PENGONTROLAN LAMPU DENGAN KONEKSI BLUETOOTH BERBASIS ANDROID

PENGONTROLAN LAMPU DENGAN KONEKSI BLUETOOTH BERBASIS ANDROID Ahmad1, Hardi STMIK Dipanegara Makassar Jalan Perintis Kemerdekaan Km. 9, telp.(0411)587194 Fax.(0411)588284 e-mail :[email protected], [email protected] ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengontrol dalam menyalakan dan memadamkan lampu suatu ruangan denga pengontrolan handphone android. Metode yang digunakan berupa rancang bangun alat pengontrol penyalaan lampu dengan mikrokontroler Atmega8 dan pembuatan aplikasi. Rangkaian dan aplikasi ini menggabungkan mikrokontroler dan android smartphone dalam jaringan Bluetooth. Smartphone android yag telah diinstal dengan aplikasi yang dibuat dapat mengontrol delapan lampu. Pengujian perangkat keras dengan pengujian black box dan pengujian aplikasi dengan pengujian white box. Hasil pengujian alat menunjukkan bahwa semua bagian rangkaian berfungsi sesuai dengan yang direncanakan dan aplikasi sudah bebas dari kesalahan logika. Jarak maksimal lampu yang dapat dikontrol sepuluh meter.

Kata kunci: Pengontrol, Bluetooth, Android, Lampu

ABSTRACT This research aims to control the turn on and turn off the lights in a room premises control android phone. The method used in the form of design the lighting control device with a microcontroller Atmega8 and manufacturing applications. Circuit and this app combines a microcontroller and android smartphone in Bluetooth network, android Smartphone yag been installed with applications created can control eight lamp. To connect your android smartphone with bluetooth microcontroller used. Testing hardware with black box testing and application testing with white-box testing. The test results show that all parts of the tool works fine circuit and the application is free from errors of logic. The maximum distance that light can be controlled ten meters. Keywords: Controller, Bluetooth, Android, Lamp 1. PENDAHULUAN Ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkembang denganpesat dan merupakan kenyataan yang tidak bisa dipungkiri. Manusiacenderung menginginkan segala sesuatu yang serba canggih dan praktis, dengan adanya teknologi komputeryaitu ditandai dengan banyak munculnya suatuperalatan elektronik yang menggunakan mikrokontroler sebagai pusat pengontrolan, manusia dapat membuat suatu pekerjaan menjadi lebih mudah dan efisien. Seiring berkembangnya teknologi informasi dan komputer yang pesat dibidang perangkat keras dan perangkat lunak membuat komputer dan gadget menjadi user friendly dan telah menjadikan kebutuhan bagi masyarakat dalam melakukan aktifitas terutama mempermudah pekerjaan. pemanfaatan teknologi untuk keperluan automatisasi pensaklaran lampu. Kita ketahui bahwa bangunan bertingkat dalam setiap lantainya mempunyai banyak lampu penerangan sehingga tidak jarang lupa untuk mematikannya. Tentunya hal seperti ini tidak

Received June1st,2012; Revised June25th, 2012; Accepted July 10th, 2012

diinginkan, sehingga diperlukan suatu solusi untuk mempermudah dalam pemanatauan dan pemanfaatan lampu secara mudah. Adapun teori dan konsep yang digunakan:

