aplikasi mobile untuk pengendalian lampu...
Post on 07-Mar-2019
221 Views
Preview:
TRANSCRIPT
APLIKASI MOBILE UNTUK PENGENDALIAN LAMPU BERBASIS ANDROID
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh
Siswondo Aji Nugroho
09.11.2612
kepada
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA
YOGYAKARTA 2014
Android Based Mobile Phone Applications For Light Control
Aplikasi Mobile Untuk Pengendalian Lampu Berbasis Android
Siswondo Aji Nugroho Kusrini
Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT
Information technology advances so rapidly , it makes a lot of experience in various fields of development . These technological advances led to the emergence of advances in software and hardware that can deliver sophisticated technology . By indirectly or indirectly , impact of information technology as well as an important element in many areas of life .
One very popular information technology today is the smartphone . Smartphone is a mobile phone that has advanced features . One of the features on smartphones is wifi . Wifi on smartphones is generally used as a medium to connect to the Internet .
The light is a very important source of illumination . Basically the light will turn on when receiving a power / voltage is connected via a cable , and has a conventional switch as a media controller . However, control lights using conventional switches that are less than optimal .
Based on the above , the author will discuss about how to optimize the lighting control system and there is wifi on the smartphone to be used as a switching medium . It is expected that by using microcontroller technology memalui wifi and android operating systems that exist on the switching smartphone is more easy , safe and sophisticated can be realized .
Keywords : Information Technology , Smartphone , Switches, Android , Microcontroller.
1
1. Pendahuluan
Lampu merupakan suatu sumber penerangan yang sangat penting dan
penggunaan lampu pada masa sekarang sudah sangat optimal yaitu sebagai media
penerangan baik di malam hari maupun siang hari. Pada dasarnya lampu akan menyala
bila mendapat suatu daya/tegangan yang dihubungkan melalui kabel, dan memiliki suatu
saklar konvensional sebagai media pengendalinya.
Cara pengendalian lampu yang masih menggunakan saklar konvensional yang
menempel pada tembok dan membutuhkan banyak kabel untuk media penghantar daya,
itu kurang optimal. Namun pengendalian lampu dapat dioptimalkan dengan
menggunakan teknologi mikrokontroler.
Dengan perkembangan teknologi saat ini, mungkin akan memudahkan kita
untuk memaksimalkan kinerja suatu sistem dari teknologi yang sedang diterapkan saat
ini. Dengan melakukan Penggabungan teknologi lama dengan teknologi baru maka akan
diperoleh hasil yang dapat memenuhi kebutuhan manusia yang semakin hari semakin
kompleks.
Berdasarkan hal di atas, dalam skripsi ini akan dibahas tentang bagaimana
mengoptimalkan sistem kendali lampu menggunakan teknologi mikrokontroler melalui wifi
dan sistem operasi Android yang ada pada perangkat mobilephone.
Sistem yang dimaksud adalah bagaimana saklar konvensional yang digunakan
sebagai kendali pada lampu akan dialihkan ke perangkat mobile bersistem operasi
Android menggunakan fasilitas wifi yang ada. Sedangkan pada rangkaian lampu, akan
dipasang sebuah sistem mikrokontroler yang berfungsi sebagai media untuk input dan
menjalankan proses kemudian menghasilkan output. Dengan demikian, selain
mempermudah penyalaan lampu, sistem ini juga memungkinkan penghematan kabel
sebagai media transmisi.
2
2. Landasan Teori
2.1 ATmega8
ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang
memiliki 8K Bytes In-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya
rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16 MIPS pada
frekuensi 16MHz.1
Beberapa tipe mikrokontroler yang “berkeluarga” sama dengan ATMega8
antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, dll. ATMega8 memiliki
ukuran fisik lebih kecil dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler lainnya. Namun
untuk segi memori dan periperial lainnya ATMega8 tidak kalah dengan yang lainnya
karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32,
dll, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit.2
2.2 Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source,
diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik
dalam berbagai bidang.3 Hardware Arduino menggunakan prosesor Atmel AVR dan
software pada Arduino menggunakan IDE Java.
