LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM REALISASI RANCANGAN ELEKTRONIKA TAHUN 2014 Home Electricity Igniter with Face Recognition and Water Dispenser Based on Raspberry Pi
Disusun Oleh : Rengganis Kumalasari 21060112083001 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK ELEKTRO-FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014
HALAMAN PENGESAHAN
Dosen Pembimbing
Drs. Subali
Praktikan,
Rengganis Kumalasari
NIP. 195612051985031001 Mengetahui, Kepala Laboratorium
NIM. 21060112083001
Pranata Laboratorium Pendidikan
Drs, Subali NIP. 195612051985031001
Eny, SPd NIP. 196209281983032002
I. TUJUAN Adapun tujuan pembuatan Home Electricity Igniter with Face Recognition and Water Dispenser Based on Raspberry Pi (Face Recognition untuk menyalakan driver lampu AC dan mengirimkan foto melalui protokol SMTP) adalah : 1.
Memenuhi sebagian tugas yang diberikan dalam mengikuti mata kuliah ... Praktek Realisasi Rancangan Elektronika.
2.
Melatih keterampilan mahasiswa untuk membuat suatu alat sederhana yang ...dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.
3.
Mengembangkan sikap disiplin, profesional dan pantang menyerah melalui ...pembuatan Tugas Praktek Realisasi Rancangan Elektronika.
4.
Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian Face Recognition untuk ...menyalakan driver lampu AC dan mengirimkan foto melalui protokol ...SMTP berbasis Raspberry Pi dengan menggunakan komponen dan alat ...yaitu : resistor, kapasitor, TRIAC BT139, Optocoupler MOC3020, ...Raspberry Pi, dan protokol SMTP.
5.
Mempelajari karakteristik dari komponen dan alat yaitu : resistor, ...kapasitor, TRIAC BT139, Optocoupler MOC3020, Raspberry Pi, dan ...protokol SMTP.
II. RUANG LINGKUP Dalam laporan Realisasi Rancangan Elektronika mengenai rangkaian Face Recognition untuk menyalakan driver lampu AC dan mengirimkan foto melalui protokol SMTP berbasis Raspberry Pi ini mempunyai beberapa batasan masalah sebagai berikut : 1. Face Recognition mendeteksi wajah seseorang yang sudah tersimpan di dalam
database
pemrograman
Raspberry
Pi.
Cara
pedeteksian
menggunakan webcamera yang terkoneksi pada Raspberry Pi. Apabila wajah yang terdeteksi positif maka lampu akan menyala, sedangkan apabila wajah yang terdeteksi negative maka foto wajah terebut akan dikirim melalui email ke akun pemilik foto positif (pemilik rumah). 2. Optocoupler MOC3020 berfungsi sebagai driver pada TRIAC BT139 yang berfungsi untuk memberi trigger pada TRIAC. Optocoupler mendapat input dari Raspberry Pi berupa arus DC dan mengontrol gate pada TRIAC. 3. TRIAC BT139 berfungsi sebagai saklar pada lampu. Setelah mendapat trigger arus dari optocoupler, kaki gate pada TRIAC akan on dan memberi arus AC pada kaki main1 atau main2, yang disambungkan ke lampu. 4. Protokol SMTP berfungsi sebagai server yang mengirimkan email dari pemrograman Raspberry Pi ke email pemilik rumah. 5. Raspberry Pi adalah minikomputer yang berfungsi sebagai brainware dan kontrol dari alat ini. III.
