RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENDALI KECEPATAN FAN(KIPAS ANGIN) BERBASIS ANDROID TUGAS AKHIR Untuk memenuhi sebagian persyaratan Untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Elektro
Oleh: ROBBY IRAWAN E11.2007.00229
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO SEMARANG 2014 i
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebut dalam daftar pustaka. Jika pada aktu selanjutnya terdapat pihak lain yang mengklaim bahwa Tugas Akhir ini sebagai karyanya yang didukung dengan bukti-bukti yang cukup, maka saya bersedia untuk dibatalkan gelar kesarjanaan saya dengan segala hak dan kewajiban yang melekat pada gelat tersebut.
Semarang, 7 Juli 2014
Robby Irawan
ii
iii
KATA PENGANTAR Puji Tuhan, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus YMK yang telah melimpahkan berkat, hikmat, marifat-Nya, dan hanya oleh karena anugrah dan kasih karunia-Nya sajalah, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Aplikasi Pengendali Kecepatan FAN(Kipas Angin) Berbasis Android”. Selama menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir, kesulitan-kesulitan yang penulis hadapi tidak mungkin dapat teratasi tanpa bantuan pihak lain. Untuk itulah penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Edi Noersasongko, M. Kom, selaku Rektor Universitas Dian Nuswantoro Semarang. 2. Dr. Eng. Yuliman Purwanto, M. Eng selaku Dekan Fakultas Teknik. 3. Dr. Ir. Dian Retno Sawitri,.MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ketua Program Studi Teknik Elektro. 4. M. Ary Heryanto, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II. 5. Dosen-dosen pengampu di Program Studi Teknik Elektro Universitas Dian Nuswantoro Semarang yang telah mengajarkan ilmunya sehingga penulis dapat mengimplementasikan ilmu yang telah didapatkan. 6. Papaku tercinta yang selalu menjadi pedoman dan semangat juang hidupku demi keluargaku.
iv
7. Mama dan keluargaku tercinta yang selalu memberikan doa, dukungan baik moril maupun materi, serta motivasi yang menjadi penyemangatku dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8. Teman-teman Teknik Elektro angkatan 2007 yang telah berjuang bersama selama duduk di bangku kuliah. 9. Para mentor, sahabat, dan semua rekan-rekan yang turut ambil bagian didalam memberikan bantuan maupun supportnya yang penulis tidak bisa sebutkan satu-persatu. Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan berguna bagi kemajuan Teknik Elektro Universitas Dian Nuswantoro dan menjadi referensi bagi rekan-rekan sekalian.
Semarang, 7 Julii 2014 Penulis
Robby Irawan E11.2007.00229
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul………................................................................................... i Halaman Pernyataan……………………………………………………….. ii Halaman Pengesahan…………………………………………………......... iii Kata Pengantar……………………………………………………………... iv Daftar Isi…………………………………………………………………… vi Daftar Gambar………………………………………………………………ix Daftar Tabel…………………………………………………………………xi Abstrak……………………………………………………………………...xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Masalah…………………………………………… 1
1.2
Perumusan Masalah………………………………………………... 3
1.3
Pembatasan Masalah....…………………………………………….. 4
1.4
Tujuan Penelitian..…………………………………………………. 4
1.5
Manfaat Penelitian.………………………………………………. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Sistem Kontrol……………………………………………………... 6
2.2
Sasaran Sistem Kontrol…………………………………………… 7
2.3
Kipas Angin(Motor AC)……………………………….....................9 vi
2.4
Pulse Width Modulation(PWM)………………………..……………….11 2.4.1
2.5
2.6
Perhitungan Duty Cycle PWM………………...………………..12
Android………………………………………………………………….14 2.5.1
Arsitektur Android………………………………………………14
2.5.2
Komponen Aplikasi……………………………………………...18
Mikrokontroler AVR ATmega 16……………………………….............21 2.6.1
Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16……………………24
2.6.2
Memori Program ATmega 16……………………………………25
2.6.3
Memori Data (SRAM)…………………………………………...26
2.7
Bluetooth………………………………………………………………...27
2.8
LCD (Liquid Crystal Display)…..……………………………………….29
2.9
Sensor Suhu LM35………………………………………………………31
2.10
Penelitian Terdahulu Dengan Menggunakan Bluetooth dan Android…..32
BAB III METODE PENELITIAN 3.1
Waktu dan Tempat Penelitian…………………………………………...34
3.2
Jenis Penelitian………….……………………………………………….34
3.3
Objek Penelitian…………………………………………………………34
3.4
Materi Penelitian.………………………………………………………..34
3.5
Tahapan Penelitian.……………………………………………………...36
3.6
Analisa Kebutuhan………………………………………………………36
3.7
Metode Pengumpuan Data………………………………………............36 vii
3.8
3.9
Konsep Perencanaan Perangkat Keras…………………………………..37 3.8.1
Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16………………….37
3.8.2
Bluetooth HC-05………………………………………………..37
3.8.3
Sensor Suhu LM35……………………………………………...39
3.8.4
LCD (Liquid Crystal Display)…………………………………..39
3.8.5
Driver Kipas AC………………………………………………...40
3.8.6
Driver Lampu……………………………………………………40
Konsep Perencanaan Perangkat Lunak………………………………….41 3.9.1
Blok Diagram Sistem……………………………………………43
3.9.2
Flowchart Program………………………………………………44
3.10
Pembuatan Alat………………………………………………………….52
3.11
Pengujian Objek…………………………………………………………53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Hasil Alat Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin)…...........................54
4.2
Pengujian .…………………………………………………………….....55 4.2.1 Pengujian Rangkaian Sistem Mikrokontroler……………………..55 4.2.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya……………………………….....56 4.2.3 Pengujian LCD……………………………………………………57 4.2.4 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35………………………...58 4.2.5 Pengujian Driver Lampu…………………………………………..62
viii
4.2.6
Pengujian Driver Kipas Angin………………………………….64
4.2.7
Pengujian Bluetooth HC-05…………………………………….67
4.2.8
Pengujian Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) dan Lampu…………………………………………………………..69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan………………………………………………….……..........74
5.2
Saran…………………………………………………………………….74
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………….. ……..........76 DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….ix Gambar 2.1 Diagram Umum Sistem Kontrol [4]……………..…………………7 Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Kontrol Terbuka [4]……..………………….7 Gambar 2.3 Diagram Blok Sistem Kontrol Tertutup [4]…..…………………….8 Gambar 2.4 Motor AC…………………………………………………………..11 Gambar 2.5 Perhitungan Pengontrolan Tegangan Output Motor Dengan Metode.PWM Cukup Sederhana [5]…………………………………………….13 Gambar 2.6 Arsitektur Android [2]……………………………………………...16 Gambar 2.7 Siklus Activity [2]…………………………………………………...19 Gambar 2.8 Blok Diagram Arsitektur Mikrokontroler ATmega 16 [8]…………23 Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16 [8]…………………...24 Gambar 2.10 Peta Memori ATmega 16 [8]………..…………………………….26 Gambar 2.11 Peta Memori Data ATmega 16 [8]……...………………………...26 ix
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD M1632 [8]…………………………………30 Gambar 2.13 Sensor Suhu LM35 [10]…………………………………………..32 Gambar 2.14 Monitoring Suhu Jarak Jauh Generator AC Berbasis Mikrokontroler…………………………………………………………………..32 Gambar 2.14 Diagram Blok Pengendali Pintu Gerbang Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler…………………………………………………………33 Gambar 3.1 Blok Diagram Tahapan Penelitian………………………………….36 Gambar 3.2 Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16……………………..38 Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suhu LM35……………………………………..39 Gambar 3.4 Rangkaian Driver Kipas AC………………………………………..40 Gambar 3.5 Rangkaian Driver Lampu…………………………………………...41 Gambar 3.6 Blok Diagram Sistem……………………………………………….43 Gambar 3.7 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Android………………………….45 Gambar 3.8 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Mikrokontroler………………….48 Gambar 4.1 Hasil Alat Keseluruhan………………………….………………….54 Gambar 4.2 Pengujian LCD Menampilkan 32 Karakter…….…………………..57 Gambar 4.3 Sinyal PWM Untuk 22,2% Duty Cycle………….…………………65 Gambar 4.4 Sinyal PWM Untuk 44,4% Duty Cycle……………………………66 x
Gambar 4.5 Sinyal PWM Untuk 66,6% Duty Cycle……………………………66 Gambar 4.6 Sinyal PWM Untuk 88,8% Duty Cycle………….………………...67 Gambar 4.7 Sinyal PWM Untuk 100% Duty Cycle…………….………………67 Gambar 4.8 Tampilan Login Awal………………………………..……………..69 Gambar 4.9 Tampilan Untuk Merubah Password…………………..…………...69 Gambar 4.10 Tampilan Untuk Sign In……………………………….…………..70 Gambar 4.11 Tampilan Peringatan Untuk Mengaktifkan Bluetooth….…………70 Gambar 4.12 Tampilan Halaman Menu Utama Aplikasi……………….……….70 Gambar 4.13 Tampilan Alat Saat Kecepatan Fan 10%, 50%, dan 90%...............71 Gambar 4.14 Tampilan Alat Saat Melakukan Scanning Suhu………….……….72 Gambar 4.15 Tampilan Saat Lampu ON dan Lampu OFF…………….………..72 DAFTAR TABEL…………………………………………………….………..xi Tabel 2.1 Funsi Masing-Masing Kaki LCD M1632 [8]………………………..31 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sistem Minimum ATmega 16……………………...56 Tabel 4.2 Tegangan Output Rangkaian Catu Daya…………………………….57 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor LM35 Menggunakan Voltmeter…………....59 Tabel 4.4 Konversi Tegangan ke Suhu…………………………………………59 Tabel 4.5 Hasil Pengukiran Menggunakan Mikrokontroler……………………62 Tabel 4.6 Pengujian Driver Lampu…………………………………………….63 Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Driver Kipas Angin…………………………..64 xi
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Jangkauan Bluetooth……………………………….68 Tabel 4.9 Hasil Pengujian Respon Bletooth……………………………………68 LAMPIRAN………………………………………………………. ……...........78
xii
ABSTRAK ROBBY IRAWAN E11.2007.00229 Rancang Bangun Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan(Kipas Angin) Berbasis Android 2014 / 91 Halaman + Lampiran Penggunaan perangkat elektronik dalam kehidupan sehari-hari semakin berkembang. Hal ini menyebabkan kebutuhan akan energi listrik semakin meningkat.Untuk menghemat energi, maka perangkat-perangkat listrik perlu dikendalikan secara otomatis sehingga pemakaian energinya optimal. Dalam penelitian ini akan dibangun sebuah pengandali kecepatan fan berbasis android. Perangkat smartphone android dikoneksikan ke pengendali yg terdapat pada fan melalui koneksi bluetooth. Dengan memberikan perintah melalui smartphone android, fan dapat dikendalikan sesuai keinginan pengguna. Kecepatan fan diatur dengan mengubah nilai-nilai PWM dengan mengatur duty cyclenya, semakin besar duty cycle, maka kecepatan putaran fan akan semakin meningkat. Kendali fan juga dapat dilakukan secara otomatis berdasarkan masukan data suhu ruangan yang ditangkap oleh sensor LM35. Jika sensor merespon suhu yg tidak sesuai dengan toleransi yg diberikan maka fan akan berputar atau berhenti berputar sesuai kebutuhan. Ada 10 toleransi yang dapat dimasukkan melalui smartphone android, yaitu 28°c sampai dengan 38°c.
xiii
ABSTRACT
ROBBY IRAWAN E11.2007.00229 Android Based Fan Speed Control Application Design 2014/91 Pages + Appendices The use of electronics devices in daily life is growing. This leads to the need for more electrical energy. In order to save energy, the electrical devices need to be controlled automatically to let them capable of gaining the optimal energy usage. This research will build an android based fan speed control. Android smartphone device controllers are to connect to the fan via a bluetooth connection. By giving a command through the android smartphone, the fan can be controlled as the user desires. The fan speed is set by changing the values of the PWM duty cycle; the greater the duty cycle, the faster the fan rotation speed will be. Fan control can also be done automatically based on the input of data captured by the room temperature sensor LM35. If the sensor responds to temperature which is not in accordance with the tolerance that is given then the fan will rotate or stopped rotating as needed. There are 10 tolerances which can be inserted through the android smartphone, which is from 28°c to 38°c.
xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah Pada saat ini teknologi elektronika semakin berkembang pesat, khususnya
teknologi
yang
berhubungan
dengan
pengontrol
otomatis.
