SISTEM PENGONTROLAN PINTU AIR OTOMATIS DAN INFORMASI KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SMS GATEWAY
SKRIPSI
Disusun oleh : NIM
: 0933463241
Nama
: Jazuli Nugroho
JURUSAN SISTEM KOMPUTER KONSENTRASI CCIT SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER (STMIK) RAHARJA TANGERANG 2012/2013
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER (STMIK) RAHARJA
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
SISTEM PENGONTROLAN PINTU AIR OTOMATIS DAN INFORMASI KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SMS GATEWAY
Disusun oleh :
NIM
: 0933463241
Nama
: Jazuli Nugroho
Jurusan
: Sistem Komputer
Konsentrasi
: Creative Communication And Innovative Technology (CCIT)
Disahkan oleh : Tangerang, 10 Juli 2013
Ketua
Kepala Jurusan
STMIK RAHARJA,
Jurusan Sistem Komputer,
(Ir. Untung Rahardja, M.T.I)
(Ferry Sudarto, S.Kom., M.Pd)
NIP : 000594
NIP : 079010
ABSTRAKSI Pengawasan terhadap ketinggian air bendungan merupakan pekerjaan yang tidak terlalu berat, namun jika terjadi kelalaian dalam pengawasan akibatnya sangat merugikan karena menyangkut keselamatan warga disekitar bendungan. Bukan hanya itu, penyampaian informasi mengenai ketinggian air juga sangat minim. Sehingga ketika curah hujan tinggi, warga sekitar bendungan tidak cukup waktu untuk membenahi barang-barang yang perlu diamankan. Maka yang terjadi adalah kerugian bagi warga tersebut karena harta bendanya banyak yang rusak karena air yang tiba-tiba menggenang dirumahnya atau bahkan banjir yang tiba-tiba datang. Untuk mengantisipasi kelalaian dari pengawas dan meningkatkan informasi ketinggian air maka dibuat sebuah prototipe alat pengendali pintu air otomatis dan pemberi informasi ketinggian air melalui sms berbasis mikrokontroler. Media interface antara pengiriman SMS dengan pintu air otomatis digunakan Modem GSM. Sedangkan yang akan menerjemahkan perintah yang diterima melalui SMS dan perintah untuk memberikan informasi ketinggian air adalah mikrokontroler. Selain itu, mikrokontroler juga berperan sebagai otak yang memberikan perintah untuk menggerakan Motor DC membuka dan menutup pintu.
Kata kunci : SMS, Modem GSM, Mikrokontroler, Motor DC
i
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim Assalamu’alaikum Wr. Wb. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan anugerah-Nya serta senantiasa melimpahkan hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Hanya karena kasih sayang dan kekuatan-Nya lah penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “SISTEM PENGONTROLAN PINTU AIR OTOMATIS DAN INFORMASI KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SMS GATEWAY”. Penulis menyadari dengan sepenuh hati bahwa tersusunnya skripsi ini bukan hanya atas kemampuan dan usaha penulis semata, namun juga berkat bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Untung Rahardja, M.T.I, selaku Ketua STMIK Raharja. 2. Bapak Sugeng Santoso, M.Kom, selaku Pembantu Ketua I STMIK Raharja. 3. Bapak Ferry Sudarto, S.Kom., M.Pd. selaku Kepala Jurusan Sistem Komputer STMIK Raharja. 4. Bapak Asep Saefullah, S.Pd., M.Kom selaku Dosen Pembimbing 1 yang telah meluangkan waktu membimbing penyusunan skripsi. 5. Bapak Moch. Firmansyah, S.Kom, selaku pembimbing 2 yang telah memberikan banyak masukan dalam penyusunan skripsi.
ii
6. Bapak dan Ibu Dosen Perguruan Tinggi Raharja yang telah memberikan ilmunya. 7. Orangtua tercinta yang tanpa lelah selalu memanjatkan doa dan memberikan segala dukungan moril, materil dan spritual. “Semoga Allah SWT senantiasa memberikan limpahan rahmat kepada Beliau, Amin“. 8. Rekan-rekan seperjuangan yang tergabung dalam Himpunan Mahasiswa Jurusan HIMASIKOM, Unit Kegiatan Mahasiswa FUMMRI, Mentoring Umar Bin Khattab (Akh Sigit Kuncoro, Akh Nurdiansyah, Akh Reza Handaru, Akh Andi Rienauld dan Akh Satriyo Budi), Adik Mentor (Akh Deni, Akh Romadhon, Akh Aji, Akh Ahmad, Akh Garry dan Akh Eko). 9. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan penulis semangat dalam menyelesaikan laporan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan dapat menjadi bahan acuan yang bermanfaat dikemudian hari.
Tangerang, 25 September 2013
(Jazuli Nugroho) NIM: 0933463241
iii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Gambar 2.2. Gambar 2.3. Gambar 2.4. Gambar 2.5. Gambar 2.6. Gambar 2.7. Gambar 2.8. Gambar 2.9. Gambar 2.10. Gambar 2.11. Gambar 2.12. Gambar 2.13. Gambar 2.14. Gambar 2.15. Gambar 2.16. Gambar 3.1. Gambar 3.2. Gambar 3.3. Gambar 3.4. Gambar 3.5. Gambar 3.6. Gambar 3.7. Gambar 3.8. Gambar 3.9. Gambar 3.10. Gambar 3.11. Gambar 3.12. Gambar 3.13. Gambar 3.14. Gambar 3.15. Gambar 3.16. Gambar 3.17. Gambar 3.18. Gambar 3.19. Gambar 4.1. Gambar 4.2. Gambar 4.3. Gambar 4.4. Gambar 4.5. Gambar 4.6. Gambar 4.7. Gambar 4.8. Gambar 4.9. Gambar 4.10. Gambar 4.11.
Sistem Pengendali Loop Terbuka .............................................. Sistem Pengendali Loop Tertutup .............................................. Diagram Blok Arsitektur Mikrokontroler Atmega8 .................. Konfigurasi Pin ATmega8 ......................................................... Konektor DB-9 ........................................................................... Motor DC ................................................................................... Cara Kerja Motor DC ................................................................. Resistor ....................................................................................... Skema Warna Resistor ............................................................... Transistor ................................................................................... Simbol Transistor NPN .............................................................. Simbol Transistor PNP .............................................................. Simbol Kristal ............................................................................ Integrated Circuit ....................................................................... Konfigurasi Pin IC L293D ......................................................... Konfigurasi Pin IC MAX232 ..................................................... Diagram Blok Perancangan Perangkat Keras ............................ Rangkaian Mikrokontroler ......................................................... Rangkaian Sensor ....................................................................... Rangkaian Motor DC ................................................................. Rangkaian Catu Daya ................................................................. Halaman Utama BASCOM-AVR .............................................. New File dalam BASCOM-AVR ............................................... Contoh Penulisan Listing Program ............................................ Compiler dalam BASCOM-AVR .............................................. Proses Compile .......................................................................... File Hex BASCOM-AVR .......................................................... Halaman Utama Progisp ............................................................ Select Mikrokontroler ................................................................ Load File .................................................................................... Select File ................................................................................... Flash Program ............................................................................ Successfully Flash ...................................................................... Perancangan Prototipe ................................................................ Flowchart Program ..................................................................... Motor DC Bergerak Maju .......................................................... Motor DC Bergerak Mundur ...................................................... Motor DC Tidak Bergerak ......................................................... Motor DC Tetap Tidak Bergerak ............................................... Optocoupler Output Hight ......................................................... Optocoupler Output Low ........................................................... Sending SMS pada Modem ........................................................ Receive SMS pada Modem ........................................................ Membuka SMS .......................................................................... Delete SMS ................................................................................ Sensor Ketinggian Air ................................................................
iv
13 14 23 24 30 40 42 44 45 46 47 48 48 51 52 54 59 60 61 62 63 64 65 65 66 66 67 68 69 69 70 70 71 71 73 81 81 81 82 83 83 84 85 86 86 96
Gambar 4.12. Motor DC ................................................................................... 97 Gambar 4.13. Keseluruhan Prototipe ................................................................ 98
v
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel 2.2. Tabel 2.3. Tabel 2.4. Tabel 2.5. Tabel 2.6. Tabel 2.7. Tabel 3.1. Tabel 3.2. Tabel 3.3. Tabel 3.4. Tabel 3.5. Tabel 3.6.
Konfigurasi Port B ........................................................................ Konfigurasi Port C ........................................................................ Konfigurasi Port D ........................................................................ Konfigurasi Pin DB-9 ................................................................... Perintah AT Command ................................................................. Kode ASCII Standart .................................................................... True Table IC L293D .................................................................... Tegangan Input Motor DC ............................................................ Keterangan Catu Daya .................................................................. Elisitasi Tahap I ............................................................................ Elisitasi Tahap II ........................................................................... Elisitasi Tahap III .......................................................................... Final Elisitasi ................................................................................
vi
25 26 27 30 32 34 52 62 64 74 76 77 79
DAFTAR SIMBOL
1. SIMBOL FLOWCHART (DIAGRAM ALIR) No.
Simbol
Nama
Keterangan
Simbol 1.
Input/Output
Sebagai media masukan dan keluaran dari data
2.
Process
Menggambarkan proses transformasi dari data masuk menjadi data keluar
3.
Predifined
Menggambarkan proses yang masih
Proses
berisi proses lain didalamnya.
4.
Preparation
Sebagai pemberian nilai awal
5.
Start/End
Sebagai awal dan akhir program
6.
Connector
Sebagai penghubung satu halaman
7.
8.
Sebagai media untuk melakukan Decision
pemilihan
Off-page
Sebagai penghubung beda halamn
Connector 9.
Data Flow
Simbol yang menggambarkan arus data yang mengalir
vii
2. SIMBOL ELEKTRONIKA
Resistor Tetap
Kapasitor Bipolar
AC
Resistor Variabel
Trimmer Potensio (Trimpot)
Light Dependent Resistor (LDR)
Kapasitor Nonpolar Variabel Kapasitor Trimmer Kapasitor (Varco)
Transformer
Induktor
Kristal
Pilot Light
Ground
Sikring
DC
Sumber Arus Bolak-Balik (AC)
Sumber Arus Searah (DC)
Battrey
Chasis
Mosfet Type P (Positif)
Mosfet Type N (Negatif)
Transistor Type PNP
Transistor Type NPN
Transistor Unjunction Type P
Transistor Unjunction Type N
Photo Transistor Type N
Light Emiting Diode (LED)
Transistor Junction Transistor Junction Type P Type N
Diode Zener
Varactor
+ -
DIAC
TRIAC
DIODE
SCR
Operational Amplifier
Amplifier
Sakelar SPST
Sakelar SPDT
Sakelar DPST
Sakelar DPDT
Relay SPST
Relay SPDT
viii
DAFTAR LAMPIRAN
1. Kartu Bimbingan Skripsi Perguruan Tinggi Raharja 2. Pergantian Judul 3. File Presentasi 4. Katalog Produk 5. Curriculum Vitae 6. Surat Observasi
ix
DAFTAR ISI COVER DEPAN LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING LEMBAR PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI LEMBAR KEASLIAN SKRIPSI ABSTRAKSI ..................................................................................................... KATA PENGANTAR ....................................................................................... DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... DAFTAR TABEL .............................................................................................. DAFTAR SIMBOL ............................................................................................ DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... DAFTAR ISI ......................................................................................................
i ii iv vi vii ix x
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1.2. Perumusan Masalah .................................................................................. 1.3. Ruang Lingkup .......................................................................................... 1.4. Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 1.4.1. Tujuan ........................................................................................... 1.4.2. Manfaat ......................................................................................... 1.5. Metodologi Penulisan ............................................................................... 1.6. Sistematika Penulisan ...............................................................................
1 2 2 3 3 3 4 5
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Teori Umum .............................................................................................. 2.1.1. Konsep Dasar Sistem .................................................................... 2.1.2. Konsep Dasar Pengontrolan .......................................................... 2.1.3. Konsep Dasar Modem ................................................................... 2.1.4. Konsep Dasar Sensor .................................................................... 2.2. Teori Khusus ............................................................................................. 2.2.1. Mikrokontroler .............................................................................. 2.2.2. AVR ATmega8 ............................................................................. 2.2.3. Komunikasi Serial ......................................................................... 2.2.4. AT Command ................................................................................ 2.2.5. Kode ASCII ................................................................................... 2.2.6. Motor DC ...................................................................................... 2.2.7. Resistor .......................................................................................... 2.2.8. Transistor .......................................................................................
7 7 11 14 17 18 18 22 28 31 33 40 44 45
x
2.2.9. Kristal ............................................................................................ 2.2.10. Optocoupler ................................................................................... 2.2.11. Konsep Dasar IC ........................................................................... 2.2.12. IC L293D ...................................................................................... 2.2.13. IC MAX232 .................................................................................. 2.2.14. Literature Review ..........................................................................
48 49 50 51 53 54
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN 3.1. Perancangan Sistem Kontrol ..................................................................... 3.2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ................................................ 3.2.1. Rangkaian Mikrokontroler ATmega8 ........................................... 3.2.2. Rangkaian Sensor .......................................................................... 3.2.3. Rangkaian Motor DC .................................................................... 3.2.4. Rangkaian Catu Daya .................................................................... 3.3. Perancangan Perangkat Lunak (Software) ................................................ 3.3.1. Penulisan Listing Program ............................................................ 3.3.2. Pengisian Program Mikrokontroler ATmega8 .............................. 3.4. Perancangan Prototipe ............................................................................... 3.5. Flowchart Sistem ....................................................................................... 3.6. User Requirement ......................................................................................