PENGERTIAN (DASAR TEORI)
Face Recognition pada dasarnya adalah membandingkan citra wajah masukan dengan suatu database wajah dan menemukan wajah yang paling cocok dengan citra wajah tersebut. Face Recognition pada alat ini digunakan sebagai inputan untuk menghasilkan output pada dua kondisi yang berbeda, yaitu apabila hasil pendeteksian wajah adalah “Positive” Raspberry Pi akan memberikan inputan ke driver lampu, sehingga lampu akan menyala. Sebaliknya jika hasil pendeteksian wajah adalah “Negative” maka IP pada Raspberry Pi akan mengirimkan email foto “Negative” tersebut ke email pemilik rumah. Berikut adalah penjelasan dari masing-masing bagian pada rangkaian alat ini : A. RANGKAIAN DRIVER LAMPU 1. Optocoupler MOC3020 Optocoupler merupakan piranti elektronika yang berfungsi sebagai pemisah
antara
Optocoupler
rangkaian
merupakan
power salah
dengan
satu
jenis
rangkaian komponen
kontrol. yang
memanfaatkan sinar sebagai pemicu on/off-nya. Opto berarti optic dan coupler berarti pemicu. Sehingga bisa diartikan bahwa optocoupler merupaka suatu componen yang bekerja berdasarkan picu cahaya optic. Optocoupler termasuk dalam sensor, dimana terdiri dari dua bagian yaitu transmitter dan receiver. Bagian pemancar atau transmitter dibangun dari sebuah led infra merah untuk mendapatkan ketahanan yang lebih baik daripada menggunakan led biasa. Sensor ini bisa digunakan sebagai isolator dari rangkaian tegangan rendah ke rangkaian tegangan tinggi. Penggunaan dari optocoupler tergantung dari kebutuhannya. Ada berbagai macam bentuk, jenis, dan type. Seperti MOC 3040 atau 3020, 4N25 atau 4N33 dan sebagainya. Pada umumnya semua jenis optocoupler pada lembar datanya mampu dibebani tegangan sampai 7500 Volt tanpa terjadi kerusakan atau kebocoran. Biasanya dipasaran optocoupler tersedia
dengan type 4NXX, atau MOC XXXX dengan X adalah angka part valuenya. Optoisolator atau Optocoupler terbuat dari sebuah alat pemancar cahaya dan alat peka cahaya, yang kesemuanya terbungkus dalam satu paket tanpa adanya hubungan listrik antara keduanya, hanya sorotan cahaya. Pemancar cahaya yang digunakan biasanya berupa led. Alat peka cahaya dapat berupa potodioda, phototransistor, atau alat yang lebih kompleks seperti thyristor, TRIAC, dan sebagainya. Banyak peralatan elektronik saat ini adalah menggunakan optocoupler di sirkuit. Sebuah optocoupler atau kadang-kadang disebut sebagai optoisolator memungkinkan dua sirkuit untuk bertukar sinyal namun tetap terisolasi secara elektrik. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan cahaya sebagai relay sinyal. Standar desain sirkuit optocoupler menggunakan LED bersinar pada phototransistor, biasanya itu adalah transistor NPN bukan PNP. Sinyal diterapkan pada LED, yang kemudian bersinar pada transistor dalam IC. Karena cahaya sebanding dengan sinyal sehingga sinyal ditransfer sedemikian ke phototransistor. Optocoupler dapat dijumpai dalam beberapa modul seperti SCR, dioda, TRIAC (sebagai saklar semi konduktor) sebagai output, dan lampu pijar, lampu neon atau sumber cahaya lain. MOC 3021 jenis DIAC kombinasi LED adalah yang paling umum digunakan. IC ini dihubungkan dengan mikrokontroler dan LED terhubung secara seri ke IC, yang bersinar untuk menunjukkan logika high pulse dari mikrokontroler sehingga kita dapat mengetahui bahwa arus mengalir dalam LED internal Opto-IC. Ketika logika high pulse diberikan, arus mengalir dari LED dari pin 1 ke 2. Jadi dalam proses ini cahaya LED jatuh pada DIAC dan menyebabkan pin 6 dan 4 utuk menutup. Selama masing-masing setengah siklus arus mengalir melalui pintu gerbang, resistor seri dan Opto-DIAC untuk main thyristor atau main TRIAC untuk memicu beban untuk beroprasi. Optocoupler biasanya ditemukan dalam mode circuit switch power
supply di banyak peralatan elektronik, terhubung diantara bagian primer dan sekunder power supply. Aplikasi optocoupler atau fungsi dalam rangkaian adalah untuk :
Memonitor tegangan tingi Tegangan ouput sampling untuk regulasi Sistem kontrol mikro untuk power ON/OFF Isolator tanah
Deskripsi PIN Optocoupler :
Gambar 1. Pin Deskripsi dan MOC3020 MOC3020 dirancang untuk interface antara kontrol elektronik dan sumber listrik TRIAC untuk mengatur beban resistif dan induktif untuk operasi tegangan bolak-balik/AC. MOC sudah dalam bentuk sirkuit terpadu dan
tidak memerlukan sirkuit yang sangat kompleks untuk membuatnya bekerja. Features of MOC3020 :
400 V Photo-TRIAC Driver Output Gallium-Arsenide-Diode infrared source and optically-coupled silicon
TRIAC driver High isolation – 500 Vpeak Output driver design for 220 Vac Standart 6-Terminal plastic DIP Directly interchangeable with Motorola MOC3020, MOC3021 and MOC3022
Typical application of MOC3020: 2.