Semakin
berkembangnya ilmu dalam bidang otomatisasi ini semakin menegaskan bahwa kelak kedepannya bidang ini akan semakin dekat dengan kehidupan manusia. Salah satu teknologi pengendalian otomatis yang dapat dikembangkan adalah pengendalian kipas angin listrik. Kipas angin listrik pertama ditemukan oleh Schuyler Skaats Wheeler pada tahun 1882. Wheeler pertama kali memperkenalkan kipas angin listrik dengan dua buah baling-baling, tanpa ada pelindung apapun dan digerakkan dengan tenaga motor listrik. Perkembangan kipas angin listrik lebih lanjut di kembangkan oleh Philip H. Deihl yang dipantenkan pada tahun 1887. Diehl memperkenalkan kipas angin yang menempel di langit-langit rumah. Diehl terus mengembangkan temuannya. Pada tahun 1904 Diehl menambahkan sendi split-ball pada kipas angin listriknya. Tiga tahun kemudian, ide ini menjadi dasar pemnemuan kipas angin yang dapat bergerak ke sanakemari. Kipas angin merupakan suatu alat elektronik yang sangat umum digunakan dalam kehidupan manusia. Fungsi kipas angin yang umum adalah untuk pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (exhaust fan), pengering 1
2
(umumnya memakai komponen penghasil panas). Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi ukuran, penempatan posisi, serta fungsi [1]. Ditambah dengan meningkatnya konsumsi masyarakat akan teknologi telekomunikasi dan komputer menjadikan dunia teknologi ini semakin lama semakin canggih, salah satunya dengan munculnya sistem operasi Android, dimana sistem operasi ini banyak digunakan di berbagai smart phone dan komputer tablet. Smartphone adalah salah satu alat komunikasi yang dapat dibawa kemana saja oleh penggunanya. Perkembangan penjualan smartphone / tablet PC berbasis Android dibandingkan telepon seluler sangat menakjubkan, yang mengakibatkan meningkatnya aplikasi - aplikasi mobile berbasis Android. Kebutuhan akan aplikasi – aplikasi berbasis mobile Android dimasa sekarang dan yang akan datang meningkat, Dengan adanya perkembangan teknologi yang sangat pesat, smartphone saat ini tidak hanya digunakan untuk komunikasi suara, tetapi juga dapat mencari berita, internet banking, bahkan untuk mengoperasikan alat tertentu [2]. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak. Android memiliki berbagai keunggulan sebagai software yang memakai basis kode komputer yang bisa didistribusikan secara terbuka (open source) sehingga pengguna bisa membuat aplikasi baru di dalamnya. Penulis mendapati pada penelitian terdahulu sudah ada yang telah membuat aplikasi berpindah robot berbasis Android, yaitu Pradana, FA. Rancang
3
Bangun Aplikasi Berpindah Robot Berbasis Android Menggunakan Koneksi Bluetooth. 2011, yang mencoba memanfaatkan aplikasi Android pada ponsel berbasis Android untuk mengendalikan mobil robot lego dengan memanfaatkan koneksi bluetooth. Salah satu contoh fungsi kipas angin pada gedung-gedung besar adalah penempatan kipas angin pada ruang-ruang kecil guna mendorong udara dingin yg dihasilkan oleh pendingin ruangan terpusat. Permasalahan yg terjadi adalah pengguna ruangan tidak dapat mnentukan suhu ruangan yang diinginkan. Atas dasar penelitian tersebut penulis ingin mencoba membuat suatu sistem kendali kipas angin dan lampu berbasis Android dengan memanfaatkan koneksi bluetooth, dimana dengan menggunakan bluetooth diharapkan dapat memberikan kemudahan pada manusia untuk dapat memanfaatkan kipas angin secara maksimal dan lebih praktis.
1.2
Perumusan Masalah Dari latar belakang masalah yang sudah dituliskan di atas maka terdapat
rumusan masalah sebagai berikut : a.
Bagaimana merencanakan dan membangun sebuah aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin)?
b.
Bagaimana respon koneksi bluetooth pada aplikasi pengendali manual kipas angin dan lampu, serta respon alat terhadap suhu pada mode pengendali kipas otomatis?
4
1.3
Pembatasan Masalah Mengingat terlalu luasnya aspek-aspek yang menyangkut tentang sistem
pengendali kecepatan fan (kipas angin) ini maka dalam penyusunan laporan tugas akhir ini penulis memberikan batasan masalah sebagai berikut :
1.
Hanya dapat mengendalikan kecepatan kipas angin
2.
Hanya dapat dikendalikan oleh 1 pengguna dalam waktu bersamaan.
3.
Hanya dapat dikendalikan dalam jangkauan bluetooth
1.4
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian untuk Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
a.
Dapat merancang dan membangun sebuah aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android.
b.
Dapat mengetahui respon koneksi bluetooth pada aplikasi pengendali manual kipas angin dan lampu, serta respon alat terhadap suhu pada mode pengendali kipas otomatis.
1.5
Manfaat Penelitian
1.
Bagi Peneliti Dapat digunakan sebagai sarana untuk mempraktekkan teori-teori yang diperoleh dari bangku kuliah.
5
2.
Bagi Instansi Sebagai tambahan referensi akademik pada Perpustakaan Universitas Dian Nuswantoro Semarang, serta dapat digunakan sebagai perbandingan untuk penelaahan yang serupa bagi peneliti selanjutnya.
3.
Bagi Pengguna Dengan terwujudnya aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android, diharapkan dapat bermanfaat dalam dunia industry maupun masyarakat pada umumnya.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sistem Kontrol Dalam perkembangan ilmu pengatahuan dan teknologi (iptek), manusia
selalu berusaha untuk mencari suatu cara sehingga penerapan dari iptek itu sendiri memberikan banyak keuntungan dan meringankan beban kerja manusia. Sistem kontrol (control system) merupakan suatu kumpulan cara atau metode yang dipelajari dari kebiasaan-kebiasaan manusia dalam bekerja, dimana manusia membutuhkan suatu pengamatan kualitas dari apa yang telah mereka kerjakan sehingga memiliki karakteristik sesuai dengan yang diharapkan pada mulanya. Perkembangan teknologi menyebabkan manusia selalu terus belajar untuk mengembangkan dan mengoperasikan pekerjaan-pekerjaan kontrol yang semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis (dikendalikan oleh mesin). Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalam teknologi. Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi, mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang membosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagi manusia yang menerapkannya [4].
6
7
2.2
Sasaran Sistem Kontrol Dalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan/sasaran tertentu.
Sasaran sistem kontrol adalah untuk mengatur keluaran (output) dalam suatu sikap / kondisi / keadaan yang telah ditetapkan oleh masukan (input) melalui elemen sistem kontrol [4]. Diagram umum sistem kontrol ditampilkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Diagram Umum Sistem Kontrol [4] Dengan adanya sasaran ini, maka kualitas keluaran yang dihasilkan tergantung dari proses yang dilakukan dalam sistem kontrol ini. Sistem Kontrol Otomatis Suatu sistem kontrol otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi mengendalikan proses tanpa adanya campur tangan manusia (otomatis). Ada dua sistem kontrol pada sistem kendali/kontrol otomatis yaitu [4] : a.
Open Loop (Loop Terbuka) Suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian yang ditampilkan pada Gambar 2.2. Input
Output Controller
Plant
Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Kontrol Terbuka [4]
8
b.
Close Loop (Loop Tertutup) Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan. Sinyal error yang merupakan selisih dari sinyal masukan dan sinyal umpan balik (feedback), lalu diumpankan pada komponen pengendalian (controller) untuk memperkecil kesalahan sehingga nilai keluaran sistem semakin mendekati harga yang diinginkan. Diagram blok sistem kontrol tertutup ditampilkan pada Gambar 2.3.
Input
Output Controller
Actuator
Plant
Feedback
Gambar 2.3 Diagram Blok Sistem Kontrol Tertutup [4]
Keuntungan sistem loop tertutup adalah adanya pemanfaatan nilai umpan balik yang dapat membuat respon sistem kurang peka terhadap gangguan eksternal dan perubahan internal pada parameter sistem. Kerugiannya adalah tidak dapat mengambil aksi perbaikan terhadap suatu gangguan sebelum gangguan tersebut mempengaruhi nilai prosesnya.
9
2.3
Kipas Angin (Motor AC) Kipas angin merupakan suatu alat elektronik yang sangat umum
digunakan dalam kehidupan manusia. Fungsi kipas angin secara umum adalah untuk pendingin udara dan penyegar udara. Proses kerja pada kipas angin listrik adalah arus bolak - balik masuk menuju kipas angin dimana dalam kipas angin listrik tersebut terdapat suatu motor listrik, motor listrik ini akan mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Dalam sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang magnet U pada bagian yang diam (permanen). Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, maka kumparan besi akan berubah menjadi sebuah magnet. Karena sifat magnet yang saling tolak menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi. Oleh karena itu baling - baling kipas angin dikaitkan ke poros kumparan besi tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas angin [1]. Motor AC Lebih dari 90% motor bekerja dengan arus bolak-balik. Baik motor ac maupun dc mempunyai karakteristik yang mengatur penggunaannya.
10
Keuntungan menggunakan motor ac :
Harga lebih murah.
Pemeliharaannya lebih mudah.
Ada berbagai bentuk displai untuk berbagai lingkungan pengoperasian.
Kemampuan untuk bertahan pada lingkungan pengoperasian yang keras.
Secara fisik lebih kecil dibandingkan dengan motor dc dari HP yang sama.
Biaya perbaikan lebih murah.
Kemampuan untuk berputar pada kecepatan di atas ukuran kecepatan kerja yang tertera di nameplate.
Struktur dasar dan Prinsip Kerja Motor ac Keistimewaan umum dari semua motor ac adalah medan-magnet putar yang diatur dengan lilitan stator. Konsep ini dapat diilustrasikan pada motor tigafase dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkan bergeser 120o listrik satu sama lain. Masing-masing kumparan dihubungkan dengan satu fase sumber daya tiga-fase (Gambar 7-1). Apabila arus tiga-fase melalui lilitan tersebut, terjadi pengaruh medan-magnet berputar melalui bagian dalam inti stator. Kecepatan medan-magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan frekuensi sumber daya. Kecepatan itu disebut kecepatan sinkron. yang ditentukan dengan rumus:
S = F.P
Dimana S = kecepatan sinkron dalam rpm
F = Frekwensi sumber daya dalam Hz
P = Jumlah lilitan kutub pada tiap lilitan satu fase
11
Motor memiliki 2 bagian dasar : 1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet) ataupun magnet permanen. 2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir.
