Jurnal Emitor
Vol. 13 No. 02
ISSN 1411-8890
SAKLAR LAMPU OTOMATIS DAN TIMER YANG DAPAT DIATUR UNTUK MENYALAKAN DAN MEMADAMKAN SOUND SISTEM PADA PERSEWAAN STUDIO MUSIK 1
2
Heru Supriyono , Bruri Setio Wahyudi , Bana Handaga 1 2
3
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Alumnus Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta 3
Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Kontak email:
[email protected]
ABSTRAKSI Pada pengelolaan sebuah persewaan studio musik, perlu orang yang secara rutin mengecek berapa orang yang ada di dalam ruangan studio, lama pemakaian dan apakah semua peralatan sudah dimatikan setelah digunakan. Kegiatan rutinitas ini bisa digantikan oleh sebuah sistem elektronis yang bisa menangani pekerjaan tersebut. Artikel ini membahasa perancangan, pembuatan dan implementasi sistem penyakelaran lampu otomatis dengan fasilitas timer untuk sebuah studio musik. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat suatu sistem kontrol otomatis berbasis mikrokontroler AT89C51 untuk menyalakan dan memadamkan backsound mengggunakan timer dan penyalaan serta pemadaman lampu didalam ruangan berdasarkan jumlah orang yang masuk dan keluar ruangan dengan menggunakan sensor LDR yang kemudian diimplementasikan pada persewaan studio musik “Violet”. Dari hasil pengujian didapatkan kesimpulan bahwa alat yang dirancang mampu bekerja dengan baik sehingga mampu menangani pekerjaan rutin yang biasanya dikerjakan secara manual oleh pengelola. Key words: Saklar lampu otomatis; studio musik; timer, mikrokontroler AT89C51.
ABSTRACT To manage a music studio rental, one person shoul check the number of people are in the room, how long they use the studio and are all electric facilities have been turned off. This routine activities could be replaced by using an electronic system. This paper discusses designing and implementation of automatic switching using timer for music studio rental. The objective of the research is to design and build an electronic control systems based on microcontroller AT89C51 to turn on and off music instrumentation, lamps, and all electric facilities automatically using LDR sensor for music studio rental and then implement the newly built system for “Violet” music studio rental. The test results show that the developed system able to work properly as expected so that is able to handle routine work done by man previously. Key words: automatic lamp switching; music studio; timer; microcontroller AT89C51.
I. PENDAHULUAN Berdasarkan pengetahuan dan pengalaman penulis, peralatan elektronik yang ada didalam studio musik antara lain pendingin ruangan/air conditioning (AC), backsound gitar, backsound bass dan backsound vokal. Untuk penerangan, studio musik dengan luas 3x4m2 cukup menggunakan sebuah lampu. Semua peralatan elektronik didalam studio musik tersebut menggunakan saklar konvensional kecuali AC karena sudah menggunakan remote control. Rutinitas pada persewaan studio musik violet antara lain sebagai berikut, jika ada penyewa,
seorang penjaga studio akan menanyakan berapa lama penyewa akan menggunakan studio dan memberitahu bahwa penyewa yang boleh masuk studio maksimal 8 orang. Kemudian penjaga studio akan menyalakan satu persatu peralatan elektronik yang ada di dalam studio. Setelah waktu pemakaian studio akan habis, penjaga studio memberitahukan kepada penyewa bahwa waktu pemakaian akan segera habis. Setelah penyewa selesai menggunakan studio, penjaga studio akan memadamkan kembali satu persatu peralatan elektronik yang ada di dalam studio
1
Heru Supriyono, Bruri Setio Wahyudi, Bana Handaga, Saklar Lampu Otomatis Dan Timer Yang Dapat Diatur Untuk Menyalakan Dan Memadamkan Sound Sistem Pada Persewaan Studio Musik
tersebut. Untuk biaya penggunaan studio dihitung per-jam, tetapi jika penyewa ingin menyewa misalnya satu setengah jam, maka biaya akan ditambah setengah dari harga per-jam. Penulis sering menjumpai seorang penjaga studio musik tidak memadamkan kembali lampu dan peralatan sound sistem setelah penyewa studio musik selesai menggunakan studio musik. Dengan tidak dipadamkannya peralatan sound system, maka komponen seperti transistor yang ada didalam sound system tersebut walaupun sudah dipasang pendingin dan menyala dalam waktu yang cukup lama akan semakin panas dan mempercepat kerusakan sound system itu sendiri. Persewaan studio musik yang penulis jumpai selama ini belum ada yang mengaplikasikan