Solenoid/valve controls Lamp ballasts Interfacing micoprocessors to 115/240 Vac peripherals Motor controls Incandescent lamp dimmer TRIAC BT139 TRIAC, atau Triode for Alternating Current (trioda untuk arus bolak balik) adalah sebuah komponen elektronik yang ekivalen dengan dua SCR yang disambungkan anti paralel dan kaki gerbangnya disambungkan
bersama.
Nama
resmi
untuk
TRIAC
adalah
Bidirectional Triode Thyritor. Ini menunjukkan sakelar dua arah yang dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah ketika dipicu (dihidupkan). TRIAC dapat dinyalakan baik dengan tegangan positif maupun negatif pada elektrode gerbang. TRIAC tersusun dari lima buah pelapis semikondutor yang banyak digunakan pada pensaklaran elektronik. Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan dengan polaritas positif saja, TRIAC banyak digunakan pada rangkaian pengendali pensaklaran.
Gambar 2. Simbol dan bentuk fisik TRIAC TRIAC akan aktif ketika polaritas pada anoda lebih positif daripada katodanya. Dan gatenya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-offkan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus IT di bawah arus IH.
Gambar 3. Kontruksi Simbol TRIAC TRIAC bekerja mirip seperti SCR yang paralel bolak balik, sehingga dapat melewatkan arus 2 arah. Kurva karakteristik TRIAC dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Gambar 4. Karakteristik TRIAC Yang perlu diketahui adalah pada Low-Current TRIAC kontaknya dapat digunakan hingga kuat arus 1 ampere dan mempunyai maksimal tegangan sampai beberapa ratus volt. Sedangkan pada MediumCurrent TRIAC kontaknya dapat digunakan sampai kuat arus 40 ampere dan mempunyai maksimal tenaga sampai 1.000 volt. Skema rangkaian penghubung TRIAC yang dioperasikan dari sumber AC diperlihatkan pada gambar dibawah. Jika tombol tekan PB1 dipertahankan tertutup, arus trigger terus-menerus diberikan pada gerbang. TRIAC akan terkonduksi untuk menghubungkan semua tegangan AC yang diberikan pada beban. Jika tombol tekan dibuka, TRIAC kembali OFF atau mati, apabila tegangan sumber AC dan penahanan arus turun menjadi 0 atau polaritaster terbalik. Perhatikan bahwa tidak seperti output dari rangkaian SCR yang sama, output rangkaian ini adalah arus bolak-balik, bukan arus searah.
Gambar 5. Aplikasi TRIAC pada arus AC
TRIAC mempunyai tiga terminal; terminal utama 2 (MT2) dan terminal utama 1 (MT1) dan gerbang (G). Terminal MT2 dan MT1 dirangcang demikian sebab aliran arus adalah dua arah. Karena aliran berinteraksi dengan gerbang, MT1 digunakan sebagai pengukuran terminal referen. Arus dapat mengalir antara MT1 dan MT2 dan juga antara gerbang dan MT1. TRIAC dapat ditrigger agar konduksi pada salah satu arah dengan arus gerbang bergerak masuk atau keluar dari gerbang apabila aliran arah arus terminal utama ditentukan. TRIAC pada dasarnya mempunyai karakteristik pengoperasian internal yang sama dengan SCR. TRIAC mempunyai empat kemungkinan mode pentrigeran. Sehubungan dengan MT1 yaitu :
MT2 adalah positif dan gerbang positif MT2 adalah positif dan gerbang negatif MT2 adalah negatif dan gerbang positif MT2 adalah negatif dan gerbang negatif
3. Resistor Komponen ini memiliki bentuk kecil dan memiliki gelang warna bervariasi. Gelang warna pada resistor menunjukkan besar dan kecilnya suatu tahanan. Resistornya memiki 2 buah kaki pada ujungnya yang tidak memiliki kutub positif dan kutub negatif sehingga pemasangannya boleh terbalik, asalkan nilainya sama dengan nilai yang tertera pada PCB atau skema. Komponen ini terbuatdari bahan arang sehingg arus yang ada dalam resistor tetap tidak dapat diubah-ubah lagi. Apabila nilai ohmnya tidak sesuai dengan arus yang masuk (lebih besar arus daripada nilainya) maka komponen ini akan terbakar dan tidak berfungsi lagi. Resistor sendiri memiliki simbol-simbol seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 6. Simbol Resistor Sedangkan bentuk fisik resistor seperti di bawah ini :
Gambar 7. Bentuk fisik resistor Selanjutnya untuk mengetahui besar tahanan resistor dapat melalui gelang warna yang masing masing warnanya memiliki nilai. Di bawah ini adalah tabel warna pada resistor :
Gambar 8. Tabel warna resistor
Resistor sendiri didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya berdasarkan hukum Ohm:
4. Kapasitor Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad yang diambil dari nama penemu Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai “kapasitor”, namun kata “kondensator” masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1972 (dari bahasa Italy condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat ini untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tingi dibanding komponen lainnya
Gambar 9. Bentuk fisik Kapasitor Ada 2 jenis kondensator, yang pertama adalah kondensator polar/elektrolit diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Gambar 10. Lambang kapasitor Polar/Elektrolit Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif maupun negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.
