Paper Template of WJMS (Use “Title of Paper” style)

132
ISSN 1979-2867 (print)
Electrical Engineering Journal
Vol. 4 (2014) No. 2, pp. 132-145
Sistem Penyiraman Klosét Otomatis
Menggunakan Mikrokontroler Atmega 8535
Yohana Susanthi dan Herdy Trinovian Prabudi
Jurusan Teknik Elektro, Universitas Kristen Maranatha, Bandung
Jl. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
[email protected]
Abstrak: Sistem penyiraman klosét otomatis dapat menjaga kebersihan dan memberikan rasa
nyaman kepada pengguna toilet. Selain itu, proses otomatis dari penyiraman klosét dapat juga
membantu para manula atau orang yang memiliki keterbatasan kemampuan dalam
menggunakan fasilitas toilet. Sebuah alat otomasi penyiraman klosét telah dirancang dan
direalisasikan menggunakan mikrokontroler ATMEGA8535 dengan pemrograman bahasa C.
Mode Penyiraman Manual diaktifkan dengan menekan Switch 1. Sensor jarak merk Sharp
GP2D12 digunakan untuk memantau objek pengguna yang ada di depannya. Alat otomasi
tersebut dilengkapi fitur suara menggunakan chip ISD 2560 dan menggunakan LCD sebagai
indikator bahwa klosét ini disiram secara otomatis. Solenoid AC digunakan sebagai aktuator
penyiraman air. Alat otomasi ini diujicobakan pada pengaruh jarak dan intensitas cahaya.
Berdasarkan hasil pengujian, disimpulkan bahwa alat otomasi ini dapat bekerja dengan baik
pada jarak objek terdeteksi maksimum 56 cm.
Kata kunci: ATMEGA8535, penyiraman klosét otomatis, sensor jarak
Abstract: Automatic closet flushing system can keep the cleanliness and comfortability for user.
Beside that the automatic process can also help the elderly people or anyone who get some
difficulty on using this kind of toilet facilities. An automatic equipment is designed by using
microcontroller ATMEGA8535 in C language. Manual Flushing Mode is activated by pressing
the Switch 1. Sharp GP2D12 distance sensor is used to detect an object in front of it. This
automatic equipment is completed by ISD 2560 chip voice feature and LCD to indicate that the
closet is automatically flushed. An AC solenoid is used as a flushing actuator. This automatic
equipment has been tested in distance and light intensity effect. Based on the experiment
results, we can conclude that this automatic equipment works well if the detected object has
maximum distance 56 cm.
Keywords: ATMEGA8535, automatic closet flushing, distance sensor
I. PENDAHULUAN
Kehidupan manusia saat ini menginginkan suatu kepraktisan pada kegiatan dan
lingkungan kesehariannya. Kegiatan keseharian masyarakat pun menuntut suatu aktivitas yang
semakin cepat. Tidak hanya kepraktisan, masyarakat modern sudah sangat memperhatikan nilai-
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …
133
nilai kebersihan dan kenyamanan. Ruang lingkup kebutuhan manusia yang praktis dan bersih
sangatlah luas, sebagai contoh dalam penggunaan klosét pada toilet umum (di kantor, atau di
tempat-tempat umum lainnya). Masyarakat enggan menggunakan fasilitas toilet umum dengan
alasan ketidakbersihan dari ruang toilet umum. Masyarakat menganggap ketidakbersihan
tersebut karena harus menggerakkan tuas penyiraman. Salah satu cara mengatasi permasalahan
kebersihan dalam menggunakan klosét yaitu seseorang harus membawa tisu setiap kali akan ke
toilet umum. Solusi tersebut banyak dilakukan dan terkesan praktis, namun kurang
penghematan untuk jangka waktu lama, karena bahan dasar dari tisu adalah serat batang pohon,
yang jika terus-menerus dan dari generasi ke generasi cara tersebut dilakukan akan
menyebabkan semakin banyak pohon yang harus ditebang sehingga dapat mengakibatkan
kerusakan alam. Di era teknologi maju ini, para produsen alat-alat kebersihan berusaha
menciptakan suatu terobosan baru dalam rangka ikut memberikan solusi masalah kebersihan
toilet umum dengan menciptakan suatu sistem penyiraman otomatis pada klosét. Alat otomatis
ini mampu menjaga kebersihan dan kenyamanan dari pengguna klosét. Selain itu klosét dengan
sistem penyiraman otomatis akan sangat membantu orang-orang yang mempunyai keterbatasan
fisik tertentu ataupun para manusia lanjut usia (manula) yang hendak menggunakan fasilitas
klosét.