Gambar 2.4. Motor AC
2.4
Pulse Width Modulation (PWM) PWM merupakan suatu teknik dalam mengatur kerja suatu peralatan yang
memerlukan arus pull in yang besar dan untuk menghindari disipasi daya yang berlebihan dari peralatan yang akan dikontrol. PWM merupakan suatu metode untuk mengatur kecepatan perputaran motor dengan cara mengatur persentase lebar pulsa high terhadap periode dari suatu sinyal persegi dalam bentuk tegangan periodik yang diberikan ke motor sebagai sumber daya. Semakin besar perbandingan lama sinyal high dengan periode sinyal maka semakin cepat motor berputar. Sinyal PWM dapat dibangun dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog menggunakan rangkaian op-amp atau dengan menggunakan
12
metode digital. Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Misalkan PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut memiliki resolusi 2 pangkat 8 = 256, maksudnya nilai keluaran PWM ini memiliki 256 variasi, variasinya mulai dari 0 – 255 yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut [5]. 2.4.1
Perhitungan Duty Cycle PWM Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda
gelombang melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan pada rumus (1) sebagai berikut : 𝑡 𝑜𝑛
𝐷𝑢𝑡𝑦 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = 𝑡 𝑜𝑓𝑓 × 100 %…………………….…(1)
Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V. Pada duty cycle 50%, tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total tegangan yang ada, begitu seterusnya [5]. Pada Gambar 2.5 berikut ditampilkan tentang pengontrolan tegangan output motor dengan metode PWM.
13
Gambar 2.5 Perhitungan Pengontrolan Tegangan Output Motor Dengan Metode PWM Cukup Sederhana [5]
Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan output yang dihasilkan, dengan rumus (2) sebagai berikut : 𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 =
𝑎 𝑎+𝑏
× 𝑉𝑓𝑢𝑙𝑙 ……………..(2)
Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol oleh sinyal PWM, a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”, sedangkan b adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “off”. V full adalah tegangan maksimum pada motor. Dengan menggunakan rumus di atas, maka akan didapatkan tegangan output sesuai dengan sinyal kontrol PWM yang dibangkitkan [5].
14
2.5
Android Android adalah kumpulan perangkat lunak yang ditujukan bagi perangkat
bergerak mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi kunci. Android Standard Development Kit (SDK) menyediakan perlengkapan dan Application Programming Interface (API) yang diperlukan untuk mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Android dikembangkan oleh Google bersama Open Handset Allience (OHA) yaitu aliansi perangkat selular terbuka yang terdiri dari 47 perusahaan hardware,
software
dan
perusahaan
telekomunikasi
ditujukan
untuk
mengembangkan standar terbuka bagi perangkat selular [6]. 2.5.1
Arsitektur Android Dalam paket sistem operasi android terdiri dari beberapa unsur. Secara
sederhana arsitektur android merupakan sebuah kernel Linux dan sekumpulan pustaka C / C++ dalam suatu framework yang menyediakan dan mengatur alur proses aplikasi [2].
15
Gambar 2.6 Arsitektur Android [2]
Pada Gambar 2.5
di atas terdapat 5 layer yang membagi arsitektur
Android, antara lain : 1.
Applications Layer Layer dimana user / pengguna berhubungan dengan aplikasi saja, dimana biasanya pengguna download aplikasi kemudian melakukan instalasi dan jalankan aplikasi tersebut. Di layer terdapat aplikasi inti termasuk klien email, program sms, kalender, peta, browser, kontak, dan lain-lain. Semua aplikasi ditulis dengan bahasa pemrograman Java.
2.
Application Framework Merupakan open development platform yaitu android menawarkan kepada pengembang atau memberi kemampuan kepada pengembang untuk membangun aplikasi yang bagus dan inovatif. Pengembang bebas
16
untuk mengakses perangkat keras, akses informasi resource, menjalankan servis background, menambah status notifications, mengatur alarm, dan sebagainya. Pengembang memiliki akses penuh menuju API Framework seperti yang dilakukan oleh aplikasi yang kategori inti. Arsitektur aplikasi dirancang agar pengembang dengan mudah menggunakan kembali komponen yang sudah digunakan (reuse). Komponen-kmponen yang termasuk di dalamnya antara lain : a.
Activity Manager, berfungsi untuk mengontrol siklus hidup aplikasi dan menjaga keadaan ”Backstack“ untuk navigasi penggunaan.
b.
Content Providers, berfungsi untuk merangkum data yang memungkinkan digunakan oleh aplikasi lainnya, seperti daftar nama.
c.
Resource Manager, unttuk mengatur sumber daya yang ada dalam program. Serta menyediakan akses sumber daya di luar kode program, seperti karakter, gfrafik, dan file layout.
d.
View, yang berfungsi untuk memberikan informasi detail mengenai lokasi perangkat Android berada.
e.
Notification Manager, mencakup berbagai macam peringatan seperti pesan masuk, janji, dan lain sebagainya yang akan ditampilkan dalam status bar.
17
3.
Libraries Merupakan layer dimana fitur-fitur android berada, biasanya para pembuat aplikasi mengakses libraries untuk menjalankan aplikasinya. Berjalan di atas kernel, layer ini meliputi berbagai library C/ C++ inti.
4.
Android Runtime Layer yang membuat aplikasi android dapat dijalankan dimana dalam prosesnya menggunakan implementasi Linux. Dalvik Virtual Machine (DVM) merupakan mesin yang membentuk dasar kerangka aplikasi android. Di dalam android runtime dibagi menjadi dua bagian yaitu : a.
Core Libraries, aplikasi android dibangun dalam bahasa Java, sementara Dalvik sebagai virtual mesinnya bukan Virtual Machine Java. Sehingga diperlukan sebuah libraries yang berfungsi untuk menerjemahkan bahasa Java/C yang ditangani oleh Core Libraries.
b.
Dalvik Virtual Machine, virtual mesin berbasis register yang dioptimalkan untuk menjalankan fungsi - fungsi secara efisien, dimana merupakan pengembangan yang mampu membuat linux kernel untuk melakukan threading dan manajemen tingkat rendah.
18
5.
Linux Kernel Merupakan inti dari operating system dari android itu berada. Berisi
file
-
file
sistem
yang
mengatur
system
processing,
memory,resource, driver, dan sistem – sistem android operasi android lainnya. Linux kernel yang digunakan android adalah linux kernel rilis 2.6 [7]. 2.5.2
Komponen Aplikasi
Ada 5 jenis komponen di dalam Android yaitu [2] : a.
Activities Activities merupakan bagian yang paling penting dalam sebuah aplikasi, karena Activity menyajikan tampilan visual program yang sedang digunakan oleh pengguna. Setiap Activity dideklarasikan dalam sebuah kelas yang bertugas untuk menampilkan antarmuka pengguna yang terdiri dari Views dan respon terhadap Event. Setiap aplikasi memiliki sebuah activity atau lebih. Biasanya pasti akan ada activity yang pertama kali tampil ketika aplikasi dijalankan. Siklus activity terdapat pada Gambar 2.7.
19
Gambar 2.7 Siklus Activity [2] b.
Services Suatu service tidak memiliki tampilan antarmuka, melainkan berjalan di background untuk waktu yang tidak terbatas. Komponen service diproses tidak terlihat, memperbarui sumber data dan menampilkan notifikasi. Service digunakan untuk melakukan pengolahan data yang perlu kemudian diproses, bahkan ketika activity tidak aktif atau tidak tampak.
20
c.
Intents Merupakan sebuah mekanisme untuk menggambarkan tindakan tertentu, seperti memilih foto, menampilkan halaman web, dan lain sebagainya. Intents tidak selalu dimulai dengan menjalankan aplikasi, namun juga digunakan oleh sistem untuk memberitahukan ke aplikasi bila terjadi suatu hal, misalkan pesan masuk. Intents dapat eksplisit atau implisit, contohnya jika suatu aplikasi ingin menampilkan URL, sistem akan menentukan komponen apa yang dibutuhkan oleh Intents tersebut.
d.
Broadcast Receivers Merupakan komponen yang sebenarnya tidak melakukan apa - apa kecuali menerima dan bereaksi menyampaikan pemberitahuan. Sebagian besar broadcast berasal dari sistem misalnya, baterai sudah hampir habis, informasi zona waktu telah berubah, atau pengguna telah merubah bahasa default pada perangkat. Sama halnya dengan service, Broadcast Receivers tidak menampilkan antarmuka
pengguna.
menggunakan
Namun,
Broadcast
Notification Manager
untuk
Receivers
dapat
memberitahukan
sesuatu kepada pengguna. e.
Content Providers Digunakan untuk mengelola dan berbagi database. Data dapat disimpan dalam file sistem, dalam database SQLite, atau dengan
21
cara lain yang pada prinsipnya sama. Dengan adanya Content Provider memungkinkan antar aplikasi untuk saling berbagi data. Komponen
ini
sangat
berguna
ketika
sebuah
aplikasi
membutuhkan data dari aplikasi lain, sehingga mudah dalam penerapannya.
2.6
Mikrokontroler AVR ATmega 16 AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis
arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving, ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, lebih cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51 yang memiliki
arsitektur CISC
(Complex
Instruction Set
Compute)
dimana
mikrokontroler MCS51 membutuhkan 12 siklus clock utnuk mengeksekusi 1 instruksi.
22
Mikrokontroler AVR ATmega16 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 16 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi dengan menggunakan teknologi high density non-volatile memory Atmel. Flash PEROM on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem (in-system programming) atau dengan menggunakan programmer non-volatile memori konvensional [8]. Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler ATmega 16 adalah sebagai berikut : a.
Frekuensi clock maksimum 16 MHz.
b.
Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam Port A, Port B, Port C, dan Port D.
c.
Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit sebanyak 8 input.
d.
Timer / Counter sebanyak 3 buah.
e.
Real Time Counter dengan osilator sendiri.
f.
4 channel PWM
g.
CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.
h.
Watchdog timer dengan osilator internal.
i.
SRAM internal sebesar 1Kb.
j.
Memori flash sebesar 16 Kb dengan kemampuan read while write.
k.
Unit interupsi internal dan eksternal.
l.
Port antarmuka SPI (Serial Pheripheral Interface).
23
m.
EEPROM
(Electrically
Erasable
Programmable
Read
Only
Memory) sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. n.
Antarmuka komparator analog.
o.
Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
Adapun blok diagram arsitektur mikrokontroler ATmega 16 diperlihatkan pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Blok Diagram Arsitektur Mikrokontroler ATmega 16 [8].
24
2.6.1
Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16 Susunan kaki-kaki mikrokontroler ATmega 16 diperlihatkan seperti pada
Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 16 [8].
Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki yang ada pada mikrokontroler ATmega 16 : 1.
VCC merupakan pin masukan untuk catu daya.
2.
GND merupakan pin ground.
3.
Port A (PA7..PA0) (kaki 33-40) merupakan port 8 bit dua arah (bidirectional) I/O. Port ini juga berfungsi sebagai input analog ke ADC.
25
4.