suatu alat untuk menyalakan dan memadamkan lampu secara otomatis serta timer yang dapat diatur untuk menyalakan dan memadamkan peralatan sound sistem. Alat penampil lamanya waktu pemakaian studio juga belum digunakan pada persewaan studio musik yang ada saat ini. Padahal penampil lamanya waktu pemakaian studio sangat diperlukan agar penyewa studio tahu kapan waktu pemakaian studio akan habis. Selama ini, jika waktu pemakaian studio akan habis, maka penjaga studio selalu memberitahukan kepada penyewa bahwa waktu pemakaian studio akan segera habis. Persewaan studio musik dengan luas 3x4m2 tersebut maksimal untuk 8 orang. Karena jika orang yang ada di dalam studio lebih dari 8 orang, maka ruangan akan terasa sesak dan udara di dalam studio terasa panas walaupun sudah dipasang AC serta akan mengurangi kenyamanan penyewa dalam bermain musik. Selain itu, penyewa khususnya pemain gitar, bass dan vokal tidak akan leluasa dalam bergerak karena banyaknya orang yang melebihi kapasitas ruang yang sempit tersebut. Untuk mempermudah kerja penjaga persewaan studio musik, maka perlu dibuat suatu alat yang dapat mengontrol peralatan elektronik dan penampil jumlah orang didalam ruangan serta lamanya waktu pemakaian studio musik secara otomatis. Dari uraian diatas, maka penulis tertarik untuk
2
merancang dan membuat suatu sistem kontrol peralatan elektronik didalam ruangan pada persewaan studio musik dengan menggunakan mikrokontroler. Sistem kontrol tersebut berfungsi untuk menyalakan dan memadamkan lampu di dalam ruangan yang bekerja berdasarkan pendeteksian jumlah orang yang masuk dan orang yang keluar dari ruangan dan menampilkan jumlah orang yang ada dalam ruangan tersebut pada peraga 7segment serta timer yang dapat diatur dan ditampilkan pada 7-segment untuk menyalakan dan memadamkan sound system pada persewaan studio musik. Alat yang dirancang dan dibuat kemudian diujicoba pada studio musik ”Violet”. II. TINJAUAN PUSTAKA Penelitian mengenai timer dan penyakelaran otomatis berbasis mikrokontroler menarik minat beberapa peneliti. Pada tugas akhir yang telah disusun oleh Endah Suprihatiningrum (2003) yang berjudul “Aplikasi Mikrokontroler Sebagai Penyaklaran Lampu Menggunakan Sensor Cahaya” peneliti memaparkan alat yang dibuat menggunakan sensor proyektil yang berfungsi untuk mendeteksi gerakan dalam ruangan pada jarak 3 meter yang diaplikasikan pada sebuah kamar. Noor Hasyim (2006) membuat alat untuk penghitungan kendaraan di area parkir yang dirancang untuk menghitung mobil yang masuk dan keluar dari area parkir dan jumlah parkir yang tersisa kemudian ditampilkan pada 7-segment. Penghitungan dirancang untuk ruang parkir dengan kapasitas maksimal 200 mobil. Sensor yang digunakan adalah 2 buah photo transistor yang diletakkan pada pintu masuk dan pintu keluar area parkir. Penelitian lainnya adalah tugas akhir yang dilakukan oleh Tri Handoko (2006) yang berjudul “Prototype Otomasi Untuk Panjang Kain Dengan Menggunakan Mikrokontroller”. Secara garis besar, sistem yang digunakan adalah penghitungan waktu mundur dengan 7-segment terdiri dari 2 buah untuk penekanan keypad maksimum sampai angka 99. Alat akan berhenti secara otomatis ketika angka yang ditampilkan pada 7segment menunjukkan angka 00.
Vol. 13 No. 02
METODE PERANCANGAN SISTEM Diagram blok rangkaian peralatan yang dibuat diperlihatkan pada Gambar 1. Sensor light dependent resistor (LDR) berfungsi untuk mendeteksi jumlah orang yang masuk dan jumlah orang yang keluar. Keypad berfungsi untuk mengatur / menentukan berapa lama waktu pemakaian studio yang diinginkan. Mikrokontroler berfungsi untuk mengendalikan tampilan 7segment, relay dan buzzer berdasarkan sinyal masukan dari sensor LDR dan Keypad. Tampilan 7-segment berfungsi untuk menunjukkan jumlah orang yang ada di dalam
ruangan dan menunjukkan lamanya timer. Relay 1 berfungsi untuk menyalakan dan memadamkan lampu ruangan. Relay 2 berfungsi untuk menyalakan dan memadamkan peralatan sound sistem berdasarkan lamanya timer yang telah diatur. Buzzer berfungsi sebagai alarm pada saat orang yang berada didalam ruangan lebih dari 8 orang. Rangkaian keseluruhan alat yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 2 dan diagram alir program pada mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar Keseluruhan LAMPU
4
1N 4001 S 9013
2
3
1
Gambar 1. Diagram blok sistem saklar lampu otomatis dan timer yang dapat diatur yang dibuat pada penelitian ini.
