LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM REALISASI

LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM
REALISASI RANCANGAN ELEKTRONIKA
TAHUN 2014
Home Electricity Igniter with Face Recognition and Water
Dispenser Based on Raspberry Pi
Disusun Oleh :
Rengganis Kumalasari
21060112083001
PROGRAM STUDI DIPLOMA III
TEKNIK ELEKTRO-FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2014
HALAMAN PENGESAHAN
Dosen Pembimbing
Drs. Subali
Praktikan,
Rengganis Kumalasari
NIP. 195612051985031001
Mengetahui,
Kepala Laboratorium
NIM. 21060112083001
Pranata Laboratorium Pendidikan
Drs, Subali
NIP. 195612051985031001
Eny, SPd
NIP. 196209281983032002
I. TUJUAN
Adapun tujuan pembuatan Home Electricity Igniter with Face Recognition
and Water Dispenser Based on Raspberry Pi (Face Recognition untuk
menyalakan driver lampu AC dan mengirimkan foto melalui protokol SMTP)
adalah :
1.
Memenuhi sebagian tugas yang diberikan dalam mengikuti mata kuliah
... Praktek Realisasi Rancangan Elektronika.
2.
Melatih keterampilan mahasiswa untuk membuat suatu alat sederhana yang
...dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.
3.
Mengembangkan sikap disiplin, profesional dan pantang menyerah melalui
...pembuatan Tugas Praktek Realisasi Rancangan Elektronika.
4.
Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian Face Recognition untuk
...menyalakan driver lampu AC dan mengirimkan foto melalui protokol
...SMTP berbasis Raspberry Pi dengan menggunakan komponen dan alat
...yaitu : resistor, kapasitor, TRIAC BT139, Optocoupler MOC3020,
...Raspberry Pi, dan protokol SMTP.
5.
Mempelajari karakteristik dari komponen dan alat yaitu : resistor,
...kapasitor, TRIAC BT139, Optocoupler MOC3020, Raspberry Pi, dan
...protokol SMTP.
II. RUANG LINGKUP
Dalam laporan Realisasi Rancangan Elektronika mengenai rangkaian Face
Recognition untuk menyalakan driver lampu AC dan mengirimkan foto
melalui protokol SMTP berbasis Raspberry Pi ini mempunyai beberapa
batasan masalah sebagai berikut :
1. Face Recognition mendeteksi wajah seseorang yang sudah tersimpan di
dalam
database
pemrograman
Raspberry
Pi.
Cara
pedeteksian
menggunakan webcamera yang terkoneksi pada Raspberry Pi. Apabila
wajah yang terdeteksi positif maka lampu akan menyala, sedangkan
apabila wajah yang terdeteksi negative maka foto wajah terebut akan
dikirim melalui email ke akun pemilik foto positif (pemilik rumah).
2. Optocoupler MOC3020 berfungsi sebagai driver pada TRIAC BT139
yang berfungsi untuk memberi trigger pada TRIAC. Optocoupler
mendapat input dari Raspberry Pi berupa arus DC dan mengontrol gate
pada TRIAC.
3. TRIAC BT139 berfungsi sebagai saklar pada lampu. Setelah mendapat
trigger arus dari optocoupler, kaki gate pada TRIAC akan on dan memberi
arus AC pada kaki main1 atau main2, yang disambungkan ke lampu.
4. Protokol SMTP berfungsi sebagai server yang mengirimkan email dari
pemrograman Raspberry Pi ke email pemilik rumah.
5. Raspberry Pi adalah minikomputer yang berfungsi sebagai brainware dan
kontrol dari alat ini.
III.
PENGERTIAN (DASAR TEORI)
Face Recognition pada dasarnya adalah membandingkan citra wajah
masukan dengan suatu database wajah dan menemukan wajah yang paling
cocok dengan citra wajah tersebut. Face Recognition pada alat ini digunakan
sebagai inputan untuk menghasilkan output pada dua kondisi yang berbeda,
yaitu apabila hasil pendeteksian wajah adalah “Positive” Raspberry Pi akan
memberikan inputan ke driver lampu, sehingga lampu akan menyala.