58 58 59 61 62 63 64 64 67 71 72 73
BAB IV UJI COBA DAN ANALISA 4.1. Uji Coba .................................................................................................... 4.1.1. Pengujian Rangkaian Driver Motor DC ........................................ 4.1.2. Pengujian Rangkaian Sensor Ketinggian Air ................................ 4.1.3. Pengujian Sending SMS pada Modem .......................................... 4.1.4. Pengujian Receive SMS pada Modem .......................................... 4.2. Analisa Program Pada Mikrokontroler ..................................................... 4.2.1. Analisa Program Sending SMS Ketinggian Air ........................... 4.2.2. Analisa Program Pengontrolan Motor DC melalui SMS .............. 4.3. Uji Coba Alat ............................................................................................
80 80 82 84 85 87 87 92 96
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 99 5.2. Saran ........................................................................................................ 100 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang Mayoritas pintu air pada sungai besar ataupun bendungan di Indonesia untuk memonitor ketinggian air masih bekerja secara manual sehingga dibutuhkan petugas yang rutin datang pada tiang ketinggian air dekat bendungan. Bukan hanya itu, dalam membuka dan menutup pintu air dibutuhkan juga petugas pintu air yang harus siap siaga di dekat tuas pengontrol pintu air agar ketika debit air sudah tinggi maka petugas dapat segera membuka pintu air. Cara manual ini mempunyai faktor kekurangan yaitu, apabila para penjaga pintu tersebut lalai dalam tugasnya, maka tuas pembuka dan penutup pintu tidak diberfungsikan dengan baik sehingga dapat menyebabkan air meluap ke lingkungan warga disekitar bendungan. Sedangkan saat ini teknologi sudah berkembang pesat, salah satunya adalah teknologi Short Messanging Service (SMS) yang dapat digunakan untuk memberikan informasi dengan cepat. Sehingga untuk mengatasi kelalaian yang terjadi pada bendungan dapat menerapkan suatu teknik komunikasi data antara mikrokontroler, sensor dan hand phone yang berfungsi sebagai pengirim dan penerima SMS. Dengan menggunakan teknik komunikasi data tersebut, proses pengawasan akan lebih baik dan juga lebih efektif. Dari uraian yang telah dikemukakan di atas maka akan dibuat suatu prototipe “Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis Dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway”.
2
1.2.
Perumusan Masalah Beberapa hal yang menjadi perumusan dalam penyusunan laporan ini antara lain : a.
Bagaimana mikrokontroler berkomunikasi dengan perangkat SMS gateway?
b.
Bagaimana cara pengontrolan pintu air secara otomatis melalui SMS?
c.
Bagaimana memberikan informasi ketinggian air secara otomatis melalui SMS?
1.3.
Ruang Lingkup Sebagai pembatasan pembahasan atas penyusunan laporan ini sehingga tetap fokus dan sesuai dengan tujuan yang ditetapkan, maka memberikan ruang lingkup laporan sebagai berikut : a.
Memberikan informasi ketinggian air baik kepada petugas pintu air maupun kepada warga-warga di sekitar bendungan melalui SMS (Short Message Service).
b.
Dapat
membuka
dan
menutup
pintu
air
secara
otomatis
menggunakan hand phone dengan memanfaatkan layanan SMS (Short Message Service).
3
1.4.
Tujuan dan Manfaat
1.4.1. Tujuan Sasaran yang ingin dicapai dari penulisan laporan ini adalah : a.
Membuat mekanisme pengontrolan pintu air yang dapat bekerja efektif dan dapat dikontrol darimanapun berada (anywhere).
b.
Membuat prototipe yang dapat mengontrol pintu air secara otomatis melalui sms.
c.
Membuat prototipe yang dapat memberikan informasi mengenai ketinggian air secara otomatis melalui sms.
1.4.2. Manfaat Sebuah karya yang baik adalah karya sarat akan manfaat. Penulisan laporan ini dapat dimanfaatkan sebagai : a.
Bentuk apresiasi dan kontribusi bagi perkembangan teknologi aplikasi dibidang mekatronik dan teknologi informasi
b.
Alat ini akan membantu petugas penjaga bendungan dalam melakukan pemantauan ketinggian air, membuka dan menutup pintu air.
c.
Alat ini memberikan informasi ketinggian air secara otomatis kepada warga di sekitar bendungan, sehingga warga tidak perlu khawatir akan banjir yang datang tiba-tiba.
d.
Acuan pemanfaatan mikrokontroler dalam sistem otomasi yang saling bersinergi menghasilkan sebuah alat yang Creative dan Innovative.
4
1.5.
Metodologi Penulisan Dalam rangka menghasikan karya yang sesuai dengan teori ilmiah dan tepat guna, maka dalam penyusunannya ada beberapa metode yang diterapkan, antara lain : a. Metode Observasi Merupakan
cara
pengumpulan
data
dimana
peneliti
melalui
pengamatan dan pengalaman yang didapat untuk mengetahui proses pengerjaan untuk menghasilkan prototipe pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan sms gateway. b. Metode Wawancara Metode ini dilakukan melalui proses tanya jawab dengan seorang atau beberapa narasumber di tempat atau lokasi dimana objek penelitian dilakukan. c. Library Research Metode
untuk
mendapatkan
informasi
dengan
mencatat
dan
mempelajari buku-buku atau literature review yang berhubungan dengan penelitian dari berbagai sumber yang tertulis maupun elektronik. Sebagian besar pengumpulan data dan metode yang digunakan diambil dari buku cetak dan jurnal.
5
1.6.
Sistematika Penulisan Laporan ini terbagi dalam beberapa bab yang berisi urutan secara garis besar dan kemudian dibagi lagi dalam sub-sub yang akan membahas dan menguraikan masalah yang lebih terperinci. Secara garis besar isinya adalah : a.
BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini berisi tentang latar belakang pembuatan laporan, perumusan masalah, ruang lingkup, tujuan penulisan, manfaat penulisan, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
b.
BAB II LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang landasan teori sebagai konsep dasar dalam penyusunan alat dan laporan sehingga menghasilkan karya yang bernilai ilmiah dan memiliki daya guna.
c.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN Bab ini memuat tentang perancangan sistem pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan sms gateway, Flow Chart dari sistem yang akan dibangun, komunikasi antara mikrokontroler dengan sensor dan tampilan prototipe.
d.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab ini berisi tentang implementasi dari sistem yang telah dirancang kemudian dilakukan pengujian atas kinerja dari sistem dan analisa terhadap komunikasi antara mikrokontroler, sensor ketinggian air, motor DC sebagai media untuk membuka dan menutup pintu air,
6
modem serial sebagai media interface untuk mengirim dan menerima sms. e.
BAB V PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan alat dan laporan sebagai upaya untuk perbaikan kedepan.
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II LANDASAN TEORI 2.1.
Teori Umum
2.1.1. Konsep Dasar Sistem 1. Definisi Sistem Menurut Mustakini (2009:34), “Sistem dapat didefinisikan dengan pendekatan
prosedur
dan
pendekatan
komponen,
sistem
dapat
didefinisikan sebagai kumpulan dari prosedur-prosedur yang mempunyai tujuan tertentu”. Menurut Gaol (2008:11), “Sistem adalah hubungan satu unit dengan unit-unit lainnya yang saling berhubungan satu sama lainnya dan yang tidak dapat dipisahkan serta menuju suatu kesatuan dalam rangka mencapai tujuan yang telah ditetapkan”. Menurut Sutarman (2012:13), “Sistem adalah kumpulan elemen yang saling berhubungan dan berinteraksi dalam satu kesatuan untuk menjalankan suatu proses pencapaian suatu tujuan utama”. Dari pendapat yang dikemukakan di atas dapat disimpulkan bahwa sistem adalah suatu jaringan kerja yang terdiri dari input, proses dan output yang saling terintegrasi dan saling berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan tertentu.
2. Karakteristik Sistem Menurut Mustakini (2009:54), bahwa suatu sistem mempunyai karakteristik. Karakteristik sistem adalah sebagai berikut:
8
a. Komponen sistem (components system) Komponen sistem adalah segala sesuatu yang menjadi bagian penyusun sistem. Komponen sistem dapat berupa benda nyata ataupun abstrak. Komponen sistem disebut sebagai subsistem, dapat berupa orang, benda, hal atau kejadian yang terlibat didalam sistem. b. Mempunyai batas sistem (boundary) Batas sistem diperlukan untuk membedakan satu sistem dengan sistem lain. Tanpa adanya batas sistem maka sangat sulit untuk menjelaskan suatu sistem. Batas sistem akan memberikan batasan scope tinjauan terhadap sistem. c. Mempunyai lingkungan (environment) Lingkungan sistem adalah segala sesuatu yang berada di luar sistem. Lingkungan sistem dapat menguntungkan ataupun merugikan. Umumnya,
lingkungan
yang
menguntungkan
akan
selalu
dipertahankan untuk menjaga keberlangsungan sistem. Sedangkan lingkungan sistem yang merugikan akan diupayakan agar mempunyai pengaruh seminimal mungkin, bahkan jika mungkin ditiadakan. d. Mempunyai penghubung/antar muka (interface) antar komponen Penghubung/antar muka merupakan komponen sistem, yaitu segala sesuatu yang bertugas menjembatani hubungan antar komponen dalam sistem.
Penghubung/antar
memungkinkan
setiap
muka
komponen
merupakan saling
sarana
berinteraksi
yang dan
berkomunikasi dalam rangka menjalankan fungsi masing-masing komponen. Dalam dunia komputer, penghubung/antar muka dapat
9
berupa berbagai macam tampilan dialog layar monitor yang memungkinkan seseorang dapat dengan mudah mengoperasikan sistem aplikasi komputer yang digunakannya. e. Mempunyai Masukan (input) Masukan merupakan komponen sistem, yaitu segala sesuatu yang perlu dimasukkan ke dalam sistem sebagai bahan yang akan diolah lebih lanjut untuk menghasilkan keluaran yang berguna. Dalam sistem Informasi Manajemen, masukan di sebut sebagai data. f. Mempunyai Pengolahan (processing) Dalam sistem informasi manajemen, pengolahan adalah berupa program aplikasi komputer yang dikembangkan untuk keperluan khusus. Program aplikasi tersebut mampu menerima masukan, mengolah masukan, dan menampilkan hasil olahan sesuai dengan kebutuhan para pemakai. b. Mempunyai Keluaran (output) Keluaran merupakan komponen sistem berupa berbagai macam bentuk keluaran yang dihasilkan oleh komponen pengolahan. Dalam sistem informasi manajemen, keluaran adalah informasi yang dihasilkan oleh program aplikasi yang akan digunakan oleh pemakai sebagai bahan pengambilan keputusan. c. Mempunyai Sasaran (objective) dan Tujuan (goal) Setiap komponen dalam sistem perlu dijaga agar saling bekerja sama dengan harapan agar mampu mencapai sasaran dan tujuan sistem. Sasaran berbeda dengan tujuan. Sasaran sistem adalah apa yang ingin
10
dicapai oleh sistem untuk jangka waktu yang relative pendek. Sedangkan tujuan merupakan kondisi/hasil akhir yang ingin dicapai oleh sistem untuk jangka waktu yang panjang. Dalam hal ini, sasaran merupakan hasil pada setiap tahapan tertentu yang mendukung upaya pencapaian tujuan. d. Mempunyai Kendali (control) Bagian kendali mempunyai peran utama menjaga agar proses dalam sistem dapat berlangsung secara normal sesuai batasan yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam sistem informasi manajemen, kendali dapat berupa validasi masukan, validasi proses, maupun validasi keluaran yang dapat dirancang dan dikembangkan secara terprogram. e. Mempunyai Umpan Balik (feed back) Umpan balik diperlukan oleh bagian kendali (control) sistem untuk mengecek terjadinya penyimpangan proses dalam sistem dan mengembalikannya ke dalam kondisi norma.
3. Kriteria Sistem Yang Baik Kriteria sistem yang baik antara lain: a. Kegunaan Sistem harus menghasilkan informasi yang tepat pada waktunya, relevan yang berarti sistem tersebut mempunyai manfaat bagi pemakainya. b. Ekonomis
11
Dalam merancang atau membangun sebuah sistem sebisa mungkin hemat pada biaya perancangan, perawatan maupun operasional sistem tersebut. c. Kehandalan Keluaran (output) sistem harus memiliki tingkat ketelitian yang sangat tinggi dan sistem itu sendiri harus mampu beroperasi secara efektif dan efisien. d. Kapasitas Sistem harus mempunyai kapasitas yang memadai untuk menangani periode-periode operasi puncak seperti pada saat sistem beroperasi pada puncak. e. Fleksibilitas Sistem harus cukup fleksibilitas untuk menampung perubahan yang akan muncul sewaktu-waktu.