2.3 Modul Wifi Z3E
Z3E merupakan module Wifi dengan platform standar radio protokol IEEE
802.11 b/g/n dengan frekuensi kerja 2,4 -2,497 GHz.
2.4 Android
Android merupakan sebuah sistem operasi yang berbasis Linux untuk telepon
seluler seperti telepon pintar dan komputer tablet. Sistem operasi ini bersifat open source
(terbuka) sehingga memungkinka para programmer untuk dapat membuat aplikasi
sendiri.4
1 http://www.kedairobot.com/components/36-atmega-8.html
2 http://hardi-santosa.blog.ugm.ac.id/2012/07/03/mengenal-atmega8-3/
3 http://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/arduino-adalah/
4 http://engineeringtown.com/kids/index.php/teknologi-komunikasi/286-mengenal-sistem-
operasi-android
3
2.5 Triode for Alternating Current (Triac)
Triac, atau Triode for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak-balik) adalah
sebuah komponen elektronik yang ekivalen dengan dua SCR yang disambungkan
antiparalel dan kaki gerbangnya disambungkan bersama.
Triac mampu menghantarkan dengan salah satu polaritas tegangan terminal.
Triac dapat juga ditrigger dengan salah satu polaritas sinyal gerbang.5 Triac mempunyai
tiga terminal; dua terminal utama (MT2) dan terminal utama 1 (MT1) dan gerbang (G).
Terminal MT2 dan MT1 dirancang demikian sebab aliran arus adalah dua arah. Karena
aliran berinteraksi dengan gerbang, MT1 digunakan sebagai pengukuran terminal referen.
Arus dapat mengalir antara MT2 dan MT1 dan juga antara gerbang dan MT1. Triac dapat
ditrigger agar konduksi pada salah satu arah dengan arus gerbang bergerak masuk atau
keluar dari gerbang.
2.6 IC MOC3021
MOC3021 adalah rangkaian terintegrasi yang digunakan sebagai alat
pengendali TRIAC optoisolator. Opositor disini berarti diaktifkan dengan menggunakan
cahaya namun dalam paket yang terisolasi (dalam bentuk IC).
3. Metode Penelitian
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1 Hardware
1. Arduino-ATmega8
2. TRIAC BT137 600E
3. IC MOC3021
4. Smartphone (dengan OS Android)
5. Laptop
3.1.2 Software
1. Microcontroller: Arduino IDE
2. Android: Basic4Andriod, Android SDK Tools
3. Software Pendukung: DIA, Proteus
5 http://andihasad.wordpress.com/2011/12/05/operasi-dan-aplikasi-triac/
4
3.1.3 Bahasa Pemrograman
1. Microcontroller: C
2. Android: Java
3.2 Langkah-langkah Penelitian
3.2.1 Prinsip Kerja Sistem
Dalam sistem ini user melakukan input dari Aplikasi pada perangkat mobile
Android. input yang diterapkan pada aplikasi ini yaitu standar input (button). Data yang di-
input-kan kemudian dikirim ke mikrokontroler melalui wifi.
Data yang dikirim dari perangkat mobile Android akan diterima oleh modul wifi
yang ada pada sistem mikrokontroler. Data paralel akan diteruskan ke relay melalui
sebuah driver TRIAC BT137 dan MOC3021. Driver tersebut akan meneruskan data yang
digunakan untuk menghidupkan atau mematikan lampu.
3.2.2 Perancangan Sistem
3.2.2.1 Input
Setiap sistem memerlukan input untuk dapat menghasilkan output.
Berdasarkan medianya, input yang digunakan pada sistem kontrol lampu ini dilakukan
melalui perangkat mobile bersistem operasi Android adalah Touchscreen, touchscreen
merupakan standar input yang digunakan pada perangkat mobile berbasis Android. Input
ini menggunakan radio button sebagai interface antara user dengan kontrol lampu pada
aplikasi.
