Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Kontrol Penerangan Gedung Menggunakan Protokol Dali
SISTEM KONTROL PENERANGAN GEDUNG MENGGUNAKAN
PROTOKOL DALI
Oleh
Ricki Ardhiwara
NIM: 612010802
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2015
i
INTISARI
Pada tugas akhir ini dirancang dan direalisasikan suatu sistem pencahayaan
ruangan pada gedung dengan protokol DALI. DALI ( Digital Adressable Lighting
Interface) adalah suatu sistem didalam lighting building otomation yang berstandar
IEC 60929 yang berisi standar international untuk mengatur pencahayaan pasokan
listrik AC dengan tegangan 220V dan frekuensi 50Hz.
Dalam perancangan alat ini memiliki sensor, yaitu sensor PIR dimana sensor ini
dapat digunakan untuk penanda berjalannya proses untuk menambah variasi atau mode
dalam pencahayaan. menggunakan format pengiriman Protokol DALI dan perintah
yang dipakai juga menggunakan sesuai daftar perintah Protokol DALI tetapi tidak
semua digunakan dalam perancangan sistem yang saya buat.
Alat yang direalisasikan memiliki 2 mode untuk variasi pencahayaan yang dapat
direalisasikan, dan masih banyak yang harus disempurnakan. Pada modul master
digunakan ATmega162 yang memiliki dua gerbang UART. Pada modul slave
menggunakan ATmega8 yang berfungsi menyalakan
lampu pijar sesuai format
pengiriman dan perintah yg dipakai sesuai acuan perintah Protokol DALI
i
ABSTRACT
The purpose of this final project is design a measurement a room in the
building lighting system with DALI protocol. Dali (Digital Adressable Lighting
Interface) is a system in the building lighting otomation the standard IEC 60 929
which contains international standards to regulate lighting AC power supply with
voltage 220V and 50Hz.
The device have sensor, there are passive infra red sensor. Sensor cen used
the maker running lighting procces. using DALI protocol format and also use the
commands used accordance dali protocol command list but not all dali protocol can
use on system because only the required.
The device only have one mode variation for use lighting that can be realized
and still much to be perfected. In the master module used ATMega162 which has
two gates gate UART. In the slave module using ATmega8 functioning
incandescent lamps lit accordance delivery format and command that is used in
accordance reference Dali protocol command.
ii
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :
Nama
: Ricki Ardhiwara
Nim
: 612010802
Program studi
: S1 Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi berjudul “ Sistem Kontrol
Penerangan Gedung Dengan Protokol Dali ” adalah benar-benar karya sendiri dan
bukan jiplakan dari karya tulis orang lain. Pendapat atau temuan orang lain yang
terdapat dalam skripsi ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.
Demikian surat ini saya buat, dan apabila dikemudian hari terbukti pernyataan
saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sangsi akademik apapun.
Salatiga, 27 Mei 2015
Ricki Ardhiwara
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan
serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Allah SWT atas kasih karunia yang diberikan sehingga penulis bisa
mengerjakan skripsi dengan baik, penyertaan-Mu sungguh ada dan nyata
dalam pengerjaan skripsi ini.
2. Ayah saya Sisworo, ibu saya Russeny, yang selalu menjadi panutan saya dan
senantiasa mendoakan saya agar selalu punya semangat untuk maju
dan
menjadi lebih baik lagi dari sebelumnya.
3. Bapak Ir. Lukas B.S., M.Sc. dan Bapak Gunawan Dewantoro,M.Sc.Eng. selaku
pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingannya, dan
mendengarkan keluh kesah saya selama pengerjaan skripsi ini.
4. Adik saya Indra Chrisna yang sudah mencurahkan semua bantuannya untuk
menyelesaikan studi juga dalam pengerjaan skripsi hingga selesai.
5. Rossi yang senantiasa membantu serta mengarahkan dan memberi semangat
saya selama menempuh studi.
6. Seluruh staff dosen, karyawan.
7. Mbak Rista, Mbak Dita, Mbak Vera, yang membantu saya dalam bidang
administrasi dan syarat2.
8. Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang, dan Mas Hari. Yang telah memberi kami
pelayanan yang baik selama menjalani praktikum.
9. Penjaga parkiran yang selalu nginggetin kapan lulus dan selalu mengingatkan
untuk di masukan ke lab saja motornya bila lebih dari jam 7 malam.
iv
10. Teman-teman kos Patimura 97/85c: DEWA, PANDI, SIGIT, ANDREY, ADI,
PEBRI dan para pendahulu penghuni kos Patimura 97/85c (Suhu Elektro) :
MAS ALDO(04), MAS SEBLENK(01), MAS GALIH(03), MAS RENO(05),
MBAEH’05 (REA), PENDA(06), DEMAS(08).
11. Teman-teman kontrakan Prapto: GREGO(801), ARMOP(802), NOPENG(07),
TAMA(07), DIDIK(07), AGUS(07), ICAK(07), RYON(07). Terima kasih
sudah membuat hidup jadi lebih hidup.
12. Yellow Kos : BODONK, ABENK, RENDI, NENENG. Thank you
13. MAS RANTO maturnuwun.
14. Teman-teman Lab Skripsi Elektro semuanya terimakasih banyak, yang selama
ini menemani saya dalam masa – masa sulit dan banyak membantu dalam
berbagai macam kendala yang ada dalam pengerjaan skripsi ini.
15. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh
karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian
sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, 30 April 2015
Penulis
v
DAFTAR ISI
INTISARI.............................................................................................. i
ABSTRAK ........................................................................................... ii
PERNYATAAN ................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ......................................................................... iv
DAFTAR ISI ....................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ............................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... ix
BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................1
1.1. Latar Belakang .............................................................................................1
1.2. Spesifikasi Sistem ........................................................................................5
1.3. Batasan Masalah ..........................................................................................5
1.4. Sistematika Penulisan ..................................................................................6
BAB II. KONSEP DASAR SYSTEM PENERANGAN GEDUNG
MENGGUNAKAN PROTOKOL DALI ..............................................7
2.1 Gamabaran Sistem........................................................................................7
2.2 Prinsip Kerja Sistem .....................................................................................9
2.3 Komponen Pembentuk Sistem ...................................................................10
BAB III. PERANCANGAN SISTEM ................................................................12
3.1 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ..............................................13
3.1.1 Ruangan Peraga .................................................................................13
3.1.2 Modul Master ...................................................................................14
3.1.3 Modul Slave ......................................................................................20
3.2 Perancangan dan Perealisasi Perangkat Lunak ..........................................25
vi
BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS ...........................................................28
4.1 Pengujian Sensor PIR ........................................................................................... 28
4.2 Pengujian zero crossing detector ......................................................................... 28
4.3 Pengujian Dimmer Lampu ................................................................................... 32
4.4 Pengujian IC max485 .......................................................................................... 34
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................38
5.1. Kesimpulan ................................................................................................38
5.2. Saran Pengembangan .................................................................................38
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................39
LAMPIRAN .........................................................................................................40
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel Perbedaan Protokol Dali dan DMX ............................................13
Tabel 3.2 Konfigurasi pin AT mega 162 modul master........................................18
Tabel 3.3 Konfigurasi pin AT mega 8 modul Slave ..............................................23
Tabel 4.1 Pengujian Sensor PIR ...........................................................................28
Tabel 4.2 Pengujian dimmer tiap 1 Slave ..............................................................33
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Slave ...........................................................................36
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Gambar Grafik Peredupan Dali .................................................................... 3
Gambar 1.2 Skema Protokol Dali ..................................................................................... 4