1.1 Mikrokontroler Mikrokontroler adalah Suatu IC dengan kepadatan yang sangat tinggi, dimana semua bagian yang diperlukan untuk suatu kontroler sudah dikemas dalam satu keping berupa chip, biasanya terdiri dari:CPU (Central Processing Unit),RAM (Random Access Memory),EEPROM/EPROM/PROM/ROM, I/O, Serial & Parallel, Timer, Interupt Controller[1][5] Sebuah mikrokontroler dapat bekerja bila dalam mikrokontroler tersebut terdapat sebuah program yang berisi instruksi-instruksi yang akan digunakan untuk menjalankan system mikrokontroler tersebut. 1.2 Mikrokontroler Atmega8 AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi[1]. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan 512 byte. AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler Berikut penjelasan umum susunan kaki Atmega8 tersebut: 1. VCC Merupakan supply tegangan digital 2. GND Merupakan ground untuk semua komponen yang membutuhkan grounding. 3. PORT B (B0..B.5) pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu Timer/Counter, dan SPI. 4. PORT C (C0...C.6) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram sebagai pin ADC. 5. PORT D (D0...D.4) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu interupsi eksternal dan komunikasi serial. 6. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 7. XTAL1 dan XTAL2 sebagai pin masukan clock eksternal. Suatu mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi instruksi yang ada di memori. Semakin tinggi kristalnya, semakin cepat kerja mikrokontroler tersebut. 8. AVCC sebagai pin suplai tegangan untuk ADC. 9. AREF sebagi pin masukan tegangan referensi untuk ADC. 1.3 Android Android merupakan perangkat lunak (software) sistem operasi yang memakai basis kode komputer yang dapat didistribusikan secara terbuka atau open source sehingga pengguna bisa membuat aplikasi baru di dalamnya[2] 1.4 Bluetooth Bluetooth adalah spesifikasi industri untuk kawasan pribadi (Personal Area Network atau PAN) tanpa kabel. Bluetooth menghubungkan dan dapatdipakai untuk tukar menukar informasi diantara peralatan-peralatan[4]. Spesifikasidari peralatan bluetooth dikembangkan dan didistribusikan oleh kelompok Bluetooth Special Interest Group. Bluetooth beroperasi dalam pita frekuensi 2,4Ghz dengan

Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

menggunakan sebuah frequency hopping traceiver yang mampumenyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real time antara host-host bluetooth dengan jarak terbatas. Kelemahan teknologi ini adalah jangkauanyayang pendek dan kemampuan transfer data yang rendah. Awal mula dari bluetooth adalah sebagai teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 Ghz unlicensed ISM (Industrial Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequencyhopping traceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkau layanan yang terbatas (sekitar 10 meter).

1.5

USB Downloader Downloader ini dibuat oleh Thomas Fiscl memanfaatkan Driver USB dengan AVR yang sedang dikembangkan oleh Objective Development GmbH[2][6]. USBDownloader adalah programmer mikrokontroler yang sudah menggunakan USB secara langsung sebagai sarana komunikasinya. USBasp sudah tidak lagi menggunakan komunikasi berstandar serial RS-232, sehingga tidak lagi memerlukan berbagai macam konverter untuk berkomunikasi dengan perangkat komputasi modern. Setelah nyata parallel port mulai menghilang dari kebanyakan motherboard PC, sekarang serial port pun mulai langka dijumpai. Terutama karena perangkat komputasi sekarang lazim semacam laptop, notebook, netbook atau ultrabook yang bersenjata utama USB port. 1.6 Transformator Transformator disingkat dengan Trafo. Trafo terdiri dari dua buah lilitan yaitu lilitan primer dan lilitan skunder. Trafo bekerja berdasarkan system perubahan gaya medan listrik, yang dapat digunakan untuk menaikan atau menurunkan tegangan listrik AC[4]. 1.7

