SISTEM KONTROL JALA-JALA LISTRIK BERBASIS WIRELESS

Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik program S-1 pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh: YAYAN MULYANA

20020120034

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2017

iv

HALAMAN PERNYATAAN Yang betanda tangan di bawah ini:

NAMA : Yayan Mulyana

NIM : 20020120034

Jurusan : Teknik Elektro

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa naskah skripsi ini merupakan hasil karya tulis saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disebutkan sumbernya dalam naskah dan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 31 Desember 2016

v

MOTO

“Tiadanya keyakinanlah yang membuat orang takut menghadapi tatantangan; dan saya percaya pada diri saya sendiri.”(Muhammad Ali)

“Semua orang tidak perlu menjadi malu karena pernah berbuat kesalahan, selama ia menjadi lebih bijak sana dari yang sebelumnya.”(Alexander Pope)

“ Semua orang pernah patah hati, All you have todo is move on “ (Nina Ardianti)

“Teman sekaligus musuh terbesarmu adalah dirimu sendiri, takhlukan dan kau akan merasakan indahnya dunia ini secara bebas” (Arief Kurniawan)

vi

PERSEMBAHAN:

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan hidayahnya yang telah memberikan kekuatan, kesehatan, kenikmatan dan kesabaran untuk mengerjakan tugas akhir ini.

Terima kasihjuga buat kepada Orang tuaku, kakakku dan adikku yang telah menjadi motivasi juga inspirasi dan tiada henti memberikan dukungan lahir dan batin.

Terimakasih yang tak terhingga buat seluruh dosen-dosenku, terutama pembimbingku yang tak pernah lelah dan sabar memberikan bimbingan dan arahan kepadaku.

Terimakasih juga kepada para teman-teman yang senantiasa menjadi penyemangat dan menemani meraskan indahnya petualangan di bumi pertiwi ini. Terimakasih sudah mau menemaniku bermain dan berbagi pemikiran tentang bumi ini yang membuat aku ingin selalu mengalahkan diriku sendiri dan merasakan indahnya bumi yang besar dan indah ini.

Terimakasih juga buat kamu yang sudah membuatku tetap fokus untuk

mengejar impianku. Kita akan terus bertengkar dan akan terus bertengkar untuk saling memahami namun kita memiliki suatu cara untuk menyelesaikannya tanpa

mengucapkan maaf.

That’s our home, we’ll go home

someday....with laugh

Best regards Yayan Mulyana

vii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... ... i

DAFTAR GAMBAR ... ... iv

DAFTAR TABEL ... ... vi

BAB I PENDAHULUAN ... ... 1

1.1 Latar Belakang ... ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... ... 2

1.3 Batasan Masalah ... ... 3

1.4 Hasil Akhir ... ... 4

1.5 Manfaat yang Diperoleh... ... 5

1.6 Sistematika Penulisan Laporan ... ... 6

BAB II LANDASAN TEORI ... .... 7

2.1. Tinjauan Pustaka ... .... 8

2.2. Dasar Teori... 9

2.2.1Arduino... 10

2.2.2 Modul Bluetooth HC-6... 11

2.2.3 Relay... 12

2.2.4 Sistem Operasi Android... 13

2.2.5 Eclipse... 14

viii

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ...…...16

3.1Perancangan ... .... 17

3.1.1Analisis Kebutuhan ... .... 18

3.1.2 Spesifikasi alat ... .... 19

3.1.2 Persiapan Alat dan Bahan ... .... 20

3.2Perancangan Perangkat Keras ... .... 21

3.2.1 Tahap Perancangan Perangkat Keras ... .... 22

3.3Perancangan Perangkat Lunak ... .... 23

3.3.1 Perancangan perangkat Lunak Android... 24

3.3.2 Perancangan perangkat Lunak Arduino…... 25

BAB IV HASIL AKHIR DAN PEMBAHASAN... 26

Pengujian... 27

4.1Pengujian Hardware... 28

4.2.1. Pengujian Rangkaian Bluetooth... 29

4.2.2. Pengujian Rangkaian Relay... 30

4.2.3. Pengujian Rangkaian Catu Daya... 31

4.2Pengujian Software... 32

4.3.1. Pengujian Software komunikasi serial... 33

4.3.2. Pengujian Software On Off Relay Rangkaian ... ... 34

4.4Pengujian Keseluruhan... 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan………..…..…36

ix

5.2Saran………..……....37

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

l

Dosen Pembimbing 1 Dosen Pembimbing ₂

4--8;4-

_I

_{___L}

//

NrK. t97 6A8062005012001 t995021?3,02A

Disusun Oleh:

YAYAN MULYANA

20020120034

Tdah Dipertahankan Di Depan Tim Penguji pada tanggal 3 Desember 2016

Susunan Tim Penguji:

gI

Dosen Pembimbing

II

,s

Tugas Akhir Ini Telah Di Salah Satu Persyaratan Untuk

r$*

..:

:J ;{

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ilt

Mengesahkan

iv

Yayan Mulyana (20020120034) Jurusan Teknik Elektro

E-mail: yayanmulyana282@yahoo.co.id

INTISARI

Semakin besar suatu sistem maka akan mengakibatkan banyaknya potensi gangguan baik kecil maupun besar. Karena itu perlunya dilakukan sebuah evaluasi kestabilan didalam sistem agar sistem tersebut dapat bertahan dan kembali dalam keadaan kesetimbangan saat terjadinya gangguan maupun setelah terjadinya gangguan.

Dalam perancangan ini, penulis menggunakan Test System IEEE 30 bus

modifikasi sebagai database, metode Newton-Raphson, metode RCF ( Reactive

Contibution Factor) dan prinsip dari metode LSF (Loss Sensitivity Factor).

Pengoptimalan penempatan kapasitor ini berhasil memperbaiki nilai profil tegangan dan menurunan total losses sebesar 1,21 % dengan injeksi total sebesar 10 MVar pada bus 26 dan 30 pada sistem. Selain itu, Pemasangan Distributed

Generator ini dapat memurunkan losses sebesar 3,3 % dengan prinsip dari metode

LSF dan 9,03 % dengan menggunakan skenario 1.

Kata Kunci : Kestimbangan, Metode Newton-Raphson, Metode RCF, Metode

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan dunia elektronika sekarang ini semakin pesat, terutama perubahan di dalam komponen-komponen elektronika antara lain teknologi digital, IC, sensor, perangkat wireless, komunikasi dan sebagainya. Adanya tuntutan dari dunia industri yang menuntut hadirnya suatu alat dengan kemampuan tinggi yang dapat membantu kebutuhan manusia menimbulkan keinginan manusia yang semakin tinggi untuk membuat perangkat-perangkat elektronik terutama yang dapat meringankan ataupun membantu meringankan kerja manusia.

Dalam perkembangan teknologi yang serba modern dan canggih, manusia dituntut untuk bisa berkreasi dan berinovasi dalam bidang elektronika, dimana penggunaan peralatan elektronika dalam kehidupan sehari-hari sangat membantu dan mempermudah aktivitas kerja manusia secara cepat dan efisien. maka manusia terdorong untuk dapat membuat dan memahami cara kerja penggunaan alat elektronika tersebut. Di antara perkembangan alat elektronik tersebut dapat kita jumpai di dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya adalah teknologi smartphone yang telah dilengkapi dengan teknologi nir kabel bluetooth. Teknologi ini selain dapat digunakan sebagai pengiriman data file dapat juga dimanfaatkan untuk pengontrolan peralatan listrik. Berdasarkan pemikiran di atas pada kesempatan ini penulis mencoba memberikan sebuah solusi untuk mengatasi

permasalahan diatas dengan merancang sebuah alat yang memanfaatkan

teknologi bluetooth pada smartphone yaitu “Sistem Kontrol Jala-Jala Listrik Berbasis Wireless”

1.2 Rumusan Masalah

Agar arah dari tugas akhir ini menjadi lebih jelas, maka perlu dibuat rumusan masalah yang harus dipecahkan yaitu :

a. Bagaimana merancang dan merangkai sistem kontrol berbasis wireless. b. Bagaimana kinerja sistem kontrol berbasis wireless.

