BAB IV HASIL DAN UJI COBA IV.1 Tampilan Hasil Pada bab ini, akan ditampilkan hasil dari aplikasi pengontrolan peralatan listrik rumah tangga berbasis interfacing komputer dan SMS yang telah dirancang dalam skripsi ini. IV.1.1 Tampilan Hasil Hardware Berikut adalah tampilan dari hardware yang dirancang dalam aplikasi pengontrolan peralatan listrik rumah tangga berbasis interfacing komputer dan SMS.
Gambar IV.1. Tampilan Hasil Rangkaian
56
57
Hardware di atas merupakan hardware simulasi aplikasi pengontrolan peralatan listrik rumah tangga berbasis interfacing komputer dan SMS. Terlihat pada gambar IV.1, aplikasi ini terdiri dari beberapa bola lampu pijar, kipas, dan steker, serta handphone nokia 3310 sebagai pengirim sms gateway, dan adaptor sebagai sumber tegangan. IV.1.2 Tampilan Hasil Interface (Antarmuka) Berikut ini adalah tampilan hasil antarmuka pada aplikasi pengontrolan peralatan listrik rumah tangga berbasis interfacing komputer dan SMS yang dibangun. 1. Tampilan Hasil Awal (Dalam Keadaan Standby) Form tampilan awal adalah form yang berfungsi untuk melakukan pengontrolan peralatan listrik rumah tangga. Pada form ini terdapat 4 (empat) pengontrol lampu, 2 (dua) pengontrol steker, dan 2 (dua) pengontrol kipas. Serta text yang akan menampilkan status dari kondisi pengontrolan. Form tampilan awal selain dapat melakukan pengontrolan secara langsung juga dapat menerima input dari sms pengontrol yang dikirim untuk mematikan atau menyalakan alat listrik rumah tangga yang ada. Hal itu dapat dilakukan dengan cara si pemilik rumah yang no handphonenya telah didaftarkan mengirimkan sms berupa kode “a” atau “b” atau “c” dsb ke dalam sistem. Selanjutnya sistem rangkaian relay akan memberikan arus atau kondisi 1 pada sistem minimum, setelah itu sistem minimum akan memberikan informasi kekomputer dan akan menampilkan kondisi atau alat rumah tangga mana yang akan dinyalakan pada aplikasi tersebut (lihat gambar IV.2.)
58
Gambar IV.2. Tampilan Hasil Awal (Form Dalam Keadaan Standby)
59
2. Tampilan Hasil Lampu 1 Menyala Jika sms masuk dari pengirim untuk menyalakan lampu 1, maka pengirim harus mengirimkan karakter “a” ke nomor sms gateway dan secara otomatis label lampu 1 akan berubah warna menjadi warna hijau (lampu dalam keadaan “ON”) dan teks status akan menginformasikan “lampu 1 menyala” Selain menggunakan sms, pengontrolan alat listrik rumah tangga juga dapat dilakukan secara langsung dengan menggunakan kontrol tombol on/off pada interface aplikasi (lihat gambar IV.3.)
Gambar IV.3. Tampilan Hasil Lampu 1 Menyala
60
3. Tampilan Hasil Lampu 1 Padam Jika sms masuk dari pengirim untuk mematikan lampu 1, maka pengirim harus mengirimkan karakter “b” ke nomor sms gateway dan secara otomatis label lampu 1 akan berubah warna menjadi warna hitam (lampu dalam keadaan “OFF”) dan teks status akan menginformasikan “lampu 1 padam” Selain menggunakan sms, pengontrolan alat listrik rumah tangga juga dapat dilakukan secara langsung dengan menggunakan kontrol tombol on/off pada interface aplikasi (lihat gambar IV.4.)
Gambar IV.4. Tampilan Hasil Lampu 1 Padam
61
IV.2 Analisa Hasil Yang Dicapai Dalam menganalisa hasil yang dicapai, barometer analisa kebutuhan fungsional dan nonfungsional sebagaimana yang telah di cantumkan dalam bab III. IV.2.1. Analisa Hasil Kebutuhan Fungsional Kebutuhan fungsional adalah jenis kebutuhan yang berisi proses-proses apa saja yang nantinya dilakukan oleh sistem. Kebutuhan fungsional juga berisi informasi-informasi apa saja yang harus ada dan dihasilkan oleh sistem. Berikut kebutuhan fungsional yang terdapat pada sistem yang dibangun : 1.