Sebaliknya jika hasil pendeteksian wajah adalah “Negative” maka IP pada
Raspberry Pi akan mengirimkan email foto “Negative” tersebut ke email
pemilik rumah. Berikut adalah penjelasan dari masing-masing bagian pada
rangkaian alat ini :
A. RANGKAIAN DRIVER LAMPU
1. Optocoupler MOC3020
Optocoupler merupakan piranti elektronika yang berfungsi sebagai
pemisah
antara
Optocoupler
rangkaian
merupakan
power
salah
dengan
satu
jenis
rangkaian
komponen
kontrol.
yang
memanfaatkan sinar sebagai pemicu on/off-nya. Opto berarti optic dan
coupler berarti pemicu. Sehingga bisa diartikan bahwa optocoupler
merupaka suatu componen yang bekerja berdasarkan picu cahaya
optic. Optocoupler termasuk dalam sensor, dimana terdiri dari dua
bagian yaitu transmitter dan receiver.
Bagian pemancar atau transmitter dibangun dari sebuah led infra
merah untuk mendapatkan ketahanan yang lebih baik daripada
menggunakan led biasa. Sensor ini bisa digunakan sebagai isolator dari
rangkaian tegangan rendah ke rangkaian tegangan tinggi. Penggunaan
dari optocoupler tergantung dari kebutuhannya. Ada berbagai macam
bentuk, jenis, dan type. Seperti MOC 3040 atau 3020, 4N25 atau 4N33
dan sebagainya. Pada umumnya semua jenis optocoupler pada lembar
datanya mampu dibebani tegangan sampai 7500 Volt tanpa terjadi
kerusakan atau kebocoran. Biasanya dipasaran optocoupler tersedia
dengan type 4NXX, atau MOC XXXX dengan X adalah angka part
valuenya.
Optoisolator atau Optocoupler terbuat dari sebuah alat pemancar
cahaya dan alat peka cahaya, yang kesemuanya terbungkus dalam satu
paket tanpa adanya hubungan listrik antara keduanya, hanya sorotan
cahaya. Pemancar cahaya yang digunakan biasanya berupa led. Alat
peka cahaya dapat berupa potodioda, phototransistor, atau alat yang
lebih kompleks seperti thyristor, TRIAC, dan sebagainya. Banyak
peralatan elektronik saat ini adalah menggunakan optocoupler di
sirkuit. Sebuah optocoupler atau kadang-kadang disebut sebagai
optoisolator memungkinkan dua sirkuit untuk bertukar sinyal namun
tetap terisolasi secara elektrik. Hal ini biasanya dilakukan dengan
menggunakan cahaya sebagai relay sinyal. Standar desain sirkuit
optocoupler menggunakan LED bersinar pada phototransistor,
biasanya itu adalah transistor NPN bukan PNP. Sinyal diterapkan pada
LED, yang kemudian bersinar pada transistor dalam IC. Karena cahaya
sebanding dengan sinyal sehingga sinyal ditransfer sedemikian ke
phototransistor. Optocoupler dapat dijumpai dalam beberapa modul
seperti SCR, dioda, TRIAC (sebagai saklar semi konduktor) sebagai
output, dan lampu pijar, lampu neon atau sumber cahaya lain.
MOC 3021 jenis DIAC kombinasi LED adalah yang paling umum
digunakan. IC ini dihubungkan dengan mikrokontroler dan LED
terhubung secara seri ke IC, yang bersinar untuk menunjukkan logika
high pulse dari mikrokontroler sehingga kita dapat mengetahui bahwa
arus mengalir dalam LED internal Opto-IC. Ketika logika high pulse
diberikan, arus mengalir dari LED dari pin 1 ke 2. Jadi dalam proses
ini cahaya LED jatuh pada DIAC dan menyebabkan pin 6 dan 4 utuk
menutup. Selama masing-masing setengah siklus arus mengalir
melalui pintu gerbang, resistor seri dan Opto-DIAC untuk main
thyristor atau main TRIAC untuk memicu beban untuk beroprasi.
Optocoupler biasanya ditemukan dalam mode circuit switch power
supply di banyak peralatan elektronik, terhubung diantara bagian
primer dan sekunder power supply. Aplikasi optocoupler atau fungsi
dalam rangkaian adalah untuk :