2.1.2. Konsep Dasar Pengontrolan 1. Definisi Pengontrolan Menurut Erinofiardi (2012:261), “Suatu sistem kontrol otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi mengendalikan proses tanpa adanya campur tangan manusia (otomatis)”. Kontrol otomatis mempunyai peran penting dalam dunia industri modern saat ini. Seiring perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, sistem kontrol otomatis telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya dengan
12
cara yang lebih mudah, efisien dan efektif. Adanya kontrol otomatis secara tidak langsung dapat menggantikan peran manusia dalam meringankan segala aktifitasnya. Berdasarkan Ejaan Yang Disempurnakan (EYD) pengontrolan berasal dari kata kontrol. Kontrol sama dengan pengawasan, pemeriksaan dan pengendalian. Pada industri besar dan modern sangat memerlukan tenaga ahli perencanaan sistem pengendali dan perancangan desain sistem pengendali, termasuk
teknisi
profesional
sebagai
operator.
Tidak
menutup
kemungkinan bahwa pengontrolan berasal dari berbagai disiplin ilmu yang saling berhubungan karena teori sistem pengendali modern dikembangkan guna mengatasi kerumitan yang dijumpai pada berbagai sistem pengendalian yang menuntut kecepatan dan ketelitian yang tinggi dengan hasil output yang optimal. Dalam sistem pengendali kita mengenal adanya sistem pengendali Loop Terbuka ( Open-loop Control System ) dan Sistem Pengendali Loop Tertutup ( Closed-loop Control System ).
2. Jenis – Jenis Pengontrolan a. Sistem Kontrol Loop Terbuka Menurut Erinofiardi (2012:261) sistem kontrol loop terbuka adalah ”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.”
13
Sumber : Erinofiardi (2012:261) Gambar 2.1. Sistem Pengendali Loop Terbuka
Gambar diagram blok diatas menggambarkan bahwa didalam sistem tersebut tidak ada proses umpan balik untuk memperbaiki keadaan alat terkendali jika terjadi kesalahan. Jadi tugas dari elemen pengendali
hanyalah
memproses
sinyal
masukan
kemudian
mengirimkannya ke alat terkendali. b. Sistem Kontrol Loop Tertutup Menurut Erinofiardi (2012:261) sistem kontrol loop tertutup adalah “Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan.” Yang menjadi ciri dari sistem pengendali tertutup adalah adanya sinyal umpan balik. Sinyal umpan balik merupakan sinyal keluaran atau suatu fungsi keluaran dan turunannya, yang diumpankan ke elemen kendali untuk memperkecil kesalahan dan membuat keluaran sistem mendekati hasil yang diinginkan.
14
Sumber : Erinofiardi (2012:262) Gambar 2.2. Sistem Pengendali Loop Tertutup
Gambar diatas menyatakan hubungan antara masukan dan keluaran dari suatu loop sistem tertutup. Sinyal input yang sudah dibandingkan dengan sinyal umpan balik menghasilkan sinyal selisih atau sinyal kesalahan yang akan dikirimkan ke dalam elemen pengendali sehingga kemudian menghasilkan sebuah sinyal keluaran yang akan dikirim ke alat terkendali. Sinyal input berupa masukan referensi yang akan menentukan suatu nilai yang diharapkan bagi sistem yang dikendalikan tersebut. Dalam berbagai sistem pengendalian, sinyal input dihasilkan oleh mikrokontroler.
2.1.3. Konsep Dasar Modem 1. Definisi Modem Modem
berasal
dari
Modulator
Demodulator.
Modulator
merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (Carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator
15
adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa (carrier) yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua-arah umumnya menggunakan bagian yang disebut “modem”, seperti VSAT, Microwave Radio, dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal sebagai Perangkat keras yang sering digunakan untuk komunikasi pada komputer. Pada proses pengiriman informasi antara dua lokasi, pengirim dan yang dituju pada dasarnya memerlukan perangkat pengirim (transmitter), perangkat penerima (receiver) dan media transmisi sebagai jalan untuk informasi yang akan dikirim oleh transmitter untuk kemudian diterima receiver. Perangkat
pengirim
harus
mempunyai
kemampuan
untuk
menerjemahkan informasi dari suatu bentuk “antar muka” baik berupa kata yang ditulis, suara yang diolah maupun obyek gambar diam dan yang bergerak, ataupun gabungan dari beberapa obyek informasi menjadi suatu bentuk sinyal tertentu yang siap dikirim. Dalam istilah komunikasi proses ini diistilahkan dengan proses modulasi. Setelah diterima oleh perangkat penerima sinyal hasil modulasi tersebut dikembalikan lagi ke bentuk informasi yang semula untuk kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa manusia kembali. Proses ini dikenal dengan istilah demodulasi. Proses modulasi dalam konteks modem diartikan sebagai proses pengubahan sinyal data digital menjadi sinyal analog untuk dapat
16
dikirimkan melalui media transmisi (jaringan telepon atau PSTN), sedangkan proses demodulasi adalah kebalikan dari proses modulasi yaitu mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital untuk dapat diteruskan ke perangkat digital. Bila diperhatikan definisi tersebut, maka dapat diartikan perangkat
modem
adalah
sepasang
perangkat
transmisi
untuk
mengirimkan infornasi dengan modulasi dan mendemodulasi kembali informasi tersebut. Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital diberikan kepada modem untuk diubah menjadi sinyal analog. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan melalui beberapa media telekomunikasi seperti telepon dan radio. Setibanya di modem tujuan, sinyal analog tersebut diubah menjadi sinyal digital kembali dan dikirimkan kepada komputer.
2. Jenis-jenis Modem Ada beberapa jenis-jenis modem yang digunakan pada saat ini, diantaranya sebagai berikut : a. Modem GSM Modem GSM (Global System for Mobile Communication) adalah modem yang merupakan teknologi sistem telepon selular sebagai transfer datanya. Modem GSM
dapat
menjadi
perangkat
modem
yang
berdedikasi dengan, serial USB atau sambungan Bluetooth, atau bisa menjadi ponsel yang menyediakan kemampuan GSM modem. Untuk tujuan dokumen ini, istilah modem GSM digunakan sebagai istilah
17
generik untuk merujuk pada modem yang mendukung satu atau lebih protokol dalam keluarga evolusi GSM, termasuk 2.5G teknologi GPRS dan EDGE, serta 3G teknologi WCDMA, UMTS, HSDPA dan HSUPA.
b. Modem CDMA CDMA merupakan singkatan dari Code Division Multiple Access merupakan bentuk dari pemultipleksan dan sebuah metode akses bersama yang membagi kanal bukan berdasarkan atas waktu. CDMA mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang tersosialisasi dengan tiap kanal yang digunakan untuk pemultipleksan. Modem CDMA merupakan sebuah modem nirkabel yang bekerja dengan jaringan CDMA serta menggunakan teknologi CDMA. CDMA lebih mengacu pada salah satu dari sekian banyak protokol komunikasi nirkabel generasi kedua (2G) dan generasi ke tiga (3G). CDMA menggunakan frekuensi ultra tinggi yakni 800-1900Hz.
2.1.4. Konsep Dasar Sensor 1. Definisi Sensor Menurut Franky Chandra (2011:32) “Sensor (tranduser) adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran fisik menjadi listrik”. Sensor harus memiliki syarat-syarat berikut ini: a. Sensitivitas tinggi sesuai besaran yang diukur.
18
b. Tidak sensitive pada besaran lain yang tidak diukur di sekitar tempat pengukuran. c. Sifat objek tidak berubah karena penggunaan sensor. Berikut adalah macam-macam sensor: a. Sensor Mekanik Sensor mekanik adalah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran mekanik menjadi besaran listrik. Pada sensor mekanik, keluaan sensor berubah sesuai perubahan gaya atau perubahan jarak (perpindahan), linier maupun rotasi. Fungsi sensor mekanik bermacam-macam antara lain untuk mengukur panjang, luas aliran massa, gaya, torsi, tekanan, kecepatan, percepatan danpanjang gelombang akustik. b. Sensor Optik Sensor optik adalah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran optic menjadi besaran listrik. Pada sensor optic, keluaran sensor berubah sesuai perubahan cahaya yang jatuh ke permukaan sensor. Fungsi sensor optic bermacam-macam, antara lain untuk mengukur intensitas cahaya, warna dan deteksi obyek.
2.2.
Teori Khusus
2.2.1. Mikrokontroler 1. Definisi Mikrokontroler Menurut Sumardi (2013:1), “Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali
19
dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data”. Dari beberapa definisi-definisi diatas dapat disimpulkan bahwa Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor dalam chip tunggal yang dimana didalamnya terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya, dan juga mempunyai masukan dan keluaran serta kendali yang difungsikan untuk membaca data, dan dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus.
2. Karakteristik Mikrokontroler Menurut Sumardi (2013:2), mikrokontroler memiliki karakteristik sebagai berikut : a. Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori untuk aplikasi tertentu, tidak seperti PC yang multifungsi karena mudahnya memasukkan program. Program mikrokontroler relative lebih kecil daripada program-program pada PC. b. Konsumsi daya kecil. c. Rangkaiannya sederhana dan kompak. d. Harganya murah , karena komponennya sedikit. e. Unit I/O yang sederhana, misalnya LCD, LED, Latch. f. Lebih
tahan
terhadap
kondisi
lingkungan
temperature tekanan, kelembaban, dan sebagainya.
3. Klasifikasi Mikrokontroler
ekstrim,
misalnya
20
Menurut Malik dan Mohammad Unggul Juwana (2009:3), Mikrokontroler memiliki beberapa klasifikasi yaitu sebagai berikut: a. ROM (Flash Memory) dengan kapasitas 1024 byte (1 KB). b. RAM berkapasitas 68 byte. c. EEPROM (memori data) berkapasitas 64 byte. d. Total 13 jalur I/O (Port B 8 bit). e. Timer/Counter 8 bit dengan prescaler. f. Fasilitas pemrograman di dalam sistem (ICSP = In Circuit Serial Programming).
4. Fitur-fitur Mikrokontroler Menurut Malik dan Mohammad Unggul Juwana (2009:3), ada beberapa fitur yang pada umumnya ada di dalam mikrokontroler adalah sebagai berikut : a. RAM (Random Access Memory) RAM
digunakan
oleh
mikrokontroler
untuk
tempat
penyimpanan variable. Memori ini bersifat volatile yang artinya akan kehilangan semua datanya jika tidak mendapatkan catu daya. b. ROM (Read Only Memory) ROM disebut sebagai kode memori karena berfungsi untuk tempat penyimpanan program yang akan diberikan oleh user. c. Register. Register merupakan tempat penyimpanan nilai-nilai yang akan digunakan dalam proses yang telah disediakan oleh mikrokontroler.
21
d. Special Function Register. Merupakan register khusus yang berfungsi untuk mengatur jalannya mikrokontroler dan register ini terletak di RAM. e. Input dan Output Pin. Pin Input adalah bagian yang berfungsi sebagai penerima signal dari luar dan pin ini dihubungkan ke berbagai media inputan seperti keypad, sensor, keyboard, dan sebagainya. Pin Output adalah bagian yang berfungsi untuk mengeluarkan signal dari hasil proses algoritma mikrokontroler. f. Interrupt. Interrupt merupakan bagian dari mikrokontroler yang berfungsi sebagai bagian yang dapat melakukan interupsi, sehingga ketika program sedang dijalankan, program tersebut dapat diinterupsikan dan menjalankan program interupsi terlebih dahulu. Menurut Malik dan Mohammad Unggul Juwana (2009:3), ada beberapa interrupt yang terdapat pada mikrokontroler adalah sebagai berikut : 1. Interrupt Eksternal. Interrupt ini akan terjadi ketika ada inputan dari pin interrupt. 2. Interrupt Timer. Interrupt ini akan terjadi ketika waktu tertentu telah tercapai. 3. Interrupt Serial. Interrupt ini akan terjadi ketika ada penerimaan data dari komunikasi serial.
22
2.2.2. AVR ATmega8 1. Arsitektur AVR ATmega8 Mikrokontroler ATmega8 adalah low power mikrokontroler 8 bit dengan arsitektur RISC. Mikrokontroler ini dapat mengeksekusi perintah dalam satu periode clock untuk setiap intruksi. Beberapa fitur dari ATmega8 adalah sebagai berikut: a. 8 Kbyte Flash Program b. 5512 Kbyte EEPROM c. 1 Kbyte SRAM d. 2 timer 8 bit dan 1 timer 16 bit e. Analog to digital converter f. USART g. Analog comparator h. Two wire interface (I2C)
23
Berikut ini adalah tampilan arsitektur ATmega8:
Sumber : ATmega 8 Datasheet (2013:3) Gambar 2.3. Diagram Blok Arsitektur Mikrokontroler ATmega8
2. Konfigurasi Pin ATmega8 Konfigurasi pin mikrokontroler AVR ATmega8 untuk 28 pin DIP (Dual In line Package) ditunjukkan pada gambar berikut:
24
Sumber : ATMega 8 dan Apilikasinya (2009:2) Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATmega8
Untuk dapat memahami lebih jauh tentang konfigurasi pin ATmega8, maka diberikan deskripsi kaki-kaki atau pin ATmega8 antara lain sebagai berikut: a. VCC Merupakan Supply tegangan digital. b. GND Ground c. Port B (PB7…PB0) Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port B
25
merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada Port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6, dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2, maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC5) digunakan untuk saluran input timer. Port Pin PB7
Alternative Functions XTAL2 (Chip Clock Oscilator pin 2) TOSC2 (Timer Oscillator pin 2)
PB6
XTAL1 (Chip Clock Oscillator pin 1) TOSC1 (Timer Oscillator pin 1)
PB5
SCK (SPI Bus Master clock Input)
PB4
MISO (SPI bus master input/slave output)
PB3
MOSI (SPI bus master output/slave input) OC2 (timer/counter2 output compare match output)
PB2
SS (SPI Bus Master Slave Select) OC1B (Timer/Counter1 Output Compare Match B Output)
PB1
OC1A (Timer/Counter1 Output Compare Match
26
A Output) PB0
ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Input) Tabel 2.1. Konfigurasi Port B
d. Port C (PC6…PC0) Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang didalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pinnya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source). Port Pin
Alternative Functions
PC6
RESET (Reset pin)
PC5
ADC5 (ADC Input Channel 5) SCL (2-wire Serial Bus Clock Line)
PC4
ADC4 (ADC Input Channel 4) SDA (2-wire Serial Bus Input/Output Line)
PC3
ADC3 (ADC Input Channel 3)
PC2
ADC2 (ADC Input Channel 2)
PC1
ADC1 (ADC Input Channel 1)
PC0
ADC0 (ADC Input Channel 0) Tabel 2.2. Konfigurasi Port C
e. Port D (PD7…PD0) Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pullup resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain.
