REALISASI PENGONTROLAN PERALATAN
ELEKTRONIK RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN HANDPHONE ANDROID DENGAN MEDIA WI-FI
Realization of Household Electronic Equipment Controller
Using Android Phone by Wi-Fi Media
PROYEK AKHIR untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III
Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro
diajukan oleh: RIFKI HIDAYAT 091331054
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
i
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Rifki Hidayat
NIM
: 091331054
Tempat/Tanggal lahir
: Garut, 13 Ferbruari 1991
TK lulus tahun
:1997 di TK Bhayangkari Garut
SD lulus tahun
: 2003 di SD Negeri Regol XIII Garut
SMP lulus tahun
: 2006 di SMP Negeri 1 Garut
SMA lulus tahun
: 2009 di SMA Negeri 1 Tarogong Kidul Garut
Prestasi yang pernah dicapai: 1.
Ketua Divisi IPTEK Himpunan Teknik Telekomunikasi POLBAN
2.
Ketua Angkatan 2009 Teknik Telekomunikasi POLBAN
3.
Ketua Angkatan Paskibraka 2007 Tingkat Kabupaten Garut
4.
Ketua Pelaksana dan Pelatih PUSDIKLAT Paskibraka 2010-2011 Tingkat Kabupaten Garut
ii
Bismillahirrahmaanirrahiim...
Bukanlah suatu aib jika kamu gagal dalam suatu usaha, yang merupakan aib adalah jika kamu tidak bangkit dari kegagalan itu (Ali bin Abu Thalib) Orang yang paling menyakitkan siksanya di hari kiamat adalah orang yang punya ilmu tapi Allah tidak mengizinkan memanfaatkan ilmunya (al hadist)
Allah itu Maha Kasih Sayang Allah Maha Adil dan Maha Penerima Taubat. Allah tidak pernah dan tidak akan pernah berlaku dzalim, Allah juga bukan pendendam. Allah senang kepada hamba-hambaNya yang tidak pernah putus asa untuk memperoleh rahmat dan hidayahNya. Allah senang kepada mereka yang senantiasa punya harapan untuk hidup yang lebih baik dimasa yang akan datang. “Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya” (QS. Al Baqarah:286) Ya Allah,,,,,,,, Ampunilah hamba yang hina dan penuh dosa ini Do’aku pada Mu ya Allah,,,, Tengadah aku menanti rido Mu dan lindungan Mu dalam perjalanan ku untuk menuntut ilmu ini. Semoga perlindungan Mu meridoiku Amiiiiiin Syukur bagiku amatlah sederhana kupersembahkan untuk kedua orang tuaku yang ku muliakan.
iii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Segala puji penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang
senantiasa mencurah limpahkan nikmat ilmu nikmat iman dan Islam serta nikmat
kesehatan dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “Realisasi Pengontrolan Peralatan Elektronik Rumah Tangga Menggunakan Handphone Android dengan Media Wi-Fi”.
Pada kesempatan yang berbahagia ini penulis akan menyampaikan terima
dan penghargaan setinggi-tingginya kepada : kasih
Allah SWT Yang Maha Kuasa karena atas kehendak-Nya Proyek Akhir ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Kedua orang tuaku, kakak-kakakku dan adikku tercinta, terimakasih atas restu, doa, dukungan yang mengalir kepada penulis tanpa henti, sehingga penulis dapat sampai kepada tahap ini, terimakasih atas segalanya, semoga penulis dapat menjadi anak yang berbakti. Bapak Eril Mozef dan Teddi Hariyanto selaku dosen pembimbing utama dan
pendamping
yang
senantiasa
sabar
membimbing
penulis,
mengamalkan ilmu, memberi masukan, dan motivasi serta solusi kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini. Para Bapak /Ibu Dosen Pengajar serta semua keluarga besar Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung. Dio, Subkhan, Ady, dan Agung selaku rekan yang selalu berbagi ilmu dan pengalaman dengan penulis. Isti, Tanjung, Lia, Tatik, dan Pungki sebagai sahabat yang selalu ada dan selalu mendukung pada penulis. Erwindra, Baits dan Jarwo sebagai cross partner yang telah berjuang bersama dan memberikan dukungannya pada penulis Kang Andri Nur Arief Mulyana TC’08 dan Rizky Syam NK’08 yang telah memberi masukan dan memberi solusi dalam pengerjaan Proyek Akhir ini. Alpinaliah Rachmijati, terima kasih atas doa, semangat, pengertian, perhatian, dan dukungannya selama menemani penulis. iv
Saudara-saudaraku “Buduks Squarepants” TCB’09 dan rekan-rekanku
angkatan 2009, terimakasih atas semuanya yang telah kalian berikan. Berbagi ilmu, pengalaman canda tawa dan air mata yang telah dilalui
selama 3 tahun ini tidak akan pernah hilang dari ingatan penulis.