Memonitor tegangan tingi
Tegangan ouput sampling untuk regulasi
Sistem kontrol mikro untuk power ON/OFF
Isolator tanah
Deskripsi PIN Optocoupler :
Gambar 1. Pin Deskripsi dan MOC3020
MOC3020 dirancang untuk interface antara kontrol elektronik dan sumber
listrik TRIAC untuk mengatur beban resistif dan induktif untuk operasi
tegangan bolak-balik/AC. MOC sudah dalam bentuk sirkuit terpadu dan
tidak memerlukan sirkuit yang sangat kompleks untuk membuatnya
bekerja.
Features of MOC3020 :


400 V Photo-TRIAC Driver Output
Gallium-Arsenide-Diode infrared source and optically-coupled silicon




TRIAC driver
High isolation – 500 Vpeak
Output driver design for 220 Vac
Standart 6-Terminal plastic DIP
Directly interchangeable with Motorola MOC3020, MOC3021 and
MOC3022
Typical application of MOC3020:





2.
Solenoid/valve controls
Lamp ballasts
Interfacing micoprocessors to 115/240 Vac peripherals
Motor controls
Incandescent lamp dimmer
TRIAC BT139
TRIAC, atau Triode for Alternating Current (trioda untuk arus bolak
balik) adalah sebuah komponen elektronik yang ekivalen dengan dua
SCR yang disambungkan anti paralel dan kaki gerbangnya
disambungkan
bersama.
Nama
resmi
untuk
TRIAC
adalah
Bidirectional Triode Thyritor. Ini menunjukkan sakelar dua arah yang
dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah ketika dipicu
(dihidupkan). TRIAC dapat dinyalakan baik dengan tegangan positif
maupun negatif pada elektrode gerbang. TRIAC tersusun dari lima
buah pelapis semikondutor yang banyak digunakan pada pensaklaran
elektronik. Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan
dengan polaritas positif saja, TRIAC banyak digunakan pada rangkaian
pengendali pensaklaran.
Gambar 2. Simbol dan bentuk fisik TRIAC
TRIAC akan aktif ketika polaritas pada anoda lebih positif daripada
katodanya. Dan gatenya diberi polaritas positif, begitu juga
sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja
selama arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka
(meng-offkan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus IT di bawah
arus IH.
Gambar 3. Kontruksi Simbol TRIAC
TRIAC bekerja mirip seperti SCR yang paralel bolak balik, sehingga
dapat melewatkan arus 2 arah. Kurva karakteristik TRIAC dapat
dilihat pada gambar berikut ini :
Gambar 4. Karakteristik TRIAC
Yang perlu diketahui adalah pada Low-Current TRIAC kontaknya
dapat digunakan hingga kuat arus 1 ampere dan mempunyai maksimal
tegangan sampai beberapa ratus volt. Sedangkan pada MediumCurrent TRIAC kontaknya dapat digunakan sampai kuat arus 40
ampere dan mempunyai maksimal tenaga sampai 1.000 volt.
Skema rangkaian penghubung TRIAC yang dioperasikan dari sumber
AC diperlihatkan pada gambar dibawah. Jika tombol tekan PB1
dipertahankan tertutup, arus trigger terus-menerus diberikan pada
gerbang. TRIAC akan terkonduksi untuk menghubungkan semua
tegangan AC yang diberikan pada beban. Jika tombol tekan dibuka,
TRIAC kembali OFF atau mati, apabila tegangan sumber AC dan
penahanan arus turun menjadi 0 atau polaritaster terbalik. Perhatikan
bahwa tidak seperti output dari rangkaian SCR yang sama, output
rangkaian ini adalah arus bolak-balik, bukan arus searah.
Gambar 5. Aplikasi TRIAC pada arus AC
TRIAC mempunyai tiga terminal; terminal utama 2 (MT2) dan
terminal utama 1 (MT1) dan gerbang (G). Terminal MT2 dan MT1
dirangcang demikian sebab aliran arus adalah dua arah. Karena aliran
berinteraksi dengan gerbang, MT1 digunakan sebagai pengukuran
terminal referen. Arus dapat mengalir antara MT1 dan MT2 dan juga
antara gerbang dan MT1. TRIAC dapat ditrigger agar konduksi pada
salah satu arah dengan arus gerbang bergerak masuk atau keluar dari
gerbang apabila aliran arah arus terminal utama ditentukan. TRIAC
pada dasarnya mempunyai karakteristik pengoperasian internal yang
sama dengan SCR. TRIAC mempunyai empat kemungkinan mode
pentrigeran. Sehubungan dengan MT1 yaitu :




