PROTOTIPE SISTEM PENGENDALI KELISTRIKAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 ( STUDI KASUS : POKJA INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY PADA BALAI BESAR METEOROLOGI DAN GEOFISIKA WILAYAH II CIPUTAT )
Oleh : HERMANTO 206091004055
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2011 M / 1432 H
ii
iii
ABSTRAK Hermanto – 206091004055, Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 (Studi Kasus: Pokja Information And Communication Technology (ICT) Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat), Dibimbing Oleh Herlino Nanang dan Victor Amrizal. Pemakaian kelistrikan yang tidak teratur pada ruangan-ruangan suatu instansi dapat diatasi dengan cara mengontrol kelistrikan secara otomatisasi, sehingga staf tidak perlu lagi untuk khawatir akan kealpaan untuk menghidupkan dan mematikan arus listrik disetiap ruangan. Maka dari itu, penelitian ini dimaksudkan untuk membangun sebuah prototipe sistem pengendali yang dapat mengontrol kelistrikan secara otomatisasi, sentralisasi dan komputerisasi. Pengembangan prototipe ini lebih lanjut diharapkan dapat membantu staf dalam pemantauan kelistrikan ruangan yang dirasakan cukup tidak efisien jika dilakukan dengan sistem saklar yang berada disetiap ruangan. Dalam perancangannya, penulis memanfaatkan teknologi mikrokontroler AT89S51 sebagai alat bantu dalam pengontrolan kelistrikan. Dimana dalam hal ini kantor Balai Besar Meteorologi dan Geofisikas Wilayah 2 Ciputat Pokja ICT, mempunyai empat ruangan yang memiliki peralatan-peralatan yang beroperasi 24 Jam. Dalam pembuatan prototipe sistem pengendali kelistrikan ini penulis menggunakan metode pengembangan sistem model komputer (computer model), dalam pembangunannya menggunakan bahasa Assembly dan VB.NET sebagai antarmuka pemakai. Aplikasi ini pada akhirnya sebagai pengendali kelistrikan ruangan yang bersifat otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi. Untuk implementasi pada sistem kelistrikan sesungguhnya, terdapat penambahan digital amphere meter guna melihat output kelistrikan yang dihasilkan, penambahan sikring untuk keamanannya, dan perubahan relay yang mampu memberikan daya yang besar. Kata Kunci : Mikrokontroler, AT89S51, computer Assembly, VB.NET.
model (model komputer),
5 BAB + 127 Halaman + 16 Tabel + 66 Gambar + Pustaka + 7 Lampiran Pustaka Acuan (23, 2000-2010)
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, rasa syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya. Shalawat serta salam senantiasa selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabat-sahabatnya. Judul dari skripsi ini adalah ”PROTOTIPE SISTEM PENGENDALI KELISTRIKAN RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 (STUDI KASUS : POKJA INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY (ICT) PADA BALAI BESAR METEOROLOGI DAN GEOFISIKA WILAYAH II CIPUTAT)”. Dalam menyusun skripsi ini, penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak dapat terlaksana dengan baik tanpa bantuan dan bimbingan dari semua pihak. Pada kesempatan ini, perkenankan penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.SIS selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, 2. Bapak Yusuf Durrachman, MSc., MIT selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika. dan Ibu Viva Arifin, MMSI., Sekretaris Program Teknik Informatika 3. Bapak Herlino Nanang, MT. selaku Dosen Pembimbing I, Bapak Victor Amrizal M.Kom selaku Dosen Pembimbing II, Ibu Arini MT. selaku Dosen Penguji I, serta Bapak Ir. Bakri La Katjong, MT., MKom. Selaku Dosen Penguji II atas kerjasamanya telah memberikan bantuan,
vi
pengertian, dan dukungan baik secara moril, teknis maupun non teknis kepada penulis. 4. Ibu Dewi Mayasari S.Kom, selaku Staff IT Support. Bapak M. Taufik ST, selaku Electrical Engineering Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika, sebagai pembimbing lapangan yang telah memberikan kerja sama, bantuan dan bimbingannya semasa riset. 5. Seluruh dosen dan para staf karyawan Program Studi Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 6. Seluruh staf karyawan Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika. Penulis menyadari bahwa pada skripsi ini masih terdapat banyak sekali kekurangan. Oleh karena itu, masukkan berupa saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan demi tercapainya peningkatan atas manfaat dari skripsi ini. Untuk itu, penulis dapat dihubungi pada
[email protected]. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga dan sedalamdalamnya kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian laporan ini, semoga Allah SWT akan membalas kebaikan kalian. Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat kepada semua pihak, Amiin.
Wassalam Jakarta, Maret 2011
Penulis Hermanto
vii
DAFTAR ISI
Lembar Judul
...................................................................................................
Lembar Persetujuan Pembimbing
...................................................................
i ii
Lembar Pengesahan Ujian ................................................................................. iii Lembar Pernyataan ............................................................................................ iv Abstrak ..............................................................................................................
v
Kata Pengantar ................................................................................................... vi Lembar Persembahan ......................................................................................... vii Daftar Isi ............................................................................................................ xi Daftar Tabel ........................................................................................................ xv Daftar Gambar ..................................................................................................... xvi Daftar Lampiran .................................................................................................. xx Daftar Istilah........................................................................................................ xxi
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................
1
1.1. Latar Belakang ................................................................................
1
1.2. Identifikasi Masalah .......................................................................
2
1.3. Rumusan Masalah ...........................................................................
3
1.4. Batasan Masalah .............................................................................
3
1.5. Tujuan Penelitian ...........................................................................
4
1.6. Manfaat Penelitian ..........................................................................
5
1.7. Metodologi Penelitian .....................................................................
6
xii
1.8. Sistematika Penulisan .....................................................................
8
BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 10 2.1. Definisi Prototipe ............................................................................ 10 2.2. Definisi Sistem ................................................................................ 10 2.3. Definisi Pengendalian .................................................................... 11 2.4. Definisi Kelistrikan ......................................................................... 11 2.5. Definisi Ruangan ............................................................................ 12 2.6. Definisi Mikrokontroler .................................................................. 12 2.6.1. Berbagai Tipe Mikrokontroler ............................................. 13 2.7. AT89S51 ......................................................................................... 14 2.7.1. Kelebihan Mikrokontroler AT89S51 ................................... 14 2.7.2. Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 ................................... 16 2.7.3. Deskripsi Pin Mikrokontroler AT89S51 ............................... 17 2.7.4. Struktur Memori .................................................................... 20 2.7.5. Interupsi................................................................................. 22 2.8. Metodologi Penelitian ..................................................................... 23 2.8.1. Metode Pengumpulan Data ................................................... 23 2.8.2. Metode Pengembangan Sistem ............................................ 24 2.8.3. Pseudocode .......................................................................... 26 2.8.4. Flowchart (Diagram Alur) ................................................... 26 2.9. Bahasa Pemrograman Assembly ..................................................... 28 2.9.1. Struktur Program Assembly .................................................. 29
xiii
2.9.2. Program Sumber Assembly .................................................. 30 2.10. Visual Basic.NET ........................................................................ 35 2.10.1. Komponen-komponen Visual Basic. NET ......................... 35 2.10.2. Kelebihan dan Kekurangan Visual Basic.NET .................. 35 2.11. Komponen Pendukung ................................................................ 40 2.11.1. Perangkat Keras Komunikasi ............................................... 40 2.11.2. Komponen Elektronika......................................................... 43 2.11.3. Perangkat Listrik ................................................................. 48
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................... 49 3.1. Metode Pengumpulan Data ............................................................ 49 3.2. Metode Pengembangan Sistem ...................................................... 53 3.3. Diagram Alur (Flowchart) Penelitian ............................................ 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 57 4.1. Profil Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat . 57 4.1.1. Gambaran Umum Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika .............................................................................. 57 4.1.2. Sejarah Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika ...... 59 4.1.3. Logo Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika .......... 61 4.1.4. Visi Misi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika ... 61 4.1.5. Struktur Organisasi ............................................................... 64
xiv
4.2. Pengembangan Sistem .................................................................... 66 4.2.1. Memahami Sistem yang akan dibangun .............................. 66 4.2.2. Mengembangkan model komputer dari sistem .................... 72 4.2.3. Mengembangkan komputer dalam rancangan prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan ............................................ 75 4.2.4. Membuat
program
Assembly,
hardware
prototipe,
dan
pembuatan aplikasi antarmuka pemakai. ............................. 99 4.2.5. Menguji,
melakukan
pemeliharaan,
dan
mengevaluasi
ptototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan .................. 113
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 125 5.1. Kesimpulan .................................................................................... 125 5.2. Saran .............................................................................................. 126
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 127 LAMPIRAN-LAMPIRAN
xv
DAFTAR TABEL
Hal Tabel 2.1
Perbandingan Mikrokontroler Atmel .......................................... 15
Tabel 2.2
Fungsi lain dari Port 3 ................................................................. 18
Tabel 2.3
Simbol – simbol Flowchart ....................................................... 27
Tabel 2.4
Penjelasan Fungsi Tool-tool dalam toolbox ............................... 36
Tabel 2.5
Port DB 9 ................................................................................... 41
Tabel 4.1
Pengukuran Rangkaian Catu Daya ............................................ 101
Tabel 4.2
Pengukuran Rangkaian Mikrokontroler ................................... 102
Tabel 4.3
Pengukuran Rangkaian Saklar Digital ........................................ 103
Tabel 4.4
Pengukuran Rangkaian IC Max 232 .......................................... 104
Tabel 4.5
Pengukuran Rangkaian LED Indikator ...................................... 105
Tabel 4.6
Pengujian Fitur Login ................................................................. 113
Tabel 4.7
Pengujian Fitur Menu Utama ...................................................... 114
Tabel 4.8
Pengujian Fitur Tab Menu Ruang-ruangan ................................. 116
Tabel 4.9
Pengujian Fitur Menu Help ......................................................... 118
Tabel 4.10
Pengujian Fitur Tab Menu Ruang Staff ICT ............................... 119
Tabel 4.11
Hasil Pengujian Kinerja Aplikasi ............................................... 121
xvi
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 2.1
Arsitektur AT89S51 ................................................................... 16
Gambar 2.2
Deskripsi Pin AT89S51 .............................................................. 17
Gambar 2.3
Visual Basic.NET ........................................................................ 38
Gambar 2.4
Konektor DB 9 Jantan ................................................................. 41
Gambar 2.5
Konektor DB 9 Betina ................................................................. 41
Gambar 2.6
USB To Serial ............................................................................. 43
Gambar 2.7
Universal Writer ......................................................................... 43
Gambar 2.8
Resistor ....................................................................................... 44
Gambar 2.9
Kapasitor ..................................................................................... 45
Gambar 2.10 Elektrolit Kondensator ................................................................ 45 Gambar 2.11 Dioda
....................................................................................... 46
Gambar 2.12 Transistor .................................................................................... 46 Gambar 2.13 Integrated Circuit ........................................................................ 47 Gambar 2.14 Transformator ............................................................................. 47 Gambar 2.15 Relay ......................................................................................... 48 Gambar 2.16 LED ............................................................................................. 48 Gambar 2.17 Stop Kontak ................................................................................ 48 Gambar 3.1
Diagram Alur (Flowchart) Penelitian Prototipe Sistem .............. 55
Gambar 3.2
Tahapan-tahapan pengembangan model komputer ................... 56
Gambar 4.1
Logo Badan Meteorologi Dan Geofisika ................................... 61
xvii
Gambar 4.2
Struktur Organisasi Kelompok Kerja (POKJA) BBMG Wilayah II Ciputat ..................................................................... 64
Gambar 4.3
Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual ruang tamu .. 68
Gambar 4.4
Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual ruang Staff ICT
Gambar 4.5
....................................................................................... 69
Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual ruang verifikasi ..................................................................................... 70
Gambar 4.6
Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual ruang server 71
Gambar 4.7 Skema Ruangan Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 ............................................. 73 Gambar 4.8
Flowchart proses rancangan sistem ruang tamu ........................ 76
Gambar 4.9
Flowchart proses rancangan sistem ruang staff ICT ................... 77
Gambar 4.10 Flowchart proses rancangan sistem ruang verifikasi .................. 78 Gambar 4.11 Flowchart proses rancangan sistem ruang server ....................... 79 Gambar 4.12 Blok Diagram Perancangan Arsitektur Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan .................................................................. 80 Gambar 4.13 Flowchart Program Assembly Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 ............................................ 84 Gambar 4.14 Rangkaian Catu Daya ................................................................. 85 Gambar 4.15 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ........................................ 87 Gambar 4.16 Rangkaian Saklar Digital ............................................................ 89 Gambar 4.17 Rangkaian Serial IC MAX 232 .................................................. 90 Gambar 4.18 Rangkaian Led Indikator ............................................................ 90
xviii
Gambar 4.19 Perancangan Login ..................................................................... 91 Gambar 4.20 Perancangan Tab Beranda Menu Utama .................................... 92 Gambar 4.21 Perancangan Tab Ruang Tamu Menu Utama ............................. 93 Gambar 4.22 Perancangan Tab Ruang Staff ICT dalam Menu Utama ............. 94 Gambar 4.23 Perancangan Tab Ruang Server dalam Menu Utama ................ 95 Gambar 4.24 Perancangan Tab Ruang Staff Verivikasi dalam Menu Utama .. 96 Gambar 4.25 Perancangan Menu Help ............................................................ 97 Gambar 4.26 Perancangan About Software ..................................................... 98 Gambar 4.27 Pembuatan program Menggunakan ALDS .................................. 99 Gambar 4.28 Pembuatan Aplikasi Dengan WH 500-800 Programmer ............ 100 Gambar 4.29 Pembuatan Rangkaian Catu Daya .............................................. 101 Gambar 4.30 Pembuatan Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ...................... 102 Gambar 4.31 Pembuatan Rangkaian Saklar Digital ......................................... 103 Gambar 4.32 Pembuatan Rangkaian Serial IC MAX 232 ............................... 104 Gambar 4.33 Pembuatan Rangkaian Led Indikator ......................................... 105 Gambar 4.34 Instalasi Visual Studio 2008 ...................................................... 106 Gambar 4.35 Form Login .................................................................................. 107 Gambar 4.36 Tampilan Depan ......................................................................... 109 Gambar 4.37 Tampilan Menu Ruang............................................................... 109 Gambar 4.38 Form Help .................................................................................. 110 Gambar 4.39 Form About Software .................................................................. 111 Gambar 4.40 Integrasi prototipe sistem kelistrikan ruangan ............................ 112 Gambar 4.41 Pengujian Login Pada Aplikasi ................................................... 114
xix
Gambar 4.42 Pengujian Menu Utama Pada Aplikasi ....................................... 115 Gambar 4.43 Prototipe
sistem
antara
software
dan
hardware
telah
terkoneksi. ................................................................................... 115 Gambar 4.44 Pengujian Tampilan Tab Menu Ruang-Ruangan pada aplikasi .. 117 Gambar 4.45 Prototipe sistem dapat mengirim instruksi memutus dan menghubungkan kelistrikan masing-masing saklar .................... 117 Gambar 4.46 Tampilan Menu Help Pada Aplikasi ......................................... 119 Gambar 4.47 Tampilan Menu About Software Pada Aplikasi ........................ 120
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Hal Lampiran I
Mikrokontroler AT89S51 . ................................................
Lampiran II
Rangkaian
Elektronika
Prototipe
Sistem
I-1
Pnegendali
Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 .. II-1 Lampiran III
Proses Pembuatan Program Assembly .............................. III-1
Lampiran IV
Pembuatan Perangkat Sistem. ............................................ IV-1
Lampiran V
Pembuatan Antar Muka Sistem ......................................... V-1
Lampiran VI
Proses Sistem Bekerja ........................................................ VI-1
Lampiran VII Source Code Assembler.. ..............................................
VII-1
Lampiran VIII Surat Penelitian.. ...........................................................
VIII-1
xxi
DAFTAR ISTILAH
No. Daftar Istilah 1 Interrupt
2
Random Access Memory (RAM)
3
RST (Reset)
4
Program Store Enable (PSEN)
5
Address Latch Enable (ALE)
6
External Acces (EA)
7
Buffer
8
UART atau Universal Asynchronous ReceiverTransmitter.
Keterangan Suatu kejadian atau peristiwa yang menyebabkan mikrokontroler berhenti sejenak untuk melayani interrupt tersebut. Sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori RST pada pin 9 merupakan pin reset. Jika pada pin ini diberi masukan 1 selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset dan register-register internal akan berisi nilai default tertentu dan program kembali mengeksekusi dari alamat paling awal. PSEN (Program Store Enable)adalah kontrol sinyal yang mengijinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. ALE (Address Latch Enable) digunakan untuk men-demultiplex address dan data bus. Ketika menggunakan program memori eksternal port 0 akan berfungsi sebagai address dan data bus. Pada setengah paruh pertama memory cycle ALE akan bernilai 1 sehingga mengijinkan penulisan alamat pada register eksternal dan pada setengah paruh berikutnya akan bernilai satu sehingga port 0 dapat digunakan sebagai data bus. ALE terdapat pada pin 30. EA (External Access) yaitu akses dimana Jika EA diberi masukan 1 maka mikrokontroler menjalankan program memori internal saja. Jika EA diberi masukan 0 (ground) maka mikrokontroler hanya akan menjalankan program memori eksternal (PSEN akan bernilai 0). EA terdapat pada pin 31. Merupakan sebuah proses komputer yang menunjukkan perilaku yang aneh. Bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bitbit serial.
xxii
9
ISP (In System Programming)
Proses download program langsung ke IC mikrokontroler tanpa harus mengeluarkannya dari board sistem.
10
Program Logic
11
MOV
12
SETB (Set Bit)
13
CLR (Clear)
14
AJPM (Absolut Jump)
15
ACALL(Absolut Call)
16
JNB (Jump on ot Bit Set)
17
CJNE (Compare and Jump if Not Equal)
18 19
TMP1 dan TMP2 Watchdog Timer
Program logika yang dibuat oleh manusia dan dapat dibaca memory. Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah untuk melakukan operasi pemindahan data dari alamat register satu ke alamat register lainnya Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah untuk melakukan operasi pada bit data pada alamat yang ditunjuk. Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah untuk memberikan data 0 pada alamat register yang ditunjuk. Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah untuk lompatan dalam sub-rutin yang sama dengan alamat memori 11bit dari alamat yang ditentukan Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah Digunakan untuk memanggil program sub-rutin yang ditunjuk dengan jangkauan maksimal 2kbyte Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah Perintah ini melakukan pengujian bit pada alamat bit yang ditunjuk Bahasa Pemrograman Assembler dengan perintah Melakukan perbandingan antara data sumber dengan data tujuan Permulaan Pendeklarasian variable address. Fasilitas yang digunakan untuk mengatasi kondisi dimana terjadi kemacetan program akibat kesalahan software.
xxiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Perkembangan teknologi dalam kehidupan manusia semakin canggih, hal ini
ditandai dengan banyaknya teknologi yang mempercepat pekerjaan manusia itu sendiri. Teknologi dapat mengubah pola pikir manusia baik dalam metode pendidikan
dan
perkembangan
ilmu
pengetahuan
lainnya.