II. PERANCANGAN
II.1. Sensor Jarak Sharp GP2D12
Sensor GP2D12 adalah suatu detektor yang berfungsi sebagai pengukur jarak. Sensor
GP2D12 memiliki 2 komponen utama yaitu led inframerah dan detektor sensitif posisi dengan
lensa. Prinsip kerja Sensor GP2D12 dalam menentukan jarak adalah berdasarkan sifat
pemantulan sinar inframerah (Gambar 1). Mula-mula LED inframerah pada bagian emitter
sensor akan menghasilkan sinar inframerah yang dipancarkan ke depan. Jika sinar inframerah
tersebut terhalangi suatu objek atau benda, maka sinar tersebut akan terpantulkan kembali ke
arah detektor posisi (Position Sensitive Detector) pada bagian penerima sensor [1].
Gambar 1. Ilustrasi Prinsip Kerja GP2D12
II.2. Information Storage Devices 2560[2]
Chip rangkaian audio menggunakan Information Storage Devices seri 2560 (ISD2560).
ISD 2560 merupakan suatu chip yang dapat digunakan untuk merekam dan memutar ulang
(record & playback) suatu pesan suara dengan durasi waktu 60 detik. ISD2560 didukung oleh
ISSN: 1979-2867
134
ELECTRICAL ENGINEERING JOURNAL, VOL. 4, NO. 2, APRIL 2014
piranti CMOS yang menyediakan oscillator, microphone pre-amplifier, automatic gain control,
antialiasing filter, smoothing filter, speaker amplifier dan high density multilevel storage array.
II.3. Aktuator Solenoid[3]
Solenoid adalah suatu bentuk kumparan dari suatu lilitan kawat yang pada umumnya
terbuat dari kawat tembaga. Lilitan kawat tersebut menghasilkan suatu medan gaya magnet saat
arus listrik mengalir pada kawat. Kumparan digunakan untuk mengendalikan medan magnet.
Gambar 2. Proses Induksi Magnet Terhadap Armature
Prinsip kerja aktuator solenoid terlihat pada Gambar 2. Elektromekanikal solenoid terdiri
dari kumparan dan gerakan inti besi. Induksi pada kumparan yang menggulung inti besi
(biasanya disebut armature) menghasilkan sebuah elektromagnetik sehingga inti besi dapat
bergerak masuk dan keluar pada pusat kumparan. Inti besi digunakan untuk memberikan gaya
mekanik pada suatu proses alat. Kekuatan gaya (aksi) pada inti besi akan proporsional dengan
penambahan jumlah lilitan kawat. Besar gaya pada pergerakan inti besi, bergantung pada
besarnya induktansi pada lilitan kumparan.
II.4. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai
tampilan (display) suatu data seperti karakter, huruf maupun grafik. Sistem yang digunakan
dalam komunikasi antara LCD dengan peripheral lain adalah dengan sistem transmisi data
dalam format ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Contoh LCD
yang digunakan adalah tipe 2×16. Angka 2 menunjukkan jumlah baris dan angka 16
menunjukkan kapasitas maksimal karakter yang dapat ditampilkan dalam 1 baris.