Sensor relay I/O board yang dirancang mampu melakukan kondisi peralatan listrik rumah tangga apakah dalam kondisi on atau off.
2.
Komputer harus mampu berkomunikasi dengan sistem minimum microcontroller untuk melakukan proses pengontrollan peralatan listrik.
3.
Aplikasi secara integratif harus mampu untuk bekerja secara optimal, dimana rangkaian sistem kontrol harus terkoneksi tanpa ada hambatan dengan komputer dan HP.
62
IV.2.2. Analisa Hasil Kebutuhan NonFungsional Kebutuhan ini adalah tipe kebutuhan yang berisi properti perilaku yang dimiliki oleh sistem. Berikut adalah kebutuhan nonfungsional yang dimiliki sistem : 1. Operasional a.
Dibangun dengan menggunakan VB.Net 2008 sebagai tools pemrograman dipadukan dengan memanfaatkan MySQL versi 5 sebagai aplikasi pendukung basis data.
b.
Aplikasi yang dibangun hanya dapat berjalan pada sistem operasi Windows 32 bit (Windows XP), tidak pada sistem operasi lainnya, dengan hardware minimum adalah processor setara Pentium IV dan Memori 512 MB. Dengan spesifikasi di atas, maka komponen-komponen yang dibutuhkan
untuk membangun dan menguji aplikasi ini adalah : i. Komponen berupa : i.a. Paket software Visual Studio 2008 i.b. PC dengan Processor IV, Memori 512 MB, Kartu Grafik 128 MB i.c. Rangkaian Sensor Banjir yang terdiri atas rangkaian switch magnetik dan receiver yang dirangkai sendiri serta sistem minimum microcontroller ATMega 8535 sebagai terminal kontrol. i.d. Konektor DB-9 untuk port serial ii. Alat uji yang digunakan untuk menguji adalah : i.a. PC dengan Processor Pentium IV, Memori 512MB, Kartu Grafik 128 MB
63
i.b. Voltmeter DC 2. Kinerja a.
Sistem yang dirancang harus mampu melakukan kondisi peralatan listrik rumah tangga apakah dalam kondisi on ataukah off.
b.
Komputer
harus
mampu
berkomunikasi
dengan
sistem
minimum
microcontroller untuk melakukan proses pengontrollan peralatan listrik. c.
Aplikasi secara integratif harus mampu untuk bekerja secara optimal, dimana rangkaian sistem kontrol harus terkoneksi tanpa ada hambatan dengan komputer dan HP.
IV.3. Implementasi Dan Hasil Uji Coba IV.3.1. Pengujian Software Adapun tujuan pengujian software adalah untuk mengetahui bahwa program serta perangkat yang berhubungan dengan PC telah dapat menjalankan fungsinya dengan baik. Dalam pengujian ini diperlukan peralatan–peralatan sebagai berikut : 1. Laptop dengan spesifikasi Intel Celeron 1,86GHz ke atas. 2. Sistem operasi Windows XP. 3. Visual Studio 2008 dan MySQL versi 5 sebagai aplikasi pendukung basis data 4. Hardware (meliputi konektor DB 9 dan USB to serial converter) Pengujian awal dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ke Laptop. USB to serial converter dihubungkan ke DB 9 female yang ada di rangkaian, selanjutnya
64