Infrastruktur
kelistrikan pun bisa dengan mudah dikendalikan dengan menggunakan teknologi. Salah satu bentuk teknologi tersebut adalah dengan memanfaatkan teknologi mikrokontroler (microcontroler). Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat pada Pokja Information and Communication Technology (ICT) merupakan salah satu instansi pemerintah yang sistem kelistrikannya menggunakan sistem genset. Akan tetapi pendistribusian listrik dengan sistem genset tersebut belum mampu mencakup keseluruhan ruangan Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat. Pokja ICT merupakan salah satu ruangan yang beberapa peralatannya belum termasuk dalam sistem genset. Peralatan seperti AC, PC, lampu dan lainnya sering menyala 24 jam tanpa digunakan untuk keperluan operasional. Melihat kondisi hal itu, maka penulis memberikan ide yang dapat digunakan pada berbagai keperluan. Dalam skripsi ini penulis akan merancang sebuah “Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroller
1
2
AT89S51
(Studi Kasus : Pada Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika
Wilayah II Ciputat)”. Dalam judul penelitian tersebut, sebenarnya sudah ada skripsi yang meneliti tentang pengendalian listrik, namun dengan demikian hal yang membedakan dalam pembuatan skripsi ini adalah prototipe sistem pengendali kelistrikan berbasis mikrokontroler, dengan bahasa dan pemrograman yang berbeda. Penelitian ini, penulis menggunakan bahasa Assembly, Visual Basic. Net 2008 sebagai program antarmuka, dan memanfaatkan koneksi serial menggunakan perangkat RS 232 to USB. Dalam penelitian ini output dalam pengendali yaitu lampu dengan output 5 Watt. Dalam penelitian sejenis (Irfan F ; 2010) menggunakan simulasi lampu led , koneksi paralel port printer, dan pemrograman visual basic sebagai user interface. Adapun kelebihan dari sistem yang penulis rancang adalah penggunaaan timer yang ditambahkan dalam user interface, sehingga mampu mengendalikan kelistrikan disesuaikan sesuai dengan waktu dan kebutuhan pendistribusian kelistrikan. 1.2
Identifikasi Masalah Berdasarkan permasalahan yang dipaparkan pada latar belakang, maka
penulis mengidentifikasi pokok-pokok masalah yang dihadapi adalah sebagai berikut : 1.
Sistem saklar manual dan genset yang dirasakan saat ini belum memanfaatkan teknologi informasi, sehingga dibutuhkan sebuah aplikasi kelistrikan ruangan yang bersifat otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi.
3
2.
Dibutuhkan aplikasi prototipe guna mengendalikan kelistrikan agar dapat diaplikasikan kedalam sistem nyata kelistrikan pada Balai Besar Meterologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat
3.
Dibutuhkan waktu yang cukup banyak pada petugas, untuk bergeser dari lokasi kerja dan mematikan kelistrikan masing-masing ruangan.
1.3
Rumusan Masalah Sesuai dengan permasalahan yang diangkat pada latar belakang penulisan,
maka masalah yang kan dibahas dapat dirumuskan sebagai berikut : 1.
Bagaimana merancang sebuah alat sebagai prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan yang bersifat otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi?
2.
Bagaimana membuktikan bahwa prototipe sistem pengendalian kelistrikan ini
sudah bekerja sebagai alat yang dirancang sebagai
pengganti ruangan-ruangan yang terdapat pada Pokja ICT Balai Besar Meterologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat? 1.4
Batasan Masalah Dalam penulisan skripsi ini penulis membatasi masalah tersebut dengan
keadaan dilapangan meliputi : 1. Merancang aplikasi sistem pengendali kelistrikan secara otomatis dan efisien, yang terdiri dari hardware dan software. 2. Pembangunan aplikasi sistem hardware tersebut memanfaatkan teknologi mikrokontroler tipe AT89S51 diproduksi oleh ATMEL dan IC RS232 sebagai IC port serial.
4
3. Membangun aplikasi sistem software dengan menggunakan bahasa pemrograman Assembly, dan Visual Basic. Net sebagai user interface. 4. Pemrograman Visual Basic.NET 2008 hanya sebagai user interface dimana mengendalikan kelistrikan ruangan pada lokasi listrik yang dikendalikan dan menambahkan program timer sebagai otomatisasi dan rekapitulasi yang dapat diatur sesuai kebutuhan instansi. 5. Perancangan
sistem
pengendali
kelistrikan
ruangan
ini
menggunakan metode pengembangan model komputer (computer model). 6. Membuktikan
pengendalian
kelistrikan
ruangan
berbasis
mikrokontroler AT89S51 diruangan pokja ICT yang sudah dipasang 4 saklar dengan tegangan masing-masing 220 volt dengan lampu output 5 Watt. 1.5
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1.
Merancang sebuah prototipe sistem pengendali kelistrikan berbasis Mikrokontroler AT89S51, menggunakan bahasa Assembler, dan pemrograman Visual Basic.Net 2008.
2.
Melakukan
pengetesan
dan
pemasangan
aplikasi
prototipe
pengontrolan kelistrikan ruangan secara otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi pada PC Staff Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat.
5
3.
Melakukan pengujian efektivitas kelistrikan dengan memanfaatkan program timer pada user interface dan empat saklar sebagai simulasi empat ruangan pada sistem kelistrikan Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat.
1.6
Manfaat Penelitian Dengan dibuatnya sistem pengendali
kelistrikan ruangan berbasis
mikrokontroler AT89S51 ini diharapkan dapat memberikan manfaat, diantaranya : a. Bagi Penulis 1. Menambah wawasan tentang bagaimana cara mengendalikan listrik secara otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi. 2. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan penulis khususnya dibidang teknologi informasi, elektronika, dan listrik instalasi dalam merancang aplikasi ini. 3. Menerapkan ilmu yang didapat penulis selama mengikuti perkuliahan pada Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 4. Memenuhi salah satu syarat kelulusan strata satu (S1), Teknik Informatika
Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta. b. Bagi Perusahaan 1. Kelistrikan ruangan Pokja ICT pada Balai Besar Meteorologi dan Geofisika
kini
terkomputerisasi.
menjadi
otomatisasi,
sentralisasi,
dan
6
2. Memudahkan dalam pengontrolan kelistrikan ruangan. 3. Menghemat waktu dan tenaga. c. Bagi Universitas 1. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menguasai materi pelajaran yang diperoleh di bangku kuliah khususnya dalam perancangan sistem hardware dan software. 2. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menerapkan ilmunya dalam pengendalian kelistrikan ruangan dan sebagai bahan evaluasi generasi yang akan datang. 1.7
Metodologi Penelitian Dalam penyusunan skripsi ini, diperlukan data-data informasi yang lengkap
Untuk memperoleh data dan informasi yang diperlukan, penulis menggunakan beberapa metode sebagai berikut : A. Metode Pengumpulan Data 1. Studi Lapangan a) Observasi Yaitu
pengumpulan
data
dari
informasi
dengan
cara
mengunjungi tempat penelitian ini dilakukan. b) Wawancara Yaitu dengan cara tanya jawab secara langsung dengan pihak yang terkait pada Pokja Information and Communication Technology (ICT) di Balai Besar Badan Meteorologi dan
7
Geofisika Wilayah II untuk mengetahui permasalahan yang dihadapi. 2. Studi Pustaka Yaitu pengumpulan data dan informasi dengan cara mencari sumbersumber literatur yang digunakan untuk landasan teori dan permasalahan mendasar dalam penelitian. B. Metode Pengembangan Sistem Proses pengembangan sistem yang dilakukan menggunakan model komputer dan simulasi secara umum, dalam hal ini digunakan adalah model komputer yaitu sebagai berikut : 1. Memahami sistem yang akan dibangun Jika pengembang model belum mengetahui cara kerja model sistem yang akan disimulasikan, maka pengembang konsultasi bersama seorang ahli (pakar) dibidang sistem yang bersangkutan. 2. Mengembangkan model komputer dari sistem Setelah pengembang mengetahui cara-cara sistem yang akan dibangun, maka tahap berikutnya adalah memastikan kebutuhan sistem disesuaikan dengan karakteristik tujuan pemodelan sistem. 3. Mengembangkan komputer dalam rancangan Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Pada tahap ini, kebutuhan model komputer yang sudah lengkap diformulasikan dalam perancangan dari tujuan pemodelan simulasi menggunakan flowchart.
8
4. Membuat program dasar Assembly, hardware prototipe dan pembuatan aplikasi antarmuka pemakai. Tahap ini implementasi yang dihasilkan dari flowchart tahap sebelumnya. 5. Menguji, melakukan pemeliharaan dan mengevaluasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Simulasi pada dasarnya adalah menirukan sistem nyata, sehingga tolak ukrur baik tidaknya simulasi adalah sejauh mana kemiripan hasil simulasi dibandingkan dengan sistem nyata.
1.8
Sistematika Penulisan Tugas akhir ini terdiri dari lima bab, dengan penjelasan tiap-tiap bab sebagai
berikut : BAB I.
PENDAHULUAN Pada bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II. LANDASAN TEORI Pada bab ini menjelaskan tentang pengenalan prototipe, sistem, pengendalian, kelistrikan, ruangan, Mikrokontroler AT89S51, dasar-dasar
pemrograman
pemrograman Visual Basic. Net.
Assembly,
dan
pengenalan
9
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN Pada bab ini berisi uraian tentang metodologi yang digunakan untuk mengimplementasikan penelitian dan pengembangannya. BAB IV. PEMBAHASAN DAN IMPLEMENTASI Pada bab ini akan dijelaskan sejarah singkat, visi, misi, struktur organisasi Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat, perancangan dan pengembangan prototipe sistem pengendali
kelistrikan
menggunakan pemrograman
bahasa
ruangan
Mikrokontroler
Assembler,
dan
AT89S51,
menggunakan
Visual Basic.NET sebagai program antarmuka
pemakai. BAB V. PENUTUP Pada bab ini, berisi kesimpulan dari hasil kegiatan penelitian dan pembuatan skripsi ini, serta saran untuk pengembangan sistem yang lebih baik.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Definisi Prototipe Menurut Zulkifli (2005) prototipe (prototyping) adalah pemakaian aplikasi
khusus perangkat lunak untuk membuat versi skala kecil atau perkiraan pertama program yang direncanakan. Versi skala kecil disebut protipe, dan dapat dibuat relatif cepat, serta kemudian dapat dilihat oleh pemakai dengan mencobanya terlebih dahulu. Pemakai mengetes, misalnya, prosedur pemrosesan transaksi, membuat laporan, dan memperbarui (update). Sesudah pemakai kahir menyelesaikan pengetesan, tim pendesain dapat mempelajari respons dan mengerjakan kembali prototipe. Dengan pengulangan tersebut, prototipe dapat dibuat sesuai dengan keperluan pemakai dan disetujui oleh manajemen. Biasanya pendesain akan meneruskan pembuatan prototipe sampai menjadi sistem skala penuh. Sementara itu beberapa tingkatan dalam proses desain dapat diserahkan pada pemakai untuk dicobakan. Sekali prototipe dapat disetujui, maka dapat digunakan sebagai model untuk sistem skala penuh ( Zulkifli, 2005 : 191 ). 2.2
Definisi Sistem Menurut Jogiyanto (2003) sistem (system) dapat didefinisikan dengan
pendekatan prosedur dan dengan pendekatan komponen. Dengan pendekatan prosedur, sistem dapat didefinisikan sebagai kumpulan dari prosedur-prosedur yang mempunyai tujuan tertentu. Dengan pendekatan komponen, sistem dapat 10
11
didefinisikan sebagai komponen yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya membentuk satu kesatuan untuk mencapai tujuan tertentu. Contoh sistem yang didefinisikan dengan pendekatan ini misalnya sistem komputer yang didefinisikan sebagai kumpulan dari perangkat keras dan perangkat lunak. Pendekatan komponen merupakan pendekatan yang relatif baik digunakan untuk menjelaskan suatu sistem informasi. Akan tetapi penggunaan pendekatan ini adalah jika komponen-komponen dari sistem tidak dapat diidentifikasi dengan jelas. Satu komponen saja tidak teridentifikasi, maka akan gagal untuk menggambarkan sistem itu dengan baik dan sistem tersebut tidak akan dapat mencapai tujuannya ( Jogiyanto, 2003 : 34 ). 2.3
Definisi Pengendalian Pengendalian adalah sistem yang berfungsi sebagai pengontrol sistem yang
lain yang bersifat terpusat, dapat pula diartikan sebagai otomatisasi sebuah sistem (Sutanto, 2004 : 8). 2.4
Definisi Kelistrikan Jika diterjemahkan secara umum listrik adalah sumber energi yang
disalurkan melaui kabel atau penghantar lainnya. Didalam kabel akan timbul arus listrik, yaitu muatan aliran elektron yang mengalir tiap satuan waktu (Susanta, 2007 :5). Jadi kelistrikan merupakan sambungan alat listrik yang sederhana dimana minimal satu jalur tertutup yang dapat dilalui arus. Alat-alat listrik terdiri dari : motor listrik, lampu, pemanas listrik, dan sebagainya.
12
2.5
Definisi Ruangan Menurut Suharso ruang secara umum dapat diartikan sebagai tempat yang
digunakan manusia untuk melakukan aktivitas. Sebagai contoh ruang tamu, yaitu ruang yang digunakan untuk menerima tamu sekaligus untuk berkomunikasi dengan orang luar. Jadi ruangan adalah kumpulan dari ruang-ruang yang berada dalam suatu gedung yang digunakan manusia untuk melakukan aktivitas ( Suharso, 2000 : 3). 2.6
Definisi Mikrokontroler Mikrokontroler adalah Central Processing Unit (CPU) yang disertai memori
serta sarana input-output dan dibuat dalam bentuk chip (Suhata, 2004 : 143). Mikrokontroler merupakan sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga disebut dengan single chip microcomputer. Mikrokontroler biasa dikelompokkan dalam satu keluarga, masing–masing mikrokontroler mempunyai spesifikasi tersendiri namun masih kompatible dalam pemrogramannya ( Budioko, 2005 : 3). Mikrokontroler merupakan suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, yang hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak sehingga harganya menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu yang lebih baik dan canggih.
13
2.6.1 Berbagai Tipe Mikrokontroler Berbagai tipe mikrokontroler yang berada di kalangan dunia industri teknologi dan informasi sebagai berikut : ( Budiharto, 2005: 8) 1. Mikrokontroler ATMEL Mikrokontroler
keluaran
ATMEL
dapat
dikatakan
sebagai
mikrokontroler terlaris dan termurah saat ini. Chip mikrokontroler ini dapat diprogram menggunakan port paralel dan port serial. Selain itu, dapat beroperasi hanya dengan satu chip dan beberapa komponen dasar seperti kristal, resistor dan kapasitor. Beberapa tipe mikrokontroler keluaran Atmel : 89C51, 89S51, 89S52, dan lain lain. 2. Mikrokontroler PIC PIC merupakan keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technologi yang bersumber dari PIC 1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments. Teknologi Microchip tidak menggunakan PIC sebagai akronim, melainkan nama brandnya yaitu PIC micro. 3. Mikrokontroler MAXIM Maxim merupakan salah satu produsen chip yang focus pada komponen digital dan komunikasi, seperti mikrokontroler, akuisisi data,
dan
komponen
mikrokontroler 80C400.
RF
(Radio
Frekuensi),
antara
lain
14
2.7
AT89S51 AT89S51 adalah mikrokontroler keluaran Atmel dengan 4K byte flash
PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), AT89S51 merupakan memori dengan teknologi nonvolatile memory, isi memori tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus berkali-kali. Memory ini biasa digunakan untuk menyimpan perintah berstandar kode MCS-51 sehingga memungkinkan mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode operasi keping tunggal) yang tidak memerlukan external memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut ( Andi, 2003 : 1). 2.7.1 Kelebihan Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 merupakan versi terbaru keluaran ATMEL, dimana
sebelumnya
seri
AT89C51
yang
telah
banyak
digunakan.
Mikrokontroler ini berteknologi nonvolatile kerapatan tinggi dari Atmel yang kompatibel dengan mikrokontroler standar industri MCS-51 baik pin kaki IC maupun set perintahnya serta harganya yang cukup murah (Budiharto, 2005: 17). Berikut ini adalah perbandingan dan kemampuan dari mikrokontroler AT89S51 dengan AT89C51 : ( ATMEL, 2001: 1 ).
15
Tabel 2.1 Perbandingan Mikrokontroler Atmel Jenis Mikrokontroler Atmel AT89S51
AT89C51
Kompatibel dengan keluarga
Kompatibel dengan keluarga
mikrokontroler MCS51.
mikrokontroler MCS51.
4Kbyte didalam sistem
4Kbyte didalam sistem
reprogramable flash memory,
reprogramable flash memory,
dengan kemampuan 1.000
dengan kemampuan 1.000 kali
kali baca tulis.
baca tulis.
Bekerja pada rentang 0-33 MHz.
Bekerja pada rentang 0-24 MHz.
128x8 bit RAM internal.
128x8 bit RAM internal.
32 jalur input-output yang
32 jalur input-output yang dapat
dapat diprogram.
diprogram.
Dua buah 16 bit timer-counter.
Dua buah 16 bit timer-counter.
Enam sumber interupt.
Enam sumber interupt.
Saluran full-duplex serial UART. Dual data pointer. Mode pemrogramman yang fleksibel (byte dan page mode).
Saluran programmable serial.
16
2.7.2 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 dapat diimplementasikan dengan arsitektur dibawah ini, sebagai berikut:
Gambar 2.1 Arsitektur AT89S51 (Sumber : ATMEL, 8 Bit Microcontroller With 4K Bytes in – System Programmable Flash AT89S51, 2001 : 3 ).