Gambar 11. Lambang kapasitor Non polar
B. PROTOKOL SMTP SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) merupakan salah satu protokol yang umum digunakan untuk pengiriman surat elektronik di Internet. Protokol ini dipergunakan untuk mengirimkan data dari komputer pengirim surat elektronik ke server surat elektronik penerima. Protokol ini timbul karena sistem surat elektronik yang mengharuskan adanya server surat elektronik yang menampung sementara sampai surat elektronik diambil oleh penerima yang berhak. SMTP bisa dianalogikan sebagai kantor pos. Ketika kita mengirim sebuah email, komputer kita akan mengarahkan email terebut ke sebuah SMTP server, untuk diteruskan ke mail-server tujuan. Mainserver tujuan ini bisa dianalogikan sebagai kotak pos dipagar depan
rumah, atau kotak PO BOX dikantor pos. Email-email yang terkirim akan
menempati
tempat
tersebut
hingga
si
pemiliknya
mengambilnya. Urusan pengambilan email tersebut tergantung kapan si penerima memerika accont emailnya. SMTP adalah protokol yang cukup sederhana, berbasis teks dimana protokol ini menyebutkan satu atau lebih penerima email untuk kemudian diverifikasi. Jika penerma email valid, maka email akan segera dikirim. SMTP menggunakan port 24 dan dapat dihubungi melalui program telnet. Agar dapat menggunakan SMTP server lewat nama domain, maka record DNS (Domain Name Server) pada bagian MX (Mail Exchange) digunakan. Sendmail
adalah
mail
Transfer
Agent
pertama
yang
mengimplementasikan port 25. Kemudian pada tahun 2001, ada sediktnya
50
program
Mail
Transfer
Agent
yang
mengimplementasikan SMTP baik sebagai client maupun sebgai server. Contoh Mail Transfer Agent yang popular adalah: Exim (ditulis oleh Philip Haszel), IBM Postfix, Qmail (ditulis oleh D.J. Bernstain) dan Microsoft Exchange Server. Karena protokol SMTP berawal dari protokol yang benar-benar berbasis teks ASCII, maka SMTP tidak bekerja terlalu baik dalam mengirimkan file-file binary. Standar untuk meng-encode file-file biner agar dapat dikirimkan leawat SMTP dikembangkan dan menelurkan standar-standar seperti MIME (Multipurposes Internet Mail Extensions). Saat ini, hampir semua SMTP server mendukung 8BITMIME, yang dapat mengirimkan file teks.
Gambar 12. Ilustrasi pengiriman Email Pada ilustrasi diatas Siti memiliki alamat email
[email protected] menulis emailnya di komputer menggunakan Thunderbir atau Evolution. Pada kolom To: dia ketikkan alamat tujuan yaitu
[email protected]. Setelah siti menekan tombol Send, email yang dikirim langsung menuju ke mesin SMTP server milik ISP 1 yang bernama smtp.a.id Pada server smtp.a.id menerima email dari
[email protected] yang ditujukan kepada
[email protected]. Server mengecek smtp.a.id mengecek alamat email tujuan yaitu
[email protected]. Mesin server smtp.a.id membutuhan informasi ke server mana email untuk mesin.b.id harus ditujukan. Untuk memperoleh informasi tersebut tentang domain.b.id. Kemudian pada mesin Name Server ns.b.id memberitahukan mesin smtp.a.id bahwa semua email yang ditujukan kepada b.id harus dikirim kepada mesin smtp.b.id. Setelah memperoleh jawaban dari ns.c.id bahwa email harus dikirim kemesin smtp.b.id maka mesin smtp.a.id berusaha untuk menghubugi mesin smtp.b.id. Setelah mesin smtp.b.id berhasil dihubungi, mesin smtp.a.id mengirimkan teks email dari
[email protected] yang ditujukan kepada
[email protected] ke mesin smtp.b.id
[email protected] yang sedang menjalankan perangkat lunak pembaca email dan mengambil email tersebut dari email sever smtp.b.id barulah email dari
[email protected] dapat diunduh melalui PC hendra dan ditampilkan isi emailnya.