Port B (PB7..PB0) (kaki 1-8) merupakan port 8 bit dua arah (bidirectional) I/O dengan resistor pull-up internal.
5.
Port C (PC7..PC0) (kaki 22-29) merupakan port 8 bit dua arah I/O dengan resistor pull-up internal.
6.
Port D (PD7..PD0) (kaki 14-21) merupakan port 8 bit dua arah I/O dengan resistor pull-up internal.
7.
Reset (kaki 9), merupakan pin untuk reset.
8.
XTAL 1 (kaki 12) masukan bagi penguat osilator terbalik dan masukan bagi rangkaian operasi detak internal.
2.6.2
9.
XTAL 2 (kaki 13) keluaran dari penguat osilator terbalik.
10.
AREF (kaki 32) merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
11.
AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
Memori Program ATmega 16 Arsitektur ATmega 16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data
dan memori program. Selain itu, ATMega 16 memiliki memori EEPROM untuk menyimpan
data.
ATMega
16
memiliki
16
Kb
On-chip
In-System
Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega 16 semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16 bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan aplikasi, seperti pada Gambar 2.10.
26
Gambar 2.10 Peta Memori ATmega 16 [8]. 2.6.3
Memori Data (SRAM) Memori data AVR ATmega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register
umum, 64 buah register I/O dan 1 Kb SRAM internal, seperti yang ditampilkan pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Peta Memori Data ATmega 16 [8].
27
General purpose register menempati alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan memori I/O menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori I/O merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari $60 hingga $45F digunakan untuk SRAM internal [8].
2.7
Bluetooth Bluetooth adalah sebuah teknologi wireless yang mampu menyediakan
layanan komunikasi data dan suara dengan jarak jangkauan yang terbatas. Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet). Sistem bluetooth menyediakan layanan komunikasi point to point maupun komunikasi point to multipoint. Produk bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapter yang dimasukkan ke dalam perangkat. Perangkat-perangkat yang dapat diintegerasikan dengan teknologi bluetooth antara lain : mobile PC, mobile phone, PDA (Personal Digital Assistant), headset, kamera, printer, router dan sebagainya.
28
Aplikasi-aplikasi yang dapat disediakan oleh layanan bluetooth ini antara lain : PC to PC file transfer, PC to PC file synch (notebook to desktop), PC to mobile phone, PC to PDA, wireless headset, LAN connection via ethernet access point dan sebagainya [9]. Bluetooth memiliki banyak kelebihan yaitu : a.
Wireles, tidak mahal, dan otomatis.
b.
Memiliki fitur-fitur keamanan : enkripsi data, autentikasi user , fast frekuensi-hopping (1600 hops/sec), output power control yang menyediakan fungsi-fungsi keamanan dari tingkat keamanan layer fisik/ radio yaitu gangguan dari penyadapan sampai dengan tingkat keamanan layer yang lebih tinggi seperti password dan PIN.
c.
Jangkauan luas yaitu sampai radius 10 meter selama tidak ada penghalang berupa tembok atau gangguan elektromagnetis.
d.
Bisa berkoneksi dengan delapan alat sekaligus secara bersamaan dengan semua alat ini dalam radius 10 meter.
e.
Bluetooth menawarkan beberapa model sekuritas. Pengguna bluetooth bisa membuat sebuah alat yang dipercaya dan mampu menukar data tanpa harus minta ijin terlebih dahulu.
Kekurangan dari bluetooth antara lain adalah : a.
Walaupun jangkauannya luas yaitu sampai radius 10 meter tetapi jika ada penghalang berupa tembok atau gangguan elektromagnetis maka akan terjadi kegagalan transfer data.
29
b.
Keamanannya terkadang tidak menditeksi virus sehingga dalam proses transfer data si penerima data menerima data yang sudah terserang virus yang masuk melalui proses koneksi otomatis.
c.
Kecepatan transfer data tidak tetap tergantung dari perangkat yang digunakan untuk mengirim dan yang menerima data.
d.
Sulit menentukan jarak maksimal yang dapat ditempuh agar kualitas tidak drop
e.
Jika di suatu ruangan terdapat terlalu banyak koneksi bluetooh, transfer file ke tujuan akan sulit dilakukan
2.8
LCD (Liquid Crystal Display) LCD merupakan suatu display dari bahan cairan kristal yang
pengoperasiannya sistem dot matrix. Komunikasi data yang dipakai menggunakan mode teks, artinya semua informasi yang dikomunikasikan memakai kode American Standard Code for Information Interchange (ASCII). Huruf dan angka yang akan ditampilkan dalam bentuk kode ASCII, kode ini diterima dan diolah oleh mikroprosesor LCD menjadi titik-titik pada dot matrix yang terbaca sebagai huruf dan angka. Dengan demikian tugas mikrokontroler hanyalah mengirim kode-kode ASCII untuk ditampilkan. M1632 merupakan modul dot-matrix tampilan kristal cair (LCD) 2 baris yang setiap barisnya terdiri dari 16 karakter dengan konsumsi daya rendah.
30
Modul LCD ini telah dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD, berfungsi sebagai pengatur (system controller) dan penghasil karakter (character generator) [8]. Modul LCD tipe M1632 dibuat oleh Seiko Instrumen, dengan karakteristik sebagai berikut : a.
Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.
b.
Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot matrix + cursor.
c.
Terdapat 192 macam karakter.
d.
Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).
e.
Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.
f.
Dibangun dengan osilator lokal.
g.
Satu sumber tegangan 5 volt.
h.
Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
i.
Bekerja pada suhu 0oC sampai 55oC.
Konfigurasi pin-pin LCD M1632 diperliahtkan pada Gambar 2.12.
1
Vss
V-BL
Vcc
LCD M1632
3
Vee RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 4
5
6
7
8
9
16
V+BL
2
10
11
12
13
14
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD M1632 [8]
15
31
Untuk fungsi masing-masing kaki pada LCD M1632 dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Fungsi Masing –Masing Kaki LCD M1632 [8]
2.9
Sensor Suhu LM35
Sensor jenis ini digunakan untuk mengukur suhu di suatu daerah. LM35 merupakan sensor suhu yang hasilnya cukup linier. LM35 tidak memerlukan kalibrasi eksternal ataupun timing khusus. Sensor ini mempunyai karakteristik yang linear yaitu pada +10.0 mV/°C. Gambar IC LM35 dengan kemasan plastik terdapat pada Gambar 2.13. Sensor suhu LM35 langsung terkalibrasi mendeteksi suhu dalam derajat Celcius [10]. Berikut ini merupakan spesifikasi dari sensor suhu LM35 : a.
Range deteksi -55°C sampai dengan +150°C
b.
Dioperasikan pada tegangan 4 sampai dengan 30 VDC.
32
Gambar 2.13 Sensor Suhu LM35 [10]
2.10
Penelitian Terdahulu Dengan Menggunakan Bluetooth dan Android Eko Kristianto dalam tugas akhirnya yang berjudul “Monitoring Suhu
Jarak Jauh Generator AC Berbasis Mikrokontroler” membuat suatu sistem monitoring suhu jarak jauh dengan memanfaatkan bluetooth sebagai koneksi dari komputer dan sensor suhu yang digunakan. Dalam hal ini komputer digunakan sebagai display penunjuk hasil pengukuran suhu. Pada Gambar 2.14 memperlihatkan diagram blok alat monitoring suhu jarak jauh generator AC.
Gambar 2.14 Monitoring Suhu Jarak Jauh Generator AC Berbasis Mikrokontroler
33
Teguh Arif Gustaman dalam tugas akhirnya yang berjudul “Pengendali Pintu Gerbang Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler” membuat suatu sistem kendali pintu gerbang menggunakan bluetooth sebagai koneksi antara rangkaian yang dibuat dengan smart phone Android. Dalam hal ini smart phone Android digunakan sebagai pengendali/remote untuk membuka atau menutup pintu gerbang. Berikut Gambar 2.15 tentang diagram blok alat pengendali pintu gerbang menggunakan bluetooth.
Gambar 2.15 Diagram Blok Pengendali Pintu Gerbang Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroler
Berdasarkan penelitian-penelitan diatas penulis ingin mencoba membuat suatu system pengendali kecepatan kipas angin jarak jauh berbasis mikrokontroler ATmega16 dengan media konesi Bluetooth dan smarthphone android sebagai user interface/remote pengendal kecepatan kipas angin.
BAB III METODE PENELITIAN
3.1.
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari sampai dengan Juni 2013.
Pembuatan Rancang Bangun Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) Berbasis Android ini dilakukan di laboratorium Teknik
Universitas Dian
Nuswantoro Semarang.
3.2.
Jenis Penelitian Jenis penelitian pada Tugas Akhir ini adalah rakayasa. Rekayasa tersebut
adalah merancang dan membangun sebuah aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android.
3.3.
Ide Rencana Perancangan alat Pada penelitian dalam Tugas Akhir ini penulis mengambil ide
perancangan berupa rancang bangun aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) dan lampu berbasis Android melalaui koneksi bluetooth.
3.4.
Penentuan Spesifikasi Kerja Spesifikasi perancangan yang digunakan dalam penelitian ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu:
34
35
1.
Persiapan Bahan Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
2.
a.
1 unit minimum sistem mikrokontroler ATmega 16.
b.
1 unit modul bluetooth HC-05
c.
1 unit rangkaian sensor suhu LM35
d.
1 unit LCD (Liquid Crystal Display) 16x2.
e.
1 unit kipas angin
f.
1 unit rangkaian driver kipas.
g.
1 unit lampu bohlam 40 Watt
h.
1 unit rangkaian driver lampu
i.
1 unit rangkaian regulator
Persiapan Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a.
Multitester
b.
Toolset
c.
1 unit komputer bersistem operasi Windows XP
d.
1 unit smartphone Android
e.
1 unit kabel downloader dan kabel data
f.
Software BASCOM AVR
g.
Software Basic4android
36
3.5.
Tahapan Penelitian Pada Tugas Akhir ini terdapat beberapa tahapan perancangan yang
dilaksanakan, seperti pada Gambar 3.1. Ide rencana
Penentuan spesifikasi perancangan Konsep Perancangan Alat Pembuatan Alat Pengujian Objek Gambar 3.1 Blok Diagram Tahapan Penelitian 3.6
Ide rencana Dalam ide rencana ini penulis merencanankan kebutuhan program dan alat
- alat yang akan digunakan dalam membuat laporan serta alat yang akan dirancang.
3.7
Penentuan spesifikasi rencana Dalam spesifikasi perencanaan ini, penulis merencanakan ide perancangan
alat pengendali kecepatan kipas angin yang dapat dikendalikan dengan smarphone android sebagai user interface dan memanfaatkan koneksi bluetooth. Dimana kecepatan kipas dapat diatur dengan menggunakan PWM dan mikrokontroler AT Mega16.