17
2.7.3 Deskripsi Pin Mikrokontroler AT89S51 Pin adalah kaki fisik dari sebuah IC AT89S51 yang memiliki 40 buah pin dengan fungsi tersendiri yang harus diperhatikan ( Nalwan, 2003 : 2). Berikut ini akan penulis deskripsikan pin AT89S51, sehingga dapat dilihat pada gambar 2.2, sebagai berikut :
Gambar 2.2 Deskripsi Pin AT89S51 (Sumber : ATMEL, 8 Bit Microcontroller With 4K Bytes in – System Programmable Flash AT89S51, 2001 : 2). Selanjutnya akan dideskripsikan fungsi dari macam–macam pin IC AT89S51 beserta fungsinya: 1. Pin 1 sampai 8 ( Port 1) Merupakan Port 1 yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit dan tidak memiliki fungsi lain. Port 1 terdiri dari Pin 1.0, P1.1 sampai dengan P1.7.
18
2. Pin 9 (Port Reset) Pin ini merupakan input untuk melakukan reset. 3. Pin 10 sampai 17 ( Port 3 ) Pin ini merupakan port 3 yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Port 3 terdiri dari P3.0, P3.1, sampai dengan P3.7. Fungsi lain dari port 3 terdapat pada table 2.1. Tabel 2.2 Fungsi lain dari port 3 Pin
Nama
Fungsi Lain
P3.0
RXD
Jalur penerimaan data pada komunikasi serial
P3.1
TXD
Jalur pengiriman data pada komunikasi serial
P3.2
INT’0
Interupsi eksternal 0
P3.3
INT’1
Interupsi eksternal 1
P3.4
T0
Input eksternal Timer / Counter 0
P3.5
T1
Input eksternal Timer / Counter 1
P3.6
WR’
Jalur menulis memori data eksternal strobe
P3.7
RD’
Jalur membaca memori data eksternal strobe.
4. Pin 18 dan 19 ( Port Osclilator ) Jalur ini merupakan masukan ke penguat osilator berpenguatan tinggi. Mikrokontroler ini memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan pada chip, kecuali rangkaian kristal.
19
5. Pin 20 (Ground ) Merupakan ground dari sumber tegangan yang diberi simbol GND. 6. Pin 21 sampai 28 ( Port 2 ) Merupakan Port 2 yang berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Port 2 terdiri dari P2.0,P2.1 hingga P2.7. 7. Pin 29 (Program Store Enable ) Program Store Enable (PSEN) merupakan jalur kontrol untuk mengakses eksternal program memory. PSEN pada umumnya dihubungkan dengan output enable pada eksternal memory. PSEN akan bernilai low pada saat pembacaan program dari external memory. 8. Pin 30 (Address Latch Enable ) Address Latch Enable (ALE) berfungsi sebagai demultiplexer pada saat Port 0 bekerja sebagai data bus. 9. Pin 31 (External Access ) External access (AE) merupakan pin yang berfungsi sebagai input kontrol. Jika EA bernilai low, maka program hanya akan dijalankan dari eksternal program memory. Jika EA bernilai high, maka program dijalankan dari internal program memory. 10. Pin 32 sampai 39 ( Port 0 ) Merupakan port 0 yang salah satunya berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Port 0 terdiri dari P0.0, P0.1, sampai dengan P0.7.
20
11. Pin 40 (VCC ) Merupakan sumber tegangan positif yang diberi symbol VCC. 2.7.4 Struktur Memori AT89S51
mempunyai
struktur
memori
yang
terdiri
atas
( Nalwan, 2003 : 4 ) : 1. RAM Internal Memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan untuk menyimpan variable atau data yang bersifat sementara. 2. Special Function Register Memori yang berisi register – register yang mempunyai fungsifungsi khusus yang disediakan oleh mikrokontroler tersebut. Berikut fungsi dari masing-masing register : a. Accumulator (ACC) ACC merupakan register akumulator yang digunakan untuk operasi aritmatik dan operasi logika selalu menggunakan register ini. b. Register B Register B digunakan pada operasi perkalian dan pembagian. Pada perintah- perintah yang lain berfungsi seperti register pada umumnya. c. Program Status Word (PSW) Program status word berisikan informasi status program.
21
d. Stack Pointer (SP) Stack Pointer merupakan register 8 bit yang menyimpan dan mengambil dari data atau ke stack. e. Data Pointer (DPTR) DPTR terdiri dari high byte (DPH) dan low byte (DPL). Fungsi utamanya adalah sebagai tempat alamat 16 bit. f. Port 0 sampai dengan Port 3 Mikrokontroler AT89S51 mempunyai empat buah port, yaitu Port 0, Port 1, Port 2, Port 3. Digunakan memori eksternal maupun fungsi-fungsi special, seperti eksternal interrupt, serial ataupun eksternal timer. g. Serial Data Buffer Serial Data Buffer sebenarnya merupakan 2 register yang terpisah, transmit buffer (untuk mengirim data serial) dan receive buffer (untuk menerima data serial). h. Register Timer Pasangan register (TH0 & TL0), atau (TH1 & TL1), serta (TH2 & TL2) adalah register 16 bit untuk proses perhitungan Time / Counter 0, 1, dan 2. i. Register Control TCON, SCON, dan PCON berisi bit control dan status untuk sistem interrupt, time/counter, dan serial port.
22
3. Flash PEROM, Memori yang digunakan untuk menyimpan perintah-perintah MCS51. 4. External Memory Selain Flash PEROM dan internal RAM yang terdapat pada mikrokontroler AT89S51, dan mempunyai memori eksternal berjenis EEPROM (Electrically erasable programmable read only memory) dengan kapasitas 8 Kbytes untuk menyimpan ‘user program’ yang didownload dari PC atau data. Sesuai dengan namanya maka EEPROM dapat ditulis dan dihapus secara elektrik, mirip seperti RAM namun bersifat non volatile sehingga data yang tersimpan EEPROM tidak hilang meskipun catu daya dimatikan. Mikrokontroler AT89S51 mempunyai struktur memori yang terpisah antara RAM internal dan Flash PEROM-nya. RAM internal diberi alamat oleh RAM Address register (Register Alamat Progam) sedangkan Flash PEROM yang menyimpan perintah-perintah MCS-51 dialamati oleh Program Address Register (register alamat program). Dengan adanya struktur memori yang terpisah tersebut, walaupun RAM internal dan flash PEROM mempunyai alamat yang sama, namun secarta fisiknya kedua memori tidak saling berhubungan. 2.7.5 Interupsi Interupsi adalah suatu kejadian atau peristiwa yang menyebabkan mikrokontroler berhenti sejenak untuk melayani interupsi tersebut. Program
23
yang dijalankan pada saat melayani interupsi tersebut disebut Interrupt Service Routine . ( Nalwan, 2003 :49 ). 2.8 Metodologi Penelitian 2.8.1 Metodologi Pengumpulan Data 1. Studi Lapangan A. Observasi Observasi atau pengamatan (observation) merupakan salah satu teknik pengumpulan fakta/data yang cukup efektif untuk mempelajari suatu sistem. Observasi adalah pengamatan langsung suatu kejadian yang sedang dilakukan (Jogiyanto, 2005:623). B. Wawancara Wawancara (interview) telah diakui sebagai teknik pengumpulan data atau fakta yang penting dan banyak dilakukan dalam pengembangan sistem informasi. Wawancara memungkinkan analis sistem sebagai pewawancara untuk mengumpukan data secara tatap muka langsung dengan orang yang diwawancarai (Jogiyanto, 2005:617). 2. Studi Pustaka Yang dimaksud dengan kepustakaan adalah segala usaha yang dilakukan oleh peneliti untuk menghimpun informasi yang relevan dengan topic atau masalah yang akan atau sedang diteliti. Informasi itu dapat diperoleh dari buku-buku alamiah, laporan penelitian, karangan-karangan ilmiah, tesis dan disertasi, peraturan-peraturan,
24
ketetapan-ketetapan, buku tahunan, ensiklopedia, dan sumbersumber tertulis baik tercetak maupun elektronik lain (Bintarto, 2002:20). 2.8.2 Metode Pengembangan Sistem Proses pengembangan sistem yang dilakukan menggunakan model komputer dan simulasi secara umum, dalam hal ini digunakan adalah model komputer yaitu sebagai berikut : 1. Memahami sistem yang akan dibangun Jika pengembang model belum mengetahui cara kerja model sistem yang akan disimulasikan, maka pengembang konsultasi bersama seorang ahli (pakar) dibidang sistem yang bersangkutan. Hasil dari pemahaman sistem berupa penjelasan kata-kata, dan flowchart kelemahan sistem sebelumnya. 2. Mengembangkan model komputer dari sistem Setelah pengembang mengetahui cara-cara sistem yang akan dibangun, maka tahap berikutnya adalah memastikan kebutuhan sistem disesuaikan dengan karakteristik tujuan pemodelan sistem. 3. Mengembangkan komputer dalam rancangan Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Pada tahap ini, kebutuhan model komputer yang sudah lengkap diformulasikan dalam perancangan dari tujuan pemodelan simulasi menggunakan flowchart.
25
4. Membuat program dasar Assembly, hardware prototipe dan pembuatan aplikasi antarmuka pemakai. Tahap ini implementasi yang dihasilkan dari flowchart tahap sebelumnya. Ada beberapa bahasa komputer, namun ada juga bahasa komputer yang tidak cocok, semua tergantung pada fasilitas apa saja yang tersedia pada komputer yang bersangkutan utnuk mendukung prototipe. 5. Menguji, melakukan pemeliharaan dan mengevaluasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Simulasi pada dasarnya adalah menirukan sistem nyata, sehingga tolak ukrur baik tidaknya simulasi adalah sejauh mana kemiripan hasil simulasi dibandingkan dengan sistem nyata. Pengujian dilakukan untuk melihat apakah sistem prototipe tersebut bekerja sesuai apa yang diharapkan. Pemeliharaan dilakukan untuk mencegah segala kemungkinan yang menggangu kinerja prototipe kelistrikan., seperti pengecekan dari pihak petugas kelistrikan. Evaluasi digunakan sebagai pelengkap dari aplikasi, penulis meminta tanggapan dari staf (user), guna menganalisa dan melakuakn perubahan dari segi desain dan program. Tanggapan prototipe sistem pengendali kelistrikan berupa questioner untuk perorangan.
26
2.8.3 Pseudocode Menurut Jogiyanto (2003:1), Pseudo berarti imitasi atau mirip atau menyerupai dan code menunjukkan kode dari program, berarti pseudocode adalah kode yang mirip dengan instruksi kode program yang sebenarnya. Pseudocode adalah kode yang mirip dengan instruksi kode program yang sebenarnya. Pseudocode berbasis pada bahasa pemrograman yang sesunggunya sehingga lebih tepat digunakan untuk menggambarkan algoritma yang akan dikomunikasikan kepada programmer. Pseudocode akan memudahkan programmer untuk memahami dan menggunakan, karena mirip dengan kodekode program sebenarnya. 2.8.4 Flowchart ( Diagram Alur) Menurut
Pressman
(2002:535),
komputer
membutuhkan
hal-hal
terperinci, bahasa pemrograman bukan merupakan alat yang boleh dikatakan baik untuk merancang sebuah algoritma awal. Alat yang banyak dipakai untuk membuat algoritma adalah diagram alur. Diagram alur dapat menunjukkan secara jelas arus pengendalian algoritma, yakni bagaimana rangkaian pelaksanaan kegiatan. Suatu diagram alur memberikan gambaran dua dimensi berupa simbol-simbol grafis. Masing-masing simbol telah ditetapkan terlebih dahulu fungsi dan artinya. Simbol-simbol tersebut dipakai untuk menunjukkan berbagai kegiatan operasi dan jalur pengendalian. Diantara simbol- simbol yang akan digunakan pada tabel 2.3 dibawah ini.
27
Tabel 2.3 Simbol-simbol Flowchart (Jogiyanto, 2003:465)
Gambar Simbol
Keterangan
Kegunaan
Simbol Simbol yang menunjukkan Simbol proses
pengolahan yang dilakukan oleh komputer. Simbol
Simbol input-output
yang
menyatakan
proses input dan output tanpa tergantung
dengan
jenis
peralatannya. Simbol untuk kondisi yang Simbol decision
kan menghasilkan beberapa kemungkinan jawaban /aksi. Simbol untuk permulaan atau
Simbol terminal
akhir dari suatu program. Simbol untuk keluar atau
Simbol connector
masuk proses dalam lembar yang sama. Menunjukkan bagan instruksi
Simbol Garis Alur
selanjutnya. Simbol untuk menyatakan
Simbol Document
input berasal dari dokumen dalam bentuk kertas. Berisi catatan supaya mudah
Simbol catatan
dimengerti isi/tujuan
keterangan
algoritma atau uraian data yang akan diproses.
Simbol konektor halaman berikutnya
Tanda hubung antara satu simbol flowchart yang berbeda halaman.
28
2.9
Bahasa Pemrograman Assembly Dalam pembuatan perangkat lunak pada mikrokontroler AT89S51 penulis
menggunakan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa pemrograman tingkat rendah under DOS, bahasa assembly memakai kode mnemonic untuk menggantikan kode biner, agar lebih mudah diingat sehingga lebih memudahkan dalam penulisan program (Kristanto, 2003:68 ). Bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih berorientasi kepada manusia yaitu bagaimana agar pernyataan-pernyataan yang ada dalam program mudah ditulis dan dimengerti oleh manusia. Sedangkan bahasa tingkat rendah lebih berorientasi ke mesin, yaitu bagaimana agar komputer dapat langsung mengintepretasikan pernyataan-pernyataan program. Kelebihan Bahasa Assembly: 1. Ketika di-compile lebih kecil ukuran 2. Lebih efisien/hemat memori 3. Lebih cepat dieksekusi Kesulitan Bahasa Assembly: 1. Dalam melakukan suatu pekerjaan, baris program relatif lebih panjang dibanding bahasa tingkat tinggi. 2. Relatif lebih sulit untuk dipahami terutama jika jumlah baris sudah terlalu banyak. 3. Lebih sulit dalam melakukan pekerjaan rumit, misalnya operasi matematis.
29
Program yang ditulis dengan bahasa assembly terdiri dari label, kode mnemonic, Operand dan lain sebagainya, pada umumnya dinamakan sebagai program sumber (source code) yang belum bisa diterima oleh mikrokontroler untuk dijalankan sebagai program, tapi harus diterjemahkan dulu menjadi bahasa mesin dalam bentuk kode biner. Program sumber dibuat dengan program editor biasa, misalnya notepad pada windows atau dengan aplikasi bernama ASM10, selanjutnya program sumber diterjemahkan ke bahasa mesin dengan menggunakan program assembly. Hasil kerja program assembly adalah program objek dan juga assembly listing. Program objek berisikan kode-kode bahasa mesin, kode-kode bahasa mesin inilah yang diumpankan kedalam memori mikrokontroler. Pada mikrokontroler buatan ATMEL program objek ini diisikan ke dalam Flash PEROM yang juga ada di dalam mikrokontroler AT89S51. Assembly listing merupakan naskah yang berasal dari program sumber, dalam naskah tersebut pada bagian sebelah setiap baris dari program sumber diberi tambahan hasil terjemahan program assembly. Tambahan tersebut berupa nomor memori program berikut dengan kode yang akan diisikan pada memori program bersangkutan. Naskah ini sangat berguna untuk dokumentasi dan sarana untuk menelusuri program yang di tulis. 2.9.1 Struktur Program Assembly Sarana yang ada dalam program Assembler sangat minim, tidak seperti dalam bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language programming) yang semuanya sudah siap pakai. Penulis program assembly harus
30
menentukan segalanya, menentukan letak program yang ditulisnya dalam memori program, membuat data konstan dan tabel konstan dalam memori program, membuat variabel yang dipakai kerja dalam memori data.dan lain sebagainya. 2.9.2 Program Sumber Assembly Program sumber Assembler (Assembler Source Program) merupakan kumpulan dari baris-baris perintah yang ditulis dengan program penyunting teks (Text Editori) sederhana, misalnya program EDIT.COM dalam DOS, atau program notepad dalam Windows. Kumpulan baris perintah tersebut biasanya disimpan ke dalam file yang berekstensi *.ASM atau ekstensi lain misalnya *.A51, tergantung pada program Assembler yang akan dipakai untuk mengolah program sumber Assembler tersebut. Setiap baris perintah merupakan sebuah perintah yang utuh, artinya sebuah perintah tidak mungkin dipecah menjadi lebih dari satu baris. Satu baris perintah bisa terdiri atas empat bagian, bagian pertama dikenali sebagai label atau sering juga disebut sebagai simbol, bagian kedua dikenali sebagai kode operasi, bagian ketiga adalah komentar. Antara bagian-bagian tersebut dipisahkan dengan sebuah spasi atau tabulator. Secara rinci bagian-bagian dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Bagian Kode Operand Kode Operasi (operation code atau sering disingkat sebagai OpCode) merupakan bagian perintah yang harus dikerjakan. Dalam hal ini dikenal dua macam kode operasi, yang pertama adalah kode operasi
31
untuk mengatur kerja mikrokontroler. Jenis kedua dipakai untuk mengatur kerja program assembler, sering dinamakan sebagai assembler directive. Kode Operasi ditulis dalam bentuk mnemonic, yaitu bentuk singkatan-singkatan yang budah diingat, misalnya untuk keluarga MCS-51 digunakan MOVX, MOV, ADD dan lain sebagainya. Sedangkan kode operasi yang dikerjakan oleh program assembler yang ada komputer atau assembler directive sangat bergantung padaprogram assembler yang digunakan. Contoh : ORG, EQU,DB dan lain sebagainya. Kode operasi ini ditentukan oleh pabrik pembuat mikroprosesor / mikrokontroler, dengan demikian setiap prosesor mempunyai kode operasi yang berlainan. Kode operasi berbentuk mnemonic tidak dikenal mikroprosesor / mikrokontroler. Oleh karena itu agar program yang ditulis dengan kode mnemonic bisa dipakai untuk mengendalikan prosesor, maka program semacam itu diterjemahkan menjadi program yang dibentuk dari kode operasi kode biner agar dikenali oleh mikroprosesor / mikrokontroler. Tugas penerjemahan tersebut dilakukan oleh program yang dinamakan sebagai Program Assembly.
32
2. Bagian Operand Operand merupakan pelengkap bagian kode operasi, namun tidak semua kode operasi memerlukan operand, dengan demikian bisa terjadi sebuah baris perintah hanya terdiri dari kode operasi tanpa operand. Sebaliknya ada pula kode operasi yang perlu lebih dari satu operand, dalam hal ini antara operand satu dengan yang lain dipisahkan dengan tanda koma. 3. Perintah-perintah Standart MCS51 Setiap mikrokontroler mempunyai konstruksi yang berlainan, perintah atau perintah pada software untuk mengendalikan masing masing
mikrokontroler
juga
berlainan,
begitu
juga
dengan
mikrokontroler AT89S51 hanya dapat menerima software dengan perintah-perintah yang berstandartkan MCS51. Berikut adalah perintah-perintah standart MCS51 yang penulis gunakan dalam pembuatan software sistem pengendali peralatan elektronik suatu ruangan. A. Tranfer data 1) Perintah MOV Perintah untuk melakukan operasi pemindahan data dari alamat register satu ke alamat register lainnya . Contoh : mov a, #’a’ Data a dipindahkan kedalam akumulator a.