Email disampaikan oleh mail client (MUA, Mail User Agent) ke mail server (MSA, Mail Server Agent) menggunakan SMTP pada port 587 atau menggunaan traditional port 25. Dari sini, MSA mengirim mail tersebut ke mail transfer agent miliknya (MTA, Mail Transfer Agent). MTA batas harus menemukan host target., dengan menggunakan DNS untuk mencari mail exchange record (MX record) untuk domain penerima. MX record yang kembali berisi nama dari host target. MTA selanjutnya menghubungan ke exchange server sebagai SMTP client. Ketika MX target menerima pesan yang masuk, akan ditangani oleh mail delivery agent (MDA) untuk pengiriman pesan secara lokal. Saat PC siti diberi perintah mengirim email ke PC hendra, kemudian email tersebut terlebih dahulu masuk ke server network dimana dia berada pada server 1 (smtp.a.id), disini server dapat melakukan kegiatan sniffing, pada server sebelumnya sudah saling terkoneksi dan mendapat authentifikasi dari server untuk meneruskan paket email yang akan dikirim. Protokol yang bekerja pada tahap ini adalah SMTP, kemudian email masuk pada server2 (smtp.b.id). Untuk selanjutnya email dikirim ke PC Hendra (PC Destination), pada tahap ini protokol yang bekerja adalah protokol IMAP. Sehingga dari ilustrasi yang diberikan dapat dapat menggambarkan proses pengiriman email dan apa saja yang terjadi dalam prosesnya. Pada proses pengiriman email terjadi kegiatan sniffing yang dilakukan oleh server. Sniffing adalah kegiatan pengendusan traffic data packet pada suatu jaringan. Selain itu pronsip kerja dan proses pengiriman email juga dibedakan berdasarkan format isinya, yakni sebagai berikut: I.
Plain Text Email Adalah jenis email yang sisnya diformat menggunakan sistem America Standart Code for Information Interchange (ASCII). Tulisan yang dibuat dengan format ini tidak dapat dimodifikasi
seperti warna, ukuran jenis font dan lain sebagainya. Semua sesuai dengan aslinya. Tidak ada pengolahan atau penambahan aksesoris. II.
HTML Email Merupakan bahasa standart yang digunakan untuk mengatur tampilan informasi di Internet. Email yang menggunakan format ini umumnya dapat disesuaikan dengan selera pengirimnya. Dengan begitu email tersebut dapat ditambahkan macam-macam aksesoris, seperti penggantian jenis font, warna font dan juga besaran font pada tiap bagian surat.
III.
RASPBERRY PI
Gambar 13. Raspberry type B+ Raspberry Pi adalah modul micro computer yg juga mempunyai input output digital port seperti pada board microcontroller. Diantara kelebihan Raspberry Pi dibanding board microcontroller yang lain yaitu mempunyai Port/koneksi
untuk display berupa TV atau
Monitor PC serta koneksi USB. Raspberry Pi dibuat di inggris oleh Raspberry Pi Foundation. Raspberry Pi board dibuat dengan 2 type yg berbeda yaitu Raspberry Pi tipe A dan Raspberry Pi tipe B. Perbedaannya antara lain pada
RAM dan Port LAN. Type A RAM = 256 Mb dan tanpa port LAN(ethernet), type B = 512 Mb dan terpasang port untuk LAN. Untuk Raspberry Pi B+ board sendiri mempunyai spesifikasi sebagai berikut:
CPU 700 MHz ARM1176JZF-S, prosesor yang sama dengan yang digunakan pada android atau iphone
GPU Broadcom VideoCore IV @ 250 MHz
SDRAM 512 MB (shared dengan GPU)
Memory penyimpanan melalui microSD
Network onboard 10/100 Mbit / s Ethernet ( 8P8C )
HDMI, dihubungkan ke LCD TV yg mempunyai port HDMI atau degan cable converter HDMI to VGA dapat dihubungkan ke monitor PC.