III. PERANCANGAN DAN REALISASI
Diagram blok dari sistem yang dirancang terlihat pada Gambar 3. Sistem tersebut dapat
bekerja dalam 2 mode, yaitu mode otomatis dan mode manual. Mode manual diperuntukkan
jika toilet sedang dibersihkan. Maksudnya adalah agar klosét tidak menyiram secara otomatis
ketika sistem mendeteksi ada orang yang sedang membersihkan toilet.
Masukan mikrokontroler ATMEGA8535 berupa sinyal deteksi dari sensor jarak GP2D12
yang bekerja memantau objek di depannya dalam daerah jangkauan kerja sejauh 60 cm sebagai
jarak baca maksimum pada mode otomatis alat. Switch digunakan untuk pilihan menyiram
secara manual, pilihan Mode Standby dan konfigurasi untuk merekam pesan suara. Keluaran
mikrokontroler ATMEGA8535 terdiri dari tiga bagian yaitu: keluaran pengendali relay untuk
mengaktifkan solenoid, keluaran pengendali suara sebagai indikator berupa suara yang
menunjukan bahwa klosét tersiram secara otomatis dan keluaran LCD untuk menampilkan
ISSN: 1979-2867
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …
135
status yang terjadi pada alat otomasi ini.
Gambar 3. Diagram Blok Sistem
III.1. Mikrokontroler ATMEGA8535
Komponen atau peralatan yang terhubung pada Port A adalah:
1. Sensor Jarak GP2D12 sebagai masukan pada pin 0 tanpa resistor pull-up.
2. Chip suara ISD 2560 sebagai masukan pada pin 5 (ISD_EOM) dengan resistor pull-up dan
sebagai keluaran pada pin 4, 6 dan 7 ( PR, ISD_PD, ISD_CE) dengan nilai default 1,1,1.
Dengan konfigurasi tersebut maka inisilaisasi Port A adalah PORTA = 0xF0 dan DDRA =
0xD0.
Komponen atau peralatan yang terhubung pada Port B adalah LCD pada pin 0, 1, 2, 4, 5,
6 dan 7. Pengaturan peran masukan-keluaran pada Port B diatur oleh fungsi LCD pada program
CodeVision AVR.
Gambar 4. Masukan dan Keluaran Mikrokontroler ATMEGA8535
ISSN: 1979-2867
136
ELECTRICAL ENGINEERING JOURNAL, VOL. 4, NO. 2, APRIL 2014
Komponen atau peralatan yang terhubung pada Port C adalah: Chip suara ISD 2560
sebagai keluaran pada pin 0...7 dengan nilai 0xFF
Komponen atau peralatan yang terhubung pada Port D adalah:
1. Rangkaian relay aktuator sebagai keluaran pada pin 4 dengan nilai 0.
2. Switch (SW1 dan SW2) sebagai masukan pada pin 5 dan 6 tanpa pull-up.
3. LED (indikator program berjalan) sebagai keluaran pada pin 7 dengan nilai 0.
Clock CPU mikrokontroler ATMEGA8535 yang digunakan adalah clock eksternal
(kristal) dengan frekuensi 4 MHz. Perancangan dan realisasi rangkaian mikrokontroler
ATMEGA8535 terlihat pada Gambar 4.
III.2. Sensor Jarak GP2D12
Kemampuan deteksi dari sensor jarak GP2D12 yaitu jarak 10 cm sampai 80 cm. Jarak
yang diukur direpresentasikan sebagai keluaran berupa tegangan analog seperti terlihat pada
Gambar 5. Perancangan penggunaan deteksi jarak sensor pada alat otomasi ini dibatasi hanya
sampai 60 cm.
Gambar 5. Kurva Tegangan Keluaran Berbanding Dengan Jarak Objek
Terlihat dari kurva di atas untuk tegangan keluaran sensor dalam 60 cm adalah sekitar
580 milivolt. Tegangan referensi yang digunakan mikrokontroler adalah tegangan referensi pin
VCC yaitu sebesar 5 Volt dan pada konfigurasi ADC hanya dipergunakan 8 bit konversi,
sehingga konversi ADC = (0.58/5) x 255 = 29,58 ≈ 29.