MT2 adalah positif dan gerbang positif
MT2 adalah positif dan gerbang negatif
MT2 adalah negatif dan gerbang positif
MT2 adalah negatif dan gerbang negatif
3. Resistor
Komponen ini memiliki bentuk kecil dan memiliki gelang warna
bervariasi. Gelang warna pada resistor menunjukkan besar dan
kecilnya suatu tahanan. Resistornya memiki 2 buah kaki pada
ujungnya yang tidak memiliki kutub positif dan kutub negatif sehingga
pemasangannya boleh terbalik, asalkan nilainya sama dengan nilai
yang tertera pada PCB atau skema.
Komponen ini terbuatdari bahan arang sehingg arus yang ada dalam
resistor tetap tidak dapat diubah-ubah lagi. Apabila nilai ohmnya tidak
sesuai dengan arus yang masuk (lebih besar arus daripada nilainya)
maka komponen ini akan terbakar dan tidak berfungsi lagi. Resistor
sendiri memiliki simbol-simbol seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 6. Simbol Resistor
Sedangkan bentuk fisik resistor seperti di bawah ini :
Gambar 7. Bentuk fisik resistor
Selanjutnya untuk mengetahui besar tahanan resistor dapat melalui
gelang warna yang masing masing warnanya memiliki nilai. Di bawah
ini adalah tabel warna pada resistor :
Gambar 8. Tabel warna resistor
Resistor sendiri didesain untuk menahan arus listrik dengan
memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai
dengan arus yang mengalirinya berdasarkan hukum Ohm:
4. Kapasitor
Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat
yang dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik, dengan cara
mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.
Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad yang diambil dari
nama penemu Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai
“kapasitor”, namun kata “kondensator” masih dipakai hingga saat ini.
Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada
tahun 1972 (dari bahasa Italy condensatore), berkenaan dengan
kemampuan alat ini untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tingi
dibanding komponen lainnya
Gambar 9. Bentuk fisik Kapasitor
Ada 2 jenis kondensator, yang pertama adalah kondensator
polar/elektrolit diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu
positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya
berbentuk tabung.
Gambar 10. Lambang kapasitor Polar/Elektrolit
Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya
lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif maupun negatif pada
kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah,
hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.
Gambar 11. Lambang kapasitor Non polar
B. PROTOKOL SMTP
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) merupakan salah satu protokol
yang umum digunakan untuk pengiriman surat elektronik di Internet.
Protokol ini dipergunakan untuk mengirimkan data dari komputer
pengirim surat elektronik ke server surat elektronik penerima. Protokol
ini timbul karena sistem surat elektronik yang mengharuskan adanya
server surat elektronik yang menampung sementara sampai surat
elektronik diambil oleh penerima yang berhak.
SMTP bisa dianalogikan sebagai kantor pos. Ketika kita mengirim
sebuah email, komputer kita akan mengarahkan email terebut ke
sebuah SMTP server, untuk diteruskan ke mail-server tujuan. Mainserver tujuan ini bisa dianalogikan sebagai kotak pos dipagar depan
rumah, atau kotak PO BOX dikantor pos. Email-email yang terkirim
akan
menempati
tempat
tersebut
hingga
si
pemiliknya
mengambilnya. Urusan pengambilan email tersebut tergantung kapan
si penerima memerika accont emailnya.
SMTP adalah protokol yang cukup sederhana, berbasis teks dimana
protokol ini menyebutkan satu atau lebih penerima email untuk
kemudian diverifikasi. Jika penerma email valid, maka email akan
segera dikirim. SMTP menggunakan port 24 dan dapat dihubungi
melalui program telnet. Agar dapat menggunakan SMTP server lewat
nama domain, maka record DNS (Domain Name Server) pada bagian
MX (Mail Exchange) digunakan.
Sendmail
adalah
mail
Transfer
Agent
pertama
yang
mengimplementasikan port 25. Kemudian pada tahun 2001, ada
sediktnya
50
program
Mail
Transfer
Agent
yang
mengimplementasikan SMTP baik sebagai client maupun sebgai
server. Contoh Mail Transfer Agent yang popular adalah: Exim (ditulis
oleh Philip Haszel), IBM Postfix, Qmail (ditulis oleh D.J. Bernstain)
dan Microsoft Exchange Server.
Karena protokol SMTP berawal dari protokol yang benar-benar
berbasis teks ASCII, maka SMTP tidak bekerja terlalu baik dalam
mengirimkan file-file binary. Standar untuk meng-encode file-file
biner agar dapat dikirimkan leawat SMTP dikembangkan dan
