Analisis Rangkaian Perancangan Perangkat Lunak

22

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1 Analisis Rangkaian

Saklar lampu elektronik hemat energi ini merupakan suatu rangkaian perangkat keras yang dirancang untuk mempermudah pengguna pemilik ruangan untuk mengontrol nyala lampu dalam ruangan serta dapat digunakan sebagai sistem keamanan apabila pemilik berada di luar ruangan tersebut untuk mengetahui apakah di dalam ruangan tersebut ada orang lain atau tidak. Dalam rangkaian saklar otomatis ini pemilik ruangan dapat mengatur nyala lampu yang berada di dalam ruangan dengan menggunakan teknologi SMS Short Message Service yang ada di dalam fitur handphone ponsel untuk menyalakan atau memadamkan nyala lampu. Selain itu dapat juga menggunakan PIR Passive Infrared Sensor untuk mengatur nyala lampu yang ada di dalam ruangan. Setiap ada perubahan yang terjadi pada nyala lampu, rangkaian akan secara otomatis mengirimkan sebuah SMS ke nomor handphone yang sudah diprogram ke dalam microcontroller sebagai penerima laporan. Laporan dari perubahan nyala lampu ini sengaja ditujukan untuk satu nomor handphone tetap yang sudah diprogram ke dalam microcontroller karena rangkaian ini juga akan difungsikan sebagai sistem keamanan, jadi apabila terdapat laporan di luar perintah dari pemilik ruangan maka pemilik ruangan akan dapat segera memantau kondisi di dalam ruangan apabila terdapat pihak tidak bertanggung jawab yang memasuki ruangan tersebut tanpa ijin terlebih dahulu kepada pemilik ruangan. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3.2 Perancangan Rangkaian

Perancangan rangkaian ini menjelaskan tentang konsep dari rangkaian yang akan dibuat. Mulai dari penjelasan tentang deskripsi umum rangkaian, proses-proses akan dijabarkan dalam perancangan rangkaian.

3.2.1 Deskripsi Umum Sistem

Rangkaian ”Saklar Elektronik Lampu Penerangan Hemat Energi” ini terdiri dari beberapa perangkat elektronika, diantaranya Handphone, Serial Cable, Microcontroller dan bola lampu tegangan 220V. Berikut adalah gambar susunan rangkaian dan alur mekanisme sistem kerja rangkaian : Gambar 3.1 Mekanisme Sistem Rangkaian Berikut adalah keterangan alur proses dari gambar 3.1 : 1. Pemilik ruangan User mengirimkan perintah lewat SMS ke nomor telepon yang sudah ditentukan sebagai server untuk mengatur nyala lampu atau PIR. 2. Telepon seluler yang berfungsi sebagai server tersebut akan meneruskan perintah SMS tersebut kepada microcontroller. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. 3. Microcontroller akan membaca perintah tersebut dan akan memerintahkan rangkaian untuk mengeksekusi sesuai perintah SMS. 4. Rangkaian akan melakukan eksekusi perintah SMS dan mengirimkan report kepada microcontroller. 5. Microcontroller akan membaca report tersebut dan akan memerintahkan telepon seluler yang berfungsi sebagai server tersebut untuk mengirimkan report yang berupa SMS kepada user yang telah mengirimkan perintah. 6. Telepon seluler user akan menerima report yang memberitahukan bahwa eksekusi sudah dilaksanakan oleh rangkaian.

3.3 Perancangan Perangkat Keras

Berikut ini dijelaskan mengenai diagram fungsional proses secara keseluruhan, beserta perencanaan perangkat keras secara keseluruhan. Gambar 3.2 Diagram Blok Keseluruhan. Sensor Passive Infrared Sistem Microcontroller ATMEL 89S52 Driver TRIAC BTA 12 LAMPU Handphone GSM Siemens C55 Handphone GSM Nokia E75 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3.3.1 Rangkaian Power Supply

Power supply digunakan untuk memberikan input tegangan pada keseluruhan komponen yang terdapat pada sistem alat ini, yaitu pada rangkaian sistem minimum microcontroller ATMEL 89S52 dan sensor Passive Infrared. Semua komponen tersebut membutuhkan tegangan sebesar 5V. Karena kebutuhan tegangan tersebut maka dibuat rangkaian power supply yang dapat mengeluarkan tegangan sebesar 5V. Power supply ini menggunakan komponen dioda 1N4004, kapasitor 3300µF25V dan 100µF16V, IC regulator 7805, transistor TIP3055, serta resistor 560ohm0.25W dan LED.