1.3 Batasan Masalah

Dari permasalahan yang muncul penulis membatasi kajian yang akan dibahas yaitu :

a. Bluetooth yang digunakan untuk user adalah bluetooth yang ada pada

smartphone.

b. Perangkat keras menggunakan modul arduino dan modul bluetooth H-06.

c. Perancangan perangkat lunak pada smartphone menggunakan Java dan

Extensible Markup Language (XML), sedangkan pada arduino

menggunakan bahasa C 1.4 Hasil Akhir

Hasil akhir Tugas Akhir ini adalah :

a. Merancang dan merangkai sistem kontrol berbasis wireless. b. Mengetahui kinerja sistem kontrol berbasis wireless

1.5 Manfaat Yang Diperoleh

Alat yang sudah dibuat diharapkan dapat bermanfaat untuk masyarakat dalam mengontrol secara jarak jauh peralatan elektronik menggunakan smartphone.

1.6 Sistematika Laporan

Tugas Akhir ini ditulis dalam lima bab yang masing-masing bab menguraikan hal-hal sebagai berikut:

BAB I. PENDAHULUAN

Merupakan bab yang berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, hasil akhir, manfaat yang diperoleh, dan sistematika penulisan laporan Tugas Akhir.

BAB II. LANDASAN TEORI

Memberikan penjelasan teoritis tentang paparan karya sejenis, dasar- dasar teoritis dan spesifikasi dari alat yang hendak dirancang dan di buat dalam tugas akhir ini.

BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Menguraikan tentang metode perancangan dan konstruksi perangkat keras maupun lunak yang digunakan untuk membentuk sistem yang dikehendaki.

BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

Membahas tentang hasil uji coba dan analisis terhadap sistem yang telah dibangun.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dan saran yang timbul selama dan setelah pembuatan alat.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Sistem kontrol jala-jala listrik berbasis wireless saat ini banyak dikembangkan baik dilingkungan akademik maupun praktisi. Dengan

wireless system kendali akan lebih fleksibel karena tidak perlu

menggunakan kabel lagi sebagai alat kendalinya. Dalam penelitian ini penulis menggunakan bluetooth sebagai perangkat wirelessnya dan smartphone sebagai server kendalinya. Penelitian tentang sistem kendali dengan wireless sudah pernah dilakukan oleh Desmira dengan judul Saklar Lampu Berbasis SMS, kemudian Arell Resistan dengan judul Sistem Pengiriman Data tanpa Kabel menggunakan TRW 2.4 G dan Nur Rohmat penelitian dengan judul Alat Pendeteksi Kadar Gas Buang Emisi Kendaraan Pada Suatu Tempat Tanpa Kabel Dengan Penampil Menggunakan Komputer, pada penelitian ini wireless yang digunakan adalah radio TRF.

Dari ketiga jenis penelitian yang telah disebutkan semuanya tidak menggunakan Bluetooth sehingga pada penelitian ini penulis membahas system kendali berbasis bluetooth

2.2 Landasan Teori 2.2.1 Arduino

Menurut Widodo Budiharto (2010), Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat

komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas

sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah

rangkaian elektronik. Mikrokontroler ada pada perangkat elektronik di sekeliling kita, misalnya handphone, MP3 player, DVD, televisi, AC, dan lain sebagainya. Mikrokontroler juga dipakai untuk keperluan mengendalikan robot. Baik robot mainan, maupun robot industri. Karena komponen utama Arduino adalah mikrokontroler, maka Arduino pun dapat diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan. Kelebihan Arduino

 Tidak perlu perangkat chip programmer karena di dalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload program dari komputer.

 Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna Laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakan nya.

 Bahasa pemrograman relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.

 Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board Arduino. Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dan lain-lain.

Gambar 2.2 Kit Arduino nano

Bahasa Pemrograman Arduino. Bahasa pemrograman Arduino adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga pemula pun bisa mempelajarinya dengan cukup mudah. Untuk membuat program Arduino dan mengupload ke dalam board Arduino, dibutuhkan software Arduino IDE.

Gambar 2.3 Arduino IDE.

2.2.2 Modul Bluetooth HC-06.

Menurut Widodo Budiharto (2010), Module Bluetooth adalah suatu perangkat yang berfungsi sebagai media penghubung antara smart phone android dengan mikrokontroller yang sudah tertanam modul Bluetooth tersebut. HC-06 adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol)

yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-06 menggunakan modulasi

bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz. Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master. HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode. AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain. Dalam penggunaannya, HC-05 dapat beroperasi tanpa menggunakan driver khusus. Untuk berkomunikasi antar Bluetooth, minimal harus memenuhi dua kondisi berikut :

 Komunikasi harus antara master dan slave.  Password harus benar (saat melakukan pairing).

Jarak sinyal dari HC-06 adalah 30 meter, dengan kondisi tanpa halangan. Adapun spesifikasi dari HC-06 adalah :

Hardware :

 Sensitivitas -80dBm (Typical)

 Daya transmit RF sampai dengan +4dBm.  Operasi daya rendah 1,8V – 3,6V I/O.  Kontrol PIO.

 Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram.  Dengan antena terintegrasi.

 Default baudrate 9600, Data bit : 8, Stop bit = 1, Parity : No Parity, Mendukung baudrate : 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400 dan 460800.

 Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default).

 Auto reconnect pada menit ke 30 ketika hubungan putus karena range koneksi.1

Gambar 2.1. Bluetooth HC-06

2.2.3 Relay.

Menurut Widodo Budiharto (2005) Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik (elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat diberikan energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut. Relay pada dasarnya terdiri dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit elektromagnetik (induktor inti besi). saklar atau kontaktor relay dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang diberikan ke induktor

1

pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar atau kontaktor relay. Relay yang ada dipasaran terdapat berbagai bentuk dan ukuran dengan tegangan kerja dan jumalh saklar yang bervariasi, berikut adalah salah satu bentuk relay yang ada dipasaran.

Gambar 2.4 Relay

Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power supplynya. Secara fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara beban dan sistem kontrol terpisah. Bagian utama relay elektro mekanik adalah sebagai berikut.

 Kumparan elektromagnet  Saklar atau kontaktor

 Spring (Pegas)

Fungsi Relay. Relay dapat digunakan untuk mengontrol motor AC dengan rangkaian kontrol DC atau beban lain dengan sumber tegangan yang berbeda antara tegangan rangkaian kontrol dan tegangan beban. Diantara aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya adalah :

a. Relay sebagai kontrol ON/OF beban dengan sumber tegang berbeda.

b. Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan. c. Relay sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda)

d. Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada kondisi tertentu.