5 220V 4
3
2 1
P3.0
Relay DC
4
1
+5V
5 3
2 1
1N4001
S 9013 10K
P3.1
Sound Sistem +5V
2
3
P1.6 P1.5
4
5
6
7
8
9
*
0
# +5V
Rc 5K 6
R1 5K
R LDR
P3.2 S901 3
Rbias 10K
P1.4 P1.3
2K2
12MHz 30pf
+5V Rc 5K 6
R1 5K
A
Sensor LDR
C
Mikrokontroler
Tampilan 7-segment Relay 1
Keypad B
D
R LDR
Rangkaian
Rbias 10K
P1.0 VCC P1.1 P0.0 P1.2 P0.1 P1.3 P0.2 P1.4 P0.3 P1.5 P0.4 P1.6 P0.5 P1.7 P0.6 P0.7 RST EA/VPP P3.0 P3.1 ALE/PROG PSEN P3.2 P3.3 P2.7 P3.4 P2.6 P3.5 P2.5 P3.6 P2.4 P3.7 P2.3 XTAL2 P2.2 XTAL1 P2.1 GND P2.0
220 x7 a f e
g d
a b
f
c
e
g d
vcc 2N2907
2N2907
a b
f
c
e
g d
vcc 2N2907
a b
f
c
e
g d
vcc 2N2907
a b
f
c
e
g d
vcc
a b
f
c
e
vcc
2N2907
g d
a b
f
c
e
g d
vcc
2N2907
2K2 x7
+5V
2N2907 BUZZER Skema Rangkaian Keseluruhan D 400 010 121
Lampu
F
Relay 2 Buzzer
c
2N2907
Bruri Setio Wahyudi
E
b
vcc
AT89C51
+5V
P3.3 S901 3
+5V
P1.2 P1.1 P1.0
10K
Relay DC
Relay AC
Skema
+5V
5
220V
2.
10K
III.
ISSN 1411-8890
10uf/16v
Jurnal Emitor
BackSound G
3
Heru Supriyono, Bruri Setio Wahyudi, Bana Handaga, Saklar Lampu Otomatis Dan Timer Yang Dapat Diatur Untuk Menyalakan Dan Memadamkan Sound Sistem Pada Persewaan Studio Musik
Mulai B Nolkan semua keluaran dan 7-segment
Aktifkan Buzzer (Tanda sistem aktif)
Cek Sensor Normal / Tidak ? Ya
Tidak
Ubah ke 7-segment
Aktifkan Interupt External (Sensor 1 & sensor 2)
Tampilkan
Tampilkan Display Opening
Masuk ke Memo 7-segment Cek Keypad Tidak
Tidak
Ditekan ? Ya Tampilkan Display Pijet Sing Bener
Tidak
# Ditekan ? Ya
Ditekan ? Ya
Clear Tampilan dan Memo 7-segment
Aktifkan Buzzer (tanda setelah tombol # ditekan)
Set Timer Untuk Interupt Timer
Inisialisasi Angka Yang Ditekan A
4
Jurnal Emitor
Vol. 13 No. 01
ISSN 1411-8890
A
Jalankan Sistem Penghitungan Mundur
Aktifkan Relay Sound
Cek Interupt dan Ubah Angka Perdetik Untuk Tampilan dan Pengecekan Sensor Untuk Penghitung Orang
Tampilkan ke 7-segment
Interupt Timer ?
Digit Penghitung Orang = 9 Tidak ?
Tidak
Ya
Ya Aktifkan Buzer (tanda lebih dari 8 0rang)
Sudah 20X ? Tidak
Non Aktifkan Relay Sound Tidak
Non Aktifkan Relay Lampu
Matikan Semua Sistem (Reset)
Tidak B
Tidak
Digit Penghitung Orang = 0 ? Ya
Power Off ?
Kurangi Angka Tampilan dan Memo 7-segment dengan 1
Interupt Sensor ? Ya
Ya
Waktu Habis (Nol) ?
