BAB III PERANCANGAN
Bab ini membahas perancangan alat Kompor Listrik Digital IoT dengan menggunakan Microcontroller Open Source Wemos. Microcontroller tersebut digunakan untuk mengolah informasi yang telah didapatkan oleh module ESP8266 dan mengatur operasi kerja peralatan yang lainnya untuk menampilkan hasilnya pada lcd tersebut. Pembuatan sistem dibagi dalam beberapa blok perangkat yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Pembuatan sistem meliputi perencanaan perangkat keras dan perencanaan perangkat lunak.
3.1
Prinsip Kerja Sistem Sistem yang telah dibangun, secara garis besar terdiri dari blok rangkaian
seperti terlihat pada gambar dibawah ini :
Temperatur Sensor LM35
Power Supply
Internet Could Blynk
Microcontroller Wemos
Internet Server Could Blynk
Transistor Driver TIP122
Elemen Peltier
Gambar 3.1 Blok Rangkaian sistem
Secara garis besar, cara kerja sistem ini adalah :
Temperatur
sensor
LM35
akan
memberikan
informasi
kepada
microcontroller Wemos mengenai keadaan suhu lingkungan di sekitar.
Power Supply akan memberikan energi kepada system, sehingga seluruh 32
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
peralatan dapat berkerja dan berfungsi dengan baik.
Microcontroller Wemos akan membaca suhu dengan bantuan Temperatur sensor LM35 dan kemudian mengirimkan data tersebut kepada Server Blynk dengan format TCP/IP untuk kemudian di tampilkan pada smartphone.
Microcontroller Wemos juga akan membaca perintah yang telah dikirimkan oleh Server Blynk dengan format TCP/IP yang akan kemudian di ubah dengan untuk memberikan logika “HIGH” atau “LOW” pada Pin tertentu
Transistor driver berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan arus listrik pada peltier dengan menggunakan referensi HIGH atau LOW pada microcontroller dan mengubahnya menjadi status “Cut of” atau “Saturasi”.
Smartphone dengan bantuan Blynk APP akan mengubah informasi yang telah dikirimkan oleh server blynk menjadi tampilan yang menunjukan suhu dari peltier pada system.
3.2
Perancangan Perangkat Keras Dalam pemilihan komponen pada sistem-sistem ini maka sangatlah
penting untuk memperhatikan beberapa hal berikut ini : 1. Menggunakan Microcontroller dengan platform Open Source sehingga untuk pengembangannya dapat di support oleh komunitas pengguna Microcontroller ini. 2. Menggunakan komponen-komponen yang tersedia di pasaran, sehingga harganya murah dan mudah di dapat. 3. Rangkaian yang sederhana sehingga mudah untuk dilakukan penambahan untuk pengembangan lebih lanjut.
3.2.1. Rangkaian Temperatur Sensor LM35 Pada sistem ini untuk membaca suhu pada peltier menggunakan sensor LM35. 1 buah sensor ini dipasang sehingga pada bagian metalik di bawah panic baik
penggorengan
akan
menempel,
sehingga
ketika
temperature
panci/penggorengannaik maka dengan mudah sistem akan mengukur kenaikan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
suhu tersebut. Beberapa pertimbangan-pertimbangan yang digunakan untuk memilih sensor ini adalah sebagai berikut: 1. Harga komponen sangat murah. 2. Berbentuk modul sehingga mudah dilakukan penggantian apabila terjadi kerusakan. 3. Rangkaian dapat dibuat sangat kecil. 4. Rentang pengukuran suhu yang sangat besar dari -55oC sampai dengan 150oC
Gambar 3.2 Rangkaian sensor suhu LM35
3.2.2. Minimum System Microcontroller Wemos Rangkaian microcontroler berfungsi untuk mengolah informasi yang didapatkan dari Transducer. Kemudian memproses data analog tersebut menjadi data digital, dan mengeluarkan hasilnya dalam bentuk informasi digital yang dapat dengan mudah di akses melalui tulisan. Diharapkan dengan minimum system ini akan dapat menghemat biaya yang dikeluarkan untuk membangun system ini. Berikut adalah minimum system dari Microcontroller Wemos.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Gambar 3.3 Minimum system Microcontroller Wemos
Spesifikasi Hardware : Microcontroller
ESP-8266EX
Operating Voltage
