ABSTRACT James Roberto Angrianto (08320070003)
A MONITORING AND CONTROL SYSTEM FOR AIR CONDITIONER BASED ON LOCAL AREA NETWORK (xiv + 70 pages; 56 figures; 15 tables; 2 appendices) Monitoring and controlling system is one of the most useful technologies nowadays. It provides easy and comfort way for the user to control and monitor objects/devices from a distance using network-based technology. In this light, TCP/IP allows data to be communicated around the computer network. One of the devices that need to be controlled and monitored is air conditioner (AC) which is easily found in residential houses. The main purpose of this research is to create a network-based system that allow user to monitor andcontrol air conditioner (AC) through a website. The use of this website makes the task possible to be accomplished from everywhere. In general, this system can be divided into two main parts: Transmitter Receiver Module (TRM) and Virtual Remote Monitoring Server (VRMS). TRM consists of modules that function to monitor and control AC;meanwhile VRMS consists ofdata repository and web server. As conclusion, a series of test of the system showsthat it can successfully monitor and control AC through the developed website at 78.8% rate. In this test, TRM is able to communicatewith VRMS to control and monitor tasks without any significant problem.
Reference: 19 (1989-2010)
v
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan atas terselesaikannya laporan tugas akhir ini, yang sangat tidak mungkin terjadi tanpa bimbingan, kasih karunia, rahmat, dan tuntunan tangan-Nya. Begitu banyak halangan yang dihadapi penulis dalam proses pengerjaan tugas akhir ini, baik yang bersifat teknis maupun mental, yang dapat terselesaikan hanya karena penyertaan Tuhan senantiasa. Tugas Akhir ini berjudul PERANCANGAN SISTEM PEMANTAUAN DAN
PENGENDALIANPENDINGIN
RUANGAN
(AC)
BERBASIS
JARINGAN LOKAL.Adapun tujuan dari pelaksanaan dan penulisan laporan tugas akhir adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Komputer Strata satu. Keberhasilan dari pelaksanaan dan penulisan laporan tugas akhir ini tidak terlepas dari campur tangan dan dukungan pihak-pihak lain. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1) Bapak Ir. Gunawan Putrodjojo, M.M., sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer. 2) Bapak Arnold Aribowo, S.T., M.T., sebagai Ketua Jurusan Sistem Komputer dan sebagai Dosen Pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan dan banyak masukan kepada penulis. 3) Bapak Aditya Rama Mitra, S.Si.,M.T., sebagai Dosen pembimbing pertama yang telah memberikan bimbingan dan banyak masukan kepada penulis.
vi
4) Bapak Fransiscus Ati Halim, S. Kom., M.M., sebagai Penasehat Akademik penulis yang telah memberikan bimbingan dan banyak masukan kepada penulis. 5) Bapak Sofyan S. Kom., M. Eng., yang telah memberikan bimbingan dan banyak masukan kepada penulis. 6) Antono Angrianto dan Wisye Walewangko sebagai keluarga yang selalu mengasihi dan mendukung di dalam segala situasi. 7) Eko Yaputra, Albert Sudartanto, dan Ranti Susanti sebagai sahabat dekat penulis yang selalu memberikan dukungan dan kasih kepada penulis. 8) M.A. Stephanie Wonoadi, Aloysius Aldo Gani, Johanes Riandy, Andreas Firmandi, Jeannie Dellia Putri Theresia, Yoga Haryanto, Reza Adrianus, Christanto, Vicky Hanggara, Yiensen Wiharza, Mikhail Setyaprakasa, Edwin Surya Kosasih, Arnaldo Alvin dan seluruh teman teman dari jurusan sistem komputer yang telah memberikan dukungan waktu, mental, dan ilmu. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat menambah wawasan pembaca mengenai hal-hal yang ditulis di dalamnya. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih atas perhatian pembaca dan selamat membaca. Lippo Village,13Februari 2012
James Roberto Angrianto
vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR ABSTRACT ............................................................................................................ v KATA PENGANTAR ............................................................................................ vi DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xi DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv Bab I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 2 1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ..................................................................................... 2 1.5 Metodologi Penelitian ............................................................................. 3 1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3 Bab II LANDASAN TEORI ................................................................................... 5 2.1 Mikrokontroler ....................................................................................... 5 2.2 Modul DT-PROTO 28 pin AVR ............................................................. 6 2.3 Modul DT-IO IR Receiver ...................................................................... 8 2.4 Modul DT-IO IR Transmitter ................................................................. 9 2.5 Modul Jaringan NM7010A-LF ............................................................. 10 2.6 Model Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) ..... 16 2.6.1 Pemrograman Socket ................................................................. 19 2.6.2 Hypertext Transfer Protocol ...................................................... 20 2.7 ASP.NET Web Application ................................................................... 23 viii