IC Regulator LM7805 Regulator tegangan dengan menggunakan komponen utama IC (integrated circuit) mempunyai keuntungan karena lebih kompak (praktis) dan umumnya menghasilkan penyetabilan tegangan yang lebih baik. Fungsi-fungsi seperti pengontrol, sampling, komparator, referensi, dan proteksi yang tadinya dikerjakan oleh komponen diskrit, sekarang semuanya dirangkai dan dikemas dalam IC. Ada beberapa jenis IC yang menghasilkan tegangan keluaran tetap baik positip maupun negatip, ada pula yang menghasilkan tegangan keluaran yang bisa diatur[4]. IC regulator tegangan tipe LM78xx (series) menghasilkan tegangan tetap positif, sedangkan tipe LM79xx (series) menghasilkan tegangan tetap negatip 2. METODE PENELITIAN a. Metode Eksperimental dan Comperative Testing, yaitu melakukan perancangan sistem, kemudian melakukan pengujian pada sistem yang dibangun dan dibandingkan antara hasil pengujian dengan sistem yang diharapkan. b. Library research, yaitu penelitian yang dilakukan dengan cara membaca buku dan referensi-referensi lainnya untuk memperoleh pengetahuan dan landasan teori yang berhubungan dengan permasalahan yang dibahas oleh peneliti. Langkah-langkah perancangan, yaitu : a. Studi Literatur; langkah awal dari proses suatu perancangan adalah studi literatur, hal ini berguna sebagai landasan teori penelitian, baik itu dalam proses perancangan awal hingga proses penyelesaian akhir. Studi literatur berguna dalam pemahaman spesifikasi cara kerja alat. b. Perancangan Perangkat Keras; untuk mendukung rancangan system kontrol iniagar dapat berfungsi secara maksimal, maka diperlukan teknologi yang dapat mendukung pengontrolan secara maksimal dan memadai. Dalam implementasi perancangan system kontrol, konfigurasi / spesifikasi alat dan bahan. Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

c. Perancangan Perangkat Lunak; Spesifikasi perangkat lunak: 1) Sistem operasi yang digunakan pada saat merancang program adalah Windows7. 2) Bahasa pemrograman yang digunakan pada perancangan sistem adalah bahasa C, pemilihan bahasa C dalam perancangan sistem ini karena kemudahan pengaksesan port secara langsung dan merupakan salah satu bahasa pemrograman yang terstruktur, banyak fungsi-fungsi pada bahasa C yang memberi kemudahan. 3) Penggunaan aplikasi CodeVisionAVR karena mikrokontroler dapat berfungsi jika telah diisi sebuah program, pengisian program dapat dilakukan menggunakan compiler yang di sediakan oleh CodeVisionAVR. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Perancangan pengontrolan lampu yang berbasis android dan mikrokontroler ini terdiri dari beberapa rangkaian yaitu rangkaian minimum mikrokontroler, rangkaian lampu, rangkaian modul bluetooth, dan rangkaian power supply sebagai penyedia tegangan untuk semua rangkaian. Keseluruhan sistem dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 1 Keseluruhan Sistem 3.1 Perancangan Rangkaian Minimum Mikrokontroller Rangkaian mikrokontroller adalah rangkaian utama, dimana rangkaian mikrokontroler ini merupakan pusat pengolahan data dan pusat pengendalian alat, Sehingga alat dapat bekerja dengan optimal. Di dalam rangkaian mikrokontroler ini terdapat empat port yang dapat digunakan sebagai input maupun output data. Rangkaian ini tersusun atas osilator kristal 11.0592 MHz yang berfungsi untuk membangkitkan pulsa internal dan dua buah kapasitor sebesar 30 pF yang berfungsi untuk menstabilkan frekuensi, dan kapasitor 10uF serta resistor 10 kohm yang berfungsi untuk rangkaian reset sebelum program yang terdapat pada mikrokontroler dijalankan. Adapun gambar yang ditunjukkan seperti terlihat pada gambar berikut.