3.3V
Digital I/O Pins Analog Input Pins Clock Speed
11 1(Max input: 3.2V) 80MHz/160MHz
Flash
4M bytes
Length
68.6mm
Width
53.4mm
Weight
25g
Microcontroller
ESP-8266EX
Operating Voltage
3.3V
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
3.2.3. Rangkaian Power Supply Pada sistem ini menggunakan 2 transformator stepdown dari 220 Volt AC menjadi 12 Volt AC. 1 buah transformator 12 Volt 3 Ampere khusus digunakan untuk menghidupkan peltier 72 watt, 1 buah transformator 12 Volt 0.3 Ampere digunakan menghidupkan system microcontroller wemos dan yang lainnya. Jembatan diode diterapkan sehingga dapat mengubah dari arus AC menjadi arus DC, dan terakhir kapasitor 1000 uF di terapkan untuk menghilangkan noise serta ripple-riple yang terjadi. Beberapa pertimbangan-pertimbangan yang digunakan untuk memilih sensor ini adalah sebagai berikut: 1. Harga komponen sangat murah. 2. Rangkaian yang sederhana. 3. Komponen-komponen mudah didapatkan di pasaran. 4. Apabila terjadi short circuit tidak mengakibatkan kerusakan pada komponen yang lainnya
Gambar 3.4 Rangkaian Power Supply
3.2.4. Rangkaian Driver Transistor TIP122 dan Peltier Rangkaian di bawah ini merupakan driver untuk memutuskan atau menyambungkan arus listrik yang akan digunakan untuk menghidupkan peltier.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
Rangkaian ini berkerja seperti sakelar elektronik namun yang membedakannya adalah sakelar elektronik ini dikendalikan oleh logika High/Low yang dikeluarkan oleh Microcontroller Arduino Uno.
12_Volt_3_Ampere
12_Volt
Wemos_IO_Digital_13 Gnd
TIP121
Gambar 3.5 Rangkaian Driver transistor
Transistor bekerja dengan Karakteristik saturasi dan cut off. ketika transistor berkerja pada saturasi maka peltier akan mati untuk sementara. Namun ketika transistor berkerja pada daerah cut off maka arus akan mengalir dari catu daya menuju kolektor transistor melewati peltier sehingga akan menyebabkan peltier menjadi panas dan dingin.
3.3
Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak dibuat dengan menggunakan flowchart.
Flowchart atau diagram alir merupakan sebuah diagram dengan simbol-simbol grafis yang menyatakan aliran algoritma atau proses yang menampilkan langkahlangkah yang disimbolkan dalam bentuk kotak, beserta urutannya dengan menghubungkan masing masing langkah tersebut menggunakan tanda panah. Diagram ini bisa memberi solusi selangkah demi selangkah untuk penyelesaian masalah yang ada di dalam proses atau algoritma tersebut. berikut adalah flowchart sistem ini :
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
Mulai
Inisialisasi
Microcontroller Wemos menerima data dari Cloud Blynk
Cloud Server Wemos
Memberikan sinyal High kepada Transistor Driver
Membaca Tegangan pada sensor suhu LM 35
Data mengenai keadaan suhu di proses Ya oleh Microcontroller Wemos
Microcontroller Wemos mengirimkan data kepada Cloud Blynk
Ya Looping ulang Kirim Data lewat Internet ke Server Blynk Tidak
Selesai
Gambar 3.6 Flowchart
Secara garis besar flowchartnya dapat diberikan gambaran sebagai berikut :
Microcontroller Wemos akan membaca data yang telah dikirimkan oleh Server Cloud Blynk. Data tersebut berisi tentang adanya perintah untuk memutuskan atau menyambungkan arus listrik kepada peltier sehingga dapat mematikan ataupun menghidupkan peltier tersebut.
Setelah data di terima maka microcontroller wemos akan memberikan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
sinyal high atau low kepada transistor driver.
Pada saat yang bersamaan microcontroller wemos akan membaca dan memproses suhu pada peltier, dengan membaca tegangan pada sensor suhu LM35.
Microcontroller Wemos akan mengirimkan data kembali kepada Server Cloud Blynk.
Selesai Microcontroller Wemos mengirimkan data kepada Server Cloud Blynk. Microcontroller Wemos akan kembali menunggu perintah dari Server Cloud Blynk.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