37
3.8
Konsep Perencanaan Perangkat Keras (Hardware) Konsep perencanaan perangkat keras / hardware aplikasi pengendali
kecepatan fan (kipas angin) oleh penulis meliputi beberapa komponen yang akan digunakan diantaranya adalah sebagai berikut:
3.8.1
Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16 Mikrokontroler berfungsi sebagai otak atau pengendali utama yang akan
mengolah data dari sensor dengan instruksi – instruksi yang telah diprogram. Pada sistem ini mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AVR ATmega 16. Untuk beroperasinya IC mikrokontroler maka diperlukan sebuah sistem minimum. Sistem minimum ini kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Suatu sistem minimum bisa saja ditambahkan dengan rangkaian pelengkap lainnya sehingga menjadi suatu sistem yang lebih lengkap dan memiliki fungsi lebih banyak. Dalam
perencanaan
pembuatan
rangkaian
sistem
minimum
mikrokontroler ATmega 16 diperlukan beberapa komponen seperti: a. IC mikrokontroler ATmega 16 b. 1 buah XTAL 12 MHz atau 11.0592 MHz c. 3 buah kapasitor kertas. 33 pF untuk C1 dan C2 dan 100 nF untuk C4 d. 1 buah kapasitor elektrolit 4,7 uF untuk C3. e. 2 buah resistor. 100 Ω untuk R1 dan 10 KΩ untuk R2.
38
f. 1 buah tombol reset push button (PB1). g. 1 buah rangkaian catu daya. Gambar 3.2 berikut adalah gambar sistem minimum mikrokontroler ATmega 16 : XTAL 1 VCC CRYSTAL
C1
C2
33p
33p
R1
IC
10k
13 12 9
PB1
1 2 3 4 5 6 7 8
C3 4u7
Ke LCD
Ke Bluetooth Ke Driver Lampu
14 15 16 17 18 19 20 21
XTAL1 XTAL2 RESET PB0/T0 PB1/T1 PB2/AIN0 PB3/AIN1 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP PD7/OC2
PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6/TOSC1 PC7/TOSC2 AREF AGND AVCC
ATmega 16 GND = PIN 11 VCC = PIN 10
Ke Driver Kipas AC
40 39 38 37 36 35 34 33
Ke Sensor LM35
22 23 24 25 26 27 28 29 32 31 30
VCC
R2 100R
C4 100n
Gambar 3.2 Sistem Minimum Mikrokontroler ATmega 16 3.8.2 Bluetooth HC-05 Pada Tugas Akhir ini bluetooth yang digunakan adalah bluetooth HC-05 yang berfungsi sebagai alat komunikasi wireless untuk mengendalikan alat secara jarak jauh secara manual, baik untuk mengendalikan dan mengatur kecepatan kipas maupun untuk menghidupkan atau mematikan lampu.
39
3.8.3
Sensor Suhu LM35 Pada Tugas Akhir ini sensor yang digunakan adalah sensor suhu LM35
yang berfungsi untuk mengukur suhu sekitar yang akan digunakan sebagai inputan alat pengendali kipas secara otomatis. LM35 merupakan sensor suhu yang akurat dimana tegangan keluaran berbanding lurus dengan suhu dalam derajat celcius sebesar 10mV/°C. Kemampuan sensor ini untuk mengukur suhu terletak pada kisaran -55° hingga 150°C dengan tegangan output antara -1 Vdc s/d +6 Vdc. Sensor suhu ini dihubungkan pada PORT A.0 pada mikrokontroler ATmega 16. Gambar rangkaian sensor suhu LM35 dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Ke Mikrokontroler Port A.0
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suhu LM35
3.8.4
LCD (Liquid Crystal Display) LCD berfungsi sebagai display untuk menampilkan suhu / temperature
yang diterima oleh sensor suhu LM35, untuk menampilkan
value (nilai
kecepatan) kipas dalam persen, serta sebagai display tentang keadaan lampu (on/off). LCD yang digunakan adalah LCD yang mampu menampilkan karakter sebanyak 16 x 2 karakter.
40
3.8.5
Driver Kipas AC Driver kipas ini digunakan untuk menguatkan arus dari mikrokontroler
untuk menggerakkan kipas angin. Driver kipas AC ini menggunakan IC tipe MOC3021M. Masukan dari rangkaian driver ini adalah inputan logika high atau low untuk mengatur arah putaran motor, serta pada inputan enable diberi input high untuk berputar dan low untuk stop, yang
dibangkitkan pada Port D.4.
Gambar rangkaian driver kipas AC dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rangkaian Driver Kipas AC 3.8.6
Driver Lampu Driver lampu digunakan untuk menguatkan arus dari mikrokontroler
untuk menghidupkan lampu bohlam. Driver kipas ini menggunakan relay 12 Volt. Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar , yang pada saat tidak menerima arus pemicuan maka transistor akan berada pada posisi cut-off dan tidak menghantarkan arus. Sedangkan pada saat kaki basis menerima arus
41
pemicuan, maka transistor akan berubah ke keadaan saturasi dan menghantarkan arus. Driver lampu ini dihubungkan ke Port D.3 pada mikrokontroler ATMega 16. Gambar 3.5 berikut merupakan rangkaian driver lampu yang digunakan pada Tugas Akhir ini.
Gambar 3.5 Rangkaian Driver Lampu
3.9
Konsep Perencanaan Perangkat Lunak (Software) Pada penelitian ini bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa
BASIC. Program bahasa BASIC dituliskan dalam software Basic Compiler yang kemudian di download ke mikrokontroler ATmega 16. Proses download program ke IC mikrokontroler AVR dapat menggunakan sistem download ISP (In- System Programming). In- System Programmable Flash on Chip mengizinkan memori untuk dapat diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.
42
BASIC adalah singkatan dari Beginners’ All-purpose Symbolic Instruction Code adalah sebuah kelompok bahasa pemrograman tingkat tinggi. Secara harfiah, BASIC memiliki arti “kode - kode instruksi simbolis semua tujuan yang dapat digunakan oleh para pemula”. Memang istilah “Bahasa BASIC” disini juga bisa diartikan menjadi bahasa untuk pemula, atau dengan kata lain disebut sebagai bahasa dasar, tetapi hal tersebut dirasa kurang tepat mengingat BASIC dapat juga digunakan oleh para pemrogram ahli. Prinsip – prinsip yang digunakan dalam mendesain bahasa BASIC adalah sebagai berikut : 1.
Dapat digunakan secara mudah bagi para pemula.
2.
Dapat digunakan sebagai sebuah bahasa pemrograman untuk tujuan umum (general purpose).
3.
Dapat ditambahi fitur – fitur tambahan dan tingkat lanjut untuk para ahli, tetapi tetap mempertahankan kesederhanaan bahasa untuk para pemula.
4.
Pesan – pesan kesalahan harus jelas dan mudah dipahami.
5.
Merespon dengan cepat untuk program –program yang kecil.
6.
Tidak harus membutuhkan pengetahuan dan pemahaman perangkat keras computer.
7.
Pengguna juga tidak harus tahu mengenai sistem operasi komputer.
BASCOM AVR merupakan compiler bahasa BASIC untuk AVR. BASCOM AVR ini dapat mengimplementasi hampir semua instruksi bahasa BASIC yang sesuai dengan arsitektur AVR. Dengan menggunakan BASCOM
43
AVR, pembuatan program mikrokontroler menjadi semakin mudah karena bahasa BASIC yang sangat mudah dipahami dan sudah banyak mikrokontroler yang mendukung dengan pemrograman BASCOM AVR. Basic4android merupakan software yang mencakup semua fitur untuk mengembangkan aplikasi Android di dunia nyata. Dengan menggunakan Basic4android, pembuatan aplikasi pada smartphone Android menjadi semakin mudah untuk dipahami.
3.9.1
Blok Diagram Sistem Secara umum blok diagram sistem elektronik pada aplikasi pengendali
kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android dapat dilihat pada Gambar 3.6 .
Driver Lampu
Lampu
Driver Kipas
Kipas Angin
Bluetooth HC-05 Mikrokontoler ATmega 16
Android Sensor LM35
LCD
Gambar 3.6 Blok Diagram Sistem
Sistem
ini
menggunakan
mikrokontroler
sebagai
pengendali.
Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega 16, serta sensor suhu LM35 yang digunakan sebagai input dimana parameter input ini adalah suhu ruang yang akan
44
diproses oleh mikrokontroler. Bluetooth
HC-05 yang terhubung pada
mikrokontroler berfungsi menerima masukan perintah dari smartphone Android . Sedangkan LCD 2x16 digunakan sebagai display, sedangkan kipas angin dan lampu merupakan output hasil.
3.9.2
Flowchart Program Flowchart program yang akan diterapkan pada aplikasi ini dibedakan
menjadi dua, yaitu flowchart sistem aplikasi pada Android seperti pada Gambar 3.7 dan flowchart sistem aplikasi pada mikrokontroler yang ditampilkan pada Gambar 3.8.
45
START
INISIALISASI AWAL
LOGIN MASUKKAN PASSWORD
PASSWORD BENAR? TIDAK
YA
SHOW BUTTON CONTROL PANEL
LAMPU
LAMPU ON / OFF?
KIPAS
KONTROL KIPAS/ LAMPU?
LAMPU OFF
KIPAS AUTO/ MANUAL?
OFF
ON
KIPAS AUTO AUTO
MANUAL ATUR KECEPATAN KIPAS
LAMPU ON
B
EXIT? TIDAK YA END
C
46
TIDAK TIDAK
TIDAK B
TIDAK
TIDAK
TIDAK
TIDAK TIDAK TIDAK SUHU SUHU SUHU PILIHAN PILIHAN PILIHAN 7? 8? 8?
NILAI MASUKAN 1?
NILAI MASUKAN 2?
NILAI MASUKA N 3?
NILAI MASUKAN 4?
NILAI MASUKAN 5?
SUHU PILIHAN 6?
KIPAS ON NIAI PWM 28,33
KIPAS ON NIAI PWM 56,66
KIPAS ON NIAI PWM 85
KIPAS ON NIAI PWM 113,3
KIPAS ON NIAI PWM 141,6
KIPAS ON NIAI PWM 170
KIPAS ON NIAI PWM 198,33
KIPAS ON NIAI PWM 226,6
KIPAS ON NIAI PWM 255
END B
TIDAK C
SUHU PILIHAN 28 ?
SUHU PILIHAN 29 ? YA
TIDAK TIDAK TIDAK TIDAK TIDAK TIDAK TIDAK SUHU SUHU SUHU SUHU SUHU SUHU PILIHAN PILIHAN PILIHAN PILIHAN PILIHAN PILIHAN 33 ? 34 ? 35 ? 30 ? 31 ? 32 ? YA
YA
YA
YA
YA
YA
KIPAS HIDUP
END B
Gambar 3.7 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Android
47
Keterangan flowchart sistem aplikasi pada Android : a.
Setelah masuk ke aplikasi “Funny” kemudian mulai proses inisialisasi program yang digunakan pada aplikasi Android.
b.
Untuk dapat login, dapat dengan memasukkan password yang sebelumnya sudah disimpan dan mulai untuk scanning password.
c.
Jika password benar, maka dapat masuk ke menu utama yang menampilkan tombol-tombol pengontrolan lampu dan kipas.
d.
Jika tombol yang ditekan “Lamp On”, maka proses hidupkan lampu.
e.
Jika tombol yang ditekan “Lamp Off”, maka proses mematikan lampu.
f.
Jika tombol yang ditekan “Fan Manual”, maka maka proses pengaturan manual kecepatan kipas.
g.
Jika tombol yang ditekan “Fan Auto”, maka proses pengaktifan kipas secara otomatis.
h.
Jika tombol exit ditekan maka akan keluar dari aplikasi dan aplikasi berhenti.
48
START
INISIALISASI PORT SENSOR LM35 = PORT A.0 LCD = PORT B BLUETOOTH = PORT D.0 – D.1 LAMP = PORT D.3 FAN = PORT D.4
TAMPILKAN LCD “WAIT INPUT…”
TIDAK BLUETOOTH TERHUBUNG?