menelurkan standar-standar seperti MIME (Multipurposes Internet
Mail Extensions). Saat ini, hampir semua SMTP server mendukung
8BITMIME, yang dapat mengirimkan file teks.
Gambar 12. Ilustrasi pengiriman Email
Pada ilustrasi diatas Siti memiliki alamat email [email protected] menulis
emailnya di komputer menggunakan Thunderbir atau Evolution. Pada
kolom To: dia ketikkan alamat tujuan yaitu [email protected]. Setelah siti
menekan tombol Send, email yang dikirim langsung menuju ke mesin
SMTP server milik ISP 1 yang bernama smtp.a.id
Pada server smtp.a.id menerima email dari [email protected] yang ditujukan
kepada [email protected]. Server mengecek smtp.a.id mengecek alamat
email tujuan yaitu [email protected]. Mesin server smtp.a.id membutuhan
informasi ke server mana email untuk mesin.b.id harus ditujukan.
Untuk memperoleh informasi tersebut tentang domain.b.id.
Kemudian pada mesin Name Server ns.b.id memberitahukan mesin
smtp.a.id bahwa semua email yang ditujukan kepada b.id harus
dikirim kepada mesin smtp.b.id. Setelah memperoleh jawaban dari
ns.c.id bahwa email harus dikirim kemesin smtp.b.id maka mesin
smtp.a.id berusaha untuk menghubugi mesin smtp.b.id. Setelah mesin
smtp.b.id berhasil dihubungi, mesin smtp.a.id mengirimkan teks email
dari [email protected] yang ditujukan kepada [email protected] ke mesin smtp.b.id
[email protected] yang sedang menjalankan perangkat lunak pembaca
email dan mengambil email tersebut dari email sever smtp.b.id
barulah email dari [email protected] dapat diunduh melalui PC hendra dan
ditampilkan isi emailnya.
Email disampaikan oleh mail client (MUA, Mail User Agent) ke mail
server (MSA, Mail Server Agent) menggunakan SMTP pada port 587
atau menggunaan traditional port 25. Dari sini, MSA mengirim mail
tersebut ke mail transfer agent miliknya (MTA, Mail Transfer Agent).
MTA batas harus menemukan host target., dengan menggunakan DNS
untuk mencari mail exchange record (MX record) untuk domain
penerima. MX record yang kembali berisi nama dari host target. MTA
selanjutnya menghubungan ke exchange server sebagai SMTP client.
Ketika MX target menerima pesan yang masuk, akan ditangani oleh
mail delivery agent (MDA) untuk pengiriman pesan secara lokal.
Saat PC siti diberi perintah mengirim email ke PC hendra, kemudian
email tersebut terlebih dahulu masuk ke server network dimana dia
berada pada server 1 (smtp.a.id), disini server dapat melakukan
kegiatan sniffing, pada server sebelumnya sudah saling terkoneksi dan
mendapat authentifikasi dari server untuk meneruskan paket email
yang akan dikirim. Protokol yang bekerja pada tahap ini adalah SMTP,
kemudian email masuk pada server2 (smtp.b.id). Untuk selanjutnya
email dikirim ke PC Hendra (PC Destination), pada tahap ini protokol
yang bekerja adalah protokol IMAP. Sehingga dari ilustrasi yang
diberikan dapat dapat menggambarkan proses pengiriman email dan
apa saja yang terjadi dalam prosesnya.
Pada proses pengiriman email terjadi kegiatan sniffing yang dilakukan
oleh server. Sniffing adalah kegiatan pengendusan traffic data packet
pada suatu jaringan. Selain itu pronsip kerja dan proses pengiriman
email juga dibedakan berdasarkan format isinya, yakni sebagai
berikut:
I.
Plain Text Email
Adalah jenis email yang sisnya diformat menggunakan sistem
America Standart Code for Information Interchange (ASCII).
Tulisan yang dibuat dengan format ini tidak dapat dimodifikasi
seperti warna, ukuran jenis font dan lain sebagainya. Semua sesuai
dengan aslinya. Tidak ada pengolahan atau penambahan aksesoris.
II.
HTML Email
Merupakan bahasa standart yang digunakan untuk mengatur
tampilan informasi di Internet. Email yang menggunakan format
ini umumnya dapat disesuaikan dengan selera pengirimnya.
Dengan begitu email tersebut dapat ditambahkan macam-macam
aksesoris, seperti penggantian jenis font, warna font dan juga
besaran font pada tiap bagian surat.
III.
RASPBERRY PI
Gambar 13. Raspberry type B+
Raspberry Pi adalah modul micro computer yg juga mempunyai input
output digital port seperti pada board microcontroller. Diantara
kelebihan Raspberry Pi dibanding board microcontroller yang lain
yaitu mempunyai Port/koneksi
untuk display berupa TV atau
Monitor PC serta koneksi USB. Raspberry Pi dibuat di inggris oleh
Raspberry Pi Foundation.
Raspberry Pi board dibuat dengan 2 type yg berbeda yaitu Raspberry
Pi tipe A dan Raspberry Pi tipe B. Perbedaannya antara lain pada
RAM dan Port LAN. Type A RAM = 256 Mb dan tanpa port
LAN(ethernet), type B = 512 Mb dan terpasang port untuk LAN.
Untuk Raspberry Pi B+ board sendiri mempunyai spesifikasi sebagai
berikut:

