KENDALI SISTEM KUNCI PENGAMAN PINTU ,PENERANGAN DAN KELISTRIKAN RUMAH BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA BLUETOOTH Tugas Akhir
Oleh : STEFANUS RENDY JULIYANTO 10.50.0004 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2015
i
PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir dengan judul “ KENDALI SISTEM KUNCI PENGAMAN PINTU, PENERANGAN DAN KELISTRIKAN RUMAH BERBASIS APLIKASI ANDROID VIA BLUETOOTH” diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini disetujui pada tanggal . . ..
Semarang, . . . Menyetujui,
Pembimbing
(Dr. Florentinus. Budi Setiawan ,ST., MT.) 058.1.1994.150
Ketua Program Studi Teknik Elektro
(Dr. Florentinus. Budi Setiawan ,ST., MT.) 058.1.1994.150 ii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .........................................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................................
ii
HALAMAN ABSTRAKSI ................................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ......................................................................................................
iv
HALAMAN DAFTAR ISI .................................................................................................
vii
HALAMAN DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
x
HALAMAN DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................
1
1.1 Latar Belakang Penelitian ................................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ..........................................................................................
1
1.3 Batas Masalah ..................................................................................................
1
1.4 Tujuan ..............................................................................................................
2
1.5 Metodologi Penelitian ......................................................................................
2
1.6 Sistematika Penulisan ......................................................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................................
4
2.1 Pendahuluan .....................................................................................................
4
2.2 Sistem yang sudah ada ....................................................................................
4
2.3 Pencahayaan Rumah ........................................................................................
5
2.4 Catu Daya .........................................................................................................
10
2.5 Bluetooth ...........................................................................................................
13
iii
2.6 Servo Motor .....................................................................................................
17
2.7 Android .............................................................................................................
17
2.8 APP Inventor .....................................................................................................
23
2.9 Koneksi Bluetooth ke Mikrokontrol ................................................................
26
2.10 Kontrol Servo Motor dengan Mikrokontrol ...................................................
29
BAB III PEMBAHASAN ...................................................................................................
32
3.1 Mikrokontrol .....................................................................................................
32
3.2 Bluetooth Modul ...............................................................................................
37
3.3 Catu Daya ........................................................................................................
39
3.4 Aplikasi Pembuat Program Android .................................................................
42
3.5 Perangkat Android ............................................................................................
43
3.6 Rancangan Secara Umum ................................................................................
44
3.7 Detail Rancangan tiap bagian ...........................................................................
48
3.7.1 Minimum System ………………………………………………………
48
3.7.2 Bluetooth Module ……………………………………………………....
49
3.7.3 Catu Daya dan Terminal Servo + LED ……………………………….. .
50
3.7.4 Beban dan Aktuator ……………………………………………………
51
3.7.5 Program Mikrokontroler ……………………………………………… .
52
3.7.6 Desain Maket Rumah …………………………………………………. ..
70
iv
3.7.7 Program Kontrol Panel..............................................................................
74
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ...........................................................................
86
4.1 Pendahuluan .....................................................................................................
86
4.2 Pengujian dan Analisa ........................................................................................
86
4.2.1 Hasil pengujian sinyal port mikro saat di bebani LED ...........................
87
4.2.2 Hasil pengujian sinyal pada port mikro saat di bebani motor SERVO..
88
4.2.3 Hasil Pengukuran Tegangan output pada Catu Daya .............................
90
BAB V PENUTUPAN .......................................................................................................
91
5.1 Kesimpulan ......................................................................................................
91
5.2 Saran .................................................................................................................
91
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................................
93
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar. 2.1 Sistem pengaman dan otomasi yang sudah ada dipasaran ............................
5
Gambar. 2.2 Block Diagram Catu Daya DC yang Didapat dari Sumber AC ....................
11
Gambar. 2.3 Rangkaian Catu Daya DC Sederhana yang Umum Digunakan .....................
12
Gambar. 2.4 Blok Diagram Catu Daya Konvensional........................................................
13
Gambar. 2.5 Blok Diagram Catu Daya Switching .............................................................
14
Gambar. 2.6 Icon Bluetooth ...............................................................................................
16
Gambar. 2.7 Komponen Penyusun Motor Servo ...............................................................
15
Gambar. 2.8 Motor Servo Standar .....................................................................................
20
Gambar. 2.9 Motor Servo Continous .................................................................................
20
Gambar. 2.10 Teknik Mengendalikan Motor Servo ..........................................................
21
Gambar. 2.11 Open Handset Alliance ...............................................................................
22
Gambar. 2.12 Icon MIT App Inventor ...............................................................................
24
Gamba. 2.13 Visual Block Programming MIT App Inventor ...........................................
25
Gambar. 2.14 Aplikasi MIT APP Inventor ........................................................................
26
Gambar.2.15 Arsitektur Mikrokontroler ............................................................................
27
vi
Gb. 2.16
Block Diagram Rangkaian Elektronik ..........................................................