Keluarga besar dan ikatan alumni HIMATEL, senang bisa mengenal kalian semua, beruntung menjadi bagian dari kalian, terimakasih atas
semua perjalanan, kenangan, dan pengalamannya.
Semua pihak yang telah memberikan semangat, dukungan, moral yang
tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa proyek akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Hal ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis, maka dari itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Penulis hanyalah manusia yang tidak luput dari kesalahan, kesempurnaan itu hanya milik Allah SWT. Akhir kata wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Bandung, Juli 2012
Penulis
v
ABSTRAK
Sistem pengontrolan yang direalisasikan pada proyek akhir ini merupakan pengontrolan peralatan elektronik rumah tangga yang diaplikasikan ke suatu sistem jaringan kelistrikan rumah berupa saklar lampu listrik dan stop kontak. Pengontrolan ini dilakukan melalui media WI-FI menggunakan telepon seluler dengan sistem operasi Android. Adapun alasan digunakannya handphone Android dikarenakan kemampuannya untuk bisa dikoneksikan dengan jaringan Wi-Fi dan adanya kemudahan untuk membuat aplikasi pada platform Android. Selain jarak jangkau Wi-Fi yang cukup jauh, teknologi ini juga tidak menggunakan kabel seperti komunikasi LAN pada umumnya sehingga kepraktisan, kefleksibelan, dan kerapiannya dapat terjamin. Keuntungan menggunakan sistem kontrol berbasis WiFi ini diantaranya adalah pengontrolan dapat dilakukan dalam sebuah jaringan berbasis IP, kesalahan transfer data tidak akan terjadi dikarenakan tujuan dari data yang dikirim mengikuti alamat IP dan port yang sudah ditentukan. Hasil dari realisasi proyek akhir ini, aplikasi dapat bekerja dengan jarak maksimal 25 meter (ruangan tertutup/ada halangan) dan 60 meter (ruangan terbuka). Keberhasilan tersebut ditandai dengan menyalanya alat elektronik rumah tangga dan dapat dimatikan kembali. Alat elektronik yang dikontrol yaitu ; 4 buah lampu listrik, TV, kipas angin dan rice cooker. Kata kunci : Wi-Fi, kontrol, alat elektronik, handphone Android
ABSTRACT The control system is realized at the end of the project this is household electronic equipment control method applied to a home's electrical network systems in the form of electric lights and the socket. This control is done through the medium of Wi-Fi use cellular phones with the Android operating system. The reason the use of Android phones due to its ability to be able to connect to Wi-Fi networks and is easy to create applications on the Android platform. In addition to Wi-Fi a far enough distance range, this technology also doesn’t using cable like the LAN communication, thus the practicality, the flexibility, and the neatness can be assured. This time functioned as a medium of data transfer between the control device and the client (Android handphone). The advantage of using a WiFi-based control system is able to control them is done in an IP-based networks, data transfer errors will not occur because the destination of data which being sent must be followed the IP address and port that has been specified. The result of this final project realized, this application can work with maximum 25 meters of range (indoor / has an obstractions) and 60 meters (outdoor). The success is indicated by the ability to turn on the household electronics devices and can be turned off of it. An electronic devices that controlled are : 4 electric lights, TV, fan and rice cooker. Keywords : Wi-Fi, control, electronic devices, Android handphone
vi
DAFTAR ISI
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...................................................................... ii KATA PENGANTAR .................................................................................. iv
ABSTRAK .................................................................................................... vi
DAFTAR ISI ............................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN............................................................................. 1 1.1
Latar Belakang Masalah .................................................................. 1
1.2
Perumusan Masalah ........................................................................ 2
1.3
Pemecahan Masalah ........................................................................ 2
1.4
Tujuan Proyek Akhir ....................................................................... 3
1.5
Batasan Masalah.............................................................................. 3
1.6
Sistematika Laporan ........................................................................ 4
BAB II TINJAUAN TEORITIS ................................................................... 6 2.1
Tinjauan Pustaka ............................................................................. 6