2.2.4 Sistem Operasi Android.

Menurut Irawan (2012:7) Android merupakan platform perangkat lunak untuk perangkat mobile yang didukung oleh Google OS, yang pada awalnya dikembangkan oleh Google setelah itu diselesaikan oleh Handset

Alliance. Android Inc, adalah sebuah perusahaan aplikasi kecil yang

didirikan pada bulan Oktober 2003 di Palo Alto, California, USA. Didirikan oleh beberapa senior di perusahaan-perusahaan yang berbasis IT dan komunikasi yaitu Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears dan Chris White. Android merupakan sebuah sistem operasi perangkat mobile berbasis Linux yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi. Android yaitu merupakan platform terbuka (open source) bagi para pengembang. Merupakan sistem operasi yang dibeli Google Inc dari Android Inc. Android bukan merupakan bahasa pemrograman, akan tetapi hanya

menyediakan lingkungan hidup atau runtime environment yang disebut

Dalvik Virtual Machine (DVM) yang telah dioptimasi untuk dalvik (alat

dengan sistem memori yang kecil). Untuk mengembangkan Android, dibentuk Open Handset Aliance (OHA), konsorium dari 34 perusahaan

hardware, software dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel,

Motorola, Qualcomm, T-mobile dan MCBI. Secara garis besar arsitektur Android terdiri atas Applications dan Widget, Applications Frameworks,

Libraries, Android Run Time, dan Linux Kernel.

 Application dan widget merupakan layer dimana hanya berhubungan dengan aplikasi saja.

 Applications Frameworks merupakan Open Development Platform yang ditawarkan Android untuk dapat dikembangkan guna membangun aplikasi. Pengembang memiliki akses penuh terhadap Aplication Programing Interface (API) Frameworks seperti katagori yang dilakukan aplikasi inti. Komponen di dalamnya meliputi : Views, Content Provider, Resource Manager, Notification Manager dan Activity Manager.

 Libraries adalah dimana fitur-fitur Android berada.

 Android Run Time merupakan layer yang memuat aplikasi Android dapat dijalankan, di mana dalam prosesnya menggunakan implementasi Linux.

 Linux Kernel merupakan layer inti dari sitem Android yang melaksanakan pembagian memori dan proses inti lainnya.

Struktur aplikasi Android ditulis dalam pemrograman Java. Kode Java dikompilasi bersama file resource yang dibutuhkan oleh aplikasi, dimana prosesnya dijalankan oleh tools yang disebut apt tools ke dalam paket Android, sehingga menghasilkan file dengan ekstensi .apk. File apk ini yang disebut dengan aplikasi, dan nantinya dijalankan pada perangkat Android. Ada empat komponen dalam suatu aplikasi Android :

 Activities merupakan komponen yang menyajikan antar muka kepada pengguna.

 Service merupakan komponen yang tidak memiliki tampilan program, tetapi berjalan pada background.

 Broadcast Receiver merupakan komponen yang berfungsi untuk menerima dan bereaksi menyampaikan notifikasi.

 Content Provider merupakan komponen yang membuat kumpulan aplikasi data secara spesifik sehingga bisa digunakan oleh aplikasi lain.

Pada perancangan system ini android menggunakan menggunakan sistem operasi android Android versi 2.3 (Gingerbread).

2.2.5 Eclipse.

Menurut Aryandi (2012), eclipse adalah sebuah IDE (Integrated

dapat dijalankan di semua platform (platform-independent). Eclipse memiliki beberapa sifat, yaitu :

 Berbasis jamak. Target sistem operasi Eclipse adalah Microsoft Windows,Linux, Solaris, AIX, HP-UX dan Mac OS X.

 Mengakomodasi banyak bahasa. Eclipse dikembangkan dengan bahasa pemrograman Java, akan tetapi Eclipse mendukung pengembangan aplikasi berbasis bahasa pemrograman lainnya, seperti C/C++, Cobol, Python, Perl, PHP dan lain sebagainya.

 Memiliki banyak kegunaan. Selain sebagai IDE untuk pengembangan aplikasi, Eclipse pun bisa digunakan untuk aktivitas dalam siklus pengembangan aplikasi, seperti dokumentasi, test aplikasi, pengembangan website dan lain sebagainya.

Eclipse pada saat ini merupakan salah satu IDE favorit yang bersifat gratis dan open source, yang berarti setiap orang boleh melihat kode pemrograman aplikasi ini.

Eclipse IDE memiliki konsep yang terbuka, mudah diperluas

(extensible) untuk apa saja dan tidak untuk sesuatu yang spesifik. Eclipse

tidak hanya untuk mengembangkan program Java, akan tetapi dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan, cukup dengan menginstal plug in yang dibutuhkan. Dengan menggunakan Eclipse setiap orang bisa membuat plug in sesuai dengan keinginannya. Terdapat banyak versi dari Eclipse yang sudah pernah muncul sejak tahun 2006. Disini penulis menggunakan Eclipse ADT yang dikeluarkan pada 26 Juni 2013.

Dalam mengembangkan aplikasi Android dibutuhkan Android

Developer Tools (ADT) yaitu plug in untuk Eclipse yang menyediakan

lingkungan profesional. Plug in ini bersifat mambentuk emulator yang langsung menguji apakah aplikasi yang telah dirancang dapat dijalankan atau tidak. Dalam penggunaannya dibutuhkan pula SDK Android, yaitu

aplikasi yang mengatur versi platform Android yang dijalankan dalam

emulator pada Eclipse.

2.2.6 Bahasa Pemrograman C.

Menurut Abdul Kadir (2002, 3) Bahasa C adalah bahasa yang berada diantara bahasa beraras rendah dan bahasa beraras tinggi. Bahasa C adalah bahasa pemrograman terstruktur yang membagi program dalam beberapa blok yang tujuannya adalah untuk mempermudah pengembangan program.2 IDE arduino merupakan compiler yang dikembangkan untuk memprogram modul arduino dengan berbasis bahasa C. Akar bahasa C adalah bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967. Bahasa C adalah bahasa standart, artinya suatu program yang ditulis dengan versi bahasa C tertentu akan dapat dikompilasi dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan, diantaranya adalah sebagai berikut:

1) Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer. 2) Kode bahasa C sifatnya portabel.

3) Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata – kata kunci. 4) Proses executable program bahasa C lebih cepat. 5) Dukungan Pustaka yang banyak.

6) C adalah bahasa yang terstruktur.

7) Selain bahasa tingkat tinggi, C juga dianggap sebagai bahasa tingkat Menengah.

2

8) Bahasa C adalah kompiler

Untuk dapat memahami bagaimana suatu program ditulis, maka struktur dari program harus dimengerti terlebih dahulu. Tiap bahasa Komputer mempunyai struktur program yang berbeda. Struktur dari program memberikan gambaran secara luas, bagaimana bentuk dari program secara umum.

Struktur dari program C dapat dilihat sebagai kumpulan dari sebuah atau lebih fungsi – fungsi. Fungsi pertama yang harus ada di program C sudah ditentukan namanya, yaitu bernama main(). Suatu fungsi di program C dibuka dengan kurung kurawal ({) dan ditutup dengan kurung kurawal tertutup (}). Diantara kurung kurawal dapat dituliskan statemen – statemen program C. Berikut ini adalah struktur dari program C.