Tidak
Ya Aktifkan Buzzer (tanda waktu habis)
Display “End”
Inisialisasi 7-segment Penghitung Orang Non Aktifkan Relay Sound Tidak
Orang Pertama Masuk ? Ya Aktifkan Relay Lampu
Ya End
Gambar 3. Diagram alir sistem timer dan saklar lampu otomatis
5
Heru Supriyono, Bruri Setio Wahyudi, Bana Handaga, Saklar Lampu Otomatis Dan Timer Yang Dapat Diatur Untuk Menyalakan Dan Memadamkan Sound Sistem Pada Persewaan Studio Musik
IV. PENGUJIAN ALAT Pengujian terhadap alat yang dibuat dibagi menjadi Dalam bab ini akan dibahas tentang pengujian alat yang bertujuan untuk mengetahui hasil kerja rangkaian sesuai yang telah direncanakan. Dalam Pengujian alat ini digunakan beberapa peralatan, yaitu: multimeter digital, multimeter analog, logic tester LED, stop watch. Setiap sinyal masukan dan sinyal keluaran dari tiap-tiap blok rangkaian diuji satu persatu, Pengujian dilakukan dengan cara mengukur tegangan input dan tegangan output pada setiap blok rangkaian tersebut. Pengujian yang dilakukan pada tiap-tiap blok rangkaian alat, antara lain meliputi : sensor cahaya dengan LDR, Keypad Matrik 4x3, penampil 7-segment, relay, buzzer, catu daya. Gambar 4 menunjukkan implementasi alat pada persewaan studio musik “Violet” sedangkan Gambar 5 menunjukkan bagian-bagian alat yang dibuat.
Backsound Gitar
Backsound Bass
Kabel
Backsound Vokal
AC
Relay untuk Sound sistem
Rangkaian Mikrokontroler Pintu Sensor LDR
7-Segment penampil lamanya Timer
KETERANGAN: Luas ruangan 3x4m 2 Ukuan pintu 200x80cm Lampu berada didalam studio diatas drum
7-Segment penampil jumlah orang
Pintu bagian dalam studio
Gambar 4. Denah ruangan dan rencana penempatan alat pada persewaan studio musik ”Violet”.
6
Gambar 5. Bagian-bagian sistem yang dibangun secara keseluruhan Pada saat ada orang pertama masuk ruangan, relay aktif kemudian lampu ruangan akan menyala dan 7-segment penampil jumlah orang didalam ruangan menunjukkan angka 1, berarti ada satu orang di dalam ruangan tersebut. Selanjutnya apabila ada orang kedua, ketiga dan seterusnya masuk ruangan, maka tampilan 7-segment penghitung jumlah orang akan menunjukkan jumlah orang yang ada di dalam ruangan tersebut. Jika orang yang berada didalam ruangan lebih dari 8 orang, maka sistem akan menyalakan buzzer. Sebaliknya apabila ada orang keluar ruangan, maka 7-segment penampil jumlah orang didalam ruangan akan menunjukkan sisa orang yang ada didalam ruangan tersebut. Kemudian pada saat orang terakhir meninggalkan ruangan, relay aktif untuk memadamkan lampu ruangan dan tampilan 7segment penampil jumlah orang akan menunjukkan angka 0, berarti sudah tidak ada orang di dalam ruangan tersebut. Untuk menyalakan dan memadamkan peralatan sound sistem tergantung pada berapa lama waktu yang akan ditentukan, misalnya jika waktu yang dikehendaki adalah 1 jam, maka keypad yang ditekan adalah angka 01.00.00 kemudian dilanjutkan menekan tombol enter ”#” dan tampilan 7-segment penampil lamanya Timer menunjukkan angka 01.00.00 kemudian relay aktif untuk menyalakan sound sistem. Rangkaian timer tersebut menggunakan sistem down counter (menghitung mundur) waktu yang telah ditentukan. Peralatan sound sistem tersebut akan padam secara otomatis jika 7-segment
Heru Suproyono, Bruri Setio Wahyudi, Bana Handaga, Saklar Lampu Otomatis dan Timer Yang Dapat Diatur Untuk Menyalakan dan Memadamkan Sound Sistem Pada Persewaan Studio Musik
menunjukkan angka 00.00.00. Ketika ada dua orang yang masuk atau keluar ruangan secara bersamaan (berdampingan), mikrokontroler hanya dapat membaca orang yang masuk atau keluar ruangan tersebut satu orang. Hal ini disebabkan karena sensor LDR melakukan perhitungan jumlah orang berdasarkan tertutup atau tidaknya cahaya yang menyinari kedua sensor LDR tersebut. Hasil pengujian alat untuk penghitung jumlah orang didalam ruangan diperlihatkan pada Tabel I. Untuk pengujian timer, penulis membandingkan penghitungan waktu pada sistem alat yang penulis buat dengan timer
yang ada pada hand phone Sony Ericsson W830i. Hasil pengujian perbandingan waktu sistem Timer alat dengan Timer Hand Phone diperlihatkan pada Tabel II. Dari hasil pengujian perbandingan waktu sistem Timer alat yang penulis dengan Timer pada Hand Phone menunjukkan bahwa tampilan sistem timer alat yang penulis buat dengan sistem timer pada Hand Phone selama 1 – 2 jam sama dan tidak mengalami pergeseran waktu. Jadi sistem timer yang penulis buat sudah bekerja sesuai dengan timer pada Hand Phone dan dapat digunakan untuk mengontrol peralatan backsound sesuai dengan standard timer pada Hand phone.
