BAB IV PERANCANGAN SISTEM 4.1
Gambaran Umum Sistem
Perancangan kendali kelistrikan rumah menggunakan web dimulai dari perancangan hardware yaitu rangkaian pengendali dan rangkaian pemantau seperti rangkaian sensor kemudian alat-alat yang akan dikendalikan seperti lampu. Blok diagram pada gambar dibawah ini merupakan blok dengan loop tertutup karena dalam hal ini sistem membutuhkan umpan balik (feedback) dari alat yang dikendalikan.
Gambar 4.1 Blok Diagram Kendali Listrik Rumah Gambar 4.1 menjelaskan bahwa pada awalnya user menggunakan komputer yang telah difasilitasi oleh aplikasi berbasis web untuk mengendalikan alat. Komputer tersebut dijadikan server yang akan dikoneksikan dengan perangkat hardware mikrokontroler. Tugas mikrokontroler sebagai pengendali keseluruhan alat kelistrikan secara otomatis. Mikrokontroler ini akan menerima sinyal data dari sensor cahaya yang akan dikirim ke komputer (webserver). Relay bertugas untuk menjalan lampu yang difungsikan sebagai switch antara listrik 220 volt
40
dengan lampu-lampu arus AC dan diperintahkan oleh mikrokontroler. Mikrokontroler membutuhkan supply energi listrik stabil, untuk itu power supply memberikan energi 5 volt ke mikrokontroler.
4.1.1 Relay dan Switch
Disini digunakan pengendalian secara dua arah, yaitu menggunakan rangkaian saklar bersumber listrik DC (gambar 4.2a) dan rangkaian saklar yang bersumber listrik AC (gambar 4.2b). Kemudian rangkaian yang bersumber listrik DC ini akan difungsikan untuk pengendali listrik secara otomatis menggunakan mikrokontroler yang terhubung dengan komputer. Dan untuk saklar yang bersumber listrik AC ini difungsikan sebagai kendali listrik rumah secara manual. Untuk lebih jelasnya penulis telah membuat rangkaian satu saklar bersumber listrik AC dan satu saklar bersumber listrik DC seperti pada gambar 4.3.
Gambar 4.2a Relay Switch DC
Gambar 4.2b Switch Sumber AC
41
Gambar 4.3 Rangkaian kendali 2 arah sumber AC dan DC
4.1.2 Light Sensor
Sensor yang dipakai untuk mengirim sinyal yaitu sensor LDR (Light dependent Resistor)(gambar 4.4). Sensor LDR ini dipergunakan sebagai sensor pendeteksi cahaya. Sensor ini dikatakan aktif jika LDR tidak membaca keberadaan cahaya atau gelap sehingga menghasilkan nilai tahanan resistennya yang semakin besar. Sebaliknya jika LDR membaca keberadaan cahaya yang terang maka nilai tahanan resistennya akan semakin kecil. Jadi fungsi LDR ini sangat penting untuk mengetahui keadaan lampu melalui web.
Gambar 4.4 LDR sebagai sensor peka cahaya
42
Berikut ini adalah gambar skematik rangkaian sensor peka cahaya secara keseluruhan.
Gambar 4.5 Rangkaian Sensor peka cahaya Pada Gambar 4.5 ini sensor cahaya yang digunakan sebagai pendeteksi cahaya yang dihasilkan oleh lampu yang dikendalikan. Sensor cahaya ini akan aktif bila menerima cahaya dari lampu yang dikendalikan untuk menyala. Sebaliknya sensor akan tidak aktif bila tidak menerima cahaya dari lampu yang dikendalikan.
4.1.3 Power Supply
Power supply adalah bagian dalam komputer yang berfungsi menyuplai tegangan ke komponen lain. Fungsi utama dari power supply adalah mengubah arus listrik bolak balik / AC (arus listrik yang dari PLN) menjadi arus searah / DC. Hal ini dirubah menjadi arus searah karena komponen elektronika yang ada hanya membutuhkan arus searah atau arus
43
daya rendah. Pada sistem ini, penulis menggunakan power supply yang dikonversikan menjadi arus listrik searah 5 volt seperti gambar 4.6.
Gambar 4.6 rangkaian Power Supply 5 volt
4.2
Diagram Alir Sistem
4.2.1 Flowchart Kendali Lampu Seperti pada sub bab 4.1 telah dijelaskan gambaran umum sistem, pada sub bab ini adalah alur jalannya sistem seperti gambar 4.7. Ketika kita menjalankan sistem, dimulai dengan login. Ketika validasi login benar kita lasung bisa dihadapkan kesistem dan dapat melakukan kontrol lampu. Ketika kita akan menjalankan lampu maka pc akan mengirimkan perintah ke board relay, sehingga relay aktif dan dapat menghidupkan lampu.