33
B. Logika 1) Perintah SETB (Set Bit) Perintah ini melakukan operasi set pada bit data pada alamat yang ditunjuk. Contoh : setb rly1 data bit pada relay satu diset menjadi bernilai 1. 2) Perintah CLR (Clear) Perintah ini member ikan data 0 pada alamat register yang ditunjuk.
Contoh : clr rly1 data bit pada relay satu diset menjadi bernilai 0. C. Lompatan Program 1) Perintah AJMP (Absolut Jump), Digunakan untuk lompatan dalam sub-rutin yang sama dengan alamat memori 11bit dari alamat yang ditentukan. Contoh : ajmp sys_prog melakukan lompatan ke subrutin program sistem sejauh maksimum 11 bit.
34
2) Perintah ACALL (Absolut Call) Digunakan untuk memanggil program sub-rutin yang ditunjuk dengan jangkauan maksimal 2kbyte. Contoh : acall ser_int melakukan panggilan pada subrutin interupsi serial dengan jangkauan maksimal 2kbyte. D. Lompatan Program Bersyarat 1) Perintah JNB (Jump on ot Bit Set) Perintah ini melakukan pengujian bit pada alamat bit yang ditunjuk. Contoh : jnb sts_ser, prog1 Pada alamat status serial melakukan lompatan ke subrutin program 1. 2) Perintah CJNE (Compare and Jump if Not Equal) Melakukan perbandingan antara data sumber dengan data tujuan. Contoh : Perintah : Cjne data tujuan, data sumber, alamat lompat Cjne A, #data, subrutin
35
melakukan perbandingan antara data pada akumulator dengan data segera. Jika datanya tidak sama maka program akan melompat ke subrutin, tapi jika datanya sama
maka
program
menjalankan
perintah
dibawahnya. 2.10 Visual Basic. NET Visual basic. NET adalah bagian dari Visual Studio 2008. NET, yang dikembangkan dari versi sebelumnya yaitu visual basic 6, visual basic.NET 2002, visual basic.NET 2003, (Yuswanto, 2006:4). Visual Basic.NET
menyediakan beberapa template, seperti windows
application, class library, windows control library, console application, windows service. Didalam visual basic.NET terdapat lingkungan pengembangan yang terintegrasi atau sering disebut IDE. Lingkungan pengembangan ini mempunyai beberapa tool yang digunakan untuk mendesain, menjalankan dan mencari kesalahan program dari aplikasi yang dibuat (Yuswanto, 2006:7). 2.10.1 Komponen – komponen Visual Basic. NET Komponen yang ada pada layar kerja visual basic .NET seperti pada gambar 2.8 terdiri dari : 1. Menu Bar Menu
Bar
merupakan
kumpulan
perintah-perintah
yang
dikelompokan dalam kriteria operasinya. Daftar pilihan menu yang disediakan oleh visual basic .NET adalah File, Edit, View, Project,
36
Build, Debug, Data, Format, Tools, Window dan Help (Yuswanto, 2006:18). 2. Toolbar Toolbar merupakan sekumpulan tombol yang mewakili suatu perintah tertentu pada bahasa pemrograman berbasis window. Tombol-tombol pada toolbar ini di gunakan untuk mempercepat akses perintah. Pada visual basic .NET terdapat tidak kurang dari 25 toolbar yang dapat digunakan (Yuswanto, 2006:30). 3. Toolbox Toolbox merupakan sebuah jendela dimana obyek atau kontrol user interface ditempatkan dan digunakan untuk membentuk suatu program berbasis windows atau web. Kontrol yang ada di toolbox dikelompokan sedemikian rupa sesuai dengan fungsinya seperti general, clipboard ring, windows forms components, dan data (Yuswanto, 2006:33). Tabel 2.4 Penjelasan Fungsi Tool-tool Dalam Toolbox Nama Toolbox Label
Penjelasan Fungsi Menampilakan teks tetapi pemakai tidak dapat mengubahnya secara langsung .
Status Bar
Terletak pada bagian bawah form induk dan berisi
informasi
tentang
keadaan
aplikasi
sekarang. Text Box
Menampilkan teks yang dapat diedit oleh pemakai pada saat program dijalankan atau
37
diubah oleh program. CheckBox
Menampilkan
kotak
cek
dan
label
teks.
Umumnya digunakan untuk mengatur pilihan. Picture Box
Menampilkan file gambar seperti bitmap(.bmp, .jpg, .gif).
Timer
Untuk mengeksekusi waktu kejadian pada rutin program termasuk interval (selang waktu)
Button
Digunakan untuk memulai, menghentikan atau menginterupsi suatu proses.
Tab Control
Menyediakan
halaman
tab
untuk
mengorganisasikan dan mengakses objek yang dikelompokkan secara efisien.
4. Form Window Form Window merupakan pusat pengembangan visual basic .NET dimana kontrol dari window forms pada toolbox ditempatkan (Yuswanto, 2006:41). 5. Code Window Code window atau sering disebut juga dengan jendela editor yang merupakan area dimana penulis dapat menuliskan kode-kode program visual basic .NET. Suatu kode-kode program merupakan kumpulan dari perintah untuk menjalankan obyek yang berupa kontrol maupun form serta logika program (Yuswanto, 2006:43). 6. Solution Explorer Window Solution explorer window merupakan jendela yang menampilkan daftar semua form, modul class dan file lainnya untuk membuat
38
aplikasi. Pada jendela ini terdapat root yang berupa nama proyek dan cabang-cabangnya seperti references, assemblyinfo.vb, form, module, dan class (Yuswanto, 2006:44). 7. Properties Window Properties window di gunakan pada mode desain yang bertujuan untuk mengatur suatu nilai pada kontrol obyek (Yuswanto, 2006:49).
Gambar 2.3 Visual basic.Net ( Sumber : Yuswanto,2006:18 ) 2.10.2 Kelebihan dan Kekurangan Pemrograman Visual Basic. NET Berikut ini akan diuraikan mengapa penulis memilih program Visual Basic .Net, dikarenakan ( Ario, 2003 :8) :
39
1. Menyederhanakan Pengembangan perangkat lunak VB.NET memiliki fitur compiler yang bekerja secara background real-time, dan daftar task/tugas untuk penanganan bug/kesalahan program sehingga pengembang dapat langsung memperbaiki kesalahan kode yang terjadi. 2. Mendukung Penuh OOP (Object Oriented Proggramming) Dalam VB.NET, penulis dapat membuat kode class yang menggunakan secara penuh konstruksi berbasis objek. 3. Menyederhanakan deployment VB.NET mengatasi masalah seputar deployment aplikasi berbasis windows yiatu “DLL Hell” dan registrasi COM (Component Object Model).
Secara
berdampingan
versioning
(pengaturan
versi
komponen) mencegah tertindihnya dan terkorupsinya komponen dan aplikasi. 4. Mempermudah migrasi dari VB 6 Ke VB.NET Interoperability COM menyediakan dua arah antara aplikasi VB6 dengan VB.NET. Wizard Upgrade pada VB. NET memungkinkan pengembang dapat melakukan migrasi lebih dari 95% kode VB6 menjadi kode VB.NET. Berikut ini akan diuraikan beberapa kekurangan program Visual Basic .Net, dikarenakan ( Ario, 2003 :8) : 1. VB .NET tidak dapat berjalan di platform non-microsoft sehingga tidak bisa gratis pemakaian platformnya, namun saat ini sudah ada
40
beberapa komunitas linux yang bisa menjalankan Visual Basic.NET pada operating system tersebut. 2. Visual Basic.NET runtime-nya yang 10 kali lebih besar dari paket runtime VB6 serta peningkatan penggunan memory pada Visual Basic.NET membuat Visual Basic.NET dapat dikatakan boros dalam menggunakan resource komputer. Oleh karena itu, harus didukung oleh resource yang memadai untuk dapat menjalankan programnya. 2.11 Komponen Pendukung 2.11.1 Perangkat Keras Komunikasi Berikut akan diuraikan beberapa perangkat keras yang digunakan sebagai komunikasi, sebagai berikut : 1. Port Serial Port serial (serial port) adalah port yang mengirim data satu bit demi satu bit biasanya menghubungkan perangkat-perangkat yang tidak memerlukan transmisi data yang cepat seperti mouse, keyboard dan modem ( Cashman, 2002 : 203 ). Serial RS-232 adalah bentuk standar komunikasi yang telah lama ada untuk setiap pembuatan interface yang mengacu pada fungsi komputer. Dalam setiap proses transfer data serial, RS 232 memerlukan sebuah Data Terminal Equipment atatu sering disebut DTE dan Data Communication Equipment atau sering disebut DCE pada masing-masing terminal ( Suhata, 2002 : 138 ).
41
Gambar 2.4 Konektor DB 9 Jantan ( Sumber : Budiharto,2005:100)
1
2
6
3
7
4
8
5
9
Gambar 2.5 Konektor DB 9 betina ( Sumber : Budiharto,2005:100) Berikut tabel penggunaan pin, nama pin, dan jenis sinyal yang digunakan pada konektor serial DB9, sebagai berikut : Tabel 2.5. Port DB 9 Pin
Nama Sinyal
Jenis
1
Data Carier Detect
Input
2
Received Data (RxD)
Input
3
Transmitted Data (TxD)
Output
4
Data Terminal Ready (DTR)
Output
5
Ground
-
6
Data Set Ready (DSR)
Input
7
Request To Send (RTS)
Output
8
Clear To Send
Input
9
Ring Indicator
Input
Keterangan : a. Pin 1 (Data Carier Detect) berfungsi untuk mendeteksi boleh atau tidaknya DTE menerima data.
42
b. Pin 2 (Received Data) berfungsi sebagai jalur penerimaan data dari DCE ke DTE. c. Pin 3 (Transmitted Data) berfungsi sebagai jalur penerimaan data dari DTE ke DCE.. d. Pin 4 (Data Terminal Ready) berfungsi untuk memberitahu kesiapan terminal DTE. e. Pin 5 (Ground) berfungsi sebagai saluran ground. f. Pin 6 (Data Set Ready) berfungsi menyatakan bahwa status data tersambung pada DCE. g. Pin 7 (Request To Send ) berfungsi untuk mengirim sinyal informasi dari DTE ke DCE bahwa akan ada data yang akan dikirim. h. Pin 8 (Clear To Send) berfungsi untuk memberitahu pada DCE siap untuk menerima data. i. Pin 9 (Ring Indicator) berfungsi untuk memberitahu pda DTE bahwa ada terminal yang menginginkan komunikasi dengan DCE. 2. Port Universal Serial Bus / USB Port Port USB ( Universal Serial Bus) yaitu port yang dapat menghubungkan sampai 127 pheriferal yang berbeda dengan sebuah konektor (Misky : 2005 hal 200).
43
3. Universal Serial Bus (USB) to Serial RS 232 Converter Universal serial bus (USB) to serial RS 232 converter ialah suatu alat yang dapat mengubah sinyal USB kedalam sinyal serial
yang
diteruskan kedalam port serial (Misky , 2005 : 201).
Gambar 2.6 USB To Serial (Sumber : Data Diolah Penulis) 4.
Universal Writer Universal Writer ialah suatu alat yang dapat memasukkan program
assembler yang telah dikompile kedalam file *BIN
yang kemudian
dimasukkan kedalam Mikrokontroler AT89S51 (Misky , 2005 : 210).
Gambar 2.7 Universal Writer ( Sumber: Data Diolah Penulis) 2.11.2 Komponen Elektronika Komponen Elektronika ialah komponen-komponen yang disusun membentuk suatu kesatuan rangkaian elektronika. (Misky , 2005 : 302).
44
Komponen ini yang digunakan untuk melakukan komunikasi antara perangkat satu dengan perangkat lainnya. Berikut akan diuraikan beberapa komponen elektronika yang digunakan dalam perakitan sistem pengendali kelistrikan ini, sebagai berikut : 1. Resistor Resistor ialah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik. Resistor dapat juga diistilahkan komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon dan resistor diberi lambing R dengan satuan ohm atau dilambangkan dengan symbol Ω (Omega) (Zam, 2002 :19).
Gambar 2.8 Resistor ( Sumber : Zam, Daftar Simbol Elektronika, 2002:69) 2. Kapasitor (Capasitor) Kapasitor disebut juga kondensator yang dilambangkan dengan huruf C adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan dalam waktu tertentu tanpa disertai reaksi kimia. Tidak seperti baterai atau aki yang bisa menyimpan tenaga listrik namun disertai dengan reaksi kimia (Zam, 2002 :24).
45
Gambar 2.9 Kapasitor ( Sumber : Zam, Daftar Simbol Elektronika, 2002:70)
3. Electrolyte Condensator (Elco) Elctrolyte condensator terdiri dari beberapa kapasitor yang bahan dielektriknya adalah teridir dari lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok kapasitor polar dengan tanda (+) posotif dan (-) negatif di badannya. Kapasitor ini memiliki polaritas, karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutup positif anoda dan kutub negatif katoda (Zam, 2002 :26).
Gambar 2.10 Elektrolit Kondensator ( Sumber : Zam, Daftar Simbol Elektronika, 2002:70) 4. Dioda Dioda yang disingkat dengan lambang D ialah suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor yang saling dipertemukan. Dioda mempunyai dua elektroda ; bahan positifnya disebut
Anoda sedangkan bahan negative
(Zam, 2002 :29).
disebut
katoda
46
Gambar 2.11 Dioda ( Sumber : Zam, Daftar Simbol Elektronika, 2002:70) 5. Transistor Transistor merupakan diode dengan dua sambungan (junction). Sambungan itu membentuk Transistor
PNP (Positif Negatif
Positif) maupun NPN (Negatif Positif Negatif). Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor, base, dan kolektor (Zam, 2002 : 31).
Gambar 2.12 Transistor ( Sumber : Zam, Daftar Simbol Elektronika, 2002 : 70) 6. IC (Integrated Circuit) Rangkaian elektronika biasanya terdiri dari atas banyak komponen, sehingga pesawat elektronika menjadi besar terutama untuk pesawat
elektronika
yang tidak sederhana. Agar alat-alat
elektronika lebih praktis dan tidak memerlukan tempat yang lebar, maka dibuatlah rangkaian terpadu yang disebut Integrated Circuit (Zam, 2002 : 33).
47
Gambar 2.13 Integrated Circuit ( Sumber : Zam, Gambar Integrated Circuit, 2002 : 33) 7. Trafo (Transformator) Trafo atau transformator adalah alat yang berbentuk gulungan kawat yang fungsinya untuk memindahkan tenaga dari input ke output. Trafo yang digunakan dalam teknik elektronika berbeda dengan trafo yang digunakan untuk teknik listrik. Pada trafo elektronika umumnya hanya berbentuk kecil dengan arus yang kecil pula (Zam, 2002 : 37).
Gambar 2.14 Transformator ( Sumber : Zam, Gambar Integrated Circuit, 2002:37) 8. Relay Relay adalah komponen yang termasuk juga saklar. Hanya bedanya, Relay ini bekerja secara otomatis, yaitu azas kemagnitan yang terkena aliran listrik. Biasanya Relay dibungkus dengan sebuah
mika
(Zam, 2003 : 70).
berbentuk
kubus
yang
tembus
pandang
48
Gambar 2.15 Relay (Sumber : Zam, Gambar Relay, 2002:70) 9. LED LED (Light Emiting Dioda) ialah sebuah lampu kecil yang digunakan sebagai penanda atau pointer (Misky , 2005 : 168).
Gambar 2.16 Light Emiting Diode (Sumber: Zam, Gambar Light Emiting Diode, 2002:70) 2.11.3 Perangkat Listrik Perangkat listrik ialah perangkat yang digunakan untuk memperoleh aliran listrik dari sumber listrik (Zam , 2002 : 223). 1. Stop Kontak Stop kontak ialah alat yang digunakan untuk menghubungkan suatu
alat
listrik
dengan
jaringan
listrik
(Sarwo 2000: 49).
Gambar 2.17 Stop Kontak (Sumber: Zam, Gambar Stop Kontak, 2002:70)
secara
aman.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Metode Pengumpulan Data Pada bab ini penulis melakukan pengumpulan data dan informasi yang
diperlukan pada penyusunan skripsi ini. Data yang diperoleh dalam penulisan ini didapatkan dengan cara sebagai berikut. 1. Studi Lapangan Dalam penulisan skripsi ini penulis juga memperoleh data dan informasi berdasarkan observasi dan wawancara. Observasi dan wawancara yang dilakukan oleh penulis dalam hal ini, adalah sebagai berikut: A. Observasi Untuk mendapatkan objek yang akan diteliti penulis melakukan observasi di instansi yang mempunyai beberapa ruangan. Observasi dilakukan untuk mengetahui sistem kelistrikan ruangan yang digunakan pada instansi tersebut yang nantinya akan dijadikan pokok permasalahan. Data observasinya yaitu : 1) Sistem kelistrikan ruangan yang digunakan dalam operasional ruangan tersebut. 2) Mengetahui siapa saja yang terlibat dalam kelistrikan ruangan.
49
50
B. Wawancara Untuk melengkapi informasi yang didapat pada saat observasi, penulis juga melakukan wawancara kepada praktisi –praktisi yang terkait dengan permasalahan yang akan diteliti. Wawancara sebagai berikut : 1) Nama
: Ibu Dewi Mayasari S.Kom
Posisi
: IT Support
Pertanyaan
: Bagaimana sistem kelistrikan di Bagian ICT ?
Jawaban
: Sistem kelistrikan di Balai Besar Meterologi
dan Geofisika Wilayah II Ciputat ini menggunakan saklar listrik biasa. Pengontrolan listrik dilakukan oleh petugas satpam dan petugas-petugas lain yang sedang dinas operasional dimasingmasing ruangannya. 2) Nama
: M.Taufik ST
Posisi
: Electrical Engineering
Pertanyaan
: Bagaimana arsitektur kelistrikan disini?
Jawaban
: Sistem kelistrikan di Balai Besar Meterologi
dan Geofisika Wilayah II Ciputat ini menggunakan sistem genset yang beroperasi secara otomatis. Akan tetapi tidak semua ruangan yang peralatan elektronik terhubung pada sistem genset tersebut hanya peralatan tertentu saja yang terhubung dengan sistem genset.