membuat program dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Studio 2008 untuk mengendalikan port serial. IV.3.2. Pengujian Port Serial Untuk mengendalikan port serial dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Studio 2008, digunakan kontrol MSComm. Kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi antara program aplikasi yang kita buat dengan port serial untuk mengirim atau menerima data melalui port serial. Setiap MSComm hanya menangani satu port serial sehingga jika kita ingin menggunakan lebih dari satu port serial, kita juga harus menggunakan MSComm sebanyak port serial yang kita pakai. IV.3.2.1. Properti MSComm Jumlah properti pada MSComm sangat banyak sehingga kita tidak akan membahas seluruhnya. Kita hanya akan membahas beberapa properti yang perlu kita ketahui sebelum kita dapat menggunakan MSComm. Properti-properti yang sering dipakai adalah sebagai berikut : 1. CommPort : Digunakan untuk menentukan nomor port serial yang dipakai 2. Setting : Digunakan untuk menset nilai baut rate, pariti, jumlah bit data, dan jumlah bit stop 3. PortOpen : Digunakan untuk membuka ataupun menutup port serial yang dihubungkan dengan MSComm ini 4. Input : Digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer penerima 5. Output : Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim
65
Berikut adalah contoh penggunaan properti tersebut untuk komunikasi menggunakan modem. Private Sub Form_Load ( ) MSComm1.CommPort = 1 MSComm1.Settings
= “9600,8,1”
MSComm1.InputLen
=0
MSComm1.PortOpen
= True
MSComm1.OutPut
= “ATV1Q0” & chr$ (13)
Do DoEvents Buffer$ = Buffer$ & MSComm1.Input Loop Until InStr (Buffer$, “OK”, & vbCLRF) MSComm1.PortOpen = False End sub
Kode-kode program pada prosedur di atas akan melakukan aksi
sebagai
berikut : d. Port serial yang digunakan adalah COM 1 e. Setting MSComm adalah baud rate 9600, tanpa paritas, jumlah data 8 bit, dan jumlah bit stop adalah 1 f. Memerintahkan kontrol MSComm membaca seluruh isi buffer ketika menggunakan perintah Input (MSComm1.InputLen=0)
66
g. Membuka port serial h. Mengirim perintah “ATV1Q0” diikuti ASCII 13 (enter) ke odem i. Menunggu modem mengirimkan jawaban “OK” ke komputer j. Menutup port serial
IV.3.2.2. Even Pada MSComm MSComm hanya mempunyai satu even saja, yaitu even OnComm. Even ini dibangkitkan jika nilai properti dari CommEvent berubah yang mengindikasikan telah terjadi even pada port serial baik even komunikasi maupun even error. Tabel IV.1 dan Tabel IV.2 berikut adalah nilai-nilai dari properti CommEvent. Nilai properti ini tidak tersedia pada design time, tetapi hanya dapat dibaca pada saat run time. Tabel IV.1 Nilai-Nilai Properti Even Error Pada CommEvent Konstanta
Keterangan
comEventFrame
Hardware mendeteksi adanya kesalahan framing
comEventRxParity
Hardware mendeteksi adanya kesalahan pariti
comEventRxOver
Buffer penerima mengalami over flow, tidak ada ruang kosong lagi pada buffer penerima
comEventTxFull
Buffer kirim penuh
comEventOverrun
Port mengalami overrun
comEventBreak
Sinyal break diterima
comEvenDCB
Mendapatkan kembali Device Control Block (DCB) dari port serial
67
Tabel IV.2 Nilai-nilai Properti Even Komunikasi Pada CommEvent Konstanta comeEvSend
Keterangan Jumlah karakter pada buffer kirim lebih sedikit daripada nilai properti Sthreshold. Even ini akan dibangkitkan jika nilai pada properti Sthreshold tidak isi „0‟.
comEvReceive
Telah diterima karakter sebanyak nilai properti Rthreshold. Even ini akan dibangkitkan terus menerus sampai data diambil dari buffer penerima menggunakan perintah Input. Even ini akan dibangkitkan jika nilai pada properti Rthreshold tidak diisi „0‟.