3.3.2 Sensor PIR Passive Infrared Sensor

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya untuk rangkaian sensor ini kami menggunakan modul Passive Infrared Sensor. Agar dapat bekerja modul ini membutuhkan supply minimal 5 Volt sampai dengan batas maksimal 12 Volt. Modul ini memiliki output 3 pin yang masing-masing berfungsi sebagai gnd, vcc, dan output. Pada saat ada perubahan suhu dan gerakan sensor ini akan memberikan output sebasar 5V selama sekitar 0.5 detik. Di sini kami menyediakan pin vcc, gnd, dan pin output pada port C ATMEL 89S52 untuk menangkap sinyal dari modul PIR tersebut.

3.3.3 Driver Tegangan AC

Untuk dapat menyalakan lampu yang membutuhkan tegangan sebesar 220V, maka diperlukan sebuah rangkaian driver tegangan AC Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. yang dapat memenuhi hal tersebut. Rangkaian ini terdiri atas komponen resistor, optodiac MOC3020, dan TRIAC BTA12. Ketika kaki gate pada TRIAC BTA12 mendapatkan trigger dari MOC3020 maka secara otomatis TRIAC BTA12 akan men-switch tegangan 220V pada kaki2 terminalnya dan kemudian lampu akan menyala karena sudah terhubung dengan tegangan 220V.

3.3.4 Microcontroller ATMEL 89S52

Minimum sistem ini merupakan sistem kontrol dari keseluruhan sistem kerja pada alat ini. Pada proyek ini digunakan sistem minimum yang berbasis pada microcontroller ATMEL 89S52, digunakan ATMEL 89S52 karena bahasa pemrograman microcontroller tersebut adalah bahasa Assembly yaitu bahasa pemrograman tingkat menengah bahasa instruksi program mendekati bahasa manusia sehingga lebih mudah untuk membuat atau menerapkan suatu algoritma program. Kelebihan lainnya adalah setiap pin dalam satu port dapat ditentukan sebagai input atau output secara mudah karena didalamnya sudah dilengkapi fasilitas tersendiri untuk inisialisasi. Pada sistem alat ini untuk pembagian port-port sebagai IO dapat ditunjukkan pada Tabel 3.1 berikut: Tabel 3.1 Pembagian Port pada ATMEL 89S52. PORT KEPERLUAN PORTB Dihubungkan dengan driver tegangan AC Dihubungkan dengan rangkaian RTC PORTC Dihubungkan dengan Passive Infra-Red Sensor PORTD Dihubungkan dengan rangkaian seven segment Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang direncanakan adalah perangkat lunak untuk mendukung perangkat keras. Perangkat lunak untuk microcontroller ATMEL 89S52 dengan menggunakan program Easy Assembler.  Algoritma Sensor PIR Ketika sensor Passive Infra-Red mendeteksi ada perbedaan suhu dan gerakan pada suatu ruangan maka sensor akan mengirimkan sinyal sebesar +5 Volt ke microcontroller yang berarti bernilai logic ‘1’. Nilai logic ini disimpan dalam sebuah variabel yang selanjutnya akan diproses oleh microcontroller.  Algoritma SMS Gateway Ketika handphone server menerima pesan SMS dari user maka perintah pesan SMS tersebut akan diteruskan ke microcontroller yang akhirnya akan diperiksa format perintahnya oleh microcontroller. Jika format perintah yang dikirimkan benar berarti bernilai logic ‘1’ yang selanjutnya akan diproses kembali oleh microcontroller.  Algoritma microcontroller Microcontroller menerima masukan data dari sensor Passive Infra- Red dan perintah pesan SMS. Dan jika data bernilai logic ‘1’ maka microcontroller akan mengirimkan logic ‘0’ kepada driver tegangan AC. Jika tidak ada maka microcontroller mengirimkan logic ‘1’ ke driver tegangan AC.  Algoritma driver tegangan AC. Pada saat driver tegangan AC menerima masukan logic ’0’ dari microcontroller maka driver tegangan AC akan menghubungkan listrik Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. 220V dengan lampu yang ada pada ruangan sehingga lampu akan nyala. Saat driver tegangan AC menerima masukan logic ’1’ dari microcontroller maka driver tegangan AC akan memutus hubungan listrik 220V dengan lampu sehingga lampu akan mati.

3.5 Pembuatan Rangkaian