2.2
Landasan Teori ................................................................................ 7
2.2.1 Wireless Fidelity (Wi-Fi) ........................................................... 7 2.2.2 Pengertian Android .................................................................. 10 2.2.3 Embedded Wireless LAN Module WIZFi210 ......................... 12 2.2.4 Mikrokontroler ......................................................................... 13 2.2.5 Arduino .................................................................................... 17 2.2.6 Komunikasi Serial UART ........................................................ 20 2.2.7 AT-Command .......................................................................... 20
vii
2.2.8 Bahasa Pemrograman Java ...................................................... 21
2.2.7 Relay ........................................................................................ 22
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ............................. 24
3.1
Perancangan .................................................................................. 24
3.1.1 Modul Wi-Fi ............................................................................ 25
3.1.2 Mikrokontroler ......................................................................... 27
3.1.3 Driver Relay ............................................................................. 28 3.1.4 Power Supply ........................................................................... 28 3.1.5 Wireless Router ........................................................................ 30 3.1.7 Perangkat Lunak Server ........................................................... 30 3.1.8 Perangkat Lunak Client ........................................................... 31 3.1.9 Skematik Perancangan Sistem .................................................... 33 3.2
Realisasi ........................................................................................ 33
3.2.1 Realisasi Desain Alat Pengontrol ............................................ 34 3.2.2 Rangkaian Elektronika ............................................................. 34 3.2.3 Realisasi Perangkat Lunak ....................................................... 38 BAB IV PENGUJIAN UNJUK KERJA DAN ANALISA ........................ 42 4.1
Unjuk Kerja Perangkat .................................................................. 42
4.1.1 Unjuk Kerja dan Pengujian Modul Wi-Fi................................ 42 4.1.2 Pengujian Pengiriman Data Serial .............................................. 46 4.1.3 Pengujian Pengontrolan Peralatan Elektronik Rumah Tangga Menggunakan Handphone Android ......................................... 48 4.1.4 Pengujian Jarak Komunikasi Wi-Fi ......................................... 51 4.2 Analisa ............................................................................................... 53 BAB V PENUTUP ..................................................................................... 54 5.1
Kesimpulan ................................................................................... 54
viii
5.2
Saran .............................................................................................. 54
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 55
LAMPIRAN ................................................................................................ 56
LAMPIRAN A
Listing Program Aplikasi Server dan Client LAMPIRAN B
Skematik dan Layout PCB
LAMPIRAN C Datasheet
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Keunggulan WizFi210 ............................................................... 12
Gambar 2. WizFi210 ................................................................................... 13 Gambar 3. Diagram Blok Fungsional Atmega328 ...................................... 14 Gambar 4. Konfigurasi pin ATMega 328 .................................................... 15
Gambar 5. Konfigurasi Memori Data Atmega328 ...................................... 16 Gambar 6. Memori Program Atmega328 .................................................... 16
Gambar 7. Skema Papan Arduino ............................................................... 18 Gambar 8. Prinsip Kerja Relay .................................................................... 22 Gambar 9. Diagram Blok Sistem ................................................................. 24