YA B
CEK KODE INPUT
TIDAK KODE LAMPU HIDUP?
YA
TIDAK KODE LAMPU MATI?
YA
LAMPU ON
LAMPU OFF
TAMPILKAN LCD “LAMPU HIDUP”
TAMPILKAN LCD “LAMPU MATI”
A
49
A
KODE AUTO FAN?
TIDAK C
YA
SCANNING SUHU
TAMPILKAN SUHU REALTIME
TIDAK SUHU PILIHAN 29 ?
SUHU PILIHAN 28 ? YA
YA
TIDAK APAKAH SUHU ≤ 28 ?
TIDAK TIDAK TIDAK SUHU SUHU SUHU PILIHAN PILIHAN PILIHAN 30 ? 31 ? 32 ? YA
TIDAK APAKAH SUHU ≤ 29 ?
YA
TIDAK APAKAH SUHU ≤ 30 ?
TIDAK SUHU PILIHAN 33 ?
YA
TIDAK APAKAH SUHU ≤ 31 ?
YA
KIPAS HIDUP
YA
TIDAK APAKAH SUHU ≤ 32 ?
TIDAK TIDAK TIDAK SUHU SUHU PILIHAN PILIHAN 34 ? 35 ?
APAKAH SUHU ≤ 33 ?
YA
TIDAK
YA
TIDAK
APAKAH SUHU ≤ 34 ?
APAKAH SUHU ≤ 35 ?
50
C
KODE MANUAL FAN?
TIDAK B
YA BACA NILAI MASUKAN
NILAI 1?
TIDAK
NILAI 2?
YA
TIDAK
NILAI 3?
YA
KIPAS HIDUP PWM = 28,3
TIDAK
NILAI 4?
YA
TIDAK
YA
NILAI 7? YA
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =40%
TIDAK
NILAI 8?
YA
TIDAK
KIPAS HIDUP PWM = 170
NILAI 9?
YA
KIPAS HIDUP PWM =198,3
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =50%
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =30%
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =20%
YA
KIPAS HIDUP PWM = 113,3
KIPAS HIDUP PWM = 56,6
TIDAK NILAI 6?
KIPAS HIDUP PWM = 141,6
KIPAS HIDUP PWM = 85
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =10%
TIDAK NILAI 5?
TIDAK
YA KIPAS HIDUP PWM = 255
KIPAS HIDUP PWM =226,6
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =70%
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =60%
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =100%
TAMPILKAN ANDROID INPUT FAN =80%
Gambar 3.8 Flowchart Sistem Aplikasi Pada Mikrokontroler Keterangan flowchart sistem aplikasi pada mikrokontroler : a.
Setelah power dinyalakan, kemudian mulai proses inisialisasi portport yang digunakan pada mikrokontroler.
b.
Pada LCD akan ditampilkan tulisan “Wait Input…” hingga bluetooth terhubung.
c.
Mikrokontroler akan melakukan pengecekan kode input yang masuk.
d.
Untuk pengontrolan lampu, jika kode lampu hidup yang diterima, maka lampu bohlam akan menyala dan LCD akan menampilkan tulisan “Lampu Hidup”.
51
e.
Sedangkan jika kode lampu mati yang diterima, maka lampu bohlam akan mati dan LCD akan menampilkan tulisan “Lampu Mati”.
f.
Untuk pengontrolan fan (kipas angin), jika kode auto fan yang diterima, maka akan mikrokontroler akan melakukan proses scanning suhu, dan menampilkan suhu realtime pada LCD.
g.
Sedangkan
jika
kode
manual
fan
yang
diterima,
maka
mikrokontroler akan membaca nilai masukan value dari Android. h.
Jika masukan nilai 1, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 28,3. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 10%”.
i.
Jika masukan nilai 2, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 56,5. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 20%”.
j.
Jika masukan nilai 3, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 85. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 30%”.
k.
Jika masukan nilai 4, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 113,3. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 40%”.
l.
Jika masukan nilai 5, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 141,6. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 50%”.
52
m.
Jika masukan nilai 6, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 170. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 60%”.
n.
Jika masukan nilai 7, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 198,3. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 70%”.
o.
Jika masukan nilai 8, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 226,6. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 80%”.
p.
Jika masukan nilai 9, maka kipas akan hidup / berputar dengan PWM 255. Dan menampilkan display pada LCD “ Android Input Fan = 100%”.
3.10
Pembuatan Alat Dengan mengetahui konsep dari perencanaan perangkat keras / hardware
maka penulis merealisasikan ke dalam bentuk nyata, dari pemasangan sensor, bluetooth hingga pemasangan rangkaian-rangkaian pendukung alat yang telah direncanakan sebelumnya. Setelah tahapan pembuatan hardware maka tahap selanjutnya adalah pembuatan software. Pembuatan aplikasi Android dalam Tugas Akhir ini menggunakan software Basic4android, sedangkan BASCOM AVR digunakan untuk software mikrokontrolernya.
53
3.11
Pengujian Objek Pengujian objek ini terdiri atas beberapa tahap yaitu : a.
Pengujian hardware, berupa pengujian rangkaian sistem elektronik dan sensor yang digunakan.
b.
Menguji aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Alat Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) Setelah dilakukan penelitian dan perencanaan, hasil dari perancangan
aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) pada Gambar 4.1 berikut ini:
Gambar 4.1 Hasil Alat Keseluruhan
Pada gambar di atas merupakan hasil perancangan alat pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android jika dilihat dari atas.
54
55
4.2 Pengujian 4.2.1 Pengujian Rangkaian Sistem Mikrokontroler Pengujian sistem minimum mikrokontroler dilakukan untuk mengetahui apakah mikrokontroler dapat bekerja sesuai dengan fungsi semestinya. Pengujian dilakukan dengan menjalankan program yang akan membuat LED nyala secara bergantian. Setiap port dihubungkan dengan LED untuk mengetahui apakah masing-masing kaki berfungsi dengan baik. Pada CodeWizartAVR dilakukan pengaturan Port A, Port B, Port C, dan Port D sebagai output. Kemudian pada CodeVisionAVR dituliskan program sebagai berikut :
$regfile = "m32def.dat" $crystal = 11059200 Config Portc = Output Portc = &B1111_1110 Do Rotate Portc , Right , 1 Waitms 500 Loop End
Pada Tabel 4.1 berikut adalah hasil pengujian masing-masing kaki port mikrokontroler ATmega 16 dengan mengukur tegangan output masing-masing kakinya selama 10 kali percobaan :
56
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sistem Minimum ATmega 16 PORT
.0
.1
.2
.3
.4
.5
.6
.7
A
4,8 V
4,8 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
B
4,8 V
4,8 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
C
4,8 V
4,8 V
4,8 V
4,6 V
4,8 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
D
4,8 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
¯ X
4,8 V
4,78 V
4.8 V
4,83 V
4,73 V
4,8 V
4,9 V
4,7 V
Berdasarkan Tabel 4.1 di atas, didapatkan bahwa pengujian masing – masing kaki pada port mikrokontroler berhasil. Kaki mikrokontroller dapat digunakan sebagai input output, atau penghubung alat lainnya. Untuk logika “1” tegangannya berkisar antara 3,9 V – 4,9 V dan logika “0” tegangannya berkisar antara 0 V – 1,2 V.
4.2.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya Pengujian catu daya bertujuan untuk mengetahui tegangan pada keluaran IC LM 7805. Langkah-langkah pengujian pada catu daya adalah sebagai berikut: 1.
Memutuskan jalur keluaran yang menuju rangkaian aplikasi dan sistem mikrokontroler.
2.
Menghidupkan catu daya.
3.
Mengukur tegangan pada titik titik yang telah ditentukan.
Hasil pada pengukuran rangkaian catu daya dapat dilihat pada Tabel 4.2 :
57
Tabel 4.2 Tegangan Output Rangkaian Catu Daya No.
Keterangan
Tegangan
1.
Sekunder Trafo (Input Rangkaian Catu Daya)
220 Volt AC
2.
Input IC LM 7805
12 Volt DC
2.
Output IC LM 7805
5 Volt DC
Berdasarkan hasil pengujian didapatkan hasil bahwa pengukuran IC LM 7805 tersebut bisa digunakan untuk mencatu daya rangkaian system mikrokontroler, bluetooth, sensor suhu LM35, dan LCD, dikarenakan tegangan output dari IC LM 7805 saat ON sebesar 5 VDC, sedangkan tegangan 220 Volt AC sebagai tegangan sumber. 4.2.3 Pengujian LCD Pengujian pada LCD dilakukan dengan cara dihubungkan dengan mikrokontroler
pada
PORT
B,
kemudian
menuliskan
program
pada
mikrokontroler melalui BASCOM AVR yang isinya berupa perintah untuk menampilkan huruf sebanyak 32 karakter, 16 karakter baris pertama dan 16 karakter baris kedua pada LCD.
Gambar 4.2 berikut menunjukkan bahwa
pengujian LCD untuk menampilkan karakter berhasil.
Gambar 4.2 Pengujian LCD Menampilkan 32 Karakter
58
Berikut adalah listing program untuk menampilkan 32 karakter pada LCD: $regfile = "m32def.dat" $crystal = 11059200 Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.3 , Db6 = Portb.2 , Db7 = Portb.1 , E = Portb.5 , Rs = Portb.7 Config Lcd = 16 * 2 Do Cls Waitms 5 Upperline Lcd "ABCDEFGHIJKLMNOP" Lowerline Lcd "abcdefghijklmnop" Waitms 10000 Loop End
Berdasarkan hasil pengujian, didapatkan hasil bahwa LCD 16x2 tersebut dapat digunakan sebagai display untuk menampilkan tampilan karakter. 4.2.4 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35 Pengujian sensor suhu LM35 ini bertujuan untuk mengetahui berapa output tegangan yang dikeluarkan oleh sensor LM35. Pengujian sensor LM35 ini dilakukan dengan dua cara, yaitu: a.
Pengujian Sensor Suhu LM35 Dengan Menggunakan Voltmeter Pengujian dilakukan dengan cara memberi sumber tegangan pada sensor LM35 dan output diukur menggunakan Voltmeter. Dalam selang waktu 5 menit didapatkan perubahan tegangan yang bervariasi, ditunjukkan oleh Tabel 4.3.
59
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor LM35 Menggunakan Voltmeter No. 1. 2. 3. 4. 5.
Waktu Menit Pertama Menit Kedua Menit Ketiga Menit Keempat Menit Kelima
V out (mV) 288,9 289,3 290,2 290,1 290,4
Berdasarkan datasheet dari sensor suhu LM35, suhu 1˚C = 10 mV dan setiap kenaikan 1˚C maka tegangannya bertambah 10 mV. Jadi untuk mendapatkan suhu yang terukur digunakan rumus: 𝑇𝑈𝑘𝑢𝑟 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑚𝑉 10 𝑚𝑉
.........................………….. (3)
Keterangan = T ukur = suhu terukur V out = tegangan output Dari rumus di atas maka suhu yang terukur dari menit pertama sampai menit kelima ditunjukkan pada Tabel 4.4 berikut ini : Table 4.4 Konversi Tegangan ke Suhu No. 1. 2. 3. 4. 5.