51
C. Waktu Penelitian Waktu pelaksanaan untuk penelitian skripsi ini dilakukan mulai tanggal 01 Juni 2010 sampai tanggal 01 Oktober 2010. D. Tempat dan Lokasi Penelitian dilakukan pada Pokja Information Communication and Technology. Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat. Jl. Kampung Bulak Raya Cempaka Putih Ciputat. Adapun alasan pemilihan tempat tersebut sebagai tempat penelitian : 1) Terdapat beberapa peralatan elektronik dan komunikasi yang beroperasi 24 jam. 2) Dengan banyaknya peralatan yang beroperasi membutuhkan daya yang besar sehingga diperlukasn kelistrikan yang baik. 3) Peralatan–peralatan
seperti
server
dan
peralatan
telekomunikasi, berada dibawah tanggung jawab Pokja ICt Balai Besar Wilayah II Ciputat 4) Kemudian lokasi penelitian terjangkau dengan kampus peneliti. 2. Studi Pustaka Sebagai landasan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini penulis memperoleh data atau informasi dari referensi buku-buku perpustakaan dan browsing di internet. Buku – buku dan browsing di internet yang digunakan sebagai referensi adalah sebagai berikut.
52
A. Referensi / Jurnal 1) Kamus Teknologi Informasi 2) Buku Sistem Teknologi Informasi 3) Buku Pemrograman Bahasa Assembler 4) Buku Mikrokontroler AT89S51 5) Buku Teknik Elektronika 6) Buku Pemrograman Visual Studio 2008. NET B. Literatur Sejenis Pada penulisan tugas akhir ini penulis mencari sistem yang telah ada di berbagai sumber yang nantinya akan menjadi perbandingan atau sebagai tolak ukur bagi penulis. Dari sumber yang penulis peroleh, penulis menemukan program yang mirip dengan apa yang akan dibangun pada tugas akhir ini, sebagai berikut : 1) Irfan F (2010) yang berjudul “Simulasi lampu gedung terkontrol melalui intranet”. 2) Ibnu S (2009) “Perancangan simulator pintu elektronik dengan input password menggunakan mikrokontroler”. Adapun kelebihan dari sistem yang penulis rancang: a. Mikrokontroler terbaru bertipe AT89S51 b. Bahasa Assembly, dan Pemrograman Visual Basic. Net, penggunaaan timer yang dalam user interface, sehingga mampu mengendalikan kelistrikan disesuaikan sesuai dengan waktu dan kebutuhan pendistribusian kelistrikan.
53
c. Koneksi serial RS 232 to USB, memanfaatkan port USB yang banyak diminati para pengguna aplikasi masa kini. 3.2
Metode Pengembangan Sistem Pengembangan sistem yang dilakukan menggunakan model komputer dan
simulasi secara umum, dalam hal ini digunakan adalah model komputer yaitu sebagai berikut : 1. Memahami sistem yang akan dibangun Pada tahap ini penulis akan melakukan dua tahapan yaitu : a. Indentifikasi terhadap tujuan pembuatan sistem baru. b. Penyelesaian problem-problem yang saat ini dihadapi. 2. Mengembangkan model komputer dari sistem Dalam tahap ini penulis melakukan : a. Kelengkapan data yang digunakan b. Desain arsitektur sistem kelistrikan ruangan. c. Kelengkapan software yang digunakan d. Kelengkapan hardware yang digunakan 3. Mengembangkan komputer dalam rancangan Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Pada tahap ini penulis melakukan : a. Perancangan proses prototipe kelistrikan ruangan b. Perancangan
arsitektur
prototipe
kelistrikan ruangan. c. Perancangan Program Assembly
sistem
pengendali
54
d. Perancangan Hardware Rangkaian e. Perancangan Aplikasi Antarmuka 4. Membuat program dasar assembly, hardware prototipe dan pembuatan aplikasi antarmuka pemakai. Pada
tahap
ini
penulis
membuat
rangkaian-rangkaian
elektronika, kemudian membuat aplikasi antarmuka pemakai, untuk detailnya sebagai berikut : a. Pembuatan program dasar assembly b. Pembuatan perangkat Hardware Prototipe c. Pembuatan aplikasi antarmuka pemakai. d. Penggabungan dan integrasi prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan 5. Menguji, melakukan pemeliharaan dan mengevaluasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Setelah semua perangkat keras dan perangkat lunak yang mendukung prototipe sistem ini selesai dirancang dan dikonfigurasi, maka tahap selanjutnya adalah pengujian sistem, pada pengujian sistem ini dilakukan tes terhadap beberapa kondisi dari aktivitas PC prototipe, sebagai berikut : a. Melakukan
pengujian
kelistrikan ruangan b. Pemeliharaan c. Evaluasi prototipe sistem.
prototipe
sistem
pengendali
55
3.3
Diagram Alur (Flowchart)Penelitian Dari jabaran yang telah penulis terangkan di atas, dapat digambarkan dengan
diagram alur (flowchart) penelitian. Diagram alur (flowchart) penelitian dapat dilihat dibawah ini. Start
Penentuan Judul Penelitian
Menentukan Batasan Masalah Dan Permususan Masalah
Menentukan Pengumpulan Data
Tahapan-tahapan Pengembangan Model Komputer
Observasi
Studi Pustaka
Studi Literatur
End
Gambar 3.1 Diagram alur (flowchart) Penelitian Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 (Sumber : Data diolah penulis)
56
Tahapan – Tahapan Pengembanagan Model Komputer Indentifikasi terhadap tujuan pembuatan sistem baru Memahami sistem yang akan dibangun
Menyelesaikan problem-problem yang saat ini dihadapi
Kelengkapan data Yang digunakan Mengembangkan model komputer
Desain arsitektur sistem kelistrikan ruangan Kelengkapan software yang digunakan
Kelengkapan hardware yang digunakan
Perancangan proses prototipe kelistrikan ruangan
Perancangan arsitektur prototipe sistem kelistrikan ruangan Mengembangkan komputer dalam rancangan Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan
Perancangan program Assembly
Perancangan Hardware Rangkaian Perancangan Aplikasi antarmuka Pembuatan program Assembly
Membuat hardware prototipe dan pembuatan aplikasi antarmuka pemakai
Pembuatan perangkat Hardware prototipe
Pembuatan aplikasi antarmuka pemakai Penggabungan dan integrasi prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan
Melakukan pengujian prototipem pengendali kelistrikan ruangan Menguji, melakukan pemeliharaan dan mengevaluasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan
Pemeliharaan
Evaluasi prototipe sistem
Gambar 3.2 Tahapan-tahapan Pengembangan Model Komputer Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 (Sumber : Data diolah penulis)
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Profil Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat Berikut ini, akan dijelaskan mengenai profil dari instansi dimana tempat penelitian tugas akhir ini dilakukan, yaitu Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat. 4.1.1 Gambaran Umum Badan Meterologi Klimatologi dan Geofisika. BMKG mempunyai status sebuah Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND), dipimpin oleh seorang Kepala Badan. BMKG mempunyai tugas : melaksanakan tugas pemerintahan di bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud diatas, BMKG menyelenggarakan fungsi : 1.
Perumusan kebijakan nasional dan kebijakan umum di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
2.
Perumusan kebijakan teknis di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
3.
Koordinasi
kebijakan,
perencanaan
dan
program
di
bidang
meteorologi, klimatologi, dan geofisika; 4.
Pelaksanaan, pembinaan dan pengendalian observasi, dan pengolahan data dan informasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
57
58
5.
Pelayanan data dan informasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
6.
Penyampaian informasi kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan perubahan iklim;
7.
Penyampaian informasi dan peringatan dini kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan bencana karena faktor meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
8.
Pelaksanaan kerja sama internasional di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
9.
Pelaksanaan penelitian, pengkajian, dan pengembangan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika;
10. Pelaksanaan,
pembinaan, dan pengendalian instrumentasi, kalibrasi,
dan jaringan komunikasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika; 11. Koordinasi
dan kerja sama instrumentasi, kalibrasi, dan jaringan
komunikasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika; 12. Pelaksanaan
pendidikan dan pelatihan keahlian dan manajemen
pemerintahan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika; 13. Pelaksanaan
pendidikan
profesional
di
bidang
meteorologi,
klimatologi, dan geofisika; 14. Pelaksanaan
geofisika;
manajemen data di bidang meteorologi, klimatologi, dan
59
Dalam melaksanakan tugas dan fungsinya BMKG dikoordinasikan oleh menteri yang bertanggung jawab di bidang perhubungan. 4.1.2 Sejarah Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Sejarah pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun 1841 diawali dengan pengamatan yang dilakukan secara perorangan oleh Dr. Onnen, kepala rumah sakit di Bogor. Tahun demi tahun kegiatannya berkembang sesuai dengan semakin diperlukannya data hasil pengamatan cuaca dan geofisika. Pada tahun 1866, kegiatan pengamatan perorangan tersebut oleh pemerintah Hindia Belanda diresmikan menjadi instansi pemerintah dengan nama Magnetisch en Meteorologisch Observatorium atau Observatorium Magnetik dan Meteorologi dipimpin oleh Dr. Bergsma. Pada tahun 1879 dibangun jaringan penakar hujan sebanyak 74 stasiun pengamatan di Jawa. Pada tahun 1902 pengamatan medan magnet bumi dipindahkan dari Jakarta ke Bogor. Pengamatan gempa bumi dimulai pada tahun 1908 dengan pemasangan komponen horisontal seismograf Wiechert di Jakarta, sedangkan pemasangan komponen vertikal dilaksanakan pada tahun 1928. Pada tahun 1912 dilakukan reorganisasi pengamatan meteorologi dengan menambah jaringan sekunder. Sedangkan jasa meteorologi mulai digunakan untuk penerangan pada tahun 1930. Pada masa pendudukan Jepang antara tahun 1942 sampai dengan 1945, nama instansi meteorologi dan geofisika diganti menjadi Kisho Kauso Kusho.
60
Setelah proklamasi kemerdekaan Indonesia pada tahun 1945, instansi tersebut dipecah menjadi dua: di Yogyakarta dibentuk Biro Meteorologi yang berada di lingkungan markas tertinggi Tentara Rakyat Indonesia khusus untuk melayani kepentingan Angkatan Udara. Di Jakarta dibentuk Jawatan Meteorologi dan Geofisika, dibawah Kementerian Pekerjaan Umum. Pada tanggal 21 Juli 1947 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diambil alih oleh Pemerintah Belanda dan namanya diganti menjadi Meteorologisch en Geofisiche Dienst. Sementara itu, ada juga Jawatan Meteorologi dan Geofisika yang dipertahankan oleh pemerintah Republik Indonesia , kedudukan instansi tersebut di Jl. Gondangdia, Jakarta. Pada tahun 1949, setelah penyerahan kedaulatan negara Republik Indonesia dari Belanda, Meteorologisch en Geofisiche Dienst diubah menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika dibawah Departemen Perhubungan dan Pekerjaan Umum. Selanjutnya, pada tahun 1950 Indonesia secara resmi masuk sebagai anggota Organisasi Meteorologi Dunia (World Meteorological Organization atau WMO) dan Kepala Jawatan Meteorologi dan Geofisika menjadi Permanent Representative of Indonesia with WMO. Pada tahun 1955 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diubah namanya menjadi Lembaga Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1960 namanya dikembalikan menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan Udara. Pada tahun 1965, namanya diubah menjadi Direktorat Meteorologi dan Geofisika, kedudukannya tetap di bawah Departemen Perhubungan Udara.
61
Pada tahun 1972, Direktorat Meteorologi dan Geofisika diganti namanya menjadi Pusat Meteorologi dan Geofisika, suatu instansi setingkat eselon II di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1980 statusnya dinaikkan menjadi suatu instansi setingkat eselon I dengan nama Badan Meteorologi dan Geofisika, dengan kedudukan tetap berada di bawah Departemen Perhubungan. Pada tahun 2002, dengan keputusan Presiden RI Nomor 46 dan 48 tahun 2002, struktur organisasinya diubah menjadi Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) dengan nama tetap Badan Meteorologi dan Geofisika. Terakhir, melalui Peraturan Presiden Nomor 61 tahun 2008, Badan Meteorologi dan Geofisika berganti nama menjadi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) dengan status tetap sebagai Lembaga Pemerintah Non Departemen. Pada tanggal 1 Oktober 2009 Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika disahkan oleh Presiden Republik Indonesia, Susilo Bambang Yudhoyono.
4.1.3 Logo Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
Gambar 4.1 Logo Badan Meteorologi, Klimatologi Dan Geofisika (Sumber : http: //www.bmg.go.id)
62
Keterangan: a. Bentuk Logo Logo Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika berbentuk lingkaran dengan warna dasar biru, putih dan hijau, di tengah-tengah warna putih terdapat satu garis berwarna abu-abu. Dibawah logo yang berbentuk lingkaran terdapat tulisan BMKG. b. Makna Logo Makna dari logo BMKG menggambarkan bahwa BMKG berupaya semaksimal mungkin dapat menyediakan dan memberikan informasi
meteorologi
klimatologi
dan
geofisika
dengan
mengaplikasikan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi terkini dan dapat berkembang secara dinamis sesuai kemajuan zaman. Dalam menjalankan fungsinya, BMKG berupaya memberikan yang terbaik dan penuh keikhlasan berdasarkan pancasila untuk bangsa dan tanah air Indonesia yang subur yang terletak di garis kathulistiwa. c. Arti Logo 1. Bentuk lingkaran melambangkan BMKG sebagai institusi yang dinamis. 2. Lima garis di bagian atas melambangkan dasar Negara RI yaitu Pancasila. 3. Sembilan garis di bagian bawah merupakan angka tertinggi yang melambangkan hasil maksimal yang diharapkan. 4. Gumpalan awan putih melambangkan meteorology.
63
5. Bidang warna biru bergaris melambangkan klimatologi. 6. Bidang
berwarna
hijau
bergaris
patah
melambangkan
geofisika. 7. Satu
garis
melintang
di
tengah
melambangkan
garis
kathulistiwa. d. Arti Warna Logo 1. Warna biru diartikan keagungan/ ketaqwaan. 2. Warna putih diartikan keikhlasan/ suci. 3. Warna hijau diartikan kesuburan. 4. Warna abu-abu diartikan bebas/ tidak ada batas administrasi.
4.1.4 Visi dan Misi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Seperti sebuah organisasi pada umumnya, maka instansi ini mempunyai visi dan misi sebagai berikut. 1. Visi Terwujudnya BMKG yang tanggap dan mampu memberikan pelayanan meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika yang handal guna mendukung keselamatan dan keberhasilan pembangunan nasional serta berperan aktif di tingkat internasional. 2. Misi a. Mengamati
dan
memahami
fenomena
klimatologi, kualitas udara dan geofisika.
meteorologi,
64
b. Menyediakan data dan informasi meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika yang handal dan terpercaya. c. Melaksanakan dan mematuhi kewajiban intenasional dalam bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. d. Mengkoordinasikan dan memfasilitasi kegiatan di bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. 4.1.5 Struktur Organisasi
Gambar 4.2 Struktur Organisasi Kelompok Kerja (POKJA) Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat. ( Sumber : Peraturan Kepala Balai Besar badan meteorlogi Dan Geofisika Wilayah II Nomor : SK.476/KP. 003/BB.2/A-2010 ) 1.
Tugas berdasarkan Organisasi. a. Ka. BBMG Wil II Penanggung jawab atas seluruh kegiatan yang ada pada Balai Besar Meterologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat . b. Kepala Bidang Observasi Penanggung jawab pada bidang observasi.
65
c. KOBI (Kepala Sub Bidang Instrumentasi dan Kalibrasi). Penanggung jawab pada sub bidang observasi dan khususnya bidang instrumentasi dan kalibrasi. d. KOBP (Kepala Sub Bidang Pengumpulan dan Penyebaran Data). Penanggung
jawab
pada
sub
bidang
pengumpulan
dan
penyebaran data. e. Kepala Bidang Data Dan Informasi Penanggung jawab pada bidang data dan informasi f. Kepala Bagian Tata Usaha Penanggung jawab pada bagian tata usaha g. Pokja
ICT
tugas
mempertahankan
dan
pokoknya
adalah
memastikan
menjaga,
kelaikan
merawat,
fungsi
sitem
komunikasi dan informasi, merawat, menjaga, mempertahankan dan memastikan kelaikan fungsi sistem radar serta melakukan monitoring dan evaluasi penerimaan dan pengiriman data. h. Pokja Mekanik dan Elektrik tugas pokoknya adalah menjaga, merawat , mempertahankan dan memastikan sistem catu daya dan infrastruktur untuk kelancaran oprasional. i. Kemanan Kantor tugas pokoknya adalah mencegah, menjaga, mempertahankan dan memastikan ketertiban dan keamanan kantor serta lingkungannya.
66
4.2 Pengembangan Sistem Untuk pengembangan sistem, penulis menggunakan metode menggunakan model komputer dan simulasi secara umum pada pembangunan Prototype Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 yang telah digambarkan pada gambar 3.2 pada bab 3. 4.2.1 Memahami sistem yang akan dibangun 1. Indentifikasi terhadap tujuan pembuatan sistem baru Tujuan pembuatan aplikasi prototipe ini adalah sebagai solusi untuk membantu
sistem
kelistrikan
yang ada pada pokja
ICT, dan
mempermudah dalam pengontrolan kelistrikan suatu ruangan secara sentralisasi dan sesuai kebutuhan. Dalam hal ini dirasakan lebih mudah dilakukan karena listrik yang digunakan pada saat ini menggunakan sistem genset belum mampu mengontrol keseluruhan ruangan. Sehingga dalam aplikasi prototipe ini, pengguna dapat mengendalikan dan memantau listrik berdasarkan kebutuhan dan waktu yang telah ditentukan. 2. Penyelesaian problem-problem yang saat ini dihadapi Bedasarkan pengamatan dan observasi yang dilakukan oleh penulis, kelistrikan dalam suatu Pokja
Information and Communication
Technology (ICT) terkontrol secara manual. Pada permulaan sistem, petugas mengontrol secara manual kelistrikan yang ada di ruangan menggunakan saklar biasa, dimana disetiap ruangan memiliki saklar yang terhubung kedalam kelistrikan ruangan.
67
Kelemahan yang ada pada sistem yang sedang berjalan ini adalah memakan banyak waktu dan tenaga dalam kegiatan sehari-harinya. Permasalahan lain yang dihadapai yaitu : 1.
Dari Segi teknologi informasi
Sistem saklar manual dan genset yang dirasakan saat ini belum memanfaatkan teknologi informasi, sehingga dibutuhkan sebuah aplikasi kelistrikan ruangan yang bersifat otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi. 2.
Dari segi kelistrikan dan elektronika
Dibutuhkan aplikasi prototipe guna mengendalikan kelistrikan agar dapat diaplikasikan kedalam sistem nyata kelistrikan pada Balai Besar Meterologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat 3.