27
Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O. Port Pin
Alternative Functions
PD7
AIN1 (Analog Comparator Negative Input)
PD6
AIN0 (Analog Comparator Positive Input)
PD5
T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input)
PD4
XCK (USART External Clock Input/Output) T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input)
PD3
INT1 (External Interrupt 1 Input)
PD2
INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD1
TXD (USART Output Pin)
PD0
RXD (USART Input Pin) Tabel 2.3. Konfigurasi Port D
f. RESET/PC6 Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja. g. AVCC Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara
28
terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVCC harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter. h. AREF Merupakan pin referensi jika menggunakan ADC.
2.2.3. Komunikasi Serial 1. Definisi Komunikasi Serial Komunikasi pada umumnya mempunyai port serial dan port paralel. Serial port dibagi menjadi dua kelompok, yaitu komunikasi serial RS-232 yang mengunakan port tatau terminal DB-9 dan komunikasi serial dengan menggunakan terminal Universal Serial Bus (USB). Komunikasi serial adalah komunikasi yang pengiriman datanya per-bit secara berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya, komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi paralel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu metode komunikasi data dimana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu.
2. Paralel Port Paralel port dapat mengirim dan menerima data 8-bit secara bersamaan melalui 8 jalur kebl melalui terminal paralel port DB-25. Bila
29
menggunakan paralel port ini maka data yang ditransfer dengan cepat, akan tetapi kabel data yang dibutuhkan cukup banyak dan jarak atau panjang kabel yang digunakan untuk komunikasi paralel tidak dapat jauh.
3. Serial Port Serial port adalah salah satu jenis antarmuka standar tertua. Serial port merupakan jenis komputer antarmuka yang sesuai dengan standar RS232. Mereka adalah 9-pin konektor yang menyampaikan informasi, masuk atau keluar, satu byte pada suatu waktu. Setiap byte dipecah menjadi serangkaian delapan bit, maka terdapat istilah port serial. Serial port berbeda dari 25-pin paralel mentransmisikan satu byte pada suatu waktu dengan menggunakan delapan kawat sejajar yang masing-masing membawa satu bit. Dengan data bepergian secara paralel, kecepatan transfer lebih besar. Port paralel dapat mendukung transfer data hingga 100 kilobyte per detik, sedangkan port serial hanya dapat mendukung 115 kilobit per detik (kbps). Kemudian teknologi ditingkatkan sehingga dapat mendorong kecepatan port serial menjadi 460 kbps. Di penelitian ini, penulis menggunakan jenis serial port konektor 9 pin (DB 9) untuk menghubungkan komunikasi serial mikrokontroler ATmega8 dengan laptop. Konektor DB9 hanya ada 3 pin yang digunakan yaitu pin kirim, pin terima, dan ground.
30
Sumber : DB-9 Datasheet (2009:1) Gambar 2.5. Konektor DB-9
Nomor
Nama
Direction
Keterangan
Pin
Sinyal
1
DCD
IN
Receiver Line Signal Direct
2
RXD
IN
Receive Data
3
TXD
OUT
Transmit Data
4
DTR
OUT
Data Terminal Ready
5
GND
-
6
DSR
IN
Data set Ready
7
RST
OUT
Request to Send
8
CTS
IN
Clear to Send
9
RI
IN
Ring Indicator
Ground
Tabel 2.4. Konfigurasi Pin DB-9
Keterangan mengenai saluran RS-232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut: a. Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa terminal masukan ada data masukan.
31
b. Reveived Data, digunakan DTE menerima data dari DCE. c. Transmite Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE. d. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan sinyalnya. e. Signal Ground, saluran Ground. f. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa stasiun menghendaki hubungan dengannya. g. Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE boleh mengirimkan data. h. Request to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirimkan data oleh DTE. i. DTE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukan bahwa DCE sudah siap.
2.2.4. AT Command 1. Definisi AT Command Menurut Cahyo Rossy (2006:157) “AT-Command merupakan standar command yang digunakan oleh computer untuk berkomunikasi dengan modem/phone modem. AT berasal dari kata “Attention”. Dengan menggunakan AT-command, dapat diperoleh informasi mengenai modem, melakukan setting pada modem, mengirim SMS dan menerima SMS (untuk GSM modem), dan sebagainya.” Dalam program SMS Server yang akan dibuat nanti, tidak semua perintah AT digunakan. Kita hanya menggunakan beberapa perintah AT
32
yang ada hubungannya dengan sistem kerja dari program SMS Server. Adapun perintah yang akan digunakan adalah sebagai berikut :
AT Command AT
Keterangan Mengecek
apakah
Handphone
telah
terhubung AT+CMGF
Untuk menetapkan format mode dari terminal
AT+CSCS
Untuk menetapkan jenis encoding
AT+CNMI
Untuk mendeteksi pesan SMS baru masuk secara otomatis
AT+CMGL
Membuka daftar SMS yang ada pada SIM Card
AT+CMGS
Mengirim pesan SMS
AT+CMGR
Membaca pesan SMS
AT+CMGD
Menghapus pesan SMS
AT+CGMI
Mengecek merk HP
AT+CGMM
Mengecek Seri HP
AT+CGMR
Mengecek Versi Keluaran HP
AT+CBC
Mengecek baterei
AT+CSQ
Mengecek Kualitas Sinyal
AT+CCLK
Mengecek Jam (waktu) pada HP
AT+CALM=
Mengecek Suara/dering HP saat di Telepon (ada Telepon Masuk). ‘n’ adalah angka yang menunjukkan jenis dering, 0= bordering, 1 dan 2 = Silent (Diam)
AT^SCID
Mengecek ID SIM Card
AT+CGSN
Mengecek Nomor IMEI
AT+CLIP=1
Menampilkan nomor telepon pemanggil
AT+CLCC
Menampilkan nomor telepon yang sedang memanggil
33
AT+COPN
Menampilkan Nama Semua Operator di dunia
AT+COPS
Menampilkan nama operator dari SIM card yang digunakan
AT+CPBR=
Membaca nomor telepon yang disimpan pada buku telepon (SIM Card). ‘n’ adalah nomor urut penyimpanan.
AT+CPMS=<md>
Mengatur Memori dari HP. ‘md’ adalah memori yang digunakan. ME = memori HP, SM = Memori SIM Card
ATE1
Mengatur ECHO
ATV1
Mengatur input dan output berupa naskah Tabel 2.5. Perintah AT Command
2.2.5. Kode ASCII 1. Definisi Kode ASCII ASCII (American Standard Code for Information Interchange) merupakan suatu standar internasional dalam kode huruf dan simbol seperti Hex dan Unicode, tetapi ASCII lebih bersifat universal. Kode ASCII selalu digunakan untuk menunjukkan teks. Kode ASCII sebenarnya memiliki komposisi bilangan biner sebanyak 8 bit, dimulai dari 00000000 sampai 11111111. Total kombinasi yang dihasilkan berjumlah 256, dimulai dari kode 0 hingga 255 dalam bilangan desimal. Nilai dari 0 sampai 127 desimal merupakan kode ASCII tambahan (Extended ASCII Codes). Tabel berikut berisi karakter ASCII. Dalam sistem operasi Windows dan MS-DOS, pengguna dapat menggunakan karakter ASCII dengan menekan tombol Alt+ [nomor nilai ANSI atau decimal]. Sebagai
34
contoh, tekan kombinasi tombol Alt+65 untuk karakter huruf latin “A” capital. Tabel dibawah ini menunjukkan daftar kode ASCII standar (ASCII Codes) yang dimulai dari nilai 0 sampai 127 desimal.
Character Name
Char
Code
Decimal
Binary
Hex
Null
NUL
Ctrl @
0
00000000
00
Start of Heading
SOH
Ctrl A
1
00000001
01
Start of Text
STX
Ctrl B
2
00000010
02
End of Text
ETX
Ctrl C
3
00000011
03
End of Transmit
EOT
Ctrl D
4
00000100
04
Enquiry
ENQ
Ctrl E
5
00000101
05
Acknowledge
ACK
Ctrl F
6
00000110
06
Bell
BEL
Ctrl G
7
00000111
07
Back Space
BS
Ctrl H
8
00001000
08
Horizontal Tab
TAB
Ctrl I
9
00001001
09
Line Feed
LF
Ctrl J
10
00001010
0A
Vertical Tab
VT
Ctrl K
11
00001011
0B
Form Feed
FF
Ctrl L
12
00001100
0C
Carriage Return
CR
Ctrl M
13
00001101
0D
Shift Out
SO
Ctrl N
14
00001110
0E
Shift In
SI
Ctrl O
15
00001111
0F
Data Line Escape
DLE
Ctrl P
16
00010000
10
Device Control 1
DC1
Ctrl Q
17
00010001
11
35
Device Control 2
DC2
Ctrl R
18
00010010
12
Device Control 3
DC3
Ctrl S
19
00010011
13
Device Control 4
DC4
Ctrl T
20
00010100
14
NAK
Ctrl U
21
00010101
15
SYN
Ctrl V
22
00010110
16
ETB
Ctrl W
23
00010111
17
Cancel
CAN
Ctrl X
24
00011000
18
End of Medium
EM
Ctrl Y
25
00011001
19
Substitute
SUB
Ctrl Z
26
00011010
1A
Escape
ESC
Ctrl [
27
00011011
1B
File Separator
FS
Ctrl \
28
00011100
1C
Group Separator
GS
Ctrl ]
29
00011101
1D
Record Separator
RS
Ctrl ^
30
00011110
1E
Unit Separator
US
Ctrl _
31
00011111
1F
32
00100000
20
Negative Acknowledge Synchronous Idle End of Transmit Block
Space Exclamation
!
Shift 1
33
00100001
21
"
Shift ‘
34
00100010
22
#
Shift 3
35
00100011
23
Dollar Sign
$
Shift 4
36
00100100
24
Percent Sign
%
Shift 5
37
00100101
25
Point Double Quote Pound/Number Sign
36
Ampersand
&
Shift 7
38
00100110
26
Single Quote
‘
‘
39
00100111
27
Left Parenthesis
(
Shift 9
40
00101000
28
Right Parenthesis
)
Shift 0
41
00101001
29
Asterisk
*
Shift 8
42
00101010
2A
Plus Sign
+
Shift =
43
00101011
2B
Comma
,
,
44
00101100
2C
-
-
45
00101101
2D
Period
.
.
46
00101110
2E
Forward Slash
/
/
47
00101111
2F
Zero Digit
0
0
48
00110000
30
One Digit
1
1
49
00110001
31
Two Digit
2
2
50
00110010
32
Three Digit
3
3
51
00110011
33
Four Digit
4
4
52
00110100
34
Five Digit
5
5
53
00110101
35
Six Digit
6
6
54
00110110
36
Seven Digit
7
7
55
00110111
37
Eight Digit
8
8
56
00111000
38
Nine Digit
9
9
57
00111001
39
Colon
:
Shift ;
58
00111010
3A
Semicolon
;
;
59
00111011
3B
Hyphen / Minus Sign
37
Less-Than Sign
<
Shift ,
60
00111100
3C
Equals Sign
=
=
61
00111101
3D
>
Shift .
62
00111110
3E
Question Mark
?