Tegangan (mV) 288,9 289,3 290,2 290,1 290,4
Suhu (˚C) 28,89 28,93 29,02 29,01 29,04
Hasil perhitungan suhu dari tabel konversi di atas jika dijabarkan dengan menggunakan rumus adalah sebagai berikut :
60
Menit Pertama
T ukur
= V out / 10 mV = 288,9 / 10 = 28,89 ˚C
Menit Kedua
T ukur
= V out / 10 mV = 289,3 / 10 = 28,93 ˚C
Menit Ketiga
T ukur
= V out / 10 mV = 290,2 / 10 = 29,02 ˚C
Menit Keempat
T ukur
= V out / 10 mV = 290,1 / 10 = 29,01 ˚C
Menit Kelima
T ukur
= V out / 10 mV = 290,4 / 10 = 29,04 ˚C
61
b.
Pengujian Sensor Suhu LM35 Menggunakan Mikrokontroler Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan sensor suhu LM35 dengan mikrokontroler dan hasilnya ditampilkan pada LCD. Pengujian ini bertujuan untuk menampilkan informasi berupa suhu yang sebelumnya data tersebut diperoleh dari sensor LM35 kemudian diolah oleh mikrokontroler. Selain itu pengujian ini bertujuan
untuk
kalibrasi
awal
agar
mikrokontroler
dapat
menampilkan suhu yang sesungguhnya. Sensor suhu LM35 ini dihubungkan dengan mikrokontroler PORT A dimana port tersebut terdapat ADC (Analog to Digital Converter) internalnya. Dapat diketahui bahwa mikrokontroler ATmega 16 mempunyai ADC internal 10 bit, berikut ini adalah rumus ADC internal mikrokontroler ATmega 16:
𝑉 𝑖𝑛 5
× 1023 = 𝑂𝑢𝑝𝑢𝑡 𝐴𝐷𝐶…………………………(4)
Pengujian dilakukan dalam waktu 5 menit dan data diambil setiap menit, dijelaskan pada Tabel 4.5.
62
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Suhu Menggunakan Mikrokontroler Suhu No.
Waktu
1.
Menit Pertama
2.
Menit Kedua
3.
Menit Ketiga
4.
Menit Keempat
5.
Menit Kelima
Pada LCD
Pada Termometer Digital
Dari data hasil pengukuran pada Tabel 4.5 di atas, suhu udara pada kondisi stabil saat itu adalah 28,8 ˚C ≈ 29 ˚C. 4.2.5 Pengujian Driver Lampu Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui relay sebagai saklar lampu bekerja
atau
tidak.
Untuk
melaksanakan
instruksi
yang
telah
diolah
mikrokontroler untuk menggerakkan relay, dibutuhkan rangkaian penggerak atau sering disebut driver. Pada penelitian ini rangkaian driver lampu menggunakan transistor sebagai penggerak relay yang terhubung dengan beban. Cara pengujian yaitu dengan mengukur tegangan pada kaki basis, kolektor, dan emitor dengan menggunakan multimeter. Dijelaskan pada Tabel 4.6 .
63
Tabel 4.6 Pengujian Driver Lampu Tegangan (V) Keterangan V BE
V CE
0
11,7
Lampu ON
0,7
0,1
Lampu OFF
Pada saat transistor bekerja sebagai saklar tertutup pada keadaan jenuh, yaitu tegangan antara kaki kolektor dan emitor mendekati nol dan arus kolektor mencapai nilai maksimum. Sedangkan pada kondisi cut-off, transistor bekerja sebagai saklar terbuka yaitu tegangan antara kaki kolektor dan emitor mendekati tegangan catu kolektornya dan arus kolektor sangat kecil. Dari hasil pengujian rangkaian driver lampu di atas, menunjukkan bahwa relay dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. Nilai R yang digunakan sebagai RB yang dihubungkan ke kaki basis transistor didapatkan dari hasil perhitungan berikut :
Relay 12 Volt DC yang mempunyai hambatan (RL) = 165 Ω
Transistor BD139 yang mempunyai hfe 25
Tegangan Sumber (VCC) 12 Volt
Tegangan input basis transistor (VBB) 5 Volt
Mencari arus kolektor : 𝐼𝐶 =
𝑉𝐶𝐶 12 𝑉 = = 0,072 𝐴 𝑅𝐿 165
64
Mencari arus basis : 𝐼𝐵 =
𝐼𝐶 0,072 𝐴 = = 0,00288 𝐴 𝐹𝐸 25
Sehingga nilai RB didapatkan dengan : 𝑅𝐵 =
𝑉𝐵𝐵 − 𝑉𝐵𝐸 5 − 0,7 = = 1493,05 Ω 𝐼𝐵 0,00288
Menurut hasil analisa perhitungan RB yang didapat adalah 1493,05Ω. Dari hasil tersebut maka dapat digunakan RB yang mendekati 1493,05 yaitu RB yang dapat digunakan dengan resistansi 1K2Ω yang banyak terdapat di pasaran.
4.2.6
Pengujian Driver Kipas Angin
Pengujian driver kipas angin menggunakan tegangan masukan driver sebesar 220 Volt AC kemudian mencatat kecepatan motor kipas angin yang terukur. Hasil Pengujian driver kipas angin dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut ini : Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Driver Kipas Angin Value
Nilai PWM
V Out
1
28.33
24,44 V
2 3 4 5 6
56,66 85 113,3 141,66 170
48,88 V 73,33 V 97,77 V 122,22 V 146,66 V
7
198,33
171,11 V
8
226,6
195,55 V
9
255
220 V
65
Dari data hasil pengujian driver motor AC di atas terlihat bahwa saat semakin besar nilai PWM, maka kecepatan putar motor AC akan semakin besar. Jadi nilai PWM berbanding lurus dengan kecepatan motor. Berikut ini dipilih beberapa value untuk dijabarkan lebih lanjut, penjabaran dapat dilihat mulai gambar 4.3 sampai dengan 4.7.
Value 2 Perhitungan : 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
2 × 255 = 56,66 9
2 × 220 𝑉 = 48,88 𝑉 9
Gambar sinyal : 220 V
0V 22,2 % Duty Cycle
Gambar 4.3 Sinyal PWM Untuk 22,2% Duty Cycle
Value 4 Perhitungan : 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
4 × 255 = 113,3 9
4 × 220 𝑉 = 97,77 𝑉 9
66
Gambar sinyal : 220 V
0V 44,4 % Duty Cycle Gambar 4.4 Sinyal PWM Untuk 44,4% Duty Cycle
Value 6 Perhitungan : 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
6 × 255 = 170 9
6 × 220 𝑉 = 146,66 𝑉 9
Gambar sinyal : 220 V
0V 66,6 % Duty Cycle
Gambar 4.5 Sinyal PWM Untuk 66,6% Duty Cycle
Value 8 Perhitungan : 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
8 × 255 = 226,6 9
8 × 220 𝑉 = 195,55 𝑉 9
67
Gambar sinyal : 220 V
0V 88,8 % Duty Cycle
Gambar 4.6 Sinyal PWM Untuk 88,8% Duty Cycle
Value 9 Perhitungan : 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑊𝑀 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
9 × 255 = 255 9
9 × 220 𝑉 = 220 𝑉 9
Gambar sinyal :
220 V
0V 100 % Duty Cycle Gambar 4.7 Sinyal PWM Untuk 100% Duty Cycle
4.2.7
Pengujian Bluetooth HC-05 Pengujian bluetooth dilakukan untuk mengetahui seberapa jauh jangkauan
bluetooth HC-05 untuk menerima perintah yang dikirimkan oleh smartphone
68
Android. Pengujian ini dilakukan sebanyak 10 kali dengan jarak yang berbedabeda, dijelaskan pada Tabel 4.8 berikut ini : Tabel 4.8 Hasil Pengujian Jangkauan Bluetooth No. 1.
Jarak 1 Meter
Jangkauan Bluetooth Baik
2. 3.
2 Meter 3 Meter
Baik Baik
4.
4 Meter
Baik
5.
5 Meter
Baik
6.
6 Meter
Baik
7. 8. 9.
7 Meter 8 Meter 9 Meter
Baik Baik Baik
10.
≥ 10 Meter
Jelek
Berdasarkan hasil pengujian di atas, dapat diketahui bahwa Bluetooth HC-05 berfungsi dengan baik pada jarak < 10 meter. Respon bluetooth HC-05 juga diuji dengan menggunakan beberapa merek smartphone yang berbeda,berikut hasil pengujian respon bluetooth HC-05 dengan beberapa smartphone android yg berbeda : Tabel 4.9 Hasil Pengujian Respon Bluetooth No. 1.
Tipe smartphone Samsung Note 2
Hasil Dapat terkoneksi
Respon koneksi
2. 3. 4.
Samsung Grand 2 HTC desire 1 Smartfren Andro
Dapat terkoneksi Dapat terkoneksi Dapat terkoneksi
1 detik 1 detik 2 detik
5.
Sony experia s
Dapat terkoneksi
2 detik
1 detik
69
4.2.8 Pengujian Aplikasi Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) dan Lampu Pengujian ini merupakan pengujian tahap akhir dimana semua bagian alat dihubungkan menjadi satu untuk kemudian diprogram dan dijalankan sebagai aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) berbasis Android. Untuk tampilan awal untuk login ke aplikasi Funny diperlihatkan pada Gambar berikut ini :
Gambar 4.8 Tampilan Login Awal
Gambar 4.9 Tampilan Untuk Merubah Password
70
Gambar 4.10 Tampilan Untuk Sign In
Gambar 4.11 Tampilan Peringatan Untuk Mengaktifkan Bluetooth
Gambar 4.12 Tampilan Halaman Menu Utama Aplikasi
71
Gambar 4.8 sampai Gambar 4.12 merupakan tampilan saat login awal ke aplikasi Funny. Pengguna akan diminta password yang sebelumnya sudah tersimpan dalam program, selain itu pengguna juga dapat melakukan perubahan password yang diinginkan. Setelah itu pengguna dapat memastikan bahwa smartphone Android sudah terhubung dengan bluetooth HC-05 yang terpasang pada alat. Berikut pengujian untuk pengendalian kecepatan fan (kipas angin) secara manual diperlihatkan pada Gambar 4.13.
Gambar 4.13 Tampilan Alat Saat Kecepatan Fan 10%, 50%, dan 90%
72
Sedangkan untuk pengujian pengendalian kecepatan fan (kipas angin) secara otomatis, diperlihatkan pada Gambar 4.14.
Gambar 4.14 Tampilan Alat Saat Melakukan Scanning Suhu Berdasarkan hasil pengujian aplikasi pengendalian kecepatan fan (kipas angin) baik secara manual maupun otomatis pada Gambar 4.14 pengendalian kecepatan fan ini dapat dikatakan berhasil dan sesuai dengan hasil yang diharapkan. Setelah melakukan pengujian terhadap pengontrolan fan (kipas angin), maka dapat dilakukan pengujian terhadap pengontrolan lampu yang dijelaskan pada Gambar 4.15.
Gambar 4.15 Tampilan Saat Lampu ON dan Lampu OFF
73
Gambar 4.15 merupakan pengujian terhadap pengontrolan on / off lampu secara manual. Berdasarkan hasil pengujian, pengontrolan lampu ini berhasil sesuai dengan hasil yang diharapkan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan Setelah dilakukan pengujian pada penelitian “Rancang Bangun Aplikasi
Pengendali Kecepatan Fan (Kipas Angin) Berbasis Android” didapat kesimpulan sebagai berikut : 1.
