3 dengan Atmega328. Mikrokontroler yang digunakan ini
diisikan dengan program yang nantinya akan ditampilkan pada layar
komputer dengan Arduini 1.0.6 dan disimpan ke dalam basis data.
Sebagai media pengirim data digunakan Bluetooth HC-06 yang
telah dipairing dengan smartphone. Tegangan keluarannya (V-out) akan
mengalami perubahan saat lampu dihidupkan dan dimatikan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Lampu yang digunakan merupakan jenis LED 3 watt sebagai
petanda output apabila pengguna sedang menggunakannya maka lampu
akan hidup atau menyala sesuai dengan keinginan pengguna. Sumber
tegangan eksternal lampu menggunakan 220V AC.
3.2.2
Perancangan Miniatur Ruangan
Ruangan ini terdiri dari 4 ruangan yang terbuat dari styrofoam
dengan dilapisi impra board. Ruang tempat rangkaian elektronika terletak
pada ruang yang terbuka, untuk memudahkan pengecekan rangkaian
elektronika atau memperbaiki pada saat terjadi kerusakan pada rangkaian
elektronika serta untuk mengontrol lampu dalam ruangan tersebut.
Gambar 3.2
Miniatur ruangan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
3.3
Rangkaian Arduino dengan Bluetooth HC-06
Komponen Bluetooth HC-06
memiliki 4 pin, yaitu pin VCC sebagai
menerima input 1 sampai dengan 5 volt, pin Ground dihubungkan dengan ground
dan pin TX dan RX sebagai pengirim dan penerima sinyal.
Pada tahap ini pin arduino yang digunakan adalah pin 5V, pin GND, pin 0,
pin 1. Gambar di bawah ini adalah gambar rangkaian Arduino dengan Bluetooth
HC-06.
Gambar 3.3
Rangkaian Arduino dan Bluetooth HC-06
Pada skema di atas bisa terlihat bahwa komunikasi serial antara arduino
UNO dan modul HC-05 dilakukan dengan menggunakan pin hardware serial pada
arduino UNO, sehingga Anda harus melepaskan koneksi antara modul HC-05 dan
arduino UNO ketika mengunggah sketch. Anda dapat menggunakan pustaka
SoftwareSerial sebagai alternatif agar Anda tidak perlu melepaskan dan
memasang koneksi ke modul HC-05 ketika mengunggah sketch yang baru. Jika
Anda menggunakan arduino Leonardo atau pro micro, maka Anda tidak perlu
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
melepaskan koneksi antara arduino dan modul HC-05. Untuk arduino Mega, Anda
cukup menghubungkan modul HC-05 ke pin Serial1 (TX1 dan RX1).
Lakukan pengesetan modul bluetooth shield dengan menyambungkan
kabel Arduino ke port USB komputer serta menggunakan perangkat lunak
terminal serial. Pada aktifitas ini digunakan Serial Monitor dari Arduino dengan
setting baudrate 38400 (karena sedang pada mode CMD) dan line ending "Both
NL and CR" (karena AT command harus diakhiri dengan karakter NL dan CR).
Untuk mengetes komunikasi ketik AT kemudian diikuti dengan menekan ENTER
pada keyboard (atau dapat juga dengan menekan tombol "Send" pada Serial
Monitor). Jika komunikasi berjalan baik maka modul bluetooth akan menjawab
OK. Pada modul yang saya gunakan jika pertama kali mengirim perintah AT,
modul selalu menjawab ERROR. Modul baru akan menjawab OK untuk perintah
AT kedua. Sejauh ini hal ini tidak mengganggu, hanya harus mengirim perintah
AT 2 kali di awal komunikasi.
Berikutnya ketikkanlah perintah berikut pada Serial Monitor.
Tabel 3.2
Perintah Serial Monitor
AT Command
Respon
Keterangan
AT+ORGL
OK
Mengembalikan ke keadaan default
AT+ROLE=0
OK
Mengeset modul sebagai slave
AT+POLAR=1,0
OK
PIO 8 high drive LED; PIO 9 low drive
LED.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
Maksudnya adalah pada saat setiap awal
komunikasi
PIO
9
(pin
32)
yang
disambungkan dengan pin RESET diset
logika low sehingga mereset Arduino
Set baudrate 115200, 1 bit stop dan tanpa bit
AT+UART=115200,0,0
OK
parity. Catatan untuk Duemilanova baudrate
57600.