Shift /
63
00111111
3F
At Sign
@
Shift 2
64
01000000
40
Capital A
A
Shift A
65
01000001
41
Capital B
B
Shift B
66
01000010
42
Capital C
C
Shift C
67
01000011
43
Capital D
D
Shift D
68
01000100
44
Capital E
E
Shift E
69
01000101
45
Capital F
F
Shift F
70
01000110
46
Capital G
G
Shift G
71
01000111
47
Capital H
H
Shift H
72
01001000
48
Capital I
I
Shift I
73
01001001
49
Capital J
J
Shift J
74
01001010
4A
Capital K
K
Shift K
75
01001011
4B
Capital L
L
Shift L
76
01001100
4C
Capital M
M
Shift M
77
01001101
4D
Capital N
N
Shift N
78
01001110
4E
Capital O
O
Shift O
79
01001111
4F
Capital P
P
Shift P
80
01010000
50
Capital Q
Q
Shift Q
81
01010001
51
Greater-Than Sign
38
Capital R
R
Shift R
82
01010010
52
Capital S
S
Shift S
83
01010011
53
Capital T
T
Shift T
84
01010100
54
Capital U
U
Shift U
85
01010101
55
Capital V
V
Shift V
86
01010110
56
Capital W
W
Shift W
87
01010111
57
Capital X
X
Shift X
88
01011000
58
Capital Y
Y
Shift Y
89
01011001
59
Capital Z
Z
Shift Z
90
01011010
5A
Left Bracket
[
[
91
01011011
5B
Backward Slash
\
\
92
01011100
5C
Right Bracket
]
]
93
01011101
5D
Caret
^
Shift 6
94
01011110
5E
Underscore
_
Shift -
95
01011111
5F
Back Quote
`
`
96
01100000
60
Lower-case A
a
A
97
01100001
61
Lower-case B
b
B
98
01100010
62
Lower-case C
c
C
99
01100011
63
Lower-case D
d
D
100
01100100
64
Lower-case E
e
E
101
01100101
65
Lower-case F
f
F
102
01100110
66
Lower-case G
g
G
103
01100111
67
39
Lower-case H
h
H
104
01101000
68
Lower-case I
I
I
105
01101001
69
Lower-case J
j
J
106
01101010
6A
Lower-case K
k
K
107
01101011
6B
Lower-case L
l
L
108
01101100
6C
Lower-case M
m
M
109
01101101
6D
Lower-case N
n
N
110
01101110
6E
Lower-case O
o
O
111
01101111
6F
Lower-case P
p
P
112
01110000
70
Lower-case Q
q
Q
113
01110001
71
Lower-case R
r
R
114
01110010
72
Lower-case S
s
S
115
01110011
73
Lower-case T
t
T
116
01110100
74
Lower-case U
u
U
117
01110101
75
Lower-case V
v
V
118
01110110
76
Lower-case W
w
W
119
01110111
77
Lower-case X
x
X
120
01111000
78
Lower-case Y
y
Y
121
01111001
79
Lower-case Z
z
Z
122
01111010
7A
Left Brace
{
Shift [
123
01111011
7B
Vertical Bar
|
Shift \
124
01111100
7C
Right Brace
}
Shift ]
125
01111101
7D
40
Tilde
~
Delta
D
Shift `
126
01111110
7E
127
01111111
7F
Tabel 2.6. Kode ASCII Standart
2.2.6. Motor DC 1. Definisi Motor DC Menurut Suwarno, Thomas Sri Widodo dan Suryono (2009:26), “Motor DC merupakan suatu alat yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik.
Motor
bekerja
berdasarkan
prinsip
induksi
elektromagnetik.” Menurut Arifin dan Ardi Amir (2009:50) “Motor arus searah (DC) adalah mesin yang mengubah energi listrik dc menjadi energy mekanis (putaran).” Bentuk fisik motor DC pada dasarnya sama dengan generator DC, dimana komponen utamanya terdiri dari tiga bagian, Menurut Arifin dan Ardi Amir dalam jurnal (2009:50) yakni: a. Kumparan (belitan) jangkar yang terletak pada rotor b. Kumparan (belitan) medan yang terletak pada stator, dan celah udara antara kumparan jangkar dan kumparan medan. Bentuk fisik dari motor DC dapat dilihat pada gambar berikut:
Sumber : Arifin dan Ardi Amir (2009:50) Gambar 2.6. Motor DC
41
2. Macam-Macam Motor DC Mesin DC dibedakan berdasarkan sumber penguatannya (exciter), Penggolongan Motor DC adalah sebagai berikut: a. Motor DC berpenguatan bebas 51 Pada motor DC berpenguatan bebas, sumber penguatnya tersendiri, biasanya berupa sumber DC yang lain. Oleh karena itu, kumparan medannya terpisah (tidak memiliki hubungan listrik) dengan kumparan jangkarnya. b. Motor DC berpenguatan sendiri Motor DC berpenguatan sendiri tidak memiliki sumber penguat tersendiri. Kumparan medan dihubungkan dengan kumparan jangkar. Bersarkan hubungan itu, motor DC berpenguatan sendiri dapat dibedakan menjadi 3, menurut Arifin dan Ardi Amir di dalam jurnal (2009:50): 1. Motor DC seri (kumparan medan seri dengan kumparan jangkar) 2. Motor DC shunt (kumparan medan paralel dengan kumparan jangkar) 3. Motor DC kompon (memiliki dua kumparan medan, dimana satu kumparan dihubung seri dengan kumparan jangkar, sedangkan kumparan lainnya dihubung paralel dengan kumparan jangkar).
2. Prinsip dan Cara Kerja
42
Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor. Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub.
Gambar 2.7. Cara Kerja Motor DC Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari
43
medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum : a. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. b. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. c. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan. d. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi.
44
Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.
2.2.7. Resistor 1. Definisi Resistor Menurut Rusmadi (2009:10), bahwa “Resistor adalah tahanan atau hambatan arus listrik”. Menurut Budiharto (2009:1), “Salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik”. Dari
pengertian
Resistor adalah Komponen
di
atas
elektronika
dapat yang
disimpulkan berfungsi
bahwa.
memberikan
tahanan atau hambatan arus listrik.
Sumber : Rusmadi (2009:12) Gambar 2.8. Resistor Karakteristik utama dari resisitor adalah resisitansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, listrik dan induktansi.
45
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
Sumber : Rusmadi (2009:13) Gambar 2.9. Skema Warna Resistor Ohm (simbol: Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Ohm. Nilai satuan terbesar yang digunakan untuk menentukan besarnya nilai resistor adalah: 1 Mega Ohm (MΩ) = 1.000.000 Ohm. 1 kilo Ohm (KΩ)
= 1.000 Ohm.
2.2.8. Transistor 1. Definisi Transistor Menurut Budiharto (2009:3), bahwa “Transistor adalah memiliki 3 terminal biasanya dibuat dari bahan silicon atau germanium”.
46
Menurut Rusmadi (2009:42), bahwa “Transistor adalah merupakan komponen dasar yang paling penting dan banyak dipergunakan dalam setiap rangkaian”. Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa Transistor adalah merupakan komponen dasar yang paling dan banyak digunakan pada setiap rangkaian. Alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Sumber : Rusmadi (2009:40) Gambar 2.10. Transistor Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar
47
daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Dalam bidang elektronika kita mengenal 2 macam jenis transistor menurut Rusmadi (2009:40) yaitu: a. NPN (Negative Positive Negative) Transistor NPN terdiri dari 1 lapisan semikondutor tipe-p di antara 2 lapisan semikonduktor tipe-n. Arus kecil yang memasuki basis pada emitter dikuatkan di keluran kolektor. Dengan kata lain, transistor NPN hidup ketika tegangan basis lebih tinggi dari pada tengan emitter.
Sumber : Rusmadi (2009:41) Gambar 2.11. Simbol Transistor NPN
b. PNP (Positive Negative Positive) Transistor PNP terdiri dari 2 lapisan semikonduktor tipe-n di antara 2 alpisan semikonduktor tipe-p. arus kecil yang meninggalkan basis pada moda tunggal emitter dikuatkan dikeluran kolektor. Dengan kata lain, transistor PNP hidup ketika tegangan basis lebih rendah dari pada tegangan emitter.
48
Sumber : Rusmadi (2009:41) Gambar 2.12. Simbol Transistor PNP Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio.
Dalam
rangkaian-rangkaian digital,
transistor
digunakan.
sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
2.2.9. Kristal Kristal adalah salah satu komponen elektronika yang daspat digunakan
sebagai
pembangkit
frekuensi
(oscilator).
Apabila
dibandingkan dengan rangkaian LC, maka kristal memiliki tingkat kestabilan lebih tinggi dalam membangkitkan frekuensi.
49
Gambar 2.13. Simbol kristal Penyusun sebuah kristal disebut bahan piezoelectric, antara lain adalah rochelle salt, tourmaline, dan quartz. Inilah yang menyebabkan terjadinya efek piezoelectricity, yaitu timbulnya muatan listrik pada bahanbahan tersebut apabila diberikan tekanan. Bahan-bahan ini terpasang diantara dua pelat dan sebuah per (spring). Spring akan memberikan tekanan secara mekanik pada pelat tersebut, saat kristal bekerja. Kristal akan netral saat kondisi normal, yang berarti kristal tidak mendapat tekanan. Saat mendapat tekanan di kedua sisi samkakignya, maka akan menyebabkan kristal menyempit dan menimbulkan muatan berbeda pada keduanya. Sedangkan jika mendapat tekanan di bagian atas-bawahnya, maka kristal akan merenggang, dan terjadi beda muatan pula pada kedua bagian tersebut, dengan polaritas yang berlawanan dengan pada saat kristal mendapat tekanan dari samping. Jadi apabila dua kejadian diatas terjadi bergantian, maka akan menghasilkan tegangan bolak-balik (AC). Tinggi rendahnya frekuensi yang dihasilkan oleh kristal, berbanding lurus dengan ketebalan bahan penyusunnya.
2.2.10. Optocoupler Menurut Mery Subito dan Rizal (2012:184) “Optocoupler adalah piranti elektronika yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu on-off.“ Opto berarti optik dan coupler berarti pemicu. Jadi dapat diartikan bahwa optocoupler merupakan
suatu
komponen yang bekerja
50
berdasarkan picu cahaya optik, yang terdiri atas dua bagian yaitu transmitter dan receiver. 1. Transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah yang cahaya tidak
terlihat oleh
mata
telanjang.
Jika
dibandingkan dengan
menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. 2. Receiver dibangun dari sebuah phototransistor yaitu suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Spektrum infra merah yang merupakan sumber cahaya menghasilkan energi panas yang lebih besar dari cahaya tampak.
Prinsip kerja dari optocoupler adalah : 1. Jika antara phototransistor dan LED terhalang maka phototransistor tersebut akan off sehingga keluaran dari kolektor akan berlogika high. 2. Sebaliknya jika antara Phototransistor dan LED tidak terhalang maka phototransistor tersebut akan on sehingga keluarannya akan berlogika low.
2.2.11. Konsep Dasar IC (Integrated Circuit) 1. Definisi IC (Integrated Circuit) Menurut Rusmadi (2009:46), bahwa “IC adalah Sebuah rangakian terpadu”. Komponen Integrated Circuit dirancang dari beberapa
51
komponen elektronika seperti transistor, dioda, resistor, kapasitor, dan komponen lainya, sehingga menjadi satu kesatuan yang berbentuk chip.
Sumber : Rusmadi (2009:46) Gambar 2.14. Integrated Circuit
Menurut Rusmadi (2009:48), ada beberapa keuntungan dari pengguna IC diantaranya ialah: b. Bentuk fisiknya kecil sehingga rangakian jadinya akan kelihatan kecil dan kompak (compo). c. Catu daya yang diperlukan kecil. d. Sistem operasional sangat praktis dan cepat e. Baik pemasangan maupun pemakaiannya mudah dan praktis. f. Harganya relatif murah dibanding dengan menggunakan transistor.
2.2.12. IC L293D 1. Definisi IC L293D IC L293D adalah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC
dan
dapat
dikendalikan
dengan
rangkaian
TTL
maupun
mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat
52
dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2 buah motor DC. Konstruksi pin driver motor DC IC L293D adalah sebagai berikut.
Input 1 Input 2
Output
+
-
Putar Kanan
-
+
Putar Kiri
-
-
Stop
+
+
Stop
Tabel 2.7. True Table IC L293D
2. Konfigurasi Pin Driver Motor DC IC L293D
Sumber : L293D Datasheet (2004:1) Gambar 2.15. Konfigurasi Pin IC L293D a. Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah untuk menggerakan motor DC.
53
b. Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC. c. Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver yang dihubungkan ke motor DC. d. Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan. e. Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.
2.2.13. IC MAX232 1. Definisi IC MAX232 Menurut Dan Lajanto (2010:2) “MAX232 merupakan salah satu jenis IC rangkaian antar muka dual RS-232 transmitter / receiver yang memenuhi semua spesifikasi standar EIA-232-E. IC MAX232 hanya membutuhkan power supply 5V ( single power supply ) sebagai catu. IC MAX232 di sini berfungsi untuk merubah level tegangan pada COM1 menjadi level tegangan TTL / CMOS. IC MAX232 terdiri atas tiga bagian yaitu dual charge-pump voltage converter, driver RS232, dan receiver RS232.”
54
Sumber : MAX232 Datasheet (2004:1) Gambar 2.16. Konfigurasi Pin IC MAX232
2.2.14. Literature Review Menurut Guritno, Sudaryono dan Untung Rahardja (2010:86), “Literature Review dalam suatu penelitian adalah mengetahui apakah para peneliti lain telah menemukan jawaban untuk pertanyaan-pertanyaan penelitian yang kita rumuskan jika dapat menemukan jawaban pertanyaan penelitian tersebut dalam berbagai pustaka atau laporan hasil penelitian yang paling actual, maka kita tidak perlu melakukan penelitian yang sama. Beberapa Literature review tersebut adalah sebagai berikut: 1. Penelitian yang dilakukan oleh Ricky Anwar dari UNIVERSITAS GUNADARMA yang berjudul “Pintu Air Otomatis Berbasis Mikrokontroler” tahun 2012, dimana sistem tersebut menggunakan rangkaian simulasi dari kerja sensor yang dapat menggerakkan sebuah motor stepper secara otomatis. Untuk jenis mikrokontroller yang digunakan adalah mikrokontroller AT89S51.