Dari segi waktu
Dibutuhkan waktu yang cukup banyak pada petugas, untuk bergeser dari lokasi kerja dan mematikan kelistrikan masing-masing ruangan. Kemudian berikut ini adalah flowchart (diagram alur) sistem kelistrikan manual :
68
Ruang Tamu
Mulai
Mengendalikan Listrik Manual (Sistem Saklar)
Kelistrikan Ruang Staff ICT
on
off Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
Selesai
Gambar 4.3. Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual pada Ruang Tamu. Sumber : (Data Diolah penulis)
69
Ruang Staff ICT
Mulai
Mengendalikan Listrik Manual (Sistem Saklar)
Kelistrikan Ruang Staff ICT
on
off Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
Selesai
Gambar 4.4. Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual pada Ruang Staff ICT Sumber : (Data Diolah penulis)
70
Ruang Verifikasi
Mulai
Mengendalikan Listrik Manual (Sistem Saklar)
Kelistrikan Ruang Verifikasi
on
off Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
Selesai
Gambar 4.5. Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual pada Ruang Verifikasi Sumber : (Data Diolah penulis)
71
Ruang Server
Mulai
Mengendalikan Listrik Manual (Sistem Saklar)
Kelistrikan Ruang Server
on
off Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
Selesai
Gambar 4.6. Flowchart indentifikasi sistem kelistrikan manual pada Ruang Server Sumber : (Data Diolah penulis)
72
4.2.2 Mengembangkan model komputer dari sistem Dalam mengembangkan model komputer, ini harus memenuhi syaratsyarat pembuatan aplikasi prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan menggunakan Mikrokontroler keluaran Atmel dengan tipe AT89S51 yang meliputi kelengkapan data, software dan hardware. 1. Kelengkapan data yang digunakan a) Denah Ruangan Pokja ICT Badan Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat. b) Daftar Peralatan dan infrastruktur ruangan yang terdapat pada Pokja ICT Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Ciputat. 2. Desain arsitektur sistem kelistrikan ruangan Dalam tahap ini adalah desain sistem pengendali kelistrikan yang akan dipergunakan untuk mengimplementasikan sistem pengendali nantinya. Skema ruangan yang dirancang merupakan skema sistem kelistrikan ruangan instansi yang telah ada sebelumnya, kemudian penulis tidak merubah skema kelistrikan ruangan yang telah ada, dengan kata lain penulis hanya menambahkan sistem pengendali kelistrikan ruangan yang bersifat otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi, yang dapat mengendalikan kelistrikan di empat ruangan, sebagai berikut : a) Ruang Tamu dengan penggunaan kelistrikan selama 11 Jam b) Ruang Staff Pokja ICT dengan penggunaan kelitrikan 9 Jam c) Ruang verifikasi dengan penggunaan kelistrikan selama 24 Jam
73
d) Ruang Server dengan penggunaan kelistrikan selama 24 Jam Dimana dalam hal ini PC pengendali menggunakan kelistrikan dari ruang verifikasi dengan sistem kelistrikan 24 jam, dan termasuk kelistrikan 3 komputer staff.
S
18'-6" RUANG RUANG STAFF VERIFIKASI BELAKANG
RUANG SERVER
15'-0"
RUANG SERVER
RUANG KERJA ICT
RUANG DEPAN
Gambar 4.7 Skema Ruangan Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokonroler AT89S51. Sumber : (Data Diolah penulis) 3. Kelengkapan software yang digunakan a) ALDS ASM 10, penulis memilih software ini karena merupakan Integrated Development Environtment (IDE) yaitu software yang dapat melakukan editor sekaligus compiler. b) Software
WH-500_800
downloader,
dimana
Proggramer,
merupakan
software
mikrokontroler
dipindahkan
kedalam
perangkat downloader, kemudian dimasukkan program assembler yang telah dikompile ke file *Bin dan proses inilah yang disebut
74
proses write program mikrokontroler. Perangkat ini disebut universal
writer
keluaran
Brightech,
dan
mendukung
Mikrokontroler Atmel AT89S51, AT89S52, AT89S53. c) Visual Basic .Net 2008 untuk membangun perancangan user interface pengontrolan bersifat sentralisasi dan sesuai kebutuhan waktu yang diperlukan. d) Adobe Photoshop CS3 sebagai software untuk membuat tampilan login, dan pengolahan gambar-gambar lainnya dalam pembuatan aplikasi prototipe ini. e) Sistem operasi Windows XP Professional Service Pack 2 yang berjalan pada PC aplikasi prototipe. 4. Kelengkapan hardware yang digunakan a) IC Mikrokontroler bertipe AT89S51. b) Satu Buah PC untuk membuat program dengan spesifikasi sebagai berikut : 1) Processor 2.00 GHz 2) Memory 2 GB 3) Harddisk 160 GB 4) Mouse 5) Keyboard 6) Port USB 7) Monitor dengan resolusi 1024 x 768 pixel. c) SebuahUSB to Serial Converter.
75
d) Sebuah Universal Writer yang digunakan untuk memasukkan program kedalam mikrokontroler. e) Komponen-komponen hardware pendukung yaitu terdiri dari komponen elektronika dan komponen listrik. 4.2.3 Mengembangkan komputer dalam rancangan prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan 1. Perancangan proses prototipe kelistrikan ruangan. Untuk menjawab permasalahan-permasalahan yang dihadapi dalam mengimplementasian sistem yang masih manual tersebut, penulis merancang sebuah prototipe sistem pengendalian kelistrikan ruangan yang bersifat terkomputerisasi, sentralisasi dan terotomatisasi yang berbasis Mikrokontroler AT89S51. Pada pengembangannya, penulis melakukan studi kasus pada Pokja Information and Communication Technology (ICT) di Balai Besar Meteorologi dan Geofisika (BBMG) Wilayah II. Sistem yang dimaksud adalah sebagai berikut: a) Seorang staff berperan
khusus bagian Pokja ICT didalam sistem ini
sebagai
administrator
yang
bertugas
untuk
mengendalikan kelistrikan ruangan dan berhak menggunakan Aplikasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51, yang diberi user dan password khusus untuk aplikasi ini. b) Dikarenakan sistem ini merupakan sistem yang tidak sembarangan karyawan
dapat
memahami
kinerja
sistem
pengendalian
76
kelistrikan ini. Komputer pengendali diproteksi dengan login dan password khusus, sehingga hanya administrator yang dapat mengetahui. c) Admin dapat melakukan pengendalian ruangan-ruangan tanpa bergeser dari bangku kerja. d) Admin dapat melakukan pengendalian yang bersifat otomatisasi, sentralisasi dan terkomputerisasi. Gambar flowchart dari perancangan prototipe sistem penulis,pada gambar 4.7 sebagai berikut . Ruang Tamu
A
Kelistrikan Ruang Tamu
off
on Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
D
Gambar 4.8. Flowchart proses rancangan Prototipe Sistem Ruang Tamu Sumber : (Data Diolah penulis)
77
Ruang Staff ICT
B
Kelistrikan Ruang Staff ICT
on
off Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
D
Gambar 4.9. Flowchart proses rancangan Prototipe Sistem Ruang Staff ICT Sumber : (Data Diolah penulis)
78
Ruang Verifikasi (Administrator)
Mulai
Login
User & Password
False Validation True
Menu Utama
Ruang Tamu
Ruang Staff ICT
Ruang Verifikasi
Ruang Server
Timer
Timer
Timer
Timer
A
Kelistrikan Ruang Verifikasi
B
C
off
on Saklar
Kelistrikan Hidup
Kelistrikan Mati
D Selesai
Gambar 4.10. Flowchart proses rancangan Prototipe Sistem Ruang Verifikasi Sumber : (Data Diolah penulis)
79
Ruang Server
C
Kelistrikan Ruang Server
on
Saklar
off
Kelistrikan Mati
Hidup
D
Gambar 4.11. Flowchart proses rancangan Prototipe Sistem Ruang Server Sumber : (Data Diolah penulis)
80
2. Perancangan Arsitektur Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Pada tahap ini, dilakukan kegiatan perancangan arsitektur prototipe sistem pengendali itu sendiri. sebagaimana seperti gambar dibawah, terdapat sebuah mesin utama yang akan dibangun, yaitu : perancangan catu daya, perancangan rangkaian Mikrokontroler AT89S51, rangkaian saklar digital, perancangan rangkaian IC MAX 232, dan perancangan LED indicator. Dari hasil rancangan tersebut, menunjukkan bahwa sistem pengendali kelistrikan tersebut bekerja menunggu perintah dari komputer. berikut adalah ilustrasi dari arsitektur prototipe sistem pengendali yang akan dibangun. SIKENTRIK 1432 MIKROKONTROLER AT89S51
Saklar 1
Saklar 2 Rangkaian Saklar Digital
Rangkaian Output LED/Lampu Saklar 3
Saklar 4 Usb To Serial RS232
Rangkaian Serial IC Max 232
RangkaianMikroko ntroler AT89S51
Power Supply
Gambar 4.12 Blok Diagram Perancangan Arsitektur Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokonroler AT89S51. Sumber : (Data Diolah penulis) Pemegang peranan penting sistem ini
terletak pada mesin
mikrokontroler yang berfungsi sebagai pengendali instruksi dan bridge , yaitu jembatan yang menghubungkan lingkungan eksternal (kelistrikan)
81
dan internal (software). Mesin tersebut sudah terprogam menggunakan bahasa assembler. Penempatan mikrokontroler bertujuan agar segala macam aktivitas yang diiinstruksi dari komputer dapat terlaksana dan terselesaikan, sehingga hasilnya dari kegiatan tersebut yang merupakan informasi akan digunakan sebagai bahan untuk proses analisis lebih lanjut. Com 1 merupakan port serial. Kabel serial merupakan sarana komunikasi dari komputer ke dalam mikrokontroler dan usb to rs 232 converter yang menghubungkan mikrokontroler serial ke port usb. 3. Perancangan Program Assembly Pada tahap ini akan dibahas perancangan program dasar assembly, sebagai sistem dasar dari Sistem pengendali kelistrikan berbasis mikrokontroler AT89S51 menggunkaan pseudocode, dan flowchart pada gamabar 4.13 dibawah ini. 1) Pseudocode Penulisan pseudocode dari program dasar Assembly aplikasi Prototipe
sistem
pengendali
kelistrikan
mikrokontroler AT89S51 sebagai berikut ; 1. Mulai 2. Inisialisasi sistem 3. Baca switch (relay) 4. Input A,
ruangan
berbasis
82
5. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “A”, dimana “A” adalah kondisi relay1 terhubung dengan saklar listrik. 6. Input B, 7. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “B”, dimana “B” adalah kondisi relay2 terhubung dengan saklar listrik. 8. Input C, 9. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “C”, dimana “C” adalah kondisi relay3 terhubung dengan saklar listrik. 10. Input D 11. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “D”, dimana “D” adalah kondisi relay4 terhubung dengan saklar listrik. 12. Input E 13. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “E”, dimana “E” adalah kondisi relay1 terputus dengan saklar listrik. 14. Input F 15. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “F”, dimana “F” adalah kondisi relay2 terputus dengan saklar listrik.
83
16. Input G, 17. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “G”, dimana “G” adalah kondisi relay3 terputus dengan saklar listrik. 18. Input H 19. Maka mikrokontroler secara otomatis membaca status “H”, dimana “H” adalah kondisi relay4 terputus dengan saklar listrik. 20. Selesai.
84
2) Flowchart Flowchart program dasar Assembly, sebagai berikut :
Pokja ICT START
INISIALISASI SISTEM
BACA SWITCH
ON RELAY I “A”
ON RELAY 1
KIRIM STATUS “a” PADA RELAY 1
ON RELAY 2 “B”
ON RELAY 2
KIRIM STATUS “b” PADA RELAY 1
ON RELAY 3 “C”
ON RELAY 3
KIRIM STATUS “c” PADA RELAY 1
ON RELAY 4 “D”
ON RELAY 4
KIRIM STATUS “d” PADA RELAY 4
OFF RELAY 1 “E”
OFF RELAY 1
KIRIM STATUS “e” PADA RELAY 1
OFF RELAY 2 “F”
OFF RELAY 2
KIRIM STATUS “f” PADA RELAY 2
OFF RELAY 3 “G”
OFF RELAY 3
KIRIM STATUS “g” PADA RELAY 3
OFF RELAY 4 “H”
OFF RELAY 4
KIRIM STATUS “h” PADA RELAY 4
END
Gambar 4.13 Flowchart Program Assembly Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokonroler AT89S51. Sumber : (Data Diolah penulis)
85
4.
Perancangan Hardware Pada tahap ini akan dibahas hardware yang digunakan dalam
perancangan
Prototype
Sistem
pengendali
kelistrikan
berbasis
mikrokontroler AT89S51 ini. Hardware tersebut diantaranya adalah rangkaian catu daya, rangkaian mikrokontroler AT89S51, rangkaian sakelar digital, rangkaianan serial IC MAX 232, dan rangkaian LED indikator. a) Perancangan Rangkaian Catu Daya Rangkaian catu daya memberikan supply tegangan pada alat pengendali. Rangkaian catu daya mendapatkan sumber tegangan dari PLN sebesar 220 VAC. Tegangan 220 VAC ini kemudian diturunkan menjadi 12 VAC melalui trafo penurun tegangan. Tegangan 15VAC disearahkan oleh diode bridge IN4002 menjadi tegangan DC. Kemudian kapasitor disini fungsinya untuk membuang noise teganfan DC, keluaran diode bridge ini kemudian masuk ke IC regulator 7805 yang fungsinya adalah untuk menstabilkan tegangan.
Gambar 4.14 Rangkaian Catu Daya (sumber ; suhata, 2002; 204)
86
b) Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Rangkaian mikrokontroler merupakan pusat pengolahan data dan pusat pengendali alat. didalam rangkaian mikrokontroler ini terdapat empat buah port, yang digunakan untuk menampung input atau output data dan terhubung langsung oleh rangkaian rangkaian dari alat pengendali. Rangkaian ini tersusun dari atas oscliator kristal 11.0592 mhz yang berfungsi untuk membangkitkan pulsa internal dan dua buah kapasitor sebesar 30 pf yang berfungsi utnuk menstabilkan frekuensi. Kemudian penjelasan akan dijabarkan sebagai berikut : 1) Port 1.0 sampai dengan port 1.3 terhubung dengan rangkaian saklar digital (relay) 1 sampai dengan rangkaian digital keempat. 2) Port Reset, digunakan untuk melakukan reset dimana dalam rangkaian ini terhubung dengan Resistor 4K7Ω , Kapasitor 10uF dan terhubung pada tegangan 5 VDC. 3) Port 3.0 dan 3.1 sebagai jalur penerimaan dan pengiriman data (RXD, TXD) 4) Port x-tal1 dan port xtal 2terhubung dengan Kristal 10MHzbertipe NSK 11.0592, berfungsi sebagai penstabil clock dan terhubung dengan kapasitor 22pF. 5) Port 2.0 - 2.3 terhubung dengan rangkaian led indikator.
87
6) Port EA /VPP adalah port yang berfungsi sebagai input kontrol, jika EA = low, maka program hanya akan dijalankan dari eksernal program memory, jika EA= high, maka program akan dijalankan dari internal program memori. 7) Port VCC dalam hal ini sebagai sumber tegangan 5VDC.
Gambar 4.15 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 (sumber ; suhata, 2002; 205) c) Perancangan Rangkaian Saklar Digital Rangkaian sakelar digital 1 sampai sakelar digital 4 berfungsi untuk mengendalikan beban yang dapat digunakan lampu atau peralatan elektronik. Rangkaian sakelar ini dikendalikan langsung oleh mikrokontroller. Rangkaian dan komponen pada sakelar 1 sampai sakelar 4 pada dasarnya sama , perbedaannya hanya terdapat pada port pengendali ke mikrokontorler. Saklar 1 terhubung ke alamat p1.0,
88
sedangkan sakelar 2 terhubung pada alamat p1.1, saklar 3 terhubung 1.2 , sakelar 4 terhubung pada alamat 1.3. Untuk dapat mengontrol rangkaian ini saklar 1 sampai saklar 4 mikrokontroller harus mengirimkan data sinyal pulsa “0” atau “1”. Jika mikrokontroller memberikan data sinyal pulsa „0‟ maka rangkaian sakelar digital berada dalam keadaan tidak aktif, tapi bila data sinyal pulsa 1 yang dikirimkan oleh mikrokontroller, maka rangkaian saklar digital akan aktif. Berikut prosesnya tegangan masuk sebesar 5VDC, mendapat tahanan Resistor R 220Ω, melewati optopcopler PC 813 yang berfungsi mengisolasi tegangan, dan jika optocopler diberi nol maka relay akan aktif, berfungsilah teganagan VCC, sebaliknya jika optocopler diberi 1 maka relay akan nonaktif. Bersam itu juga rangkaian ini berhubungan dengan Port 1.0 (dalam hal ini rangkaian relay 1), selanjutnya port 1.1 rangkaian relay 2, dan seterusnya sampai port 1.3 yaitu rangkaian relay 4. Keluar dari optocopler tegangan dikendalikan oleh Transistor satu dan satu lagi ditahan oleh R 8K7Ω, kemudian disini diode IN 4148 berfungsi untuk menahan tegangan balik dari relay dari kondisi aktif kekondisi tidak aktif, bersamaan itu juga led disini berfungsi sebagai indikator rangkaian. Kemudian masuk kedalam relay dimana fungsi relay adalah penghubung dan pemutus arus secara otomatis, dalam hal ini difilter oleh kapasitor 33nF sebagai peredam bouncing /getaran.
89
Jika ingin mengendalikan sakelar dengan beban yang lebih besar, misalnya 1000 watt, maka relay diatas dapat diganti dengan relay yang dapat menahan beban 1000 watt.
Gambar 4.16 Rangkaian Saklar Digital (sumber ; suhata, 2002; 206) d) Perancangan Rangkaian Serial IC MAX 232 Selanjutnya adalah perancangan rangkaian IC MAX 232 yang berfungsi mensinkronkan komunikasi serial antara Mikrokontroler dengan komputer. Dimana pada kaki 1,2,3,4,5,6 terhubung dengan kaki kapasitor yang berfungsi sebagai penstabil tegangan Pada kaki 10 terhubung dengan port 3.0 Mikrokontroler dalam hal ini sebagai jalur penerimaan data (RXD), kemudian pada kaki 9 terhubung dengan jalur pengiriman data (TXD) pada komunikasi serial. PAda kaki 16 terhubung dengan tegangan 5VDC, kaki 15 terhubung dengan ground. Sedangkan kaki 7 IC terhubung kedalam port 2 PORT DB 9 dimana Port 2 sebagai Receive Data, dan kaki 8 IC terhubung pada port 3 sebagai Transmited Data.