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

3.1 Perancangan

Perancangan merupakan tata cara pencapaian target dari tujuan penelitian. Proses perancangan meliputi tujuan dari sebuah penelitian yang kemudian muncul suatu desain awal yang diperoleh dari spesifikasi system berdasarkan analisis kebutuhan dari sebuah permasalahan yang kemudian dapat ditentukan schedule

yang direncanakan sampai pada design rancangan serta alat dan bahan yang dibutuhkan. Bab ini membahas secara rinci tahap – tahap perancangan dan pembuatan perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak(software) yang akan digunakan beserta prinsip kerjanya. Perancangan dan pembuatan perangkat keras (hardware) meliputi perancangan, pembuatan dan pemasangan rangkaian. Perancangan dan pembuatan perangkat lunak (software) meliputi perancangan diagram alir (flowchart), software compiler yang digunakan dan proses pembuatan listing program dengan bahasa sketch yang merupakan turunan dari bahasa C. Secara umum perancangan dan pembuatan sistem dapat dilihat pada blok diagram dibawah ini

Gambar 3.1. Diagram Alur Perancangan

3.2 Perancangan dan Pembuatan Perangkat Keras (Hardware).

3.2.1 Analisis Kebutuhan.

Berdasarkan permasalahan yang telah ditinjau maka dapat alat yang dirancang harus mampu melakukan hal-hal sebagai berikut:

a. Sistem dapat berkomunikasi secara wireless dengan smarphone android dengan perangkat bluetooth

b. Sistem mampu mengontrol lampu dari jarak jauh dengan perangkat android secara bergantian.

3.2.2 Spesifikasi alat.

Untuk mendukung interaktifitas alat dengan pengguna dan menambah keandalan alat, maka dibutuhkan fungsi-fungsi berikut:

Spesifikasi Sistem

Perancangan

Pengujian

Berhasil Gagal

Desain

Prototyping

Validasi

a. Untuk pengontrolan lampu led sistem menggunakan perangkat android versi 4.22

b. Sistem mampu mengontrol 4 buah lampu

3.2.3 Persiapan Alat dan Bahan.

Langkah pertama yang harus dilaksanakan adalah menyiapkan komponen-komponen yang dibutuhkan.

Alat dan bahan :

a. Solder

b. Tenol

c. Multimeter

d. Kabel penghubung

Komponen yang dibutuhkan :

e. Kit Arduino Nano

f. Modul Bluetooth HC-06

g. Transformator 9V

h. Komponen pendukung lainnya (resistor, elko, connector)

3.2.4 Tahap Perancangan Perangkat Keras (Hardware).

Smartphone android akan mengirimkan pesan berupa kode-kode

Bluetooth android akan diterima oleh Bluetooth hc-06 pada arduino dan dikirimkan melalui komunikasi uart. Data ini kemudian oleh arduino akan diproses dan dijadikan acuan untuk melakukan perintah menghidupkan dan mematikan lampu led. Arduino nano merupakan komponen utama sebagai pengendali dari semua input dan output peripheral yang ada.

Gambar 3.2. Rangkaian keseluruhan

Secara rinci perancangan elektrik blok rangkaian diuraikan sebagai berikut :

a. Arduino Nano.

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Arduino terdiri dari 2 buah chip yaitu atmega16UP sebagai driver pemrogram USB dan atmega328 sebagai kendali utama.

Gambar 3.3. Arduino Nano

Arduino nano merupakan sebuah kit yang telah terintegrasi sehingga dalam perancangannya sangat mudah cukup mencolokkan pin-pin yang digunakan dengan komponen sensor, penampil, io dan yang sejenisnya, sehingga tidak perlu menambahkan rangkaian yang lainnya.

b. Rangkaian bluetooth HC-06.

Bluetooth merupakan sebuah teknologi komunikasi wireless

yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM

(Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah

frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan

komunikasi data dan suara secara real-time antara hosthost bluetooth

data tanpa menggunakan kabel dan tidak memerlukan saluran koneksi yang terlihat. Pada alat ini smartphone digunakan sebagai pemberi perintah input dan bluetooth yang mengkomunikasikan perintah tersebut terintegrasi dengan sistem mikrokontroler arduino nano.

Bluetooth yang digunakan adalah HC-06 yang memiliki spesifikasi

jarak transmisi ideal 5-10 meter. HC-06 menggunakan sistem komunikasi serial, jadi untuk berkomunikasi dengan arduino hanya dibutuhkan 2 buah jalur kabel tx dan rx.

Gambar 3.4 Komunikasi Bluetooth

c. Rangkaian driver relay.

Driver relay ini berfungsi sebagai penguat tegangan dari mikrokontroller, yang mana apabila dihubungkan secara langsung relay tidak akan bekerja karena arus keluaran dari mikrokontroller arduino sangat kecil. Rangkaian driver ini terdiri dari beberapa komponen utama yaitu optoisolator chip 817C yang memiliki

keunggulan dapat memicu tegangan keluaran dengan cahaya inframerah sehingga antara mikrokontroller tidak berhubungan secara langsung yang hal ini dapat berfungsi untuk menghindari arus tegangan balik dari relay yang menyebabkan mikrokontroller menjadi

hank. Transistor 2n2222 berfungsi sebagai saklar untuk menggerakkan relay pada tegangan 5v volt yang mana On/Off dari relay dipicu dari arus basis 2n2222 yang terhubung pada output dari 817C. Relay inilah yang nantinya akan memutus dan menghubungkan arus yang terhubung ke beban

Gambar 3.5 Relay a. Rangkaian catu daya.

Catu daya merupakan bagian yang sangat penting pada rangkaian listrik karena tanpa catu daya alat ini tidak dapat bekerja.

Rangkaian mikrokontroller, Bluetooth dan relay semuanya membutuhkan tegangan catu sebesar 5 V. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut digunakan tranformator keluaran 9 volt dengan sebuah regulator yaitu 7805 untuk penstabil tegangan 5VDC.

Gambar 3.6. Rangkaian catu daya.

3.3 Perancangan perangkat Lunak (Software).

Perancangan perangkat lunak (software) terbagi atas 2 perancangan yaitu perancangan aplikasi android yang bertujuan untuk memprogram HP android dan perancangan perangkat lunak untuk IC Arduino nano yang bertujuan untuk menanamkan algoritma kerja sistem pada perangkat keras arduino. Perangkat lunak sistem ini dibangun dengan 2 bahasa pemrograman yaitu Java untuk aplikasi android dan bahasa sketch yang merupakan turunan dari bahasa C untuk memprogram arduino. Untuk memprogram android digunakan program Eclipse dan librarynya dan untuk memprogram arduino digunakan IDE Arduino

3.3.1 Perancangan Perangkat Lunak aplikasi android.

Untuk membangun aplikasi android dibutuhkan software yang mampu mengkompilasi program bahasa java menjadi file berekstensi apk. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut dibutuhkan software bundle yang terdiri dari Eclipse, Java development kit, ADT dan SDK plug. Pada saat pertama kali Android project dibuat akan secara otomatis terbentuk beberapa folder dalam ruang kerja Eclipse yaitu: src, gen, Android xxx(versinya), Android Dependencies, bin, res dan juga beberapa file yaitu :

AndroidManifest, proguard, project.properties.

Dalam pembuatan aplikasi dengan menggunakan Eclipse

programmer menulis bahasa pemrograman pada dua file utama yaitu

file.Java dan main.xml. Sedangkan file dan folder lainnya berguna sebagai parameter dan pendeklarasian variabel yang berada dalam aplikasi serta bahan-bahan berupa gambar, efek suara yang diinginkan untuk dimasukkan ke dalam aplikasi. Dan beberapa lainnya telah dibuatsecara otomatis oleh Eclipse. File xml digunakan untuk perancangan aplikasi antarmuka (sket) dan sedangkan aplikasi java digunakan untuk pengontrolan program didalamnya.

