Gambaran Umum Cara kerja

27 BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Gambaran Umum

Model sistem Home Automation dirancang menggunakan Wemos D1 yang telah teringrasi dengan modul Wi-Fi. Wemos D1 setiap saatnya melakukan kontrol perangkat yang tersambung dengannya, seperti apakah perangkat harus dihidupkan atau dimatikan pada nilai pembacaan sensor tertentu. Selain itu Wemos D1 juga mengumpulkan data pembacaan sensor dan status dari setiap perangkat kemudian mengirimkan sebuah request HTTP dengan memasukkan semua data tersebut ke pesan request. Smartphone Komputer Mengirim data dan menerima perintah Menerima data dan mengirim perintah Menerima data dan mengirim perintah Perangkat Mengontrol perangkat sesuai dengan kondisi sensor dan perintah yang diterima. Gambar 3.1 Gambaran umum sistem. Internet Universitas Sumatera Utara 28 Ketika request diterima dibagian server, sebuah pesan respon yang berisi kumpulan perintah dari user akan dikirimkan kembali ke Wemos D1. Kemudian Wemos D1 akan mengekstrak perintah yang ada pada pesan respon tersebut dan mengeksekusinya. Secara kesluruhan bentuk sistem Home Automation yang dirancang adalah seperti yang terlihat pada Gambar 3.1.

3.2 Spesifikasi

Sistem Home Automation yang dirancang terdiri dari beberapa komponen. Berikut adalah penjelasan dan spesifikasi dari komponen – komponen yang diguanakan.

3.2.1 Server

Server pada sistem Home Automation yang dirancang menggunakan layanan Virtual Private Server VPS dari DigitalOcean.com. Server yang digunakan mempunyai CPU 1 core dengan frekuensi 2.4GHZ, RAM sebesar 512 MB, dan Hard Disk sebesar 20 GB. Sistem operasi yang digunakan pada server adalah Ubuntu 14.04. Untuk menjalankan layanan server, aplikasi yang digunakan oleh komputer server adalah Apache2.4.7, MySQL14.14, dan PHP 5.5.9.

3.2.2 Controller

Kontroler yang di gunakan pada sistem Home Automation yang dirancang adalah Wemos D1 yang merupakan sebuah clone Board Arduino Uno yang dilengkapi sebuah modul Wi-Fi ESP8266. Board ini mempunyai 11 pin digital inputoutput, sebuah pin input analog maximum input 3.2 Volt, sebuah koneksi Universitas Sumatera Utara 29 micro USB, sebuah power jack dengan input 9-24 Volt. Penampang Board ini adalah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2. Gambar 3.2Wemos D1 Spesifikasi dari Wemos D1 adalah sebagai berikut: Tabel 3.1Spesifikasi Wemos D1 Parameter Nilai Operating Voltage 3.3V Digital IO Pins 11 Analog Input Pins 1Max input: 3.2V Clock Speed 80MHz160MHz Flash 4M bytes Panjang 68.6 mm Lebar 53.4 mm Berat 25g

3.2.3 Modul Relay 4 Kanal

Modul relay yang digunakan adalah sebuah modul relay yang memiliki 4 kanal. Modul relay tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.3. Universitas Sumatera Utara 30 Gambar 3.3Modul relay empat kanal Modul relay tersebut terdiri dari 4 buah relay magnetik dan beberapa komponen tambahan untuk proteksi. Modul tersebut dapat langsung dikendalikan menggunakan sinyal digital sebuah Controller seperti Arduino. Modul tersebut juga mempunyai sebuah LED indikator untuk setiap relay. Modul relay ini dapat menangani arus maksimal 10 ampere AC dan tegangan 250-volt AC. Selain dapat menangani arus dan tegangan AC, relay ini juga dapat menangani arus dan tengan DC dengan nilai maksimum masing – masing 10 ampere dan 30-volt DC. Skematik dari modul tersebut adalah seperti yang terlihat pada Gambar 3.4. Gambar 3.4Skematik modul relay empat kanal Universitas Sumatera Utara 31

