APLIKASI MOTOR SERVO PADA PROTOTIPE PINTU RUMAH OTOMATIS MENGGUNAKAN LCD THIN FILM TRANSISTOR (TFT) TOUCHSCREEN BERBASIS ARDUINO MEGA2560
APLIKASI MOTOR SERVO PADA PROTOTIPE PINTU RUMAH
OTOMATIS MENGGUNAKAN LCD THIN FILM
TRANSISTOR (TFT) TOUCHSCREEN
BERBASIS ARDUINO MEGA2560
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh:
RIKA DAMAYANTI
0613 3032 0215
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2016
APLIKASI MOTOR SERVO PADA PROTOTIPE PINTU RUMAH
OTOMATIS MENGGUNAKAN LCD THIN FILM
TRANSISTOR (TFT) TOUCHSCREEN
BERBASIS ARDUINO MEGA2560
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh:
RIKA DAMAYANTI
0613 3032 0215
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Yeni Irdayanti, S.T., M.Kom. Johansyah Al Rasyid, S.T., M.Kom.
NIP. 19761221 200212 2 001 NIP. 19780319 200604 1 000Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program StudiTeknik Elektro, Teknik Elektronika, Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Amperawan, S.T., M.T. NIP. 19670511 199203 1 003 NIP. 19670523 199303 1 002
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : RIKA DAMAYANTI NIM : 0613 3032 0215 Program Studi : Teknik Elektronika Jurusan : Teknik Elektro
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat ini dengan judul
“Aplikasi Motor Servo Pada Prototipe Pintu Rumah Otomatis
Menggunakan LCD Thin Film Transistor (TFT) Touchscreen Berbasis
Arduino Mega2560“ adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan
duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain,
kecuali yang telah disebutkan sumbernya.Palembang, Agustus 2016 Penulis
RIKA DAMAYANTI
Motto
Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil, kita baru
yakin jika kita telah berhasil melakukannya dengan baik.
Mintalah pertolongan kepada Allah dengan sabar dan (mengerjakan)
sholat.(Al-Baqarah : 153) Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. (Al Insyirah : 6) Kupersembahkan kepada :
- Allah SWT. Yang telah memberikan kenikmatan,
kesempatan dan kemudahan bagi saya sehingga dapat membuat laporan akhir ini serta Nabi Muhammad SAW.
- Kedua Orang Tuaku, Papa M. Ribuan dan Mama
Naziroh yang selalu memberikan dukungan moril maupun material, dalam suka dan duka selalu mendoakanku yang terbaik.
- Adik-adikku Ria Ningsih dan M. Rizki Firdaus dan
Kakak- kakakku M. Riza Vahlevi dan Min’am Rina Intan Rosada beserta keluarga besarku yang selalu memberi dukungan dan semangat.
- Teman seperjuangan Elektronika 2013 khusunya kelas EA POLSRI 2013.
Keluarga Besar HMJ Teknik Elektro.
- Partner LA yang selalu bersama menyelesaikan Alat LA hingga akhir.
- Seseorang yang selalu menyemangati dan tempat berbagi keluh kesah.
The Gengsku yang terdiri atas Nurhayati, Rhafzayu
Rahma, Lusi Faradilla, Siti Fatimah, Muhammad Eka Putra, dan Rasyid Ridho. v
Dosen Pembimbingku Ibu Yeni Irdayanti, S.T.,M.Kom
dan Bapak Johansyah Al Rasyid, S.T., M.Kom yang telah meluangkan waktunya untuk membimbigku serta dosen-dosen Teknik Elektronika yang lainnya.
- Almamater Politeknik Negeri Sriwijaya.
ABSTRAK
APLIKASI MOTOR SERVO PADA PROTOTIPE PINTU RUMAH
OTOMATIS MENGGUNAKAN LCD THIN FILM
TRANSISTOR (TFT) TOUCHSCREEN
BERBASIS ARDUINO MEGA2560
2016 : xvi + 52 Halaman + Daftar Gambar + Daftar Tabel + Daftar Lampiran
RIKA DAMAYANTI 061330320215 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi semakin banyak memberikan kemudahan dalam hidup manusia. Dimana segala hal yang berkaitan dengan ilmu pengetahuan dan teknologi banyak diterapkan dengan mesin maupun elektronika, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa membuang tenaga dan mempersingkat waktu. Penulis membuat alat yang berfungsi sebagai pembuka dan penutup pintu rumah secara otomatis. Alat ini terdiri atas berapa perangkat keras yaitu LCD TFT Touchscreen, Sensor Photodioda, Arduino Mega2560, Motor servo dan buzzer. LCD TFT Touchscreen digunakan untuk membuka pintu rumah secara otomatis. LCD TFT akan mengirim perintah ke Arduino Mega2560 untuk menggerakkan motor servo apabila pemasukkan password pada LCD TFT dalam keadaan benar, sehingga pintu akan sendirinya terbuka. Hal ini dapat mempermudah pemilik rumah untuk masuk ke dalam rumah. Jika password yang dimasukkan salah sebanyak 3 kali, maka Buzzer akan berbunyi selama 10 detik. Sensor photodioda berfungsi untuk mendeteksi keberadaan suatu objek (manusia), apabila ada orang yang melewati pintu maka arduino akan mengirim perintah ke motor servo untuk menutup pintu.