3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak pada Arduino.

Pemrograman perangkat lunak (software) bertujuan untuk memprogram IC Arduino agar dapat berfungsi sesuai yang diharapkan. Perangkat lunak sistem ini dibangun dengan bahasa sketch yang merupakan

turunan dari bahasa C dan menggunakan IDE Arduino sebagai kompilernya.

IDE Arduino telah disertakan berbagai library untuk mendukung

kemudahan pemrograman. IDE Arduino juga dilengkapi dengan tool

tambahan seperti Programmer.

a. Integrated Development Environment (IDE) Arduino.

Arduino adalah kombinasi dari hardware, bahasa

pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE arduino ini bisa dijalankan di komputer dengan berbagai macam platform karena didukung atau berbasis Java. Source program yang kita buat untuk aplikasi mikrokontroler adalah bahasa C/C++ dan dapat digabungkan dengan assembly. Pemrograman pada IDE arduino menggunakan jendela sketch, yang mana dengan menggunakan sketch pemrograman menjadi sangat mudah. Kemudian program yang telah dibuat akan diuploadkan kedalam chip mikrokontroller Atmega328 melalui jalur USB.

b. Langkah penulisan program pada IDE Arduino.

IDE Arduino menyediakan library yang dapat memudahkan user untuk menggunakannya. Berikut ini langkah-langkah penulisan program.

1) Buka program IDE Arduino.

Gambar 3.7. Jendela IDE arduino

2) Pilih tool dan sorot menu board pilih Arduino nano

3) Akan dihasilkan tampilan jendela project yang siap untuk dikerjakan

Gambar 3.9. Jendela Project yang siap dikerjakan

c. Diagram alir.

Pembuatan diagram diperlukan untuk mempermudah memahami alur kerja dari program. Diagram alir merupakan kelanjutan dari pembuatan algoritma yang nantinya akan ditanamkan pada perangkat keras arduino. Diagram alir pada sistem ini dapat dilihat pada Gambar 3.10

start

Aktifkan relay 1 Inisialisasi port input/output

Data 1 = 1

No

Yes

Baca Data dari receiver

Matikan sistem No

Yes stop

Aktifkan relay 2 data 2= 1 No

Yes

Aktifkan relay 3 data 3= 1 No

Yes

No data 4= 1

Yes

Aktifkan relay 4

3.4 Sistem Kerja Alat.

Pada saat perangkat lunak android menyentuh salah satu tombol dari dari 4 tombol yang disediakan maka data tersebut akan dikirimkan oleh Bluetooth yang ada pada perangkat android ke bluetooth yang terpasang pada arduino. Kemudian data tersebut akan dikirimkan oleh Bluetooth hc-06 ke arduino melalui komunikasi serial, kemudian data tersebut akan dibaca oleh arduino dan akan dibandingkan dengan data yang tersimpan di RAM untuk menentukan lampu mana yang akan hidup atau mati.

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT

4.1 Pengujian.

Dalam bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan analisa dari sistem perancangan alat. Tujuan pengujian adalah untuk mengetahui kebenaran rangkaian dan mengetahui kondisi komponen yang akan diuji. Pengujian alat ini sangat penting karena bila ada salah satu dari blok rangkaian yang tidak bekerja sesuai dengan fungsinya dapat diketahui lebih awal sehingga lebih memudahkan dalam menganalisis.

Dengan adanya pengujian-pengujian tersebut, diharapkan kemungkinan terjadinya kesalahan atau kelemahan yang masih terdapat pada tiap-tiap bagian rangkaian dapat diketahui lebih pasti. Sedangkan pengambilan data secara keseluruhan bertujuan untuk membandingkan hasil perhitungan dan hasil pengukuran dengan standar kerja komponen yang terdapat pada data sheet. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian Perangkat Keras (Hardware) dan Perangkat Lunak (Software). Pengujian terpenting adalah pada bagian yang cukup kritis. Dengan mendapatkan parameter hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan rangkaian secara keseluruhan dan prinsip kerjaalat dapat diketahui.

4.2 Pengujian Hardware.

4.2.1 Pengujian Bagian Elektronika. a. Pengujian Rangkaian Bluetooth.

Bluetooth merupakan komponen yang digunakan untuk mengirim data dari android ke arduino. Tujuan pengujian bluetooth adalah untuk mengetahui tegangan yang masuk ke bluetooth dan mengetahui koneksi Bluetooth. Pengujian awal dilakukan dengan menguji tegangan bluetooth

dan yang kedua dengan menguji konektifitas bluetooth. Tabel 4.1 Hasil pengujian Bluetooth Point yang

diuji Vout(Volt) Indikator terkoneksi/tidak

status

Tegangan 4.92 Led

berkedip Tidak

OK

Koneksi 4.92

Lampu led menyala

tidak berkedip

Terkoneksi OK

Tegangan yang dibutuhkan oleh bluetooth adalah 3.6-6 volt, pada pengujian terukur tegangan yang masuk ke bluetooth adalah 4.9 volt sehingga hal ini telah memenuhi syarat untuk menyalakan bluetooh. Kemudian dilihat dari lampu indicator diketahui bahwa bluetooth ketika belum dikoneksikan led indicator akan berkedip, kemudian setelah terkoneksi akan menyala tetapi tidak berkedip.

Tabel 4.2 Pengujian Jarak Bluetooth

Jarak (meter) Terkoneksi/tidak

terkoneksi Status Ok

1 Terkoneksi OK

2 Terkoneksi OK

4 Terkoneksi OK

6 Terkoneksi OK

8 Terkoneksi OK

10 Terkoneksi OK

11 Terkoneksi OK

12 Terkoneksi OK

13 Tidak terkoneksi gagal

14 Tidak terkoneksi gagal

15 Tidak terkoneksi gagal

Dari tabel 4.2 diketahui bahwa jarak terjauh dari bluetooth adalah 12 sehingga on off tidak dapat bekerja jika jarak antara arduino dengan android lebih dari 12 meter.

b. Pengujian Rangkaian Relay.

Rangkaian relay digunakan untuk memutus arus beban jika tombol pada android ditekan. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan logika high atau low pada pin relay yaitu pada pin A7-A4 hasil pengujian relay dapat dilihat pada tabel 4.3

Gambar 4.1 Pengujian Bluetooth

Tabel 4.3 Pengujian relay Tombol yang

ditekan

Kondisi Status

1 Relay 1 on OK

2 Relay 2 on OK

3 Relay 3 on OK

4 Relay 4 on OK

Dari data tabel pengujian diatas diketahui bahwa penekanan tombol yang dilakukan pada android telah sesuai dengan relay yang diinginkan.

c. Pengujian Rangkaian Catu Daya

Rangkaian catu daya merupakan bagian yang cukup penting pada perancangan sistem elektronik. Pada perancangan pengendali jala-jala listrik via bluetooth tegangan yang digunakan adalah 5 volt, Kit Arduino telah dilengkapi dengan IC regulator NCP1117ST50T3G sehingga sangat aman untuk digunakan. Tegangan yang direkomendasikan adalah antara 9-12 volt dan maksimal adalah 15 volt. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari IC regulator NCP1117ST50T3G untuk mengetahui tegangan maksimal dari regulator NCP1117ST50T3G. Untuk melakukan pengujian ini digunakan adaptor variabel 0-15 sebagai sumber utama pengganti trafo dan multimeter digital untuk mengukur tegangan.