Video analog (RCA port), dihubungkan ke Televisi sebagai alternatif selain monitor PC .
Audio output
4 buah port USB
40 pin I/O digital
CSI port (Camera Serial Interface )
DSI (Display Serial Interface)
LAN port (network)
microSD Card slot untuk microSD Card memori yg menyimpan sistem operasi berfungsi seperti hardisk pada PC.
GPIO merupakan sederet pin yang terdiri dari 40 pin untuk tipe B+ dengan berbagai fungsi diantaranya:
Gambar 14. Pin Raspberry B+ Selain sebagai input output pada beberapa pin GPIO juga berfungsi sebagai komunikasi serial diantaranya I2C, SPI dan serial komunikasi UART . Sistem Operasi Untuk menggunakan Raspberry pi diperlukan operating system yg dijalankan dari SD card pada board Rasberry Pi. Operating system yang
banyak dipakai
antara lain Rasbian, Pidora, Raspbmc,
Openelec, RISC OS, dan ARCH Linux. Raspbian merupakan sistem operasi yang paling umum digunakan. Raspbian adalah sistem operasi bebas berbasis Debian GNU / Linux dan dioptimalkan untuk
perangkat keras Raspberry Pi (arsitektur prosesor armhf). Raspbian dilengkapi dengan lebih dari 35.000 paket, atau perangkat lunak precompiled paket dalam format yang bagus untuk kemudahan instalasi pada Raspberry Pi. Raspbian hanya kompatibel dengan versi yang lebih baru dari yang digunakan pada Raspberry Pi (ARMv7 CPU-A dan vs Raspberry Pi ARMv6 CPU yang lebih tinggi).
Gambar 15. Tampilan Raspberry Pi IV.
PERALATAN DAN BAHAN a. Peralatan Peralatan Utama : 1. Raspberry Pi type B+ 2. LCD 3. Kabel LAN 4. Casing Peralatan Pendukung : 1. Solder 2. Multimeter 3. Lem 4. Cutter 5. Gergaji 6. Bor 7. Gunting 8. Setrika 9. Atraktor 10. Gergaji Besi 11. Spidol Permanen
12. Kertas CTS b. Bahan 1. Optocoupler MOC3020..............................................................(1 buah) 2. Resistor 1K Ohm........................................................................(2 buah) 3. Resistor 200 Ohm.......................................................................(1 buah) 4. Kapasitor mylar 22nF/40............................................................(1 buah) 5. TRIAC BT139............................................................................(1 buah) 6. Kabel NYAF 0,75 SQMM 450/750 Volt..................................(2 meter) 7. Kabel Pelangi..............................................................................(1 buah) 8. Blackhousing............................................................................(10 buah) 9. Fitting Lampu.............................................................................(1 buah) 10. Lampu.........................................................................................(1 buah) 11. Pin Head Connector....................................................................(2 buah) 12. Isolator.........................................................................................(15 cm) 13. PCB.........................................................................................(1 lembar) 14. Tenol........................................................................................(1 gulung) 15. Ferricloride (Fecl3)...............................................................(1 bungkus) V.
LANGKAH KERJA A. MEMBUAT PCB 1. Menyiapkan gambar jalur rangkaian yang nantinya akan disalin pada papan PCB menggunakan software computer. Dalam hal ini ada banyak software yang dapat digunakan untuk membuat gambar rangkaian namun yang sering kali digunakan adalah software Eagle. 2. Setelah gambar dalam bentuk board selesai maka langkah selanjutnya adalah mencetak gambar rangkaian pada kertas. 3. Mengfotocopy gambar hasil cetakan pada kertas CTS,sebenarnya ada dua media yang dapat digunakan untuk melakukan proses penyablonan ke PC yaitu memakai kertas transparasi dan CTS namun sekarang ini kertas CTS lebih banyak diminati karena hasil lebih baik dibanding dengan kertas transparasi. 4. Menempelkan hasil fotocopy gambar di kertas CTS pada papan PCB kemudian mensetrikanya agar gambar pada kertas CTS menempel pada papan PCB. 5. Mendinginkan papan PCB dengan air dan menggosok bagian kertas yang telah menmpel pada PCB dan melepas kertas CTS secara hatihati, kemudian memperjelas gambar menggunakan spidol permanen apabila ada jalur yang tidak menempel atau kurang jelas.