28
Gb. 2.17
Aktivitas Bluetooth Module ..........................................................................
28
Gb. 2.18
Rangkaian Simualsi Motor Servo .................................................................
30
Gb. 2.19
Program Mengendalikan Motor Servo...........................................................
30
Gb. 2.20
Pulsa yang Dihasilkan Dengan Program Diatas ...........................................
31
Gb. 3.1
Mikrokontrol PIC 16F877A ..........................................................................
36
Gb. 3.2
Bluetooth Module .........................................................................................
37
Gb. 3.3
Rancangan Skematik dan Jalur PCB Catu Daya ...........................................
40
Gb. 3.4
Gambar Rancangan Catu Daya Pada 3D View..............................................
41
Gb. 3.5
Gambar Rangkaian Catu Daya ......................................................................
42
Gb. 3.6
Tampilan MIT App Inventor ........................................................................
43
Gb. 3.7
Perangkat Android yang Digunakan .............................................................
44
Gb. 3.8
Blok Diagram Koneksi Alat Secara Keseluruhan .........................................
44
Gb. 3.9
Tampilan Software Programer Mikro C for PIC ..........................................
45
Gb. 3.10
Tampilan Proses Pembuatan Aplikasi Android ............................................
46
Gb. 3.11
Simulasi Alat Pada Proteus Ketika Tidak Di Run ........................................
46
Gb. 3.12
Simulasi Alat Pada Proteus Ketika Di Run ...................................................
47
vii
Gb. 3.13
Tata Letak Komponen Pada Alat ..................................................................
47
Gb. 3.14
Skematik Diagram Minimum System Pada Software Target .......................
48
Gb. 3.15
Hasil Jadi Minimum System .........................................................................
49
Gb. 3.16
Keterangan Pin Pada Modul Bluetooth .........................................................
49
Gb. 3.17
Rangkaian Catu Daya dan Terminal LED Serta Servo .................................
50
Gb. 3.18
Letak Servo dan LED Pada Maket Rumah ...................................................
52
Gb. 3.19
Flow Chart Program Mikrokontroler ............................................................
53
Gb. 3.20
List Program Inisialisasi Variable dan Tipe Datanya ...................................
54
Gb. 3.21
List Program Void INIT ................................................................................
55
Gb. 3.22
List Program Void Main ...............................................................................
57
Gb, 3.23
Saat Case 41 Aktif ........................................................................................
59
Gb. 3.24
Program Void LAMPU 1 ...............................................................................
59
Gb. 3.25
Saat Case 42 Aktif Program Void Lampu 2 Dijalankan ...............................
61
Gb. 3.26
Saat Case 43 Aktif Program Void Lampu 3 Dijalankan ...............................
61
Gb. 3.27
Saat Case 44 Aktif Program Void Lampu 4 Dijalankan ...............................
.62
Gb. 3.28
Saat Case 45 Aktif Program Void Lampu 5 Dijalankan ...............................
62
Gb. 3.29
Saat Case 46 Aktif Program Void Lampu 6 Dijalankan ...............................
63
viii
Gambar. 3.30 Saat Case 47 Aktif Program Void Lampu 7 Dijalankan ..............................
63
Gambar. 3.31 Saat Case 48 Aktif Program Void Lampu 8 Dijalankan .............................
65
Gambar. 3.3 2 Saat Case 51 Aktif Program Void Pintu 1 Dijalankan ...............................
65
Gambar. 3.33 Saat Case 52 Aktif Program Void Pintu 2 Dijalankan…………………… .
66
Gambar. 3.34 Saat Case 53 Aktif Program Void Pintu 3 Dijalankan…………………….... 67 Gambar. 3.35 Saat Case 54 Aktif Program Void Pintu 4 Dijalankan……………………… 68 Gambar. 3.36 Saat Case 55 Aktif Program Void Pintu 5 Dijalankan……………………… 69 Gambar. 3.37 Denah dan Gambar Rumah Tipe 36 Pada Brosur………………………….. 71 Gambar. 3.38 Rancangan Peletakan Lampu dan Pintu Pada Maket Rumah……………… 72 Gambar. 3.39 Rancangan Sistem Kelistrikan Lampu Pada Rumah……………………….
72
Gambar. 3.40 Rancangan Maket Acrylic Rumah Pada Corel Draw………………………
73
Gambar. 3.41 Rencana Peletakan LED dan Motor Servo Pada Maket…………………… 74 Gambar. 3.42 Desain Latar Belakang Aplikasi Android Pada APP Inventor…………….. 75 Gambar. 3.43 Penggunaan Horizontal dan Vertical Arrangement………………………… 76 Gambar. 3.44 Penyusunan Tombol – Tombol Perintah…………………………………… 77 Gambar. 3.45 Tombol– Tombol Perintah , List Picker dan Close Sudah Tertata………… 77 Gambar. 3.46 Block Program Inisialisasi Screen………………………………………….. 78
ix
Gambar. 3.47Block Program Sebelum List Picker Dipilih………………………………..