Gambar 10. Skematik WizFi210 ................................................................. 26 Gambar 11. Diagram Blok Sistem Modul Wi-Fi......................................... 26 Gambar 12. Diagram Blok Sistem Mikrokontroler ..................................... 27 Gambar 13. Skematik Mikrokontroler 328 pada board Arduino ................ 27 Gambar 14. Diagram Blok Sistem Driver Relay ......................................... 28 Gambar 15. Skematik Rangkaian Driver Relay .......................................... 28 Gambar 16. Diagram Blok Sistem Supply .................................................. 29 Gambar 17. Skematik Rangkaian Regulator ............................................... 29 Gambar 18. Diagram Blok Sistem Wireless Router .................................... 30 Gambar 19. Linksys WRT54GS .................................................................. 30 Gambar 20. Diagram Alir Sistem Perangkat Lunak Server ........................ 31 Gambar 21. Diagram Alir Sistem Perangkat Lunak Client ......................... 32 Gambar 22. Skematik Perancangan Sistem ................................................. 33 Gambar 24. IC LM2576 .............................................................................. 34 Gambar 23. Desain Alat Pengontrol ............................................................ 34 Gambar 25. Rangkaian Regulator................................................................ 35 Gambar 26. Board Mikrokontroler Arduino Uno R3 .................................. 35 Gambar 27. Modul Wi-Fi WizFi210 ........................................................... 36 Gambar 28. Relay HKE HRS-1-S-DC5V ................................................... 37 Gambar 29. Rangkaian Driver Relay........................................................... 38 Gambar 30. Realisasi Pengontrolan Aplikasi Client ................................... 41 Gambar 31. SSID WLANAP Terdeteksi ..................................................... 43
x
Gambar 32. Laptop Terkoneksi dengan SSID WLANAP ........................... 43
Gambar 33. Parameter Wi-Fi yang Terlihat Pada Broswer ......................... 44 Gambar 34. Indikator WizFi210 Terkoneksi dengan Wireless Router........ 45
Gambar 35. Diagram Blok Pengujian Komunikasi Serial ........................... 46 Gambar 36. Hyper Terminal ........................................................................ 47
Gambar 37. Data yang Diterima oleh Hyper Terminal ............................... 47 Gambar 38. Data yang Diterima oleh Handphone Android ........................ 48 Gambar 39. Tampilan Awal Aplikasi Client ............................................... 48 Gambar 40. Tampilan Aplikasi Client dalam Kondisi Menyala Semua ..... 50 Gambar 41. Kondisi LED Alat Pengontrol Pada Saat Menyala Semua ...... 50
Gambar 42. Kondisi Alat Elektronik Pada Saat Menyala Semua ............... 50 Gambar 43. Diagram Blok Pengujian Jarak Komunikasi Wi-Fi ................. 51
xi
DAFTAR TABEL Tabel 1. Spesifikasi Wi-Fi ............................................................................. 9
Tabel 2. Contoh AT-Command WizFi210 .................................................. 21 Tabel 3. Hasil Pengujian Sistem .................................................................. 49 Tabel 4. Hasil Pengujian Jarak Komunikasi Wi-Fi ..................................... 52
xii
DAFTAR PUSTAKA
[ 1 ] _______________. Perancangan Pengendalian Peralatan Lampu Listrik Jarak Jauh Menggunakan Telepon Seluler. 28 Juni 2011. http://mikrokon trolerat89s52.wordpress.com/2011/06/28/perancangan-pengendalian-
peralatan-lampu-listrik-jarak-jauh-menggunakan-telepon-seluler/ [ 2 ] Hermawan, David Fajar. Penggunaan Teknologi Java Pada Sistem
Pengendali Peralatan Elektronik Melalui Bluetooth. Makalah Seminar Tugas Akhir. Jurusan Teknik Elektro. Universitas Diponegoro.
[ 3 ] Belgardo, M.Shelvian. Pengaturan Lampu dan Pintu Garasi pada Miniatur
Rumah dengan Menggunakan WiFi, Makalah Seminar Tugas Akhir. Jurusan Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. [ 4 ] Rendy Ariffian. Perancangan dan Realisasi Kendali Robot Jarak Jauh Melalui Media Wireless Fidelity. Laporan Proyek Akhir. Program Studi Teknik Telekomunikasi Nirkabel. Politeknik Negeri Bandung. Agustus 2010. [ 5 ] Android (Sistem Operasi). http://id.wikipedia.org/wiki/Android_(sistem_operasi). 14 Maret 2012. [ 6 ] Djuandi Ferry. Pengenalan Arduino. Juli 2011. http://www.tokobuku.com [ 7 ] Meriwardana. Prinsip Kerja Relay. 1 Juni 2012. http://meriwardana.blogspot.com/2011/11/prinsip-kerja-relay.html [ 8 ] Setya, Sarah dkk. IEEE 802.11g. Jurusan Teknik Elektro FT UGM, Yogyakarta. 18 Februari 2012 [ 9 ] Suwanto Ari. Apa itu Java?. http://ari-ariasblog.blogspot.com/2011/09/apaitu-java.html. 20 Maret 2012 [ 10 ] Ulum Saiful. At-Command. http://saiu033.blogspot.com/2012/06/atcommand.html . 13 Juni 2012 [ 11 ] DFRobot Wifi shield for Arduino. http://www.dfrobot.com/index .php? route=product/product&product_id=548 .14 Maret 2012. [ 12 ] Arduino. http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage. 14 Maret 2012. [ 13 ] Simple communication using java.net.Socket . http://android er.blogspot. com/2011/01/simple-communication-using.html. 13 Februari 2012.
55