44
Start
Login
Input Username password
Validasi Login
T
Y Tampilkan kondisi lampu
Tidak
Jalankan Relay? Ya Jalankan perintah PC Server
Jalankan perintah MCU
Aktifkan Relay
End
Gambar 4.7 Flowchart Kendali Lampu
4.2.2 Flowchart Pemantauan Lampu
Pada gambar 4.8 merupakan flowchart pemantauan lampu. Ketika kita menjalankan sistem, kita diminta untuk melakukan proses login. Jika login berhasil maka sistem langsung meminta sensor untuk mengecek lampu dengan menggunakan sensor peka cahaya. Jika sensor bernilai true artinya
45
lampu aktif, sebaliknya lampu tidak aktif. Lampu yang aktif atau tidak nantinya akan ditampilkan agar dapat dilihat oleh pengguna. Start
Login
Input Username password
Validasi Login
T
Y
Cek Sensor Cahaya
Sensor True ?
Tidak
Ya
Lampu Hidup
Lampu Mati
Tampil Kondisi Lampu
End
Gambar 4.8 Flowchart Pemantauan Lampu
4.3
Diagram Konteks
Diagram konteks yaitu diagram yang menggambarkan hubungan antara entitas eksternal dengan sistem. Dimana data yang diinputkan oleh bagian komponen eksternal akan diproses didalam sistem dan akan menghasilkan laporan yang diinginkan oleh komponen eksternal tersebut. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut ini :
46
Gambar 4.9 Diagram konteks sistem
4.4
Diagram Arus Data (Data Flow Diagram(DFD)) Level 0
Diagram arus data merupakan diagram yang menggambarkan arus data dalam sistem yang akan dibangun, secara paralel dan terstruktur dengan mengikut sertakan komponen-komponen entitas-entitas yang terkait baik entitas luar maupun entitas dalam, media penyimpanan, proses-proses sistem maupun simbolsimbol panah yang menunjukkan hubungan arus data dari proses entitas yang terkait.
Gambar 4.10 DFD Level 0
47
Dari gambar 4.10, disini dapat dijelaskan bahwa dalam proses status terdapat dua entitas yaitu admin dan user. Disini admin dapat melakukan keseluruhan tugas yaitu kontrol lampu, mengolah data user dan mendapatkan laporan. Sedangkan untuk user hanya dapat mengontrol lampu dan mendapatkan laporan. Kontrol lampu yang dilakukan oleh admin atau user dari web ini akan tersimpan didalam database setiap perubahannya. Lampu-lampu yang hidup atau mati akan dideteksi oleh sensor cahaya yang mana sinyal data tersebut dikirim ke mikrokontroler dan mikrokontroler tersebut mengirim data melalui kabel serial yang data tersebut dibaca oleh aplikasi web php. Aplikasi web ini yang akan menyimpan setiap perubahan data yang diterima ke database mysql. Kontrol lampu yang dikendalikan dari web, akan mengirim data dari php ke serial komputer yang dikoneksikan menuju mikrokontroler. Data yang diterima mikrokontroler ini akan mengaktifkan relay sebagai switch antara listrik 220 volt ke lampu rumah. Pengontrolan ini secara dua arah, jika kita telah menghidupkan lampu melalui web, kita dapat pula mematikan lampu rumah tersebut secara manual dengan perangkat switch / stop kontak biasa. Status-status lampu yang telah tersimpan didalam database ini dapat kita lihat dengan menampilkan laporan data. Laporan yang akan tampil nantinya yaitu status lampu mana yang telah dihidup atau matikan dengan keterangan waktunya.
48
4.5
Struktur File
Basis data yang digunakan yaitu Mysql. Dibuat sebuah database dengan nama “kelistrikan” dimana terdapat data status dalam tabel yang mengandung Field-field tertentu yang disusun sesuai kebutuhan. Dalam database ini berfungsi sebagai penyedia informasi bagi si pemakai sistem. File yang digunakan dalam perancangan smarthouse perancangan kendali dan pemantauan rumah berbasis web dengan Atmega 2560 ini dapat dilihat sebagai berikut : 1. Tabel Status Nama Tabel
:
status
Fungsi
:
Menyimpan kondisi keadaan lampu beserta waktu saat tersimpan ke database
Primary Key
:
id
NO
Nama Field
Type
Size
Keterangan
1
Id
Varchar
30
Id
2
Status
Varchar
40
Kondisi lampu
3
Tanggal
Date
-
Tanggal lampu
4
waktu
Time
-
Waktu lampu
Tabel 4.1 Struktur File Status 2. Tabel Status Nama Tabel
:
account
Fungsi
:
menyimpan dan menghapus data login
Primary Key
:
user
49
NO
Nama Field
Type
Size
Keterangan
1
User
Varchar
15
Username untuk login
2
Pass
Varchar
15
Password Login
3
Sebagai
Varchar
15
Pemilihan hak akses login
Tabel 4.2 Struktur File Login
4.6
Perancangan Interface Web 4.5.1
Halaman Awal
Gambar 4.11 Rancangan halaman index
50
4.5.2 Halaman Login
Gambar 4.12 Rancangan halaman Login
4.5.3 Halaman Utama Sebagai Admin
Gambar 4.13 Rancangan halaman utama sebagai admin
51
4.5.4 Sebagai User
Gambar 4.14 Rancangan halaman utama sebagai user
4.6