III.3. Chip Suara ISD 2560
Proses penggunaan chip suara ISD 2560 adalah dengan Mode Record Voice dan Mode
Play Record. Konfigurasi perekaman pesan suara pada Mode Record Voice diawali dengan
konfigurasi pin PD, 𝐶𝐸 , dan P/ 𝑅 pada kaki-kaki IC adalah 0,0 dan 0. Setelah selesai
menyampaikan pesan suara maka konfigurasi pin PD, 𝐶𝐸 dan P/𝑅 diubah menjadi 1,1 dan 1.
Untuk pemutarulangan isi pesan suara yang telah terekam (Mode Play Record) maka perlu
mengonfigurasikan pin PD, 𝐶𝐸 dan P/𝑅 menjadi 0,0 dan 1. Setelah pengaktifan pin P/𝑅, selang
waktu tertentu (biasanya setelah selang waktu lamanya pesan terekam), pin 𝐶𝐸 diberi pulsa 1.
Setelah pesan telah terputar seluruhnya maka pin PD diberi logika 1.
III.4. Aktuator Penyiraman
Untuk merealisasikan klosét otomatis, tuas digantikan oleh aktuator solenoid. Aksi dari
ISSN: 1979-2867
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …
137
solenoid tersebut diatur oleh mikrokontroler. Gerakan tarikan dari solenoid akan mengangkat
pengait penghubung rantai dan klep saluran penyiraman air sehingga saat solenoid aktif maka
klep saluran air terbuka (air menyiram). Solenoid yang digunakan membutuhkan arus 1 A dalam
keadaan beban penuh. Solenoid yang digunakan adalah solenoid AC (Aktuator solenoid yang
bersumber pada tegangan 220 V AC). Proses pengaktifan solenoid dengan cara menghasilkan
nilai logika 1 pada keluaran mikrokontroler. Port keluaran mikrokontroler ATMEGA8535
mampu mengeluarkan arus maksimum sebesar 20 mA pada tegangan 5V DC. Untuk
menghubungkan mikrokontroler dengan solenoid AC digunakan rangkaian penguat transistor.
Skematik rangkaian pengendali solenoid terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Rangkaian Pengendali Solenoid AC 220 V
Perhitungan nilai resistor dan jenis transistor yang digunakan dijelaskan sebagai berikut:
- Arus IC maksimum sebesar 1A bila solenoid dalam keadaan beban penuh.
- Arus maksimum port keluaran mikrokontroler ATMEGA8535 sebesar 20mA.
Digunakan transistor NPN tipe BC639 yang memiliki hFE < 250 dan IC maksimum
sebesar 1A. Dari spesifikasi transistor BC639 di atas, dapat diselesaikan dengan solusi sebagai
berikut:
- Arus IC maksimum sama dengan spesifikasi transistor (syarat terpenuhi).
- IB = IC / hFE = 1 / 144 = 6,9 mA (dari data sheet hFE = 144). Arus IB maksimum lebih
kecil daripada spesifikasi mikrokontroler ATMEGA8535 (syarat terpenuhi).
- R10maks = VB / IB = (Vkeluaran ATmega – VBE) / IB = (5V – 0,7V) / 6,9 mA = 623,2
Kesimpulan yang dapat diambil adalah pemilihan transistor NPN tipe BC639, resistor
R10 bisa digunakan resistor bernilai 470 (yang umum banyak di pasaran).