Kata Kunci : LDC TFT Touchscreen, Sensor Photodioda, Arduino Mega2560, Motor servo dan Buzzer.
ABSTRACT
SERVO MOTOR APPLICATIONS ON PROTOTYPE OF AUTOMATIC
HOUSE DOOR USING LCD THIN FILM TRANSISTOR (TFT)
TOUCHSCREEN BASED BY ARDUINO MEGA2560
2016 : xvi + 51 Pages + List of Figures + List of Tabels + List of Attacments
RIKA DAMAYANTI 061330320215
DEPARTMENT OF ELICTRICAL ENGINEERING ELECTRONIC ENGINEERING STUDY PROGRAM POLYTECHNIC STATE SRIWIJAYA
The increase of science and technologydevelopment are provides ease of human
life. Which all of the matters relating to science and technology are mostly
applied to machinery and electronics, so that human work can be done easily
without wasting energy and shorten the time. The author makes a tool that serves
as a door opening and closing automatically. This tool constructed by some
hardware which is a LCD TFT Touchscreen, Photodioda sensors, Arduino
Mega2560, servo motor and buzzer. Touchscreen TFT LCD is used to unlock the
door automatically with a password. TFT LCD will send commands to Arduino
Mega2560 to activated the servo motor when the password entered correctly to
TFT LCD, so the door will automatically open. If the password entered
incorrectly three times, then the buzzer will sound as long as 10 seconds.
Photodiode sensor serves to detect the presence of a person, if there are people
who pass through the doors then arduino sends a command to the servo motor to
close the door.Keywords : Touchscreen TFT LCD, Photodiode Sensor, Arduino Mega2560, Servo
Motor and Buzzer.KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Salam dan salawat selalu tercurah pada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW beserta para pengikutnya hingga akhir zaman. Laporan Akhir ini berjudul
“Aplikasi Motor Servo Pada Prototipe Pintu Rumah
Otomatis Menggunakan LCD Thin Film Transistor (TFT) Touchcreen
Berbasis Arduino Mega2560” yang merupakan salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan diploma III Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika.
Dalam penyelesaian Laporan Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan bimbingan juga saran, baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga Laporan Akhir ini dapat selesai sesuai dengan waktunya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Yeni Irdayanti, S.T.,M.Kom. selaku Dosen Pembimbing I.
2. Bapak Johansyah Al Rasyid, S.T.,M.Kom. selaku Dosen Pembimbing II.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung serta membantu hingga Laporan Akhir ini dapat terselesaikan, yakni kepada :
1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak H. Herman Yani, S.T.,M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Bapak Amperawan, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. ix
5. Kedua orang tuaku dan saudara-saudaraku yang telah mendo’akan dan memberikan dukungan, baik itu moril maupun materil.
6. Teman-teman 6 EA 2013 yang bersama-sama mengerjakan Laporan Akhir.
7. Serta pihak lain yang tidak bisa disebutkan sehingga Laporan Akhir ini dapat dilaksanakan dengan baik.
Tentunya dalam pembuatan laporan ini banyak sekali kekurangan dan kesalahan baik dari cara penyampaian maupun tulisan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Penulis berharap laporan ini membawa manfaat dan kegunaan. Semoga Allah SWT senantiasa membalas semua amal baik kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir.
Palembang, Agustus 2016 Penulis
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................. ii
PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................... iii
LEMBAR MOTTO .......................................................................... iv
ABSTRAK ....................................................................................... vi
ABSTRAC ........................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ...................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................ xi
DAFTAR TABEL ............................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .....................................................................1 1.2 Tujuan dan Manfaat .............................................................
2 1.3 Perumusan Masalah..............................................................
2 1.4 Batasan Masalah ..................................................................
2 1.5 Metodelogi Penulisan ...........................................................
3 1.6 Sistematika Penulisan ...........................................................
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Catu Daya ............................................................................
5 2.2 Liquid Crystal Display Thin Film Transistor (LCD TFT) .....
12 2.2.1 Driver TFT SSD1289 ................................................