CPU 700 MHz ARM1176JZF-S, prosesor yang sama dengan yang
digunakan pada android atau iphone

GPU Broadcom VideoCore IV @ 250 MHz

SDRAM 512 MB (shared dengan GPU)

Memory penyimpanan melalui microSD

Network onboard 10/100 Mbit / s Ethernet ( 8P8C )

HDMI, dihubungkan ke LCD TV yg mempunyai port HDMI atau
degan cable converter HDMI to VGA dapat dihubungkan ke
monitor PC.

Video analog (RCA port), dihubungkan ke Televisi sebagai
alternatif selain monitor PC .

Audio output

4 buah port USB

40 pin I/O digital

CSI port (Camera Serial Interface )

DSI (Display Serial Interface)

LAN port (network)

microSD Card slot untuk microSD Card memori yg menyimpan
sistem operasi berfungsi seperti hardisk pada PC.
GPIO merupakan sederet pin yang terdiri dari 40 pin untuk tipe B+
dengan berbagai fungsi diantaranya:
Gambar 14. Pin Raspberry B+
Selain sebagai input output pada beberapa pin GPIO juga berfungsi
sebagai komunikasi serial diantaranya I2C, SPI dan serial komunikasi
UART .
Sistem Operasi
Untuk menggunakan Raspberry pi diperlukan operating system yg
dijalankan dari SD card pada board Rasberry Pi. Operating system
yang
banyak dipakai
antara lain Rasbian, Pidora, Raspbmc,
Openelec, RISC OS, dan ARCH Linux. Raspbian merupakan sistem
operasi yang paling umum digunakan. Raspbian adalah sistem operasi
bebas berbasis Debian GNU / Linux dan dioptimalkan untuk
perangkat keras Raspberry Pi (arsitektur prosesor armhf). Raspbian
dilengkapi dengan lebih dari 35.000 paket, atau perangkat lunak precompiled paket dalam format yang bagus untuk kemudahan instalasi
pada Raspberry Pi. Raspbian hanya kompatibel dengan versi yang
lebih baru dari yang digunakan pada Raspberry Pi (ARMv7 CPU-A
dan vs Raspberry Pi ARMv6 CPU yang lebih tinggi).
Gambar 15. Tampilan Raspberry Pi
IV.
PERALATAN DAN BAHAN
a. Peralatan
Peralatan Utama :
1. Raspberry Pi type B+
2. LCD
3. Kabel LAN
4. Casing
Peralatan Pendukung :
1. Solder
2. Multimeter
3. Lem
4. Cutter
5. Gergaji
6. Bor
7. Gunting
8. Setrika
9. Atraktor
10. Gergaji Besi
11. Spidol Permanen
12. Kertas CTS
b. Bahan
1. Optocoupler MOC3020..............................................................(1 buah)
2. Resistor 1K Ohm........................................................................(2 buah)
3. Resistor 200 Ohm.......................................................................(1 buah)
4. Kapasitor mylar 22nF/40............................................................(1 buah)
5. TRIAC BT139............................................................................(1 buah)
6. Kabel NYAF 0,75 SQMM 450/750 Volt..................................(2 meter)
7. Kabel Pelangi..............................................................................(1 buah)
8. Blackhousing............................................................................(10 buah)
9. Fitting Lampu.............................................................................(1 buah)
10. Lampu.........................................................................................(1 buah)
11. Pin Head Connector....................................................................(2 buah)
12. Isolator.........................................................................................(15 cm)
13. PCB.........................................................................................(1 lembar)
14. Tenol........................................................................................(1 gulung)
15. Ferricloride (Fecl3)...............................................................(1 bungkus)
V.
LANGKAH KERJA
A. MEMBUAT PCB
1. Menyiapkan gambar jalur rangkaian yang nantinya akan disalin pada
papan PCB menggunakan software computer. Dalam hal ini ada
banyak software yang dapat digunakan untuk membuat gambar
rangkaian namun yang sering kali digunakan adalah software Eagle.
2. Setelah gambar dalam bentuk board selesai maka langkah selanjutnya