III.5. Catu Daya
Catu daya yang digunakan untuk menghidupkan alat otomasi ini, yakni input 220V AC,
12V DC dan 5 V DC. Rangkaian catu daya terlihat pada Gambar 7. Input 220 V AC digunakan
sebagai sumber tegangan dari relay 220 V AC yang dipasang normally open untuk
mengaktifkan solenoid AC sebagai aktuator dari alat otomasi ini jika logik keluaran dari
ATMEGA8535 bernilai 1. Tegangan 12 V DC digunakan sebagai sumber tegangan dari relay 12
V DC sebagai pengaktifan kontaktor relay 220 V AC. Tegangan 5 V DC digunakan sebagi
sumber tegangan bagi chip-chip IC yang dipergunakan diantaranya IC ATMEGA8535, IC ISD
2560, sensor GP2D12 dan LCD.
ISSN: 1979-2867
138
ELECTRICAL ENGINEERING JOURNAL, VOL. 4, NO. 2, APRIL 2014
Gambar 7. Rangkaian Catu Daya
III.6. Perancangan Perangkat Lunak Mikrokontroler ATMEGA8535
Bahasa yang digunakan untuk memprogram mikrokontroler ATMEGA8535 pada alat
otomasi ini adalah bahasa C. Diagram alir (flowchart) utama dari perangkat lunak
mikrokontroler ATMEGA8535 dapat dilihat pada Gambar 8. Sedangkan diagram alir dari sub
rutin terlihat pada Gambar 9, 10 dan 11.
Gambar 8. Diagram Alir Perangkat Lunak Mikrokontroler ATMEGA8535
ISSN: 1979-2867
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …
139
Sistem dimulai dengan menghubungkan alat otomasi (jack power) pada tegangan jala-jala.
Setelah Inisialisasi port masukan dan keluaran pada mikrokontroler, program masuk ke Sub
rutin Pengecekan SW1&SW2 (Gambar 9), lalu ke ”Sistem Siap Digunakan” dan mulai
memeriksa masukan-masukan. Jika SW1 dan SW2 ditekan bersamaan maka masuk ke Mode
Standby. LCD akan menampilkan keterangan ”Mode Standby”.Dalam mode ini sistem otomasi
tidak bekerja atau tidak melakukan eksekusi apapun. Mode ini berguna jika seseorang hendak
membersihkan klosét. Sistem akan keluar dari Mode Standby jika SW1 dan SW2 ditekan lagi
secara bersamaan. Sistem mendeteksi perintah dari keadaan jika hanya SW1 saja yang ditekan.
Keadaan ini digunakan untuk sistem penyiraman manual. LCD akan menampilkan
keterangan ”Penyiraman Manual”. Jika SW1 tidak ditekan maka sistem akan mendeteksi ada
atau tidaknya pengguna pada jarak baca sensor. LCD akan menampilkan keterangan ”Selamat
Datang” jika dalam jangka waktu minimum 5 detik objek masih tetap terdeteksi, dan sistem
akan masuk ke ”Pengguna Terdeteksi”yang ditampilkan juga pada keterangan di LCD. Saat
pengguna sudah tidak terdeteksi lagi oleh sensor atau keluar dari jarak baca sensor (pengguna
pergi), maka LCD akan memberikan keterangan ”Terima Kasih” dan sistem akan mengaktifkan
Sub Rutin Play Record (Gambar 11), lalu dilanjutkan dengan pengaktifan solenoid sebagai
aktuator penyiraman. Setiap alat otomasi selesai mengaktifkan fungsi suara (Sub Rutin Play
Record) dan mengaktifkann solenoid, maka sistem akan kembali ke kondisi ”Sistem Siap
Digunakan”. Jika sistem tidak mendeteksi semua masukan – masukan maka sistem akan dalam
status ”Tidak Ada Pengguna” dan keterangan tersebut ditampikan juga pada LCD.
Gambar 9. Diagram Alir Sub Rutin Pengecekan SW1&SW2
Pada Sub Rutin Pengecekan SW1&SW2, jika SW1&SW2 ditekan maka sistem akan
masuk ke Sub Rutin Record Voice (Gambar 10) untuk merekam pesan suara yang hendak
diputar ulang saat fungsi suara diaktifkan. Jika SW1&SW2 tidak ditekan secara bersamaan,
maka sistem akan melanjutkan proses ke kondisi „Sistem Siap Digunakan‟.