Langkah-langkah pengujian :

a) Menyiapkan adaptor variabel 0-15 volt. b) Menyiapkan multimeter AC dan DC

c) Mengatur keluaran adaptor dengan nilai tertentu dan dihubungkan ke regulator NCP1117ST50T3G, kemudian output tegangan dari regulator diukur dengan multimeter pada skala 20 volt. Untuk menguji keluaran dari IC regulator multimeter pada ujung yang positif (warna merah) di colokkan pada kaki no 2 atau 4.

Alat pengujian :

a) Multimeter digital b) Kabel penjepit c) Adaptor variable

Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Hasil pengujian catu daya untuk regulator NCP1117ST50T3G

No Tegangan Input (DC) Tegangan Output Keterangan

1 2,79 volt 2,13 volt Gagal

2 4,58 volt 3,68 volt Gagal

3 6.91 volt 4,87 volt OK

4 7,26 volt 4.90 volt OK

5 9.12 volt 4.92 volt OK

6 12.5 volt 4.92 volt OK

7 14.8 volt 5.01 volt OK

Data hasil pengujian pada tabel 4.4 dapat dianalisa sebagai berikut. Secara ideal ic regulator NCP1117ST50T3G tegangan keluarannya adalah 5 volt tetapi produsen dari IC ini memberikan toleransi dengan range maksimal 5.2 volt dan minimal 4.8 volt dengan input minimal 7 volt dan maksimal 20 volt sesuai dengan datasheet regulator 7805 yang merupakan persamaan dari IC ini

Dari hasil pengujian juga diketahui bahwa tegangan input 9 volt sudah cukup baik digunakan agar IC dapat meregulasi tegangan dengan baik. Oleh karena itu masukan dari trafo yang dipilih adalah 9 volt DC. Hal itu juga untuk mengantisipasi IC regulator menjadi panas karena perbedaan tegangan yang terlalu tinggi.

4.3 Pengujian Software.

4.3.1 Pengujian Software komunikasi serial Bluetooth dengan arduino. Komunikasi antara arduino dengan Bluetooth menggunakan sistem komunikasi serial, program arduino dapat dilihat pada Gambar 4.2

Gambar 4.2 Program inisialisasi serial Bluetooth dan pin out

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(2, 3); // rx tx int dataFromBT;

int L1=4; int L2=5; int L3=6;

int L4=7;

void setup() {

Serial.begin(9600); mySerial.begin(9600);

Serial.println("LEDOnOff Starting...");

// The data rate for the SoftwareSerial port needs to

// match the data rate for your bluetooth board. mySerial.begin(9600);

pinMode(13, OUTPUT); pinMode(L1, OUTPUT); pinMode(L2, OUTPUT); pinMode(L3, OUTPUT); pinMode(L4, OUTPUT);

Program #include <SoftwareSerial.h> digunakan untuk memanggil library

komunikasi serial, bluetooth.begin(9600) berfungsi untuk mendefinisikan baudrate dari Bluetooth ke arduino yang disetting sebesar 9600bps, pinMode(13, OUTPUT); berfungsi untuk mensetting pin 13 arduino sebagai output relay

4.3.2 Pengujian Software On Off Relay.

Program pembacaan data derajat dan perintah tembak dapat dilihat pada Gambar 4.4

Gambar 4.4 Program penerimaan data derajat dan tombol tembak

Program diatas menunjukkan komunikasi data dari Bluetooth ke arduino, yang berlanjut kepembacaan data yang dikirimkan dari android ke arduino berupa data 0 dan 1 yang fungsinya untuk mengendalikan on off relay.

void loop() {

if (bluetooth.available()){

dataFromBT = bluetooth.read(); }

Program diatas berfungsi untuk menerima data berupa angka dengan nilai tertentu dari jalur rx arduino. Angka inilah yang nantinya akan menentukan relay tersebut on atau off.

// Turn off LED

digitalWrite(13, HIGH); digitalWrite(L1, HIGH); }

if (dataFromBT == '1') { // Turn on LEFD

digitalWrite(13, LOW); digitalWrite(L1, LOW); }

if (dataFromBT == '2') { // Turn off LED

digitalWrite(13, HIGH); digitalWrite(L2, HIGH); }

Program diatas berfungsi untuk menentukan angka yang akan mengaktifkan relay 1 sampai dengan 4 misalnya jika data yang diterima adalah 0 maka relay yang terhubung pada pin A7 akan off dan ketika data yang diterima adalah 1 maka relay yang terhubung pada pin A7 akan on demikian untuk program yang selanjutnya.

4.3.3 Upload Program.

Setelah pembuatan program selesai maka dilanjutkan dengan mengupload program kedalam arduino. Upload ini bertujuan untuk menanam program yang telah dibuat kedalam arduino sehingga dapat dilihat dalam bentuk kendali nyata sebuah sistem elektronik. Proses upload ini akan berjalan sukses jika tidak ada kode yang error, jika ada yang error maka IDE arduino akan menunjukkan kode yang salah kemudian diperintah untuk membenarkannya. Proses upload kedalam arduino dapat dilihat pada gambar 4.4

Gambar 4.4 Mengupload program yang telah dikompilasi ke arduino

4.4 Pengujian keseluruhan.

Setelah masing-masing blok komponen diuji tanpa adanya kesalahan maka dilanjutan pengujian keseluruhan sistem. Pengujian ini adalah gabungan dari blok-blok yang telah diuji baik software maupun hardware sehingga menjadi kesatuan sistem alat yang utuh yaitu pengendali jala-jala via Bluetooth.

Tabel 4.4 Hasil Pengujian keseluruhan Tombol Ditekan (Aksi Lampu) Penekanan 1 kali (Aksi Lampu)

Penekanan 2 kali Status

1 Lampu 1

Menyala Lampu 1 Mati OK

2 Lampu 2

Menyala

Lampu 2 Mati _OK

3 Lampu 3

Menyala

Lampu 3 Mati _OK

4 Lampu 4

Menyala

Lampu 4 Mati _OK

ON Semua lampu menyala

- _OK

OFF Semua lampu mati

- _OK

Hasil pengujian menunjukkan bahwa antara perangkat lunak berupa aplikasi android jala-jala listrik dengan perangkat keras arduino telah sinkron dan telah bekerja dengan baik menghasilkan sistem kendali yang bekerja sesuai dengan tujuan.

BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan

Berdasarkan perancangan, pembuatan, pengujian alat, dan pembahasan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

Sistem kontrol jala-jala listrik berbasis wireless dengan menggunakan perangkat bluetooth mampu mengontrol peralatan listrik sebanyak 4 buah lampu dengan jarak maksimal 12 meter dan bekerja dengan baik sesuai dengan fungsi dan tujuannya.

5.2 Saran

Setelah menelaah dan mengkaji lebih lanjut mengenai hasil perancangan dan pembuatan alat ukur sistem kontrol jala-jala listrik berbasis wireless, maka alat ini dapat dikembangkan lagi dengan menggunakan internet sehingga pengontrolan menjadi lebih jauh jarak jangkauannya.