55
2. Penelitian yang dilakukan oleh Hani’ah Mahmudah dari INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER yang berjudul “Sistem Kontrol Pintu Air Otomatis Berdasarkan Curah Hujan Menggunakan SMS Gateway” tahun 2011, dimana prinsip kerja dari sistem ini adalah HP pengirim (Tx) mendapat data dari database yang diolah dan diproses oleh perangkat lunak yaitu Visual Basic 6.0 dari PC server. Kemudian HP pengirim mengirim SMS ke HP penerima (Rx) kemudian pesan diteruskan ke Mikrokontroller. Mikrokontroller ini akan mengolah karakter pesan tersebut ke format PDU (Protocol Data Unit) dan bilangan hexadecimal sehingga dapat memberikan aksi yang berupa instruksi untuk menggerakkan driver motor yang telah terhubung dengan motor stepper yang ecara otomatis, motor stepper akan membuka dan menutup pintu air secara otomatis dengan cara bergeser ke atas dan ke bawah sesuai level curah hujan. 3. Penelitian yang dilakukan oleh Safrudin Budi Utomo Dwi Hartanto dari UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA yang berjudul “Prototipe Pintu Bendungan Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 16” tahun 2012, metode yang digunakan dalam membangun prototipe pintu bendungan otomatis berbasis ATmega 16 ini menggunakan metode rancang bangun yang terdiri atas beberapa tahap, yaitu: Identifikasi kebutuhan, Analisis Kebutuhan, Perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, Pembuatan alat, Pengujian Alat dan Pengoperasian Alat. Perangkat keras terdiri dari Sistem minimum ATmega16 sebagai pengendali utama, Sensor ketinggian air (water
56
level control) sebagai pendeteksi ketinggianair, Sensor cahaya infrareddan photodiodesebagai pendeteksi ketinggian pintu bendungan, Motor DC sebagai penggerak pintu bendungan dan LCD sebagai penampil ketinggian air dan ketinggian pintu bendungan. 4. Penelitian yang dilakukan oleh Fajar Permana dari UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG yang berjudul “Pembuatan Sistem Monitoring Ketinggian Air Dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler ATMega8535” tahun 2009, realisasi pembuatan sistem monitoring ketinggian air dengan sensor ultrasonik ini adalah untuk mendeteksi jarak permukaan air dengan sensor. Datanya lalu akan diolah oleh mikrokontroler untuk di tampilkan pada LCD. Sistem ini juga memiliki tanda peringatan yang lain yaitu berupa lampu indikator dan alarm buzzer. 5. Penelitian yang dilakukan oleh Tegar Bhakti Prihantoro dan Rizky Charli Wijaya Husni dari AMIK GLOBAL INFORMATIKA MDP PALEMBANG yang berjudul “Alat Pendeteksi Tinggi Permukaan Air Secara Otomatis Pada Bak Penampungan Air Mengunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler” tahun 2011, alat ini dapat mengisi bak air penampungan berdasarkan volume dan tinggi air berdasarkan keperluan dengan cara melakukan inputan nilai dari keypad, hasil akan ditampilkan di LCD (Liquid Crystal Display). Sensor ultasonik berfungsi sebagai alat utama untuk mengetahui ketinggian air pada bak penampungan disertakan dengan rangkaian relay sebagai saklar otomatis untuk mesin pompa air.
57
Dari beberapa sumber literature review diatas, dapat diketahui bahwa penelitian tentang mikrokontroler, sensor ketinggian air dan pintu air otomatis sudah banyak dibahas. Dalam beberapa sumber literature review tersebut informasi yang diberikan masih terbatas dengan jarak yaitu sebatas menampilkan text pada LCD. Sedangkan saat ini kemajuan teknologi sudah berkembang dengan pesat. Sehingga pengontrolan dapat dilakukan tanpa terbatas oleh jarak (anywhere). Dan salah satu teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk memberikan informasi dan pengontrolan jarak jauh adalah dengan menggunakan SMS Gateway. Untuk itu dibuatlah penelitian yang berjudul “Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis dan Informasi Ketinggian Air menggunakan SMS Gateway”.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN 3.1.
Perancangan Sistem Kontrol Pada perancangan di sini meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Gambaran secara umum berupa diagram blok rancangan alat adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.1.
3.2.
Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Dalam perancangan perangkat keras ini dibutuhkan beberapa komponen elektronikan dan device penunjang agar sistem dapat berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Dalam perancangan perangkat keras ini alat dan bahan yang dibutuhkan adalah: 1.
Handphone
2.
Modem
3.
Rangkaian Mikrokontroler ATmega8
4.
Rangkaian Sensor
5.
Rangkaian Motor DC
6.
Catu Daya Agar mudah dipahami maka penulis membaut diagram blog dan
alur kerjanya:
59
Motor DC L293D
7,5V DC
Optocoupler PC817
ATmega8
Kabel DB9
Modem Serial
5V DC
Catu Daya
Gambar 3.1. Diagram Blok Perancangan Perangkat Keras
3.2.1. Rangkaian Mikrokontroler ATmega8 Rangkaian mikrokontroler ini merupakan tempat pengolahan data dan pengoperasian alat. Dan dalam rancangan ini, mikrokontroler berfungsi sebagai otak dari seluruh sistem rancangan. Mikrokontoler ATmega8 ini memiliki 4 buah port dan berbagai pin yang digunakan untuk menampung input dan output data dan terhubung langsung dengan rangkaian-rangkaian pendukung lainnya. Port yang akan digunakan dalam pembuatan: 1. PORTD.0 dan PORTD.1 digunakan
sebagai
mikrokontroler dengan modem melalui kabel DB9.
interface antara
60
2. PORTD.2 dan PORTD.3 digunakan sebagai input sensor melalui IC Optocoupler PC817. 3. PORTC.4 dan PORTC.5 digunakan sebagai input dan output untuk menggerakkan motor DC melalui IC L293D. 4. Pin reset pada mikrokontroler ATmega8 terletak pada PORTC.6. Rangkaian Power On Reset ini menggunakan kapasitor 10 µF dan resistor 10KΩ. Yang membentuk rrangkaian power on reset di mana rangkaian ini akan mereset rangkaian mikrokontroler, sehingga mikrokontroler tersebut kembali menjalankan program yang ada di dalamnya dari awal.
Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler
61
3.2.2. Rangkaian Sensor Pada rangkaian sensor ini, hanya akan ditampilkan konfigurasi pin pada Optocoupler PC817 sehingga bisa membaca ketinggian air. Cara kerja rangkaian sensor ini secara garis besar seperti saklar. Bagaimana ketika pin 1 pada optocoupler PC817 (U1) mendapat tegangan high dengan perantara air maka output di pin 4 akan low atau on dan langsung dihubungkan
dengan
PORTD.2
pada
mikrokontroler
agar
dapat
mengirimkan informasi ketinggian air. Begitu pun pada optocoupler PC817 (U2).
Optocoupler PC817
Optocoupler PC817
Gambar 3.3. Rangkaian Sensor
62
3.2.3. Rangkaian Motor DC Pada rangkaian motor DC ini, ditampilkan bagaimana IC L293D dihubungkan ke motor DC agar dapat merubah arah putaran motor dengan memberikan polaritas yang dibalik, yang akan menyebabkan motor dapat bergerak dengan arah yang berlawanan. Sehingga Motor DC dapat berfungsi untuk membuka dan menutup pintu air.
Motor DC
Gambar 3.4. Rangkaian Motor DC Prinsip kerja dari rangkaian motor DC ini dapat dilihat pada tabel berikut: PORTC.5
PORTC.4
Output
Input 1
Input 2
+
-
Putar Kanan
-
+
Putar Kiri
-
-
Stop
+
+
Stop
Tabel 3.1. Tegangan Input Motor DC
63
3.2.4. Rangkaian Catu Daya Agar alat yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan sumber tegangan listrik sebagai catu daya. Alat ini menggunakan catu daya yang merubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Rangkaian catu daya yang digunakan mendapatkan sumber tegangan dari PLN sebesar 220V AC. Tegangan tersebut kemudian diturunkan menjadi 7,5V AC melalui trafo penurun tegangan (Step Down). Tegangan 7,5V AC tersebut kemudian disearahkan menjadi tegangan DC oleh dioda bridge. Keluaran dari diode bridge ini kemudian masuk ke kapasitor yang bertujuan untuk mengurangi noise pada tegangan DC. Agar output 7,5V DC menjadi 5V DC maka tegangan 7,5V DC dihubungkan ke rangkaian regulator LM7805. Pada rangkaian catu daya ini akan digunakan untuk memberikan tegangan kerja pada modem sebesar 7,5V. Sedangkan catu daya pada mikrokontroler, sensor dan motor DC sebesar 5V.
220V AC
7,5V DC
T
7,5V DC
LM7805 In
Out Com
5V DC C1
0V AC
-
Ground Gambar 3.5. Rangkaian Catu Daya
64
No
Nama
Keterangan
1
C1
Kapasitor 1 dengan muatan 1000 µf
2
LM7805
Untuk membatasi tegangan output sebesar 5V DC
3
Trafo
Sebagai penurun tegangan dan pengkonversi arus AC menjadi DC dengan output 7,5V DC Tabel 3.2. Keterangan Catu Daya
3.3.
Perancangan Perangkat Lunak (Software)
3.3.1. Penulisan Listing Program Pada perancangan perangkat lunak yaitu menggunakan software BASCOM-AVR yang digunakan untuk menuliskan listing program dan mengkompilasi file program menjadi file hexa. File hexa yang dihasilkan setelah
proses
kompilasi
tersebut
akan
dimasukkan
ke
dalam
mikrokontroler, sehingga mikrokontroler akan bekerja sesuai dengan perintah yang ada pada memori flash. Sehingga dapat mengontrol motor DC untuk membuka dan menutup pintu, dapat membaca inputan sensor dan dapat mengirimkan SMS.
Gambar 3.6. Halaman Utama BASCOM-AVR
65
Setelah form utama program BASCOM-AVR ditampilkan, maka selanjutnya adalah membuat new file dengan nama SMS_Iinformation5.
Gambar 3.7. New File dalam BASCOM-AVR
Contoh
penulisan
listing
program
dengan
SMS_Information5 dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Contoh Penulisan Listing Program
nama
file
66
Langkah selanjutnya adalah mengkompile program, dengan cara memilih icon Compile Program atau tekan F7 pada keyboard agar listing program yang dibuat dikompile menjadi file dengan extention hex.
Gambar 3.9. Compiler dalam BASCOM-AVR Proses kompilasi akan terlihat seperti pada gambar 3.10.
Gambar 3.10. Proses Compile
67
Setelah dicompile maka penyimpanan listing program yang telah dibuat kemudian disimpan pada folder yang sudah ditentukan dengan extention file “.hex”.
Gambar 3.11. File Hex BASCOM-AVR
3.3.2. Pengisian Program Mikrokontroler ATmega8 Mikrokontroler bisa bekerja jika didalam sudah dimasukan listing program yang sudah dibuat dengan megngunakan software BASCOMAVR.
Untuk
melakukan
proses
pengisian
program
kedalam
mikrokontroler ATmega8 dibutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak sebagai berikut: 1. Perangkat Keras (Hardware)
68
Pada
perangkat
keras
menggunakan
USB-ASP
(USB
Downloader) yang berfungsi untuk memasukan program yang telah dibuat kedalam mikrokontroler ATmega8. 2. Perangkat Lunak (Software) Pada perancangan perangkat lunak yaitu menggunakan software Progisp 1.72. Adapun tampilan program Progisp adalah sebagai berikut:
Gambar 3.12. Halaman Utama Progisp
Pemilihan tipe mikrokontroler yang akan dimasukan program. Klik Select Chip, pilih jenis mikrokontroler ATmega8.
69
Gambar 3.13. Select Mikrokontroler Langkah selanjutnya, melakukan pengambilan file yang sudah tersimpan pada folder yang ditentukan. Klik File Load Flash Pilih File dengan extention .hex Open.
Gambar 3.14. Load File
70
Gambar 3.15. Select File Sebagai contoh file extention yang akan diambil adalah SMS_INFORMATION5.HEX. Setelah selesai memilih file, langkah selanjutnya adalah flash. Klik Button Auto.
Gambar 3.16. Flash Program Ketika selesai proses flash, maka akan muncul status seperti gambar 3.17.
71
Gambar 3.17. Successfully Flash
3.4.
Perancangan Prototipe Prototipe pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air, dalam perancangan disusun menyerupai akuarium yang disekat pada bidang tengahnya untuk dibuat sebagai pintu. Bahan dalam perancangan prototype terbuat dari kaca. Motor DC
Sensor Pintu Air Mikro
Modem Gambar 3.18. Perancangan Prototipe
72
3.5.