Pada Sub Rutin Record Voice, untuk memulai merekam pesan suara maka switch SW2
harus ditekan. Sedangkan untuk mengakhiri rekaman pesan suara maka switch SW1 harus
ditekan.
Pada Sub Rutin Play Record, pengaturan pin PD, PR dan CE untuk mulai memutar ulang
adalah 0,1 dan 0. Setelah 3000 ms pin CE diubah nilai bitnya menjadi 1. Akhir dari pesan suara
ditandai dengan perubahan bit pin PD menjadi 1. Setelah selesai memutar ulang fungsi pesan
suara, maka proses kembali ke kondisi „Sistem Siap Digunakan‟.
ISSN: 1979-2867
140
ELECTRICAL ENGINEERING JOURNAL, VOL. 4, NO. 2, APRIL 2014
Gambar 10. Diagram Alir Sub Rutin Record Voice
Gambar 11. Diagram Alir Sub Rutin Play Record
ISSN: 1979-2867
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …
141
III.7. Gambar Mekanik dan Realisasi Alat
Gambar mekanik alat terlihat pada Gambar 12 dan Gambar 13. Sedangkan realisasi alat
terlihat pada Gambar 14 sampai dengan Gambar 17.
Gambar 12. Disain Alat Otomasi beserta Dudukan Aktuator Solenoid
Gambar 13. Mekanisme Pemasangan Solenoid dalam Tangki Air Klosét
Gambar 14. Realisasi Rangkaian
Gambar 15. Alat Otomasi Penyiraman Klosét Setelah Dikemas
ISSN: 1979-2867
142
ELECTRICAL ENGINEERING JOURNAL, VOL. 4, NO. 2, APRIL 2014
Gambar 16. Disain Dudukan Aktuator Solenoid
Gambar 17. Pemasangan Aktuator Solenoid Terhadap Klep Saluran Air Dalam Tangki Air Klosét
IV. DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS
IV.1. Pengujian Mode Otomatis
 Pengujian alat otomasi di ruangan terang dengan intensitas cahaya terhadap objek
sebesar 180 lux dan intensitas pantulan cahaya sebesar 54 lux terlihat pada Tabel 1.
TABEL 1. PENGAMATAN KELUARAN SENSOR DAN REAKSI ALAT DI RUANGAN TERANG
ISSN: 1979-2867
No.
Jarak (cm)
Tegangan (mV)
Keterangan
1
5
1723
Berhasil
2
10
2465
Berhasil
3
15
1762
Berhasil
4
20
1356
Berhasil
5
25
1108
Berhasil
6
30
1033
Berhasil
7
35
906
Berhasil
8
40
758
Berhasil
9
45
686
Berhasil
10
50
651
Berhasil
11
52
611
Berhasil
12
55
593
Berhasil
13
57
572
Fluktuatif
14
60
555
Fluktuatif
15
65
479
Out of Range
16
70
436
Out of Range
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …

143
Pengujian alat otomasi di ruangan gelap dengan intensitas cahaya terhadap objek
sebesar 8 lux dan intensitas pantulan cahaya sebesar 3 lux terlihat pada Tabel 2.
TABEL 2. PENGAMATAN KELUARAN SENSOR DAN REAKSI ALAT DI RUANGAN GELAP
-
No.
Jarak (cm)
Tegangan (mV)
Keterangan
1
5
1731
Berhasil
2
10
2462
Berhasil
3
15
1762
Berhasil
4
20
1357
Berhasil
5
25
1112
Berhasil
6
30
1032
Berhasil
7
35
908
Berhasil
8
40
761
Berhasil
9
45
688
Berhasil
10
50
653
Berhasil
11
52
605
Berhasil
12
55
598
Berhasil
13
57
574
Fluktuatif
14
60
557
Out of Range
15
65
485
Out of Range
16
70
443
Out of Range
Reaksi dari alat otomasi yang dirancang ada 3 kategori, yaitu:
Berhasil berarti sistem mengeksekusi penyiraman setelah objek/pengguna pergi.