90
Gambar 4.17 Rangkaian Serial IC MAX 232 (sumber ; suhata, 2002; 207) e) Perancangan Rangkaian Led Indikator Selanjutnya adalah perancangan rangkaian led indikator yang berfungsi sebagai indikator kelistrikan empat ruangan. Dimana pada port 2.0 sampai dengan port 2.3 masing-masing terhubung kedalam rangkaian led indikator, yang bekerja jika port diberi logika low, maka led menyala, dan apabila diberi logika high maka led akan mati.
Gambar 4.18 Rangkaian Led Indikator (Sumber ; Suhata, 2002; 207)
91
5. Perancangan Antar Muka Pemakai Dalam perancangan antarmuka, dibuat beberapa form yang akan diuraikan sebagai berikut. a) Perancangan Form Login Rancangan form login, merupakan tampilan awal ketika aplikasi Prototipe
Sistem
Pengendali
Kelistrikan
Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler AT89S51. Form ini menampilkan dua kolom yang masing –masing berisi user dan password yang akan diisi oleh pengguna aplikasi ini. Bentuk gambaran form login pada antarmuka prototipe
sistem
pengendali
kelistrikan
ruangan
berbasis
mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :
NAMA PASSWORD Nama Aplikasi LOGO UIN
LOGO BMG
Gambar 4.19 Perancangan Login (Sumber : data diolah penulis) b) Perancangan Form Menu Utama Rancangan form menu utama merupakan tampilan setelah login, pada aplikasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Yang terdiri atas beberapa tab-tab pilihan ruangan sebagai berikut :
92
1) Tab Beranda Tab ini menampilkan denah Ruangan Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat. Menu ini menampilkan lampu indikator saklar kelistrikan kondisi hidup dan saklar kelistrikan kondisi mati. Bentuk gambaran tab form beranda menu utama pada antarmuka prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : _ File
Setting
X
Information
TIME :
DATE :
Denah BMG Wilayah II
1Ruang Tamu
2. Ruang Staff ICT
Ruang Server
Ruang Verifikasi
DENAH GEDUNG ICT BMKG LOGO BMKG
STATUS
Gambar 4.20 Perancangan Tab Beranda Menu Utama (Sumber : data diolah penulis) 2) Tab Beranda Ruang Tamu Rancangan tab menu ruang tamu merupakan pilihan dalam tab form menu utama, yang terdapat pada aplikasi Prototipe Sistem Pengendali
Kelistrikan
Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler
AT89S51. Pada tab form menu ruang tamu ini menampilkan beberapa
pilihan
pengendalian
aplikasi
Prototipe
Sistem
93
Pengendalian
Kelistrikan
Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler
AT89S51 pada Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat, pilihan pengendalian secara manual, maupun secara otomatisasi hari, jam dan menit. Pengguna tinggal memilih sesuai kebutuhan yang diperlukan perusahaan. Pada tab menu ini juga menampilkan lampu indikator saklar kelistrikan kondisi hidup dan saklar kelistrikan kondisi mati. Bentuk gambaran tab form menu ruang tamu pada antarmuka sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : _ File
Setting
Denha BMG Wilayah II
X
Information
1. Ruang Tamu
2. Ruang Staff ICT
3. Ruang Server
4. Ruang Verifikasi
WEEKLY SYSTEM MANUAL
SUNDAY
OFF
ON
MONDAY TUESDAY
HOURS SYSTEM
THURSDAY
TIME ON
DENAH GEDUNG ICT BMKG
WEDNESDAY
OFF
FRIDAY SATURDAY
STATUS
Gambar 4.21 Perancangan Tab Ruang Tamu Menu Utama ( Sumber : data diolah penulis ) 3) Tab Beranda Ruang Staff ICT Rancangan tab menu ruang staff ICT merupakan pilihan dalam tab form menu utama, yang terdapat pada aplikasi Prototipe Sistem Pengendali
Kelistrikan
Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler
AT89S51. Pada tab form menu ruang ruang staff ICT ini
94
menampilkan beberapa pilihan pengendalian aplikasi Prototipe Sistem Pengendalian Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 pada Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat, pilihan pengendalian secara manual, maupun secara otomatisasi hari, jam dan menit. Pengguna tinggal memilih sesuai kebutuhan yang diperlukan perusahaan. Pada tab menu ini juga menampilkan lampu indikator saklar kelistrikan kondisi hidup dan saklar kelistrikan kondisi mati. Bentuk gambaran tab menu ruang staff ICT pada antarmuka sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : _ File
Setting
Denha BMG Wilayah II
X
Information
1. Ruang Tamu
2. Ruang Staff ICT
3. Ruang Server
4. Ruang Verifikasi
WEEKLY SYSTEM MANUAL
OFF
ON
SUNDAY MONDAY TUESDAY
HOURS SYSTEM
ON
DENAH GEDUNG ICT BMKG
WEDNESDAY THURSDAY
TIME OFF
FRIDAY SATURDAY
STATUS
Gambar 4.22 Perancangan Tab Ruang Staff ICT dalam Menu Utama ( Sumber : data diolah penulis ) 4) Tab Beranda Ruang Server Rancangan tab menu ruang server merupakan pilihan dalam tab form menu utama, yang terdapat pada aplikasi Prototipe Sistem Pengendali
Kelistrikan
Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler
95
AT89S51. Pada tab menu ruang server ini menampilkan beberapa pilihan pengendalian aplikasi Prototipe Sistem Pengendalian Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 pada Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat, pilihan pengendalian secara manual, maupun secara otomatisasi hari, jam dan menit. Pengguna tinggal memilih sesuai kebutuhan yang diperlukan perusahaan. Pada tab menu ini juga menampilkan lampu indikator saklar kelistrikan kondisi hidup dan saklar kelistrikan kondisi mati. Bentuk gambaran tab menu ruang server pada antarmuka sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : _ File
Setting
Denha BMG Wilayah II
X
Information
1. Ruang Tamu
2. Ruang Staff ICT
3. Ruang Server
4. Ruang Verifikasi
WEEKLY SYSTEM MANUAL
OFF
ON
SUNDAY MONDAY TUESDAY
HOURS SYSTEM
ON
DENAH GEDUNG ICT BMKG
WEDNESDAY THURSDAY
TIME OFF
FRIDAY SATURDAY
STATUS
Gambar 4.23 Perancangan Tab Ruang Server dalam Menu Utama ( Sumber : data diolah penulis ) 5) Tab Beranda Ruang Staf Verifikasi Rancangan tab menu ruang staf verifikasi merupakan pilihan dalam tab form menu utama, yang terdapat pada aplikasi Prototipe Sistem
96
Pengendali
Kelistrikan
Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler
AT89S51. Pada tab form menu ruang staf verifikasi ini menampilkan beberapa pilihan pengendalian aplikasi Prototipe Sistem Pengendalian Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 pada Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat, pilihan pengendalian secara manual, maupun secara otomatisasi hari, jam dan menit. Pengguna tinggal memilih sesuai kebutuhan yang diperlukan perusahaan. Pada tab menu ini juga menampilkan lampu indikator saklar kelistrikan kondisi hidup dan saklar kelistrikan kondisi mati. Bentuk gambaran tab menu ruang staf verifikasi pada antarmuka sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : _ File
Setting
Denha BMG Wilayah II
X
Information
1. Ruang Tamu
2. Ruang Staff ICT
3. Ruang Server
4. Ruang Verifikasi
WEEKLY SYSTEM MANUAL
OFF
ON
SUNDAY MONDAY TUESDAY
HOURS SYSTEM
THURSDAY
TIME ON
DENAH GEDUNG ICT BMKG
WEDNESDAY
OFF
FRIDAY SATURDAY
STATUS
Gambar 4.24 Perancangan Tab Ruang Staf Verifikasi dalam Menu Utama ( Sumber : data diolah penulis )
97
c) Perancangan Menu Help Rancangan menu help menampilkan beberapa bantuan antara lain cara penggunaan aplikasi Prototipe Sistem Pengendalian Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51, yang terdiri dari ; panduan login, panduan melakukan setting koneksi, panduan melakukan pengendalian manual, panduan melakukan pengendalian berdasarkan Jam dan Menit, panduan melakukan pengendalian berdasarkan Hari, Jam dan Menit. Bentuk gambaran form menu help pada antarmuka sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :
Menu
-
Tab Menu Pilihan Panduan Aplikasi
Judul Menu Help
Isi
Gambar 4.25 Perancangan Menu Help ( Sumber : data diolah penulis )
x
98
d) Perancangan Menu About Software Rancangan menu About Software menampilkan informasi antara lain Use case ini digunakan untuk menampilkan informasi antara lain informasi versi dari aplikasi ini, jurusan dan perguruan tinggi dari penulis, kemudian dimana penelitian ini dilakukan, beserta warning penjelasan siapa saja yang boleh menggunakan aplikasi ini. Bentuk gambaran form menu About Software pada antarmuka prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :
Menu
-
x
Banner Nama Aplikasi
Logo BMG
Logo UIN
Info email
Button Ok
Warning
Gambar 4.26 Perancangan About Software ( Sumber : data diolah penulis )
99
4.2.4
Membuat program Assembly, hardware prototipe , dan pembuatan aplikasi antarmuka pemakai. 1. Pembuatan Program Assembly Pada tahap ini penulis melakukan pengkodean terhadap hasil rancangan yang sudah didefinisikan sebelumnya untuk dijadikan program aplikasi. Pembuatan aplikasi ini menggunakan beberapa tools seperti ALDS ASM 10, dimana aplikasi ini merupakan compiler bahasa assembly untuk MCS-51 dan merupakan copyright dari Delta Elektronik. Sekilas tentang pembuatan program assembly ini dapat dilihat pada gambar 4.27 dibawah ini. Untuk proses dan konstruksi program dan source code program dapat dilihat pada lampiran.
Gambar 4.27 Pembuatan Program Menggunakan ALDS ASM 10 ( Sumber : data diolah penulis ) Sekilas tentang downloader aplikasi ini menggunakan WH 500-800 Programmer, yang tersedia dalam cd software universal writer. Dapat
100
dilihat pada gambar 4.28 dibawah ini. Untuk proses dan konstruksi program dan downloader program dapat dilihat pada lampiran.
Gambar 4.28 Pembuatan Aplikasi Dengan WH 500-800 Programmer ( Sumber : data diolah penulis ) 2. Pembuatan Perangkat Hardware Prototipe Pada tahap ini penulis melakukan perakitan hardware sistem yang tersusun dari komponen elektronika, komponen mikrokontroler AT89S51, dan komponen kelistrikan. Komponen-komponen
tersebut
disusun membentuk rangkaian-rangkaian yang terdisi dari : rangkaian catu daya, rangkaian mikrokontroler, rangkaian relay, rangkaian serial, dan rangkaian led simulasi.
Untuk
proses
pembuatan
rangkaian
sampai pada dan konstruksi sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 dapat dilihat sebagai berikut :
101
a)
Pembuatan Rangkaian Catu Daya Pada tahap ini penulis melakukan pembuatan dan perakitan hardware perangkat catu daya, terlihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar 4.29 Pembuatan Rangkaian Catu Daya ( Sumber : data diolah penulis )
Catu daya yang sesuai adalah mempunyai tegangan keluaran 5VDC. Berdasarkan pengukuran diperoleh data sbb: Tabel 4.1 Pengukuran Rangk. Catu Daya Pengukuran
VOut
1
4,8 V
2
4,8 V
3
4,8 V
4
4,8 V
5
4,8 V
102
b) Pembuatan Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Pada tahap ini penulis melakukan pembuatan dan perakitan hardware perangkat mikrokontroler AT89S51, terlihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar 4.30 Pembuatan Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ( Sumber : data diolah penulis ) Rangkaian Mikrokontroler yang sesuai adalah mempunyai tegangan keluaran 5VDC. Berdasarkan pengukuran diperoleh data sbb: Tabel 4.2 Pengukuran Rangk. Mikrokontroler AT89S51 Pengukuran
VOut
1
4,8 V
2
4,8 V
3
4,8 V
4
4,8 V
5
4,8 V
103
c) Pembuatan Rangkaian Saklar Digital Pada tahap ini penulis melakukan pembuatan dan perakitan hardware perangkat saklar digital, terlihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar 4.31 Pembuatan Rangkaian Saklar Digital ( Sumber : data diolah penulis ) Rangkaian Saklar Digital yang sesuai adalah mempunyai tegangan keluaran 5VDC. Berdasarkan pengukuran diperoleh data sbb: Tabel 4.3 Pengukuran Rangk. Saklar Digital Pengukuran
VOut
1
4,8 V
2
4,8 V
3
4,8 V
4
4,8 V
5
4,8 V
104
d) Pembuatan Rangkaian IC Max 232 Pada tahap ini penulis melakukan pembuatan dan perakitan hardware perangkat IC Max 232, terlihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar 4.32 Pembuatan Rangkaian IC Max 232 ( Sumber : data diolah penulis ) Rangkaian IC Max 232 yang sesuai adalah mempunyai tegangan keluaran 5VDC. Berdasarkan pengukuran diperoleh data sbb: Tabel 4.4 Pengukuran Rangk. IC Max 232 Pengukuran
VOut
1
4,8 V
2
4,8 V
3
4,8 V
4
4,8 V
5
4,8 V
105
e)
Pembuatan Rangkaian LED Indikator Pada tahap ini penulis melakukan pembuatan dan perakitan hardware perangkat LED Indikator, terlihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar 4.33 Pembuatan Rangkaian LED Indikator ( Sumber : data diolah penulis ) Rangkaian led Indikator yang sesuai adalah mempunyai tegangan keluaran 5VDC. Berdasarkan pengukuran diperoleh data sbb: Tabel 4.5 Pengukuran Rangk. LED Indikator Pengukuran
VOut
1
4,8 V
2
4,8 V
3
4,8 V
4
4,8 V
5
4,8 V
106
3. Pembuatan Program Pada Antarmuka Pemakai Pada tahap ini penulis melakukan pengkodean terhadap hasil rancangan antar muka yang sudah didefinisikan sebelumnya untuk dijadikan program anatar muka aplikasi. Pembuatan aplikasi ini menggunakan visual basic. NET 2008. a) Instalasi Visual Studio 2008 Penulis melakukan instalasi Visual Studio 2008, dan sekaligus melakukan Instalasi Visual Basic 2008.
Gambar 4.34 Instalasi Visual Studio 2008 ( Sumber : data diolah penulis ) b) Pembuatan Form Login Penulis melakukan pembuatan form login, sebagai berikut. 1) Source Code Public Class form1login Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
107
If TextBox1.Text = "admin" And TextBox2.Text = "12345" Then form2menuutama.Show() Me.Visible = False Else MessageBox.Show("masukan kembali nama dan password") TextBox1.Text = "" TextBox2.Text = "" End If End Sub Private Sub PictureBox1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles PictureBox1.Click End Sub End Class
2)
Tampilan
Gambar 4.35 Form Login ( Sumber : data diolah penulis )
c) Pembuatan Form Menu Utama Penulis melakukan pembuatan form menu utama, sebagai berikut. 1) Source Code a.
Pendeklarasian sistem Port Imports System Imports System.IO Imports System.IO.Ports
108
b. Source Code Button hidup Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Try SerialPort1.Write("A") Label8.BackColor = Color.Green() Label1.BackColor = Color.Green() Catch ex As Exception MsgBox(ex.ToString) End Try End Sub
c. Source Code Button Mati Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Try SerialPort1.Write("E") Label8.BackColor = Color.Red() Label1.BackColor = Color.Red() Catch ex As Exception MsgBox(ex.ToString) End Try End Sub
109
2) Tampilan a.
Tampilan Depan
Gambar 4.36 Tampilan depan ( Sumber : data diolah penulis ) b. Tampilan Menu Ruang
Gambar 4.37 Tampilan menu ruang
110
( Sumber : data diolah penulis )
d) Pembuatan Form Help Penulis melakukan pembuatan form help, sebagai berikut. 1)
Tampilan
Gambar 4.38 Form Help ( Sumber : data diolah penulis ) e) Pembuatan Form About Software Penulis melakukan pembuatan form form about software, sebagai berikut. 1) Source Code Public Class form4aboutsoftware Private txtGulung As String = "*** Dengan Menyebut Nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang ***" Private Sub form4aboutsoftware_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load
111
End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Me.Close() End Sub Private Sub tmrGulung_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles tmrGulung.Tick Dim kirikekanan As String kirikekanan = Mid(txtGulung, 1, 1) txtGulung = txtGulung.Remove(0, 1) txtGulung = txtGulung.Insert(Len(txtGulung), kirikekanan) lblGulung.Text = txtGulung End Sub End Class
2) Tampilan
Gambar 4.39 Form About Software ( Sumber : data diolah penulis )
112
4. Penggabungan dan integrasi prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan Pada tahap ini penulis melakukan pemasangan dan penggabungan unit rangkaian menjadi aplikasi prototipe, yang kemudian dipasang pada personal komputer, dan perangkat sistem yang telah dibuat, sehingga dapat disimulasikan di perusahaan. Untuk Integrasi sistem pengendali kelistrikan ruangan, berbasis Mikrokontroler AT89S51, adalah sebagai berikut : a. Hubungkan tegangan, masing-masing rangkaian dengan kabel, sesuai dengan skema diagram. b. Cek keluaran masing-masing tegangan yang telah ditentukan pada diagram, dengan multimeter. c. Sitem Pengendali Siap Digunakan. (gambar 4.39)
Gambar 4.40 Integrasi prototipe sistem kelistrikan ruangan ( Sumber : data diolah penulis )
113
4.2.5
Menguji, melakukan pemeliharaan dan mengevaluasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan 1. Melakukan pengujian prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan Pengujian aplikasi ini dilakukan pada personal computer (PC), dimana menggunakan program downloader dengan menggunakan kabel serial RS232 yang terhubung kedalam peralatan mikrokontroler AT89S51, kemudian pengujian selanjutnya dengan menguji user interface untuk melihat kecocokan sesuai kebutuhan permasalahan. Setelah semua peralatan terhubung dengan aplikasi maka pengujian program pada personal komputer dapat dilakukan pada semua fitur yang ada aplikasi ini, Fitur-fitur yang diuji antara lain : a) Fitur Login Tabel 4.6 Pengujian Fitur Login Rancangan
Hasil Yang
Proses
diharapkan
Mulai
masuk Menampilkan
Hasil
Keterangan
Sesuai Selama
program
kedalam Login halaman login
login berjalan, tidak
Aplikasi isi pada
ada
user
password tekan ok .
form
permasalahan,
isi login Aplikasi.
sehingga
login sesuai, dengan
tombol
rancangan.
program
114
Berikut adalah output yang dihasilkan pada personal komputer, untuk fitur menu login yang ditampilkan.
