2
PENGENDALIAN PINTU AIR JARAK JAUH MENGGUNAKAN SISTEM ANDROID VIA JARINGAN WI–FI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gerlar Sarjana Sains
GUNAWAN BASRI SIITORUS 100801073
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: Pengendalian Pintu Air Jarak Jauh Menggunakan Sistem Android Via Jaringan Wi-Fi : Skripsi : Gunawan Basri Sitorus : 100801073 : Sarjana (S1) Fisika : Fisika : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Agustus 2014
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr.Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc NIP. 195609181985031002
Dr.Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003
Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
Dr.Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
PENGENDALIAN PINTU AIR JARAK JAUH MENGGUNAKAN SISTEM ANDROID VIA JARINGAN WI–FI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2014
GUNAWAN BASRI SITORUS 100801073
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGENDALIAN PINTU AIR
JARAK
JAUH
MENGGUNAKAN
SISTEM
ANDROID
VIA
JARINGAN WI – FI ” yang disusun sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Universitas Sumatera Utara. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang dan Bapak Dr.Bisman Perangin-angin M.Eng.Sc sebagai Dosen pembimbing saya dalam menyelesaikan tugas akhir saya. Terima kasih atas semangat, bimbingan, dukungan dan doa dari Bapak. 2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Departemen Fisika, Bapak Drs.Syahrul Humaidi M.Sc selaku sekertaris jurusan Departemen Fisika. 3. Bapak Dekan USU Bapak Dr.Sutarman M.Sc beserta seluruh Civitas Akademika FMIPA USU. 4. Kepada Kedua Orang tua saya yang tercinta (Ayahanda G. Sitorus dan Ibunda P. Br Silaen) atas cinta kasihnya, bimbingannya, dukunganya serta doanya sehingga perkuliahan dan tugas akhir saya dapat selesai dengan baik. 5. Kepada keluarga Abang Artha Sitorus, keluarga Lae Putri Siregar, keluarga Lae Jeremy Simamora, dan Keluara Bang Chandra Sitorus serta kakak Junika Sitorus terima kasih atas semangat, cinta, dukungan serta materi selama saya menyelesaikan perkuliahan di jurusan Fisika USU. 6. Kepada seluruh keluarga Op. Hendrita Sitorus terima kasih atas cintanya. 7. Kepada seluruh keluarga Op. Rame Silaen terima kasih atas cintanya. 8. Yudi Andrian atas bantuan dalam perancangan alat dan masukan dalam menyelesaikan skripsi.
Universitas Sumatera Utara
iv
9. Kepada sahabat-sahabat tercinta Ponti Barimbing, Wiwi Silaen, Dewi Paskah Sibuea, Edwin Reynaldo Pasaribu, Irmandes Tambunan, Dedi Situmorang, terima kasih atas bantuan dan dukungannya. 10. Kepada teman-teman seperjuangan Juliana Sitorus, Amin Sibuea, Ataran Marpaung, Edi Saputra Tambunan, Ruth Mentari, Lya Oktavia, Rumianto Manurung, Baik P. Sihombing, Jekson P. Sitanggang, Nur Layla Hannum, Marisa Marpaung. 11. Teman-teman stambuk 2010 “Physics Inside” yang diketuai Anthony terima kasih atas semuanya. 12. Rekan-rekan Lab. Elektronika Lanjutan terima kasih semuanya. 13. Senior, junior dan teman-teman yang tidak dapat saya sebut satu per satu terima kasih semuanya. 14. Sahaba-sahabat di NHKBP Koserna medan (Kak Chiquita, Bg Arno, Kak Meilani, Kak Nova, Kak Friska, Yosua, Tanti, Hans, Josua, Thomas dan yang lainnya) terima kasih atas doa dan dukungannya.
Medan, Agustus 2014
GUNAWAN BASRI SITORUS
Universitas Sumatera Utara
v
PENGENDALIAN PINTU AIR JAUH MENGGUNAKAN SISTEM ANDROID VIA JARINGAN WI-FI
ABSTRAK
Telah dirancang sebuah alat pengendalian pintu air jarak jauh menggunakan sistem android via jaringan Wi-Fi. Alat ini terdiri dari sensor air, motor dc, android, mikrokontroler ATmega 8535 dan PC. Alat ini digunakan untuk mendeteksi air, memonitoring dan mengontrol pintu air secara jarak jauh. Cara kerja alat ini adalah sensor air mendeteksi level ketinggian air dan diolah oleh mikrokontroler lalu data level dikirim ke PC melalui komunikasi serial RS-232. Data yang ditampilkan pada PC berupa data level ketinggian air yang dideteksi. Pada alat ini android berfungsi sebagai alat monitoring dan kontrol jarak jauh. Agar PC dan android terhubung digunakan software yaitu teamviewer. Teamviewer merupakan aplikasi remot kontrol yang aktif ketika PC dan android terkoneksi oleh Wi-Fi. ID dan password di teamviewer dari PC dimasukkan pada teamviewer di android agar saling terhubung. Untuk dapat membuka-menutup pintu air digunakan motor dc. Sehingga pintu air dapat dikontrol secara jarak jauh sesuai perintah yang diberikan. Kata kunci :
Android, Mikrokontroler ATmega 8535, Sensor Air, Wi-Fi, Motor dc, PC.