Bab III PERANCANGAN SISTEM PEMANTAUAN DAN PENGENDALI AC .......................................................................................................................... 25 3.1 Perancangan Transmiter Receiver Module (TRM) ................................ 26 3.1.1 Modul Kontroler........................................................................ 27 3.1.2 Modul Jaringan ......................................................................... 31 3.1.3 Modul Pemancar Inframerah ..................................................... 34 3.1.4 Modul Penerima Inframerah ...................................................... 36 3.1.5 Perancangan Program pada TRM .............................................. 38 3.2 Perancangan Virtual Remote Monitoring Server (VRMS) ..................... 41 3.2.1 Halaman Awal (Home) .............................................................. 42 3.2.2 Halaman Login .......................................................................... 43 3.2.3 Halaman Virtual Remote ........................................................... 44 3.2.4 Perancangan Program Situs Pemantau dan Pengendali AC ........ 45 3.3 Perancangan Komunikasi Antara TRM dan VRMS............................... 49 Bab IV IMPLEMENTASI DAN EVALUASI SISTEM ...................................... 51 4.1 Spesifikasi Sistem Pemantauan dan Pengendali AC .............................. 51 4.2 Implementasi Sistem Pemantauan dan Pengendali AC .......................... 52 4.2.1 Proses Penempatan TRM ........................................................... 52 4.2.2 Pengaksesan Situs Pemantauan.................................................. 53 4.3 Pengujian Sistem Pengendali dan Pemantauan AC ................................ 55 4.3.1 Pengujian Konektivitas Jaringan TRM ...................................... 55 4.3.2 Pengujian Konektivitas Modul Inframerah pada TRM ............... 61 4.3.3 Pengujian Menggunakan Oscilloscope....................................... 62 4.3.4 Pengujian Keseluruan Sistem .................................................... 64 4.4 Analisis model TCP/IP pada Sistem Pengendali dan Pemantauan AC ... 66 4.5 Evaluasi Sistem Pemantau dan Pengendali AC ..................................... 66 4.5.1 Keunggulan ............................................................................... 66 4.5.2 Kendala ..................................................................................... 67
ix
Bab V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 68 5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 68 5.2 Saran .................................................................................................... 68 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 70 LAMPIRAN A
x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Mikrokontroler AVR ATmega8 ....................................................... 7 Gambar 2. 2 DT-IO IR Receiver .......................................................................... 8 Gambar 2. 3 Alokasi Pin Modul DT-I/O IR Receiver ........................................... 9 Gambar 2. 4 DT-IO IR Transmitter ..................................................................... 9 Gambar 2. 5 Alokasi Pin Modul DT-I/O IR Transmitter .................................... 10 Gambar 2. 6 Diagram Blok Modul Jaringan ....................................................... 11 Gambar 2. 7 Command Register untuk Kanal 0 .................................................. 13 Gambar 2. 8 Status Register untuk Kanal 0 ........................................................ 13 Gambar 2. 9 State Diagram untuk Modus Active Open ...................................... 15 Gambar 2. 10 State Diagram untuk Modus Passive Open ................................... 16 Gambar 2. 11 Gambar Perbandingan Model TCP/IP dengan Model OSI ............ 17 Gambar 2. 12 Layer Pada TCP/IP ...................................................................... 18 Gambar 2. 13 Pergerakan Data Dalam Layer TCP/IP ......................................... 19 Gambar 2. 14 Gambar Connection Request ........................................................ 20 Gambar 3. 1 Blok Diagram Sistem Pemantau dan Pengendali AC……………...25 Gambar 3. 2 Diagram Blok Sistem Pemantauan ................................................. 26 Gambar 3. 3 Diagram Blok Sistem Pengendali ................................................... 26 Gambar 3. 4 Blok Diagram Rangkaian Transmitter Receiver Module ................ 27 Gambar 3. 5 Skematik Pengkabelan Modul Kontroler ........................................ 29 Gambar 3. 6 Hasil rekam sinyal pada osciloscope .............................................. 30 Gambar 3. 7 Flowchart Modul Jaringan untuk Mengirim Kode instruksi ........... 33 Gambar 3. 8 Flowchart Fungsi Pengiriman Data ................................................ 33