6. Memotong papan PCB sesuai agar sesuai ukuran menggunakan gergaji besi atau cutter. 7. Melarutkan tembaga pada papan PCB dengan larutan Ferricloride (FeCl3) menggunakan air. Memasukkan FeCl3 pada wadah plastik yang terisi air kemudian memasukkan PCB pada larutan tersebut dan menggoyang-goyangkannya hingga tembaga yang tidak tetutup carbon fotocopy atau spidol menjadi hilang akibat proses pelarutan dengan Ferricloride. 8. Setelah proses pelarutan tembaga pada PCB selesai, rangkaian yang telah menempel pada PCB dicek apakah ada jalur yang menmpel satu sama lain. Jika ada jalur yang menempel dapat dipisah menggunakan cutter. 9. Jika semua jalur dirasa sudah benar maka proses selanjutnya membersihkan carbon yang menempel pada PCB munggunakan amplas halus hingga jalur tembaga pada papan PCB terlihat . 10. Menyiapkan bor dan melubangi papan PCB yang akan dijadikan tempat untuk memasang komponen menggunakan bor ukuran 0,8-1mm sesuai letak dan besar kaki komponen. 11. Memasang komponen pada papan PCB sesuai letak komponen dan mensoldernya dengan tenol yang telah dipanaskan dengan solder. Pada proses ini pensolderan harus dilakukan dengan cepat dan rapi karena ada beberapa komponen yang tidak tahan dengan suhu tinggi sehingga dapat mengurangi kepekaan komponen. 12. Memotong kaki- kaki komponen agar rapi menggunakan tang potong atau dapat dengan gunting kuku. 13. Memastikan rangkaian bekerja dengan baik. 14. Memasang rangkaian yang sudah jadi pada media sesuai keinginan (kardus atau triplek) sebagai casing. 15. Melakukan pengukuran-pengukuran dan mencatat hasilnya. B. MERANGKAI ALAT 1. Merangkai interface PCB Driver lampu dengan Raspberry Pi
Kabel oranye : input raspberry pi (GPIO 27) Kabel cokelat : ground Gambar 16. Rangkaian PCB Driver lampu
Gambar 17. Rangkaian keseluruhan 2. Merangkai PCB Driver lampu dengan Fitting Lampu
Output ke lampu
Gambar 18. Rangkaian Lampu
Output ke sumber AC
C. MENGINSTALL RASPBERRY PI 1. Pertama buka web http://www.raspberrypi.org/downloads/ kemudian download OS pilihan kalian.
Gambar 19. Menginstall Raspberry Pi (1) 2. Setelah download selesai kemudian extract file download Raspbian . sehingga file menjadi file .iso
Gambar 20. Menginstall Raspberry Pi (2) 3. Kemudian download dan install win32DiskImager lalu buka aplikasi Win32DiskImager dan masukan file .iso Raspbian yang sudah di extract tadi.
Gambar 21. Menginstall Raspberry Pi (3) 4. Lalu install
Gambar 22. Menginstall Raspberry Pi (4)
5. Pasangkan MemoryCard yang sudah di write lalu nyalakan Raspberry Pi
Gambar 23. Memasang Memory Card
6. Selesai dan kita nyalakan RaspberryPi. pada saat tampilan awal kita .......akan sedikit konfigurasi . lalu restart. tunggu beberapa saat. pada saat .......masuk ke OS . kita harus memasukkan user dan password. secara .......default.
Gambar 24. Login Raspberry Pi (1)
7. Setelah masuk ke tampilan Command Line, ketik :
Gambar 25. Login Raspberry Pi (2) 8. Raspberry siap digunakan.
D. MEMBUAT PROGRAM UNTUK LAMPU
E. MEMBUAT PROGRAM UNTUK MENGIRIM EMAIL
F. MENGGABUNGKAN PROGRAM
(Program lampu menyala apabila terdeteksi wajah positive)
(Program mengirim email apabila terdeteksi wajah negative)
(Program mengirim email apabila terdeteksi wajah negative)
G. SHARING INTERNET DARI LAPTOP KE RASPBERRY 1. Melihat alamat IP laptop pada koneksi LAN
2. Melihat IP koneksi pada wifi
Alamat ini menyesuaikan , jadi harus sama dengan koneksi LAN yaitu 192.168.43.X , digit terakhir harus diatur beda 3. Menambahkan alamat IP raspberry pada cmdline, cmdline terletak di SD Card Raspberry, dicopot dan dimasukkan ke laptop untuk diubah di Notepad
Pada penulisan 192.168.43.2 : 192.168.43.1 (maksudnya adalah IP raspberry : IP LAN Laptop) 4. Koneksikan Raspberry dengan laptop melalui aplikasi Putty
Host name diisi alamat IP Raspberry, maka akan tampil terminal VI.