comEvCTS
Terjadi perubahan pada saluran Clear to Send
comEvDSR
Terjadi perubahan pada saluran Data Set Ready
comEvCD
Terjadi perubahan pada saluran Carier Detect
ComEvRing
Terdeteksi adanya sinyal Ring
Com EvEOF
Karakter End of File diterima
Berikut adalah contoh penggunaan even OnComm untuk menggunakan mikrokontroler. Akan dibaca even comEvReceieve : Private Static Sub MSComm1_OnCom ( ) Dim Buffer as variant Select case MSComm1.commEvent Case comEvReceieve If MSComm1.InBuffer Count >= 3 then Buffer = CStr (MSComm1.Input) If Mid (Buffer, 1, 1) = “0” then
komunikasi
68
If Mid (Buffer, 2, 1) = “K” then StatusBar1.panels (“value”) .text = “Value : “ & Asc (Mid (Buffer, 3, 1)) StatusBar1.panels (“Status”).text = “Status : connect” End if End if End if End select End Sub
Kode-kode program pada prosedur di atas akan melakukan aksi sebagai berikut : a. Mendeteksi even comEvReceive, kemudian menentukan apakah sudah diterima tiga buah karakter pada buffer penerima. b. Menentukan apakah karakter yang diterima adalah karakter „OK‟. Jika karakter yang diterima adalah karakter „OK‟, maka akan diubah nilai „Value‟ dan nilai „Status‟ pada properti kontrol StatusBar1. Hampir semua komponen digital bekerja pada level tegangan-tegangan TTL. Dalam membentuk saluran RS232 diperlukan pengubahan level tegangan timbal balik antara TTL-RS232. Hal ini dilakukan oleh IC MAX232 yang berisikan 2 buah RS232 Line Driver dan 2 buah Line Receiver. Dalam IC tersebut dilengkapi dengan penggandaan tegangan DC sehingga meskipun catu daya untuk IC MAX232 hanya + 5 Volt, ia sanggup melayani level tegangan RS232 antara -10 Volt sampai 10 Volt.
69
Gambar IV.8. Rangkaian Driver RS232 IV.3.2.3. Relay Relay adalah komponen yang terdiri dari sebuah kumparan berinti besi yang akan menghasilkan elektromagnet ketika kumparannya dialiri oleh arus listrik. Elektromagnet ini kemudian menarik mekanisme kontak yang akan menghubungkan kontak Normally-Open (NO) dan membuka kontak Normally-Closed (NC). Sedikit menjelaskan, kata Normally disini berarti relay dalam keadaan non-aktif atau nonenergized, atau gamblangnya kumparan relay tidak dialiri arus. Jadi kontak Normally-Open (NO) adalah kontak yang pada saat Normal tidak terhubung, dan kontak Normally-Closed (NC) adalah kontak yang pada saat Normal terhubung. Singkat saja, karakteristik relay antara lain adalah tegangan kerja koil/kumparan. Ada yang 5Vdc, 12Vdc, 24Vdc, 36Vdc, hingga 48Vdc. Kalau ada relay DC yang tegangan kerja koilnya selain itu tolong dibagi informasinya lewat komentar. Tegangan kerja adalah tegangan yang harus diberikan kepada koil agar
70
relay dapat bekerja. Selain itu ada karakteristik kemampuan kontak relay. Bisa 3A, 5A, 10A, atau lebih. Maksudnya adalah arus maksimal yang mampu dialirkan oleh kontak relay adalah sesuai dengan karakteristiknya, jadi bisa 3A, 5A, atau 10A.
Gambar III.8. Relay I/O Board Komponen aktif rangkaian di atas adalah 2 buah transistor jenis NPN yang disusun secara Darlington. Transistor ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki basisnya, dan akan menyumbat arus jika tidak terdapat arus bias pada kaki basisnya. Relay yang dapat digunakan dengan rangkaian ini adalah relay dengan tegangan kerja koil antara 5Vdc hingga 45Vdc. Jika relay yang digunakan membutuhkan tegangan kerja diatas 45Vdc, maka gantilah transistor C828 dengan transistor yang memiliki tegangan kerja lebih besar seperti BD139 misalnya.