Gambar 2 Rangkaian Minimum Mikrokontroller 3.2 Perancangan Power Supply Dalam perancangan power supply yang berfungsi untuk memberikan tegangan pada rangkaian mikrikontroller dan pada lampu agar dapat menyala dapat di lihat pada gambar rangkaiannya sebagai berikut :

12 V AC

Gambar 3 Rangkaian Power Supply Pada Gambar 3.3 power supply yang digunakan adalah trafo steepdown yang dimana sumber tegangan sebesar AC 220 V setelah melewati trafo steepdown keluaran tegangan yang dihasilkan adalah AC 12 V, namun karena pada rangkaian modul bluetooth dan mikrokontroller hanya dapat menerima arus DC dan tegangan maksimal DC 5 V maka digunakan dioda yang mana berfungsi untuk merubah arus AC ke DC dan IC7805 yang berfungsi menurungkan tegangan dari DC 12 V ke DC 5 V sesuai yang dibutuhkan pada rangkaian bluetooth dan mikrikontroller,untuk tegangan tiap – tiap lampu dibutuhkan TRIAC BTA12 sebagai saklar dan MOC3041 yang memanfaatkan masukan dengan arus yang kecil untuk menghidupkan LED di dalam kemasan IC tersebut yang akan menyulut ke TRIAC yang berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat melewatkan arus bolak balik, keluaran optotriac inilah yang akan berhubungan langsung dengan sumber tegangan AC pada beban yang akan dikendalikan 3.3

Perancangan Modul Bluetooth dan USB Downloader ke Mikrokontroller Modul bluetooth yang digunakan adalah modul HC-06 yang berfungsi untuk menerima intruksi dari Android sebagai pusat pengontrolan, Pada modul bluetooth HC-06 terdapat 4 kaki, kaki 1 pertama dihubungkan pada arus dengan tegangan DC 5 V dan kaki 2 ,3 dan 4 di hubungkan ke mikrokontroller yaitu 2 pin pada port D,D0 (RX) dan D1 (TX) dan kaki ke 4 di hubungkan pada GND . Dan USB downloader berfungsi untuk memasukkan script program ke mikrokontroller, sebagai sebuah alat transceiver ( pengirim sekaligus penerima ) Baik host maupun USB itu sendiri. Pada modul USB downloader juga terdapat 4 kaki yang mana kaki 1,2 dan 3 dihubungkan ke mikrokontroller yaitu 3 pin pada port D,D0 (RX) dan D1 (TX) dan kaki ke 3 dihubungkan ke port C6 (RESET),dan kaki ke 4 dihubungkan ke GND.


Gambar 4 Rangkain Bluetooth dan USB Downloader ke Mikrokontroller 3.4

Perancangan Rangkaian Lampu Pada perancangan rangkaian lampu terdapat resistor ½ Watt dan ¼ Watt yang berfungsi untuk menstabilkan arus yang melalui TRIAC dan MOC304. Komponen utama dari rangkaian driver lampu ini adalah IC TRIAC Optoisolators Tipe MOC3041 dan TRIAC Tipe BT12. TRIAC Optoisolators yang digunakan telah memiliki rangkaian zero crossing di dalamnya.. Rangkaian driver lampu akan lampu jika pin 2 pada IC MOC3041 diberi logika “0” (low). Bit – bit logika yang diberikan pada IC tersebut berupa sinyal PWM yang diatur oleh register pada mikrokontroler. Rangkaian driver lampu ini ditunjukkan oleh Gambar 4.4 dibawah ini

Gambar 5 Rangkaian Lampu 3.5

Perancangan Program Mikrokontroller Rancangan program ini dibuat kedalam bentuk flowchart, guna mempermudah proses pembuataan listing program pada software Code Vision AVR. Program mikrokontroler yang akan dibuat menggunakan bahasa C dan beberapa bahasa assembly, kemudian program tersebut disusun (compile) secara otomatis ke dalam bentuk file *.hex untuk dimasukan ke dalam IC mikrokontroler Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

3.6

Perancangan Program Android Pada tahap perancangan aplikasi android ini terlebih dahulu di laptop/komputer kita sudah terinstal Java dan Eclipse serta Android ADT. Rancangan program ini dibuat kedalam bentuk flowchart, guna mempermudah proses pembuataan listing program pada software Eclipse dan Android ADT. Program android yang akan dibuat menggunakan bahasa Java, kemudian program tersebut disusun (compile) secara otomatis ke dalam bentuk file apk untuk dapat dijalankan (install) di hp yang berbasis android 3.7 Tampilan Menu Utama Pada tampilan menu utama user terlebih dahulu mengkoneksikan dengan perangkat keras yang dibuat melalui bluetooth agar aplikasi dapat berfungsi