Raspberry dan internet sudah tersambung dengan Raspberry. CARA KERJA Ketika wajah terdeteksi Positive, GPIO 27 pada Raspberry Pi akan terinisialisasi dan memberikan logic high pulse kepada MOC 3020, sehingga MOC3020 akan mentrigger gate pada TRIAC, dan gate akan tersambung dengan main terminal TRIAC dan mengaliri arus ke lampu, sehingga lampu akan menyala. Cara kerja rangkaian : Rangkaian adalah sirkuit yang biasa digunakan untuk kontrol beban AC dari mikrokontroler, satu LED dapat dihubungkan secara seri dengan MOC3020, LED untuk mengetahui bahwa arus mengalir dalam LED internal optocoupler. Idenya adalah dengan menggunakan lampu listrik yang aktivasinya membutuhkan listrik AC yang bertentangan dengan tegangan DC namun power listrik AC kita gunakan untuk menswitch lampu dan tidak ada catu daya ekternal diperlukan. Untuk menswitch arus AC ke lampu, kita harus menggunakan TRIAC. Sebuah TRIAC dikatakan sebagai saklar AC. Ia memiliki tiga terminal M1, M2 dan gerbang. Sebuah TRIAC, beban lampu dan power supply dihubungkan secara seri.
Sedangkan ketika wajah terdeteksi negative, maka program akan mengimport program “sendgmail” dan wajah tersebut akan dikirim ke email pemilik rumah tersebut.
Gambar 26. Email yang Terkirim VII.
PENGUKURAN Saat wajah Negative/ logic 0 1. Tegangan Input DC = 0V 2. Tegangan output lampu AC = 215 V Saat wajah Positive/ logic 1 1. Tegangan input DC = 3V 2. Tegangan output lampu AC = 215 V
VIII. KESIMPULAN Jadi dapat disimpulkan bahwa rangkaian driver lampu akan ON apabila wajah terdeteksi Positive karena pada saat itu program pada Raspberry Pi akan menginisialisasi GPIO 27 dan memberikan logic high pulse/1 pada
MOC3020, dan optocoupler tersebut akan mentrigger gate pada TRIAC yang mengalirkan arus ke Main Terminal. MOC3020 bekerja berdasarkan adanya cahaya pada LED internalnya yang menyala akibat adanya arus yang mengalir pada kaki 1 dan 2, kemudian cahaya akan jatuh pada DIAC dan membuat kaki 6 dan 4 menutup dan memicu gate pada TRIAC. Bisa disimpulkan bahwa TRIAC adalah saklar dari lampu tersebut. Sebaliknya bila wajah terdeteksi Negative, lampu tidak akan menyala karena Raspberry Pi tidak memberikan input high pulse pada MOC 3020 dan TRIAC tidak terpicu. Email dapat terkirim karena adanya pemrograman START SMTP adalah protokol yang berfungsi SMTP pada program “sendgmail”. pada proses transfer surat elektronik/email. SMTP dapat tersambung ke internet karena adanya IP Raspberry dan IP modem sudah beralamat sama yaitu “192.168.43”. XI.
LAMPIRAN
Tampilan
1. Tampilan rangkaian pada schematic design RPIO.input 23=input_value, angka, opportunity=3, RPIO.input 27, sendgmail
Angka > 0
Print “Welcome” 2. Blok Diagram Print “Please Stay in front of mirror in a moment to login”
Print “Please Stay in front of mirror in a moment to login”
A
A
Tidak
Ya
While input_value = True, opportunity > 0
Print “Face Recognize Captured!”
Label = config POSITIVE_LABEL RPIO.output 27 = True
Opportunity-1
Print “Success!! Home Electricity ON”
Print “Negative, your face is different from the owner of this house”
Opportunity = 0
Print “Aborted” Import “sendgmail” Print “Found Face and wrote training image”
Ya
Tidak
Tidak Ya
3. Diagram Wiring Keseluruhan