78
Gambar. 3.48Block Program Setelah List Picker Dipilih………………………………...
79
Gambar. 3.49Simbol Bluetooth Connect………………………………………………….
80
Gambar. 3.50Simbol Bluetooth Disconnect………………………………………………
80
Gambar. 3.51Block Program Tombol-Tombol Perintah………………………………….
80
Gambar. 3.52Block Program Tombol Close……………………………………………...
82
Gambar. 3.53Block Program Menutup Aplikasi………………………………………….
82
Gambar. 3.54Block Program Aplikasi My Home Lengkap………………………………. 83 Gambar. 3.55Menu Untuk Mengkompilasi Program……………………………………… 83 Gambar. 3.56Aplikasi My Home Setelah Diinstal Pada Tablet Android…………………. 84 Gambar. 3.57Flow Chart Program Android………………………………………………. 85
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Standart Level Pencahayaan Pada Rumah ..........................................................
7
Tabel 2.2 Renderasi Warna ................................................................................................
7
Tabel 2.3 Jenis Lampu dan Sifat Cahayanya .....................................................................
8
Tabel 3.2 Fungsi Tombol Perintah Pada Aplikasi My Home ............................................
59
Tabel 3.3 Data yang Dikirim Oleh Aplikasi Melalui Bluetooth ........................................
60
Tabel 4.1 Pengukuran tegangan output pada Catu Daya ...................................................
66
xi
ABSTRAK Makalah tugas akhir ini menjelas kan system kunci pengaman pintu , penerangan dan kelistrik an pada rumah yang di aplikasi kan pada android . Sudah tidak jarang lagi ditemukan pengguna telepon genggam dewasa ini , hampir semua kalangan sudah mampu menggunakan telepon genggam sebagai salah satu media komunikasi yang pokok .Seiring berkembangnya jaman , semakin banyak pula bermunculan berbagai jenis handphone yang semakin modern dan canggih baik dalam segi fitur , aplikasi , hardware maupun software operating system-nya , gadget yang semakin canggih tersebut tentunya tidak hanya dapat digunakan untuk menelepon dan mengirim pesan singkat saja , namun juga dapat beralih fungsi kebanyak jenis aplikasi sehingga memungkinkan manusia untuk melakukan banyak hal hanya dengan menggunakan sebuah telepon genggam saja . Salah satu jenis telepon genggam yang multifungsi dan
populer
digunakan adalah telepon genggam Android , apabila telepon genggam Android dapat dimaksimalkan fungsinya untuk menjalankan aplikasi-aplikasi khusus , kemajuan teknologi dibidang telepon genggam akan semakin menjadi tepat guna ,mengingat pada jaman sekarang hampir setiap peralatan elektrik dibuat memiliki sistem otomatisasi agar dapat memudahkan manusia dalam melakukan aktivitas sehari-harinya , kemudahan yang diberikan oleh teknologi tersebut faktanya
dapat direalisasikan juga dirumah
. Oleh karena karakteristik telepon
genggam Android yang open source maka memungkinkan kita untuk membuat aplikasi android sendiri sebagai sistem pengendali kunci pengaman pintu dan kelistrikan rumah via bluetooth . Kata Kunci: Android, Via bluetooth
xii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan segala rahmat dan hidayaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir beserta laporannya sebagai bagian dari tugas studi mahasiswa Program Sarjana Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan atas dasar kajian, data pengamatan, hasil penelitian implementasi alat secara nyata dan berbagai literatur yang diperoleh selama kuliah di Program Studi S1-Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Pada Kesempatan ini penulis tak lupa mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu selama pengerjaan Tugas Akhir beserta laporannya, yaitu: 1.
Tuhan Yang Maha Esa yang selalu melindungi dan memberkati setiap hal yang dilakukan.
2.
Bapak dan Ibu yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil.
3.
Dr. Florentinus Budi Setiawan, ST., MT. ; selaku dosen pembimbing dalam pelaksanaan dan penyelesaian Tugas Akhir ini, selaku dosen wali dan Ketua Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah memberikan memberikan dukungan materil, saran, kritik, dan semangat hingga penyusunan laporan Tugas Akhir dan fasilitas pelaksanaan Tugas Akhir.
4.
Seluruh Dosen, Laboran, dan Karyawan Program Studi Teknik Elektro, Katolik Soegijapranata Semarang.
5.
Seluruh teman Program Studi Teknik Elektro, terutama angkatan 2010 lainnya.
xiii
Universitas
Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah membantu dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan laporan ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangannya, diharapkan saran maupun kritik dari berbagai pihak untuk perbaikan di masa yang akan datang. Akhirnya besar harapan penulis bahwa laporan ini dapat memberikan sumbangan yang berarti bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di lingkungan Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang dan Indonesia pada umumnya.
Semarang,
Penulis
xiv
April 2014