3.2.2.2 Output
Output yang dihasilakan dari sistem kendali lampu ini adalah keadaan
(hidup/mati) lampu.
3.2.3 Detail Rancangan Hardware
3.2.3.1 Sistem Minimum Arduino-Atmega8
ATMega8 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD
dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai
input/output digital atau difungsikan sebagai periperial lainnya.
5
1. PortB
PORTB merupakan jalur data 8bit yang dapat difungsikan sebagai input/output.
Selain itu PORTB juga memiliki fungsi alternatif seperti ICP1(PB0), berfungsi sebagai
Timer Counter 1 input capture pin. OC1A(PB1), OC1B(PB2) dan OC2(PB3) dapat
difungsikan sebagai keluaran PWM (pulse width modulation). MOSI(PB3), MISO(PB4),
SCK(PB5), SS(PB2) merupakan jalur komunikasi SPI. Selain itu pin ini juga berfungsi
sebagai jalur pemograman serial (ISP). TOSC1(PB6) dan TOSC2(PB7) dapat
difungsikan sebagai sumber clock external untuk timer. XTAL1(PB6) dan XTAL2(PB7)
merupakan sumber clock utama mikrokontroler. Perlu diketahui, jika kita menggunakan
clock internal (tanpa crystal) maka PB6 dan PB7 dapat difungsikan sebagai input/output
digital biasa. Namun jika kita menggunakan clock dari crystal external maka PB6 dan
PB7 tidak dapat kita gunakan sebagai input/output. Pada sistem ini penggunaan PortB
yaitu pada PB0, PB1, PB2, PB3 difungsikan sebagai keluaran.
2. PORTC
PORTC merupakan jalur data 7bit yang dapat difungsikan sebagai input/output
digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain ADC 6 channel
(PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar 10bit. ADC digunakan untuk
mengubah input yang berupa tegangan analog menjadi data digital.
I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada PORTC.
I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor atau device lain yang memiliki
komunikasi data tipe I2C.
RESET merupakan salah satu pin penting di mikrokontroler, RESET dapat
digunakan untuk merestart program. Pada atmega8 pin RESET digabungkan dengan
salah satu pin IO (PC6). Pada atmega8 Secara default PC6 ini didisable dan diganti
menjadi pin RESET.
1. PORTD
PORTD merupakan jalur data 8bit yang masing-masing pin-nya juga dapat
difungsikan sebagai input/output. fungsi alternatif PORTD antara lain USART (PD1(TXD)
dan PD0(RXD)) merupakan jalur data komunikasi serial dengan level sinyal TTL. Pin
TXD berfungsi untuk mengirimkan data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu
sebagai pin yang berfungsi untuk menerima data serial.
6
Interrupt (PD2(INT0) dan PD3(INT1)) merupakan pin dengan fungsi khusus
sebagai interupsi hardware. T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external
untuk timer 1 dan timer 0. PD6(AIN0) dan PD7(AIN1) keduanya merupakan masukan
input.
3.2.4 Detail Rancangan Software
Detail perancangan software meliputi flowchart pada mikrokontroler dan
flowchart pada aplikasi mobile.
3.2.4.1 Flowchart
1. Microcontroller
Start
Inisialisasi
System
Baca Data
Apakah Lampu
Menyala?Relay Aktif
Lampu Menyala
If x = 1
Relay Aktif Semua
Relay Tidak Aktif
Semua
Kondisi High
Kondisi Low
Lampu Mati
Lampu Menyala
Semua
Lampu Mati
SemuaSave Data
Send Data Save Data
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3.1 Flowchart pada Microcontroller
7
2. Aplikasi Mobile
Start
Kontrol
Lampu
Inisialisasi System
Input Data
Baca Data
Apakah Button
On
Apakah
Koneksi
Berhasil
Getar
If Button = 1
Lampu Menyala
Lampu Mati
Kirim Data
Ya
tidak
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3.2 Flowchart Aplikasi pada Android
8
3.2.4.2 Graphical User Interface (GUI)
Berikut ini perancangan GUI pada perangkat mobile Android yang akan
digunakan untuk mengendalikan lampu.