adalah mencetak gambar rangkaian pada kertas.
3. Mengfotocopy gambar hasil cetakan pada kertas CTS,sebenarnya ada
dua media yang dapat digunakan untuk melakukan proses penyablonan
ke PC yaitu memakai kertas transparasi dan CTS namun sekarang ini
kertas CTS lebih banyak diminati karena hasil lebih baik dibanding
dengan kertas transparasi.
4. Menempelkan hasil fotocopy gambar di kertas CTS pada papan PCB
kemudian mensetrikanya agar gambar pada kertas CTS menempel
pada papan PCB.
5. Mendinginkan papan PCB dengan air dan menggosok bagian kertas
yang telah menmpel pada PCB dan melepas kertas CTS secara hatihati, kemudian memperjelas gambar menggunakan spidol permanen
apabila ada jalur yang tidak menempel atau kurang jelas.
6. Memotong papan PCB sesuai agar sesuai ukuran menggunakan gergaji
besi atau cutter.
7. Melarutkan tembaga pada papan PCB dengan larutan Ferricloride
(FeCl3) menggunakan air. Memasukkan FeCl3 pada wadah plastik
yang terisi air kemudian memasukkan PCB pada larutan tersebut dan
menggoyang-goyangkannya hingga tembaga yang tidak tetutup carbon
fotocopy atau spidol menjadi hilang akibat proses pelarutan dengan
Ferricloride.
8. Setelah proses pelarutan tembaga pada PCB selesai, rangkaian yang
telah menempel pada PCB dicek apakah ada jalur yang menmpel satu
sama lain. Jika ada jalur yang menempel dapat dipisah menggunakan
cutter.
9. Jika semua jalur dirasa sudah benar maka proses selanjutnya
membersihkan carbon yang menempel pada PCB munggunakan
amplas halus hingga jalur tembaga pada papan PCB terlihat .
10. Menyiapkan bor dan melubangi papan PCB yang akan dijadikan
tempat untuk memasang komponen menggunakan bor ukuran 0,8-1mm
sesuai letak dan besar kaki komponen.
11. Memasang komponen pada papan PCB sesuai letak komponen dan
mensoldernya dengan tenol yang telah dipanaskan dengan solder. Pada
proses ini pensolderan harus dilakukan dengan cepat dan rapi karena
ada beberapa komponen yang tidak tahan dengan suhu tinggi sehingga
dapat mengurangi kepekaan komponen.
12. Memotong kaki- kaki komponen agar rapi menggunakan tang potong
atau dapat dengan gunting kuku.
13. Memastikan rangkaian bekerja dengan baik.
14. Memasang rangkaian yang sudah jadi pada media sesuai keinginan
(kardus atau triplek) sebagai casing.
15. Melakukan pengukuran-pengukuran dan mencatat hasilnya.
B. MERANGKAI ALAT
1. Merangkai interface PCB Driver lampu dengan Raspberry Pi
Kabel oranye : input raspberry pi (GPIO 27)
Kabel cokelat : ground
Gambar 16. Rangkaian PCB Driver lampu
Gambar 17. Rangkaian keseluruhan
2. Merangkai PCB Driver lampu dengan Fitting Lampu
Output
ke
lampu
Gambar 18. Rangkaian Lampu
Output
ke
sumber
AC
C. MENGINSTALL RASPBERRY PI
1. Pertama buka web http://www.raspberrypi.org/downloads/ kemudian
download OS pilihan kalian.
Gambar 19. Menginstall Raspberry Pi (1)
2. Setelah download selesai kemudian extract file download Raspbian .
sehingga file menjadi file .iso
Gambar 20. Menginstall Raspberry Pi (2)
3. Kemudian download dan install win32DiskImager lalu buka aplikasi
Win32DiskImager dan masukan file .iso Raspbian yang sudah di extract
tadi.
Gambar 21. Menginstall Raspberry Pi (3)
4. Lalu install
Gambar 22. Menginstall Raspberry Pi (4)
5. Pasangkan MemoryCard yang sudah di write lalu nyalakan Raspberry Pi
Gambar 23. Memasang Memory Card
6. Selesai dan kita nyalakan RaspberryPi. pada saat tampilan awal kita
.......akan sedikit konfigurasi . lalu restart. tunggu beberapa saat. pada saat
.......masuk ke OS . kita harus memasukkan user dan password. secara
.......default.
Gambar 24. Login Raspberry Pi (1)
7. Setelah masuk ke tampilan Command Line, ketik :
Gambar 25. Login Raspberry Pi (2)
8. Raspberry siap digunakan.
D. MEMBUAT PROGRAM UNTUK LAMPU
E. MEMBUAT PROGRAM UNTUK MENGIRIM EMAIL
F. MENGGABUNGKAN PROGRAM
(Program lampu menyala apabila terdeteksi wajah positive)
(Program mengirim email apabila terdeteksi wajah negative)