71
Untuk relay-relay kecil dengan tegangan kerja 5V – 24V, untuk lebih menghemat biaya, transistor TIP31C dapat diganti dengan C828 atau NPN sejenis. Untuk relayrelay besar, maka transistor TIP31C sudah lebih dari cukup untuk mengaktifkan relay dengan mantap. Berikut adalah sedikit contoh perhitungan praktis (bukan teoritis seperti ketika sekolah atau kuliah) dalam perancangan rangkaian driver relay menggunakan transistor darlington. Pertama-tama lakukan pengukuran resistansi kumparan relay. Sebagai contoh disini saya gunakan relay SPDT 12V dengan kapasitas arus 5A. Dari hasil pengukuran nilai resistansi kumparan relay adalah sebesar 358 ohm (boleh jadi Anda akan mendapatkan nilai yang berbeda). Dengan demikian arus yang ditarik adalah sebesar 12V / 358 Ohm = 33,5 mA. Sehingga transistor harus dapat menghasilkan arus sedikitnya 2-3 kali lebih besar dari 33,5 mA, yakni sekitar 100 mA (dalam contoh ini saya menggunakan faktor pengali 3). Transistor yang digunakan adalah 2 buah transistor NPN tipe C828 yang murah dan mudah sekali didapatkan dipasaran. Transistor C828 memiliki penguatan arus DC (hfe) sekitar 130 – 520 kali tergantung dari grup tipe transistornya.Tapi daripada bingung, kita anggap saja penguatan arusnya sebesar 100 kali. Transistor C828 memiliki VBE = 0,8V. Transistor disusun secara Darlington sehingga penguatan arusnya menjadi 100 x 100 = 10.000 kali. Selanjutnya arus basis minimal dapat dihitung sebesar: Ib = 100 / 10000 = ±10 uA. Jika VBE bernilai 0,8 volt dan tegangan keluaran logika 1
72
mikrokontroler bernilai 4,8 volt, maka RB dapat dihitung sebagai berikut: RB = (4,8 – 0,8 – 0,8) / 10E-6 = 320000 ohm. Jika digunakan pada mikrokontroler AVR, maka rangkaian tersebut akan bekerja sangat baik tanpa masalah, karena pada saat kondisi RESET, semua port I/O AVR berada pada kondisi high-impedance. Berbeda halnya jika digunakan pada mikrokontroler AT89S. Pada saat RESET, semua port I/O MCS-51 berada pada kondisi High berlogika 1, sehingga selama RESET, relay akan aktif sejenak. Untuk itu, pada program inisialisasi haruslah mengeset port I/O yang digunakan untuk memicu relay ke kondisi Low. Solusi lain yang lebih baik adalah menggunakan driver relay yang aktif-low. Solusi lain jika aplikasi kita menggerakkan banyak relay, maka dapat digunakan IC ULN2003A, yang memiliki 7 buah transistor darlington yang siap digunakan untuk menggerakkan relay. IV.4 Kelebihan dan Kekurangan IV.4.1. Kelebihan Dari Aplikasi Yang Dirancang Adapun kelebihan aplikasi pengontrolan peralatan listrik rumah tangga berbasis interfacing dan SMS gateway adalah sebagai berikut : 1.
Pengontrolan terhadap peralatan listrik rumah tangga sudah dapat dilakukan dengan cara terkomputerisasi, sehingga dapat menghemat energi listrik yang tidak diperlukan.
73
2.
Aplikasi dirancang berbasis sms gateway sehingga memberikan kemudahan bagi pemilik rumah untuk melakukan pengontrolan peralatan listrik rumah tangga walaupun pemilik rumah tidak sedang berada di rumah.
3.
Proses pengontrolan dapat berlangsung selama 24 jam, tanpa perlu ada petugas yang selalu mengawasi setiap saat.
IV.4.2 Kekurangan Dari Aplikasi Yang Dirancang Adapun kekurangan aplikasi pengontrolan peralatan listrik rumah tangga berbasis interfacing dan SMS gateway adalah sebagai berikut : 1. Aplikasi hanya dapat dijalankan pada system operasi windows, tidak pada sistem operasi lainnya. 2. Karena aplikasi dibangun dengan bahasa pemrograman Visual Basic.Net 2008 maka tidak dapat digunakan untuk komputer dengan kapasitas memori dibawah 512 MB dan dibawah Pentium IV. 3. Aplikasi ini masih menggunakan USB to serial converter, sehingga komunikasi datanya masih lambat.