Flowchart Sistem Pada pembuatan sebuah sistem pengontrolan diperlukan sebuah gambar yang dapat menjelaskan alur ataupun langkah-langkah dari suatu sistem yang dibuat. Sehingga dapat memberikan penjelasan dalam bentuk gambar. Penjelasan yang berupa proses merupakan gambar dari flowchart sistem yang akan dibuat. Tujuan dari pembuatan flowchart ini adalah untuk mempermudah pembaca dan pembuat sistem itu sendiri untuk dapat memahami
langkah-langkah
serta
kemungkinan-kemungkinan
dari
beberapa keputusan. Dalam pembuatan Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway digunakan flowchart program sebagai berikut:
73
Gambar 3.19. Flowchart Program
3.6. User Requirement 3.6.1. Elisitasi Tahap I Elisitasi tahap I disusun berdasarkan hasil wawancara dengan stakeholder dan petugas pintu air bendungan 10 Cisadane mengenai seluruh rancangan sistem pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air yang diusulkan. Berikut tabel Elisitasi Tahap I:
74
Tabel 3.3. Elisitasi Tahap I Functional Analisa Kebutuhan Saya ingin sistem dapat: 1 Bekerja secara Embedded System 2 Efektif dalam pengontrolan 3 Sistem dapat bekerja secara realtime 4 Sistem dapat diintegrasikan dengan peralatan monitoring 5 Pengontrolan melalui SMS 6 Dapat dikontrol oleh semua provider 7 Memberikan informasi ketinggian air secara otomatis 8 Memiliki lampu indikator ketinggian air 9 Memiliki 2 sensor ketinggian air 10 Ketika sensor 1 aktif mengirimkan SMS ”waspada” 11 Ketika sensor 2 aktif mengirimkan SMS ”siaga” 12 Motor DC untuk membuka pintu air 13 Motor DC untuk menutup pintu air 14 Menggunakan format SMS “Open” untuk membuka pintu air 15 Menggunakan format SMS “Close” untuk menutup pintu air 16 Memberikan report SMS ketika pintu sudah ditutup atau dibuka Non Functional Saya ingin sistem dapat: 1 Pengontrolan tidak terbatas oleh jarak 2 Informasi ketinggian air dengan bahasa yang formal 3 Hanya bisa diakses oleh admin Penyusun
(Jazuli Nugroho) Nim : 0933463241 Stakeholder
(Sumarto, S.T)
75
3.6.2. Elisitasi Tahap II Elisitasi Tahap II dibentuk berdasarkan Elisitasi Tahap I yang kemudian diklasifikasikan lagi dengan menggunakan metode MDI. Berdasarkan Tabel 3.4. terdapat 2 functional dan 1 non function optionnya Inessential (I) dan harus dieliminasi. Semua requirement tersebut merupakan bagian dari sistem yang dibahas, namun sifatnya tidak terlalu penting karena walaupun ke-3 requirement tersebut tidak dipenuhi, sistem pengontrolan dapat running tanpa error. Sesuai dengan ruang lingkup penelitian yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, maka semua requirement di atas diberi opsi I (Inessential) dan yang dapat terlihat pada tabel elisitasi berikut ini :
76
Tabel 3.4. Elisitasi Tahap II Functional Analisa Kebutuhan Saya ingin sistem dapat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Bekerja secara Embedded System Efektif dalam pengontrolan Sistem dapat bekerja secara realtime Sistem dapat diintegrasikan dengan peralatan monitoring Pengontrolan melalui SMS Dapat dikontrol oleh semua provider Memberikan informasi ketinggian air secara otomatis Memiliki lampu indikator ketinggian air Memiliki 2 sensor ketinggian air Ketika sensor 1 aktif mengirimkan SMS ”waspada” Ketika sensor 2 aktif mengirimkan SMS ”siaga” Motor DC untuk membuka pintu air Motor DC untuk menutup pintu air Menggunakan format SMS “Open” untuk membuka pintu air 15 Menggunakan format SMS “Close” untuk menutup pintu air 16 Memberikan report SMS ketika pintu sudah ditutup atau dibuka Non Functional Saya ingin sistem dapat: 1 Pengontrolan tidak terbatas oleh jarak 2 Informasi ketinggian air dengan bahasa yang formal 3 Hanya bisa diakses oleh admin Keterangan : M
=
Mandatory
D
=
Desirable
I
=
Nessential
M
D
I
77
3.6.3. Elisitasi Tahap III Berdasarkan Elisitasi Tahap II di atas, dibentuklah Elisitasi Tahap III yang diklasifikasikan kembali dengan menggunakan metode TOE dengan opsi HML. Berikut tabel elisitasi tahap III tersebut: Tabel 3.5. Elisitasi Tahap III Functional Analisis Kebutuhan Saya ingin sistem dapat : NO
T
URAIAN L
Bekerja secara Embedded System Efektif dalam pengontrolan Sistem dapat bekerja secara realtime Pengontrolan melalui SMS Dapat dikontrol oleh semua provider Memberikan informasi ketinggian air secara 6 otomatis Memiliki 2 sensor ketinggian air 7 Ketika sensor 1 aktif mengirimkan SMS 8 ”waspada” Ketika sensor 2 aktif mengirimkan SMS 9 ”siaga” 10 Motor DC untuk membuka pintu air 11 Motor DC untuk menutup pintu air Menggunakan format SMS “Open” untuk 12 membuka pintu air Menggunakan format SMS “Close” untuk 13 menutup pintu air Memberikan report SMS ketika pintu sudah 14 ditutup atau dibuka Non Functional 1 2 3 4 5
NO.
URAIAN
1
Pengontrolan tidak terbatas oleh jarak Informasi ketinggian air dengan bahasa yang formal
2
M
O H
L
H
L
M
E L
M
T M
O M H
E M
H
L
H
L
H
78
Keterangan : T : Technical
L
: Low
O : Operational
M
: Middle
E : Economic
H
: High
3.6.4. Final Elisitasi Final elisitasi merupakan bentuk akhir dari tahap-tahap elisitasi yang dapat dijadikan acuan dan dasar pengembangan sistem pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan SMS Gateway. Berdasarkan elisitasi tahap III diatas, dihasilkanlah 14 fucntional dan 2 non fucntional final elisitasi yang diharapkan dapat mempermudah dalam membuat suatu sistem pengontrolannya. Berikut tabel final elisitasi tersebut:
79
Tabel 3.6. Final Elisitasi Functional Analisis Kebutuhan 1 Bekerja secara Embedded System 2 Efektif dalam pengontrolan 3 Sistem dapat bekerja secara realtime 4 Pengontrolan melalui SMS 5 Dapat dikontrol oleh semua provider 6 Memberikan informasi ketinggian air secara otomatis 7 Memiliki 2 sensor ketinggian air 8 Ketika sensor 1 aktif mengirimkan SMS ”waspada” 9 Ketika sensor 2 aktif mengirimkan SMS ”siaga” 10 Motor DC untuk membuka pintu air 11 Motor DC untuk menutup pintu air 12 Menggunakan format SMS “Open” untuk membuka pintu air 13 Menggunakan format SMS “Close” untuk menutup pintu air 14 Memberikan report SMS ketika pintu sudah ditutup atau dibuka Non Functional 1 Pengontrolan tidak terbatas oleh jarak 2 Informasi ketinggian air dengan bahasa yang formal Penyusun
(Jazuli Nugroho) NIM: 0933463241 Mengetahui, Pembimbing I
Pembimbing II
(Asep Saefullah, S.Pd, M.Kom) NID: 06121
(Moch. Firmansyah, S.Kom) NID: 10004 Menyetujui,
Stakeholder
Kepala Jurusan
(Sumarto, S.T)
(Ferry Sudarto, S.Kom, M.Pd) NIP: 079010
BAB IV UJI COBA DAN ANALISA 4.1.
Uji Coba Setelah melakukan perancangan dan pemasangan komponen, selanjutnya adalah melakukan serangkaian uji coba pada masing – masing blok rangkaian yang bertujuan untuk mendapatkan kesesuaian spesifikasi dan hasil yang diinginkan. Untuk lebih jelas mengenai pembahasan hasil uji coba yang akan dilakukan dapat dilihat pada sub bab berikut.
4.1.1. Pengujian Rangkaian Driver Motor DC Perancangan driver motor ini menggunakan L293D sebagai penggerak dan menentukan arah putaran motor dc. Dengan memberikan logika pada kedua masukan dari driver motor maka pergerakan motor dc dapat dikendalikan. Apabila inputan 1 (IN1) diberikan logika hight (5V) dan inputan 2 (IN2) diberikan logika low(0V) maka motor dc akan bergerak maju. Sedangkan apabila inputan 1 (IN1) diberikan logika low(0V) dan inputan 2 (IN2) diberikan logika hight (5V) maka motor dc akan bergerak mundur. Dan apabila logika kedua inputan sama, baik logika low dengan low atau hight dengan hight maka motor akan berhenti atau diam. Pada pengujian driver motor DC ini menggunakan software Proteus.
81
Gambar 4.1. Motor DC Bergerak Maju
Gambar 4.2. Motor DC Bergerak Mundur
Gambar 4.3. Motor DC Tidak Bergerak
82
Gambar 4.4. Motor DC Tetap Tidak Bergerak
4.1.2. Pengujian Rangkaian Sensor Ketinggian Air Perancangan sensor ketinggian air menggunakan octocoupler PC817 yang berfungsi sebagai switch ketika air penghantar tegangan. Dalam rangkaian sensor ketinggian air memiliki 2 octocoupler untuk menjadi indikator ketinggian air level 1 dan level 2. Ketika air belum mengenai rangkaian sensor maka sensor belum berfungsi. Dan ketika air mengenai rangkaian sensor maka sensor akan mendapatkan input tegangan 5V yang dihantarkan melalu air dan output dari octocoupler akan diproses sebagai inputan ke dalam mikrokontroler. Selanjutnya mikrokontroler dapat memproses inputan tersebut sesuai perintah dalam program. Pada pengujian rangkaian sensor ketinggian air ini menggunakan software Proteus. Dan untuk mengetahuinya outputnya low (0V) atau hight (5V) dipasang led.
83
Gambar 4.5. Optocoupler Output Hight
Gambar 4.6. Optocoupler Output Low
84
4.1.3. Pengujian Sending SMS pada Modem Pengujian sending SMS pada Modem bertujuan untuk mengetahui bagaimana format AT-Command yang harus digunakan ketika ingin mengirimkan sebuah SMS melalui modem. Sehingga ketika sensor ketinggian air aktif dapat mengirimkan SMS dengan format AT-Command yang sudah diuji. Pada pengujian sending SMS ini menggunakan software Hyperterminal dan juga menggunakan hardware sebuah kabel RS-232 sebagai interface antara modem dengan komputer atau laptop yang digunakan.
Gambar 4.7. Sending SMS pada Modem Sending SMS berhasil dengan format dan langkah-langkah yang sudah diuji coba sebagai contoh seperti berikut: 1. Ketik AT+CMGS=”083890176522” 2. Ketik isi SMS Test Sending SMS Pada Modem 3. Lalu, Ctrl+Z
85
Kemudian akan diterima oleh handphone seperti gambar berikut:
4.1.4. Pengujian Receive SMS pada Modem Pengujian receive SMS pada Modem bertujuan untuk mengetahui bagaimana format yang diterima modem ketika ada SMS masuk. Sehingga pengujian ini menjadi bahan representasi untuk membuat listing program pada saat ingin menggerakkan motor DC untuk membuka dan menutup pintu air. Pada pengujian receive SMS ini menggunakan software Hyperterminal dan juga menggunakan kabel RS-232 sebagai interface antara modem dengan komputer atau laptop yang digunakan.
Gambar 4.8. Receive SMS pada Modem Ketika modem menerima SMS masuk maka akan seperti pada gambar 4.8. Dapat terlihat index SMS yang masuk yaitu nomer 1. Sehinggia ketika ingin membuka SMS tersebut dapat dilihat pada gambar 4.9.
86
Gambar 4.9. Membuka SMS Dengan format AT+CMGR=1 maka kita bisa melihat isi SMS yang dikirimkan. Sedangkan untuk mendelete SMS dapat dilihat pada gambar 4.10.
Gambar 4.10. Delete SMS
87
4.2.
Analisa Program Pada Mikrokontroler Proses analisa dilakukan untuk mendapatkan kesesuaian antara perangkat keras yang sudah di uji coba dengan perangkat lunak yang telah diprogram ke dalam mikrokontroler ATmega8. Penulisan listing program menggunakan software BASCOM-AVR dengan bahasa basic. Untuk lebih jelas mengenai pembahasan analisa program pada mikrokontroler yang akan dilakukan dapat dilihat pada sub bab berikut.
4.2.1. Analisa Program Sending SMS Ketinggian Air Listing program berikut adalah program untuk mengetahui apakah ketinggian air sudah memasuki sensor level 1 atau sensor level 2. $regfile = "m8def.dat" $crystal = 11059200 $baud = 9600
'Crystal yang digunakan 'Baudrate 9600
'---------------------------------' Konfigurasi Pin I/O Mikro '----------------------------------> Sensor Level Ketinggian Air Enable Int0 Enable Int1 Config Int0 = Change Config Int1 = Change On Int0 Info_level1 On Int1 Info_level2 '---------------------------------' Deklarasi Variabel yang digunakan '---------------------------------Dim No_hp As String * 16 Dim Stat_level1 As Integer Dim Stat_level2 As Integer Stat_level1 = 0 Stat_level2 = 0 No_hp = "+6283890176522"
88
Enable Interrupts 'Menonaktifkan echo string dari modem Print "ATE0" Wait 1 '---------------------------------' Sub yang digunakan '---------------------------------Info_level1: If Stat_level1 = 0 Then Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Bahaya Banjir Level 1" ; Chr(26) Stat_level1 = 1 Else Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Batas Normal" ; Chr(26) Stat_level1 = 0 End If Return Info_level2: If Stat_level2 = 0 Then Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Bahaya Banjir Level 2" ; Chr(26) Stat_level2 = 1 Else Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Ketinggian Air Turun Pada Level 1" ; Chr(26) Stat_level2 = 0 End If Return Adapun fungsi-fungsi pada setiap penulisan listing program sebagai berikut: 1.