(Program mengirim email apabila terdeteksi wajah negative)
G. SHARING INTERNET DARI LAPTOP KE RASPBERRY
1. Melihat alamat IP laptop pada koneksi LAN
2. Melihat IP koneksi pada wifi
Alamat ini menyesuaikan , jadi harus sama dengan koneksi LAN yaitu
192.168.43.X , digit terakhir harus diatur beda
3. Menambahkan alamat IP raspberry pada cmdline, cmdline terletak di
SD Card Raspberry, dicopot dan dimasukkan ke laptop untuk
diubah di Notepad
Pada penulisan 192.168.43.2 : 192.168.43.1 (maksudnya adalah IP
raspberry : IP LAN Laptop)
4. Koneksikan Raspberry dengan laptop melalui aplikasi Putty
Host name diisi alamat IP Raspberry, maka akan tampil terminal
VI.
Raspberry dan internet sudah tersambung dengan Raspberry.
CARA KERJA
Ketika wajah terdeteksi Positive, GPIO 27 pada Raspberry Pi akan
terinisialisasi dan memberikan logic high pulse kepada MOC 3020,
sehingga MOC3020 akan mentrigger gate pada TRIAC, dan gate akan
tersambung dengan main terminal TRIAC dan mengaliri arus ke lampu,
sehingga lampu akan menyala.
Cara kerja rangkaian :
Rangkaian adalah sirkuit yang biasa digunakan untuk kontrol beban AC
dari mikrokontroler, satu LED dapat dihubungkan secara seri dengan
MOC3020, LED untuk mengetahui bahwa arus mengalir dalam LED
internal optocoupler. Idenya adalah dengan menggunakan lampu listrik
yang aktivasinya membutuhkan listrik AC yang bertentangan dengan
tegangan DC namun power listrik AC kita gunakan untuk menswitch
lampu dan tidak ada catu daya ekternal diperlukan. Untuk menswitch arus
AC ke lampu, kita harus menggunakan TRIAC. Sebuah TRIAC dikatakan
sebagai saklar AC. Ia memiliki tiga terminal M1, M2 dan gerbang. Sebuah
TRIAC, beban lampu dan power supply dihubungkan secara seri.
Sedangkan ketika wajah terdeteksi negative, maka program akan
mengimport program “sendgmail” dan wajah tersebut akan dikirim ke
email pemilik rumah tersebut.
Gambar 26. Email yang Terkirim
VII.
PENGUKURAN
Saat wajah Negative/ logic 0
1. Tegangan Input DC = 0V
2. Tegangan output lampu AC = 215 V
Saat wajah Positive/ logic 1
1. Tegangan input DC = 3V
2. Tegangan output lampu AC = 215 V
VIII. KESIMPULAN
Jadi dapat disimpulkan bahwa rangkaian driver lampu akan ON apabila
wajah terdeteksi Positive karena pada saat itu program pada Raspberry Pi
akan menginisialisasi GPIO 27 dan memberikan logic high pulse/1 pada
MOC3020, dan optocoupler tersebut akan mentrigger gate pada TRIAC
yang mengalirkan arus ke Main Terminal. MOC3020 bekerja berdasarkan
adanya cahaya pada LED internalnya yang menyala akibat adanya arus yang
mengalir pada kaki 1 dan 2, kemudian cahaya akan jatuh pada DIAC dan
membuat kaki 6 dan 4 menutup dan memicu gate pada TRIAC. Bisa
disimpulkan bahwa TRIAC adalah saklar dari lampu tersebut.
Sebaliknya bila wajah terdeteksi Negative, lampu tidak akan menyala
karena Raspberry Pi tidak memberikan input high pulse pada MOC 3020
dan TRIAC tidak terpicu. Email dapat terkirim karena adanya pemrograman
START SMTP adalah protokol yang berfungsi
SMTP pada program “sendgmail”.
pada proses transfer surat elektronik/email. SMTP dapat tersambung ke
internet karena adanya IP Raspberry dan IP modem sudah beralamat sama
yaitu “192.168.43”.
XI.
LAMPIRAN
Tampilan
1. Tampilan rangkaian pada schematic design
RPIO.input 23=input_value, angka, opportunity=3, RPIO.input 27,
sendgmail
Angka > 0
Print “Welcome”
2. Blok Diagram
Print “Please Stay in front of mirror in a moment to login”
Print “Please Stay in front of mirror in a moment to login”
A
A
Tidak
Ya
While input_value = True, opportunity > 0
Print “Face Recognize Captured!”
Label = config POSITIVE_LABEL
RPIO.output 27 = True
Opportunity-1
Print “Success!! Home Electricity ON”
Print “Negative, your face is different from the owner of this house”
Opportunity = 0
Print “Aborted”
Import “sendgmail”
Print “Found Face and wrote training image”
Ya
Tidak
Tidak
Ya
3. Diagram Wiring Keseluruhan