3.2.4 Stop Contact

Stop Contact yang digunakan adalah Stop Contact yang mempunyai empat buah lubang masukan. Masing – masing lubang masukan dapat mengantar arus maksimum 16 ampere AC. Pada dasarnya keempat lubang masukan terhubung paralel dengan sumber masukan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.5. Gambar 3.5 Hubungan paralel keempat lubang stop contact

3.2.5 Sensor Passive Infrared

Sensor pendeteksi pergerakan yang digunakan pada sistem Home Automation yang dirancang adalah Sensor PIR Passive Infra Red yang merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Bentuk dari sensor PIR ditunjukkan pada Gambar 3.6. Gambar 3.6 Sensor passive infrared Universitas Sumatera Utara 32 Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu seperti manusia melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda seperti dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Spesifikasi sensor PIR yang digunakan seperti yang terlihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Spesifikasi sensor PIR yang digunakan Parameter Keterangan Output Pulsa digital high 3V Jarak sensitif 6 meter Power Supply 3V-9V, tapi yang ideal 5V

3.2.6 Sensor Suhu

Sensor Suhu atau Temperature Sensors adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada objek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panasdingin yang dihasilkan oleh suatu obyek sehingga memungkinkan untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital. Sensor Suhu juga merupakan dari keluarga Transduser. Sensor suhu yang digunkan pada sistem Home Automation yang dirancang adalah sensor suhu digital DS18S20. Sensor ini mampu mengukur temperatur pada rentang -55 sampai 100 derajat selsius. Bentuk dari sensor ini seperti yang terlihat pada Gambar 3.7. Universitas Sumatera Utara 33 Gambar 3.7 Sensor suhu DS18S20

3.3 Cara kerja

Cara kerja dari model sistem Home Automation yang dirancang adalah sebagai berikut: a Sistem Home Automation terdiri dari sebuah Board Arduino yang terhubung ke sebuah rangkaian relay dengan skematik seperti yang terlihat pada Gambar 3.4 dan beberapa sensor. Rangkaian relay yang digunakan mempunyai 4 kanal dan akan menjadi saklar bagi sumber tegangan 220 volt sehingga perangkat apapun seperti lampu, kipas dan sebagainya dapat disambungkan ke rangkaian relay tersebut. b Board arduino kemudian terhubung ke sebuah modul Wi-Fi agar sistem Home Automation dapat terhubung ke internet. Pada bagian Software-nya sebuah aplikasi web digunakan untuk memberikan fungsi kendali pada sistem Home Automation yang dapat dilakukan dari sebuah PC atau smartphone. Software ini juga berguna untuk menyimpan dan menampilkan data pembacaan sensor. c Sistem akan mulai bekerja pada saat Arduino disambungkan ke catu daya. Pertama Arduino akan melakukan beberapa rutin inisialisasi seperti inisialisasi Wi-Fi dan inisialisasi beberapa sensor dan perangkat yang disambungkan padanya. Setiap perangkat yang disambungkan pada Arduino dimodelkan menjadi sebuah objek dalam bahasa C++, dimana objek ini Universitas Sumatera Utara 34 beberapa memiliki properti utama seperti: pin yang menyatakan nomor pin Board Arduino dimana perangkat ini terhubung; sensor, merupakan sebuah objek C++ yang memodelkan sensor yang digunakan sebagai dasar pengambilan keputusan oleh Arduino pada perangkat tersebut. d Setelah tahap inisialisasi selesai, Arduino akan selalu memantau pembacaan sensor – sensor dari setiap perangkat dan melakukan tindakan pada perangkat tersebut berdasar nilai pembacaan yang didapat. Arduino setiap saatnya juga melakukan komunikasi dengan webserver seperti meng-upload pembacaan sensor-sensor, mengambil perintah dari user dan mengeksekusinya jika ada. Aplikasi web yang dirancang pada dasarnya berfungsi untuk monitoring, notifikasi, dan juga untuk memberikan fungsi kendali manual. e Gambar 3.8menunjukkan diagram alir sistem secara keseluruhan. Gambar 3.8 Diagram alir sistem secara keseluruhan Universitas Sumatera Utara 35 Gambar 3.8 Lanjutan Universitas Sumatera Utara 36

3.4 Rancangan Bagian Hardware