xi
Gambar 3. 9 Flowchart Modul Jaringan untuk Menerima Kode instruksi ........... 34 Gambar 3. 10 Flowchart Fungsi Penerimaan Data ............................................. 34 Gambar 3. 11 Hubungan antar Modul Pemancar Inframerah dengan Modul Kontroler ........................................................................................................... 35 Gambar 3. 12 Bentuk Sinyal Sebelum didemodulasi .......................................... 37 Gambar 3. 13 Bentuk Sinyal Setelah didemodulasi ............................................ 37 Gambar 3. 14 Hubungan antar Modul Pemancar Inframerah dengan Modul Kontroler ........................................................................................................... 37 Gambar 3. 15 Flowchart Sistem Pengendalian AC ............................................. 39 Gambar 3. 16 Flowchart Sistem Pemantauan ..................................................... 41 Gambar 3. 17 Contoh Master Page .................................................................... 42 Gambar 3. 18 Rancangan Halaman Awal ........................................................... 43 Gambar 3. 19 Gambar Login Form .................................................................... 44 Gambar 3. 20 Contoh Halaman Virtual Remote .................................................. 45 Gambar 3. 21 Penerimaan Pesan dari TRM ........................................................ 46 Gambar 3. 22 Flowchart Halaman Home ........................................................... 47 Gambar 3. 23 Flowchart Pengiriman Pesan ke TRM .......................................... 48 Gambar 3. 24 Format Pesan HTTP Request GET ............................................... 49 Gambar 3. 25 Format Pesan HTTP Request POST ............................................. 50 Gambar 4. 1 Transmitter Receiver Module ( TRM )…………………………….52 Gambar 4. 2 Proses Penempatan TRM ............................................................... 53 Gambar 4. 3 Gambar Tampilan Halaman Awal Situs Pemantauan...................... 53 Gambar 4. 4 Gambar Tampilan Halaman Login Virtualremote........................... 54
xii
Gambar 4. 5 Gambar Tampilan Halaman Saat Salah Memasukan Password ....... 54 Gambar 4. 6 Tampilan virtualremote.................................................................. 55 Gambar 4. 7 Gambar Topologi Langsung ........................................................... 56 Gambar 4. 8 Gambar Topologi Koneksi Melalui Router..................................... 56 Gambar 4. 9 Pengujian Konektivitas untuk Koneksi Langsung .......................... 57 Gambar 4. 10 Pengujian Konektivitas untuk Koneksi Melalui Router ................ 58 Gambar 4. 11 Contoh Hasil Pengiriman Pesan Pemantauan ............................... 59 Gambar 4. 12 Contoh Hasil Pengiriman Pesan Pengendalian.............................. 59 Gambar 4. 13 Bentuk Pesan Pemantauan ........................................................... 60 Gambar 4. 14 Bentuk Pesan Pengendalian.......................................................... 60 Gambar 4. 15 Pengiriman Instruksi ON.............................................................. 63 Gambar 4. 16 Gambar Pengiriman Pesan HTTP GET pada Program Wireshark . 63 Gambar 4. 17 Bentuk Sinyal yang dipancarkan TRM pada oscilloscope ............. 64
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Tabel Konfigurasi Clock ............................................................. 5 Tabel 2. 2 Tabel Command Register untuk Kanal 0 ................................... 13 Tabel 2. 3 Tabel Interrupt Status Register untuk Kanal 0 .......................... 14
Tabel 3. 1 Lama Waktu Sinyal inframerah yang Direkam ......................... 31 Tabel 3. 2 Tabel Konfigurasi Pin Jumper Modul Pemancar Inframerah..... 35 Tabel 3. 3 Konfigurasi Pin pada Modul Penerima Inframerah ................... 36 Tabel 3. 4 Konfigurasi Pin OUT untuk Demodulasi Pulsa High dan Low .. 37 Tabel 3. 5 Konfigurasi Pengaktifan Interupsi ............................................ 40
Tabel 4. 1 Tabel Pengujian Response Time Pesan Pemantauan .................. 59 Tabel 4. 2 Tabel Pengujian Response Time Pesan pengendalian ................ 59 Tabel 4. 3 Hasil Pengujian Koneksi Inframerah Berdasarkan Jarak ........... 61 Tabel 4. 4 Hasil Pengujian Koneksi Inframerah Terhadap Penghalang ...... 62 Tabel 4. 5 Hasil Pengujian Sistem Pemantauan ......................................... 64 Tabel 4. 6 Hasil Pengujian Sistem Pengendali ........................................... 65 Tabel 4. 7 Hasil Persentase Keseluruhan Pengujian ................................... 65
xiv