AT+INIT
OK
Inisialisasi modul
Setelah selesai lepaskan kabel USB dari Arduino, set saklar operasi ke
DAT, dan atur jumper seperti pada (Tx modul dengan Rx Arduino dan
sebaliknya). Sambungkan lagi kabel USB, kali ini hanya sebagai catu daya.
Klik kanan icon Bluetooth Device pada Notification Area pada Desktop
komputer anda, klik Add Device. Maka akan ditampilkan media bluetooth yang
akan disambungkan. Pilih modul bluetooth shield yang dapat memiliki nama yang
berbeda-beda. 2 modul yang saya miliki (tipe sama) memiliki nama HC-05 dan HC-2010-06-01. Setelah diklik maka akan ada menu pilihan Pairing Option, pilih
"Enter the Device's Pairing Code" dan isikan "1234".
Untuk mengecek port yang digunakan maka kembali klik kanan icon
Bluetooth Device pada Notification area desktop, pilih Show Bluetooth Device
kemudian klik icon modul bluetooth yang digunakan, kemudian klik tab
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
Hardware. Jika belum ada klik tab Services dan klik tanda centang Serial port
(SPP) "Dev B".
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Cek Port Bluetooth
Cek Port Bluetooth 2
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
Buka perangkat lunak Arduino pilih Tools – Serial Port – Comxx (sesuai
yang digunakan oleh modul bluetooth).
Arduino siap diprogram melalui bluetooth J. Serial monitor juga berfungsi
normal, hanya dalam program baudrate-nya disesuaikan menjadi 115200.
3.4
Rangkaian Arduino dengan Relay 5V dan Lampu LED 3 watt
Setelah merangkai rangkaian arduino dengan Bluetooth HC-06, pada sub
bab ini akan menambahkan LED ke dalam rangkaian. Pin relay bagian trigger
relay 1 terhubung ke pin arduino kaki 2, pin relay bagian trigger relay 2
terhubung ke pin arduino kaki 3, pin relay bagian trigger relay 3 terhubung ke pin
arduino kaki 4, pin relay bagian trigger relay 4 terhubung ke pin arduino kaki 5.
Dari relay terhubung ke LED yang mendapatkan tegangan 220V AC.
Gambar 3.6
Rangkaian Arduino dengan Relay dan Lampu LED
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
3.5
Diagram Alir Sistem Pengontrolan Lampu
Deskripsi kerja secara keseluruhan dari sistem Pengontrolan Lampu pada
tugas akhir ini, sistem ini akan mulai beroperasi ketika diberikan sumber tegangan
melalui port usb komputer ke Arduino. Port Usb ini juga sebagai jembatan
pengiriman data dari Arduino ke komputer yang ditampilkan pada Aplikasi
Desktop.
Gambar 3.7
Diagram Alir Sistem Pengontrolan Lampu
Lampu LED yang dipasang pada sistem hanya akan ON ketika pengguna
menghubungkan smartphone ke rangkaian menggunakan bluetooth mengklik
tombol ON Lampu sudah menyala, dan akan kembali dalam keadaan OFF apabila
pengguna mengklik tombol OFF yang telah ditetapkan.
Karena sistem pengontrolan ruangan ini merupakan sistem tertutup (loop
system), maka proses pembacaan pengiriman data ini akan terus berulang. Sistem
ini hanya akan berhenti beroperasi apabila dalam keadaan OFF atau tidak
diberikan sumber tegangan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
42
3.6
Pembuatan Program Arduino Pengontrolan Lampu
Pembuatan program arduino pada protoype pengontrolan lampu berbasis
android agar relay dapat bekerja dengan program yang sudah diatur mengunakan
software yang sudah di buat lalu memasukanya pada board arduino agar program
berjalan sesuai dengan alat yang akan diangkat. Fungsi dari menanamkan program
adalah agar rangkaian elektronika dapat membaca input, memproses input
tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang sudah di program.
Arduino bertugas sebagai otak yang mengendalikan input, proses dan output pada
rangkaian elektronika alat. Program dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8
Program Arduino Keseluruhan
http://digilib.mercubuana.ac.id/