Aplikasi
pengendali
kecepatan
fan
(kipas
angin)
dapat
dikendalikan dengan menggunakan Smartphone android dengan koneksi bluetooth sampai dengan jarak 10 meter dalam kondisi line of side. 2.
Aplikasi pengendali kecepatan fan (kipas angin) dan lampu berjalan dengan baik, yang dibuktikan pada mode pengendalian kipas secara manual, kecepatan putaran kipas dapat diatur dengan menggunakan PWM. Sedangkan pada pengendali otomatis , kipas akan berputar otomatis setelah mencapai suhu yang ditentukan.
5.2
Saran Dari perancangan dan penelitian yang telah dilaksankan, saran yang bisa
diberikan penulis jika penelitian ini ingin dikembangkan adalah sebagai berikut: 1.
Mengembangkan perancangan alat ini sehingga alat dapat mengirim umpan balik ke smatphone ketika terjadi kegagalan system.
74
75
2.
Membuat user interface untuk aplikasi ini pada platform lain seperti blackberry dan apple, sehingga alat dapat digunakan oleh semua perangkat smartphone.
3.
Mengembangkan aplikasi ini dengan pengendalian alat elektronik yang lain.
76
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Administrator. 2012. Kipas http://id.wikipedia.org/wiki/Kipas_angin, diakses 18 April 2013.
Angin.
[2]. Laksono, Bowo. 2012. Aplikasi Jadwal Transportasi Kereta Api di Pulau Jawa Berbasis Android. Jurnal Transit. Volume 1. No.2. hlm 115. [3]. Pradana, FA. 2011. Rancang Bangun Aplikasi Berpindah Robot Berbasis Android Menggunakan Koneksi Bluetooth.Tugas Akhir. Jurusan Teknik Elektro. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya. [4]. Triwiyatno, Aris. 2011. Konsep Umum Sistem Kontrol. Universitas Sumatra Utara. Medan [5]. Administrator. Digital Library IT Telkom. 2013. PWM (Pulse Width Modulation). http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content& view=article&id=820:pwm-pulse-width-modulation&catid=15:pemrosesansinyal& Itemid=14, diakses 19 Juli 2013. [6]. Safaat H, Nazaruddin. 2011. Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet PC Berbasis Android. Bandung: Penerbit Informatika. [7]. Kusuma, Yuliandi. 2011. Membedah Kehebatan di Android. Jakarta: Grasindo. [8]. Nugraheni, AAD. 2012. Perancangan Aplikasi SMS Pada Robot Line Tracker Pengantar Barang Dengan Studi Kasus di Ruang Dosen Fakultas Teknik Universitas Dian Nuswantoro. Tugas Akhir. Teknik Elektro. Universitas Dian Nuswantoro. Semarang, tidak dipubliksikan. [9]. Arnindya, Anggita. 2012. Peningkatan Kompetensi Komunikasi Wireless Melalui Penggunaan Bluetooth Berbasis Arduino Pada Siswa Kelas XI Bidang Keahlian Teknik Instalasi Tenaga Listrik di SMK Hamong Putera II Pakem. Skripsi. Teknik Elektro. Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta, Tidak dipublikasikan.
77
[10]. Nasrullah, Emir. dkk. 2011. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara Otomatis Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega8535. Volume 5, No.3. hlm 182-183. [11]. Fauzi, RR. dkk. 2011. Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara Otomatis Menggunakan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega8535. Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro Program Studi Teknik Komputer Politeknik Telkom Bandung. Bandung.
78
LAMPIRAN 1 LISTING PROGRAM
$regfile = "m16def.dat" $crystal = 11059200 $baud = 19200
'config CPU 'Config Crystal For Playing Codes
Config Portb.0 = Output Config Portd = Output Set Portb.0 'Config LCD Pins: Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.3 , Db6 = Portb.2 , Db7 = Portb.1 , E = Portb.5 , Rs = Portb.7 Config Lcd = 16 * 2 Cursor Off Cls 'config LCD Used Lampu Alias Portd.3 Pen1 Alias Portd.6 'Config Pinb.0 & Pinb.1 & Pinb.2 for output ' This pins for LEDs display Used Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm = Clear Down , Prescale = 1024 , Capture Edge = Rising , Noise Cancel = 1 , Clear Timer = 0 Config Adc = Single , Prescaler = Auto 'config ADC
Deflcdchar 1 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 , 31 Deflcdchar 2 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32 Declare Sub _temp
'set Char 'Clear Char
'Sub for Temp Meter Value With ADC
Dim Tmp As Integer , Char_e As Eram String * 10 Dim Char As String * 10 Dim Temp As Word , Volt_d As Byte , A As Word 'Temp Value Dim B As Byte 'Effect On LCD and Other Dim X As Byte 'Logger Columns Variable for Set Char Dim Cx As Byte 'Logger Columns Variable for Clear Char Dim S As Byte 'For Clear Char Logger Dim Level As Byte 'this Variable For Repeat Level Dim Y As String * 1 Dim Fan_ka As Bit , Fan_ki As Bit , Status As Bit
79
'Enable ADC Enable Adcc Start Adc Cursor Off Locate 1 , 1 Lcd "KONTROL FAN(AC) " Home L Lcd " DAN PERALATAN " Waitms 900 For B = 1 To 16 Step 1 Shiftlcd Right , 1 Waitms 25 Next : Cls : Waitms 100
'Shift All text on LCD To right
Home Lcd " TUGAS AKHIR " Home L Lcd " TEKNIK ELEKTRO " Waitms 900 For B = 1 To 20 Step 1 Shiftlcd Right , 1 Waitms 25 Next : Cls : Waitms 100 Goto Go Awal: Do '________________________________________________LEVEL 1- On LCD For Level = 1 To 10 Call _temp If Temp < 100 Then Locate 1 , 9 : Lcd " " End If If Temp < 10 Then Locate 1 , 8 : Lcd " "
80
End If Locate 1 , 1 Lcd "Temp: " : Lcd Temp Locate 1 , 10 Lcd "'C" If Temp < 15 Then Locate 2 , 6 : Lcd "Cool" Pwm1b = 0 'set LED 1 (Cool) Elseif Temp > 15 And Temp < 33 Then Locate 2 , 6 : Lcd "Norm" Pwm1b = 0 'set LED 2 (Normal) Elseif Temp > 33 Then Locate 2 , 6 : Lcd "Heat" Pwm1b = 255 'set LED 3 (Heat) End If Do Y = Inkey() Char_e() = Y Locate 1 , 1 Lcd "WAIT INPUT.." Locate 2 , 1 Lcd Y Waitms 150 Cls Select Case Y Case "*" : Lampu = 1 Cls Locate 2 , 5 Lcd "LAMPU HIDUP" Waitms 250 Case "#" : Lampu = 0 Cls Locate 2 , 5
81
Lcd "LAMPU MATI" Waitms 250 Case "B" : Pen1 = 1 Cls Locate 2 , 2 Lcd "PENDINGIN ON" Waitms 250 Case "A" : Pen1 = 0 Cls Locate 2 , 2 Lcd "PENDINGIN OFF" Waitms 250 Case "," : Goto Fan_manual Cls Locate 2 , 5 Lcd "FAN MANUAL" Waitms 250 Case "." : Goto Awal Cls Locate 2 , 5 Lcd "FAN AUTO" Waitms 250 End Select Loop Fan_manual: Cls Do Y = Inkey() Char_e() = Y Locate 1 , 1 Lcd "ANDROID INPUT"
82
Locate 2 , 1 Lcd "FAN =" Waitms 150 Cls Select Case Y Y = Char_e() Case "1" : Pwm1b = 28.3 Cls Locate 2 , 7 Lcd "10%" Waitms 250 Case "2" : Pwm1b = 56.6 Cls Locate 2 , 7 Lcd "20%" Waitms 250 Case "3" : Pwm1b = 85 Cls Locate 2 , 7 Lcd "30%" Waitms 250 Case "4" : Pwm1b = 113.3 Cls Locate 2 , 7 Lcd "40%" Waitms 250 Case "5" : Pwm1b = 141.6 Cls Locate 2 , 7 Lcd "50%"
83
Waitms 250 Case "6" : Pwm1b = 170 Cls Locate 2 , 7 Lcd "60%" Waitms 250 Case "7" : Pwm1b = 198.3 Cls Locate 2 , 7 Lcd "70%" Waitms 250 Case "8" : Pwm1b = 226.6 Cls Locate 2 , 7 Lcd "80%" Waitms 250 Case "9" : Pwm1b = 255 Cls Locate 2 , 7 Lcd "90%" Waitms 250 Case "." : Goto Awal Cls Locate 2 , 5 Lcd "FAN AUTO" Waitms 250 Case "*" : Lampu = 1 Cls
84
Locate 2 , 5 Lcd "LAMPU HIDUP" Waitms 250 Case "#" : Lampu = 0 Cls Locate 2 , 5 Lcd "LAMPU MATI" Waitms 250 Case "B" : Pen1 = 1 Cls Locate 2 , 2 Lcd "PENDINGIN ON" Waitms 250 Case "A" : Pen1 = 0 Cls Locate 2 , 2 Lcd "PENDINGIN OFF" Waitms 250 End Select Loop End 'AUTO FAN============= Sub _temp Y = Inkey() Char_e() = Y Y = Char_e() If Y = "," Then Goto Fan_manual Elseif Y = "*" Then Lampu = 1 Elseif Y = "#" Then Lampu = 0 Elseif Y = "B" Then
85
Pen1 = 1 Elseif Y = "A" Then Pen1 = 0 End If For B = 1 To 25 Step 1 Temp = Getadc(1) 'ADC on Chanel(0)>>>> PINC.0 in ATMEGA8 Temp = Temp / 2 Waitms 10 If Temp < 15 Then Pwm1b = 0 Elseif Temp > 15 And Temp < 33 Then Pwm1b = 0 Elseif Temp > 33 Then Pwm1b = 255 End If Next End Sub
86
LAMPIRAN 2 DATASHEET ATMEGA 16
Konfigurasi Pin ATmega 16
Deskripsi Pin ATmega 16 Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki yang ada pada mikrokontroler ATmega 16 : 1.
VCC merupakan pin masukan untuk catu daya.
2.
GND merupakan pin ground.
87
3.
Port A (PA7..PA0) (kaki 33-40) merupakan port 8 bit dua arah (bidirectional) I/O. Port ini juga berfungsi sebagai input analog ke ADC.
4.
Port B (PB7..PB0) (kaki 1-8) merupakan port 8 bit dua arah (bidirectional) I/O dengan resistor pull-up internal.
5.
Port C (PC7..PC0) (kaki 22-29) merupakan port 8 bit dua arah I/O dengan resistor pull-up internal.
6.
Port D (PD7..PD0) (kaki 14-21) merupakan port 8 bit dua arah I/O dengan resistor pull-up internal.
7.
Reset (kaki 9), merupakan pin untuk reset.
8.
XTAL 1 (kaki 12) masukan bagi penguat osilator terbalik dan masukan bagi rangkaian operasi detak internal.
9.
XTAL 2 (kaki 13) keluaran dari penguat osilator terbalik.
10.
AREF (kaki 32) merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
11.
AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
88
AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) dengan performa tinggi dan konsumsi daya rendah. Berikut Gambar Blok Diagram ATmega 16.
89
LAMPIRAN 3
90
91
LAMPIRAN 4 BLUETOOTH TO SERIAL PORT MODULE