13 2.3 Switch Push Button ..............................................................
15 2.4 Photodioda...........................................................................
16 2.5 Arduino ...............................................................................
17 2.5.1 Sejarah Arduino ........................................................
19 2.5.2 Arduino Mega2560 ...................................................
21
xi
2.6 Motor Servo ........................................................................
25 2.7 Pulse Width Modulation (PWM) ..........................................
29 2.8 Buzzer ................................................................................
31 BAB III RANCANG BANGUN ALAT
3.1 Perancangan dan Tahap – Tahap Perancangan ..................... 32 3.2 Blok Diagram ......................................................................
33 3.3 Flowchart ............................................................................
34 3.4 Prinsip Kerja Alat .................................................................
36 3.5 Perancangan Elektronik ........................................................
36 3.5.1 Rangkaian Catu Daya .................................................
36 3.5.2 Modul LCD TFT ........................................................
37 3.5.3 Rangkaian Switch Push Button ..................................
38 3.5.4 Rangkaian Photodioda ...............................................
39 3.5.5 Modul Arduino Mega2560 .........................................
40 3.5.6 Rangkaian Motor Servo..............................................
41 3.6 Rangkaian Keseluruhan .......................................................
42 3.7 Perancangan Program Arduino ............................................
43 3.7.1 Arduino IDE ............................................................
45 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Tujuan Pengukuran...............................................................
47 4.2 Metode Pengukuran .............................................................
47
4.3 Alat
- – alat Pendukung Pengukuran ...................................... 47
4.4 Langkah
- – langkah Pengoperasian Alat ............................... 48 4.5 Titik Pengujian ....................................................................
49 4.5.1 Pengujian Motor Servo ...............................................
49 4.6 Data Hasil Pengukuran ........................................................
50
4.6.1 Hasil Pengukuran Sinyal PWM TP3 (Pin 8 Arduino) Pada saat Buka dan Tutup Pintu ..................................
50
xii
4.7 Analisa Data ........................................................................
51 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ..............................................................................
53 5.2 Saran ........................................................................................
53 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................
54 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
19 Ga mbar 2.13 Arduino Mega2560 ...................................................
39 Gambar 3.6 Rangkaian Sensor Photodioda .........................................
38 Gambar 3.5 Rangkaian Push Button ...................................................
37 Gambar 3.4 Modul LCD TFT ............................................................
35 Gambar 3.3 Rangkaian Catu Daya .....................................................
33 Gambar 3.2 Flowchart........................................................................
31 Gambar 3.1 Blok Diagram .................................................................
30 Gambar 2.17 Buzzer ..........................................................................
28 Gambar 2.16 Bagian-bagian Pulse Width Modulation (PWM)............
27 Gambar 2.15 Bentuk Sinyal Masukan Kontrol Motor Servo ...............
21 Gambar 2.14 Motor Servo Tower Pro MG995 ...................................
17 Gambar 2.12 Ardu ino ................................ .....................
Gambar 2.1 Bentuk Tegangan AC (a) dan Tegangan DC (b) pada Osiloskop ...........................................................................................15 Gambar 2.11 Sensor Photodioda ........................................................
13 Gambar 2.10 Switch Push Button .......................................................
11 Gambar 2.9 LCD TFT ........................................................................
10 Gambar 2.8 Bentuk Fisik Regulator LM7805T ..................................
9 Gambar 2.7 Rangkaian Penyearah Menggunakan Kapasitor dan Sinyal Output yang dihasilkan............................................................
8 Gambar 2.6 Sinyal Output Penyearah Gelombang Penuh ...................
8 Gambar 2.5 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Menggunakan 2 Dioda ..............................................................................................
7 Gambar 2.4 Sinyal Output Penyearah 4 Dioda ...................................
6 Gambar 2.3 Penyearah Gelombang Penuh Menggunakan 4 Dioda .....
5 Gambar 2.2 Sinyal Output Penyearah Setengah Gelombang ...............
40
xiv
Gambar 3.7 Modul Arduino Mega2560 ..............................................41 Gambar 3.8 Rangkaian Motor Servo ..................................................
41 Gambar 3.9 Rangkaian Keseluruhan ..................................................
42 Gambar 3.10 Tampilan Device Manager ............................................
43 Gambar 3.10 Tampilan IDE Arduino .................................................
45 Gambar 4.1 Titik Pengukuran PWM Motor Servo ..............................
46
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 spesifikasi dari LCD TFT ...................................................
13 Tabel 2.2 Spesifikasi Board Arduino Mega2560 ................................
22 Tabel Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Sinyal PWM TP3 (Pin 8 Arduino) Pada saat Buka dan Tutup Pintu .........................................................
50