Tabel I. Hasil pengujian alat untuk penghitung jumlah orang di dalam ruangan Jumlah Jumlah Tampilan Orang di Orang Orang Lampu Buzzer/Alarm 7-Segment dalam ruangan Masuk Keluar 0 Padam Tidak Berbunyi A 1 1 1 Menyala Tidak Berbunyi B 2 2 2 Menyala Tidak Berbunyi C 3 3 3 Menyala Tidak Berbunyi D 4 4 4 Menyala Tidak Berbunyi E 5 5 5 Menyala Tidak Berbunyi F 6 6 6 Menyala Tidak Berbunyi G 7 7 7 Menyala Tidak Berbunyi H 8 8 8 Menyala Tidak Berbunyi I 9 9 9 Menyala Berbunyi J 8 3 5 5 Menyala Tidak Berbunyi K 8 8 0 0 Padam Tidak Berbunyi L
Tabel II. Hasil pengujian pengujian perbandingan sistem Timer alat dengan Timer Hand Phone Tampilan Tampilan Tampilan Tampilan Pengesetan Awal Perbandingan Timer Awal 7-Segment Timer Timer waktu setelah Hand 7-segment Alat Hand hone Phone 10 menit 00 50 00 00 50 00 15 menit 00 45 00 00 45 00 1 jam 01 00 00 01 00 00 30 menit 00 30 00 00 30 00 45 menit 00 15 00 00 15 00 60 menit 00 00 00 00 00 00 10 menit 01 20 00 01 20 00 1,5 jam 01 30 00 01 30 00 15 menit 01 15 00 01 15 00 30 menit 01 00 00 01 00 00
Pergeseran waktu -
7
Heru Supriyono, Bruri Setio Wahyudi, Bana Handaga, Saklar Lampu Otomatis Dan Timer Yang Dapat Diatur Untuk Menyalakan Dan Memadamkan Sound Sistem Pada Persewaan Studio Musik
2 jam
02 00 00
02 00 00
45 menit 60 menit 75 menit 90 menit 10 menit 15 menit 30 menit 45 menit 60 menit 90 menit 75 menit 105 menit 120 menit
00 45 00 00 30 00 00 15 00 00 00 00 01 50 00 01 45 00 01 30 00 01 15 00 01 00 00 00 45 00 00 30 00 00 15 00 00 00 00
00 45 00 00 30 00 00 15 00 00 00 00 01 50 00 01 45 00 01 30 00 01 15 00 01 00 00 00 45 00 00 30 00 00 15 00 00 00 00
-
V. KESIMPULAN Setelah melakukan perancangan, pengujian dan analisa hasil pengujian alat dapat ditarik kesimpulan bahwa sistem timer untuk backsound dapat berfungsi dengan baik. Setelah dibandingkan dengan stopwatch, perhitungan waktu mundur pada sistem timer sama dengan perhitungan waktu mundur yang ada pada stopwatch. DAFTAR PUSTAKA 1. Agfianto Eko Putra, 2002. “Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55”, Teori dan Aplikasi. Yogyakarta: Gava Media. 2. Albert Paul Malvino, 2003. “Prinsip-Prinsip Elektronika”, Buku Satu. Terjemahan Ir. Alb. Joko Santoso. Jakarta: Salemba Teknika. 3. Endah Suprihatiningrum, 2003. “Aplikasi Mikrokontroler Sebagai Penyaklaran Lampu Menggunakan Sensor Cahaya”. Surakarta: UMS. 4. Noor Hasyim, 2006. “Penampil Jumlah Mobil Berbasis Mikrokontroler”. Surakarta: UMS. 5. Paulus Andi Nalwan, 2003. ”Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51”. Jakarta: Elek Media Komputindo. 6. Tri Handoko, 2006. “Prototype Otomasi Untuk Panjang Kain Dengan Menggunakan Mikrokontroller”. Surakarta: UMS. 7. Wasito. S, 1995. “Vademekum Elektronika”, Edisi Kedua. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
8