$regfile="m8def.dat"
89
Coding ini berfungsi untuk mendeklarasikan tipe mikrokontroler berapa yang akan digunakan. Dicoding tersebut tertulis “m8def.dat” yang dimaksudkan untuk mikrokontroler tipe ATmega8. 2.
$crystal = 11059200 Coding ini berfungsi untuk mendeklarasikan berapa nilai crystal yang digunakan pada rangkaian mikrokontroler.
3.
$baud = 9600 Coding ini berfungsi untuk mendeklarasikan baudrate yang digunakan pada modem dan mikrokontroler.
4.
Enable Int0 Enable Int1 Config Int0 = Change Config Int1 = Change On Int0 Info_level1 On Int1 Info_level2 Coding Enable Int0 dan Enable Int1 berfungsi untuk mengaktifkan PIN Int0 dan Int1 pada mikrokontroler ATmega8. Yang dimaksud Int pada coding tersebut adalah Interupsi. Config Int0 = Change berfungsi untuk memberikan interupsi baik dalam keadaan mendapat logika low(0V) ataupun hight(5V). On Int0 berfungsi untuk memberikan interupsi apa yang akan dilakukan oleh PIN Int, dalam listing program diberikan interupsi untuk menjalankan sub rutine dengan nama Info_level1.
5.
Dim No_hp As String * 16 Dim Stat_level1 As Integer Dim Stat_level2 As Integer
90
Coding Dim berfungsi untuk mendeklarasikan variable dan As berfungsi untuk memberikan type data dari variable tersebut. Dim No_hp As String * 16 artinya adalah variable No_hp dengan type data String sebanyak 16 karakter. Sedangkan untuk Dim Stat_level1 dan Dim Stat_level2 type datanya adalah Integer. 6.
Stat_level1 = 0 Stat_level2 = 0 No_hp = "+6283890176522" Coding ini adalah nilai dari setiap variable Stat_level1 dan Stat_level2 memiliki nilai 0 dan No_hp memiliki nilai “+6283890176522”. Nilai Stat_level berfungsi sebagai kondisi yang akan digunakan ketika sensor On ataupun Off. Sedangkan untuk nilai dari No_hp adalah nomer hp yang akan diberikan informasi ketinggian air.
7.
Info_level1: If Stat_level1 = 0 Then Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Bahaya Banjir Level 1" ; Chr(26) Stat_level1 = 1 Else Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Batas Normal" ; Chr(26) Stat_level1 = 0 End If Return Coding Info_level1: adalah penanda sebagai sub. If Stat_level1 = 0 Then berfungsi untuk mengecheck nilai Stat_level1. If ini baru akan berfungsi ketika Int1 On sehingga jika nilai Stat_level1 = 0 maka akan menjalankan perintah mengirim SMS. Penulisan format sending SMS
91
pada program seperti berikut Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13). Wait 1 artinya menunggu 1 detik setelah itu menuliskan isi SMS yang akan dikirimkan seperti berikut Print "Bahaya Banjir Level 1" ; Chr(26). Lalu mengganti nilai Stat_level1 = 1 menjadi 1 agar tidak terus mengirimkan SMS. Else artinya selain nilai 0 maka akan menjalankan perintah mengirim SMS dengan isi Print "Batas Normal" ; Chr(26). Dan coding Else ini berfungsi ketika ketinggian air sudah turun atau secara teknis Int1 Off maka akan langsung otomatis memberikan informasi SMS ketinggian air.
Setelah menganalisa terhadap listing program ketinggian air ataupun pada saat pengujian sending SMS menggunakan modem. Kesimpulan yang didapat adalah penulisan format SMS tidak bisa seperti pada saat menggunakan software hyperterminal. Sehingga ada beberapa karakter atau langkah-langkah yang harus diganti dengan kode ASCII, diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Tanda kutip dua (“) diganti dengan Chr(34) 2. Tombol Enter diganti dengan Chr(13) 3. Tombol Ctrl+Z diganti dengan Chr(26)
92
4.2.2. Analisa Program Pengontrolan Motor DC melalui SMS Listing program berikut adalah program untuk menggerakan motor DC dengan format yang sudah ditentukan. Dan dalam listing program ini juga akan dianalisa bagaimana cara menghapus SMS yang masuk secara otomatis sehingga inbox pada modem tidak penuh. $regfile = "m8def.dat" $crystal = 11059200 $baud = 9600
'Crystal yang digunakan 'Baudrate 9600
'---------------------------------' Konfigurasi Pin I/O Mikro '---------------------------------Config PORTC.5 = Output Config PORTC.4 = Output '---------------------------------' Penamaan Pin Output Mikro '---------------------------------In_1 Alias PORTC.5 In_2 Alias PORTC.4 '---------------------------------' Deklarasi Variabel yang digunakan '---------------------------------Dim Terima_str As String * 200 Dim Posisi_cmti As Byte , Posisi_pesan As Byte Dim Posisi_index As Byte , Posisi_perintah As Byte Dim Panjang_index As Byte , Panjang_str As Byte Dim Index_sms As String * 3 Dim Perintah As String * 5 Enable Interrupts
93
'---------------------------------' Sub yang digunakan '---------------------------------Buka_pintu: In_1 = 1 In_2 = 0 Waitms 500 Gosub Berhenti Return Tutup_pintu: In_1 = 0 In_2 = 1 Waitms 500 Gosub Berhenti Return Berhenti: In_1 = 0 In_2 = 0 Return Hapus_pesan: Print "AT+CMGD=" ; Index_sms ; Chr(13) Wait 1 Return 'Menonaktifkan echo string dari modem Print "ATE0" Wait 1
94
Main: Do 'Cek String Masuk dari modem Input Terima_str Panjang_str = Len(terima_str) 'Cek Pesan yang baru Masuk Posisi_cmti = Instr(terima_str , "+CMTI") If Posisi_cmti <> 0 Then Posisi_index = Instr(terima_str , ",") Incr Posisi_index Panjang_index = Panjang_str - Posisi_index Incr Panjang_index 'Posisi index SMS masuk Index_sms = Mid(terima_str , Posisi_index , Panjang_index) 'Baca SMS Masuk berdasarkan Index pesan masuk Print "AT+CMGR=" ; Index_sms ; Chr(13) ; Chr(10) End If 'Baca pesan Perintah pengontrolan Posisi_perintah = Instr(terima_str , "Open") If Posisi_perintah = 0 Then Posisi_perintah = Instr(terima_str , "Close") End If If Posisi_perintah <> 0 Then Perintah = Mid(terima_str , Posisi_perintah , 10) Select Case Perintah Case "Open" Gosub Buka_pintu Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Pintu Sudah Dibuka!" ; Chr(26) Case "Close" Gosub Tutup_pintu Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Pintu Sudah Ditutup!" ; Chr(26) End Select Wait 1 Gosub Hapus_pesan End If Loop
Adapun fungsi-fungsi pada setiap penulisan listing program sebagai berikut:
95
1.
Buka_pintu: In_1 = 1 In_2 = 0 Waitms 500 Gosub Berhenti Return Coding ini berfungsi untuk memutar motor searah jarum jam selama 500ms sehingga pintu air dapat terbuka.
2.
Tutup_pintu: In_1 = 0 In_2 = 1 Waitms 500 Gosub Berhenti Return Coding ini berfungsi untuk memutar motor berlawanan jarum jam selama 500ms sehingga pintu air dapat tertutup.
3.
Berhenti: In_1 = 0 In_2 = 0 Return Coding ini berfungsi untuk memberhentikan putaran motor.
4.
If Posisi_perintah <> 0 Then Perintah = Mid(terima_str , Posisi_perintah , 10) Select Case Perintah Case "Open" Gosub Buka_pintu Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Pintu Sudah Dibuka!" ; Chr(26) Case "Close" Gosub Tutup_pintu Print "AT+CMGS=" ; Chr(34) ; No_hp ; Chr(34) ; Chr(13) Wait 1 Print "Pintu Sudah Ditutup!" ; Chr(26) End Select Wait 1 Gosub Hapus_pesan End If Loop
96
Coding ini berfungsi untuk membaca format perintah SMS yang masuk. Apakah SMS tersebut berisi perintah “Open” atau “Close”.
4.3.
Uji Coba Alat Berikut adalah foto dari uji coba alat sistem pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan SMS gateway. 1. Foto Sensor
Gambar 4.11. Sensor Ketinggian Air
97
2. Foto Motor DC
Gambar 4.12. Motor DC
98
3. Foto Keseluruhan Prototipe
Gambar 4.13. Keseluruh Prototipe
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan Dari perancangan dan implementasi yang dilakukan ada beberapa kesimpulan antara lain : 1. Sistem kerja pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan sms gateway dapat dilakukan dengan memanfaatkan komunikasi serial antara mikrokontroler dan modem. 2. Pengontrolan pintu air otomatis dapat dikendalikan dengan format SMS ”Open” untuk membuka dan ”Close” untuk menutup, sehingga tidak bisa sembarangan dikontrol. Dan mikrokontroler pun dapat fokus akan perintah yang sudah diinterupsikan. 3. Untuk sensor ketinggian air dapat memanfaatkan Optocoupler PC817 sebanyak 1 komponen untuk 1 sensor. Jadi ada 2 Optocoupler yang dimanfaatkan
sebagai
interface
dengan
mikrokontroler
untuk
memberikan informasi ketinggian air melalui SMS. 5.2
Saran Berdasarkan perancangan dan kesimpulan diatas, ada beberapa saran yang dapat diberikan dalam rangka pengembangan Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway yaitu : 1.
Dapat ditingkatkan dalam keamanan dan respon sistem dalam pengontrolan pintu air otomatis.
100
2.
Sensor ketinggian air dapat diintegrasikan dengan sistem monitoring sehingga data ketinggian air dapat disimpan dan menjadi bahan pertimbangan dalam mengambil keputusan.
3.
Informasi ketinggian air dapat diintegrasikan dengan database sehingga dapat menambahkan atau menghapus nomor yang akan dikirimkan informasi.
DAFTAR PUSTAKA
Arifin dan Ardi Amir. 2009. “Pemodelan Dan Pengendalian Motor Listrik U.S Electric Motors Type Dripproof 1750 Rpm/40 Hp/240 Volt”. Universitas Tadulako. Jurnal JIMT, Vol. 6, No. 1, Mei 2009: 50 – 59. Budiharto, Widodo. 2009. ”10 Proyek Robot Spektakuler”. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. Cahyo Rossy W, Wiranto Herry Utomo, Theophilus Wellem. 2006. “Perancangan dan Implementasi Sistem Informasi Layanan Short Messaging Service (SMS)”. Jurnal Informatika, Vol.2 No.2 – Desember 2006. Dan Lajanto. 2010. “Sistem Kendali Umpan Balik Pada Lampu Berbasis Short Message Service (SMS)”. Universitas Tanjungpura-Pontianak. Dayat Kurniawan, 2009. “ATmega8 dan Aplikasinya”. Jakarta : Alex Media Komputindo. Erinofiardi, Nurul Iman Supardi, Redi. 2012. “Penggunaan PLC Dalam Pengontrolan Temperatur, Simulasi Pada Prototype Ruangan”. Jurnal Mekanikal, Vol.3 No.2 – Juli 2012. Franky Chandra, Deni Arifianto. 2011. ”Jago Elektronika Rangkaian Sistem Otomatis”. Jakarta : PT Kawan Pustaka. Goal, Chr. Jimmy L.2008. “Pemahaman Dan Aplikasi Sistem Informasi Manajemen”. Jakarta : Grasindo. Guritno, Sudaryono dan Untung Rahardja. “theory and application of IT Research”, April 2010, Halaman: 302. Mery Subito, Rizal. 2012. “Alat Pengukur Pemakaian Energi Listrik Menggunakan Sensor Optocoupler Dan Mikrokontroler AT89S52”. Jurnal Ilmiah Foristek Vol.2, No.2, September 2012. Mustakini, Jogiyanto Hartono. 2008. “Metode Penelitian Sistem Informasi”. Yogyakarta : Andi Offset. Rusmadi, Dedy. 2009. “Mengenal Komponen Elektronika”. Bandung: Pionir Jaya.
Saefullah, Sumardi Sadi, Yugo Bayana. 2009. “Smart Wheeled Robotic (SWR) Yang Mampu Menghindari Rintangan Secara Otomatis”. CCIT, Vol.2 No.3 - Mei 2009. Sutarman. 2012. “Buku Pengantar Teknologi Informasi”. Jakarta: Bumi Aksara. Suwarno, Thomas S.W, Suryono. 2009. “Simulasi Sistem Pembayaran Retribusi Gerbang Parkir Menggunakan Mikrokontroller At89s51”. Jurnal Teknik Elektro Vol. 1 No.1 Januari - Juni 2009:22-32.
LAMPIRAN