Universitas Sumatera Utara
vi
RESTRAINT FLOODGATE USING THE ANDROID SYSTEM VIA WI-FI NETWORK ABSTRACT
Has designed a device restraint floodgate using the android system via Wi-Fi network. This device consists of a water sensor, dc motor, android, ATmega microcontroller 8535 and PC. This tool is used to detect water , water monitoring and control door remotely. The workings of this tool is the water sensor detects water levels and processed by the microcontroller level data sent to a PC via RS 232 serial communication. The data is displayed on the PC in the form of data water levels are detected. In this android tool serves as a means of monitoring and restraint. To be used to connect the PC and the android software is TeamViewer. TeamViewer is a restraint application that is active when the PC and android connected by WiFi. TeamViewer ID and password on the PC included in TeamViewer on android that are connected. To be able to open – close the floodgate use dc motors. So that the floodgate can be controlled remotely as per the order given. Keywords :
Android, Microcontroler ATmega 8535, Water Sensor, Wi-Fi, DC Motor
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstrack Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar
BAB I 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Sistematika Penulisan
i ii iii v vi vii ix x
Pendahuluan 1 2 2 3 3 3
BAB II Landasan Teori 2.1 Bendungan 2.2 Mikrokontroler 2.2.1 Mikrokontroler AVR Atmega 8535 2.2.2 Arsitektur AVR ATmega 8535 2.2.3 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 8535 2.2.4 Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATMega 8535 2.2.5 Peta Memori ATmega 8535 2.2.5.1 Memori Program dan Data 2.2.6 Status Register 2.2.7 Bahasa Pemrograman ATMega 8535 2.3 Sensor 2.3.1 Sensor Air 2.4 Wireless LAN dan WiFi 2.5 Motor 2.5.1 Motor DC 2.6 IC MAX 232dan Komunikasi Serial RS-232 2.7 Android 2.8 Teamviewer 2.9 PC (Personal Computer)
5 6 6 7 9 10 12 13 14 15 15 16 21 21 23 25 26 28
Universitas Sumatera Utara
viii
BAB III Perancangan dan Sistem Kerja Rangkaian 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
Diagram Blok Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA 8535 Rangkaian Power Supply Rangkaian MAX – 232 Rangkaian Relay pada Motor DC33 Rangkaian Sensor Ketinggian Level Air Rangkaian Limit Switch Instalasi Teamviewer di PC dan Android 3.8.1 Instalasi pada PC 3.8.2 Instalasi pada Smartphone Android 3.9 Rangkaian Lengkap 3.10 Flowchart
29 30 31 32 34 35 36 36 37 38 39
BAB VI Hasil dan Analisis 4.1 Pengujian Alat 4.1.1 Pengujian Tampilan pada PC 4.1.2 Pengujian Rangkaian Motor DC 4.1.3 Pengujian Rangkaian Sensor Air 4.2 Analisa Data 4.2.1 Pengujian Jarak Menggunakan Android di dalam ruangan 4.2.2 Pengujian Jarak Menggunakan Android di luar ruangan 4.2.3 Pengambilan Data pada setiap Level Ketinggian Air pada PC Dan Android
40 40 45 45 47 47 47 48
BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
52 52
Daftar Pustaka Lampiran 1 Program pada Mikrokontroler ATmega 8535 Lampiran 2 Program pada Visual Basic Lampiran 3 Foto Alat Lampiran 4 Database Pengujian Alat
53
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
Tabel 2.1
Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATmega 8535
10
Tabel 2.2
Standar WLAN di dalam Keluarga IEEE 802.11
19
Tabel 4.1
Pengujian di dalam Ruangan
47
Tabel 4.2
Pengujian di luar Ruangan
47
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
Gambar 2.1
Pintu Air Bendungan Katulampa
6
Gambar 2.2
Blok Diagram dan ArsitekturATmega 8535
8
Gambar 2.3
Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 8535
9
Gambar 2.4
Memori AVR ATmega 8535
13
Gambar 2.5
Status Register
13
Gambar 2.6
Arsitektur WLAN 802.11
17
Gambar 2.7
Bagian-Bagian Motor DC
22
Gambar 2.8
Bentuk Fisik IC MAX 232
24
Gambar 2.9
Tampilan Teamviewer pada PC
27
Gambar 2.10 Tampilan Teamviewer pada Android
28
Gambar 3.1
Diagram Blok Rangkaian
29
Gambar 3.2
Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA 8535
31
Gambar 3.3
Rangkaian Skematik Power Supply
32
Gambar 3.4
Rangkaian Max – 232
33
Gambar 3.5
Rangkaian Relay pada Motor DC
34
Gambar 3.6
Rangkaian Sensor Ketinggian Level Air
35
Gambar 3.7
Rangkaian Limit Switch
36
Gambar 3.8
Tampilan Teamviewer pada PC dengan WiFi ON
36
Gambar 3.9 Tampilan Teamviewer pada Android dengan WiFi ON
37
Gambar 3.10 Rangkaian Lengkap
38
Gambar 3.11 Flowchart
39
Universitas Sumatera Utara