Gambar 1.3 Massage dari Dali unit Master ...................................................................... 4
Gambar 1.4 Massage dari Dali unit Slave ........................................................................ 4
Gambar 2.1 Gambaran Sistem .......................................................................................... 7
Gambar 2.2 Blok Diagram ............................................................................................... 8
Gambar 3.1 Skema Perancangan Maket Ruangan .......................................................... 14
Gambar 3.2 FT232RL ..................................................................................................... 15
Gambar 3.3 Rangkaian Max 485 ..................................................................................... 16
Gambar 3.4 ATMEGA 162 ............................................................................................. 16
Gambar 3.5 Keseluruhan Rangkaian Modul Master ....................................................... 18
Gambar 3.6 Modul Master ............................................................................................. 19
Gambar 3.7 Diagram Alir Master Dali ............................................................................ 19
Gambar 3.8 ATMEGA8 ................................................................................................. 21
Gambar 3.9 Rangkaian Dimmer ..................................................................................... 22
Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan Modul Slave ...................................................... 23
Gambar 3.11 Modul Slave............................................................................................... 24
Gambar 3.12 Diagram Alir Modul Slave ........................................................................ 24
Gambar 3.13 Perancangan Tampilan Pada PC ............................................................... 26
Gambar 3.14 Diagram Alir GUI ..................................................................................... 27
Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian IC4N25 ..................................................................... 29
Gambar 4.2 Gelombang Keluaran Diode Bridge ........................................................... 29
Gambar 4.3 Gambaran Terbentuknya Sinyal Grafik Tegangan Searah penuh .............. 30
Gambar 4.4 Sinyal Input AC dan Sinyal Output Rectifier .............................................. 31
Gambar 4.5 Gelombang Keluaran 4N25 dengan V puncak 5VDC ................................ 31
Gambar 4.6 Hubungan Opto Triac dan Triac .................................................................. 32
Gambar 4.7 Tampilan GUI Sederhana Penguji Dimer .................................................... 33
Gambar 4.8 Pengujian Dimmer Tiap 1 Slave Menyala .................................................. 34
Gambar 4.9 Skema Simulasi Pengujian Master-Slave .................................................... 35
Gambar 4.10 Gambar bagian slave pada simulasi ........................................................... 36
Gambar 4.11 Tampilan Alat saat Keadaan Lampu Mati ................................................ 37
Gambar 4.12 Tampilan Lampu saat Keadaan Menyala .................................................. 37
ix
PROTOKOL DALI
Oleh
Ricki Ardhiwara
NIM: 612010802
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2015
i
INTISARI
Pada tugas akhir ini dirancang dan direalisasikan suatu sistem pencahayaan
ruangan pada gedung dengan protokol DALI. DALI ( Digital Adressable Lighting
Interface) adalah suatu sistem didalam lighting building otomation yang berstandar
IEC 60929 yang berisi standar international untuk mengatur pencahayaan pasokan
listrik AC dengan tegangan 220V dan frekuensi 50Hz.
Dalam perancangan alat ini memiliki sensor, yaitu sensor PIR dimana sensor ini
dapat digunakan untuk penanda berjalannya proses untuk menambah variasi atau mode
dalam pencahayaan. menggunakan format pengiriman Protokol DALI dan perintah
yang dipakai juga menggunakan sesuai daftar perintah Protokol DALI tetapi tidak
semua digunakan dalam perancangan sistem yang saya buat.
Alat yang direalisasikan memiliki 2 mode untuk variasi pencahayaan yang dapat
direalisasikan, dan masih banyak yang harus disempurnakan. Pada modul master
digunakan ATmega162 yang memiliki dua gerbang UART. Pada modul slave
menggunakan ATmega8 yang berfungsi menyalakan
lampu pijar sesuai format
pengiriman dan perintah yg dipakai sesuai acuan perintah Protokol DALI
i
ABSTRACT
The purpose of this final project is design a measurement a room in the
building lighting system with DALI protocol. Dali (Digital Adressable Lighting
Interface) is a system in the building lighting otomation the standard IEC 60 929
which contains international standards to regulate lighting AC power supply with
voltage 220V and 50Hz.
The device have sensor, there are passive infra red sensor. Sensor cen used
the maker running lighting procces. using DALI protocol format and also use the
commands used accordance dali protocol command list but not all dali protocol can
use on system because only the required.