Fluktuatif berarti sistem terkadang mengeksekusi penyiraman sebelum objek/pengguna
pergi.
Out of Range berarti sistem tidak mendeteksi adanya objek/pengguna.
Pada pengujian alat otomasi ini, fluktuatif terjadi pada jarak 57-60 cm. Berdasarkan hasil
pengamatan pada jarak 57–60 cm tersebut, tegangan keluaran sensor hanya mencapai sekitar
560 milivolt. Berdasarkan pada perhitungan ADC, yaitu Buffer ADC ≥ (0.58/5) x 255 = 29,58 ≈
29, maka nilai 29 dapat ditelusuri nilai minimum tegangan keluaran yang terdeteksi sebagai
jarak baca adalah: Tegangan keluaran sensor = (29/255) x 5 volt = 0,56863 volt ≈ 568,63
milivolt. Berarti sistem akan mengeksekusi perintah penyiraman pada tegangan di atas 568,63
milivolt (nilai tersebut ekuivalen dengan jarak sekitar 56 cm).
IV.2. Pengujian Mode Manual
Pengujian sistem secara manual pada alat otomasi ini disebut “Penyiraman Manual”.
Pengaktifan mode penyiraman manual yaitu dengan menekan switch SW1 pada alat otomasi.
Pengujian sistem manual diamati dalam dua mode operasi alat otomasi seperti terlihat pada
Tabel 3.
TABEL 3. PENGUJIAN SISTEM MANUAL
SW1
ON
ON
MODE
Siap Untuk Digunakan
STANDBY
STATUS
Berhasil
Tidak ada reaksi
KETERANGAN
Menyiram
Tidak Menyiram
ISSN: 1979-2867
144
ELECTRICAL ENGINEERING JOURNAL, VOL. 4, NO. 2, APRIL 2014
Saat keadaan Mode Siap Untuk Digunakan, jika switch SW1 ditekan maka chip fungsi
suara dan aktuator akan ON sehingga klosét menyiram. Namun jika dalam keadaan Mode
STANDBY, meskipun switch SW1 ditekan maka alat otomasi tidak akan melakukan eksekusi
apapun.
IV.3. Pengujian Mode Standby
Pada pengujian “Standby Mode”, aktivasi mode tersebut dengan cara menekan SW1 dan
SW2 secara bersamaan. Salah satu dari dua switch yang digunakan untuk mengaktifkan Mode
Standby juga dipergunakan untuk mengaktifkan Mode Penyiraman Manual. Hal ini dirancang
demi penghematan jumlah switch yang digunakan pada alat. Fungsi utama perancangan Mode
Standby adalah sebagai mode non-aktif alat otomasi yang diperuntukan jika klosét dibersihkan,
sehingga mode ini hanya perlu diketahui oleh orang-orang tertentu saja seperti petugas
kebersihan tempat alat otomasi ini dipergunakan. Cara pengaktifan alat otomasi ke dalam Mode
Siap Digunakan saat dalam Mode Standby adalah dengan menekan kedua switch SW1&SW2
secara bersamaan.
IV.4. Pengujian Chip ISD 2560
Pengamatan chip ISD 2560 adalah menguji durasi waktu perekaman dan pemutarulangan
pesan. Pengujian dilakukan dengan perekaman pesan manusia selama selang waktu tertentu.
TABEL 4. PENGUJIAN DURASI WAKTU ISD 2560
NO.