Anonim, 2013, Datasheet Mikrokontroler ATMEGA328p www.atmel.com/Images/doc8161.pdf

Anonim, 2012, Datasheet Bluetooth HC-06 www.exp-tech.de/service/datasheet/HC-Serial-Bluetooth-Products.pdf

Aryandie, Introduction Eclipse in Ubuntu. http://ubuntumetro.okesiip.com

Budiharto, Widodo, Panduan Praktikum. Mikrokontroler AVR ATmega16, Jakarta : PT Gramedia. 2008

Budiharto, Widodo. 2012. Robot Vision.Yogyakarta: Andi 2012 http://arduino.cc/en/Guide/ArduinoNano September 2016

http://www.android-app-market.com/android-architecture.html, September 2016 Irawan.. Membuat Aplikasi Android Untuk Orang Awam. Penerbit Maxikom: Palembang. 2012

Kadir Abdul, Pemrograman C++, Yogyakarta: Andi Offset. 2001 Malvino, Prinsip-Prinsip Elektronika, Jakarta : Erlangga. 1996

Wardhana, Lingga, Belajar Sendiri Mikrokontroller AVR ATMega16 Simulasi,

(ADC5)PC5 28 (ADC4)PC4 27 (ADC3)PC3 26 (ADC2)PC2 25 (ADC1)PC1 24 (ADC0)PC0) 23 (SCK)PB5 19 (MISO)PB4 18 (MOSI)PB3 17 (SS)PB2 16 (OC1)PB1 15 (ICP)PB0 14 (AIN1)PD7 13 (AIN0)PD6 12 (T1)PD5 11 (T0)PD4 6 (INT1)PD3 5 (INT0)PD2 4 (TXD)PD1 3 (RXD)PD0 2 GND 8 VCC 7 AVCC 20 AREF 21 XTAL1 9 XTAL2 10 RESET 1 AGND 22 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 P$ 1 P$ 1 P$ 2 P$ 2 (AIN0/INT1)PD1 7 (AIN2/PCINT11)PC2 5 (CTS/HWB/AIN6/TO/INT7)PD7 13 (INT4/ICP1/CLK0)PC7 22 (INT5/AIN3)PD4 10 (OC0B/INT0)PD0 6 (OC1A/PCINT8)PC6 23 (PCINT5)PB5 19 (PCINT6)PB6 20 (PCINT7/OC0A/OC1C)PB7 21 (PCINT9/OC1B)PC5 25 (PCINT10)PC4 26 (PD0/MISO/PCINT3)PB3 17 (PDI/MOSI/PCINT2)PB2 16 (RTS/AIN5/INT6)PD6 12 (RXD1/AIN1/INT2)PD2 8 (SCLK/PCINT1)PB1 15 (SS/PCINT0)PB0 14 (T1/PCINT4)PB4 18 (TXD1/INT3)PD3 9 (XCK/AIN4/PCINT12)PD5 11 AVCC 32 D+ 29 D-30 GND 3 PAD 33 RESET(PC1/DW) 24 UCAP 27 UGND 28 UVCC 31 VCC 4 XTAL1 1 XTAL2(PC0) 2 1 2 3 4 5 6 2 1 2 1 2 7 3 6 4 5 3 6 4 5 1 8 2 7 3 6 4 5 1 8 2 7 3 6 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5 IN 1 ON/OFF 3 NC/FB 4 OUT 5 GND

2 12

3 4 5 6 7 8 2 1

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

Product Data Sheet

Module Data Sheet

Rev 1

1

．

0

2.0 2.1 2.2

2006/6/18 2006/9/6 2010/4/22 2011/4/6

DRAWN BY : Ling Xin

MODEL :

HC-06

CHECKED BY : Eric Huang

Description::

BC04 has external 8M Flash and EDR module HC-06 is industrial, and compatible with civil HC-04

APPD. BY： Simon Mok

REV: 2.0

Page :

Former version

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

1. Product’s picture

2. Feature

3. Pins description

4. The parameters and mode of product

5. Block diagram

6. Debugging device

7. Characteristic of test

8. Test diagram

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

Figure 2. A Bluetooth module size

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com  Wireless transceiver

 Sensitivity (Bit error rate) can reach -80dBm.  The change range of output’s power: -4 - +6dBm.  Function description (perfect Bluetooth solution)

 Has an EDR module; and the change range of modulation depth: 2Mbps - 3Mbps.  Has a build-in 2.4GHz antenna; user needn’t test antenna.

 Has the external 8Mbit FLASH

 Can work at the low voltage (3.1V~4.2V). The current in pairing is in the range of 30～40mA.

The current in communication is 8mA.  Standard HCI Port (UART or USB)

 USB Protocol: Full Speed USB1.1, Compliant With 2.0

 This module can be used in the SMD.  It’s made through RoHS process.  The board PIN is half hole size.

 Has a 2.4GHz digital wireless transceiver.  Bases at CSR BC04 Bluetooth technology.  Has the function of adaptive frequency hopping.  Small (27mm×13mm×2mm)

 Peripherals circuit is simple.

 It’s at the Bluetooth class 2 power level.

 Storage temperature range: -40 ℃ - 85℃，work temperature range: -25 ℃ - +75℃

 Any wave inter Interference: 2.4MHz，the power of emitting: 3 dBm.

 Bit error rate: 0. Only the signal decays at the transmission link, bit error may be produced. For example, when RS232 or TTL is being processed, some signals may decay.

 Low power consumption

 Has high-performance wireless transceiver system  Low Cost

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com  Bluetooth GPS

 Bluetooth PCMCIA , USB Dongle  Bluetooth Data Transfer

 Software  CSR

3

．

PINs description

Figure 3 PIN configuration

The PINs at this block diagram is as same as the physical one.

PIN Name

PIN #

Pad type

Description

Note

GND 13 21 22 VSS Ground pot

1V8 14 VDD

Integrated 1.8V (+) supply with On-chip linear regulator output

within 1.7-1.9V VCC 12 3.3V

AIO0 9 Bi-Directional Programmable input/output line AIO1 10 Bi-Directional Programmable input/output line

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com PIO1 24

TX EN control output for PA(if fitted)

PIO2 25 Bi-Directional Programmable input/output line PIO3 26 Bi-Directional Programmable input/output line PIO4 27 Bi-Directional Programmable input/output line PIO5 28 Bi-Directional Programmable input/output line PIO6 29 Bi-Directional Programmable input/output line CLK_REQ

PIO7 30 Bi-Directional Programmable input/output line CLK_OUT

PIO8 31 Bi-Directional Programmable input/output line PIO9 32 Bi-Directional Programmable input/output line PIO10 33 Bi-Directional Programmable input/output line PIO11 34 Bi-Directional Programmable input/output line

RESETB 11

CMOS Input with weak intemal

pull-down

UART_RTS 4

CMOS output, tri-stable with weak

internal pull-up

UART request to send, active low

UART_CTS 3

CMOS input with weak internal

pull-down

UART clear to send, active low

UART_RX 2

CMOS input with weak internal

pull-down

UART Data input

UART_TX 1

CMOS output, Tri-stable with weak internal

pull-up

UART Data output

SPI_MOSI 17

CMOS input with weak internal

pull-down

Serial peripheral interface data input

SPI_CSB 16 CMOS input with weak internal

Chip select for serial peripheral interface, active low

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com pull-down

SPI_MISO 18

CMOS input with weak internal

pull-down

Serial peripheral interface data Output

USB_- 15 Bi-Directional

USB_+ 20 Bi-Directional

1.8V 14 1.8V external power supply input

Default : 1.8V internal powe

r supply. PCM_CLK 5 Bi-Directional

PCM_OUT 6 CMOS output PCM_IN 7 CMOS Input PCM_SYNC 8 Bi-Directional

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

Figure 5 Block diagram 1

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

6. Debugging device

6.1 Device

PC, hardware, 3G，3G Frequency Counter (SP3386), 3.15V DC power supply, Shielding，Bluetooth

Test box. 6.2 Software

7. Characteristic of test

Test Condition 25℃ RH 65%

Min

Typ

Max

Unit

1. Carrier Freq. ( ISM Band ) 2.4 2.4835 MHz 2. RF O/P Power -6 2 4 dBm 3. Step size of Power control 2 8 dB 4. Freq. Offset ( Typical Carrier freq.) -75 75 KHz 5. Carrier Freq. drift ( Hopping on, drift rate/50uS ) -20 20 KHz 1 slot packet -25 25 KHz 3 slot packet -40 -40 KHz 6. Average Freq. Deviations ( Hopping off, modulation ) 140 175 KHz Freq. Deviation 115 KHz

Ratio of Freq. Deviation 0.8

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

UUT Interface

circuit 3GHz Ferq.