Gambar 6 Tampilan Utama Pengujian Aplikasi Pengujian aplikasi dilakukan dengan menjalankan aplikasi yang telah dibuat, baik aplikasi untuk android ataupun program untuk alat itu sendiri. Pengujian program dilakukan dengan cara menguji program yang telah dibuat dengan cara menjalankan aplikasi di hp, untuk aplikasi android berbentuk apk dan file *.hex pada mikrokontroller yang sudah dibuat. Aplikasi yang sudah jadi pada saat dijalankan atau running harus berhasil tanpa error. 3.8

3.9

Pengujian Perangkat Keras Setelah melalui proses perancangan pembuatan perangkat keras pada bab sebelumnya untuk pengujiannya dilakukan menggunakan Avometer untuk mengetahui tiap – tiap arus pada komponen yang digunakan pada rangkain alat kemudian menghubungkan alat dengan sumber tegangan sehingga alat menyala tanpa ada gangguan kelistrikan sedikitpun. Tabel 1 Pengujian

No

Kontrol Pada Aplikasi

Jarak

Kondisi tombol

Kondisi Pada Alat

1

Tombol lampu 1-8

1 meter

On/Off

Lampu nyala dan padam

2

Tombol lampu 1-8

3 meter

On/Off


3

Tombol lampu 1-8

5 meter

On/Off


4

Tombol lampu 1-8

7 meter

On/Off


5

Tombol lampu 1-8

9 meter

On/Off


6

Tombol lampu 1-8

11 meter

On/Off

Lampu tidak nyala


4. KESIMPULAN Setelah melakukan serangkaian pengujian terhadap rangkain alat dan aplikasi serta mengamati langsung output hasil perancangan itu sendiri baik mekanik dan elektronik, hardware maupun software maka dari hasil penelitian dan pengujian sistem ini, diperoleh kesimpulan sebagai berikut 1. Komunikasi antara smartphone Android dengan mikrokontroler dapat dilakukan secara wireless menggunakan bluetooth, yang mana antara bluetooth pada smartphone Android dan modul bluetooth pada sistem mikrokontroler berjalan dengan baik. 2. Rangkaian bekerja baik dalam dalam mengendalikan lampu dengan jarak 10 meter yaitu mampu menyalakan dan mematikan 8 buah lampu. 5. SARAN Untuk pengontrolan lebih dari sepuluh meter disarankan menggunakan sensor jenis lain dari alat yang telah dirancang. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih saya ucapkan kepada STMIK Dipanegara Makassar khususnya Panitia Sensitive 2016 atas perkenan mempublikasikan paper ini. DAFTAR PUSTAKA [1] Kurniawan, Dayat. 2009, “Atmega 8 dan aplikasinya”, PT. Elex Media Komputindo,Jakarta [2] Winoto, Ardi. 2008, “ Mikrokontroller AVR Atmega 8/32/16/8535 dan pemogramannya dengan Bahasa C pada Win AVR”, INFORMATIKA, Bandung [3]

Supardi, Yuniar. 2012,”Sistem Komputindo,Jakarta

operasi

Andal

Android”,

PT.

Elex

Media

[4] Wolland, Barry, 1999, “ Elektronika Praktis”, PT. Pradnya Paramita,Jakarta [5] Budiharto, Widodo, 2005, ”Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler”, PT. Gramedia, Jakarta [6] Andi Nalwan, Paulus, 2003 “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51”, PT Elex Media Komputindo, Jakarta.


PENGONTROLAN LAMPU DENGAN KONEKSI BLUETOOTH BERBASIS ANDROID

Recommend Documents