1
2
3
PEREKAMAN
Pembacaan teks selama 10,29 detik
Pembacaan teks selama 30,12 detik
Pembacaan teks selama 60,03 detik
PEMUTARULANGAN
Pesan terputar selama 10,72 detik
Pesan terputar selama 30,53 detik
Pesan terputar selama 59,42 detik
Dari data pengamatan pada Tabel 4, terlihat bahwa ada tambahan durasi waktu terhadap
pesan yang direkam. Hal ini terjadi karena adanya durasi waktu tambahan dari waktu EOM
(End Of Message) yang timbul setiap kali adanya proses pemutarulangan. Tetapi saat
perekaman kurang lebih enam puluh detik, hasil rekaman yang dikeluarkan kurang dari enam
puluh detik (yaitu sekitar 59,42 detik). Hal tersebut dapat diartikan bahwa perkiraan waktu
untuk EOM menghabiskan durasi waktu sekitar 0,40 – 0,60 detik. Pengujian juga dilakukan
dengan mengukur tegangan pada mikrofon saat Mode Record Voice (Perekaman) sebesar 0,75
Volt. Tegangan pada speaker saat Mode Play Record (Pemutarulangan) aktif adalah 1,5 Volt.
Isi pesan suara yang direkamkan pada alat otomasi adalah ”ANDA TELAH MENGGUNAKAN
KLOSÉT OTOMATIS, TERIMA KASIH” dengan durasi waktu selama 3,86 detik.
IV.5. Pengujian Tampilan LCD
LCD berfungsi untuk menampilkan keterangan status dan mode yang terjadi selama alat
otomasi on. Hasil tampilan terlihat pada Tabel 5.
TABEL 5. TAMPILAN LCD ALAT OTOMASI
NO.
1
2
ISSN: 1979-2867
TAMPILAN LCD
KETERANGAN
Tampilan saat awal masuk dalam Mode
Perekaman.
Tampilan perintah menekan switch SW2
untuk memulai proses merekam.
SISTEM PENYIRAMAN KLOSÉT OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER …
145
Tampilan perintah menekan switch SW1
jika pesan suara selesai dan mengakhiri
proses merekam.
Tampilan saat alat otomasi siap untuk
mendeteksi adanya objek dan perintah
lain.
Tampilan saat objek mulai terdeteksi oleh
sensor.
3
4
5
6
Tampilan saat objek sudah diidentifikasi
sebagai pengguna.
7
Tampilan saat pengguna sudah tidak
terbaca oleh sensor (pergi).
8
Tampilan saat alat dalam kondisi Mode
Standby.
9
Tampilan saat alat otomasi dalam kondisi
Mode Penyiraman Manual.
10
Tampilan saat tidak ada objek di depan
sensor.
V. KESIMPULAN
Pada sistem penyiraman klosét otomatis ini, jarak baca maksimum terhadap pengguna
yang dirancang adalah 60 cm, namun pada pengujiannya keberhasilan jarak baca maksimum
pada Mode Otomatis adalah 56 cm.
Perancangan Mode Penyiraman Manual digunakan untuk menyiram klosét jika
dibutuhkan penyiraman lebih lanjut (menjaga kebersihan). Pengaktifan Mode Penyiraman
Manual yaitu dengan menekan switch SW1 yang ada pada box alat otomasi.
Dalam merealisasikan alat otomasi yang dilengkapi fitur suara dan tampilan, digunakan
chip suara ISD 2560 untuk merekam pesan suara yang hendak diperdengarkan setelah pengguna
klosét pergi (selesai menggunakan klosét) dibantu oleh tampilan LCD sebagai visualisasi dari
tiap mode operasi yang terjadi pada alat otomasi. Aktivasi chip ISD 2560 untuk proses merekam
adalah menggunakan Mode Record Voice sedangkan untuk proses memutar ulang menggunakan
Mode Play Record.
DAFTAR REFERENSI
[1] http://www.acroname.com
[2] http://www.datasheetarchive.com/ISD2560-datasheet.
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/solenoid
ISSN: 1979-2867