The device only have one mode variation for use lighting that can be realized
and still much to be perfected. In the master module used ATMega162 which has
two gates gate UART. In the slave module using ATmega8 functioning
incandescent lamps lit accordance delivery format and command that is used in
accordance reference Dali protocol command.
ii
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :
Nama
: Ricki Ardhiwara
Nim
: 612010802
Program studi
: S1 Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi berjudul “ Sistem Kontrol
Penerangan Gedung Dengan Protokol Dali ” adalah benar-benar karya sendiri dan
bukan jiplakan dari karya tulis orang lain. Pendapat atau temuan orang lain yang
terdapat dalam skripsi ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.
Demikian surat ini saya buat, dan apabila dikemudian hari terbukti pernyataan
saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sangsi akademik apapun.
Salatiga, 27 Mei 2015
Ricki Ardhiwara
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan
serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Allah SWT atas kasih karunia yang diberikan sehingga penulis bisa
mengerjakan skripsi dengan baik, penyertaan-Mu sungguh ada dan nyata
dalam pengerjaan skripsi ini.
2. Ayah saya Sisworo, ibu saya Russeny, yang selalu menjadi panutan saya dan
senantiasa mendoakan saya agar selalu punya semangat untuk maju
dan
menjadi lebih baik lagi dari sebelumnya.
3. Bapak Ir. Lukas B.S., M.Sc. dan Bapak Gunawan Dewantoro,M.Sc.Eng. selaku
pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingannya, dan
mendengarkan keluh kesah saya selama pengerjaan skripsi ini.
4. Adik saya Indra Chrisna yang sudah mencurahkan semua bantuannya untuk
menyelesaikan studi juga dalam pengerjaan skripsi hingga selesai.
5. Rossi yang senantiasa membantu serta mengarahkan dan memberi semangat
saya selama menempuh studi.
6. Seluruh staff dosen, karyawan.
7. Mbak Rista, Mbak Dita, Mbak Vera, yang membantu saya dalam bidang
administrasi dan syarat2.
8. Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang, dan Mas Hari. Yang telah memberi kami
pelayanan yang baik selama menjalani praktikum.
9. Penjaga parkiran yang selalu nginggetin kapan lulus dan selalu mengingatkan
untuk di masukan ke lab saja motornya bila lebih dari jam 7 malam.
iv
10. Teman-teman kos Patimura 97/85c: DEWA, PANDI, SIGIT, ANDREY, ADI,
PEBRI dan para pendahulu penghuni kos Patimura 97/85c (Suhu Elektro) :
MAS ALDO(04), MAS SEBLENK(01), MAS GALIH(03), MAS RENO(05),
MBAEH’05 (REA), PENDA(06), DEMAS(08).
11. Teman-teman kontrakan Prapto: GREGO(801), ARMOP(802), NOPENG(07),
TAMA(07), DIDIK(07), AGUS(07), ICAK(07), RYON(07). Terima kasih
sudah membuat hidup jadi lebih hidup.
12. Yellow Kos : BODONK, ABENK, RENDI, NENENG. Thank you
13. MAS RANTO maturnuwun.
14. Teman-teman Lab Skripsi Elektro semuanya terimakasih banyak, yang selama
ini menemani saya dalam masa – masa sulit dan banyak membantu dalam
berbagai macam kendala yang ada dalam pengerjaan skripsi ini.
15. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh
karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian
sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, 30 April 2015
Penulis
v
DAFTAR ISI
INTISARI.............................................................................................. i
ABSTRAK ........................................................................................... ii
PERNYATAAN ................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ......................................................................... iv
DAFTAR ISI ....................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ............................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... ix
BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................1
1.1. Latar Belakang .............................................................................................1
1.2. Spesifikasi Sistem ........................................................................................5
1.3. Batasan Masalah ..........................................................................................5
1.4. Sistematika Penulisan ..................................................................................6
BAB II. KONSEP DASAR SYSTEM PENERANGAN GEDUNG
MENGGUNAKAN PROTOKOL DALI ..............................................7
2.1 Gamabaran Sistem........................................................................................7
2.2 Prinsip Kerja Sistem .....................................................................................9
2.3 Komponen Pembentuk Sistem ...................................................................10
BAB III. PERANCANGAN SISTEM ................................................................12
3.1 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ..............................................13
3.1.1 Ruangan Peraga .................................................................................13
3.1.2 Modul Master ...................................................................................14
3.1.3 Modul Slave ......................................................................................20
3.2 Perancangan dan Perealisasi Perangkat Lunak ..........................................25
vi
BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS ...........................................................28
4.1 Pengujian Sensor PIR ........................................................................................... 28
4.2 Pengujian zero crossing detector ......................................................................... 28
4.3 Pengujian Dimmer Lampu ................................................................................... 32
4.4 Pengujian IC max485 .......................................................................................... 34
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................38
5.1. Kesimpulan ................................................................................................38
5.2. Saran Pengembangan .................................................................................38
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................39
LAMPIRAN .........................................................................................................40
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel Perbedaan Protokol Dali dan DMX ............................................13
Tabel 3.2 Konfigurasi pin AT mega 162 modul master........................................18
Tabel 3.3 Konfigurasi pin AT mega 8 modul Slave ..............................................23
Tabel 4.1 Pengujian Sensor PIR ...........................................................................28
Tabel 4.2 Pengujian dimmer tiap 1 Slave ..............................................................33
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Slave ...........................................................................36
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Gambar Grafik Peredupan Dali .................................................................... 3
Gambar 1.2 Skema Protokol Dali ..................................................................................... 4
Gambar 1.3 Massage dari Dali unit Master ...................................................................... 4
Gambar 1.4 Massage dari Dali unit Slave ........................................................................ 4
Gambar 2.1 Gambaran Sistem .......................................................................................... 7
Gambar 2.2 Blok Diagram ............................................................................................... 8
Gambar 3.1 Skema Perancangan Maket Ruangan .......................................................... 14
Gambar 3.2 FT232RL ..................................................................................................... 15
Gambar 3.3 Rangkaian Max 485 ..................................................................................... 16
Gambar 3.4 ATMEGA 162 ............................................................................................. 16
Gambar 3.5 Keseluruhan Rangkaian Modul Master ....................................................... 18
Gambar 3.6 Modul Master ............................................................................................. 19
Gambar 3.7 Diagram Alir Master Dali ............................................................................ 19
Gambar 3.8 ATMEGA8 ................................................................................................. 21
Gambar 3.9 Rangkaian Dimmer ..................................................................................... 22
Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan Modul Slave ...................................................... 23
Gambar 3.11 Modul Slave............................................................................................... 24
Gambar 3.12 Diagram Alir Modul Slave ........................................................................ 24
Gambar 3.13 Perancangan Tampilan Pada PC ............................................................... 26
Gambar 3.14 Diagram Alir GUI ..................................................................................... 27
Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian IC4N25 ..................................................................... 29
Gambar 4.2 Gelombang Keluaran Diode Bridge ........................................................... 29
Gambar 4.3 Gambaran Terbentuknya Sinyal Grafik Tegangan Searah penuh .............. 30
Gambar 4.4 Sinyal Input AC dan Sinyal Output Rectifier .............................................. 31
Gambar 4.5 Gelombang Keluaran 4N25 dengan V puncak 5VDC ................................ 31
Gambar 4.6 Hubungan Opto Triac dan Triac .................................................................. 32
Gambar 4.7 Tampilan GUI Sederhana Penguji Dimer .................................................... 33
Gambar 4.8 Pengujian Dimmer Tiap 1 Slave Menyala .................................................. 34
Gambar 4.9 Skema Simulasi Pengujian Master-Slave .................................................... 35
Gambar 4.10 Gambar bagian slave pada simulasi ........................................................... 36
Gambar 4.11 Tampilan Alat saat Keadaan Lampu Mati ................................................ 37
Gambar 4.12 Tampilan Lampu saat Keadaan Menyala .................................................. 37
ix