Counter

RF O/P

SPI

LPT1

COM 1 RS232

CH C

Fig 1. Programming and Freq. Alignment

Shielding Box

Computer

UUT Bluetooth test

set Computer

Fig 2 RF parameter Test Procedure

RF Port RF I/P GPIB COM 1 RS232 SPI LP1 Shielding Box

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com

needn’t pair. The interval of command is about 1 second.

Default parameter: Baud rate:9600N81, ID: linvor, Password:1234 1. Test communication

Send: AT (please send it every second) Back: OK

2. Reset the Bluetooth serial baud rate Send: AT+BAUD1 Back: OK1200 Send: AT+BAUD2 Back: OK2400 …… 1---1200 2---2400 3---4800 4---9600 (Default) 5---19200 6---38400 7---57600 8---115200 9---230400 A---460800 B---921600 C---1382400

PC can’t support the baud rate lager than 115200. The solution is: make the MCU have higher baud rate (lager than 115200) through programming, and reset the baud rate to low level through the AT command.

The baud rate reset by the AT command can be kept for the next time even though the power is cut off.

3. Reset the Bluetooth name Send: AT+NAMEname Back: OKname

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

Complaint and suggestion:sunbirdit@hotmail.com Back: OKname

Now, the Bluetooth name is reset to be “bill_gates”

The parameter can be kept even though the power is cut off. User can see the new Bluetooth name in PDA refresh service. (Note: The name is limited in 20 characters.)

4. change the Bluetooth pair password Send: AT+PINxxxx

Back:OKsetpin

Parameter xxxx: The pair password needed to be set, is a 4-bits number. This command can be used in the master and slave module. At some occasions, the master module may be asked to enter the

password when the master module tries to connect the slave module (adapter or cell-phone). Only if the password is entered, the successful connection can be built. At the other occasions, the pair can be finish automatically if the master module can search the proper slave module and the password is correct. Besides the paired slave module, the master can connect the other devices who have slave module, such as Bluetooth digital camera, Bluetooth GPS, Bluetooth serial printer etc.

Example:

Send: AT+PIN8888 Back: OKsetpin

Then the password is changed to be 8888, while the default is 1234. This parameter can be kept even though the power is cut off.

5. No parity check ( The version, higher than V1.5, can use this command ) Send: AT+PN (This is the default value)

Back: OK NONE

6. Set odd parity check ( The version, higher than V1.5, can use this command ) Send: AT+PO

Back: OK ODD

7. Set even parity check( The version, higher than V1.5, can use this command ) Send: AT+PE

www.wavesen.com Phone: 020-84083341 Fax: 020-84332079 QQ:1043073574

Address: Room 527, No.13, Jiangong Road, Tianhe software park, Tianhe district, Guangzhou Post: 510660 Technology consultant: support@wavesen.com Business consultant:sales@wavesen.com

HC-04/06 master device has a function of remembering the last paired slave device. As a master device, it will search the last paired salve device until the connection is built. But if the WAKEUP bottom is pressed, HC-04/06 will lose the memory and research the new slave device.

6. Debugging device

6.1 Device

PC, hardware, 3G，3G Frequency Counter (SP3386), 3.15V DC power supply, Shielding，Bluetooth

Test box. 6.2 Software

7. Characteristic of test

Test Condition 25℃ RH 65%

Min

Typ

Max

Unit

1. Carrier Freq. ( ISM Band ) 2.4 2.4835 MHz

2. RF O/P Power -6 2 4 dBm

3. Step size of Power control 2 8 dB

4. Freq. Offset ( Typical Carrier freq.) -75 75 KHz 5. Carrier Freq. drift ( Hopping on, drift rate/50uS ) -20 20 KHz

1 slot packet -25 25 KHz

3 slot packet -40 -40 KHz

6. Average Freq. Deviations ( Hopping off, modulation ) 140 175 KHz

Freq. Deviation 115 KHz

Ratio of Freq. Deviation 0.8

8. Test diagram

UUT Interface circuit 3GHz Ferq.

Counter

RF O/P

SPI

LPT1

COM 1 RS232

CH C

Fig 1. Programming and Freq. Alignment Shielding Box

Computer

UUT Bluetooth test

set Computer

RF Port RF I/P

GPIB

COM 1 RS232

SPI LP1

9

．

AT command set

The way to the AT command mode: supply power to the module, it will enter to the AT mode if it needn’t pair. The interval of command is about 1 second.

Default parameter: Baud rate:9600N81, ID: linvor, Password:1234 1. Test communication

Send: AT (please send it every second) Back: OK

2. Reset the Bluetooth serial baud rate Send: AT+BAUD1 Back: OK1200 Send: AT+BAUD2 Back: OK2400 …… 1---1200 2---2400 3---4800 4---9600 (Default) 5---19200 6---38400 7---57600 8---115200 9---230400 A---460800 B---921600 C---1382400

PC can’t support the baud rate lager than 115200. The solution is: make the MCU have higher baud rate (lager than 115200) through programming, and reset the baud rate to low level through the AT command.

The baud rate reset by the AT command can be kept for the next time even though the power is cut off.

3. Reset the Bluetooth name Send: AT+NAMEname

Parameter name: Name needed to be set (20 characters limited) Example:

Send: AT+NAMEbill_gates Back: OKname

Now, the Bluetooth name is reset to be “bill_gates”

The parameter can be kept even though the power is cut off. User can see the new Bluetooth name in PDA refresh service. (Note: The name is limited in 20 characters.)

4. change the Bluetooth pair password Send: AT+PINxxxx

Back:OKsetpin

Parameter xxxx: The pair password needed to be set, is a 4-bits number. This command can be used in the master and slave module. At some occasions, the master module may be asked to enter the

password when the master module tries to connect the slave module (adapter or cell-phone). Only if the password is entered, the successful connection can be built. At the other occasions, the pair can be finish automatically if the master module can search the proper slave module and the password is correct. Besides the paired slave module, the master can connect the other devices who have slave module, such as Bluetooth digital camera, Bluetooth GPS, Bluetooth serial printer etc.

Example:

Send: AT+PIN8888 Back: OKsetpin

Then the password is changed to be 8888, while the default is 1234. This parameter can be kept even though the power is cut off.

5. No parity check ( The version, higher than V1.5, can use this command ) Send: AT+PN (This is the default value)

Back: OK NONE

6. Set odd parity check ( The version, higher than V1.5, can use this command ) Send: AT+PO

Back: OK ODD

7. Set even parity check( The version, higher than V1.5, can use this command ) Send: AT+PE

8. Get the AT version Send: AT+VERSION Back: LinvorV1.n