Gambar 4.41 Pengujian Login Pada Aplikasi. ( Sumber : data diolah penulis )
b) Fitur Menu Utama Tabel 4.7 Pengujian Fitur Menu Utama Rancangan
Hasil Yang
Proses
diharapkan
Setelah Masuk Menampilkan kedalam Login halaman Mulai
utama
menjalankan
Aplikasi.
Menu Utama.
menu pada
Hasil
Keterangan
Sesuai
Selama program menu utama berjalan, tidak ada
permasalahan,
sehingga
program
dapat
terkoneksi
dengan
rangkaian,
menu utama
sesuai,
dengan rancangan.-
115
Berikut adalah output yang dihasilkan pada personal komputer, untuk fitur menu uatma yang ditampilkan.
Gambar 4.42 Pengujian Menu Utama Pada Aplikasi ( Sumber : data diolah penulis )
Gambar 4.43 Prototipe Sistem antara software dan hardware telah terkoneksi ( Sumber : data diolah penulis )
116
c) Fitur Tab Menu Ruang-ruangan Tabel 4.8 Pengujian Fitur Tab Menu Ruang Rancangan
Hasil Yang
Proses
diharapkan
Masuk kedalam Menampilkan Menu
Utama halaman tab menu
Hasil
Keterangan
Sesuai
Hasil sesuai, karena dapat
mengirimkan
Mulai
ruang yang bersi
isntruksi
menjalankan
pengendalian
menghubung
dan arus
untuk
program dengan secara
manual,
memutuskan
melakukan
secara
otomatis
listrik,
pengendalian
dengan
sesuai ruangan yang
kelsitrikan
berdasarkan
ingin
ruangan pilih waktu, secara
maupun
manual, berdasarkan hari
pada skalar
dikendalikan
dalam hal ini empat ruangan.
berdasarkan jam dan waktu. dan berdasarkan hari dan jam.
Berikut adalah output yang dihasilkan pada personal komputer, untuk fitur tab menu ruang tamu yang ditampilkan, seperti yang terlihat pada gambar 4.44 sebagai berikut.
117
Gambar 4.44 Pengujian Tampilan Tab Menu Ruang -ruangan Pada Aplikasi ( Sumber : data diolah penulis ) Jalankan Aplikasi Dengan mengendalikan salah satu ruang, dengan Tombol |ON untuk menyalakan, dan |Off untuk mematikan, sehingga pada simulasi lampu dan led otomatis akan menyala, sesuai perintah dari pemakai, dapat dilihat sebagai berikut :
Gambar 4.45 Prototipe Sistem dapat mengirim instruksi memutus dan menghubungkan kelistrikan masing-masing saklar. ( Sumber : data diolah penulis )
118
d) Fitur menu Help Tabel 4.9 Pengujian Fitur Menu Help Rancangan
Hasil Yang
Proses
diharapkan
Masuk kedalam Menampilkan
Hasil
Hasil
sesuai,
Menu Utama halaman menu help,
karena
dapat
Pilih
menjabarkan
Informasi Pilih Help.
Menu sebagai
Sesuai
Keterangan
panduan
pngguna
untuk
Menu menjalankan aplikasi
Prototipe
Sistem Pengendali
petunjuk pemakaian aplikasi
pada
user admin.
Kelistrikan Ruangan
Berbasis
Mikrokontroler AT89S51 ini.
Berikut adalah output yang dihasilkan pada personal komputer, untuk fitur help yang ditampilkan, seperti yang terlihat pada gambar 4.46 sebagai berikut.
119
Gambar 4.46 Tampilan Menu Help Pada Aplikasi ( Sumber : data diolah penulis ) e) Fitur menu About Software Tabel 4.10 Pengujian Fitur Menu About Software Rancangan
Hasil Yang
Proses
diharapkan
Masuk kedalam Menampilkan Menu Utama halaman Pilih Informasi Pilih
Menu About
menu Software
sebagai informasi Menu pangguna
About software.
dalam
menjalankan aplikasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini.
Hasil
Sesuai
Keterangan
Hasil
sesuai,
karena
dapat
memberikan informasi terkait aplikasi.
120
Berikut adalah output yang dihasilkan pada personal komputer, untuk fitur About Software yang ditampilkan, seperti yang terlihat pada gambar 4.53 sebagai berikut.
Gambar 4.47 Tampilan Menu About Software Pada Aplikasi ( Sumber : data diolah penulis ) f) Hasil Pengujian Kinerja Aplikasi Prototipe pada personal komputer staff. Dalam melakukan pengujian kinerja aplikasi Prototipe Sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 ini, maka ada beberapa kategori pengujian, yaitu : 1)
Pengujian pada personal komputer sebagai antarmuka sistem pengendali kelistrikan ruangan, dalam hal ini pengujian atas pembangunan visual basic.NET, dapat berjalan baik atau tidak.
2)
Pengujian Koneksi port serial, dalam hal ini melakukan pengujian sambungan dari usb dalam converter ke koneksi serial DB9.
121
3)
Pengujian peralatan dan pengujian mikrokontroler dengan memberikan perintah kemudian mikrokotroler menerjemahkan kedalam perintah saklar. Berdasarkan kategori pengujian diatas, bahwa aplikasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini dapat berjalan dengan baik. Hasil dari pengujian kinerja aplikasi tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 4.11 Tabel Hasil Pengujian Kinerja Aplikasi Prototipe
No
Kategori
Personal Komputer
1.
Proses Instalasi Antarmuka
Berhasil
2.
Uji Koneksi dengan port serial
Berhasil
3.
Pengujian Instruksi dari
Berhasil
Komputer Ke Peralatan
Keterangan dari table diatas adalah sebagai berikut : 1) Pengujian pada personal komputer sebagai antarmuka sistem dikatakan berhasil karena aplikasi Prototipe Sistem pengendali kelistrikan ruangan ini dapat dijalankan pada komputer tersebut. 2) Pengujian Koneksi port serial dikatakan berhasil karena aplikasi Prototipe Sistem pengendali kelistrikan ruangan ini, yang disambungkan dalam Port USB dalam alat Konverter ke Koneksi serial DB9 tidak bermasalah dan berjalan lancar. 3) Pengujian
peralatan dan pengujian mikrokontroler dikatakan
berhasil karena aplikasi Prototipe Sistem pengendali kelistrikan
122
ruangan ini dapat dijalankan pada komputer tersebut, dimana pengguna dengan memberikan perintah pada antarmuka dan perintah tersebut dijalankan pada saklar untuk menyala dan mematikan listrik. 2. Pemeliharaan Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah proses perawatan atau pemeliharaan. Tahap pemeliharaan ini sangat penting, karena prototype sistem pengendali kelistrikan ini kemungkinan akan mengalami perubahan setelah beroperasi lama. Sebagai contoh pada masa kegiatan operasional sehari-hari, sistem yang telah dibangun sangat mungkin mengalami kesalahan atau kegagalan dalam menjalankan fungsinya. Selain dapat menimbulkan resiko, juga akan mengganggu kerja kelistrikan lainnya. Namun, perubahan kearah positif juga dapat terjadi apabila admin dan petugas kelistrikan dapat meningkatkan kemampuan dan keualitas dari sistem tersebut. Kemungkinan lainnya yang dapat terjadi, apabila sistem tersebut harus beradaptasi untuk mengimbangi segala perubahan-perubahan yang ada pada lingkungan kelistrikannya. 3. Evaluasi prototipe sistem Tahap ini digunakan sebagai pelengkap dari aplikasi, penulis memasang aplikasi Prototipe Sistem Pengendali Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler pada Pokja Bagian ICT dan meminta tanggapan dari staf khusus disebut sebagai administrator. Tersebut setelah mendapat tanggapan dari pemasangan prototipe aplikasi tersebut, penulis akan menganalisa dan
123
melakukan perubahan dari segi desain maupun program, tanggapan prototipe sistem
pengendali
kelistrikan
ruangan
berupa
questioner
for
user
administrator, sebagai berikut : Tanggapan Hasil Penelitian Q. : Assalamualaikum, Dengan Ibu Dewi ? Y. ; Walaikumsalam, Ya Hermanto. Q. : Saya Hermanto, NIM 206091004055, Mahasiswa Teknik Informatika UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, yang sedang melakukan Penelitian “Sistem Pengendalian Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokotroler AT89S51”. Y. ; Ya. Q. : Saya Ingin Mengajukan beberapa pertanyan mengenai penelitian sistem pengendali kelistrikan berbasis mikrokotroler AT89S51? X. ; Ya Silahkan. Q. : Apakah menurut ibu perlu melakukan pengendalian kelistrikan terkomputerisasi tanpa harus bergeser dari kursi kerja anda pada Balai Besar Meterologi Wilayah II Ciputat? Y. : Ya Q. : Menurut Ibu, apakah aplikasi ini sudah bersifat otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi? Y. : Ya Sudah otomatisasi, sentralisasi, dan terkomputerisasi. Q. : Apakah perlu digunakan database dalam aplikasi ini? Y. : Tidak, karena belum ada kebutuhan untuk itu. Q. : Apakah perlu berbasis web dalam aplikasi ini? Y. : Tidak berbasis web, karena dikhawatirkan jika sistem berbasis web akan rentan keamanannya. Q. : Bagaimana layout tampilan antarnuka pemakai pada aplikasi ini? Y. : Bagus, cukup sederhana. Q. : Apakah setiap aplikasi ini dijalankan sering timbul gangguan berupa aplikasi hang atau error?
124
Y. : Tidak pernah, sampai saat ini. Q. : Apakah aplikasi ini sudah cukup memenuhi kebutuhan anda akan Pengendalian Kelistrikan Ruangan Bersifat otomatis dan sentralisasi? Y. : Sangat cukup Q. : Fitur apa saja yang sering anda gunakan dalam aplikasi ini? Y. : Menu Hours System Q. : Apa saran anda terhadap pengembangan aplikasi ini? Y. : Penambahan digital Amphere Meter, penambahan relay yang mampu memberikan daya besar, serta sikring, guna menambah keamanan dalam sistem pengendalian kelistrikan ini.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Beberapa hal yang dapat penulis simpulkan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, yaitu : 1. Pembuatan sebuah alat prototipe sistem pengendali kelistrikan ruangan
berbasis
mikrokontroler
AT89S51,
yaitu
dengan
memasukkan program Assembly yang telah di konvert bertipe *BIN. Kemudian membuat rangkaian hardware power supply dengan output 5 Volt, tegangan tersebut didistribusikan pada rangkaian mikrokontroler, LED indikator, saklar digital, dan rangkaian serial IC MAX 232 (rangkaian penghubung komputer dengan prototipe). Kemudian PC dapat mengirim perintah yang dapat dibaca (read) oleh mikrokontroler AT89S51, kemudian perintah ditulis (write) untuk
memberikan
instruksi
pada
rangkaian
relay
untuk
menghubungkan dan memutus arus listrik pada output prototipe. 2. Prototipe
sistem
pengendalian
kelistrikan
ruangan
berbasis
miikrokontroler AT89S51 terbukti dapat mengendalikan kelistrikan ruangan yang disimulasikan dengan empat saklar sebagai pengganti empat ruangan yang terdapat pada Ruangan Pokja ICT Balai Besar Meteorologi Dan Geofisika Wilayah II Ciputat. 125
126
5.2 Saran Beberapa saran yang dapat penulis berikan bagi mereka yang ingin mengembangkan Prototipe Sistem Pengendalian Kelistrikan Ruangan Berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini dimasa yang kan datang, yaitu : 1. Sistem pengendali kelistrikan ruangan berbasis mikrokontroler AT89S51 dalam hal pendistribusian listrik diperlukan standar kabel yang lebih berkualitas. 2. Untuk melihat berapa keluaran listrik yang dihasilkan, perlu penambahan digital amphere meter, dalam sistem pengendalian ini. 3. Agar memperoleh keluaran kelistrikan yang bebannya besar terdapat perubahan relay yang mampu memberikan daya besar. 4. Untuk membuat sistem pengendalian kelistrikan yang aman, maka perlu penambahan sikring, didalam peralatan ini. 5. Untuk menjadikan sistem kelistrikan ini menjadi lebih menarik, perancangan dari segi artistik adalah solusinya.
DAFTAR PUSTAKA
Ario, Kusumo Suryo. 2004. Buku Latihan : Visual Basic . NET : Versi 2002 dan 2003. Jakarta ; Penerbit PT. Elex Media Komputindo. Atmel Portal. 2001. ATMEL, 8 Bit Microcontroller With 4K Bytes in – System Programmable Flash AT89S51 [ online ]. Tersedia : http://www.atmel.com [ 01 Mei 2010 ] Bintarto, R. 2002. Interaksi Jakarta : Ghalia Indonesia.
Kota
Dan
Permasalahannya.
Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler ; Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta ; Penerbit PT. Elex Media Komputindo. Budioko, Totok. 2005. Belajar Dengan Mudah Dan Cepat Pemrograman Bahasa C Dengan SDCC (Small Device C Compiler) Pada Mikrokontroler ATX051/AT89C51/52 : Teori Simulasi Dan Aplikasi. Yogyakarta ; Penerbit Gava Media. Cashman, S. 2002. Discovering Computers. USA : Thomson Course Technology. Tersedia : http://www.uad.ac.id [ 01 September 2010 ] Jogiyanto, HM. 2003. Sistem Teknologi Informasi : Pendekatan Terintegrasi : Konsep Dasar, Teknologi, Aplikasi, Pengembangan, dan Pengelolaan. Yogyakarta ; Penerbit ANDI. Kristanto, Andri. 2003. Bahasa Asembler, Yogyakarta : Penerbit Gava Media. Misky, Dudi. 2005. Kamus Informasi dan Teknologi. Jakarta ; Penerbit Edsa Mahkota. Nalwan, Paulus Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman : MikrokontrolerAT89C51. Jakarta ; Penerbit PT. Elex Media Komputindo. Pressman, Roger S. 2002. Rekayasa Perangkat Lunak Pendekatan Praktisi (Buku I) Roger S. Pressman. Diterjemahkan oleh LN. Hamaningrum, Yogyakarta. 127
128
Supriyo, Sarwo Edy. 1992. Pendidikan Keterampilan Teknik Elektronika. Semarang : Penerbit Aneka Ilmu. Suhata. 2005. VB Sebagai Pusat Kendali Jakarta : Penerbit PT. Elex Media Komputindo.
Peralatan
Elektronik.
Suharso. 2000. Seni Tata Ruang. Jakarta : Penerbit Kanisius. Susanto.
2004. Microelectronics - Dictionary. Jakarta: Penerbit Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Susanta, Gatut, 2007. Kiat Hemat Bayar Listrik. Bogor : Griya Kreasi Usman. 2008. Teknik Antarmuka dan pemrograman mikrokontroler AT89S52. Yogyakarta : Penerbit ANDI. Wibowo, Setyo. 1996. Merakit Sendiri : 29 Jenis Rangkaian Alat Elektronika. Surabaya ; Penerbit Tiga Dua Surabaya Yuswanto. 2006. Pemrograman Database Visual Basic Net. Jakarta : Prestasi Pustaka. Zam,
Evfy Zamidra. 2002. Surabaya : Penerbit Indah.
Mudah
Menguasai
Elektronika.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama
:
Hermanto
Nama Panggilan
:
Alamat
:
Phone
:
Herman Jl. Kp. Baru Rt.02/010 No.52 Pd. Cabe Udik Kec. Pamulang, Tangerang, 15418 021 74714023 ( Home ), 02197262333 / 0812- 8172- 3635 (Mobile)
E-mail Address
:
Tempat/Tanggal Lahir
:
Jakarta, 04 April 1986
Jenis Kelamin
:
Laki – laki
[email protected] (Google Talk)
Agama
::
Status
:
[email protected] (Yahoo Messenger /FB / Twitter)
Islam Belum Menikah
PENDIDIKAN FORMAL Pendidikan
Tahun
Tempat
SD
:
SDN 01 Kedaung, Sawangan, Kota Depok
1992 – 1998
SMP
:
SMPN 1 Ciputat, Kab.Tangerang
1998 –2001
STM
:
STM Negeri Bogor, Teknik Elektro Audio-Video
2001–2004
Universitas
:
S1 Komputer Teknik Informatika Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2006 –2011
ORGANISASI Organisasi
Kedudukan
Tahun
TMRC (TOYOTA MOTOR RACING CLUB) HIMTI ( HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA UIN) BADAN EKSEKUTIF MAHASISWA EKSTENSI FAK. SAINS TEKNOLOGI
Anggota Anggota Anggota
2005 2006 2008
Anggota Anggota Ketua Kel. Anggota
2009 2010 2010 2011
FORUM SILTURAHMI MAHASISWA ESQ 165 UIN JAKARTA (FOSMA 165 UIN) IKATAN ALUMNI STM NEGERI BOGOR (ILUNI BOGOR) BUMI ARASY ANGKATAN 89 TELKOM ROBOTIK UIN JAKARTA
AKTIVITAS SEMINAR & TRAINING Aktivitas
Tempat
Tahun
Bahasa Inggris
Cambridge School of English, Cireundeu, Ciputat.
2000
Bahasa Inggris
LM PATRA , Depok
2004
Enterprise Resource Planning
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2006
Jaringan Komputer (Networking)
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2006
Merakit Personal Computer
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2006
Linux Wereless Hacking
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2008
Cisco Certified Network Academy
Universitas Bina Nusantara (BINUS)
2010
Film n Broadcast Nu Green Tea
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2010
Meraup Dolar Di Layar (Depkominfo)
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2010
Fast learning Camp Buzan Supermap Indonesia
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2010
Entrepreneur dan Workshop E-Commerce
Sekolah Tinggi Akuntansi Negara (STAN )
2010
ESQ 65
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
2010
Digital Preneur Sukses Mandiri Telkom – Bumi Arasy
Bumi Arasy Depok
2010
PENGALAMAN KERJA Perusahaan
Tempat
Tahun
Staff CCR (Central Control Room) Sunter Dept.PPC & Logistic Department. Div.PAD (Plant Administration Division).
PT. Toyota Motor Manufacturing Indonesia
2004
Sales dan Teknisi TP-LINK Modem Telkom Speedy.
PT. Central Cipta karya Distribusi TP-LINK Modem
2008
IT Consultant
PT. Delta Bravo Indonesia Pejaten, Jalarta Selatan.
2009
IT Teknisi Blue Plaza
Blue Plaza, Bekasi Timur
2010
Demikian daftar riwayat hidup ini saya buat dengan sebenarnya. Hormat saya,
Hermanto