Gambar 3.3 Perancangan Tampilan menu kontrol utama
Gambar 3.4 Perancangan Tampilan Menu Connect/Disconnect
9
4. Pembahasan
4.1. Hardware
Mengenai hardware yang dibutuhkan yaitu diantaranya ; atmega8, modul wifi,
rangkaian driver dan mobile phone android. Pada rangkaian board sistem minimun
atmega8 tersambung dengan modul wifi dimana pada Sismin tersebut terdapat kaki-kaki
yang sudah terkonfigurasi dengan socket yang ada pada driver.
Pada driver menggunakan Triac BT137 yang berfungsi untuk menyalakan
tegangan AC. Pada driver ini juga terdapat MOC3021 yang berfungsi sebagai isolator
antara tegangan DC dengan tegangan AC, pada rangkaian hardware ini juga terdapat
komponen-komponen lain seperti diode, diodezener, resistor, capacitor, trafo, juga
socket untuk menyambungkan dengan kaki-kaki board.
Gambar 4.1 Tampilan Mikrokontroler Tampak Atas
4.2 Software
Mengenai software, software dibuat dengan bahasa pemrograman java pada
android mobile phone yang kemudian dikomunikasikan dengan pemrograman bahasa C
pada mikrokontroller melalui module wifi. Pada software yang ada pada android mobile
phone terdapat menu connect/disconnect dan juga button yang digunakan sebagai saklar
untuk munyalakan lampu.
10
4.3 Kelemahan Sistem
Dari hasil pengujian diatas, kami juga menemukan beberapa kelemahan dalam
sistem kontrol lampu ini. Kelemahan yang terdapat dalam sistem ini diantaranya ;
1. Penyalaan lampu gagal apabila dilakukan pada jarak melebihi 2 meter antara
mikrokontroller dengan pengendalinya (Android mobile phone).
2. Tidak adanya umpan balik saat pengendalian lampu gagal, akibatnya tidak ada
kepastian untuk user apakah lampu menyala atau tidak.
5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan implementasi yang telah dilakukan, serta
berdasarkan rumusan masalah yang ada, maka dapat diambil beberapa kesimpulan
diantaranya sebagai berikut:
1. Komunikasi antara Perangkat mobile Android dengan mikrokontroler dapat
dilakukan dengan bantuan wifi module, wifi pada Android dan wifi module pada
sistem mikrokontroler dapat berkomunikasi menggunakan data serial.
2. Sistem pensaklaran lampu dapat dikendalikan dengan menggunakan
Perangkat mobile Android.
5.2 Saran
1. Menambahkan fitur tambah lampu pada aplikasi android untuk memudahkan
kebutuhan user jika ingin menambahkan lampu.
2. Manambahkan feedback, keberadaan feedback sangat dibutuhkan user untuk
mengetahui status lampu jika ada yang bermasalah.
11
DAFTAR PUSTAKA
Dewi, Indah Sari., 2013, Mengenal Sistem Operasi Android, URL: http://engineeringtown.com/kids/index.php/teknologi-komunikasi/286-mengenal-sistem-operasi-android
Hasad, Andi., 2011, Operasi Dan Aplikasi Triac, URL: http://andihasad.wordpress.com/2011/12/05/operasi-dan-aplikasi-triac/
Kedairobot., ___, Atmega8, http://www.kedairobot.com/components/36-atmega-8.html Diakses 11 January 2014
Santosa, Hardi., 2012, Mengenal ATMega8, URL: http://hardi-santosa.blog.ugm.ac.id/2012/07/03/mengenal-atmega8-3/
Zal, Fahmi., 2013, Arduino Adalah, URL: http://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/arduino-adalah/
top related